Bahnverkehr in Slowenien und Kroatien – ein Eindruck

Zunächst sind das zwei völlig verschiedene Länder, die nur zufällig nebeneinander liegen und ähnliche Sprachen haben.

Aber was den Bahnverkehr betrifft, scheint es doch gewisse Ähnlichkeiten zu geben.

Was man sieht ist, dass es ein Bahnnetz gibt, das das Land jeweils grob erschließt. Die Strecken sind häufig elektrifiziert und eher selten zweigleisig. Einigermaßen viel Zugverkehr scheint es jeweils im Vorortverkehr der Hauptstadt zu geben, aber sobald es etwas weiter weg geht, fahren nur noch wenige Züge pro Tag. Die Fahrzeiten sind relativ lang und es scheint keine brauchbaren Verbindungen nach Italien zu geben.

Kurz gesagt, das Budget für Ausbau der Verkehrsinfrastruktur ist in den letzten Jahren fast ausschließlich in den Bau von Autobahnen geflossen und das Bahnnetz besteht aus Strecken, die zur Zeit der Habsburger-Monarchie entstanden sind. Man sagt, dass hier eine Modernisierung mit dem Neubau einiger wichtiger Verbindungen geplant ist. Gerade die Ost-West-Verbindungen vom dicht besiedelten Norditalien ins östliche Mitteleuropa, Osteuropa und Südosteuropa haben sicher noch einiges an Potential.

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Bosporustunnel eingeweiht

Ein Eisenbahntunnel unter dem Bosporus in Istanbul ist jetzt eingeweiht worden:

Erstaunlich ist, was man mit einem einzigen zweigleisigen Tunnel alles bewältigen will. Vielleicht braucht man da irgendwann einmal mehr Gleise.

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Tempo 80

In der Schweiz will man anscheinend auf Straßen, die heute für 120 km/h zugelassen sind, weitgehend Tempo 80 einführen. Genauer sollen auf vielbefahrenen Teilstrecken dynamische Geschwindigkeitsbeschränkungen eingeführt werden und bei hohem Verkehrsaufkommen soll die Geschwindigkeit auf 80 km/h oder allenfalls 100 km/h heruntergesetzt werden. Die Motivation ist es, Staus zu vermeiden oder deren Entstehung zu verzügern. Erwiesenermaße haben diese Straßen bei 80 km/h eine höhere Kapazität als bei 100 km/h oder mehr. Deshalb dürfte diese Maßnahme dem angestrebten Zweck dienen. Da also auf viel befahrenen Strecken zu Zeiten mit hohem Verkehrsaufkommen die Geschwindigkeit herabgesetzt werden soll, wird der Anteil der Fahrten auf Straßen, die zum Zeitpunkt der Fahrt für 120 km/h zugelassen sind, stark zurückgehen.

Diese Maßnahme soll ausdrücklich zur Stauvermeidung eingeführt werden, weil es in einem Land wie der Schweiz, dessen eine Hälfte dicht besiedelt ist und dessen anderen Hälfte sich in relativ unwegsamen Gebirgsregionen befindet nicht so einfach und wohl auch nicht so wünschenswert ist, einfach mehr oder breitere Straßen zu bauen. Außerdem sieht man in dicht besiedelten Gebieten der Vereiniigten Staaten, dass es selbst wenn der Wille vorhanden ist, den Autoverkehr durch fast unbegrenzten Mitteleinsatz für Straßenbau zu fördern, nicht funktioniert, auf diesem Weg Staus zu verringern, weil dort mit mehr Straßen mehr und weiter gefahren wird und der Effekt wieder aufgefressen wird.

Aber diese Stauvermeidungsmaßnahme hat doch auch positive Seiteneffekte: Sie erhöht die Verkehrssicherheit, verringert die Luftverschmutzung, verringert den Lärm und leistet auch einen Beitrag zur Verlagerung auf umweltfreundlichere Verkehrsmittel.

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Stromsysteme für Elektrifizierung

Ein großer Teil der Bahnstrecken sind elektrifiziert. Meistens sind es Oberleitungen.

Bei S-Bahnen und U-Bahnen sieht man oft auch seitliche Stromschienen. Das hat bei hohen Tunnelanteilen durchaus Vorteile, weil man dann weniger Höhe für die Oberleitungen verbraucht, ist aber bei ebenerdigen Strecken problematisch, da die Berührung mit den Stromschienen sehr gefährlich ist, während Oberleitungen ja außerhalb der Reichweite sind. Es gibt recht große S-Bahn- und U-Bahn-Systeme, die überwiegend mit Stromschiene elektrifiziert sind, etwa in New York oder London.

