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Gábor Paál (Foto: SWR, Gábor Paál)

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Die Frage betrifft die Materialausdehnung von Eisenbahnschienen durch Wärme. Konkret: Wie wird technisch das Problem gelöst, dass einerseits die Eisenbahnschienen quasi endlos verschweißt sind, andererseits jedoch Stahl sich bei Sonneneinstrahlung nicht unerheblich ausdehnt? Wohin mit dem Längenzuwachs?

Sie haben es angesprochen: Heute sind die Schienen verschweißt, aber früher gab es zwischen den Schienen kleine Lücken, damit sie sich ausdehnen konnten. Darum gab es ja früher, wenn man mit der Bahn gefahren ist, auch immer dieses „Dadammdadammdadamm“; das hört man heute nicht mehr. Um heraus zu finden, wie das Problem gelöst wird, habe ich bei der Bahn nachgefragt. Die Auskunft war folgende: Seit diese Schienen verschweißt sind, werden die Ausdehnungskräfte vor allem in den Untergrund abgeleitet. Dann spielt aber auch eine Rolle, wie die Schienen verschweißt sind: An den Verbindungsstellen entstehen durch die Ausdehnung schon große Kräfte, und das Material, mit dem die Schienen verschweißt sind, kann Temperaturen zwischen –20°C und +60°C aushalten, ohne dass das Material bricht. Das also ist die Erklärung der Bahn, warum die Schienen so gut halten und auch verschweißt werden können ohne zu bersten, wenn es zu heiß wird.

Das ist, finde ich, schwer zu verstehen, denn diese grundsätzliche physikalische Eigenschaft, dass Stahl sich einfach ausdehnt – wie das aufgehalten wird und die Spannung da entsteht, ohne dass etwas passiert, das wundert mich trotzdem noch. Nach den naturgesetzlichen Bestimmungen dehnen sich doch die meisten Stähle aus, und mir ist noch immer nicht klar, ob es sich nun ausdehnt oder nicht. Und eine lange Schiene, die vielleicht einen Kilometer lang ist, wie soll da diese Ausdehnung nach unten abgeleitet werden? Das ist schwer zu verstehen.

Also die Schienen sind tatsächlich so fest verschweißt und so fest an den Bahnschwellen befestigt, dass die sich – zumindest in der Länge – überhaupt nicht mehr ausdehnen können. Die Spannungen, die auftreten, werden daher z. T. vom Material selbst getragen – das Material hält das also intern aus – oder die Spannungen nach unten abgegeben. Die Schiene dehnt sich somit nicht in die Länge aus, sondern ein Stück in die Tiefe – so die Erklärung der Bahn. Es ist ja auch immer die Frage: Was ist stärker? Wenn das Material sich ausdehnt, dabei jedoch am Ausdehnen gehindert wird, weil es fest verankert ist, dann entsteht zunächst einmal ein sehr hoher Druck, eine sehr hohe Spannung im Material. Das geschieht auch an den Verschweißungsnähten. Aber wenn das Material diese Spannung dann aushält, ist es auch gut.