Eisenbahn

Beim herkömmlichen Gleis werden die Schienen in kurzen Abständen auf quer liegenden Schwellen befestigt. Die Befestigung erfolgt mit verschiedenen Systemen, z. B. Nägel oder Klemmen (das sogenannte Kleineisen). Die Befestigung stellt die Spurweite sicher und verhindert ein Wandern der Schiene in Längsrichtung. Die Schwellen bestehen aus imprägniertem Holz oder in neuerer Bauweise aus Spannbeton. In geringerem Umfang werden Schwellen aus Stahl verwendet.

Der Gleisrost aus Schwellen und Schienen wird in einem Gleisbett (meist aus Schotter) gelagert, das die statischen und dynamischen Kräfte aufnimmt und in den Unterbau weiterleitet. Der Oberbau besteht aus dem Gleis und seiner Bettung. Ein moderner Oberbau (z. B. auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke von Frankfurt am Main nach Köln) hat ein Gleisbett aus Beton, auf dem die Schienen mit Dämpfungselementen montiert sind. Diese Feste Fahrbahn genannte Bauweise erlaubt sehr hohe Geschwindigkeiten bei größerer Laufruhe.

Eisenbahnstrecken erlauben keine große Steigung und erfordern große Kurvenradien. Dafür ist besonders im Gebirge ein aufwändiger Unterbau mit Kunstbauten nötig. Viele Gebirgsstrecken sind aufgrund von aufwändigen Brücken und Tunnels bekannt. Beispiele sind die Semmeringbahn in Österreich oder die Albulabahn sowie die Berninabahn in der Schweiz.

Wichtige Eisenbahnstrecken (Hauptbahnen) und solche mit einer großen Verkehrsdichte werden meistens zweigleisig gebaut. Auf mehrgleisigen Strecken können Eisenbahnzüge unterwegs kreuzen und in betrieblichen Sonderfällen mit Einschränkungen überholen. Das ist auch auf eingleisigen Strecken möglich. Man lässt einen Zug auf freier Strecke mittels einer Weiche in eine sog. Überholung fahren. Dort wartet dieser Zug, bis der nachfolgende Zug vorbeigefahren ist. Am Ende dieser Überholung befindet sich wieder eine Weichenverbindung, die dem Zug, der überholt wurde, die Weiterfahrt auf der Strecke ermöglicht. So kann man auf eingleisigen Strecke auch entgegenkommende Fahrten realisieren. Überholen kann man auch in mehrgleisigen Bahnhöfen, die über mindestens eine Weiche verfügen müssen.

Elektrische Triebfahrzeuge benötigen eine Fahrstromversorgung. Der Strom wird meistens über eine Oberleitung über dem Gleis zugeführt, seltener – hauptsächlich bei U-Bahnen oder den S-Bahnen von Berlin und Hamburg – über eine Stromschiene seitlich neben dem Gleis oder zwischen den Schienen. Zum System der Stromversorgung gehören auch die Unterwerke, über die der Strom eingespeist wird. Einige Bahngesellschaften betreiben auch eigene Kraftwerke und Übertragungsleitungen für Bahnstrom.

Es gibt eine Vielzahl von Bahnhofsarten:

• Hinsichtlich der Bauweise unterscheidet man Kopfbahnhöfe, wo Strecken enden, von Durchgangsbahnhöfen, die von Strecken durchlaufen werden, Reiterbahnhöfe, die über und nicht neben den Schienen angeordnet sind (insbesondere bei Verlauf der Strecke in einem Einschnitt).
• Hinsichtlich der Funktion gibt es Personenbahnhöfe, die dem Ein-, Aus- und Umsteigen von Fahrgästen dienen, Güterbahnhöfe, wo Güter ein-, aus- und umgeladen werden, Rangier- oder Verschiebebahnhöfe, wo Züge zerlegt und neu zusammengestellt werden, aber auch Betriebsbahnhöfe, die dem Abstellen und der Wartung von Schienenfahrzeugen dienen.

Umgangssprachlich wird als „Bahnhof“ meist ein Empfangsgebäude bezeichnet, das dem Personenverkehr dient, auch wenn die dazugehörigen Gleisanlagen fachsprachlich kein Bahnhof, sondern zum Beispiel ein Abzweig oder ein Haltepunkt der freien Strecke sind.

