Gartenbahn «Am Dorfbach»
Grundlegende Fakten zum Geleise Bau im Aussenbereich
Gefälle und Gleisradius stellen die elementaren Faktoren beim Bau der Aussenanlage dar.
Weiter gibt’s es auch Normen Europäischer Modelleisenbahnen (NEM), welche in fast penetranter Art und Weise alles zu regeln versuchen. 1954 entstand aus zahlreichen Vereinigungen der «Verband der Modelleisenbahner Europas», später erweitert zum „Verband der Modelleisenbahner und Eisenbahnfreunde Europas” MOROP.
Faktor 1 – Gefälle:
Adhäsionsbetriebene Schmalspurbahnen (ohne Zahnradantrieb) wie beispielsweise die Rhätischen Bahnen RhB im Schweizer Kanton Graubünden weisen ein Maximalgefälle von 4,5% (45 Promille) auf; auf der Bernina Strecke sogar bis zu 7% (70 Promille).
Die zahnradbetriebene Matterhorn-Gotthard Bahn (MGB) zwischen Disentis-Oberalppass-Andermatt-Furka Tunnel, … bis Zermatt hat ein maximales Gefälle von bis zu 12,5%.
Meine eigene 45mm Gartenbahn «Am Dorfbach» zeigt ein maximales Gefälle von 3%, mit einem Minimalradius von R3 (Radius ca. 1’200 mm). Originale LGB-Lokomotiven ohne zusätzliche Ballastgewichte «drehen» mit drei 4-Achserwagen bereits durch, insbesondere dann, wenn die Geleise witterungsbedingt feucht oder taunass sind. Zugstarke eigene LGB-Lokumbauten mit Messingewichtseinbauten oder Kiss Lokomotiven in Messingbauweise mit einem Eigengewicht von 5-8 kg haben keinerlei Probleme Wagenkompositionen bei 3% Gleisgefälle zu ziehen.
Rechenbeispiel:
Mit einer 360º-Kehrschleife mit R3-Radius sind 7,5 Meter Geleise nötig und es können mit 3% Gefälle knapp 23 cm Höhe überwunden werden. Die Grenzen im eigenen vermeintlich ebenen Gelände sind schnell erreicht.
Faktor 2 – Geleise Radius:
Hier hat die Lehmann Gartenbahn (LGB-Märklin) mit R1, R2, R3 und R5 einen Standard für Gleisradien geschaffen.
R1 = 600 mm
R2 = 780 mm
R3 = 1’195 mm
R5 = 2’320 mm
Je kleiner die Zahl, desto kleiner der Radius. LGB-eigene Lokomotiven und Wagen befahren grundsätzlich alle Radien von R1 – R5. Die Radien R1 + R2 sind platzsparend, aber für 4-achsige Personen- und Güterwagen wirklichkeitsfremd, da die Wagen in Kurven stark überhängen. Dasselbe gilt für mehr als 2-achsige Lokomotiven. Hersteller wie Kiss verlangen grundsätzlich nach minimalen Radien mit R3, optimalerweise bis R5.
Der Aufbau einer Gartenbahnanlage ist zeitaufwändig und das Gleis- und Weichenmaterial kostenintensiv. Daher lohnt sich ein Mindestradius R3 von Grund auf zu realisieren. Der Minimalradius R3 mit 240 cm Durchmesser zeigt den Platzbedarf auf, welchen eine Gartenbahnanlage dennoch beansprucht; der Radius R5 dürfte normale Einfamilienhaus Grundstücksgrössen überfordern.
Umgesetzte eigene Gleisbau Varianten:
Verlegung Geleise in Wandkies (Frostbeständiger Unterbau)
Im Bereich der Ausweiche Nord und entlang dem Dorfbach ist ein Streckenabschnitt bereits beim Basisausbau auf verdichtetem Wandkies erstellt worden. Die Geleise sind direkt auf das Wandkies verlegt. Bedingt durch Temperatureinwirkungen (Sonne/Schatten) muss das Geleiseprofil mittels unterlegten und an den Geleise angeschraubten Aluminiumblechen im Wandkies besser stabilisiert werden. Analog zu den Rasenkantensteinen sacken Sandstrukturen im verdichteten Wandkies bereits nach wenigen Monaten nach unten, so dass das Gleis nicht mehr flächig auf dem Untergrund aufliegt. Weiter wachsen Unkräuter zwischen den Schwellen hindurch.
Verlegung auf Betonstein-Gartenmauer/-sockel
Der Neubau des Einfamilienhauses findet im November 2015 ein Ende. Noch offen sind die Umgebungsarbeiten im Folgejahr, die auch den Grundstein für die Gartenbahn «Am Dorfbach» bilden. Mittels rund 50 cm hohen Sockelmauern aus Betonsteinen ist gegen den Dorfbach hin noch ein Hochwasserschutz notwendig. Ein Teil der Geleise entlang dem Dorfbach werden auf diese Betonsockelsteinmauer verschraubt, die Schwellen mit Feinsplitt verfüllt und mit Sarna-Kieskleber verfestigt. Diese Verlegeart hat sich im Grundsatz bewährt.
