Warum bestehen Eisenbahnschienen aus Stahl?
Jan 15, 2026
Stahlschiene(auch Eisenbahnschienen, Eisenbahngleise oder Kranschienen genannt) sind die Grundbestandteile von Gleisanlagen und dienen der Führung von Rädern und der präzisen Verteilung schwerer Lasten. Diese Schienen sind mit einem optimierten I-{1}}Trägerquerschnitt-entwickelt, der den Schienenkopf (Kontaktfläche), den Steg (vertikale Stütze) und die Basis (Stabilisierungsflansch) umfasst. Sie bieten eine hervorragende Biegefestigkeit und dynamische Stabilität.
Warum bestehen Eisenbahnschienen aus Stahl?
Eine Stahlschiene ist ein hoch{0}fester, verschleißfester, warm-gewalzter Stahlabschnitt, der die Lauffläche von Eisenbahnschienen bildet und Eisenbahnräder entlang einer festen Bahn führt. Im Vergleich zu früheren Eisenschienen sind moderne Stahlschienen so konstruiert, dass sie hohen Achslasten, wiederholten Stößen und langfristiger Ermüdung standhalten. Aus diesem Grund ist Stahl weltweit das einzige brauchbare Material für Hauptbahngleise, städtische Verkehrsmittel, Bergbaubahnen und Krangleise.
Common-Rail-Stahlsorten weltweit
| Grad | Standard / Region | Typische Zusammensetzung (Gew.-%) | Hauptmerkmale und Anwendungen |
| R260 | EN 13674-1 (Europa) | C: 0,67–0,80, Mn: 0,90–1,20, Si: Weniger als oder gleich 0,50 | Basis-Geländerschiene; kalt-gewalzt; weitverbreitet auf mittel-Verkehrsstrecken. Gute Schweißbarkeit und Kosteneffizienz. |
| R350HT | EN 13674-1 (Europa) | C: 0,75–0,85, Mn: 0,80–1,20, Cr: 0,20–0,50 | Wärme-behandelt (online/offline); UTS größer oder gleich 1100 MPa; 30–50 % längere Lebensdauer als R260. Standard für Hochgeschwindigkeitsstrecken (TGV, ICE) und Schwerlaststrecken. |
| Note 260 | AREMA (Nordamerika) | C: ~0,77, Mn: ~1,0–1,2, Si: ~0,2 | Entspricht R260; Wird mit Schienenabschnitten wie 115RE, 136RE verwendet. Üblich in Güterverkehrsnetzen der Klasse I. |
| Note 350 | AREMA + Mühlenspezifikationen (USA/Kanada) | C: 0,78–0,83, Mn: 0,90–1,20, Cr: 0,2–0,6, + V/Nb (mikrolegiert) | TMCP or heat-treated; UTS ~1180–1280 MPa. For demanding curves, heavy axle loads (>33 Tonnen) und Korridore mit hoher-Tonnage. |
| BH-Schiene (Bainitisch) | JIS E 1101 (Japan), übernommen in EU/Indien | C: 0,65–0,80, Mn: 1,0–1,4, Cr/Mo/Ni (optional, werksspezifisch) | Bainitische Mikrostruktur; hohe Festigkeit (UTS ~1250–1350 MPa) + überlegene Bruchzähigkeit. Wird auf Shinkansen-Kurven und stark beanspruchten Segmenten verwendet. |
| U71Mn | GB/T 2585 (China) | C: 0,65–0,77, Mn: 1,10–1,40, Si: 0,15–0,35 | Kaltverfestigende Kohlenstoff--Manganschiene; Standard für Schienen mit 50 kg/m und 60 kg/m auf chinesischen Hauptstrecken. In der Leistung vergleichbar mit R260/R350. |
| U75V | GB/T 2585 (China) | C: 0,67–0,77, Mn: 0,70–1,00, V: 0,04–0,12 | Vanadium-mikrolegiert; höhere Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit als U71Mn. Für Hochgeschwindigkeitsstrecken (z. B. die Hochgeschwindigkeitsstrecke Peking–Shanghai) und Schwerlaststrecken. |
Typische mechanische Eigenschaften von Schienenstählen:
| Standard | Grad | Zugfestigkeit (MPa) | Härte (HB) | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 2585 | U71Mn | Größer oder gleich 880 | 260–300 | Schwerlastverkehr, Fernbahnen |
| EN 13674-1 | R260 | Größer oder gleich 880 | ~260 | Konventioneller Personen- und Güterverkehr |
| EN 13674-1 | R350HT | Größer oder gleich 1.170 | ~350 | Kurven, Abschnitte mit hohem Verschleiß |
| AREMA | 900A | Größer oder gleich 880 | ~260 | Nordamerikanische Eisenbahnen |
| AREMA | 1100 | Größer oder gleich 1.080 | ~320 | Stark befahrene Korridore |
Die hohe Festigkeit stellt sicher, dass sich die Schienen bei wiederholter Radlast nicht plastisch verformen und sorgt so für eine genaue Spurweite und Ausrichtung über eine lange Lebensdauer.