Relativ früh wurde in den DACH-Ländern elektrifiziert. Damals konnte man den 50Hz-Strom noch nicht für große Elektromotoren, wie sie Elektroloks brauchen, handhaben und hat sich daher zu einer niedrigeren Frequenz entschieden, 16 \frac{2}{3} Hz und 15000 V. Was damals ein Vorteil war, weil man überhaupt anfangen konnte, stellte sich später als Hypothek heraus. Mit dieser abweichenden Frequenz brauchte man eigene Kraftwerke, Überlandleitungen und Unterwerke oder zumindest Frequenzwandler. Schlimmer noch ist der Wirkungsgrad der Trafos bei dieser Frequenz nicht sehr gut und man muss sehr schwere Trafos spazieren fahren oder Verluste in Kauf nehmen. Die Frequez wurde in Deutschland inzwischen bewusst auf 16.7 Hz geändert. Österreich, die Schweiz, Schweden und Norwegen haben dieses System auch.

Zwei weitere frühe Systeme zur Elektrifizierung waren 1500 V und 3000 V Gleichstrom. Das funktionierte auch relativ früh gut, hat aber den Nachteil, dass man sehr viel dickere Oberleitungen und entsprechend aufwendigere Aufhängungen benötigt.

Wo keine Altlasten im Wege sind bevorzugt man deshalb heute 25000 V und 50 Hz oder auf ganz neuen, isolierten Strecken zum Teil sogar 50000 V und 50 Hz.

Grundsätzlich sehen Oberleitungen von der Seite wie Hängebrücken aus, wodurch man erreicht, dass der eigentliche Fahrdraht nicht nennenswert durchhängt. Wie das genau aussieht, hängt vom Typ der Oberleitung ab. Dieser muss wiederum an die Streckengeschwindigkeit angepasst sein.

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Hochgeschwindigkeitsstrecken in Schweden

Man könnte meinen, dass sich solche Hochgeschwindigkeitsstrecken nur in dicht besiedelten Ländern lohnen oder zumindest in Ländern mit einwohnerreichen dicht besiedelten Regionen, die nicht so weit auseinander sind. Aber Schweden hat etwa 9 Millionen Einwohner, die sich noch sehr stark in gewissen dicht besiedelten Regionen konzentieren und so ist zwischen Stockholm und Göteborg ein stündlicher X2000-Zug verfügbar und schafft die knapp 500 km in etwa drei Stunden. Das wurde durch einen Streckenausbau und den Einsatz von hochwertigen Neigezügen, die im Gegensatz zu den Versuchen in einigen anderen Ländern wirklich funktionieren, erreicht. Die Neigezüge können nicht wirklich ein schnelleres Fahren ermöglichen als die Sicherheit und die Physik zulassen, aber sie können das schnelle Befahren von Kurven mit geringerer Komforteinbuße ermöglichen und dadurch letztlich doch zur Fahrzeitverkürzung beitragen. Entscheidend war natürlich, dass Gleise, Oberleitung und Signalsystem für 200 km/h ausgebaut wurden, aber in relativ flachem, relativ dünn besiedeltem Gelände konnte man das einigermaßen kostengünstig umsetzen. Diese Schnellverbindung gibt es nun schon seit über 20 Jahren.

Etwas später ist auch die knapp 650 km lange Bahnstrecke von Malmö nach Stockholm weitgehend auf diesen Standard ausgebaut worden und kann nun in etwa 4:30 Stunden bewältigt werden. Für die Strecke von Malmö über Göteborg nach Oslo ist ein entsprechender Ausbau mit dem Neubau gewisser Abschnitte in Bau und erst teilweise fertiggestellt. Hier nimmt man zwischen Göteborg und Oslo den ungünstigeren Verlauf durch das Landesinnere in Kauf und baut die vorhandene Strecke aus.

