Auch ich habe schon mehrfach Doppeldeckanlagen geplant (und mit ihrem Bau zumindest begonnen), und wie hier ja in einem anderen Thread auch schon gesagt wurde, ist dabei ein zentrales Problem die Überwindung der Höhendifferenz zwischen den Decks. Dafür gibt es wie dort gesagt zahlreiche modellbahntypische Methoden (innere und äußere Spiralen, Hubwerke und Gleiswendeln). Allerdings geht es mir hier darum, wie es das Vorbild macht, wenn größere Höhendifferenzen überwunden werden müssen und da gibt es meiner Beobachtung nach vor allem die folgenden Methoden, wobei ich jeweils auch meine Gedanken zu einer Modellumsetzung mit aufschreibe. Ich gehe dabei von einem Höhenabstand der Ebenen von 50cm aus.

- Das Ausfahren von Tälern. Diese Methode ist beim Vorbild üblich, im Modell aber schwierig, denn bei einer Neigung von 1:40 (25 Promille) bräuchten wir eine Streckenlänge von 20m - was ein 10m langes Tal bedeuten würde. Das passt nicht in eine übliche Anlagenfläche.

- Die sogenannte "künstliche Längenentwicklung", für die es wiederum hauptsächlich 2 Methoden gibt:
- Die Kreiskehre, meist als Kreiskehrtunnel ausgeführt (Brusio ist die Ausnahme). Ein Kreiskehrtunnel von (in HO) 60cm Radius hat etwa 4m Umfang; er ergibt bei einer Neigung von 1:40 also nur 10 cm Höhengewinn. Man bräuchte also mehrere hintereinander, was ich persönlich eigentlich nur von der Gotthard-Südrampe kenne (es mag weitere Beispiele geben).
- Die Doppelschleife; eine Kombination aus zwei 180° Kehren mit mehr oder weniger geraden Streckenstücken dazwischen. Die typischen Beispiele hierfür sind die Schwarzwaldbahn, wo zwei Doppelschleifen hintereinander angewendet wurden, die Gotthardbahn bei Wassen oder auch der im blauen Buch dargestellte Ausschnitt der Albulabahn. Die Doppelschleife verringert die erforderliche Distanz für den Höhengewinn auf 1/3. Damit sind wir bei 1:40 Neigung dann bei etwa 6m Länge oder bei 1:30 Neigung bei etwa 5m (man kann hier abrunden, weil die Kehrbögen auch noch etwas Streckenlänge ergeben). Ein Problem ist, dass ab Baugröße HO aufwärts die Kehrbögen eine so große Anlagentiefe erfordern, dass das Anlagenstück von beiden Seiten zugänglich sein muss - es muss also auf einer Zunge liegen.
Die manchmal noch komplexeren Muster in der Realität sind meist aus diesen Elementen zusammengesetzt. So besteht die berühmte Sauschwänzlebahn aus einem ausgefahrenen Tal, einem Kreiskehrtunnel und einer Doppelschleife hintereinander.

- Mehrere Spitzkehren hintereinander. Das gab es (wie im blauen Buch beschrieben) in Deutschland bei der Kleinbahn Kirchhelle-Medebach. Ansonsten habe ich mal gelesen, dass die Andenbahn auch so angelegt ist. Allerdings wird die benötigte Anlagenlänge auch nicht geringer als bei der Doppelschleife; im Gegenteil, wir brauchen an den Enden jeweils noch eine Spitzkehre, die nochmal Länge braucht. Dafür nimmt allerdings die erforderliche Anlagentiefe ab. Ich halte diese Lösung am ehesten für größere Spuren in großen Keller- oder Dachbodenräumen für geeignet.

