Gotthard-Basistunnel
| Gotthard-Basistunnel (im Bau) | |||||||||||||||||||||||||||||
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| Streckenlänge: | 57 km | ||||||||||||||||||||||||||||
| Spurweite: | 1435 mm (Normalspur) | ||||||||||||||||||||||||||||
| Baubeginn: | |||||||||||||||||||||||||||||
| Sondiersystem Piora: | 1993 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Sprengvortrieb Zugangsstollen und Montagekavernen für TBM: |
1996 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Vortrieb TBM: | Nov. 2002 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Einbau Bahntechnik (geplant): | 2008 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Durchschlag (geplant): | Ende 2010 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Fertigstellung (geplant): | Ende 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Züge/Tag: | 200–250 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Transportleistung (Güterzüge): | 40 Mio. Tonnen/Jahr | ||||||||||||||||||||||||||||
| Reisegeschwindigkeit im Regelfall: | 180–225 km/h | ||||||||||||||||||||||||||||
| Reisegeschwindigkeit maximal: | 200–250 km/h | ||||||||||||||||||||||||||||
| bewegte Gesteinsmasse: | 24 Mio. Tonnen | ||||||||||||||||||||||||||||
| Baukosten (Stand 2007): | 8 Milliarden CHF | ||||||||||||||||||||||||||||
| geplanter Streckenverlauf | |||||||||||||||||||||||||||||
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Der Gotthard-Basistunnel (GBT) ist ein im Bau befindlicher Eisenbahntunnel in der Schweiz. Nach Fertigstellung (voraussichtlich Ende 2016) wird er mit 57 km (Weströhre: 56'978 m, Oströhre: 57'091 m) der längste Tunnel der Welt sein. Mit allen Quer- und Verbindungsstollen werden insgesamt 153,5 km Tunnelstrecke gebaut.
Vorgeschichte
Erste Überlegungen zu einem Basistunnel gehen bis ins Dampfzeitalter zurück. 1947 präsentierte Eduard Gruner eine Projektidee mit unterirdischem Bahnhof in der Surselva. Ab 1961 evaluierte die „Kommission Eisenbahntunnel durch die Alpen” (KEA) die Varianten Gotthard, Lötschberg, Gotthard West (Luzern/Interlaken–Locarno), Tödi–Greina sowie Splügen und empfahl erstere zur umgehenden Realisierung. Hintergrund war das kräftige Verkehrswachstum der Hochkonjunktur. Infolge politischer Auseinandersetzungen und einer wirtschaftlichen Rezession kam der Elan zum Erliegen. Ab 1986 folgten neue Variantenstudien. 1989/1991/1992 wurde der Beschluss für die Neue Eisenbahn-Alpentransversale (NEAT) verabschiedet. Nach einer nachträglichen Planungsänderung erfolgte der Anstich des Gotthard-Basistunnels am 4. November 1999. (Mehr zu den politischen Hintergründen im Artikel „NEAT“)
Pflichtenheft
Im Personenverkehr soll der GBT in Verbindung mit dem Ceneri-Basistunnel die Fahrzeit Zürich–Mailand mit Neigezug (vmax 200 bis 250 km/h) um ca. eine Stunde verkürzen (von 3 h 40 min auf ca. 2 h 40 min). Die Bahn wird damit nicht nur zu einer ernstzunehmenden Konkurrenz zu Auto/LKW, sondern auch zum Flugzeug.
Im Güterverkehr sollen mehr und (eventuell) schwerere Züge schneller die Alpen durchqueren können und dadurch nicht nur den zeitweilig überlasteten Gotthard-Strassentunnel, sondern die gesamte Nord-Süd-Achse vom stark wachsenden Schwerverkehr entlasten – ein wichtiger Schritt hin zur geplanten Verlagerung des Schwerverkehrs auf die Schiene.
