Kupplung (Bahn)

Einrichtung zum Verbinden von Fahrzeugen zu Zug- oder Rangiereinheiten

Kupplungen dienen bei Bahnen dem Verbinden von Fahrzeugen zu Zug- oder Rangiereinheiten. Sie übertragen Zug und Druckkräfte entweder über getrennte oder integrierte Einrichtungen. Deshalb und weil im Bahnbetrieb im Gegensatz zum Straßenverkehr auch Druckkräfte eine wesentliche Rolle spielen, werden die unterschiedlichen Bauarten unter dem Begriff Zug- und Stoßeinrichtung zusammengefasst. Fahrzeuge, die zwischen Netzen mit unterschiedlichen Kupplungsnormen verkehren, werden auf den Einbau von mehreren Kupplungsbauarten ausgelegt und beim Übergang umgerüstet oder als Kuppelwagen eingesetzt.

Schraubenkupplung an einer Lokomotive (DB-Baureihe 143)

SchraubenkupplungBearbeiten

 
Verbundene Schraubenkupplung zwischen zwei Wagen

Die in Europa am weitesten verbreitete Kupplung bei Eisenbahnen ist die Schraubenkupplung. Sie beinhaltet an jeder Fahrzeugstirnseite einen mittig angeordneten Zughaken, an dem mit einem Bolzen die „Kuppelkette“ befestigt ist. Sie besteht aus zwei Laschen, die mit einem Bolzen links und rechts des Zughakens angeschlagen sind und am anderen Ende gelenkig mit einer Mutter verbunden sind. In dieser Mutter ist das eine Ende der Spindel eingeschraubt, auf deren anderes Ende wiederum eine Mutter geschraubt ist, welche gelenkig mit dem Zugbügel verbunden ist. Beide Rundgewinde sind gegenläufig, damit die Kuppelkette durch einfaches Drehen der Spindel ge- und entspannt werden kann. Diese 35 kg[1] schwere Kuppelkette wird bei Nichtgebrauch unter dem Zughaken nach hinten geklappt und mit dem Zugbügel in einen Haken am Untergestell des Fahrzeugs eingehängt. Damit wird verhindert, dass die Kuppelkette unter die Ebene der Schienenoberkante herunterhängt und im Betrieb gegen Gegenstände in Gleismitte stößt und sie zerstört. Bei Fahrzeugen, wo die Kuppelkette durch vergleichsweise kurze Puffer nicht unter die Schienenoberkante reichen kann, fehlt der Haken unter Umständen. Beispielsweise in Argentinien ist das vergleichsweise häufig der Fall.

Die Zughaken an beiden Enden eines Wagens waren jahrzehntelang durch eine durchgehende Zugstange miteinander verbunden, die den Bodenrahmen von den Zugkräften entlasten sollte (durchgehende Zugvorrichtung). Mit dem Aufkommen von Drehgestellwagen kam man von dieser durchgehenden Zugvorrichtung wieder ab, da sie die Durchbildung der Drehpfannen behindern würde. Fahrzeuge mit für den Einbau von Mittelpufferkupplungen vorbereiteten Bodenrahmen, mit zwischen den Laufwerken abgesenktem Wagenboden oder mit selbsttragenden Wagenkästen besitzen ebenfalls keine durchgehende Zugvorrichtung mehr. Die Bodenrahmen oder Kastenstrukturen dieser Wagen können die auftretenden Zug- wie auch die Druckkräfte schadlos übertragen. Die Zughaken sind in diesem Fall mit Federn in Längsrichtung elastisch am Bodenrahmen befestigt (geteilte Zugvorrichtung), im europäischen Raum seit Mitte der 1960er in der Regel im genormten Einbauraum für die Mittelpufferkupplung.

Wagenzüge aus Wagen mit durchgehender Zugvorrichtung sind in Längsrichtung unter Zugbelastung nahezu starr. Das Anfahren wurde mit Gleitlagern zusätzlich durch die Haftreibung in den Lagern erschwert. Insbesondere bei schweren Güterzügen wurde deshalb in der Vergangenheit etwa jede vierte oder fünfte Kupplung nicht kurzgemacht, um die Züge gruppenweise loszubrechen. Bei Wagen mit Achsrollenlagern und geteilter Zugvorrichtung ist das nicht mehr erforderlich.