- Die Steilstrecke. Dies ist - das möchte ich gleich vorweg sagen - mein ganz persönlicher Favorit für die Überwindung des Höhenunterschieds. Mit Steilstrecke möchte ich dabei alle Strecken steiler als 1:25 (40 Promille) bezeichnen. Für solche Strecken gab es beim Vorbild in der Regel eine eigene Steilstreckenbetriebsvorschrift. Steilstrecken, die nicht nur reine Touristenzahnradbahnen waren, hatten üblicherweise Neigungen zwischen etwa 1:20 (50 Promille) und 1:8 (125 Promille). Bis zur Epoche I gab es auch noch flachere Steilstrecken mit nur gut 30 Promille Neigung (z.B. Erkrath-Hochdahl oder Wiesbaden-Langenschwalbach) mit Steilstreckenvorschriften. Dies hing mit der damals noch nicht wirklich entwickelten Bremstechnik zusammen. Diese "flachen" Steilstrecken meine ich hier aber nicht.
In Deutschland war ab Epoche II Reibungsbetrieb bis zu 70 Promille Neigung erlaubt, was die Umstellung zahlreicher Zahnradstrecken auf Reibungsbetrieb erlaubte. Die steilste mir bekannte Strecke mit Reibungsbetreib in Europa war eine meterspurige Steinbruchsbahn an der Drautalbahn mit 80 Promille, die Giesl-Gieslingen in seinem Buch "Lokomotiv-Athleten" erwähnt. In den USA befuhren die Getriebelokomotiven vereinzelt sogar wohl noch steilere Strecken.
Was ist für uns Modellbahner nun das tolle an der Steilstrecke? Nun, sie hat mehrere Eigenschaften, die in dieser Kombination so nicht so oft zu haben sind:
- Sie verkürzt den Aufstieg auf eine obere Anlagenebene deutlich. Bei 1:20 (50 Promille) sind es noch 10 Meter Gleis, bei 1:15 (67 Promille) noch etwa 7,2m und bei einer Zahnradstrecke von 1:10 (100 Promille) sind es nur noch 5 Meter. Das sind Längen, die man schon eher auf einer Anlagenzunge unterbringt, als die oben genannten 20m.
- Sie begrenzt die Zuglängen drastisch. Ich gebe hier mal ein paar Vorbildwerte an: Die häufig auf Steilstrecken eingesetzte 94.5-17 bewältigte auf 60 Promille noch 140t, die Tierklasse der HBE schaffte auf der gleichen Steigung 180t.Bei den Zahnradloks schaffte die 97.1 90t auf 71 Promille, während die große 97.5 100t auf 100 Promille bewältigte. Noch stärker waren eigentlich nur die großen Zahnradloks am Erzberg, wo Gölsdorfs Sechskuppler 160t auf 71 Promille schaffte.
Wenn ich nun mal einen Personenwagen (z.B. Donnerbüchse) mit 20t und einen beladenen zweiachsigen Güterwagen mit 30t ansetze, dann sind das bei den Zahnradbahnen in Deutschland etwa 4 bis 5 Personenwagen oder 3 Güterwagen pro Zug. Bei den Reibungsbahnen sind es 7 bis 9 Personenwagen (die wohl meist nicht ausgeschöpft wurden) oder 5 bis 6 Güterwagen. Das bedeutet, dasss die Zuglängen (mit Lok) nur bei etwa 1m in HO liegen. So kurz können also Gleise in Bahnhöfen sein.
Gleichzeitig fahren vor (oder eher hinter) diesen kurzen Zügen aber große und schwere Loks, die wir Modellbahner doch gerne einsetzen wollen.
- Sie schafft Betrieb, und zwar auch bei Personenzügen. Auf vielen Steilstrecken mussten zumindest in den frühen Epochen die Züge geschoben werden (auf der Zahnradstrecke Honau-Lichtenstein solange die Dampfloks im Einsatz waren). Das heißt, sowohl im unteren Bahnhof, in dem die Steilstrecke beginnt, als auch im oberen Bahnhof, wo die Steilstrecke endet, musste die Lok umgesetzt werden. Diese beiden Bahnhöfe haben also ähnlich viel Betrieb zu bieten wie die von OOK im blauen Buch präsentierten Spitzkehren.
Wenn auf den flachen Strecken Züge verkehren, die für die Steilstrecke zu schwer sind, dann müssen diese Züge für den Weg über die Steilstrecke geteilt und an deren Ende wieder zusammengesetzt werden. Das schafft noch mehr Betrieb im Modell! Es erfordert allerdings auch längere Gleise in den Bahnhöfen am oberen und unteren Ende der Steilstrecke.
- Sie verlängert die Fahrzeit. Auf den Steilstrecken wurde (zumindest zur Dampflokzeit) sehr langsam gefahren. Bergauf schafften es die Loks nicht schneller, und bergab vertrugen die Bremsen nicht mehr (es war kein Vergleich dazu, wie heute die Züge über die Höllentalbahn rauschen). Die Geschwindigkeiten lagen im allgemeinen bei 9 bis 15km/h, in Extremfällen bis herunter zu 6km/h oder bis herauf zu 20km/h. Die 9 bis 15km/h sind nach der bekannten "durch drei" Regel in HO 3 bis 5cm pro Sekunde. Damit baruchen wir für unsere 5 bis 10 Meter lange Steilstrecke eineinhalb bis fünfeinhalb Minuten. Das ist eine ganz schön lange Zeitspanne. Wenn das als reines Fahren zu langweilig wird, können wir ja in der Mitte eine Spitzkehre einbauen. Dann haben wir auf unserer Steilstrecke schon 3 Umsetzmanöver!