Für den Bahnbetrieb, das heißt, die sichere und pünktliche Durchführung von Zugfahrten, sind die Eisenbahngesellschaften zuständig. Traditionell wurden die Züge oftmals von derselben Gesellschaft wie die Infrastruktur betrieben. Seit dem Ende des 20. Jahrhunderts ist in der Europäischen Union eine organisatorische Trennung von Infrastruktur und Verkehr für einen diskriminierungsfreien Netzzugang zu gewährleisten.

Unglücksstelle in Eschede

Eisenbahnen sind spurgeführt und können Hindernissen nicht beliebig ausweichen, allerdings auf festgelegten Fahrwegen auch sicher und exakt geführt. Sie können geortet werden.

Die Technik des Schienenverkehrs hat viele Vorteile, birgt aber auch Gefahren. Eisenbahnzüge haben wegen der großen bewegten Massen und der geringen Reibung einen langen Bremsweg. Wegen der Spurführung ist es unmöglich, die Fahrtrichtung aus Schienenfahrzeugen heraus unmittelbar zu beeinflussen und zu lenken. Neben frontalen und seitlichen Kollisionen (in der Fachsprache Gegenfahrt bzw. Folgefahrt und Flankenfahrt) führen auch Entgleisungen zu Schäden. Aber auch andere in der Öffentlichkeit weniger bekannte, selten auftretende Mechanismen wie das Kippen bei starken Seitenwinden können schwere Unfälle verursachen und werden in den entsprechenden Vorschriften berücksichtigt.

Dass die Eisenbahn dennoch als sicherer Verkehrsträger gilt und es nur selten zu einem schweren Unfall kommt, ist verschiedenen technischen und betrieblichen Maßnahmen sowie strenger Kontrolle durch die zuständigen Behörden zu verdanken. Ähnlich wie im Luftverkehr, wird im Eisenbahnverkehr nur eine sehr geringe Häufigkeit gefährlicher Ereignisse akzeptiert, weshalb hohe Anforderungen an die Sicherheitsintegrität der eingesetzten Technik gestellt werden.

Triebfahrzeuge und Bahnanlagen haben Sicherheitseinrichtungen, die einen möglichst gefahrenfreien Betrieb gewährleisten sollen. Dazu gehören Eisenbahnsignale, Stellwerke und Zugsicherungssysteme, auf den Fahrzeugen die Bremsen und Sicherheitsfahrschaltungen. Die Sicherungssysteme werden auf Basis bewährter Technologien nach dem Fail-Safe-Prinzip gestaltet und (insbesondere nach Erkenntnissen über Fehler und Unfallursachen) weiterentwickelt.

Stellwerke stellen durch mechanische, elektrische und elektronische Mittel sicher, dass Weichen, Signale und andere technische Einrichtungen stets nur so gestellt werden, dass sich Züge nicht gegenseitig oder durch zu hohe Geschwindigkeiten selbst gefährden können oder gefährdet werden, indem sich unter ihnen Weichen oder andere Einrichtungen verstellen. Durch die Eigenschaften der Schienen bzw. der Spurführung können Zugfahrten abschnittsweise geortet und für die Stellwerke relevante Belegungen von Gleisen erkannt werden.

Bahnübergänge, an denen Straßen und Wege die Eisenbahn in einer Ebene kreuzen, werden durch Schranken, Lichtzeichen, Schilder oder andere Einrichtungen gesichert. Technisch gesicherte Bahnübergänge sind meist ebenfalls in die Stellwerkstechnik eingebunden. Insbesondere von Bahnübergängen als Kontaktpunkt mit anderen Verkehrssystemen geht aber eine Unsicherheit aus, weshalb Bahnübergänge stückweise beseitigt und nur noch in Ausnahmefällen bei Neubaustrecken genehmigt werden. Die an Bahnübergängen in den Eisenbahnverkehr eingetragenen Risiken sind nicht unerheblich. Andererseits beschränken Bahnübergänge auch die Verfügbarkeit und Notfallversorgungsgüte durch Rettungsdienste im Straßenverkehr.

