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Technikgeschichte · Geschwindigkeit

Erste Zugkonstruktionen und Geschwindigkeit: von 48 auf 603 km/h

Die Geschwindigkeit eines Zuges ist selten eine Frage der Motorleistung. Sie hängt am Fahrweg, an der Stromabnahme, an der Signaltechnik und an der Frage, ob die Strecke jemandem sonst gehört. Rekordfahrten blenden all das aus — deshalb sind sie so viel schneller als der Fahrplan.

Die ersten Konstruktionen und ihre Grenzen

Als die Rocket 1829 bei den Rennen von Rainhill rund 48 Kilometer pro Stunde erreichte, galt das als außerordentlich. Zeitgenössische Bedenken, der menschliche Körper halte solche Geschwindigkeiten nicht aus, wirken heute komisch, hatten aber einen realen Kern: Es gab weder Federung noch Bremsen, die zu diesem Tempo passten, und der Fahrweg war für Pferde gebaut.

Die frühen Konstruktionen stießen an drei Grenzen zugleich. Der Kessel lieferte nicht genug Dampf für Dauerleistung, das Triebwerk arbeitete mit direkt gekuppelten Treibrädern, deren Drehzahl das Tempo deckelte, und die Gleise vertrugen keine hohen Achslasten. Jede Steigerung im 19. Jahrhundert war deshalb ein gemeinsames Fortschreiten von Fahrzeug und Fahrweg, nie von einem allein.

Balkendiagramm der Geschwindigkeitsmarken: 48 km/h der Rocket 1829, 202,58 km/h der Mallard 1938, 406,9 km/h des InterCityExperimental 1988, 574,8 km/h eines TGV 2007 und 603 km/h eines Maglev-Versuchszuges 2015.
Abb. 01 — Geschwindigkeitsmarken Rekordfahrten unter Sonderbedingungen. Zwischen der Rocket und der Mallard liegen 109 Jahre, zwischen der Mallard und dem Maglev noch einmal 77.

Der Dampfrekord von 1938 und das Ende einer Bauart

Am 3. Juli 1938 erreichte die britische Stromlinienlokomotive Mallard auf einer leichten Gefällestrecke 202,58 Kilometer pro Stunde. Der Wert steht bis heute, und das nicht, weil er unerreichbar wäre — die Fahrt beschädigte ein Triebwerkslager — sondern weil die Dampftraktion kurz darauf technisch überholt war.

202,58Kilometer pro Stunde, Dampfrekord seit 1938 Die Dampflokomotive hatte eine bauartbedingte Obergrenze: Die hin- und hergehenden Massen von Kolben und Treibstange erzeugen mit steigender Drehzahl Kräfte, die den Oberbau schlagartig belasten. Bereits vor dem Rekord fuhren dieselelektrische Triebzüge schneller im Plan. Der Fliegende Hamburger verband ab 1933 Berlin und Hamburg mit 160 Kilometern pro Stunde Höchstgeschwindigkeit — planmäßig, nicht als Sonderfahrt.

Zwei stark bewachsene Gleise verlaufen geradeaus durch dichten grünen Wald
Geschwindigkeit ist zuerst eine Frage des Oberbaus: Schwellenabstand, Schotterbett und Bogenradien begrenzen sie, lange bevor es das Fahrzeug tut.

Elektrische Traktion und das Rad-Schiene-Limit

Mit dem elektrischen Antrieb verschob sich die Grenze in eine andere Ecke des Systems. Ein Elektromotor hat keine oszillierenden Massen und kann beliebig hoch drehen; stattdessen wurden der Stromabnehmer und der Radaufstandspunkt zum Engpass. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten beginnt der Fahrdraht vor dem Schleifstück eine Welle zu bilden, und wird der Zug schneller als diese Welle, reißt der Kontakt ab.

Die Rekordfahrt des französischen V150 am 3. April 2007 zeigte, wie weit sich das treiben lässt und zu welchem Preis: 574,8 Kilometer pro Stunde, erreicht mit einem verkürzten TGV, vergrößerten Rädern, verstärkten Motoren, erhöhter Fahrdrahtspannung und einer eigens gespannten Oberleitung. Nichts davon ist im Regelbetrieb wirtschaftlich; der Verschleiß an Rad und Fahrdraht wächst überproportional.

Marken der Geschwindigkeitsentwicklung
JahrFahrzeugGeschwindigkeit
1829Rocketrund 48 km/h
1933Fliegender Hamburger, planmäßig160 km/h
1938Mallard, Dampf202,58 km/h
1988InterCityExperimental406,9 km/h
2007TGV V150574,8 km/h
2015Maglev L0, Japan603 km/h

Ein transnationales Netz und die Frage der Verbindung

Die europäischen Hochgeschwindigkeitsnetze sind nicht als Netz entstanden, sondern als nationale Einzelprojekte, die nachträglich verbunden wurden. Frankreich baute ab 1981 Neubaustrecken für hohe Geschwindigkeit und ließ die Züge in die Altnetze der Städte einfahren; Deutschland verknüpfte Neubau- und Ausbaustrecken zu einem Mischnetz, auf dem auch Güterzüge fahren. Beide Modelle funktionieren, ergeben zusammen aber Systemgrenzen an jeder Landesgrenze.