So, das war meine Darstellung der Vorzüge von Steilstrecken. Ein Nachteil sei auch nicht verschwiegen: Es fehlen im Moment Modelle von Zahnradloks, für die es auch Vorbilder gab. Und man sollte vor einem Bau unbedigt ausprobieren, ob die ins Auge gefassten Modelle auf der geplanten Steigung auch soviele Wagen ziehen wie ihre Vorbilder.

Jetzt bin ich gespannt, wie Ihr das seht. Ich freue mich ganz besonders auf Kritik, weil diese Gedanken bei mir lange genug im eigenen Saft gegart wurden.

Viele Grüße
Rolf

@OOK: Nimm das gerne in ein neues Gleisplanheft auf. Wie gesagt, ich beschäftige mich (wenn auch vorwiegend modellbahn-theoretisch) schon mehrere Jahre mit den Steilstrecken, und ich würde mich freuen, wenn das auch mal in einem Gleisplanheft Niederschlag fände.

@Helko: Mit dem "die Höllentalbahn gibt es ja auch noch" lieferst Du mir jetzt aber eine Steilvorlage. Mein Eindruck ist, dass es mit den Steilstrecken so ähnlich ist wie mit den Spitzkehren - es gab einst viele, aber das ist klaum mehr jemandem bewusst, weil sie fast alle verschwunden sind.

Ich hoffe, dass es nicht zusehr Off-Topic ist, wenn ich hier mal eine Auflistung aller mir in Deutschland bekannten Steilstrecken einstelle. Ich werde mich bemühen, sie etwas zu ordnen:
Zuerst die Staatsbahnen:

Preußen:
Stützerbach - Rennsteig - Schleusingen (59 Promille)
Suhl - Schleusingen (67 Promille)
Dillenburg - Ewersbach (59 Promille)
Boppard - Buchholz - Kastellaun (60 Promille)
Linz (Rhein) - St. Katharinen
Kalteneber - Pferdebachthal - Heiligenstadt Ost und Dieterode - Fürstenhagen (Strecke Eschwege-Heiligenstadt) (50 Promille)
Die Umstellung auf Reibungsbetrieb erfolgte zwischen 1923 und 1931.

Bayern:
Erlau (b. Passau) - Wegscheid (bis zu 71 Promille); die Strecke blieb bis zur Betriebseinstellung Zahnradstrecke.