Zum Kuppeln wird bei einem Fahrzeug der Zugbügel aus dem Haken ausgehängt und in den Zughaken des anderen Fahrzeuges eingelegt. Darauf wird durch Drehen der Spindel die Kuppelkette verkürzt. Damit die Spindel gedreht werden kann, befindet sich an dieser mittig ein klappbarer Handgriff, der Schwengel. Wenn die gewünschte Verkürzung erreicht worden ist, wird der Schwengel in die Schwengelsicherung, einen kleinen Haken an der Mutter, welche die beiden Laschen verbindet, eingelegt. Die Schwengelsicherung verhindert, dass sich die Spindel im Betrieb drehen kann und dadurch die Kupplung gelöst wird. Bei belgischen und französischen Kuppelketten gibt es häufig keinen klappbaren Schwengel. Bei diesen ist das Ende kugelförmig verdickt, damit verhindert die Schwerkraft das ungewollte Langmachen.

Obwohl zwischen zwei Fahrzeugen immer zwei Zughaken und zwei Kupplungen zur Verfügung stehen, wird jeweils zum Kuppeln nur ein Zughaken und eine Kupplung benutzt. Die nicht benutzten Teile dienen als Reserve und stellen sicher, dass auch nach dem Bruch einer Kupplung die Fahrzeuge noch gekuppelt werden können. Die Laschen sind dabei das schwächste Glied und als Sollbruchstelle vorgesehen. Fahrzeuge, die nur selten untereinander gekuppelt werden, wie zum Beispiel Triebwagen, verfügen manchmal nur über einen Zughaken. Sollten diese Fahrzeuge trotzdem untereinander gekuppelt werden, stehen Notkupplungen zur Verfügung, die aus der Spindel und zwei Zugbügeln bestanden.[2] Notkupplungen werden auch auf Rangierlokomotiven mit selbsttätigen Rangierkupplungen mitgeführt. Bei diesen steht das Auge der Zughaken nicht für das Aufnehmen einer Regelkuppelkette zur Verfügung.

Weil die Schraubenkupplung nur Zugkräfte übertragen kann, müssen Fahrzeuge stets über Federpuffer verfügen, welche die Stoß- und Druckkräfte zwischen den Fahrzeugen aufnehmen können, wie sie beispielsweise beim Bremsen auftreten. Beim Kuppeln der Fahrzeuge wird in der Regel dafür gesorgt, dass die Puffer bereits beim stehenden Zug leicht eingedrückt sind. Dies wird erreicht, indem die Lokomotive die Wagen andrückt, bis die Kupplung in den Zughaken gelegt und die Spindel festgezogen ist.

Die Schraubenkupplung erfordert es, jedes Fahrzeug durch eine Person von Hand an- oder abzukuppeln. Dies dauert mindestens eine Minute, da auch die Hauptluftleitung, bei Reisezugwagen außerdem die Hauptluftbehälterleitung, die Zugsammelschiene und zusätzliche elektrische Leitungen verbunden werden müssen. Auch ist die Arbeit – zwischen den Puffern und mit der fettgeschmierten Kupplung – eine sehr schmutzige Angelegenheit. Beim Lokwechsel (z. B. in Kopfbahnhöfen) muss deshalb immer zusätzlich ein Rangierarbeiter zugegen sein oder der Lokführer muss sich erst umziehen. Bei europäischen Eisenbahnfahrzeugen mit Schraubenkupplung ist der freizuhaltende Arbeitsraum um die Kupplung herum als Berner Raum normiert.

Bei Rangierlokomotiven setzt man zum Teil spezielle Vorrichtungen ein, um das Kuppeln zu vereinfachen. Es gibt sowohl Vorrichtungen, welche direkt in den Zughaken des anzukuppelnden Fahrzeuges eingreifen, aber auch solche, welche die Kupplung der Rangierlok anheben und in den Zughaken des anzukuppelnden Fahrzeuges legen.

Bei den regelspurigen Eisenbahnen in Europa einschließlich Kleinasien und Nordafrika setzte sich mit der ursprünglich in Großbritannien und Norddeutschland verwendeten eine einheitliche Anordnung von Schraubenkupplung und Puffern durch, womit die Übergangsfähigkeit der Wagen gewährleistet wird. Das Regelmaß der Höhe der Zugeinrichtung und Puffermitte über Schienenoberkante („Pufferstand“) beträgt danach höchstens 1065 und mindestens 940 Millimeter, der Pufferabstand 1750 Millimeter. Wegen der geradlinigen Krafteinleitung in die weiter auseinanderliegenden Langträger insbesondere bei zweiachsigen Wagen für iberische und indische Breitspur wurde in den betroffenen Netzen ein größerer Pufferabstand von 1950 Millimetern eingeführt. Wagen, die für den Wechselverkehr zwischen dem Regel- und iberischem Breitspurnetz ausgelegt sind, wurden bis in die 1990er Jahre als Ausgleich mit breiteren Puffertellern ausgerüstet. Die französischen Corail-Wagen wurden praktisch vollständig mit diesen überbreiten Puffertellern versehen. In Spanien wurde das Regelmaß des Pufferabstandes vor der Jahrtausendwende an das europäische Regelmaß angepasst, jedoch sind noch vereinzelt Fahrzeuge mit dem alten Pufferabstand im Einsatz. Bei Schmalspurbahnen etablierten sich dagegen unterschiedliche Anordnungen, so etwa mit Mittelpuffer und darunterliegender Schraubenkupplung (z. B. vielfach in Frankreich und bei der Montreux-Berner Oberland-Bahn), mit Mittelpuffer und beiderseitig daneben angebrachten Schraubenkupplungen (z. B. Rhätische Bahn, Rügensche Kleinbahn und Harzer Schmalspurbahn, sogenannte Balancierhebel- oder Ausgleichskupplung) sowie mit mittiger Schraubenkupplung und seitlichen Puffern, jedoch anderen Abständen und Höhen als bei der Regelspur (beispielsweise bei der tunesischen Gafsabahn und heute allgemein im tunesischen Meterspurnetz).