Warum bietet Stahl eine bessere Verschleiß- und Ermüdungsbeständigkeit als Eisen?
Frühe Eisenbahnen verwendeten schmiedeeiserne Schienen, die schnell verschleißten, Risse bekamen und häufig brachen. Stahl mit höherem Kohlenstoffgehalt und kontrollierten Legierungselementen wie Mangan bietet:
- Höhere Oberflächenhärte, reduzierter Rad-{0}}Schienenverschleiß
- Bessere Rollkontakt-Ermüdungsbeständigkeit, wodurch Oberflächenrisse begrenzt werden
- Höhere Bruchzähigkeit, wodurch plötzliche Schienenbrüche reduziert werden
Dies ist besonders wichtig in Kurven, Weichen und städtischen Schienensystemen mit hohem -Verkehrsverkehr, in denen die Wechselwirkung zwischen Rad- und Schiene intensiv ist. Wärme{3}}behandelte Stahlschienen wie R350HT oder kopf-gehärtetes U71Mn werden heute häufig verwendet, um die Lebensdauer in Zonen mit hohem{7}}Verschleiß weiter zu verlängern.
Als internationaler AnbieterGNEE-SCHIENEbietet Stahlschienen nach GB-, EN-, UIC-, AREMA-, JIS- und DIN-Standards sowie Schienenklemmen, Grundplatten, Bolzen, Gummipads und komplette Befestigungssysteme. GNEE RAIL bietet auch Schneid-, Bohr-, Biege- und Schweißvorbereitungsdienste an, um schlüsselfertige Eisenbahn- und Kranbahnprojekte weltweit zu unterstützen.
| Einstufung | Höhe (mm) | Kopf (mm) | Unten (mm) | Dicke (mm) | Gewicht (kg/m) | |
| Stadtbahn | 8 KG/M | 65 | 25 | 54 | 7 | 8.42 |
| 9 KG/M | 63.5 | 32.1 | 63.5 | 5.9 | 8.94 | |
| 12 KG/M | 69.85 | 38.1 | 69.85 | 7.54 | 12.2 | |
| 15 KG/M | 79.37 | 42.86 | 79.37 | 8.33 | 15.2 | |
| 18 KG/M | 80 | 40 | 80 | 10 | 18.06 | |
| 22 KG/M | 93.66 | 50.8 | 93.66 | 10.72 | 22.3 | |
| 24 KG/M | 107 | 51 | 90 | 10.9 | 24.46 | |
| 30 KG/M | 107.95 | 60.33 | 107.95 | 12.3 | 30.1 | |
| Schwere Schiene | 38 KG/M | 134 | 68 | 114 | 13 | 38.733 |
| 43 KG/M | 140 | 70 | 114 | 14.5 | 44.653 | |
| 45 KG/M | 145 | 67 | 126 | 14.5 | 45.546 | |
| 50 KG/M | 152 | 70 | 132 | 15.5 | 51.514 | |
| 60 KG/M | 176 | 73 | 150 | 16.5 | 60.64 | |
| Kranschiene | QU 70 | 120 | 70 | 120 | 28 | 52.8 |
| QU 80 | 130 | 80 | 130 | 32 | 63.69 | |
| QU 100 | 150 | 100 | 150 | 38 | 88.96 | |
| QU 120 | 170 | 120 | 170 | 44 | 118.1 | |
