Schienenoberflächen

Schienenoberflächen bezeichnen die äußeren Oberflächen der Gleise, auf denen im Betrieb die Laufräder der Bahnen rollen. Sie umfassen insbesondere den Schienenkopf, seltener auch Schienenrinnen und -fersen. Die Oberflächenqualität beeinflusst Reibung, Verschleiß, Rollgeräusche, Korrosionsschutz und die Ermüdungsfestigkeit der Schiene. In der Praxis wirkt die Schienenoberfläche als Teil eines komplexen Tribosystems mit dem Radkontakt, das Schliff, Gleiten und plastische Verformungen umfasst.

Oberflächenzustand und Bearbeitung

Bei der Herstellung der Schienen erfolgt eine grobe und feine Oberflächenbearbeitung durch Rollen, Glätten, Fräsen oder Schleifen. Nach der Montage kann eine Reprofilierung erfolgen, um die Profilgenauigkeit und Verschleißverteilung zu optimieren. Die Oberflächen werden je nach Anforderung gezielt geglättet oder belassen, um eine stabile Gleiskennlinie und geeignete Reibwerte zu erreichen. In bestimmten Einsatzbereichen, etwa Kurven oder trockenen Klimazonen, können ergänzende Maßnahmen wie tribologische Beschichtungen oder Schmierstoffe zum Einsatz kommen, um Verschleiß zu mindern oder Geräusche zu reduzieren.

Auswirkungen auf Verschleiß und Lebensdauer

Die Oberflächenqualität beeinflusst die Entstehung von Verschleißformen wie Grate, Mikropitting oder Corrugation (Wellenbildung) entlang des Gleisquerschnitts. Hohe Rauheit kann zu lokal fokussierter Beanspruchung führen, während zu glatte Oberflächen unter bestimmten Bedingungen die Haftung des Reibpartners beeinflussen. Langfristig bestimmen Oberflächenzustand und Nachbearbeitung die Wartungsintervalle, Reprofilierungskosten und die Zuverlässigkeit des Gleissystems.

Messung und Bewertung

Oberflächenrauheit (Ra, Rz) sowie die Formgebung des Profilbereichs werden durch taktile oder optische Messverfahren bewertet. Regelwerke definieren zulässige Oberflächenkennwerte für verschiedene Gleissysteme und Einsatzbereiche. Die regelmäßige Kontrolle der Oberflächen dient der Früherkennung von Verschleißmustern und der Planung von Instandhaltungsmaßnahmen.