Durch den Gotthard-Basistunnel soll die Transportleistung auf der Schweizer Nord-Süd-Achse auf 40 Mio. Tonnen Güter nahezu verdoppelt werden. Dies wird durch die Umgestaltung zur Flachbahn begünstigt. Auf der bestehenden Strecke müssen jeweils mehrere Lokomotiven eingesetzt werden, um die maximal 2000 Tonnen schweren Züge das Urner Reusstal bzw. die Leventina hochzuschleppen. Die neue Alpenquerung jedoch wird einen Scheitelpunkt von nur noch 550 m ü. M. haben, bei der jetzigen Strecke liegt dieser Punkt 600 Meter höher. Das bedeutet, dass die Alpen fast ebenerdig durchfahren werden können, was das Beistellen von Schiebe- und Zwischenloks erübrigt und (unter Umständen) Güterzüge mit bis 4000 Tonnen Gesamtgewicht ermöglicht. Zudem wird die Route, u. a. durch den Wegfall der Kehrtunnel und zahlreicher weiterer Kurven, um 30 km kürzer.
Lage und Geologie
Der Gotthard-Basistunnel verbindet Erstfeld im Urner Talboden mit Bodio bei Biasca im Kanton Tessin.
Zahlreiche Probebohrungen sowie Temperaturmessungen und seismische Untersuchungen sollten die geologischen Verhältnisse klären. Es fanden sich unterschiedliche Gesteinsarten, vom harten Granit bis zu nachgiebigen Phylliten und Schiefern der Urseren-Garvera-Zone und des Tavetscher Zwischenmassivs. Ausserhalb dieser Problemzonen herrschen verschiedene Arten von Gneis vor, etwa Erstfelder Gneis oder der Streifen-Gneis des Gotthardmassivs, im Süden in der penninischen Gneiszone vorwiegend Leventina- und Lucomagno-Gneise. Dank der Probebohrungen konnte nachgewiesen werden, dass eine gefürchtete geologische Schlüsselstelle, die mit zuckerkörnigem Dolomit gefüllte Piora-Mulde auf Tunnelniveau aus Dolomitmarmor ohne Wasserdruck und -fluss besteht. (Zuckerkörniger Dolomit wird unter Wassereinfluss vollkommen kohäsionslos.) Stattdessen ist man inzwischen an anderen Stellen auf Kakirit gestossen, ein weiches, nachfliessendes Gesteinsmehl, was umfangreiche Massnahmen zur Sicherung und Verfestigung nach sich zog.
Projektierungs- und Vorbereitungsphase
Man entschied sich für zwei einspurige Tunnelröhren mit etwa 180 Querstollen. An zwei von aussen zugänglichen und klimatisierten Multifunktionsstellen (Sedrun und Faido) sind Spurwechsel sowie Nothalte auf separaten Gleisabschnitten möglich, auch technische Räume für den Bahnbetrieb und Lüftung sind angegliedert. Das Ausbruchsmaterial wird zu einem Fünftel als Betonzusatzstoff wiederverwertet, der Rest in natürlichen Senken und alten Steinbrüchen deponiert, als Schotter verkauft und zu einem kleinen Teil in den Vierwaldstättersee geschüttet.
Sowohl mit Tunnelbohrmaschinen als auch mit Sprengstoffen wird der Vortrieb erzielt. Ein mindestens 30 cm dickes Tunnelgewölbe aus Ortbeton sichert die Tragfähigkeit. Anfallendes Tunnelwasser wird durch einen Kanal (Ø 60 cm) unterhalb des Tunnels abgeführt. Die erwartete Temperatur von 50 Grad Celsius erfordert einen permanenten Luftaustausch. Die durchfahrenden Züge sollen durch den Kolbeneffekt die Luft herauspressen. Sollte dies nicht ausreichen, werden mechanische Lüftungen nachgerüstet.
Gesamtverantwortlich für das Projekt ist die AlpTransit Gotthard AG, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB). Zu Beginn der Bauarbeiten wurden von vier verschiedenen Stellen Zugangsstollen gegraben. Die Multifunktionsstelle (MFS) Faido ist durch einen 2,7 km langen Querstollen mit einem Gefälle von 13 % mit der Aussenwelt verbunden. Für die MFS Sedrun war ein höherer Aufwand nötig: zuerst wurden ein knapp einen Kilometer langer Zugangsstollen und ein 450 m langer Entlüftungsstollen waagrecht in den Berg getrieben. Von dieser Stelle führen zwei Schächte 800 m tief auf das Niveau des Eisenbahntunnels, die von der südafrikanischen Spezialfirma Shaft Sinkers[1] gebohrt wurden. Erst von dort unten begannen die eigentlichen Bauarbeiten am Basistunnel. Durch diese Aufteilung soll eine Halbierung der Bauzeit ermöglicht werden.