RangierkupplungBearbeiten

 
Rangierkupplung

Eine Rangierkupplung ist eine spezielle automatische Kupplung, die üblicherweise an Rangierlokomotiven angebracht ist und vom Lokrangierführer gesteuert werden kann. Speziell bei den herkömmlichen Schraubenkupplungen ist kein manueller Kupplungsvorgang nötig, da die Rangierkupplung den Zughaken automatisch greifen und wieder loslassen kann. Zur schnelleren Abwicklung wird im Rangierbetrieb, wenn es das Bremsvermögen der Lokomotive, die zu bewegenden Massen und die Neigungsverhältnisse zulassen, auf die Verbindung der Hauptluftleitungskupplungen verzichtet; die Rangierkupplung ermöglicht keine selbsttätige Verbindung der Brems- oder elektrischer Verbindungen.

Im entfernteren Sinn gehören auch die Kuppelstangen zwischen Zweiwegefahrzeugen im Rangierbetrieb und Eisenbahnwagen zu den Rangierkupplungen.

Keller’sche KupplungBearbeiten

Die Keller’sche Kupplung war eine nach dem Geheimen Baurat Wilhelm Keller der Maschineninspektion Aachen benannten Kupplung für Schiebelokomotiven. Sie war seit der Zeit um 1900 in Gebrauch und stellte eine Erfindung dar, um Schiebelokomotiven, die den nachzuschiebenden Zug während der Fahrt verlassen sollen, trotzdem mit ihm kuppeln zu können. Die Keller’sche Kupplung kann während der Fahrt vom Führerstand der Schiebelokomotive aus gelöst werden. Ihre Anwendung erfordert eine bauliche Vorbereitung der für das Nachschieben vorgesehenen Lokomotiven, insbesondere muss das Entriegelungsseil verlegt werden.

AufbauBearbeiten

 
Prinzipskizze der Kellerschen Kupplung

Vom Prinzip her ist die Keller’sche Kupplung wie eine Schraubenkupplung aufgebaut und wird auch in die Zughaken der Schiebelokomotive und des Schlusswagens der zu schiebenden Einheit eingehängt. Der einzige Unterschied zu ihr ist, dass sie nicht zusammenziehbar ist und nicht mit einem Kupplungshaken fest verbunden.

Sie besteht aus der Einhängeöse (Teil 1), der Zwischenöse (Teil 2) und der Drehbolzengabel (Teil 3). Die Einhängeöse wird beim Gebrauch der Kupplung in den Zughaken der Schiebelokomotive und die Drehbolzengabel in den Zughaken des Schlusswagens der schiebenden Einheit eingehängt. In der Drehbolzengabel angeordnet ist der Drehbolzen (Teil 4), der die Kupplung am Schlusswagen im Zughaken hält, und der mit Federkraft gelagerte Verriegelungsbolzen (Teil 5), der den Drehbolzen am Ausschwenken hindert. Mit dem Verriegelungsbolzen verbunden ist der Zughebel (Teil 6), der den Verriegelungsbolzen bei Drehung gegen Federkraft vom Drehbolzen zurückzieht. Mit dem Zugseil (Teil 7) wird der Zughebel vom Führerstand der Schiebelokomotive aus gesteuert.

