Weit über 100 Tonnen wiegt eine große Dampflok und hat entweder 3 treibende Achsen mit großen Rädern für Personenzüge oder 5 mit kleinen Rädern für Güterzüge. Und doch kommt es nicht selten vor, dass beim Anfahren die Räder durchdrehen. Wie kann das sein?

Die Haftreibungszahl Stahl auf Stahl (trocken) ist mit 0,15 noch nicht einmal so schlecht. Eine Kupplung, die ja wohl extra auf gute Reibung hin konstruiert wurde, hat auch nur 0,25 bis 0,4. Das bedeutet, es werden 25 bis 40 Prozent der Anpresskraft in Reibungskraft umgesetzt.

Was also lässt die Räder der schweren Dampflok durchdrehen? Wenn Sie sich die Formel für die Reibungskraft bei einer Kupplung anschauen, sehen Sie, dass Sie eine Kupplung nicht nur durch mehr Anpresskraft (auch Normalkraft genannt) verstärken können, sondern auch durch größere Flächen, die aufeinander gepresst werden. Und genau die fehlt bei Eisenbahnen immer, auch übrigens beim Bremsen.

Haftreibung definiert sich übrigens anders als Gleitreibung aus der Ruhe heraus. Es ist der Widerstand, den der eine Körper dem möglichen Verschieben auf einem anderen entgegensetzt. Dabei wirkt die Anpresskraft übrigens genau senkrecht auf die Kontaktfläche. Bei Gleitreibung wird verschoben und dann erfolgt die Messung der Kräfte. Weil aber die allererste Bewegung mehr Kraft kostet, ist die Haftreibung stets größer als die Gleitreibung.

Noch kleiner ist die Rollreibung. Deshalb sind auch unsere Radlager immer als Rollen- oder (noch besser) als Kugellager ausgeführt. Nur solche mit wirklich starker oder stoßartiger Belastung sind Wälzlager, z.B. an der Kurbelwelle. Eigentlich kann der Reibungskoeffizient nicht größer als 1 werden, die Reibungskraft also nicht größer als die Anpresskraft. aber bei Slicks z.B. kann sie es doch, weil die Dinger buchstäblich auf der Straße kleben.

An dieser Stelle sei noch einmal betont, dass die Haft- und auch die Gleitreibung selbst, anders als beispielsweise die Reibungskraft, von der Größe der Berührungsfläche unabhängig sind. Es spielen nur die einwirkende Kraft (Normalkraft) und die Materialien eine Rolle. 06/14