Vergleich verschiedener Systeme

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Version vom 25. März 2010, 23:56 Uhr von Frank (Diskussion | Beiträge)

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Im Verlauf einer Rangierbahnhofsdiskussion auf ttmodul wurde die Frage gestellt:

>Warum Gruppengleise allerdings soo lang sein müssen ist mir nicht ganz klar.
>Es müssen doch nur Güterzugteile reinpassen. Und wenn eins voll ist, geht
>der nächste Teil ins nächste freie Gleis. Der komplette Zug muß doch eh
>vom Hobel aus den diversen Gruppen zusammengezogen werden um dann in der
>A-Gruppe abgestellt zu werden.

Das ist eben eine Frage der Technologie, nach welcher der Bahnhof arbeitet. Grundsätzlich sind Rangierbahnhöfe dazu da, Wagen für eine Zugbildung so lange zu sammeln, bis ein fahrwürdiger Zug dabei rauskommt. Zu guten Zeiten des Wagenladungsverkehrs galten 120 Achsen als ausgelasteter Dg und fahrwürdig war ein Dg ab 80% Auslastung. Ausnahmen galten nur wenn Frachten mit Beförderungsplan oder Eilgutfrachten im Zug sind, dann ist der Zug auch mit weniger Wagen zu fahren. Deswegen sollten die Richtungsgleise für solche Dg auf "richtigen" Rangierbahnhöfen etwas mehr als zuglang sein, also > 600 m. Typischerwiese wurde ein solches Gleis 3 mal am Tag geräumt (alle 8 h), bei starken Zubildungen auch bis zu 8 mal (alle 3 h) oder bei Fernzugbildungen, die einen oder mehrere Umstellbahnhöfe übersprangen, auch nur 1 mal am Tag.

Bei den Nahgüterzügen strebte man ebenfalls das Fahren ausgelasteter Züge an, konnte das aber mangels Wagenaufkommen nicht immer erreichen. Im Regelfall mußten aber auch erst mal 40-60 Wagen angesammelt werden, bevor man diese nach Stationen nachordnete und den Zug baute. Als wieder ein langes Richtungsgleis. Aus einer solchen Gleisfüllung konnte man auch zwei kürzere Nahgüterzüge gleichzeitig bauen.

Musterfälle

Nehmen wir mal an, ein großer Rbf hat Nahgüterzüge mit insgesamt etwa 100 Gruppen zu bilden. Das ist etwa die Größenordnung, für die solche Bahnhöfe wie Friedrichstadt, Hilbersdorf, Braunschweig oder Zürich-Limattal gebaut waren. Nehmen wir vereinfachend an, es handele sich um 10 Züge mit je 10 Gruppen zu 5 Wagen.

Viele Stummel (1a)

Für das direkte Trennen der Gruppen bräuchte man 100 kurze Gleise mit etwa 5 Wagen Länge. Man braucht 100 Gleise zu je 5 Wagenlängen, also 500 Wagenlängen Gleis, und etwa 100 Weichen mit entsprechend viel Stellwerksanlagen, etwa 5 mechanische Stellwerke. Das Zerlegen von 500 Wagen würde etwa 4 Stunden dauern (125 Wg/h), das Zusammenfahren der Züge mit nur einer Lok aber 8 Stunden (5 min pro Gruppe). Das eine Ziehgleis wäre 12 h belegt von 1 Rangierlok mit 12 Lokstunden.

Monsterroste (1b)

Will man die volle Leistungsfähigkeit des Ablaufberges zur Zugzerlegung erhalten, so muß man talseitig jedes Sammelgleis mit einer Weiche anschließen und auf mindestens 2 Rangierbezirke in die Ausfahrgruppe zum Zusammenfahren gehen. Das kostet dann insgesamt 200 Weichen, 10 Stellwerke und 500 Wagenlängen Gleis und 3 Rangierlok mit zusammen 12 Lokstunden.

