Fahrwerke

Die Wirbelstrombremse

Eine Magnet­spule erzeugt ein Magnet­feld. Wenn sich die­ses über der Schie­ne in klei­nem Ab­stand be­wegt, ent­steht ein enorm star­ker Wir­bel­strom in der Schie­ne, der den Mag­net nicht wei­ter glei­ten las­sen will. Das ist eine ef­fi­zien­te und kon­takt­lo­se Brems­form oh­ne Ma­te­ri­al­ab­rieb. Sie wirkt nur, so­lan­ge der Mag­net in Be­we­gung ist, je schnel­ler die Be­we­gung, um­so stär­ker die Brems­wir­kung.

Auf Grund ih­rer Wir­kungs­wei­se, darf sie nicht über Wei­chen, Kreu­zun­gen und ähn­li­chen Stel­len be­tä­tigt wer­den. Eben­falls darf sie nicht dort ein­ge­setzt wer­den, wo es iso­lier­te Schie­nen (für Zug­si­che­rung) gibt, also in Bahn­hö­fen. Sie ist aber ex­zel­lent auf ver­zwei­gungs­lo­sen Schnell­fahr­strec­ken.

Der Trick dabei ist fol­gen­der: Der Strom in den Spu­len der Me­tall­blöc­ke der Mag­net­brem­se macht die­se Blöc­ke stark mag­ne­tisch; sie zie­hen da­her ganz nor­mal — wie je­der Mag­net — die Eisen-Schie­ne an.

Bei al­ten Stras­sen­bahn­fahr­zeu­gen war die Brem­se so ein­ge­rich­tet, dass die Blöc­ke bis auf die Schie­ne run­ter ge­zo­gen wur­de. Das hat­te zur Fol­ge, dass zum Wi­der­stand des Strom­wir­bels noch der Wi­der­stand des Schlei­fens auf der Schie­ne da­zu­kam. Ich er­in­ne­re mich noch an das al­te 6−Tram in Zü­rich, bei dem der Tram­füh­rer auf den steil ab­fal­len­den Stras­sen am Zü­rich­berg, wenn die Schie­nen we­gen Laub und Re­gen glit­schig wa­ren, die­se Schie­nen­brem­se re­gel­mäs­sig kurz ein­schal­te­te.

Im Ge­gen­satz da­zu sind die Mag­net­brem­sen bei Schnell­bah­nen so auf­ge­hängt, dass sie zwar mög­lichst na­he an den Schie­nen lie­gen, sie aber nie ganz be­rüh­ren, auch bei stärk­ster Mag­net­wir­kung nicht. Bei den ho­hen Ge­schwin­dig­kei­ten die­ser Zü­ge wä­re eine Be­rüh­rung mit den Schie­nen und ent­spre­chen­dem Schlei­fen ein ho­hes Ri­si­ko für eine Ent­glei­sung.

Der sich über der Schie­ne be­we­gen­de Mag­net er­zeugt in der Schie­ne einen Wir­bel­strom von un­ge­heu­rer Stär­ke, die mit dem Quad­rat der Ge­schwin­dig­keit zu­nimmt. Die­ser Strom­wir­bel macht nun sei­ner­seits die Schie­ne zu einem noch viel stär­ke­ren Mag­ne­ten, der dann mit al­ler Kraft die Be­we­gung des Mag­ne­ten am Zug zu ver­hin­dern sucht. Dar­aus re­sul­tiert eine enor­me Brems­kaft, die aber mit der Ver­lang­sa­mung des Zu­ges auto­ma­tisch ab­nimmt.

Die da­bei ent­ste­hen­den ge­wal­ti­gen An­zie­hungs­kräf­te zwi­schen Zug und Schie­ne sind da­für ver­ant­wort­lich, dass die Brem­se nur im Be­reich von nicht un­ter­bro­che­nen und nicht iso­lier­ten Schie­nen­stüc­ken ver­wen­det wer­den kann.