Sandstreueinrichtung
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/Sanden_ICE3.jpg/220px-Sanden_ICE3.jpg)
Eine Sandstreueinrichtung[1][2], Sandstreuvorrichtung[3][4] oder Sandstreu-Apparate[5] (auch Sandstreuer) ist eine in Schienenfahrzeugen verwendete Hilfseinrichtung, die Sand unter die Räder fördert bzw. vor die Räder auf die Schienen streut, um den Kraftschluss zwischen Rad und Schiene zu erhöhen. Dies ist vor allem bei (etwa aufgrund von Nässe) reduziertem Kraftschlussbeiwert und starken Zug- oder Bremskräften sinnvoll, um die Traktions- bzw. Bremswirkung zu verbessern und ein Durchrutschen der Räder (Schleudern bzw. Gleiten) zu verhindern.
Steht bei niedrigen Kraftschlusswerten keine funktionierende Sandstreueinrichtung und keine kraftschlussunabhängige Bremse, wie z. B. eine Magnetschienenbremse, zur Verfügung, kann es zu deutlich verlängerten Anhaltewegen kommen.[6]
Geschichtliches
Die Erfindung der Sandstreueinrichtung ist einem unbekannten Beschäftigten der Camden and Amboy Railroad (C&A) zu verdanken: 1836 wurde New Jersey durch eine Plage von Grashüpfern heimgesucht. Der Besatz war so dicht, dass die Sicherheit des Zugbetriebes nicht mehr gewährleistet war. Die C&A stellte eigens Personen ein, die die Gleise freifegen sollten, was nur wenig bis gar nichts half. Gleichfalls wurde mit Bürsten und Kratzern experimentiert, die den Lokomotiven vorgespannt wurden, die allerdings die Geschwindigkeiten so stark verzögerten, dass dies sich ebenfalls als nutzlos erwies. Ein Beschäftigter experimentierte erfolgreich mit feinem Sand, der direkt vor der Lokomotive auf die Schienen rieselte. Es erwies sich ebenfalls für feuchte und schlüpfrige Schienen im Allgemeinen als nützlich und ist seitdem im Gebrauch.[7]
Mindestens seit 1847 werden in Deutschland Sandstreueinrichtungen auf Schienenfahrzeugen eingesetzt.[2][8] Die ersten Sandstreuer arbeiteten mit Schwerkraft, Rührwerksbehältern oder Förderschnecken.[2] Die in den ersten Jahren eingesetzten Sandstreuer wiesen jedoch teilweise Mängel auf, die auch auf die Qualität des Sandes zurückgeführt werden konnten. So erkannte man, dass mit Lehm verunreinigter Sand schlechte Fließeigenschaften hatte und deshalb nicht aus den Sandstreueinrichtungen herausfloss.
Bis nach dem Zweiten Weltkrieg wurden bei der Deutschen Bundesbahn Dampflokomotiven mit handbetätigten Sandstreuern eingesetzt. Auch die Kleinlokomotiven der Leistungsgruppe II besaßen eine manuell betätigte Sandstreueinrichtung. Da mit manuell betätigten Sandstreueinrichtungen keine sparsame Sanddosierung möglich war, kamen diese immer mehr außer Gebrauch.[2] Bei der Deutschen Reichsbahn hingegen wurden für die Einheitsdampflokomotiven überwiegend zweidüsige Sandstreuer der Bauarten Knorr und Borsig eingesetzt.[2][9] Krauss-Maffei entwickelte nach dem Zweiten Weltkrieg diese Form weiter und vereinfachte sie dabei.[2]
2017 startete das britische Forschungsprojekt „T1107“ des Rail Safety & Standards Board zur Anordnung von Sandstreueinrichtungen und Besandungsraten. Es wurden 225 Versuchsfahrten durchgeführt. Im Ergebnis zeigte sich, dass mit Dual Variable Rate-Sandstreueinrichtungen (also zwei, statt ehemals eine Sandstreueinrichtung pro Triebzug) kürzere Bremswege unabhängig vom Kraftschluss erreicht werden konnten.[10][11]
Aufbau
Eine Sandstreueinrichtung besteht aus mehreren Einzelteilen, die im Folgenden beschrieben werden.