Lange Richtungsgleise, Nachordnung in Gleisspitzen (2a)

Beim Ordnungsgruppenverfahren braucht man 10 Richtungsgleise zu 50 Wagen für das Sammeln nach Richtungen. Im einfachsten Fall wird die Nachordnung anschließend in den Gleisspitzen gemacht, dazu muß jedes Richtungsgleis um 5 Wagen länger sein als für den Zug erforderlich.

Legt man diese Anlagen als Stumpfgleise nebeneinander, braucht man nur 10 Gleise (550 Wagenlängen) und etwa 10 Weichen, für die ein mechanisches Stellwerk ausreicht. Wir haben also 10% Mehraufwand an laufenden Gleismetern, aber nur 1/10 der Weichen und 1/5 der Stellwerke samt Personal, Unterhaltung usw. Der Preis, den man dafür bezahlt, ist die doppelte Behandlung der Wagen am Ablaufberg. Dort braucht man 4 h zum Zerlegen der 500 eingehenden Wagen, nochmal 4 h für die 2. Zerlegung in die Stationsgruppe und 8 h zum Zusammenfahren. Macht 16 h Belegung des einen Ziehgleises. Die große Weichenersparnis von -90% geht also auf Kosten der Gleislänge +10% und des Zeitbedarfs +33% gegenüber 1a). Eingesetzt wird 1 Rangierlok mit 16 Lokstunden.

Lange Richtungsgleise, Stationsgruppen (2b)

Um bei dieser Anordnung die volle Leistungsfähigkeit des Ablaufberges für die Zugzerlegung zu erhalten, müssen die Richtungsgleise zu Durchgangsgleisen ausgebaut werden (10 Weichen) und mehrere Stationsgruppen am Talende angeschlossen werden. Eine Stationsgruppe mit 10 Gleisen würde 4 + 8 = 12 h brauchen, um die 500 Wagen nachzuordnen. Deshalb baute man in einem solchen Fall auf einem Flachbahnhof drei Stationsgruppen mit je 10 Stumpfgleisen, um durch paralleles Arbeiten das Ganze auch in 4 h zu bewältigen. Das kostet 3x50 = 150 Wagenlängen Gleis, 30 Weichen und 3 Stellwerke. Nun haben wir 4 Stellwerke, 650 Wagenlängen Gleis und 50 Weichen. Gegenüber der Monsterlösung 2b) haben wir nur 4 statt 10 Stellwerke, 50 statt 200 Weichen und bezahlen mit 30% Mehraufwand an Gleismetern sowie vielleicht etwas erhöhten Wagenaufenthaltsstunden und +25% Lokstunden, denn eingesetzt werden 4 Rangierlok mit zusammen 16 Lokstunden.

Lange Richtungsgleise, Gefälleanlage (2c)

Bei einem Gefällebahnhof erfolgt die Stationsordnung in den Rosten ohne Lokeinsatz. Ich kenne den Zeitbedarf nicht genau, glaube aber, daß 2 Stationsgruppen genügen würden. Jede Roste müßte theoretisch aus 10 Gleisen zu je 5 Wagen Nutzlänge bestehen. 5 Richtungsgleise würden sich mit etwa 5 Weichen vereinigen, dann auf 10 Rostgleise auseinander gehen und wieder zusammen, also 25 Weichen und das zwei Mal. Macht zusammen 50 Weichen und 100 Wagenlängen Gleis in der Nachordnungsgruppe, mit der Richtungsgruppe zusammen sind es 60 Weichen und 600 Wagenlängen Gleis. In jedem Rost genügt ein Stellwerk oder Weichenposten zur Bedienung der 10 Spitzweichen, die 15 Stumpfweichen sind Sonderkonstruktionen ohne Bedienung. Gegen 1b) spart man 70% der Weichen (60 statt 200), 3 statt 10 Stellwerke bei 20% Mehrbedarf an Gleismetern. Zum Zerlegen genügt 1 Lok mit 4 Lokstunden.

