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Neu entwickelte Schienenbefestigungssysteme mit höherem Torsionswiderstand (M7 / HTR) führen zu einer Erhöhung des Ersatzträgheitsmomentes (I_ers) eines Gleisrostes im Vergleich mit einem herkömmlichen Befestigungssystem. Dies führt zu einem höheren Widerstand gegen Gleisverwerfungen.
Die I_ers für diese Befestigungssysteme wurden im Labor des Prüfamtes für Verkehrswegebau der Technischen Universität München (TUM) durch Versuche in Originalgröße ermittelt. Damit war es möglich, neuartige Berechnungen für die kritische Temperaturerhöhung mit den Formeln nach Meier in Abhängigkeit des Befestigungssystems und des Gleisrichtungsfehlers durchzuführen.
Mit dem Einbau der neuartigen Komponenten könnte in bestimmten Fällen auf eine Verbreiterung des Vorkopfschotters und auf die Notwendigkeit von temporären Geschwindigkeitsbegrenzungen verzichtet werden.

Der überwiegende Teil des Bahnnetzes im deutschsprachigen Raum liegt auf einem unsanierten Unterbau ohne Schutzschichten. Die Betriebserfahrung der SBB und ÖBB belegt, dass aus einem Gleisumbau von Holz- zu Betonschwellen (mit Bettungsreinigung und ohne Unterbausanierung) partiell eine rasche Verschlechterung der Gleislage resultiert. Dieses Phänomen ist durch den Verlust der Trennstabilität zwischen Unterbau und Schotter gekennzeichnet, welches zuvor beim Holzschwellengleis nicht in diesem Ausmaß auftrat. Zur Erforschung der Ursachen wurden im Auftrag der SBB und ÖBB drei Laborgroßversuche mit besohlten und unbesohlten Betonschwellen sowie mit Holzschwellen am Prüfamt für Verkehrswegebau der TU München durchgeführt. Bei den drei Schwellentypen konnten bezüglich des Verlustes der Trennstabilität zwischen Unterbau und Schotter sowie in Zusammenhang mit der Beanspruchung des Gleisplanums keine wesentlichen Unterschiede festgestellt werden.

Das horizontale Stabilitätsproblem des durchgehend verschweißten Gleises bei einer Schienenerwärmung wird bei dem von Meier entwickelten Rechenverfahren mit der Energie-Methode behandelt [1]. Dabei werden als grundlegende Parameter neben dem Querverschiebewiderstand (QVW), das Ersatzträgheitsmoment I_ers des Gleisrostes als Maß für die horizontale Rahmensteifigkeit und die infolge der Betriebsbelastung entstehenden Gleisrichtungsfehler definiert. Allerdings können die tatsächlichen Kraft-Verformungs-Verhältnisse des Gleises mit dem versuchstechnisch ermittelten diskreten Wert von I_ers nicht exakt nachgebildet werden. Auch der vom Verschiebeweg abhängige nichtlineare QVW geht als konstanter Wert in die Formeln von Meier ein. Ein weiterer Nachteil der Energie-Methode liegt darin, dass die dynamische Auswirkung des Zugverkehrs auf die horizontale Gleislagestabilität nicht berücksichtigt wird. Auf Initiative der DB Netz AG sollten neue Wege und Festlegungen erarbeitet werden, um insbesondere im Bereich von weißen Schotterstellen eine Aussage zu potentiellen Geschwindigkeitsreduktionen machen zu können. Im Rahmen dieser Veröffentlichung sollen Berechnungen der horizontalen Gleislagestabilität mit einem neuentwickelten dynamischen Verfahren durchgeführt werden [2]. Hierzu sind diverse Rechenannahmen erforderlich, welche die Realität entsprechend berücksichtigen sollen. Die Berechnungen erfolgen mit der Finite Elemente Methode auf Basis von der DB AG vorgegebenen Randbedingungen.

Aufgrund vermehrt auffälliger bzw. schadhafter Weichenschwellen im deutschen Eisenbahnnetz, von denen ein Großteil Längsrisse aufweist, wurden im Auftrag der Deutschen Bahn am Prüfamt für Verkehrswegebau der TU München Versuche mit dem Ziel der Erzeugung von Längsrissen unter Laborbedingungen durchgeführt. Hintergrund dieser dynamischen Versuche war, dass die Biegeprüfungen an Weichenschwellen gemäß DIN EN 13230-4 nicht zu besagtem Schadensbild führen und somit keine diesbezügliche Aussage ermöglichen. Daher erfolgte der Vergleich von Schwellen verschiedener Herstellverfahren in Hinblick auf die Neigung zur Längsrissbildung. Mit sehr umfangreichen Vorversuchen konnte das Ziel erreicht und anhand der finalen Versuchsreihe mit einem eindeutigen Ergebnis abgeschlossen werden. In der finalen Versuchsreihe wurden Schwellen herkömmlicher Bauweise mit Verbund, Schwellen mit Endverankerungen und Schwellen beider Typen mit geringerer Vorspannung geprüft.