Vorratsbehälter
Der Vorratsbehälter, auch Sandstreukasten[12] oder kurz Sandkasten[13] genannt, dient zur Aufnahme des Sandes. Bei Dampflokomotiven befand sich der Vorratsbehälter meist auf dem Scheitel des Langkessels in einem separaten Sanddom, in dem der Sand durch die Kesseltemperatur warm und trocken gehalten wurde.[5] Bei modernen Schienenfahrzeugen sind die Vorratsbehälter, die mit einer elektrischen Heizspirale zur Trocknung des Sandes im Sandvorratsbehälter ausgerüstet sein können, in der Regel im Untergestell des Wagenkastens angeordnet. Auf eine Unterbringung im Drehgestell wird in der Regel verzichtet, um einerseits die ungefederte bzw. teilgefederte Masse des Drehgestells nicht zu erhöhen und andererseits zu verhindern, dass der Sand durch die Erschütterungen des Schienenfahrzeugs festgerüttelt wird.[14]
Da verunreinigter Sand durch Feuchtigkeit seine Rieselfähigkeit verliert, wird der Sandkasten durch einen Deckel verschlossen. Zusätzlich ist der Sandvorrat ist so bemessen, dass er in der Regel nur von Nachschau zu Nachschau ergänzt werden muss.
Sandstreuer
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Der Sandstreuer fördert den Sand aus dem Vorratsbehälter in die Sandfallrohre.[15] Eine einfache Form sind die in den Sandkasten angebrachten, durch Schieber oder Ventile verschließbaren Ausflussöffnungen, die vom Triebfahrzeugführer durch Zugstangen oder Kurbeln (Sandkastenzug) betätigt werden können.[13] Bei Dampflokomotiven wurden teilweise sogenannte Dampfstreuvorrichtungen[13] verwendet, die Dampfejektoren zur Förderung des Sandes einsetzten. Diese hatten jedoch den Nachteil, dass durch die Kondensation des Dampfes einerseits der feuchte Sand nicht mehr rieselfähig war und andererseits im Winter die Sandfallrohre einfroren.[2]
Bei Schienenfahrzeugen mit Druckluftbremse und Luftpresser steht alternativ Druckluft für die Förderung des Sandes zur Verfügung. Das Sanden erfolgt dann in der Regel auf Tastendruck im Führerstand. Man unterscheidet bezüglich der Sandförderung zwischen den folgenden Systemen:[14]
- Die Beförderung des Sandes erfolgt durch reine Ejektorwirkung.
- Das Aufwirbeln und das Ausblasen des Sandes geschieht mit zwei verschiedene Düsen.
- Der Sand wird mit einer einzigen Düse aufgewirbelt und ausgeblasen.
Anforderungen und Anwendung
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d9/Lokomotivstreusand.tif/lossy-page1-220px-Lokomotivstreusand.tif.jpg)
Als Streusand[16] (auch Bremssand genannt) kommt scharfkantiger Sand mit hoher Festigkeit durch einen hohen Quarzanteil zum Einsatz. Der Sand sollte eine Körnung von 0,8–1,6 mm gemäß TL 918 2243-5 bzw. 0,71–1,6 mm gemäß BN 918 224 (s. Grobsand) haben und lehmfrei sein. Der Sandvorrat ist im Rahmen der Abschlussarbeiten am Fahrzeug zu überprüfen und gegebenenfalls aufzufüllen.
Wird das Ansprechen der Gleitschutzeinrichtungen erkannt oder eine Schnell-, Zwangs- oder Notbremsung eingeleitet, muss gemäß DB-Richtlinie[17] die Sandstreueinrichtung betätigt werden. Je nach Fahrzeugtyp wird das Sanden dann automatisch eingeleitet. Auf Brücken, Weichen, Drehscheiben, Schiebebühnen, Gleiswaagen und im Bereich von Tankstellen von Schienenfahrzeugen darf jedoch außer bei Gefahr im Verzug nicht gesandet werden, da hier durch Sanden die Funktion beweglicher und empfindlicher Bauteile beeinträchtigt werden könnte.[18]
Gefahren
Gefahr durch mögliche Gleisisolierung
Bei niedriger Geschwindigkeit gestreuter Bremssand kann bei einzeln fahrenden Triebfahrzeugen eine isolierende Wirkung zwischen Rad und Schiene verursachen. Durch so entstandene fehlerhafte Gleisfreimeldungen an elektrischen Gleisstromkreisen kam es wiederholt zu teils tödlichen Unfällen.[19] Das Eisenbahn-Bundesamt wies die Eisenbahnverkehrsunternehmen Ende der 2000er Jahre an, bei scheibengebremsten Triebfahrzeugen das Sanden bei Geschwindigkeiten von 25 km/h (oder weniger) zu vermeiden.[20]
Am 1. August 2013 kam es dann im Mainzer Hauptbahnhof zu einem Beinahe-Zusammenstoß zweier S-Bahn-Züge, da auch hier eine Gleisisolierung stattgefunden hatte.[21][22] Mit Mitteilung vom 8. August 2013 verschärfte das EBA mit sofortiger Wirkung die Regelung zum Bedienen der Sandstreueinrichtung. Galt sie bis dahin für Zug- und Rangierfahrten, bei denen der gebildete Fahrzeugverband insgesamt weniger als neun Radsätze hat oder bei denen zwischen aktiven Sandstreueinrichtungen weniger als neun Radsätze vorhanden waren, war sie nun unabhängig von der Länge bzw. von daher Anzahl der Radsätze.[23]
Gefahr durch mögliches Aufsteigen
Wird an den gleichen Stellen wiederholt gesandet und das Gleis nicht davon befreit, kann es mit unter zu einem Aufsteigen der Schienenfahrzeuge kommen (ähnlich wie in Sandgleisen). Besonders anfällig sind Gleisabschnitte, an denen der Sand nicht seitlich abrutschen kann z. B. Bahnübergänge. Der Sand beeinflusst auch die Reibung zwischen Schiene und Spurkranz negativ, was den Nutzen der Spurkranzschmierung schmälert und die Gefahr des Aufsteigens erhöht.