Baden
Höllentalbahn Hirschsprung - Hinterzarten (55 Promille); die Strecke wurde 1932/33 auf Reibungsbetrieb umgestellt; hier kam dann die BR 85 zum Einsatz.

Württemberg
Freudenstatt - Klosterreichenbach (50 Promille); um 1936 auf Reibungsbetrieb umgestellt
Honau - Lichtenstein (100 Promille)

Sachsen
Eibenstock unterer Bahnhof - Eibenstock Stadt (etwa 50 Promille, von Anfang an Reibungsbetrieb)

Privatbahnen:
St. Andreasberger West - St. Andreasberg Stadt (125 Promille)
Halberstadt-Blankenburger Eisenbahn (Blankenburg - Michaelstein - Braunesumpf - Hüttenrode - Rübeland - Elbingerode - Rothehütte), später Rübelandbahn genannt (60 Promille), Anfang der 20er Jahre auf Reibungsbetrieb umgestellt (Tierklasse)
Lehesten, Thüringen (80 Promille)
Oertelsbruch, Thüringen (69cm Spur (?), 135 Promille)
Brohltalbahn (Meterspur, Steilstrecke bei Brenk); 1934 von Zahnradbetrieb auf Reibungsbetrieb umgestellt

Interessant finde ich auch, dass die Bahnhöfe, in denen von Reibungsbetrieb auf Zahnradbetrieb übergegangen wurde, extrem unterschiedlich sein konnten. Sie konnten so groß sein wie Honau (3 durchgehende Gleise, etliche Abstell- und Gütergleise, Drehscheibe, Lokschuppen, Anschlussgleis) oder so klein wie Thomasmühle im Thüringer Wald (1 Umsetzgleis, 1 Ladegleis, 3 Weichen).

Die einzige Gegend, wo sie wirklich ausgeschlossen waren, war die Norddeutsche Tiefebene.

Viele Grüße
Rolf

@hwunderlich: Danke für die Korrektur. Ich hatte die fragliche Angabe aus dem Eisenbahn-Fahrzeug-Archiv, Dampflokomotiven, 4. Band, BR 97-99, abgeschrieben. Und immer her mit weiteren Vorbildinfos!

@Pfalzbahn: Da hast Du natürlich recht. Wer lange Züge auf einer Zahnradstrecke sehen will, der kann beispielsweise bei einer bekannten Videoplattform mal "Erzbergbahn" eingeben. Da sind einige Filme zu finden, auf denen lange Züge bergwärts geschoben werden. Dies hatte zwei der von Pfalzbahn genannten Gründe:
- erstens sind zwei Lokomotiven am Zug (eine vorn und eine hinten)
- zum anderen wurden Leerzüge bergwärts gefahren und beladene Züge talwärts
Ähnlich war es meines Wissens auch auf der HBE und später auf der Rübelandbahn.

Zum Thema reduzierter oder gar kein Güterverkehr liegen mir nur für die Strecke Honau-Lichtenstein Informationen vor. Danach fand zur Länderbahn- und Reichsbahnzeeit wohl ein gewisser Güterverkehr über die Steilstrecke statt. Die DB reduzierte ihn dann auf einige Expressgutwagen und gab ihn auf, als die BR 97.5 durch Zahnradschienenbusse abgelöst wurde.
Es gab aber eine Zeit, in der es anders war: Unmittelbar nach dem 2. Weltkrieg gehörte die Steilstrecke zur französischen Besatzungszone, ebenso wie der nahegelegene Truppenübungsplatz Münsingen auf der schwäbischen Alb. Die Zufahrt von der Donauseite her (also über Schelklingen) lag aber nicht in der französischen Zone. Daher wurde der gesamte Güterverkehr des Truppenübungsplatzes über die Steilstrecke abgewickelt.
Ob die Besatzungszeit als Modellbahnthema in Frage kommt, ist sicher Geschmackssache. Aber Betrieb wäre dann ohne Ende möglich.