FunktionBearbeiten

Zum Gebrauch der Keller’schen Kupplung wird die Einhängeöse (Teil 1) von ihr in dem Zughaken der Schiebelokomotive eingehängt. Nachdem diese an die nachzuschiebende Einheit herangefahren ist, hängt der Rangierer die Drehbolzengabel (Teil 3) in den Zughaken des Schlusswagens der nachzuschiebenden Einheit ein. Die Schiebelokomotive wird nicht mit der Hauptluftleitung des nachzuschiebenden Zuges verbunden, sowohl die Schiebelokomotive und der nachzuschiebende Zug müssen Zugschlusssignale tragen. Der Rangierer verständigt daraufhin den Lokführer der Schiebelokomotive vom ordentlichen Gebrauch der Kupplung. Die Schiebelokomotive ist somit mit der Zugeinheit verbunden, kann bei entsprechenden Abschnitten auch gezogen werden und verliert nicht versehentlich den Kontakt zum Zug.

Soll das Nachschieben in der Regel an der durch das Signal Ts 1 (Nachschieben einstellen) gekennzeichneten Stelle beendet werden, muss der Lokführer der Schiebelokomotive gewährleisten, dass die Kupplung entspannt ist. Er zieht am Zugseil (Teil 7), daraufhin bewegt sich der Zughebel (Teil 6) von der senkrechten in die waagerechte Lage. Dadurch bewegt sich der Verriegelungsbolzen (Teil 5) gegen die Federkraft und gibt den Drehbolzen (Teil 4) frei. Nun verringert der Lokführer der Schiebelokomotive die Fahrgeschwindigkeit, der Drehbolzen gleitet aus dem Zughaken des Schlusswagens und die Keller’sche Kupplung fällt nach unten. Das bemerkt der Lokführer der Schiebelokomotive auf dem Führerstand am schlaffen Zugseil.[3]

Die Keller’sche Kupplung wird nicht beim Schiebebetrieb verwendet, wenn die Schiebelokomotive nach der Bergfahrt am Zug verbleibt, um bei der anschließenden Talfahrt zum Bremsen der gesamten Einheit mittels der dynamischen oder Nutzbremse, beim Dampfbetrieb mit der Riggenbach-Gegendruckbremse verwendet wird oder bis zu einem planmäßigen Halt am Zug verbleibt. In diesem Fall wird die Schiebelokomotive mit dem nachzuschiebenden Zug mit der Regelschraubenkupplung verbunden und an die Hauptluftleitung des Zuges angeschlossen. Die Keller’sche Kupplung wird in diesem Fall, wenn nicht die Kuppelkette des letzten Wagens verwendet werden kann, funktionslos unter dem rechten Puffer der Schiebelokomotive aufgehängt.[4] Ein Foto einer Schiebelokomotive nach der Trennung vom Zug durch die Keller’sche Kupplung ist in demselben Buch auf Seite 188 zu sehen.[5]

KurzkupplungBearbeiten

In einzelnen Fällen setzt man auch Kurzkupplungen ein, um die Verlustlängen durch Standard-Kupplungen zu minimieren.

MittelpufferkupplungBearbeiten

Mittelpufferkupplungen sind Kombinationen von Puffern und Kupplungen an Schienenfahrzeugen.

Handgekuppelte MittelpufferkupplungenBearbeiten

 
Trompetenkupplung

Bei Schmalspurfahrzeugen und Straßenbahnen werden handbetätigte Mittelpufferkupplungen sehr häufig eingesetzt. Bei diesen wird entweder ein zentrales Verbindungsstück in beide Kupplungsaufnahmen eingefügt und jeweils mit Bolzen festgesteckt (Trompetenkupplung oder Trichterkupplung) oder die einander gegenüberstehenden Kupplungsaufnahmen haben spiegelbildliche Anordnungen von seitlich sich ineinander einfügenden Durchstecköffnungen, die ebenfalls mit Bolzen gesichert werden (Albertkupplung). Ein alternativer Oberbegriff ist Bolzenkupplung. Solche Kupplungen sind fahrzeugseitig mit Federdämpfungselementen verbunden, die baulich von den reinen Puffern abgeleitet sind.

Beispiele für weitere handbetätigte Mittelpufferkupplungen:

  • Balancierhebel- oder Ausgleichskupplung (weltweit verbreitet bei Schmalspurbahnen)
  • Bosna-Kupplung (bei Schmalspurbahnen in Österreich, Ungarn und auf dem Balkan)