Nachdem man sich vom Fahren auf Sicht in den Anfangsjahren der Bahnen als allgemein angewandtes Verkehrsprinzip verabschiedet hatte, wurde eine Strecke in Blockabschnitte unterteilt. Durch einen Streckenblock wird technisch sichergestellt, dass sich in einem Abschnitt nur ein Zug befindet und Züge im festen Raumabstand fahren. Schon früh wurde begonnen, Sicherheitsverantwortung vom Menschen auf die Technik zu übertragen. So wurde die Belegung eines Blockabschnitts anfangs völlig manuell durch Bahnbedienstete aufgelöst, wenn diese erkannt haben, dass ein Zug den Blockabschnitt geräumt hat. Nach Unfällen wurde schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts technisch sichergestellt, dass den Bediensteten auch tatsächlich ein Zug (zumindest ein Teil davon) passiert hat. Durch zukünftige Sicherungssysteme wird erhofft, dass Eisenbahnen im wandernden Raumabstand fahren können und somit die Kapazität und Energieeffizienz von Eisenbahnstrecken ohne Sicherheitseinbußen gegenüber der festen Einteilung in Blockabschnitte erhöht werden kann. Eisenbahnen insbesondere in Nordamerika werden auch im Zeitabstand gefahren. Besonders formalisierte und abgesicherte Kommunikationsprotokolle zwischen den an der Strecke und auf den Fahrzeugen beteiligten Mitarbeitern sowie eine exakte Buchführung tragen zur Sicherheit bei; so ist der Modus, wie einem Fahrzeug die Weiterfahrt bei einem gestörten Signal erteilt werden kann, präzise festgelegt, und potenziell gefährliche Bedienhandlungen im Stellwerk müssen schriftlich dokumentiert werden. Sicherheit wird aber zunehmend nur auf Rückfallebenen durch menschliche Organisation und Handlungen gewährleistet. Besonders viel Sicherheitsverantwortung tragen Menschen selbst noch bei Betriebsverfahren wie dem Zugleitbetrieb auf Nebenstrecken.

Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken bzw. für Züge mit Regelgeschwindigkeiten von über 160 km/h wurde in Deutschland die Linienzugbeeinflussung eingeführt. Hierbei wird dem Triebfahrzeugführer per Führerstandssignalisierung angezeigt, wie weit er noch mit welcher Geschwindigkeit fahren darf. Die Signale an der Strecke werden dunkel geschaltet, wenn sie der Führerstandsignalisierung widersprechen. Die Sicherungstechnik des Zuges berechnet aus dem Abstand die mögliche augenblickliche Geschwindigkeit und überwacht das korrekte Bremsen des Zuges. Mit ETCS, ERTMS und GSM-R sollen in den nächsten Jahrzehnten europaweite Standards zur Zugsicherung, -lenkung und Kommunikation eingeführt werden.

Einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit liefert eine exakte Gleislage und deren regelmäßige Kontrolle. Da sich die Gleislage infolge des Verkehrs und witterungsbedingt ändert, wird in festen Zeitabständen die Gleisgeometrie vermessen und, wenn erforderlich, korrigiert. Zur Vermessung werden spezielle Gleismessfahrzeuge eingesetzt.

Die für Sicherheit im Eisenbahnverkehr zuständige Behörde ist in Deutschland das Eisenbahn-Bundesamt, in der Schweiz das Bundesamt für Verkehr und in Österreich das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie. Diese Behörden lassen sowohl die eingesetzte Infrastruktur- und Sicherheitstechnik als auch die Fahrzeuge zu und begutachten normgerechte und nachgewiesen sichere Gestaltung der Anlagen und Technologien. Auf europäischer Ebene befasst sich die Europäische Eisenbahnagentur in Valenciennes mit Sicherheit und erstellt teils Vorgaben für die nationalen Behörden und ist bestrebt, die Sicherungssysteme in Europa zu vereinheitlichen. Für die Sicherheit gegen gewollte Gefährdungen sind Bahnpolizeien zuständig. Diese sind die Bundespolizeien in Deutschland und in Österreich sowie die Bahnpolizei der SBB in der Schweiz. Unterstützt werden diese meist durch Sicherheitsfirmen der Bahngesellschaften.