Im Personenverkehr gab es auf dieser Strecke übrigens auch eine Besonderheit: Die Bahn wurde zumindest zeitweise im Winter wie ein Skilift benutzt. Es gibt Bilder von Skitransportwagen, wie man sie eher von Schweizer Bergbahnen kennt.

Generell könnte ich mir auch die Phase der Umstellung einer Zahnradbahn auf Reibungsbetrieb interessant vorstellen, wenn beide Traktiosnarten im Einsatz sind.

Grundsätzlich denke ich auch eher nicht, dass eine dieser Steilrampen direkt Vorlage für eine Modellbahn wird. Ich sehe es eher als eine Anregung für Freelancing-Anlagen (ob nun mit oder ohne Prototype), vielleicht an eine Steilstrecke zu denken; und da gibt es sicher immer eine Rechtfertigung, warum der Güterverkehr über die Steilstrecke läuft.

Viele Grüße
Rolf

@Boscho: Natürlich ist das in meinem Sinne, hier auch Vorbild-Beispiele für die Methoden des Höhengewinns zusammenzutragen und zu diskutieren. Ich habe mit meiner Liste der Steilstrecken doch selbst damit angefangen. Und ich habe diese Liste nur deshalb auf Deutschland begrenzt, weil mir für andere Länder wie Österreich und die Schweiz keine entsprechenden Quellen zur Verfügung stehen. Also nur her damit.

Übrigens hat mich HFy mit seiner Bemerkung über den Lift darauf gebracht, dass ich eine Methode des Vorbilds, Höhe zu gewinnen, doch glatt übersehen hatte. Den Lift gibt es ja nicht nur bei der Modellbahn, das Vorbild kennt ihn ja auch, nämlich in der Form des Schrägaufzugs. Das gab es meines Wissens zwar nicht bei Bahnen des öffentlichen Verkehrs in Deutschland, aber ich habe Bilder von solchen Schrägaufzügen bei rumänischen Waldbahnen gesehen. Auch meine ich mich zu erinneren, dass es bei den Heeresfeldbahnen des ersten Weltkriegs auch Schrägaufzüge gegeben hat.
Für Themen, die schmalspurige Eisenbahnen des nichtöffentlichen Verkehrs beinhalten, ist das also auch eine denkbare Variante.


Viele Grüße
Rolf

@lokonaut: Diese Betriebsweise (dass ein bergwärts fahrender Zug von einer talwärts fahrenden Lok per Kette unterstützt wird) ist mir von der Strecke Erkrath-Hochdahl bekannt. Die hatte meines Wissens aber nur in den 30 Promille. Nur frage ich mich, ob so etwas auf einer Modellbahn überhaupt umgesetzt werden kann. Vielleicht in größeren Maßstäben?

@Pfalzbahn: Auch die Plattenkante hat um Combe Tabeillon schonmal jemand drum herum gemalt. Wer's nicht glaubt, schaue mal in MIBA Spezial 80 auf Seite 70 nach. Dort wurde daraus allerdings eine kompakte Anlage gemacht. Eine Umsetzung in dem Sinne, wie wir es hier bevorzugen, kenne ich aber noch nicht.
Was an dieser Strecke auch noch interessant ist: laut dem Artikel in diesem MIBA-Spezial handelte es sich ursprünglich um eine Normalspurstrecke, die erst später auf Schmalspur umgebaut wurde. Man könnte diese Streckenfigur also auch ohne Bedenken in Normalspur nachbauen.

Nochmal @Pfalzbahn: Hast Du eigentlich Informationen darüber, wie steil die Strecke Biebermühle-Pirmasens war beziehunsgweise ist? Die wird auch immer wieder als Steilstrecke bezeichnet (und es wurden ja eigens dafür die Loks der BR 94.0 gebaut), aber ich habe noch nie gelesen, wie steil die Strecke eigentlich ist. Deshalb fehlte sie aucch in meiner Steilstreckenübersicht.

Viele Grüße
Rolf