Betrachtungen zu spurführungstechnischen Rückfallebenen eines mechatronischen Fahrwerks

Ein rein mechatronisch, durch zwei Direktantriebe spurgeführtes Einzelradpaar verliert bei Ausfall der Mechatronik seine Spurführungseigenschaften. Es ist somit eine Rückfallebene erforderlich, die zumindest die Betriebssicherheit gewährleistet, d. h. das Vermeiden sowohl von Beschädigung ortsfester Anlagen als auch von Entgleisung. Ein Winkelanschlag stellt konstruktiv die einfachste Lösung dar. Dies bedeutet jedoch bei Ausfall eine dauerhafte Schrägstellung des Radpaars. Für Fahrzeuge nach Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) ist aufgrund der Fahrzeugbegrenzungslinie ein  Schrägstellungswinkel von ca. 3° zulässig. Für Fahrzeuge nach der Verordnung für den Bau und Betrieb der Straßenbahnen (BOStrab) lässt sich eine übergreifende Aussage mangels Vorschriften nicht treffen. Sicherheit gegen Entgleisen ist bei quasistatischer Betrachtung bei jedem Schrägstellungswinkel aufgrund Kraftschlusssättigung gegeben. Wird zusätzlich der dynamische Spurkranzanlauf einbezogen, so reduziert sich bei einer maximalen Fahrgeschwindigkeit von 120 km/h der maximal zulässige Schrägstellungswinkel auf ca. 0,15°. Ein auf diesen Wert eingestellter Winkelanschlag erlaubt jedoch kein sinnvolles Fahrwerkskonzept. Somit sind zusätzliche konstruktive Maßnahmen erforderlich.