Mehr als in anderen Ländern ist es ein Nachteil des schwedischen Bahnnetzes, dass die Strecken zwar die ganz großen Städte verbinden, aber unterwegs einen ungünstigen Verlauf haben und im Gegensatz zu den Europastraßen die mittelgroßen Städte unterwegs auslassen. Zum Beispiel verläuft die Strecke von Malmö nach Stockholm nicht über Jönköping, das etwa 90’000 Einwohner im Tätort (und 130’000 Einwohner in der Gemeinde) hat, sondern etwa 40 km weiter östlich, so dass man Jönköping nur mit Umsteigen in Nässjö erreicht. Ähnlich ist es mit Örebro zwischen Göteborg und Stockholm, wobei dadurch die Punkt-zu-Punkt-Verbindung aber etwas kürzer wird, weil Örebro zu weit nördlich liegt, aber die Europastrasse nimmt diesen kleinen Umweg. Ganz auffällig ist es an der Ostküste. Viele mittelgroße Städte liegen dort, z.B. Luleå, Piteå, Skellefteå, Umeå oder weiter südlich Västervik, Oskarshamn, Kalmar und Karlskrona. Diese sind jeweils nur über Stichbahnen angebunden und die Nord-Süd-Strecke verläuft durch das dünner besiedelte Landesinnere, was angeblich im 19. Jahrhundert aush militärstrategischen Gründen so entschieden wurde. Nun hat man angefangen, das zu korrigieren. Von Stockholm bis Umeå gibt es jetzt durchgängig eine relativ schnelle Strecke die relativ nah an der Küste verläuft. Bis Uppsala ist sie zweigleisig, nördlich davon nur noch abschnittsweise, um Begegnungen ohne Halt zu ermöglichen. Von Sundsvall nach Umeå ist die Botniabahn gebaut worden. Sie ist auch eingleisig mit längeren zweigleisigen Begegnungsabschnitten und für 250 km/h ausgebaut. Man will sie wahrscheinlich in Gestalt der Norrbotniabahn bis Luleå und damit bis in die Nähe der finnischen Grenze verlängern. Auch von Stockholm nach Malmö und Göteborg erwägt man einen teilweise Neubau in Y-Form über Jönköping. Die Verbindung von Stockholm über Jönköping nach Kopenhagen wird Europabahn genannt. Mit dem Bau der Götalandsbahna genannten Anschlussstrecke von Jönköping über Borås nach Göteborg wird wohl bald begonnen, zumindest bis Borås, das eine weitere mittelgroße Stadt etwa in der Mitte ist. Dadurch würde auch hier wieder ein Umweg durch ungünstig verlaufende Strecken eingespart.

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Warum gibt es bei Bahnstrecken keine Kleeblätter

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Gibt es „Kleeblatt“-förmige Verknüpfungen von Bahnstrecken? Viele von Euch wollen das Ding „Autobahnkreuz“ nennen, was aber hier irreführend ist, weil nur ein kleiner Teil der Kleeblatt-förmigen Straßenverknüpfungen, die es auf der Erde gibt zwei Autobahnen miteinander verbindet.

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Ich kenne nun nicht alle Bahnstrecken der Welt, halte es aber für sehr unwahrscheinlich, daß man auch nur irgendwo auf der Welt zwei Bahnstrecken mit so einem Kleeblatt verknüpft hat. Man kann nun die Bahnen fragen, warum das so ist, aber es ist letztlich recht gut nachvollziehbar. Als erstes fällt Euch sicher auf, daß Bahnstrecken meistens in Bahnhöfen verknüpft sind, was ja oft sinnvoll ist, weil man so Umsteigeverbindungen zwischen Zügen der verknüpften Strecken anbieten kann. Aber es gibt doch einige Kreuzungen von zwei Bahnstrecken, normalerweise mit einer Brücke, die etwas abseits von Bahnhöfen vorkommen. Beispiele, die mir spontan einfallen sind die Bahnstrecke von Darmstadt über Weinheim nach Schwetzingen, die bei Mannheim-Friedrichsfeld die Bahnstrecke von Mannheim nach Heidelberg überquert. Oder im Großraum Zürich die Kreuzung der hauptsächlich für S-Bahnen verwendeten Strecken von Wallisellen nach Dübendorf und von Stettbach nach Dietlikon.

Zunächst stellt sich einmal die Frage, ob kreuzungsfreie Verknüpfungen bei Bahnstrecken eine gleich große Rolle spielen wie beim Straßenverkehr. Da man für Züge die Strecken exklusiv freigibt, kann man auch Verknüpfungen mit Hochgeschwindigkeitsstrecken plangleich gestalten, ohne die Hochgeschwindigkeitszüge (im Normalbetrieb) auszubremsen. Diese bekommen einfach zu den Zeiten, wo sie fahren, die Strecke zugewiesen und alle anderen Züge müssen warten, bis für sie Platz ist. Wer aber beim Zugfahren die Gleisanlagen etwas beobachtet wird feststellen, dass es sehr wohl üblich und verbreitet ist, Brücken zu bauen, um mit Gleisen andere Gleise kreuzungsfrei zu überqueren und letztlich auch oft zu verknüpfen. Das ist anders als beim Straßenverkehr aber weniger eine Frage der Sicherheit und Geschwindigkeit, sondern mehr eine Frage der Kapazität. Durch Brücken werden mehr gleichzeitige Fahrten möglich und es gibt weniger Situationen, in denen ein einziger Zug einen großen Teil der Gleisanlagen blockiert. Das wusste man schon im 19. Jahrhundert und eine typische Konstruktion für Durchgangsbahnhöfe mit zwei Zulaufstrecken an beiden Enden ist dass sich diese an einem der beiden Enden vor erreichen des Bahnhofs mit einer Brücke kreuzen. Typische und sinnvolle Zugläufe sind ja meistens so, dass nach Durchfahren des Bahnhofs etwa die Richtung beibehalten wird. Bei dieser Konstruktion können also vier Züge völlig unabhängig voneinander gleichzeitig fahren. Sinnvollerweise haben sie natürlich im Bahnhof Anschluss miteinander, aber es könnte ja auch vier durchfahrende Güterzüge sein.

