100 Millionen Bahnschwellen bilden das Fundament des 60.000 km langen deutschen Schienennetzes. Davon bestehen 70 Prozent aus Beton und 15 Prozent aus Holz oder Stahl. Holzschwellen müssen, um eine lange Haltbarkeit zu gewährleisten, mit giftigen Holzschutzmitteln behandelt werden. Witterungsbedingt erodieren diese jedoch und schädigen so die Umwelt. Betonschwellen wiederum erfordern in der Herstellung einen sehr hohen Energieaufwand. Mit dem Ersatz der Holz- und Betonschwellen durch Bahnschwellen aus Kunststoffrezyklat könnten Umweltschäden und Herstellungskosten minimiert werden.

Im Rahmen einer Forschungskooperation der PAV GmbH & Co. KG und der Kunststoff-Zentrum Leipzig gGmbH wurden glasfaserverstärkte Kunststoffrezyklatschwellen entwickelt. Herausforderungen bestanden in der Extrusion formstabiler Großprofile mit extrem großen Werkzeugen, einer komplizierten Temperaturführung im Extruder und der Kalibrierung bei langer Kühlstrecke sowie der Entwicklung eines Compounds mit den angestrebten mechanischen und thermischen Eigenschaften.

Im Verlauf des Projektes wurden eine Reihe geeigneter Rezepturen für Bahnschwellen aus glasfaserverstärkten Sekundärrohstoffen RPT® sowie ein Verfahren zur Prototypenfertigung der RPT®-Kunststoff-Bahnschwelle entwickelt. Mittels Extrusionstechnologie wird dabei ein aufgeschmolzenes Polyolefin-Glasfaser-Gemisch unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmäßig aus der formgebenden Öffnung des Extruders herausgepresst. Durch spezielle Aufnahmen mit CT- und Röntgengeräten konnte zusätzlich eine Methode zur künftigen qualitativen, zerstörungsfreien Prüfung der Schwellen entwickelt werden. 

Die Kunststoffschwellen sind ähnlich wie Holzschwellen zu verarbeiten und problemlos ein- und auszubauen. Darüber hinaus bieten sie weitere Vorteile: Ihre mechanischen Kennwerte sind ähnlich oder besser als die von Holz, sie sind chemikalien- und umweltbeständig, brennen nicht selbst, verfügen über eine sehr gute CO2-Bilanz, dämpfen den Körper- und Luftschall und sind nach dem Lebensdauerende von über 50 Jahren rezyklierbar.

Die Bahnschwelle aus Kunststoffrezyklat ist bereits patentiert und wurde nach umfangreichen Tests an der TU München durch das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) zur Betriebserprobung durch die DB Netz AG zugelassen.

www.pav-recyclate.de