Anlagenbau -- hier: Trassenplanung, Lichtraumprofile, Prellböcke


Modellbahn - Anlagenbau
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Inhaltsverzeichnis:

- Trassenplanung

- Prellböcke







Trassenplanung



    Die Längsneigung (Streckenneigung)


    Wie wir alle als Autofahrer wissen, verläuft eine Straße nicht immer in der Ebene. Eine Straße kann im Einschnitt, auf Dammlage und auch in einer Anschnittslage verlaufen. Bei der großen Eisenbahn ist das ebenfalls so. Die Trassierung einer Bahn ist natürlich stark von der vorhandenen Topographie abhängig. Bei der Bahn kommt aber, gegenüber der Straßenplanung noch erschwerend hinzu, dass hier die Höchstlängsneigung viel niedriger angesetzt werden muss, als bei einer Straße. Der Grund liegt darin, dass zwischen dem Autorad und der Straße (Gummi auf Asphalt, Pflaster oder Beton) eine wesentlich höhere Griffigkeit (Reibung) vorhanden ist, als zwischen Schiene und Wagenrad (Eisen auf Eisen). Es wird sich deshalb keinesfalls vermeiden lassen, dass wegen der vorhandenen Topographie und einer ausreichenden Griffigkeit zwischen Rad und Schiene eben Einschnitte, Dämme und auch Anschnitte gebaut werden müssen.

    Die wichtigste Aufgabe des Modellbahners, ist somit die Gleisplanung und die Wegeplanung auf der Modellbahnanlage. Dabei muss der Modellplaner wie der Verkehrsplaner wissen, welche Parameter er für die Schienentrassenplanung zugrunde legen kann, damit die Loks und Wagen auch auf diesen Trassen fahren können.

    Steigungen sollten bei Gleistrassen - außer bei einer Zahnradbahn, die auch Steigungen bis 35% überwinden kann - nie größer als 3 bis 4 % sein. Auf einer Länge von 10 cm wären dies dann 3 bis 4 mm. Dies klingt wenig, aber es ist zu bedenken, dass Modellbahnloks größere Steigungen zwar ohne Wagen durchaus bewältigen. Mit einem Wagenzug aber nur noch wenige Prozent-Steigung verkraften. Die Folge sind dann durchdrehende Räder oder ein überhitzter Motor. Bei gebogenen Gleisen kommen zusätzlich noch erhöhte Fahrwiderstände hinzu, dort sollte die Grenze noch etwas nach unten korrigiert werden.

    Nur bei Nebenbahnen mit sehr kurzen Zügen (mit ca. 3 bis 5 zweiachsige Wagen ohne Mittelschleifer) kann auch eine etwas höhere Steigung eingeplant werden. Aber auch hier sollten max 5% nicht überschritten werden.

    Steigung
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    Soll z.B. eine Bahnstrecke, von Plattenebne "Null" (= 0 cm) ausgehend, eine andere Strecke, die ebenfalls in Plattenebene "Null" verläuft, überqueren, so wird bei einer Überführungshöhe von 9 cm eine Steigungsstrecke von 2,25 m Länge bei 4 % Steigung, bzw. von 3 m Länge bei 3 % Steigung benötigt. Die gleiche Streckenlänge kommt für die Rückführung der Bahnlinie auf Plattenebne "Null" noch mal dazu.

    Ist hierfür nicht genügend Platz vorhanden, kann die Steigungsstrecke verkürzt werden, indem die zu überführende Strecke, von Plattenebene "Null" ausgehend, abwärts - z.B. auf minus 4,5 cm - geführt wird. Für eine Überführung mit einer Überführungshöhe von 9 cm wird dann bei 3 % Steigung nur noch die halbe Streckenlänge, nämlich 1,5 m benötigt.





    Das Lichtraumprofil

    Um eine Überfahrt über eine Straße oder Eisenbahnlinie zu planen wird eine Durchfahrthöhe unter der Brücke benötigt. Diese hängt davon ab, welche Arten von Lokomotiven verwendet werden. Wird eine Oberleitung für Ellok verwendet, erhöht sich dadurch der Minimalabstand zwischen unterem Gleis und der Unterkante der Brücke.