Automatische MittelpufferkupplungenBearbeiten

Um den Arbeitsaufwand zum Kuppeln sowie auch die sich daraus ergebenden Unfallgefahren zu vermeiden, gab es schon Ende des 19. Jahrhunderts Bestrebungen, eine selbsttätige (automatische) kombinierte Puffer- und Kupplungseinrichtung einzuführen. In den USA wurde bereits 1893 landesweit die bis dahin eingesetzte manuelle Kupplung durch die Janney-Kupplung abgelöst. Auch in der Sowjetunion wurde ab 1932 auf Basis der ebenfalls in den USA entwickelten Bauart Willison ein ähnlicher Typ als Bauart SA3 eingeführt. Diese bietet im Vergleich mit der Janneykupplung den Vorteil, dass sie immer kuppelbereit ist und nicht erst manuell entriegelt werden muss. Sowohl die Bauarten SA3 als auch Janney sind in ihrer Ursprungsausführung unstarr, die Kuppelköpfe können sich in der Höhe gegenseitig verschieben. Ein selbsttätiges Kuppeln von Druckluft- und elektrischen Verbindungen ist damit nicht möglich. Insbesondere für Reisezug- und Triebwagen wurde die Bauart Janney mit seitlichen Starrmachungsorganen und einem zusätzlichen vertikalen Schwenkbereich zu einer starren Kupplung erweitert. Damit wurde es möglich, die Kupplung mit Leitungskupplungen zu ergänzen.

In den 1960er Jahren begann man mit den Entwicklungsarbeiten für eine UIC-Mittelpufferkupplung, um auch für die normalspurigen Bahnen in Europa ein solches Kupplungssystem zu schaffen. Die UIC-Kupplung sollte zwei Druckluft- sowie elektrische Leitungen mitkuppeln und adapterlos mit der Bauart SA3 kuppelbar sein. Im Ergebnis der umfangreichen und kostspieligen Entwicklungen war 1970 ein System einer ergänzten SA3-Kupplung (siehe AK69e) einsatz- und fertigungsbereit. Die Starrmachungsorgane, in die die Leitungskupplungen integriert sind, wurden unter dem Willisonprofil angeordnet. Die Einigung auf eine Umstellung gelang jedoch nicht, wobei auch das Erfordernis, den gesamten Fahrzeugparkes zwecks Vermeidung des komplizierten Gemischtkuppelns innerhalb eines extrem kurzen Zeitraumes umzustellen, eine Rolle spielte. Die von Anfang an mitentwickelte Gemischtkupplung war seinerzeit nur für Rangierfahrten zugelassen. Zu viele Bahnen waren nicht in der Lage, die Umstellung zu finanzieren. Das Projekt wurde 1985 gestoppt, durch den bald darauf folgenden Fall des Eisernen Vorhangs und die folgende Neuverflechtung des gesamteuropäischen Schienenverkehrs wurde eine Einigung abermals hinausgeschoben. Die Mehrzahl der europäischen Eisenbahnbetriebe nutzt daher immer noch die Schraubenkupplung, obwohl sich die Gemischtkupplung inzwischen auch bei Zugfahrten in Finnland und ebenso bei Fahrten mit den Erzwagen jahrzehntelang bewährt hat. Für Sonderfälle wird dennoch die automatische Mittelpufferkupplung verwendet, so etwa für die schweren Erzzüge der DB von den Seehäfen zu den Stahlwerken und auf der Erzbahn Kiruna–Narvik, sowie Einheitswagen III der SBB. Für das gesamteuropäische Regelspurnetz ist die C-AKv-Kupplung der letzte Stand der Entwicklung. Die Starrmachungsorgane liegen wie bei den starren Janneybauarten seitlich am Kuppelkopf, die Leitungskupplungen sind in das Willisonprofil integriert. Diese Kupplung erlaubt auch das Kuppeln mit SA3- und bisherigen UIC-Mittelpufferkupplungen sowie mit Schraubenkupplungen ohne lose Gemischtkupplung.

Die Kosten einer automatischen Kupplung wurden 2015 in einer Studie mit 5000 bis 38.000 Euro je Wagen beziffert. Eine Schraubenkupplung kostet etwa 3000 Euro.[6]

DB Cargo will, wie im September 2020 bekannt wurde, zusammen mit den ÖBB, Schweizerischen Bundesbahnen und Güterwagenbetreibern wie VTG und GATX vier verschiedene Kupplungssysteme testen.[7][8]

Halbautomatische und automatische Mittelpufferkupplungen für Triebzüge und SonderverwendungenBearbeiten

Moderne halbautomatische und automatische Mittelpufferkupplungen können neben dem selbsttätigen Kuppeln der mechanischen Verbindung meist auch die Verbindung der Bremsleitungen und elektrischen Steuerleitungen selbsttätig herstellen, seltener wird auch die Zugsammelschiene mitgekuppelt. Kupplungen, welche die Verbindungen beim Anfahren automatisch erstellen, aber von Hand getrennt werden müssen, heißen halbautomatische Kupplungen. Bei automatischen Kupplungen kann auch das Entkuppeln vom Lokführer ohne Verlassen des Führerstandes ferngesteuert vorgenommen werden. Durch den Einsatz von automatischen Kupplungen lassen sich Züge in Bahnhöfen einfach trennen und wieder vereinen, so dass der Zug entweder der notwendigen Kapazität angepasst werden kann oder verschiedene Ziele mit Flügelzügen bedient werden können. Die Scharfenbergkupplung Typ 10 wird insbesondere bei Triebwagen auch im Hochgeschwindigkeitsverkehr häufig eingesetzt, sie ist im Rahmen der TSI genormt.

