Zwei Funktionen an derselben Stelle
Ein Entgleisungsschutz besteht aus stählernen Leitschienen in Gleismitte. Entgleist ein Zug, fangen diese Schienen die Räder auf und führen das Fahrzeug am Gleis entlang, sodass der Zug nicht weit vom Kurs abkommt und größere Schäden ausbleiben. Solange alles gut geht, tut die Führung nichts; genau in dem Moment, in dem etwas schiefgeht, muss sie da sein.
Dieselbe Gleismitte ist auch der Platz der ERTMS-Balise, des Übertragungspunkts zwischen den Fahrschienen, der Informationen mit vorbeifahrenden Zügen austauscht. Diese beiden Funktionen vertragen sich nicht ohne Weiteres: In unmittelbarer Nähe einer Balise darf kein Stahl vorhanden sein. Die stählernen Leitschienen werden deshalb auf kurzer Länge unterbrochen. Die erforderliche metallfreie Öffnung beträgt 650 mm.
Diese Situation kommt zudem immer häufiger vor. In den kommenden Jahren sollen immer mehr Gleise mit unterschiedlichen Streckengeschwindigkeiten und Gleisgeometrien mit ERTMS ausgerüstet werden. Jede Balise in einem Gleis mit Entgleisungsschutz bedeutet eine solche Unterbrechung.
Warum diese 650 mm zählen
Über die Länge der Öffnung ist ein entgleistes Rad ungeführt. Gerade ein Rad mit kleinem Durchmesser wird dann möglicherweise nicht sauber an der Balise vorbeigeführt, sodass eine Entgleisung genau hier doch noch eskalieren kann. Die Führung ist damit an einer der Stellen am wenigsten wirksam, an denen sie gebraucht werden kann.
Die Unterbrechung hat außerdem eine konstruktive Folge. Wo die Leitschienen enden, entstehen freie Enden. Diese sind schwächer als eine durchgehende Leitschiene, während die Querkräfte eines entgleisten Rades unvermindert auf sie wirken können. Die Unterbrechung schwächt die Konstruktion also genau dort, wo die Führung ohnehin schon unterbrochen ist.
Die Öffnung akzeptieren oder verkleinern
Wer Balise und Entgleisungsschutz kombinieren will, hat im Kern zwei Möglichkeiten.
Die erste: die Unterbrechung so akzeptieren, wie sie ist. Die Leitschienen enden 650 mm voneinander entfernt, und die Öffnung bleibt ungeführt. Das ist die heutige Praxis: Die Balise funktioniert, und das Restrisiko der ungeführten Öffnung wird in Kauf genommen.
Die zweite: die ungeführte Öffnung mit einem Material verkleinern, das die Balise nicht stört. Eines steht dabei fest: Die metallfreie Öffnung von 650 mm ist eine Anforderung und bleibt 650 mm. Die Leitschienen in Stahl weiterzuführen scheidet damit aus. Kunststoff fällt nicht unter diese Beschränkung. Verlängerungen aus Kunststoff an den Enden der Leitschienen setzen die Führung bis näher an die Balise fort, während die metallfreie Öffnung unverändert bleibt. Auf die Unterscheidung kommt es an: Die metallfreie Öffnung bleibt 650 mm, die ungeführte Öffnung schrumpft von 650 auf 330 mm. Auch ein entgleistes Rad mit kleinem Durchmesser wird dann korrekt an der Balise vorbeigeführt.
Eine solche Lösung muss mehr können als nur führen. Sie muss die Schwächung durch die Unterbrechung ausgleichen, etwa indem sie die freien Enden der linken und rechten Leitschiene mit einem Verbindungsstück miteinander verbindet. Sie darf die Funktion der Balise nicht beeinträchtigen und muss die Balise für die Instandhaltung zugänglich halten. Und sie muss die Querkräfte aufnehmen können, die ein entgleistes Rad ausüben kann, über die gesamte Bandbreite an Streckengeschwindigkeiten und Bogenradien, auf der ERTMS in den kommenden Jahren ausgerollt wird. Ein zusätzliches Element im Gleis wird schließlich schnell zu einem weiteren Instandhaltungsobjekt; eine Lösung, die selbst ohne Instandhaltung auskommt, hält den Aufwand gering.
Wo wir dabei stehen
Kampa liefert mit Balise Protect eine Ausführung dieses zweiten Ansatzes. Kunststoff-Verlängerungen setzen die Enden der stählernen Leitschienen fort, während die metallfreie Öffnung von 650 mm erhalten bleibt; die ungeführte Öffnung geht auf 330 mm zurück. Ein Verbindungsstück zwischen linker und rechter Leitschiene gleicht die Schwächung durch die Unterbrechung aus und versteift die freien Enden.
Dekra Rail hat das System mechanisch geprüft und eine Belastbarkeit von rund dem Dreifachen der auftretenden Querkraft ermittelt, unabhängig von Streckengeschwindigkeit oder Bogenradius. Die Verlängerungen beeinträchtigen die Funktion der ERTMS-Balise nicht und behindern ihre Instandhaltung nicht. Das System selbst ist wartungsfrei und seit mehreren Jahren an verschiedenen Stellen im Gleis im Einsatz.
Die unterbrochenen Leitschienen rund um die Balise, mit den Kampa-Verlängerungen, die die Lücke verkleinern.