Die Klarstellung der Kraft- und Bewegungsverhältnisse zwischen Fahrzeug und Fahrweg, später detaillierter zwischen Rad und Schiene war bereits im 19. Jahrhundert Gegenstand wissenschaftlicher Bemühungen. Entsprechend den damaligen Möglichkeiten spielten vor allem experimentelle Erkenntnisse eine bedeutende Rolle, deren mathematische Formulierung einerseits wesentliche Vereinfachungen enthielten, aber andererseits bis heute nachwirken. Einige der in diesem Beitrag aufgezeigten „Kriterien“ haben sich über die Zeit durch ihre Anwendbarkeit qualifiziert, auch wenn gelegentlich Kritik von akademischer Seite geäußert wird.

Die Darstellungen in diesem Beitrag sollen ein Grundverständnis des Systems Eisenbahn und einen Einblick in die den Kontakt Rad-Schiene beschreibenden Modelle liefern, wie z. B. den Begriff der äquivalenten Konizität, den Sinuslauf oder den Vogelplan. Insbesondere das Verfahren nach Heumann (im Anhang 3) für die Ermittlung der Bogenlaufkräfte bei mäßigen Geschwindigkeiten erlaubt eine schnelle Überprüfung der Ergebnisse von heute modernen rechentechnischen Simulationen der Lauftechnik.

Die kegelartige Kontur der Radlaufflächen spielt für die Selbstzentrierung und den Bogenlauf sowie die Verteilung der Verschleiße über die Berührbreite eine wichtige Rolle und sollte durch Erfahrung an die jeweiligen Einsatzbedingungen der Fahrzeuge adaptiert werden.

Die Interaktion von Radsatz und Gleis ist bei moderaten Fahrgeschwindigkeiten zunächst von den „klassischen“ Gleisfehlern, wie Längshöhenfehler, Seitenfehler und Verwindung, dominiert.

Bei höheren Geschwindigkeiten gewinnt die Kontaktgeometrie zwischen Gleis, charakterisiert durch SpurweiteSpurweite und Schienenprofil mit Schieneneinbauneigung, und Radsatz, ausgedrückt durch Radprofil und entsprechende Abmessungen, an Bedeutung und schließlich Dominanz. Sehr kleine Abweichungen können zu unverhältnismäßig großen Reaktionen führen. Die erreichbare Geschwindigkeit eines Eisenbahnfahrzeuges wird durch seinen Lauf ohne eigenerregte seitliche Kraftspitzen bestimmt, die von der Rad-Schiene Kontaktgeometrie maßgebend abhängen.

Die Bemühungen um einen „gesamteuropäischen Eisenbahnraum“ haben auch im Vorschriftenwesen ihren Niederschlag gefunden. Schrittweise wurden in den Jahren 2000 bis 2005 in sich schlüssige Vorschriften für alle Bahnen der Europäischen Union erstellt, die auch für die Schweiz, das Vereinigte Königreich und Norwegen Geltung haben. Die Normenfamilie EN 14363 „Bahnanwendungen (Fahrtechnische Prüfung für die fahrtechnische Zulassung von Eisenbahnfahrzeugen/Prüfung des Fahrverhaltens und statische Versuche)“, herausgegeben vom C.E.N., dem Centre Europeen de Normalisation, Brüssel, definiert detailliert die statischen und die dynamischen Bedingungen für die Zulassung von Eisenbahnfahrzeugen für den allgemeinen Verkehr auf Strecken innerhalb der Union und enthält

Spezifikationen von Gleisgeometrien für den Nachweis der Entgleisungssicherheit in Gleisverwindungen und deren Beurteilung in Rechnung und Experiment.

Prüfung des Wankverhaltens der Fahrzeuge

Prüfung der Ausdrehwiderstände der Drehgestelle unter den Wagenkästen

Spezifikation der Qualität der Gleisabschnitte, die für eine lauftechnische Untersuchung geeignet sind

Festlegung der maximal zulässigen äquivalenten Konizität in Abhängigkeit von der angestrebten maximalen Fahrgeschwindigkeit

Zulässige Werte für Kräfte und Beschleunigungen bei Probefahrten in Hinsicht auf den Fahrkomfort

Art und Weise der Beurteilung

Abschließend wird der Hoffnung Ausdruck gegeben, dass dieser Beitrag die Wichtigkeit eines guten Zusammenwirkens von Radsatz und Gleis für alle Sparten des Eisenbahnwesens deutlich macht. Im Gegensatz zu der manchmal geäußerten Ansicht, dass sich der Radaufstandspunkt jeweils am „äußersten Rand“ der Wissensgebiete Gleisbau und Fahrzeugbau befindet – und daher nur eine unwesentliche Rolle spiele – kommt ihm für ein problemloses, kostengünstiges und störungsfreies Funktionieren der Eisenbahn die entscheidende Bedeutung zu.