Simultanverfahen, 1 Berg (3a)

Beim Simultanverfahren wird zuerst nach Stellung im Zug, dann nach Richtungen sortiert. Eine mögliche Anlage wäre 10 Gleise zu 50 Wagen als Gruppengleise und dann noch mal 10 Gleise zur Zugbildung. 20 Weichen, 1 Stellwerk und 1000 Wgl. Gleis, 1 Rangierlok wäre 8 h beschäftigt. Bei moderater Weichenzahl ist das die schnellste Möglichkeit, die Wagen zu sortieren. Unter Inkaufnahme von Zeitverlusten können noch Gleise eingespart werden, wenn man das Verfahren weiter austüftelt. Das ist aber schwer vermittelbar.

Simultanverfahren, 2 Berge (3b)

Um wieder den Hauptablaufberg voll für Zerlegung freizuhalten, müssen die 10 Gruppengleise am Talende an einen 2. Ablaufberg anschlossen werden, aus dem die Zugbildung dann in 10 weitere zuglange Gleise erfolgt. 30 Weichen, 1000 Wgl. Gleis, 2 Stellwerke und 2 Rangierlok mit zusammen 8 Lokstunden schaffen die Arbeit in 4 Stunden.

Zusammenstellung

Rangieraufgabe 500 Wg in 10 Z zu je 10 Gr

Nr System           Gleis Weichen Stw Lok Lok- Wagenausgang
                      Wgl   WE  mech  Anz std  pro Stunde
================================================================
1a viele Stummel      500   100    5   1   12   42
1b Monsterroste       500   200   10   3   12  125
2a lange Ri, Spitzen  550    10    1   1   16   31
2b lange Ri, 3 St     650    50    4   4   16  125
2c lange Ri, Gefälle  600    60    3   1    4  125
3a Simultan 1 Berg    500*   20    1   1    8   63
3b Simultan 2 Berge   500*   30    2   2    8  125

* 500 weitere Wagenlängen Gleis in der sowieso nötigen Ausfahrgruppe

Nicht eingerechnet sind der Bedarf an Einfahrgleisen, Ausfahrgleisen, Richtungsgleisen für Eingruppenzüge (Dg), Verkehrsgleisen, Abstellgruppen und dergleichen. Die Aufgabenstellung ist natürlich höchst theoretisch; praktisch wählt man meist eine Mischlösung, um sich der geforderten Zugbildung und Leistungsfähigkeit anzupassen.

Fazit

Die Aufstellung soll einige Hauptcharakteristika von Rangieranlagen zeigen:

  • Wenige lange Stumpfgleise nach 2a) sind die billigste Anlage mit der geringsten Leistung bei großem Lokeinsatz.
  • Viele Stummel erlauben bei moderatem Lokeinsatz die Bildung vieler Gruppen, aber die Stundenleistung ist immer noch klein. Der Zeitgewinn steht in keinem Verhältnis zum Weichenaufwand. Mit Schema 1a) würde man bei einem vierstündigen Fahrplan nur 4 Züge rausbringen!
  • Flachbahnhöfe brauchen mehrere Stationsgruppen, wo viel Betriebsaufwand anfällt
  • Gefällebahnhöfe haben den geringsten Lokeinsatz bei leichtem Mehrbedarf an Weichen gegen Flachbahnhöfe
  • Das Simultanverfahren hat günstige Werte bei Lok-, Weichen- und Gleisbedarf, ist aber in mancher Hinsicht starr und schwer verständlich.

Das Beispiel ist vielleicht etwas kraß gewählt. Für die konkrete FKTT- oder FREMO H0-RE Rangierbahnhofsplanung muß man sicher andere Eckdaten bei Gruppenzahl, Zuglänge und Zeitbedarf annehmen. Das Beispiel sollte in erster Linie klar machen, warum die beim Vorbild die Tendenz zu langen Richtungsgleisen gegangen ist. Was nicht heißt, daß frühere Erbauer gewaltige "Rangierflügel" mit vielen kurzen Stumpfgleisen angelegt haben, zum Beispiel Lübeck Rbf, Hildesheim, Homburg (S) Hbf, Brandenburg Hbf. Sie waren aber nicht besonders leistungsfähig.

Für die Betriebsart 3b) gut geeignet wäre der Gleisplan des Rangierbahnhofs Oschersleben, gleichwohl dort im Vorbild wohl nicht so angestrengt Betrieb gemacht wurde.

Balsine