Das wichtigste Werkzeug im Bahnbetrieb ist der Bildfahrplan. Er wird so gestaltet, dass ein optimaler Betrieb möglich ist. Bei der Planung müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden: Kreuzungsmöglichkeiten in Bahnhöfen und auf der Strecke, die mögliche Höchstgeschwindigkeit des Zuges, Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen (gegeben durch den Abstand der Blocksignale auf der Strecke) und Anschlüsse zu anderen Zügen sowie weitere Abhängigkeiten (Zuggewicht, Zugkraft, Neigungen, Krümmungen, Bremsvermögen usw.). Wesentlich für einen wirtschaftlichen Betrieb sind auch der optimale Einsatz von Fahrzeugen und Personal: Sie können gleichzeitig nur an einem Ort sein, sollen aber nicht unnötig herumstehen. Ein guter Fahrplan enthält genügend, aber nicht zu viele Reserven, damit kleine Verspätungen nicht auf andere Züge übertragen werden.

Fahrgäste schätzen den Taktfahrplan, weil er mit seinem regelmäßigen Aufbau leicht zu merken ist. Für den Planer liegen die Vorteile im durchgängigen, symmetrischen System. Taktfahrpläne werden als Netzplan konstruiert.

Im Fahrplan werden Züge in verschiedene Zuggattungen eingeteilt, beispielsweise InterCity für Züge im Fernverkehr oder S-Bahn im städtischen Nahverkehr. Im internen Fahrplan für das Betriebspersonal sind auch Güterzüge und Leerfahrten enthalten.

Auf den Triebfahrzeugen stehen dem Lokomotivführer der Buchfahrplan in gedruckter Heftausgabe und in elektronischer Form, in Deutschland das EBuLa, zur Verfügung. Bei Sonderzügen bzw. Entlastungszügen erfolgt ein gesondert erstellter Fahrplan, in Deutschland die Fahrplananordnung (Fplo), welche dem Lokführer z. B. als Faxausdruck übermittelt wird.

Fahrpläne und Bahninfrastruktur werden mit Simulationsverfahren überprüft, mit denen Eisenbahn- und Nahverkehrsnetze in EDV-Programmen mit allen Strecken-, Signal- und Betriebsmerkmalen mit realitätsnahen Betriebsabläufen einschließlich der zugehörigen unterschiedlichen Störeinflüsse nachgebildet werden. Sie sind damit besonders geeignet, um die Leistungsfähigkeit dieser Netze unter Betriebsbedingungen zu überprüfen.

Simulationsverfahren zählen zu den vier netzbezogenen Verfahrensgruppen, mit denen konkrete Netze und ihre Fahrpläne entwickelt oder überprüft werden (auch als mikroskopische Verfahren bezeichnet). Weitere Verfahren: statistisch/deterministische Methode zur Bewertung von Ist-Zuständen, konstruktive Methode vorwiegend zur Entwicklung von Fahrplänen und die analytische Methode für grundlegende Untersuchungen auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Grundlage.[6]

Die Simulationsverfahren für Eisenbahn- und Nahverkehrsnetze zeichnen sich dadurch aus, dass die Zugfahrten über signaltechnisch gesicherte Gleisanlagen in Berechnungsläufen direkt nachgebildet werden. Die Methode baut auf einem konfliktfreien Fahrplan auf, der vorab meist mit der konstruktiven Methode entwickelt wurde. Der tatsächliche Betriebsablauf wird zunächst im Grundbetrieb und in weiteren Schritten realitätsbezogen simuliert, indem verspätete Zugfahrten in einer Vielzahl von Berechnungsläufen (meist mehrere Hundert) nachgebildet und beurteilt werden.

Weitere Einflüsse ergeben sich aus dem möglichen Ausfall von Infrastruktur (Notfallzustände) und Ausfall von Fahrzeugkomponenten, aus Haltezeitverlängerungen, beispielsweise auch bei Großveranstaltungen, aus zeitlich beschränkten Geschwindigkeitsbegrenzungen auf Streckenabschnitten und aus dem Einflussfaktor „Mensch“ bei der Bedienung und Handhabung der Infrastruktur.[7] Für diese Modellierungen werden zwei unterschiedliche Methoden eingesetzt:

• Die synchrone Simulation lässt alle Fahrten im Untersuchungsraum gleichzeitig ablaufen. Die weitere Entwicklung des Betriebsgeschehens wird in Zeitschritten weiterverfolgt. Dabei sind Dispositionsentscheidungen zur Sicherung des Betriebes erforderlich, z. B. Haltezeitverlängerung, Nutzung/Nichtnutzung von Bedarfshalten, Änderungen von Zielgleisen in Bahnhöfen oder Verlagerung auf andere Streckenabschnitte. Hierbei sind „Deadlocks“ zu vermeiden, also Betriebszustände, bei denen kein weiterer Betrieb möglich ist und im Extremfall zwei Züge gegenüberstehen,[7]
• Die asynchrone Simulation lässt die Fahrten entsprechend ihrer Rangfolge (z. B. beginnend mit ICE) ablaufen, bei gleichrangigen entsprechend der zeitlichen Reihenfolge. Die Disposition ist vorausschauend erforderlich und erfolgt rangabhängig, meist auf Grundlage eines Fahrplans, der mit der analytischen Methode entwickelt wurde. Die zeitversetzte Betrachtung mit der asynchronen Simulation bildet das Betriebsgeschehen abstrakter ab.

Im Ergebnis der Simulationsläufe werden Aussagen erzielt über:

• Stabilität und Qualität eines Fahrplans, worüber auch die Anzahl und die Einwirkungen aus Dispositionsentscheidungen Aufschluss geben,
• Verspätungen an bestimmten Betriebspunkten und deren Gründe (Ur- und Einbruchverspätungen) sowie deren Auswirkungen durch Verspätungsübertragungen (Folge- und Zusatzverspätungen),
• Behinderungen aus der Infrastruktur, die sich in Verspätungen auswirken und damit auf unzureichend ausgestattete Abschnitte sowie auf Engpässe hinweisen, wozu ebenfalls die Anzahl und die Einwirkungen aus Dispositionsentscheidungen Aufschluss geben – im Einzelnen anhand der Protokolle aus den Berechnungsläufen,[8]
• Anschlussstabilität aus der Beurteilung von konkreten Einzelverbindungen. Beispielsweise können einzelne, stark besetzte Zubringerzüge beurteilt werden, so dass die Methode konkretere Ergebnisse liefert als nur Durchschnittswerte im betrachteten Streckennetz wie bei anderen Verfahren.[9]
• Umlaufsicherung,
• Vergleich und Bewertung unterschiedlicher Infrastruktur- und/oder Fahrplanvarianten.[10]

Die Berechnungsergebnisse werden anhand von Qualitäts- und Leistungskennwerten zusammengefasst und in Streckenkarten bildhaft dargestellt, beispielsweise durch maßstäbliche und farbige Balken. Zur Kennzeichnung von Verspätungen haben sich Verspätungsdauerlinien bewährt, mit denen die Verspätungszeit in Minutenintervallen mit dem zugehörigen prozentualen Aufkommen veranschaulicht wird. Auch diese Qualität lässt sich in Netzkarten durch farblich unterschiedene Streckenabschnitte veranschaulichen, die als „Gütekarte der Pünktlichkeit“ ähnlich wie Gewässergütekarten einen klaren Überblick ermöglichen.[7]

Zur Methodendurchführung benötigt die Simulationsmethode einen hohen Detaillierungsgrad bei der Infrastruktur und eingehende Informationen zum Betriebsprogramm. Dies führt sowohl bei der Datenaufbereitung und der Übertragung in das Modell zu entsprechendem Zeitbedarf als auch bei der Auswertung und Bewertung der ermittelten Daten.[11]

Stelltafel eines Stellwerkes

Das Einstellen des Fahrweges wurde in der Geschichte der Eisenbahn immer weiter zentralisiert und automatisiert. Stellwerke übernahmen die Bedienung der Weichen und Signale vor Ort. Mit dem Einsatz der Betriebsleittechnik können auch die Stellwerke ganzer Regionen fernbedient werden. Eine automatische Zuglenkung stellt Fahrstraßen anhand von elektronisch gespeicherten Fahrplandaten ein.

Die Umweltverträglichkeit des Schienenverkehrs wird üblicherweise – wie für andere Verkehrssysteme – unter den folgenden Gesichtspunkten beurteilt:

• Ressourcen- und Energieverbrauch (Landschaft, Rohstoffe, Energie),
• Belastung durch Schadstoffe und Partikel,
• Lärmbelastung.

Ergänzend werden volkswirtschaftliche Auswirkungen als externe Kosten aus Schäden an Personen und Sachwerten hinzugezogen. Wird der Schienenverkehr vergleichend den anderen Verkehrssystemen gegenübergestellt, so schneidet er beim Ressourcen- und Energieverbrauch besonders günstig gegenüber dem Straßenverkehr ab. Der Landschaftsverbrauch – und damit auch deren „Zerschneiden“ – liegt beim Schienenverkehr deutlich geringer. Eine Belastung – besonders beim Gütertransport – kann durch Lärm aus den Anfahr-, Roll- und Bremsgeräuschen entstehen.