DeutschlandBearbeiten

In Deutschland fand bei der Deutschen Bahn AG nach 1996 mit der Aufteilung der Geschäftsfelder auch eine Aufteilung des Fahrzeugparks statt. In diesem Zusammenhang ergab sich für den Personenverkehr die Möglichkeit, mit der Modernisierung des Fahrzeugparks alle Triebzüge mit Scharfenbergkupplung zu beschaffen. Sie wird überwiegend bei Triebwagenzügen (z. B. S-Bahn, ICE) verwendet; ist jedoch nicht für schwere Güterzüge geeignet, da keine hohen Zugkräfte übertragen werden können. Zwischen zusammengekuppelten Triebwagenzügen ergeben sich teilweise auch deshalb geringere Zugkräfte, da manche einzelne Triebwageneinheiten über einen eigenen Antrieb verfügen. Oft sind jedoch unterschiedliche Baureihen nur eingeschränkt (nur Kuppeln der mechanischen und Luftkupplung möglich, Elektrokupplung lässt sich nicht kuppeln) oder gar nicht kuppelbar. (z. B. verschiedene Versionen des Alstom LINT; bei einem Kuppelvorgang würde die Elektrokupplung durch einen Stahlbügel beschädigt werden.)

Verschiedene Schmalspur- und Zahnradbahnen wie die Schmalspurbahnen in Sachsen verwenden einfache Formen der Scharfenbergkupplung (oft ohne elektrische Verbindungen) als generelle Kupplung für sämtliche Fahrzeugtypen, was auf Grund der geringeren Zuggewichte keine Probleme bietet.

SchweizBearbeiten

In der Schweiz wird bei Schmalspur- und Trambahnen meist die halbautomatische vormals +GF+-Kupplung verwendet (Georg Fischer AG, Schaffhausen) heute Faiveley Transport Schwab AG, die 1914 anlässlich der Landesausstellung in Bern vorgestellt wurde.[9] Diese Kupplung gibt es in zwei Ausführungen, als Typ Tram (GFT) für Tram- und leichte Nebenbahnen und in schwererer und breiterer Nebenbahnausführung (GFN) Die sogenannten Trichterköpfe sind in ihrer Funktion gleich, jedoch aufgrund ihrer unterschiedlichen Breite nicht miteinander kuppelbar.

Eine völlig anders aufgebaute vollautomatische Kupplung vom gleichen Hersteller wird als Kupplungstyp Vorortsbahnen (GFV) geführt und wurde ab den 1965 bei Triebzügen der SBB (RABDe 12/12, DPZ, DTZ) und verschiedener Meterspurbahnen (RhB, RBS, WSB, LEB, FART) sowie auch der Belgischen (AM80-83, AM86-89, 41 usw.) und Finnischen Staatsbahnen (Sm1 und Sm2) eingebaut.

Bei neuen Stadler-Triebzügen kommen meistens vollautomatische Schwab-Kupplungen (Schwab Verkehrstechnik AG, Schaffhausen) zum Einsatz, das Nachfolgeprodukt der GF-Kupplungen. Wie bereits bei den GF-Kupplungen existieren drei verschiedene Varianten für Vollbahnen (FK-15-10), neu (FK-15-12), Metros/Nebenbahnen (FK-9-6) und Straßenbahnen (FK-5.5-4 und FK-3-2.5), die ebenfalls nicht miteinander und auch nicht mit irgendeinem anderen Kupplungstyp kuppelbar sind. Die ebenfalls von Schwab erhältliche Scharfenbergkupplung Typ 10 wurde bisher nur an exportierten Fahrzeugen eingebaut. Sämtliche Bauarten sind starre Mittelpufferkupplungen, die die Druckluftleitungen für die Zugbremse mitkuppeln und mit Kontaktaufsätzen für elektrische Verbindungen ausgerüstet werden können.