    Betrachten wir einmal die Spur H0. Eine Dampf- oder Diesellok benötigt eine Mindesthöhe zwischen Schienenoberkante und Brückenunterkante von ca. 60 mm. Wird die Oberleitung mit eingeplant, dann sind ca. 90 mm die untere Grenze. Ferner ist die die Schienenhöhe noch mit zu berücksichtigen, wenn wir die freie Höhe unter der Brücke bestimmen. Diese sollte daher bei einem Betrieb:

    - mit einer Dampflok oder Diesellok mindestens ca. 75 mm betragen

    - bei einer Ellok mindestens bei 105 mm.

    Um eine Durchfahrthöhe von 75 mm zu erreichen wird somit mindestens eine Streckenlänge von 2,5 m benötigt. Dabei ist aber die Ausrundung beim Beginn und dem Ende der noch nicht berücksichtigt. Die Differenz zwischen zwei geraden Standardstücken sollte nicht mehr als 1 % liegen. Das erste Gleisstück besitzt somit bei einer Standardlänge von 18 cm am Ende eine Höhe von 1,8 mm. Das zweite Gleis besitzt dann eine Steigung von 2%. An dessen Ende ergibt sich gegenüber dem Anfangsniveau eine Höhe von 3,6 mm + 1,8 mm = 5,4 mm. Ab dem dritten Gleis haben wir dann die Steigung von 3 % erreicht.

    Pro Gleis ergibt sich somit einen Höhenunterschied von 5,4 mm.

    Wenn wir dies bei der Gesamthöhe von 75 mm berücksichtigen, haben wir jetzt bereits eine Auffahrt Länge von knapp 2,9 Meter. Die Brücke hat aber auch noch eine sog. Konstruktionshöhe zwischen Gleisunterkante und freiem Durchfahrtraum unter der Brücke. Diese Differenz ist auch noch berücksichtigen. Je nach verwendeter Brücke ergibt sich so eine Auffahrt von 3 Meter bis 3,5 Meter Länge.

    Bei einer Oberleitung bei der unteren Strecke erhöht sich diese Auffahrtlänge dann meist noch um weitere 100 cm. Wer Brücken in der Realität anschaut, wird hier deutlich höhere Abstände zur Brückenunterseite feststellen. Um eine realistische Optik auch bei der Modellbahn zu erreichen, wird hier dann einen Abstand von mehr als 105 mm einhalten müssen. Eine Auffahrt hat dann locker eine Länge von 5 m und mehr.

    Um deratig lange Auffahrtstrecken zu verringern muss man von der Modellbahnplatte Abstand nehmen. Der Aufstieg von einer ebenen Platte verbraucht erhebliche Streckenlängen. Wenn man die Rahmenbauweise wählt (siehe Ausführungen am Anfang des Themas) kann man die Trasse sowohl in die Höhe, als auch in die Tiefe laufen lassen. Soll ein Gleis über ein anderes hinweg geführt werden, dann kann das eine Gleis fallend und das andere Gleis steigend geplant werden. Es ergibt sich dann etwa die Hälfte der erforderlichen Steigung als ohne diese "resultierenden" Steigungen.

    Für die erforderlichen Lichtraumhöhen und Lichtraumbreiten gibt es eine Norm mit dem Namen NEM102. Die NEM102 sieht folgende Grenzwerte vor:

    Tabelle für erforderliche Lichtraumhöhen bei Unter- und Überführungen:


    Lichte Höhe  / Lichte Weite
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    Aber auch links und recht vom Gleis ist ein lichter Raum vorzusehen, indem keine Gegenstände hineinragen dürfen, damit ein vorbeifahrender Zug nicht anstößt.

    In Kurven sollte, ausgehend von der Gleismitte, etwa 3 bis 3,5 cm Platz gelassen werden. In der Geraden genügen 2,5 cm. Die wichtigsten Maße zu Umgrenzung des lichten Raumes bei Dampf- und Ellokbetrieb sowie bei geraden und gebogenen Gleisen sind nachfolgendem Bild zu entnehmen.