Eine zweigleisige Schienentrasse verbraucht pro Kilometer 1,2 Hektar Fläche, eine Autobahn pro Kilometer mit 3,6 Hektar die dreifache Fläche.[13] Der Energieverbrauch liegt im Schienenverkehr für den Personentransport bei 3,4 l Dieseläquivalent pro 100 Personenkilometer (Pkm), im Straßenverkehr hingegen bei 5,6 l Dieseläquivalent pro 100 Pkm für Alleinreisende. Im Gütertransport auf der Schiene wird nur ein Drittel der Energie des LKW-Transports benötigt – im Durchschnitt 1,2 l Dieseläquivalent pro 100 Tonnenkilometer (tkm) beim Bahntransport gegenüber 3,9 l Dieseläquivalent pro 100 tkm beim LKW-Transport.[13] Der vergleichsweise günstige Energieverbrauch trägt in Verbindung mit anderen Energieträgern auch zu den geringeren CO₂-, NO_x- und Partikel-Emissionen bei, die etwa bei einem Drittel der leistungsbezogenen Emissionen aus dem PKW-Verkehr und einem Viertel bis einem Zehntel beim LKW-Verkehr liegen (s. Tabellen).

Der Schienengüterverkehr ist besonders bei mittleren bis hohen Transportentfernungen und bei Container- und Massenguttransporten vorteilhaft einzusetzen. Am gesamten Gütertransport ist er in Deutschland zu etwa einem Viertel beteiligt – gemessen in Tonnenkilometern. In den nächsten Jahren wird weiterhin mit einem überproportionalen Anwachsen von jährlich rund 6 % gerechnet.

Eine wesentliche Umweltbelastung geht beim Schienenverkehr vom Lärm aus, der durch Antriebs-, Roll- und Bremsgeräusche entsteht (s. a. Schienenverkehrslärm). Nach Umfragen aus dem Jahr 2008 fühlen sich 24 % der Bevölkerung in Deutschland durch Schienenverkehrslärm belästigt, darunter 12 % äußerst und 4 % stark belästigt.[14]

Unter vergleichbaren Bedingungen ruft die Vorbeifahrt von Reise- und Güterzügen mit Graugussbremsen eine Lärmbelastung von 92 bis 95 dB (A) hervor – gemessen in 7,5 Meter Abstand bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h. Bei Reisezugwagen mit Scheibenbremsen und beim ICE sinken bei gleichen Rahmenbedingungen die Werte auf 77 bis 82 dB (A),[15] der Schalldruck wird also halbiert (zum Zusammenhang zwischen Messungen und dem „Hörereignis“ als menschlicher Wahrnehmung siehe Schalldruckpegel und Lautheit). Durch technische Maßnahmen an den Bremsen und Drehgestellen lässt sich die Lärmbelastung auch von Güterwagen auf Werte um 75 dB (A) senken.[15] Weitere Lärmschutzmaßnahmen bestehen darin, den Lärm entlang der Schienenwege durch Schallschutzwände, Einhausungen bzw. Tunnel abzusenken. Als administrative Maßnahmen kommen lärmabhängige Trassenpreise in Frage, die bauartbedingte Lärmentwicklungen der Lokomotiven und Waggons berücksichtigen und über Kostenvorteile Anreize zur Lärmsenkung schaffen (zum aktuellen Stand in Deutschland siehe Trassenpreissystem).

Grenzwerte für den Lärmschutz an Schienenwegen sind nur für den Neubau oder die wesentliche Änderung mit der Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV vom 12. Juni 1990)[16] festgelegt, wobei die Geräuschpegelgrenzwerte um 5 dB geringer angesetzt werden als beim Straßenverkehr (sog. Schienenbonus). Für den Lärmschutz an bestehenden Verkehrswegen gibt es keine Grenzwerte und damit auch keinen Rechtsanspruch auf Sanierung. Die Lärmsanierung an Schienenwegen wurde erst 1999 mit einem Jahresbudget von 100 Mio. DM begonnen und mittlerweile mit 100 Mio. Euro jährlich fortgesetzt.[14][17] Im Jahr 2009 konnten zusätzlich 110,9 Mio. Euro aus dem Konjunkturpaket I und 48,3 Mio. Euro aus dem Konjunkturpaket II abgerufen werden. Diese derzeitigen Maßnahmen zum Lärmschutz umfassen knapp 3 % der Gesamtaufwendungen für das bundesweite Schienennetz, die zwischen 3,1 und 4,1 Mrd. Euro jährlich von 2000 bis 2009 für Ersatzinvestitionen im Bestandsnetz sowie für Neu- und Ausbauvorhaben lagen.[14]