Sandstreueinrichtung bei Straßenfahrzeugen
Auch bei Straßenfahrzeugen kommen gelegentlich Sandstreueinrichtungen zum Einsatz. Im Gegensatz zur Eisenbahn dienen sie dort hauptsächlich als Anfahrhilfe bei schwierigen Straßenverhältnissen. Verbreitet sind Sandstreueinrichtungen auch bei Oberleitungsbussen, die technisch mit der Straßenbahn verwandt sind. Aufgrund von Sicherheitsüberlegungen bezüglich der elektrischen Isolation dürfen diese keine (metallischen) Schneeketten aufziehen, da ansonsten ein Rückstrom über leitende Elemente in der Straße statt über die Fahrleitung auftreten könnte.[24] Es sind aber auch Omnibusse[25] und LKW[26] bekannt, die mit Sandstreueinrichtungen ausgerüstet wurden. Dabei wird üblicherweise der Sand direkt vor die Antriebsachse gestreut.
Die Sandstreueinrichtung hat den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu Schneeketten direkt einsatzbereit ist, auch auf Straßen ohne Schnee ohne Schäden eingesetzt werden kann und auch für die nachfolgenden Achsen, zum Beispiel für Anhänger die Reibung zwischen Rad und Fahrbahn erhöht. Die Nachteile liegen im hohen Gewicht des Systems durch den Sandvorratsbehälter, der eingeschränkten Einsatzentfernung und der Beschränkung der Wirkung auf die Vorwärtsfahrt. Weiter kommt es durch das Streuen des Sandes zu einer Umweltbelastung und einer Verschmutzung der Fahrbahn, wodurch Sandstreueinrichtungen nicht in allen Ländern für Straßenfahrzeuge zugelassen sind.[27]
Die seit einigen Jahren üblichen Systeme zur Antriebsschlupfregelung sowie der vermehrte Einsatz von Schleuderketten haben inzwischen dazu geführt, dass Sandstreueinrichtungen auch bei schweren Nutzfahrzeugen kaum mehr verbaut werden.
Literatur
- Benjamin Büche, Felix Kröger: Kraftübertragung Rad/Schiene – Einfluss von Bremssand auf den Rad-Schiene-Kraftschluss. In: Eisenbahntechnische Rundschau. Nr. 1+2, Januar 2021, ISSN 0013-2845, S. 60–65.
Weblinks
- Ergänzungsregelung Nr. B 011 zum „Sanden“. Version 3.0 vom 1. Dezember 2020.
- Rihosek: Sandstreuvorrichtungen. In: Victor von Röll (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Auflage. Band 8: Personentunnel–Schynige Platte-Bahn. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1917, S. 300.
Einzelnachweise
- ↑ Sanstreueinrichtung. In: Lexikon Eisenbahn. 6., bearbeitete und ergänzte Auflage. Transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1981, S. 655.
- ↑ a b c d e f g Engelbert Kolbeck: Die Sandsteueinrichtungen für Schienenfahrzeuge. In: ETR–Eisenbahntechnische Rundschau. 30. Jahrgang, Heft 6. Eurailpress, Juni 1981, ISSN 0013-2845, S. 503–508.
- ↑ Karl Sachs: Elektrische Triebfahrzeuge. Ein Handbuch für die Praxis sowie für Studierende. 2. Auflage. Band 1. Springer-Verlag, Wien 1973, 7.1 Sandstreuvorrichtungen, S. 1024 ff.
- ↑ Werner Deinert: Elektrische Lokomotiven für Vollbahnen. In: Ministerium für Verkehrswesen – Lehrmittelstelle – (Hrsg.): Triebfahrzeugkunde. Heft 1. Transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1960, S. 203 (lokmalanders.de [PDF]).
