Sie sind kaum sichtbar und doch so entscheidend für Sicherheit und Effizienz im Gleis: Befestigungssysteme übernehmen eine zentrale Rolle in der Lastabtragung und Elastizitätssteuerung. Im Interview gibt Thomas Mayer, Vice President – R&D and Engineering Fastening Systems, Einblicke in die komplexe Welt der Befestigungssysteme und zeigt, warum das Zusammenspiel der Komponenten über Performance und Lebensdauer entscheidet.
Befestigungssysteme umfassen alles zwischen Schiene und Schwelle. Dazu zählen hoch sicherheitsrelevante Bauteile wie die Spannklemme, die eine permanente Kraft auf die Schiene aufbringt und Kunststoffkomponenten wie die Winkelführungsplatte, die die laterale Lastabtragung übernehmen. Besonders die Zwischenlage als elastisches Element hat großen Einfluss auf das Gesamtsystem – auf Elastizität, Lastverteilung und die Vibrationen im Gleis. Die Hauptaufgabe des Befestigungssystems besteht darin, die Kräfte aus dem Zugbetrieb zuverlässig von der Schiene über die Schwelle in den Untergrund zu übertragen. Dabei sind Zuverlässigkeit, Ausfallsicherheit und Verschleißbeständigkeit entscheidend.
Spannklemme und Zwischenlage sind separate Komponenten, müssen aber exakt aufeinander abgestimmt sein. Die Zwischenlage definiert die Bewegung der Schiene zur Schwelle und die Spannklemme muss diese Bewegung elastisch ertragen können – ohne zu brechen. Die Herausforderung liegt darin, die Dauerfestigkeit der Spannklemme mit der Elastizität der Zwischenlage zu kombinieren. Unterschiedliche Kundenanforderungen bedeuten unterschiedliche Elastizitäten – und damit immer wieder neue Dimensionierungs- und Optimierungsarbeit.
Ein Interessenkonflikt besteht zwischen Lastabtragung und Lärmminderung. Eine gute Lastverteilung profitiert von hoher Elastizität, während die Geräuschreduktion oft steifere Systeme verlangt. Hier gilt es, einen optimalen Kompromiss zu finden – besonders relevant in bewohnten Gebieten.
Hinzu kommen Verschleißerscheinungen, die vor allem bei Kunststoffbauteilen wie der Zwischenlage und der Winkelführungsplatte ein Thema sind. Genau bei diesen Bauteilen sind wir bemüht, den Verschleiß zur Schiene zu reduzieren, um so die Lebensdauer zu erhöhen. Da sprechen wir von breiteren Kontaktflächen bis hin zu neuen Materialien.
Eine weitere Herausforderung ist die extreme Systemvielfalt. Praktisch jedes Land hat – teilweise historisch – seine eigenen Befestigungssysteme und Bauteile. Diese Vielfalt erhöht die Komplexität entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Ein großer Vorteil sind die aufeinander abgestimmten Komponenten. Wir betrachten das Befestigungssystem immer als Teil eines Gesamtsystems und fragen uns: Wo liegt das schwächste Glied? Ist es die Spannklemme oder doch eher die Zwischenlage? Als Systemanbieter haben wir die Möglichkeit, Lebensdauer und Belastbarkeit der einzelnen Bauteile nicht isoliert, sondern im Zusammenspiel aufeinander abzustimmen und zu optimieren. Gerade die Robustheit einzelner Komponenten hat dabei einen enormen wirtschaftlichen Hebel. Ein einzelner Spannklemmenbruch ist im Regelfall kein unmittelbares Sicherheitsrisiko, weil Wartungsprozesse greifen. Der Austausch selbst ist jedoch aufwendig. Jede vermiedene Instandhaltungsmaßnahme steigert Verfügbarkeit und senkt Kosten.
Die Logistik ist ein wesentlicher Aspekt. Es geht nicht nur um die technische Performance im Gleis, sondern auch darum, wie effizient ein System zur Baustelle kommt. Wir bieten deshalb die Vormontage an. Das bedeutet, dass das komplette Befestigungssystem auf der Schwelle bereits im Werk montiert und fertig zur Baustelle geliefert wird. Das hat den Vorteil, dass keine Bauteile verloren gehen oder etwas auf der Baustelle nachmontiert werden muss. Die Vormontage hat klare logistische Vorteile für Kund:innen, da der Montageprozess deutlich einfacher und schneller absolviert werden kann.
Ein Schlüsselprojekt ist der G9 Clip. Wir haben hier eine komplett neue Idee umgesetzt und eine robustere Spannklemme entwickelt, die durch ihre Einfachheit universell einsetzbar ist. Durch ihre Kompaktheit im System bietet sie zusätzlich mehr Möglichkeiten als eine gewöhnliche Standardbefestigung. Hier wollen wir auch auf Modularität setzen. Das bedeutet: möglichst gleiche Komponenten verwenden und das System flexibel an unterschiedliche Anforderungen anpassen. In Problembereichen – zum Beispiel in engen Bögen mit hohen Belastungen – können wir etwa mit einer doppelten Befestigung auf der Schwelle gezielt reagieren. In Streckenabschnitten mit geringeren Beanspruchungen bauen wir eher modular. Das funktioniert wiederum nur im Zusammenspiel mit der Schwelle bzw. dem Gesamtsystem.
Thomas Mayer sammelte bereits als Werkstudent und im Rahmen verschiedener Praktika wertvolle Erfahrungen bei voestalpine Railway Systems. Nach Stationen in der Produktion, Montage und Logistik verfügt er heute als Leiter des Bereichs Technologie Befestigungssysteme über ein umfassendes Verständnis dafür, worauf es bei der Entwicklung moderner Befestigungssysteme ankommt. Die Möglichkeit, mit kleinen unscheinbaren Komponenten das System Bahn positiv zu beeinflussen, macht für Thomas Mayer die Faszination seines Tätigkeitsfelds aus.