Was passiert im Tunnel?

Wenn Züge durch Tunnel fahren, passieren viele Dinge, an die man als Passagier gar nicht denkt. Bild: Deutsche Bahn AG (G. Jazbec)
Wenn Züge durch Tunnel fahren, passieren viele Dinge, an die man als Passagier gar nicht denkt. Bild: Deutsche Bahn AG (G. Jazbec)

Wenn ein Hochgeschwindigkeitszug in einen Tunnel fährt, passieren Dinge, an die man als normaler Passagier überhaupt nicht denkt: So schiebt der Zug beispielsweise die Luft, die sich im Tunnel befindet, vor sich her und verdichtet sie immer mehr – ähnlich wie dies in ganz kleinem Maßstab bei einer Luftpumpe passiert, in der Luft nach vorne gepresst wird. Würde man beim Bau von Tunneln und Zügen keine Gegenmaßnahmen treffen, könnte so in der Tunnelröhre ein enormer Überdruck entstehen. Genau das aber muss verhindert werden: Die Druckwelle darf sich nicht zu stark aufbauen. Sonst könnte es für die Passagiere nicht nur laut, sondern auch richtig gefährlich werden.

Um solche Probleme zu vermeiden und künftig die Sicherheit auch bei noch schnelleren Zügen zu gewährleisten, entsteht jetzt im DLR in Göttingen eine einzigartige Anlage: Sie simuliert die Einfahrt von Zügen in einen Tunnel – und heißt deshalb Tunnel-Simulationsanlage.

Zugmodelle: wie Pfeile abgeschossen

Hochgeschwindigkeitszug im Tunnel. Bild: Deutsche Bahn AG, S. Warter
Hochgeschwindigkeitszug im Tunnel.
Bild: Deutsche Bahn AG, S. Warter

Ähnlich einem römischen Katapult, mit dem in der Antike Pfeile abgeschossen wurden, soll die Anlage Zugmodelle auf eine Geschwindigkeit von 400 Stundenkilometer katapultieren. Dann wird mit modernster Messtechnik untersucht, wie sich die Aerodynamik von Hochgeschwindigkeitszügen in einem Tunnel verhält. Das ist wichtig, damit man zum Beispiel die Form der Tunnelröhre richtig gestaltet. Sogar der Bodenbelag des Tunnels spielt dabei eine Rolle – nach dem Motto: kleine Ursache, große Wirkung. Und auch der Zug selbst muss natürlich entsprechend konstruiert sein. Das betrifft die aerodynamische Form wie auch die Isolierung der Kabine, so dass die „Hülle“ des Zuges die Passagiere vor großen Druckunterschieden schützt.

Damit Züge nicht umkippen …

Ein weiteres Problem für Hochgeschwindigkeitszüge, besonders wenn sie in Zukunft sogar doppelstöckig werden: Bei Tempo 300 und mehr sind solche Züge für Seitenwind anfällig und könnten sogar umkippen – trotz eines Gewichts von Hunderten von Tonnen. Das muss natürlich ausgeschlossen werden. Darum wird in Göttingen auch eine Seitenwind-Versuchsanlage aufgebaut. Damit kann simuliert werden, welche Kräfte bei Seitenwind auf einen Zug wirken und wie er reagiert. So lassen sich auch Wege erforschen, wie die Seitenwind-Empfindlichkeit verringert werden kann und künftige Züge auch bei hohem Tempo sicher sind.