Digitale Automatische KupplungBearbeiten

In der Schweiz war im Rahmen der "5L next" Initiative für die nächste Generation von Güterwagen auch Demonstratoren für eine automatische Mittelpufferkupplung für Güterwagen in Betrieb genommen worden. Im Sommer 2018 wurden dafür 100 Güterwagen und 25 Loks mit einer Lösung von Voith umgerüstet.[10] Die positiven Ergebnisse der SBB Cargo wurden in anderen Ländern und bei anderen Herstellern wahrgenommen, sodass 2019 über eine gemeinsame Fortführung von Tests gesprochen wurde. In ähnlicher Weise hatte auch die Deutsche Bahn zusammen mit VTG die Voith CargoFlex und die Schwab-Kupplung für ihr Konzept eines "Innovativen Güterwagen" seit 2018 in Betracht gezogen.[11]

Im März 2019 schrieb das Bundesverkehrsministerium Deutschlands die Erarbeitung eines Migrationskonzepts zur EU-weiten Einführung einer so genannten „Digitalen Automatischen Kupplung“ aus.[12] Zu dieser Ausschreibung hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur am 29. Juni 2020 eine Studie veröffentlicht, die eine mittelfristige Einführung eines DAK bei den Europäischen Bahnen aufzeigt. Ein Plan zeigt die Zulassung der DAK im 4. Quartal 2022 als Ziel. Die "Erstellung einer Konzeption für die EU-weite Migration eines Digitalen Automatischen Kupplungssystems (DAK) für den Schienengüterverkehr", kurz Fachbericht "Technik DAK" von der TU Berlin erstellt, zeigt wie ein weiterer Anlauf zur einheitlichen Einführung einer automatischen Mittelpufferkupplung bei den europäischen Bahnen realisiert werden kann. Der Fachbericht endet mit den Worten: Intensive Gespräche mit der ERA und Nationalen Sicherheitsbehörden sind zur Findung einer Lösung notwendig, damit die Migration der DAK gelingen kann [13][14][15]

Am gemeinsamen Projekt beteiligt sind nun außer der DB und ihrer Tochter DB Cargo, sowie der schweizerischen und die österreichischen Güterbahnen SBB Cargo und Rail Cargo Austria, auch die Wagenhalter Ermewa, GATX Rail Europe und VTG. Die vier beteiligten Hersteller sind CAF, Dellner, Faiveley Transport (Wabtec) und Voith. CAF verwendet einen SA3 Kupplungskopf, Dellner verwendet einen Scharfenberg-Kupplungskopf wie im europäischen Personenverkehr, der Voith CargoFlex basiert auf dem Scharfenberg-Kupplungskopf in der Variante der SBB Cargo, und Faiveley Transport (Wabtec) liefert den Schwab-Kupplungskopf wie in der Schweiz im Personenverkehr üblich.[16] Die Lösungen von Dellner und Voith basieren auf dem Scharfenberg-Profil Typ 10, wie er für Hochgeschwindigkeitszüge in Westeuropa üblich ist. Die Lösung von CAF basiert auf dem SA3, wie sie europäischen Projekt FR8RAIL von 2016–2019 entwickelt wurde.[17] Dies wurde von Trafikverket in Schweden getestet, die nun auch alle anderen Typen 2021 einem Test auf Winterfestigkeit unterziehen wird. Ziel ist neben der Verbindungen der Druckluftleitungen eine Festlegung des E-Moduls für die Verbindung der elektrischen Leitungen zu erreichen.

Bei einer Sicherstellung der Finanzierung soll 2023/24 mit der Einführungsphase begonnen werden und bis 2030 beendet werden. Die Umrüstungskosten eines einzelnen Güterwagens werden auf 15.000 bis 17.000 Euro geschätzt. Sollten in allen 27 EU-Länderung plus Großbritannien, Schweiz und Norwegen sämtliche 490.000 Güterwagen und 17.000 Triebfahrzeuge umgerüstet werden, so werden die Kosten auf 6,4 bis 8,6 Mrd. Euro geschätzt. Dem stehen dann geschätzt 760 Mio. Euro pro Jahr an finanziellem Nutzen gegenüber.[16]

HybridkupplungenBearbeiten

Für den Betrieb mit unterschiedlich ausgerüsteten Fahrzeugen entstanden schon früh schnell anpassbare Mehrfachkupplungen. Eine der ersten Bauarten waren abklappbare Janney-Kupplungen an britischen Reisezugwagen in Verbindung mit ausziehbaren Puffern. Der Mittelpufferkuppelkopf ist im Auge des Zughakens aufgehängt, er liegt in Betriebsstellung zusätzlich mit einem einzusetzenden Bolzen im Zughakenmaul auf. Für das Einleiten der Druckkräfte ist der Zughakenschaft verstärkt, der Bodenrahmen der betroffenen Fahrzeuge ist auf das Einleiten von Druckkräften in der Mittelachse ausgelegt. An Stelle des Zugkastens tritt wie bei ausschließlich mit Mittelpufferkupplungen ausgerüsteten Fahrzeugen eine auf Zug- und Druckkräfte ausgelegte Aufnahme. Zusätzlich zur Federung sind die Puffer ausziehbar, in Wirkstellung werden sie durch aufzulegende Distanzstücke arretiert.

