Die metallenen Schienen eines Modellbahngleises sind gut geeignet, die Betriebsspannung aufzunehmen und über die Räder der Lok zum Motor und zu den Lok-Laternen zu transportieren. Die Hersteller verwenden für die Gleise gut leitende Materialien, meist Neusilber. Diese Legierung ist ein Kompromiss aus guter elektrischer Leitfähigkeit, wirtschaftlichen Kosten und vorbildgerechtem Aussehen. Bei der Zuleitung zum Gleis kommt es auf das Aussehen nicht so sehr an, die Kabel werden ja verdeckt verlegt und sind mit einem Isolator ummantelt, hier kommt überwiegend Kupfer zum Einsatz.
Die Schwellen, welche die Schienen miteinander verbinden, müssen aus einem isolierenden Material sein, heutzutage immer ein Kunststoff.
Bild SchienenanschlüsseDer Stromkreis läuft bei der Modellbahn unabhängig von der Gleisfigur auf dem Wege von der Spannungsquelle über das Zuleitungskabel, über eine Schiene, über die Räder/Skischleifer in die Lokomotive, durch den Motor und die Lampen, wo er Arbeit verrichtet, zurück durch die gegenüberliegenden Räder, durch die ableitende Schiene, durch das Ableitungskabel zur Spannungssenke. Für die Zuleitung gibt es unterschiedliche Anschluss-Gleisstücke und
-Verfahren, die je nach Hersteller variieren. Metallklemmen an Schienen sind auffällig und unbedingt einzuschottern. Bei hohlen Bettungsgleisen (z. B.
Märklin C, Roco Line) ist die Einspeisung natürlich besonders
unauffällig (Bild rechts außen).
Sie können (speziell bei bettungslosen Gleissystemen) die Zuleitungskabel an einer schlecht einsehbaren Stelle direkt an die Schienen löten. Dieses Verfahren ist das billigste, Sie müssen nur darauf achten, dass Sie die Plastikteile beim Löten nicht zu stark erwärmen – ein paar Metallklemmen, neben der Lötstelle an die Schiene geklemmt, leiten die Wärme ab.
Der Übergangswiderstand
Bild Gleisverbinder
Beim theoretischen Betrachten des Stromkreises am Gleis geht ein Problem zunächst unter und stellt sich erst im Betrieb als störend heraus: Die Fahrspannung wird an einer Stelle in das Gleisoval (um mal vom einfachsten Fall auszugehen) eingespeist. Von diesem Anschlussgleis geht es dann weiter in die folgenden Gleisstücke. Die sind üblicherweise mit Steckschuhen oder speziellen Verbindungselementen angefügt. Steckschuhe sind die herkömmliche Form, mit der die Schienen sowohl mechanisch als auch elektrisch verbunden werden. Systemverbinder haben sich in den letzten Jahren bei den neuen Bettungsgleisen durchgesetzt; hier sind die beiden Verbindungsarten getrennt, die mechanische Koppelung übernehmen Verbinder am Unterbau. Beim Märklin-C-Gleis gibt es überhaupt keine mechanische Verbindung zwischen den Schienen zweier Gleisstücke mehr, sie stoßen stumpf aufeinander. Die elektrische wie die mechanische Verbindung liegen in der Bettung.
Allen Verbindungsarten ist gemein, dass sie als elektrische Verbindungen nicht optimal sind. Gewiss, da fließt Strom hindurch, doch nicht ungehindert. Es gibt keine perfekte Steckverbindung, in jeder Form von Stecker und Buchse oder anderen Kontaktschlüssen steckt ein Übergangswiderstand. Und der addiert sich von Schienenstoß zu Schienenstoß!
Abhilfen gibt es dafür verschiedene. Perfekt aus elektrischer Sicht wäre es natürlich, auf Steckverbindungen zu verzichten und alle Schienenstöße zu verlöten. Das hat aber leider einen Nachteil: Komplett verlötete Schienenstränge haben keinen Spielraum für thermische Dehnungen. Das kann zu Verwerfungen führen, die den Betrieb gefährden. Die gesteckte Verbindung ist also so schlecht auch wieder nicht: Löten ja, aber nicht total. Einen Ausweg bieten mehrere Einspeisungen, bei festen Gleistücken vielleicht eine pro Meter, bei langen Flexgleisen seltener.