    Lichtraum Schattenbahnhof

    Beim Bau eines Schattenbahnhofes der i. d. Regel unter der Plattenebene plaziert wird, muss auch ein genügender "Lichtraum" vorhanden sein, um auch bequem manuell eingreifen zu können. Ein Schattenbahnhof sollte deshalb mind.   15 cm  unter der darüberliegenden Anlagenebene angeordnet werden und vom Anlagenrand zugänglich sein.

    Bei der Gleisplanung ist auch die nutzbare Gleislänge zu beachten. Damit ist die Länge bestimmter Gleisabschnitte, zum Beispiel von Bahnsteiggleisen, Abstellgleisen und Blockstrecken, gemeint. Die Länge ist so zu planen, dass beim Fahrbetrieb die Züge, die diese Gleisabschnitte befahren sollen, auch vollständig darin Platz finden. In jedem Modellbahnkatalog befindet sich bei jedem Fahrzeug - egal ob Lok oder Wagen die Bezeichnung "LüP". Diese Kurzbezeichnung bedeutet "Länge über Puffer" und drückt die Gesamtlänge eines Fahrzeugs ohne Kupplungen aus.
    Um nun die Gesamtlänge eines Zuges bestimmen zu können, müssen somit alle "LüP" und auch die Abstände zwischen den Puffern addiert werden. Die Abstände zwischen den Puffern hängen davon ab, ob eine Kurzkupplung oder eine andere Kupplungsart vorhanden ist.

    Am einfachsten geht man so vor, wenn Klarheit herrscht, welche Züge in einem bestimmten Gleisabschnitt halten sollen.

    Auf einer glatten ebenen Oberfläche wird der jeweilige Zugverband (Lok + Wagen) zusammengestellt und abgemessen. Dieses Maß + Sicherheitsmaß (jeweils 50 mm) kann dann auch gleichzeitig die Basis für die Planung des jeweiligen Gleisabschnittes (z.B. Bahnsteiglänge) sein. Über die Gestaltung eines Schattenbahnhofes gibt es einen eigenen Aufsatz.




    Der Bau von Einschnitts-, Damm- und Anschnittsböschungen

    Da wir, wie oben bereits ausgeführt, Einschnitte, Dämme und Anschnitte benötigen, sollten diese auf einer Modellbahn auch realistisch nachgebildet werden. Wir sehen uns deshalb zuerst mal an, wie die Bahnstreckenführung bei der großen Eisenbahn in der Ebene, im Einschnitt, im Anschnitt und in Dammlage aussieht.

    Bahntrasse im Einschnitt

      
    Bilder aus der Natur   
    Bahntrasse im Einschnitt    Bahntrasse im Einschnitt
    Bahntrasse im Einschnitt    Bahntrasse im Einschnitt
    Bahntrasse im Einschnitt-Systembild
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    Bahntrasse auf Damm

      
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    Bahntrasse Dammlage    Bahntrasse Dammlage    Bahntrasse Dammlage
    Bahntrasse Dammlage    Bahntrasse Dammlage      
    Bahntrasse Dammlage-Systembild
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    Bahntrasse im Anschnitt

     
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    Bahntrasse Anschnitt   Bahntrasse Anschnitt   Bahntrasse Anschnitt
    Bahntrasse Anschnitt   Bahntrasse Anschnitt   Bahntrasse Anschnitt
    Bahntrasse Anschnitt-Systembild
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    Bahntrasse in der Ebene

     
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    Bahntrasse Ebene   Bahntrasse Ebene   Bahntrasse Ebene
    Bahntrasse Ebene   Bahntrasse Ebene   Bahntrasse Ebene
    Bahntrasse Ebene
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    Als nächstes wollen wir uns nun mit der Umsetzung auf der Modellbahn beschäftigen. Die Ebene auf der Modellbahn darzustellen ist relativ einfach. Kompliziert und aufwendiger ist da schon die Darstellung der Bahntrasse in Einschnittslage. Es gibt batürlich wie immer mehrere Möglichkeiten um zum Ziel zu gelangen. Eine Variante hat uns aber dennoch sehr angesprochen.

    Um die Trasse im Einschnitt zu führen sind links und rechts der Gleistrasse entsprechende Böschungen anzulegen. Diese Böschungen können relativ einfach angelegt werden, wenn man ausgediente Topfschwämme zur Anwendung bringt. Die Topfschwämme werden zuerst in Steifen geschnitten. Als nächstes werden sie dann in einen sehr flüssigen Gipsbrei gelegt. Der Schamm saugt nun den flüssigen Gipsbrei in sich hinein. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, kann der Schwamm im Gipsbrei ausgedrückt werden und dann losgelassen werden. Dadurch saugt sich der Schwamm vollständig mit Gipsbrei voll. Danach wird er aus dem Gipsbrei genommen.

    Dieser so mit Gipsbrei vollgesogene Schwamm wird dann neben die Gleistrasse gelegt. Dem nachfolgenden Bild kann der Vorgang nochmals nachvollzogen werden.


    Gipsschwämme
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    Nach dem Aufbringen der Gipsstreifen, muss man diese Aushärten lassen. Danach werden dann weiter Streifen entsprechend angeordnet. Ist der Austrocknungsporzess beendet sollte dann mit einem steifen Gipsbrei eine Ausgleisschicht über die Schwämme gelegt werden. Dabei kann die Böschung,entsprechend den Vorstellungen des Modellbahners, gestaltet bzw. modelliert werden.

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Die Gestaltung von Prellböcken

    Der Prellbock hat bei der großen Eisenbahn die Aufgabe, bei einem Stumpfgleis oder Endgleis zu verhindern, dass ein Triebfahrzeug oder ein Wagen über das Gleisende hinaus rollen kann. Auf der Modellbahnanlage stellt er ein wichtiges Gestaltungselement dar. Es gibt die unterschiedlichsten Materialen mit den Prellböcke hergestellt wurden und werden. Deshalb ist es auch auf der Modellbahn wichtig, nicht nur eine Art von Prellbock darzustellen.

    Viele Modellbahnhersteller haben hierzu wenig getan, um hier eine gewisse Vielfalt von Prellböcken auf den Markt zu bringen. Die eigene Herstellung von Prellböcken ist deshalb in manchen Fällen angesagt. Insbesondere dann, wenn die am Markt befindlichen Prellböcke so gar nicht in die Diorama Situation hinein passen.

    Die Herstellung von Prellböcken ist nicht so schwierig und kann von jedem Modellbahner vorgenommen werden.

    Damit wir mal sehen, welche Prellbockarten es auf der großen Eisenbahn gibt, haben wir Bilder von realen Prellböcken zusammengetragen.


    Der Prellbock aus Holz und Stahl
    Zu finden sind derartige Prellböcke bei Industriegleisen oder untergeordneten Nebenbahnstrecken. Prellböcke aus Holz können nur geringe Anpralllasten aufnahmen, sie sind deshalb für Rangierbahnhöfe nicht geeignet.

    Bilder aus der Natur   
    Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl
    Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl   Prellbock aus Holz und Stahl  
     
    Bilder von Modellen
    Prellbock aus Holz - Modell   Prellbock aus Holz - Modell   Prellbock aus Stahl und Holz   Prellbock aus Stahl und Holz
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    Der Prellbock aus Mauerwerk bzw. Beton und Holz
    Zu finden sind derartige Prellböcke vor allem auf Bahnhöfen

    Bilder aus der Natur   
    Prellbock aus Beton und Holz   Prellbock aus Beton und Holz
      Prellbock aus Beton und Holz
     
    Bilder von Modellen
    Prellbock aus Beton, Holz   Prellbock aus Beton, Holz
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    Der Prellbock aus Stahl
    Zu finden sind derartige Prellböcke vor allem auf Rangierbahnhöfen, da diese Prellböcke eine sehr große Anpralllast aufnehmen können.

    Bilder aus der Natur   
    Prellbock aus Stahl   Prellbock aus Stahl   Prellbock aus Stahl
    Prellbock aus Stahl   Prellbock aus Stahl   Prellbock aus Stahl
     
    Bilder von Modellen
    Prellbock aus Stahl   Prellbock aus Stahl
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Hinweis:
Wir haben unter der Rubrik "Modellbahninfos --> Hilfsmittel " weitere Unterlagen für den Modellbahnbau zusammengestellt.
Soweit es unsere Zeit erlaubt, werden wir den Aufsatz fortstetzen. Bis dahin, weiterhin viel Spass mit eurer Modellbahnanlage wünscht euch das Team von

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