Was sich aber zeigt ist dass bei Gleisanlagen nur die Kreuzungsfreiheit für häufig vorkommende Kombinationen angelegt wird. Dass für selten vorkommende Fahrten, die vielleicht sogar noch außerhalb der Hauptverkehrszeit stattfinden, einmal kurz mehr Gleise gleichzeitig belegt werden, ist nicht so schlimm.

Aber zurück zu den Kleeblättern: Diese sind gar nicht kreuzungsfrei und sie bräuchten für Bahngleise wegen der minimalen Kurvenradien sehr viel Platz.

Hier ist so ein Kleeblatt und die roten Bereiche beinhalten eine höhengleiche Kreuzung von zwei Verkehrsströmen:
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Bei geringem Verkehrsaufkommen mit Individualverkehrsmitteln funktioniert das und eine optisch mit Autos übervolle Straße hat nun einmal ein geringes Verkehrsaufkommen, weil Autos ein Bezug auf Platzverbrauch ineffizientes Verkehrsmittel sind. Man kann grob sagen, wenn die Abbieger zweier benachbarter Bögen zusammengenommen weniger als die Kapazität einer Spur sind, sollte es gut funktionieren. Sonst sind auch für Straßen andere Konstruktionen passender, die echt kreuzungsfrei und auch noch platzsparender sind wie die folgenden. Einige davon lassen sich auch für Bahnstrecken sinnvoll einsetzen, weil sie es vermeiden, zu große Bögen zu bilden.

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Sehr elegant, weil man mit zwei Ebenen und relativ wenig Platz auskommt und doch voll kreuzungsfrei. Aber für Bahnstrecken wegen der 270°-Bögen ungeeignet und auch für Verkehrswege mit mehr als einer Fahrbahn pro Richtung nicht skalierbar.

Malteser.svg
Diese Konstruktion lässt sich für beliebig viele Gleise, Fahrbahnen, Radwege, Straßenbahngleise, Busspuren u.s.w. nebeneinander sinngemäß umsetzen. Man braucht vier Ebenen statt nur zwei. Es funktioniert dasselbe Prinzip auch für n Verkehrswege, die an einem Punkt verknüpft werden mit n Ebenen für
n=3, 4, 5, 6,.... Irgendwann werden dann aber die betreffenden Verknüpfungspunkte so dick und die Rampen für den Höhenunterschied so lang, dass es nicht mehr funktioniert. Man sieht ja auch in dieser Welt sehr selten so etwas für n>4.

Hier noch ein paar andere kreuzungsfreie Konstruktionen:
Knooppunt_klaverturbine

Knooppunt_sterturbine

Knooppunt_turbine

Turbine.svg

Windmuehle.svg

Es gibt noch einige mehr. Hoffentlich landen wir nicht bei so etwas:
strassen-chaos

Es lassen sich übrigens beliebig viele Verkehrswege mit beliebig vielen Gleisen oder Fahrbahnen ohne 270°-Bögen mit zwei Ebenen voll kreuzungsfrei verknüpfen. Das Prinzip ist ganz einfach und ich beschreibe es einmal für Gleise und eine gerade Anzahl Gleise pro Strecke und eine gerade Anzahl von Strecken: Alle Gleise haben nur eine Richtung. Man hat eine untere Ebene, die z.B. von Nord nach Süd oder Süd nach Nord verläuft und eine obere Ebene, die von Ost nach West oder West nach Ost verläuft. Jedes ankommende Gleis teilt sich vorher in zwei Gleise auf, von denen eines gegenüber weiterläuft und ab diesem Teilpunkt nur noch Verknüpfungen aufnimmt. Nennen wir das mal Kollektor. Von dem anderen Gleis gehen Verbindungen weg, nennen wir das Distributor. Die Gleise führen dann in einer der Himmelsrichtungen durch das Verknüpfungsfeld, aufgefächert mit großem Abstand. Immer wenn sich ein Kollektor und ein Distributor kreuzen, wird die Verbindungskurve vom Distributor zum Kollektor eingefügt. Wenn ein Distributor das ganze Feld gequert hat, z.B. von Süd nach Nord, teilt er sich auf und verläuft nach Osten und Westen bis zur Kreuzung mit dem letzten Kollektor. Auf diese Art kann man alle Verknüpfungen voll kreuzungsfrei ermöglichen, braucht aber *sehr* viel Platz. Deshalb ist das mehr eine theoretische Konstruktion, denn in der Praxis reicht es ja aus, die wichtigsten Verbindungen kreuzungsfrei zu ermöglichen und das sieht man in realen Gleisanlagen ja meistens in recht kompakter Form.

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