Verlegung auf Rasenkantensteine
Diese Verlegungsart hat sich nicht bewährt. Trotz verdichtetem Wandkiesunterbau beginnt das Terrain im zweiten Jahr abzusacken. Nachsanden unter den Rasenkantensteine hilft nicht weiter. Insbesondere im Übergang auf festen Traggrund (z.B. Betonsockelmauer) sind diese Terrainsenkungen störend und bieten dem Geleiseprofil keinen starren Unterbau. Diese Verlegungsart findet auf meiner Aussenanlage keine Verwendung mehr.
Gleisprofil in bodenbündige Aluwanne verlegt
In einer zweiten Ausbaustufe mit der Ausweiche Ost werden Geleise in eine U-förmige Wanne aus Alublech und -profilen verlegt, die auf Wandkies aufliegt. Die Aluwannen sind rund alle 3 Meter mit Aluwinkelprofilen fest in Betoneinzelfundamente verschraubt. Die in die Aluwanne verschraubten Schwellen der Geleise sind mit Feinsplitt verfüllt und mit Sarnacol-Kieskleber fixiert, was auch den Geleise Profilen Stabilität verleiht.
Gleisprofil in aufgeständerte Aluwanne verlegt
Einige Jahre später wird die Gartenbahn ab Ausweiche Ost erweitert bis zum Endbahnhof Nord mit einer Kehrschleife. Diese Geleiseerweiterung baut auf einer Aluwanne auf, wie sie bereits vorstehend beschrieben ist. Dieser Gleisabschnitt ist 50-60 cm vom Terrain abgehoben. Parallel verlaufende untenliegende Stützwinkel sorgen für Steifigkeit gegen Durchbiegen, obenliegenden Kieswinkel und Messinggeländer schliessen den Gleiskörper ab. Alle 60-80 cm sorgen Alustützen für die notwendige Stabilität und Steifigkeit. Die Stützen sind mit Chromstahl Gewindestangen in den Boden fixiert und lassen sich um +/- 2 cm in der Höhe justieren.
Geleise Material
Hervorzuheben sind die ausgezeichneten wartungsfreien Edelstahlschienen und -weichen von Trainli.li. Sie sind den blanken Messingprofilen von LGB oder vernickelten Profilen klar vorzuziehen (keinerlei Oxidationen mit folgenden Kontaktproblemen zwischen Lok und Gleiskörper). Auch sind die Kunststoffschwellen Kälte-/Hitze- und UV-beständig.
Mit der Nachrüstung von Heyn-Radlenkern in den R3-Weichen wurden die bekannten Entgleisungsprobleme von älteren Kiss-Lokomotiven und auch mehrachsiger Echtdampfloks wie der Regner RhB G 5/6 behoben; die Lokomotiven werden sauber über die Weiche geleitet.
Gleisverbinder im Aussenbereich
Die Trainli-Edelstahlgeleise werden mit rund 12 mm langen Gleisverbindern verschraubt. Die Gleisverbinder sind filigran gearbeitet und passend für Innenanlagen. Im Aussenbereich ist an besonnten Stellen zwischen Sommer und Winter mit Temperaturunterschieden von rund 70 ºC zu rechnen.
Längenausdehnungskoeffizient α von EDELSTAHL: α = 0.017
Temperaturunterschied Sommer +60°C/Winter -10°C à 70 Kelvin
Trainli-Edelstahl Gleisprofil Länge: 3 Meter x 2 (beidseits vom Gleisverbinder einwirkend)
Dehnen/Schwinden Edelstahlgleis im Gleisverbinder: 2×3 m x 70 K x 0.017 = 7.14 mm
Theoretisch müssten die Edelstahlgleise mit originalen Trainli-Gleisverbinder das Geleise zusammenhalten. 3 Meter lange Trainli-Standardgeleise reissen jedoch in der Realität bei diesen Temperaturdifferenzen aus den originalen Gleisverbindern im Verlauf eines Jahres aus.
Deshalb nutze ich nur noch eigene aus Messing gefräste Gleisverbinder (siehe Skizzen) aus Messing-Flachprofil 5/15 mm mit Nute 7×1 mm für Gleisprofil, festgeklemmt mit V2A-Halbrundkopfschrauben 3×6 mm, Torx (je vier innen- und aussenliegende Schrauben). Dabei werden zwei Klemmschraubenpaare fest verschraubt, die gegenüber liegenden nur leicht fixiert. So können die Edelstahlgleisprofile sich in der Hitze ausdehnen und bei Kälte im Winter wieder zusammenziehen, ohne das Gleisprofil aus der Klemmung zu reissen.
Erfahrungen mit den verschiedenen Gleisbauten sind im Menu «Erfahrungen – Unterhalt Bahninfrastruktur» beschrieben.
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