Eine vergleichbare Bauart entstand auch für Kupplungen mit Willisonprofil wie der Bauart SA-3. Sie erreichte jedoch keine größere Verbreitung, da seit den 1990er Jahren mit der Bauart Unilink eine bessere Lösung mit integrierter Kuppelkette verfügbar ist. Sie wird beispielsweise bei finnischen Lokomotiven und türkischen Selbstentladewagen für den Kohle- und Erztransport eingesetzt. Bei der C-AKv-Kupplung ist eine ähnlich angeordnete Kuppelkette ebenfalls Systembestandteil.

Die Ausführung der CargoFlex-Kupplung für Lokomotiven, die einer verstärkten Ausführung der Scharfenbergkupplung Typ 10 entspricht, enthält ebenfalls eine integrierte Schraubenkuppelkette. Für ihre Nutzung wird der Kuppekopf um 90° nach oben geklappt. Die SBB rüsteten im Jahr 2018 zwölf Lokomotiven des Typs Re 4/4 II mit Kupplungen dieser Bauart aus.

Feste KupplungBearbeiten

Als „fest gekuppelt“ werden verbundene Fahrzeuge bezeichnet, die nur in einer Werkstatt bzw. mit Werkzeugeinsatz getrennt werden können.

LiteraturBearbeiten

  • Wolfgang Glatte: Kuppeln per Knopfdruck. Die Rangierkupplung. In: LOK MAGAZIN. Nummer 261, Jahrgang 42, 2003. GeraNova Zeitschriftenverlag, München, ISSN 0458-1822, S. 48–51.
  • Automatische Kupplungssysteme im Schienenverkehr. In: Deine Bahn. Nr. 9, 2019, ISSN 0948-7263, S. 17–22.

WeblinksBearbeiten

Commons: Eisenbahnkupplungen – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Kilian T. Elsasser: Die Einführung der automatischen Kupplung erfordert langfristige Planung. (PDF; 498 kB) Abgerufen am 10. März 2013.
  2. Bruno Lämmli: Kupplungen sind wichtig. In: lokifahrer.ch. Abgerufen am 10. März 2013.
  3. Manfred Weisbrod, „Die Kellersche Kupplung“, Eisenbahn-Journal 11/1996, Seite 10
  4. Stellen Lüdecke, „Die Baureihe 96“, EK-Verlag Freiburg 1991, ISBN 3-88255-831-8, Seite 94
  5. Stellen Lüdecke, „Die Baureihe 96“, EK-Verlag Freiburg 1991, ISBN 3-88255-831-8, S. 188
  6. BMVI prüft Migrationsstrategien für automatische Kupplung. In: Eisenbahntechnische Rundschau. Nr. 5, Mai 2019, ISSN 0013-2845, S. 6.
  7. sueddeutsche.de
  8. DAK: Tests beginnen jetzt - Entscheidung 2021. In: Der Eisenbahningenieur. Nr. 10/2020, Oktober 2020, S. 53.
  9. Schweizerische Bauzeitung Band 66, Nummer 16, Selbsttätige Kupplung für Nebenbahn-Fahrzeuge http://www.e-periodica.ch/digbib/view?pid=sbz-002:1915:65:66#2589
  10. SBB Cargo startet mit automatischer Kupplung. SBB Cargo. 14. Mai 2019.
  11. Innovativer Güterwagen. Abgerufen am 20. Oktober 2020.
  12. Erstellung eines Konzeptes für die EU-weite Migration eines Digitalen Automatischen Kupplungssystems (DAK) für den Schienengüterverkehr. In: evergabe-online.de. Beschaffungsamt des Bundesministeriums des Innern, 19. März 2019, abgerufen am 18. Mai 2019.
  13. Markus Hecht, Mirko Leiste, Sakia Discher: Fachbericht: Technik DAK. 29. Juni 2020, abgerufen am 27. August 2020.
  14. Die Bahninstustrie u. a.: DAK. Abgerufen am 27. August 2020.
  15. BMVI.de: Aktuelle Seite:Studie zur EU-weiten Migration eines Digitalen Automatischen Kupplungssystems (DAK). Abgerufen am 27. August 2020.
  16. a b Faktenblatt Die Digitale Automatische Kupplung (DAK). Deutsche Bahn. 31. August 2020.
  17. Erstellung eines Konzeptes für die EU weite Migration eines Digitalen Automatischen Kupplungssystems (DAK) für den Schienengüterverkehr. Netzwerk Europäischer Eisenbahnen e.V. (Rheinschiene). 29. Juni 2020.