Die Belastungen durch Schienenverkehrslärm können für die Hauptverkehrswege und Ballungsräume direkt aus den Lärmkarten abgelesen werden, die im Rahmen der EU-Umgebungslärmrichtlinie erstellt wurden:

• Umgebungslärmkartierung an Schienenwegen von Eisenbahnen des Bundes mit deutschlandweiten, einzeln auswählbaren Kartenausschnitten zur Lärmbelastung an Schienenwegen[18]

Die Strecken mit den höchsten Lärmemissionen sind die Hauptstrecken des Güterverkehrs, zu denen in Deutschland beispielsweise der Rheinkorridor zählt sowie der Korridor Hamburg–Hannover–Göttingen–Fulda–Würzburg, aber auch Ost-West-Korridore wie Hannover–Hamm–Ruhrgebiet, Nürnberg–Passau und Mannheim–Stuttgart–Ulm–München–Rosenheim.[14]

Eine Begriffsbestimmung für Eisenbahnen findet sich in § 2 des Allgemeinen Eisenbahngesetz (AEG) vom 27. Dezember 1993:

Keine Eisenbahnen im Sinne dieses Gesetzes sind dabei „andere Schienenbahnen wie Magnetschwebebahnen, Straßenbahnen und die nach ihrer Bau- oder Betriebsweise ähnlichen Bahnen, Bergbahnen und sonstige Bahnen besonderer Bauart“ (§ 1 Abs. 2 S. 2 AEG).

Für den Betrieb regelspuriger öffentlicher Eisenbahnen wurde gemäß § 26 Abs. 1 AEG die Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) erlassen. Schmalspurbahnen unterliegen der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung für Schmalspurbahnen (ESBO). Darüber hinaus haben die Bundesländer für nichtöffentliche Eisenbahnen Verordnungen über den Bau und Betrieb von Anschlussbahnen (BOA bzw. EBOA) erlassen. Eine Vereinheitlichung von EBO/ESBO und BOA/EBOA wird angestrebt. Dabei gibt es das Problem der Bund-Länder-Zuständigkeiten.

Bei Eisenbahnen des Bundes sowie bei nichtbundeseigenen Eisenbahnen mit Sitz im Ausland übt das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) die Aufsicht aus. Für die nichtbundeseigenen Eisenbahnen mit Sitz in Deutschland sind die Länder zuständig; die meisten von ihnen haben die Eisenbahnaufsicht jedoch dem EBA übertragen.

Weitere Vorschriften:

• Eisenbahn-Signalordnung (ESO)
• Eisenbahn-Verkehrsordnung (EVO)
• Landeseisenbahngesetze

Die berühmt gewordene Definition des Reichsgerichts aus dem Jahre 1879 für die Eisenbahn lautete noch:

Sie wird heute als herausragendes Beispiel des Kanzleistils gewertet.

Das schweizerische Eisenbahngesetz definiert:

Dem Eisenbahngesetz unterstehen in der Schweiz auch Zahnradbahnen und Straßenbahnen (zu denen auch Trolley-Busse zählen), während die Standseilbahnen seit 2006 dem Seilbahngesetz[23] unterstehen.

In Österreich bestimmt § 1 des Eisenbahngesetzes:

„Eisenbahnen im Sinne dieses Bundesgesetzes sind:

1. Öffentliche Eisenbahnen, und zwar:
   1. Hauptbahnen;
   2. Nebenbahnen:
   3. Straßenbahnen;
2. Nicht-öffentliche Eisenbahnen, und zwar:
   1. Anschlussbahnen;
   2. Materialbahnen.“

§1b EisbG definiert die zum Verkehr auf Eisenbahnen zugangsberechtigten Eisenbahnverkehrsunternehmen: