Stuttgarts Zahnradbahn

Auf Zacke

Von Peter Thomas
08.08.2022
, 10:39
Bis zu 17,8 Prozent Steigung meistert „Zacke“ auf ihrer Route durch die Stadt.
Maßgeschneidert für die Bergfahrt: Die Stuttgarter Zahnradbahn bekommt neue Fahrzeuge. Von der Stange gibt es die freilich nicht. Für die Zulassung werden die Einzelstücke direkt auf der Strecke erprobt.
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Metallisch blitzt es aus dem Dunkel, eine Reihe silbrig flirrender Punkte weist uns den Weg in die Nacht. Es sind die Reflexionen der LED-Scheinwerfer an den Kontaktpunkten zwischen Zahnrädern und Zahnstange, blank gescheuert vom täglichen Betrieb der „Zacke“. So nennen Stuttgarter und Kenner die einzige Zahnradbahn Deutschlands, die Bestandteil eines städtischen ÖPNV-Netzes ist. Sie gilt als Stuttgarter Wahrzeichen, ist wegen der spektakulären Strecke mit Panoramablick bei Touristen beliebt und spielt bis heute eine wichtige Rolle für den innerstädtischen Personennahverkehr. Von den Stuttgarter Straßenbahnen (SSB) wird die 2,2 Kilometer lange meterspurige Bahn seit 1978 als Linie 10 im Fahrplan geführt. Start ist unten im Tal am Marienplatz, oben heißt der Zielbahnhof Degerloch.

Auch eine technische Legende muss ab und an auf einen neuen Stand gebracht werden, wenn sie immerhin 2500 Passagiere am Tag befördert, Pendler- und Schülerverkehr eingeschlossen. Deshalb herrscht in diesem Jahr in vielen Nächten emsiger Betrieb auf der eingleisigen Strecke mit ihrer einzigen, aufwendig konstruierten Ausweiche an der Wielandshöhe. Eigentlich endet der Betrieb der Zacke gegen 21 Uhr, die Betriebsruhe dauert dann bis früh am nächsten Morgen. Zwischenzeitlich fahren auf der Linie 10 Minibusse.

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Doch im Sommer 2022 zeigt Stuttgart auch nach Betriebsschluss Zähne. Während tagsüber die alten Wagen des Typs ZT 4.1 (Zahnradtriebwagen vierachsig, erste Generation) aus dem Jahr 1981 ihren Regeldienst versehen, führen die SSB nach Betriebsende gemeinsam mit dem schweizerischen Hersteller Stadler Rail aus Bussnang Zulassungsfahrten mit den neuen Zahnradtriebwagen ZT 4.2 aus. Stadler ist nach eigenen Angaben Weltmarktführer für Zahnradbahnen. Die Ingenieure des Unternehmens klappen dann ihre Laptops auf und schließen sie an die Leittechnik an, während die Sitze von sandgefüllten Kanistern belegt sind, um die Masse der Passagiere zu simulieren. Verschiedene Testszenarien loten aus, wie sich die neuen Fahrzeuge im Alltag und in kritischen Situationen verhalten.

Von Grund auf individuell

Dass man in der baden-württembergischen Landeshauptstadt für die Neuanschaffung in die Schweiz blickt, hat Tradition. Schon die vor mehr als 40 Jahren in Betrieb genommenen ZT 4.1 hatten zwar einen Wagenkasten von MAN Nürnberg, und die Elektrik stammte von der AEG. Den Zahnradantrieb lieferte damals aber die Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik Winterthur (SLM) – und deren Zahnradsparte gehört seit 1998 zu Stadler, wo nun die kompletten Triebwagen entstehen.

Zähne zeigen, auch in der Nacht: Die neuen Triebwagen werden nach Betriebsschluss auf der Strecke erprobt.
Zähne zeigen, auch in der Nacht: Die neuen Triebwagen werden nach Betriebsschluss auf der Strecke erprobt. Bild: Peter Thomas

Bei Stadler zählen Zahnradbahnen zu den „tailor-made“-Produkten, den maßgeschneiderten Schienenfahrzeugen also. Tatsächlich gelten sie als technisch so individuell, dass es sie nicht von der Stange zu kaufen gibt. Auch andere Bahnfahrzeuge werden für den konkreten Zweck zwar oft leicht angepasst. Aber hier ist der Grad der Individualisierung besonders hoch. Noch außergewöhnlicher dürften nur Sonderformen wie Schwebebahnen sein, deren bekanntestes deutsches Exemplar in Wuppertal verkehrt. Das ist auch der Grund dafür, dass die neue Fahrzeuggeneration der Zacke direkt beim Kunden zugelassen wird, erklärt SSB-Projektleiter Detlev Martin.

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Seit 2016 begleitet der 46 Jahre alte Maschinenbauingenieur Martin die Anschaffung der neuen Zahnradbahnwagen, vom Erstellen des Lastenheftes an. Der für die Passagiere sofort greifbare Unterschied ist die Ausführung der neuen Fahrzeuge als Niederflurtriebwagen. Während bei der noch aktuellen Generation der Boden in der Fahrzeugmitte gut einen Meter über der Schienenoberkante liegt, sind es bei den neuen Wagen nur 400 Millimeter – komfortabel für die Fahrgäste, herausfordernd für Konstrukteure und Wartungsmitarbeiter. „Das führt zu einer Dachlandschaft, wie man sie von anderen modernen Triebfahrzeugen kennt“, sagt Martin und nimmt uns mit auf die neue Arbeitsbühne, die in der Werkstatt eigens für die neuen Wagen gebaut worden ist. Tatsächlich zeigt sich das Dach dicht an dicht bepackt mit Klimaanlage, Stromrichter, Schnellschalter, Luftkessel und mehr. Auch der Stromabnehmer für die Versorgung des Fahrzeugs mit 750 Volt Gleichstrom findet hier seinen Platz.

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Ein komplexes Zulassungsverfahren

Die Werkstatt gehört zum Betriebshof der Zacke, nur fünf Minuten zu Fuß von der Talstation Marienplatz entfernt. Ursprünglich war hier bei der Eröffnung der Zahnradbahn 1884 die Endhaltestelle. Doch am nahegelegenen Marienplatz fiel schon vor über 80 Jahren die Verknüpfung zum damaligen Stuttgarter Straßenbahnnetz einfacher. Auch die Bergstation liegt heute an einem anderen Punkt als zur Eröffnung: Man hat die Strecke vom Haltepunkt „Zahnradbahnhof“ bis zum Bahnhof Degerloch verlängert. Auch das verbesserte die Vernetzung, führt aber dazu, dass die Zahnradbahn ihren Scheitelpunkt nicht am Ende der bis zu 17,8 Prozent steilen Teilstrecke erreicht, sondern ihn schon im letzten Viertel der Strecke passiert. Danach geht es drei Höhenmeter hinab nach Degerloch.

Auf dem Dach finden nicht nur die Stromabnehmer Platz.
Auf dem Dach finden nicht nur die Stromabnehmer Platz. Bild: Peter Thomas

Die Nacht der Testfahrten beginnt gemächlich in der Dämmerung. Nacheinander rollen die beiden Altfahrzeuge auf das Gelände und werden von der Schiebebühne in die Abstellung gebracht. Dann erwacht der zweite Wagen der neuen Generation zum Leben. Er soll für die insgesamt drei Fahrzeuge als Prototyp zugelassen werden. Hat er seine sogenannte Grundzulassung absolviert, bekommen die Wagen 1 und 3 eine weniger komplizierte Konformitätszulassung. Die Rahmenbedingungen dafür geben die Betriebsordnung für Straßenbahnen (BOStrab) und das in der Schweiz geltende Regelwerk für Zahnradbahnen vor, das in den Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung (AB-EBV) der Schweiz enthalten ist.

Gegenüber den Vorgängern unangetastet bleibt beispielsweise das Tempo: Bergauf fahren die neuen Zahnradtriebwagen weiterhin maximal 30 km/h schnell, obwohl technisch durchaus 40 km/h möglich wären. Bergab sind es 30, 21 oder 17 km/h. Auch optisch dürften die Neuankömmlinge den Stuttgartern bekannt vorkommen. Denn die Fronten ähneln den Stadtbahnwagen der Typen DT 8.12, 8.14 und 8.15, die seit 2012 von Stadler für die SSB gebaut werden. Die ergonomisch gestalteten Führerstände sind ebenso weitgehend von den Stadtbahnen übernommen worden.

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Elektrisch seit 1902

Die Beleuchtung hinter den großen, weit nach unten gezogenen Frontscheiben wird eingeschaltet, die markanten LED-Scheinwerfer flammen auf. Und während sich endgültig die Dämmerung über das Gelände legt, steuert Detlev Martin das neue Fahrzeug sachte auf die Bühne. Diese Schiebebühne und weitere Bestandteile der Infrastruktur waren auch ausschlaggebend dafür, dass sich die neuen Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Außenmaße und Kapazität kaum von ihren Vorgängern unterscheiden. „Wir hätten gern 30 Meter lange Fahrzeuge angeschafft, ähnlich wie die von Stadler für die Gornergratbahn gebauten“, sagt Ingenieur Martin. Doch vor allem die Schiebebühne hat die Länge limitiert.

Die einzige Ausweiche liegt an der Wielandshöhe.
Die einzige Ausweiche liegt an der Wielandshöhe. Bild: Peter Thomas

So sind die Rahmen des ZT 4.2 zwar 550 Millimeter länger als die des ZT 4.1 (19,8 Meter statt 19,25 Meter), die Gesamtlänge über die Kupplung ist sogar um 5 Millimeter zurückgegangen, auf nun exakt 20,1 Meter. Auch an Gewicht sparen die neuen Fahrzeuge. Sie wiegen gut drei Tonnen weniger als die Vorgänger. Nahezu gleich geblieben ist die Antriebsleistung von maximal 560 kW, verteilt auf zwei angetriebene Achsen. Deren äußere Spurkranzräder laufen lose auf den Radsatzwellen – ganz ungewöhnlich für Bahnen. Doch diese Räder werden nicht zum Antrieb benötigt. Und weil die Zahnstangen des Systems von Roll (eine Weiterentwicklung des Systems Riggenbach) bei der Zacke so tief liegen, könnten die Triebwagen sowieso nicht auf Reibungsstrecken verkehren.

Die Geschichte der Zacke reicht ins 19. Jahrhundert zurück. Im kommenden Sommer feiert der Antrag für eine Dampfstraßenbahn aus dem Talkessel hinauf auf die Filderebene ihren 140. Geburtstag. Schon ein Jahr später, im August 1884, nahm die Bahn ihren Betrieb auf. Wegen der erheblichen Steigung der Streckenführung entlang der Alten Weinsteige entschied man sich gegen eine Adhäsionsbahn und wählte stattdessen das aus der Schweiz stammende Antriebsprinzip eines mittig in der Lokomotive angeordneten Zahnrads, das auf eine im Gleis verlegte Zahnstange wirkt. Daran hat sich bis heute nichts geändert, nur dass statt dampfbespannter Züge heute elektrische Triebwagen auf der Strecke verkehren. Elektrifiziert wurde die Zacke bereits 1902, da trat die erste Generation der Elektrotriebwagen den Dienst an. Die neuen ZT 4.2 sind die vierte Generation. Maximal 115 Personen haben Platz in einem Wagen, davon 51 auf Sitzplätzen und bis zu 17 auf stufenlos erreichbaren Plätzen.

Neben den drei jeweils rund 5,5 Millionen Euro teuren Triebwagen haben die SSB auch einen neuen Vorstellwagen für Fahrräder angeschafft, der weitere 600.000 Euro kostet und über eine automatische Dellner-Kupplung mit dem Fahrzeug verbunden wird. An ihm, ausgestattet mit Kamera, Fahrerassistenzsystem und Stellplätzen für Lastenräder, ist der Technologiesprung besonders deutlich zu sehen. Wenn alle Testfahrten und Zulassungsfahrten abgeschlossen sind, sollen die neuen Fahrzeuge noch 2022 in Dienst gestellt werden. Einen genauen Termin nennen die Stuttgarter Straßenbahnen angesichts des komplexen Projektes bisher nicht. Denn die einzelnen Schritte sind wegen der organisch gewachsenen Technik durchaus kompliziert. So müssen die Wagen beispielsweise grundsätzlich mit Tiefladern zur Zahnradstrecke gebracht werden. Ganz so lange wie bei der Indienststellung der allerersten Elektrotriebwagen dürfte es aber nicht dauern. Nach dem Abschluss der Elektrifizierung 1902 startete der Betrieb zunächst, wurde aber erst zwei Jahre später nach einer technischen Überarbeitung der Antriebe der damals hoch innovativen Fahrzeuge dauerhaft eingeführt.

Quelle: F.A.S.
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