Der Kurvenradius oder Radius einer Kurve, bei den Bahnen auch Bogenhalbmesser oder Krümmungshalbmesser genannt, ist ein wichtiger Parameter für die in einem Bogen zulässige Geschwindigkeit auf einem Straßen- oder Schienenweg. Enge Kurvenradien bedeuten eine größere Fliehkraft, weshalb für höhere Geschwindigkeiten eine Trassierung mit weiteren Kurven nötig ist.

Dies bringt jedoch erhöhte Schwierigkeiten bei der Anpassung der Trasse an das Gelände mit sich, insbesondere bei Bahnstrecken. Wenn die höchstzulässige Krümmung der Bahn- oder Straßentrasse merklich unter jener der Höhenlinien des Geländes bleibt, entstehen erhöhte Kosten für den Bau von Einschnitten und Dämmen.

Seit etwa 100 Jahren trassiert man Verkehrswege so, dass die geraden Stücke nicht unmittelbar in die Kurven übergehen, sondern Übergangsbögen dazwischen angeordnet werden. Als solche werden vielfach Klothoiden verwendet, sodass der Kehrwert des Kurvenradius, mit 0 beginnend, linear zunimmt. Dies entspricht bei einem Kraftfahrzeug einem gleichförmig zunehmenden Lenkeinschlag.

Zu einem bestimmten Kurvenradius ${\displaystyle r}$ und der Geschwindigkeit ${\displaystyle v}$ gehört auch eine geeignete Überhöhung der Kurve, um ausreichende Schräglage und Haftreibung der Fahrzeuge sicherzustellen. Auch diese Überhöhung muss von 0 (in der Geraden) auf den aktuellen Wert im Kurvenscheitel in einem geeigneten Ausmaß zunehmen, um eine gute Fahrdynamik zu gewährleisten. Auch für diese Zunahme wird im Straßenbau die Klothoide verwendet, für Eisenbahnlinien hingegen die kubische Parabel.

Schienenverkehr

Im Schienenverkehr reicht das Spektrum typischer Radien von etwa 30 Metern (bei Straßenbahnen) bis zu einigen tausend Metern (beispielsweise bei Neubaustrecken des Hochgeschwindigkeitsverkehrs). Eine Kurve wird im Grenzfall zur Geraden, wenn man ihren Radius über alle Schranken wachsen lässt.

Für die Straßenbahn Lissabon mit 900 mm Schmalspur wird ein kleinster Radius von 9 m angegeben.

Als kleinste Kurvenradien für normalspurige (1435 mm) Straßenbahnen werden für Graz 17,5 m und für Wien 20 m, ausnahmsweise 18 m angegeben. Auch die Straßenbahn München hat und hatte enge Kurvenradien, darunter von 1908 bis 2012 am Pasinger Marienplatz mit 14 m. Die U-Bahn Wien hat an der U2 100 m Minimalradius (Schottentor–Rathaus).

Lokale Gebirgsbahnen haben minimale Kurvenradien von etwa 50 bis 100 Meter (z. B. Berninabahn 45 m, Wengernalpbahn 60 m), bei überregionaler Bedeutung mit höherer Ausbaugeschwindigkeit etwa 200 m (z. B. Semmeringbahn 190 m).

In Deutschland wurde mit der Neufassung der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung 1967 eine neue Formel zur Berechnung der zulässigen Fahrgeschwindigkeit von Zügen in Gleisbögen eingeführt:

${\displaystyle v={\sqrt {{\frac {R}{11{,}8}}\cdot (u+u_{\mathrm {f} })}}}$

mit

${\displaystyle v=}$ Geschwindigkeit in km/h

${\displaystyle R=}$ Bogenhalbmesser in m

${\displaystyle u=}$ Überhöhung in mm

${\displaystyle u_{\mathrm {f} }=}$ Überhöhungsfehlbetrag in mm

S = Spurweite (oft 1435 mm);

g = Erdbeschleunigung (9,81 m/s²).

11,8 = S / g / 3,6² * 1,05 (1,05 ist eine zusätzliche Marge)

Damit wurde die zulässige Geschwindigkeit in Gleisbögen erhöht und dabei die zulässige Seitenbeschleunigung von 0,65 m/s² auf 0,85 m/s² angehoben.

Die Betriebsordnung (BO) sah 1925 in § 66 einen festen Zusammenhang von Krümmungshalbmesser und zulässiger Geschwindigkeit vor. Die größte zulässige Geschwindigkeit, 120 km/h, erforderte auf Hauptbahnen einen Halbmesser von 1300 m, die geringste noch zulässige Geschwindigkeit waren 45 km/h (bei 180 m Halbmesser).

Straßenverkehr

Bei Straßen treten die kleinsten Radien oft in Kehren von Serpentinen – stärker für die innenliegende Fahrspur – oder innerorts etwa bei Abbiegerelationen an Kreuzungen oder Umfahrung eines Gebäudeecks auf.

Bei kleinen Radien ist die Schleppkurve der längstmöglichen Kraftfahrzeuge – Bus, Sattelzug, Lkw-Zug – zu berücksichtigen, die den erhöhten Breitenbedarf längs eines gekurvten Weges aufzeigt. In beengt angelegte Parkplätze wird mit frontgelenkten Fahrzeugen platzeffizienter rückwärts ein- und vorwärts ausgeparkt. Sicht nach hinten und das Rückwärtsfahren mit ein- und besonders zweigelenkigen Fahrzeugzügen stellen höhere Anforderungen an den Lenker.

Damit die Haftreibung die nötige Zentripetalkraft übertrifft, muss (auf ebener Straße) folgende Ungleichung erfüllt sein:

${\displaystyle v^{2}/r<g\cdot \mu }$

${\displaystyle \mu =}$ Haftreibungskoeffizient

${\displaystyle g=}$ Erdbeschleunigung

Einzelnachweise

1. ↑ Moritz Oder: Krümmungshalbmesser. In: Victor von Röll (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Auflage. Band 7: Kronenbreite–Personentarife. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1915, S. 3–5. Abgerufen am 3. März 2023.
2. ↑ Arnd Werther: Wendeschleife (II) – Pasing Marienplatz ist Geschichte. In: BahnInfo.de. 12. Dezember 2012, abgerufen am 3. März 2023. 
3. ↑ Rechner für Maximalgeschwindigkeit in Kurven. Vergleichswerte für den Kurvenradius (Eisenbahn). In: Johannes-Strommer.com. 8. März 2022, abgerufen am 3. März 2023.
4. ↑ § 40 (7) EBO. Abgerufen am 3. März 2023.
5. ↑ Ernst Kockelkorn: Auswirkungen der neuen Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) auf den Bahnbetrieb. In: Die Bundesbahn. ISSN 0007-5876, 13/14/1967, S. 445–452.
6. ↑ Erich Giese, Otto Blum, Kurt Risch: Linienführung (= Robert Otzen [Hrsg.]: Handbibliothek für Bauingenieure. Band 2, Nr. 2). Julius Springer, Berlin 1925, S. 205 f.