Wärmeausdehnung von Schienen

In älteren Büchern liest man, dass Schienen von Bahnstrecken geschraubt sind und dass es an diesen Stellen immer kleine Lücken im Schienenstrang gibt, die sogenannten Schienenstöße. Sie seien erforderlich, um die temperaturbedingte Ausdehnung der Schienen aufzufangen. Auch Straßen bleiben von dem nicht verschont, hat man doch an Anfang und Ende von Brücken oft solche sägezähnförmigen Metallstrukturen in der Fahrbahn, die jeder Radfahrer hasst. Beim Zugfahren hört und spürt man die Schienenstöße.

Nun kommt aber ein Realitätscheck. Wer in den letzten Jahren einmal Zug gefahren ist, wird sich an das gar nicht erinnern. Ist es ein Relikt aus der Dampflokzeit?

Schienenstränge sind heute durchgängig geschweißt, jedenfalls auf allen Strecken mit mehr Verkehr oder höheren Geschwindigkeiten. Wie wird da die Länge ausgeglichen?

Schienen sind aus einem manganhaltigen Stahl produziert, der elastisch ist, etwas ähnlich wie Federstahl, aber es ist vielleicht nicht genau dasselbe.
Nun wird diese Elastizität ausgenutzt, um die Längenveränderungen aufzufangen. Wichtig ist aber, dass man die Schienen bei einer mittleren Temperatur von etwa 15 Grad schweißt. Sommernächte sind ideal. Wenn nun neue Gleise verlegt oder vorhandene Gleise erneuert werden, muss man diese manchmal zunächst verschrauben und dann später bei geeigneten Temperaturen schweißen. Die Konsequenz ist aber, dass man den Oberbau sehr viel sorgfältiger anlegen muss. Das Schotterbett muss die Spannung aufnehmen und halten können, die durch Temperaturschwankungen entsteht, besonders auch in Kurven. In der Uni Karlsruhe, heute KIT, haben sie in einem Bauingenieurinstitut, dass sich mit Bahntechnik beschäftigt, diese Frage untersucht, als noch alle Gleise geschraubt waren, und den modernen Oberbau mit geschweißten Gleisen entwickelt, der heute fast überall in der Welt auf ernsthafteren Bahnstrecken verwendet wird.

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