- ↑ a b Edmund Heusinger von Waldegg (Hrsg.): Handbuch für specielle Eisenbahn-Technik. 1. Auflage. Band 3. Engelmann, Leipzig 1875, S. 798 ff. (sachsen.digital).
- ↑ Olga Frank, Frank Minde, Ernst Hohmann, Olaf Gröpler: ATO und Kraftschluss: Berücksichtigung extrem niedriger Kraftschlüsse (xnH) bei ATO. In: ZEVrail, Glasers Annalen, Tagungsband SFT Graz 2022. Band 146, 2022, ISSN 1618-8330, ZDB-ID 2072587-5, S. 80–89.
- ↑ Michael Portillo: Great American Railroad Journeys. Simon & Schuster UK Ltd., London 2017, ISBN 978-1-4711-5151-4, S. 43.
- ↑ Verbesserter Sandstreuapparat zur Verhinderung des Rutschens der Triebräder an einer Lokomotive auf der Taunus-Eisenbahn. In: Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens. Band 2, 1847, S. 45 (tu-darmstadt.de).
- ↑ Allgemeine Einrichtungen an Lokomotiven und Tender. In: Hauptverwaltung der Deutschen Bundesbahn (Hrsg.): Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn. 2. neu bearbeitete Auflage. Band 139. Josef Keller Verlag, Starnberg 1953, e) Sandstreuer, S. 45–51 (lokmalanders.de [PDF; 8,8 MB; abgerufen am 22. Januar 2024]).
- ↑ Roger Ford: Process delays £4m fleet sanding pilot. In: modernrailways.com. 24. Dezember 2021, abgerufen am 22. Januar 2024 (englisch).
- ↑ Advanced Automatic Sander. (PDF; 836 KB) In: unipartrail.com. 16. Juli 2020, abgerufen am 22. Januar 2024 (englisch).
- ↑ Sandstreukasten. In: Lexikon Eisenbahn. 6., bearbeitete und ergänzte Auflage. Transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1981, S. 656.
- ↑ a b c Rihosek: Sandstreuvorrichtungen. In: Victor von Röll (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Auflage. Band 8: Personentunnel–Schynige Platte-Bahn. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1917, S. 300.
- ↑ a b Helmut Bendel u. a.: Die elektrische Lokomotive. Aufbau, Funktion, neue Technik. transpress, Berlin 1994, ISBN 3-344-70844-9, 21.1 Sandstreueinrichtung, S. 339–340.
- ↑ Sandsteuer. In: Lexikon Eisenbahn. 6., bearbeitete und ergänzte Auflage. Transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1981, S. 656.
- ↑ Streusand. In: Lexikon Eisenbahn. 6., bearbeitete und ergänzte Auflage. Transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1981, S. 753.
- ↑ DB-Richtlinie 915.0107, Abschnitt 2, Absatz 4/5
- ↑ DB-Richtlinie 492.0001, Abschnitt 3, Absatz 14
- ↑ Stefan Jacobs: Sicherheitsrisiko bei der Bahn: Auf Sand gebremst. In: tagesspiegel.de. 1. April 2013, abgerufen am 3. Januar 2024.
- ↑ Sicherheit hat oberste Priorität. In: Voraus, Ausgabe Januar/Februar 2009, ISSN 1438-0099, S. 8, 10
- ↑ Frank Schmidt-Wyk: Eisenbahnbundesamt ermittelt nach Beinahe-Zusammenstoß zweier S-Bahnen am Mainzer Hauptbahnhof. In: allgemeine-zeitung.de. 2. August 2013, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 28. August 2013; abgerufen am 16. Januar 2024.
- ↑ Zu viel Bremssand auf dem Gleis. In: swr.de. Südwestrundfunk, 24. September 2013, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 1. Oktober 2013; abgerufen am 16. Januar 2024.
- ↑ Das EBA hat die Allgemeinverfügung für das Bedienen der Sandstreueinrichtung auf Schienenfahrzeugen nochmals verschärft (Fachmitteilung 23 / 2013). In: eba.bund.de. Eisenbahn-Bundesamt, 8. August 2013, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 28. September 2017; abgerufen am 8. Januar 2022.
- ↑ Verkehrsbetriebe Luzern: Geschäftsbericht und Rechnung 1999, S. 15
- ↑ Paul F. Schneeberger: Verkehrsbetriebe der Stadt Luzern, 100 Jahre Tram, Autobus und Trolleybus. Minirex, Luzern 1999, ISBN 3-907014-12-X
- ↑ Betriebsanleitung Lastwagen Chassis L50, L70. (PDF; 10,9 MB) In: fbw.ch. Archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 3. Februar 2015; abgerufen am 16. Januar 2024.
- ↑ Sandstreuer. In: onspot.com. 1. April 2013, abgerufen am 8. März 2024.
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