Grenzüberschreitende Züge müssen deshalb mit mehreren Stromsystemen und Zugsicherungssystemen ausgerüstet sein, und ihre Fahrer benötigen Zulassungen für mehrere Regelwerke. Das europäische Zugsicherungssystem ETCS soll diese Vielfalt langfristig ablösen; die Umrüstung von Strecken und Fahrzeugen zieht sich über Jahrzehnte, weil beides gleichzeitig geschehen muss.

Frontansicht eines weiß-roten Hochgeschwindigkeitstriebzuges an einem Bahnsteig
Der aerodynamische Kopf ist kein Stilmittel: Oberhalb von etwa 200 km/h wird der Luftwiderstand zum größten Einzelposten im Energieverbrauch.

Was eine Rekordfahrt vom Fahrplan trennt

Die hohen Zahlen der Rekordreihe entstehen unter Bedingungen, die im Regelbetrieb niemand herstellen würde. Für die Fahrt eines TGV auf 574,8 km/h im Jahr 2007 wurde ein verkürzter Zug mit zusätzlicher Leistung ausgerüstet, die Übersetzung geändert, der Raddurchmesser vergrößert und die Spannung der Fahrleitung über den Normalwert gehoben. Die Strecke war neu, gesperrt und vorbereitet, das Gleis vermessen, die Weichen festgelegt.

Im Fahrplan gilt das Gegenteil: gemischter Verkehr, Bahnübergänge im Umfeld, Fahrzeuge in unterschiedlichem Wartungszustand, Bremswege mit Sicherheitsreserve. Eine Rekordmarke sagt deshalb etwas über die Grenze des Systems Rad–Schiene aus, aber wenig über die Reisezeit.

Warum China die Statistik dominiert

Der größte Teil der weltweit gebauten Hochgeschwindigkeitsstrecken liegt inzwischen in China. Das Netz ist innerhalb von rund zwei Jahrzehnten von null auf mehrere zehntausend Kilometer gewachsen — mehr als alle übrigen Länder zusammen. Der Grund ist weniger technischer als planerischer Natur: Neubaustrecken auf freiem Gelände, durchgehend auf Viadukten geführt, mit einheitlichem Fahrzeugpark und ohne Mischverkehr.

Genau darin liegt der Unterschied zu Mitteleuropa. Wo bereits ein dichtes Netz mit Regional-, Fern- und Güterverkehr existiert, ist jede Beschleunigung ein Eingriff in ein laufendes System. Die entscheidende Kennzahl ist dort nicht die Höchstgeschwindigkeit, sondern die Reisezeit von Tür zu Tür — und die verbessert ein zusätzlicher Halt im Takt oft mehr als ein höheres Tempo zwischen zwei Metropolen.

Häufige Fragen

Wie schnell war die erste Lokomotive?

Trevithicks Maschine von 1804 fuhr Schrittgeschwindigkeit. Die Rocket erreichte 1829 bei den Rennen von Rainhill rund 48 Kilometer pro Stunde und galt damals als beunruhigend schnell — man befürchtete gesundheitliche Schäden bei den Reisenden.

Was ist der Geschwindigkeitsrekord für Dampflokomotiven?

202,58 Kilometer pro Stunde, aufgestellt am 3. Juli 1938 von der britischen Mallard auf einer leichten Gefällestrecke. Der Rekord hat bis heute Bestand, weil danach niemand mehr ernsthaft versucht hat, ihn zu brechen.

Welcher Zug hält den Radrekord?

Ein speziell hergerichteter TGV erreichte am 3. April 2007 auf der Strecke Paris–Straßburg 574,8 Kilometer pro Stunde. Der Zug war verkürzt, hatte größere Räder, verstärkte Motoren und fuhr bei erhöhter Fahrdrahtspannung.

Wie schnell fahren Magnetschwebebahnen?

Ein japanischer Maglev-Versuchszug erreichte 2015 auf der Teststrecke in der Präfektur Yamanashi 603 Kilometer pro Stunde. Ohne Rad-Schiene-Kontakt entfällt die Grenze, an der sich Rad und Stromabnehmer bei sehr hohen Geschwindigkeiten selbst zerstören.

Warum fahren Züge im Fahrplan langsamer als im Rekord?

Weil eine Rekordfahrt ohne andere Züge, ohne Halte, ohne Verschleißvorgaben und mit hergerichtetem Fahrzeug stattfindet. Im Regelbetrieb bestimmen Signalabstände, Fahrzeiten anderer Züge, Instandhaltungskosten und die Trassenplanung die zulässige Geschwindigkeit.

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