Insgesamt 153,5 km Tunnel, Stollen und Schächte sind für das Projekt zu erstellen, von denen am 1. Januar 2008 69,6 Prozent (106,8 km) ausgebrochen waren.
Tunnelbau
Baulose
Abschnitt Erstfeld
Im Bereich des Nordportals bei Erstfeld im Kanton Uri hat sich der Beginn des maschinellen Vortriebs verzögert. Infolge der wiederholten Einsprache seitens eines im Auswahlverfahren unterlegenen Bewerbers konnte der Bauauftrag für diesen Abschnitt 2006 erst im Februar 2007 vergeben werden. Nach dem Ausbruch der Startröhren und dem Aufbau der TBM konnte Gabi I am 4. Dezember 2007 in der Oströhre angedreht werden, Gabi II soll in Kürze in der Weströhre folgen. Ausserdem wird ein Informationszentrum eingerichtet. Der Gesamtzeitplan, der 2002 noch von einer Inbetriebnahme in den Jahren 2013/14 ausging, wurde durch diese Verzögerung und technische Schwierigkeiten in anderen Abschnitten verändert. Inzwischen wird Ende 2016 als Inbetriebnahmetermin angegeben.[2]
Abschnitt Amsteg
Vom Zwischenangriff Amsteg her bohrten die beiden Tunnelbohrmaschinen Gabi I + II in südlicher Richtung zur Multifunktionsstelle Sedrun. Dabei mussten immer wieder Störzonen mit lockerem Gestein durchfahren werden, was den Vortrieb teilweise massiv behinderte. Die beiden TBM haben die 11.35 km bis zum Durchbruch ins Baulos Sedrun zurückgelegt und wurden rückwärts hinaustransportiert um in Erstfeld nochmals zum Einsatz zu kommen.
Abschnitt Sedrun
Im Abschnitt Sedrun mussten in nördlicher Richtung bis zum Sommer 2007 noch einige hundert Meter im Sprengvortrieb in sehr anspruchsvollem Gestein ausgebrochen werden, bis der Durchbruch am 17. Oktober 2007[3] in die von den beiden Gabis gebohrten Röhren möglich war.
In Richtung Süden ist der Durchschlag zwischen den Multifunktionsstellen Sedrun und Faido für die zweite Hälfte 2010 vorgesehen.
Abschnitt Faido
Im Abschnitt Faido, wo es infolge des enormen Bergdrucks immer wieder zu kleineren Einstürzen kommt, liegt man seit Jahren im Zeitplan zurück. Deshalb hat die Bauherrin, die AlpTransit Gotthard AG, im Frühjahr 2006 beschlossen, eine Option in den Verträgen mit den Baukonsortien einzulösen und die Losgrenze für das Baulos Sedrun um einen Kilometer nach Süden zu verschieben, um den Rückstand in Faido zu kompensieren.
Abschnitt Bodio
Die auf der Tessiner Seite eingesetzten Tunnelbohrmaschinen (TBM) haben einen Bohrkopf mit einem Durchmesser von 8890 mm, welcher mit 58 Rollenmeisseln versehen ist, und verfügen über einen 3500 kW starken Motor.[4] Die von der Firma Herrenknecht im badischen Schwanau stammenden Geräte tragen den Namen Heidi (S-211) und Sissi (S-210) und sind inklusive Nachläufer rund 400 m lang. Sie bohrten vom Südportal bei Bodio her nördlich in Richtung Faido und haben je über 13 km zurückgelegt. Der Durchbruch in die rund 2 km lange Multifunktionsstelle Faido erfolgte in der Oströhre am 6. September 2006, jener in der Weströhre am 26. Oktober 2006. Danach wurden die beiden TBM zunächst generalrevidiert und die Bohrköpfe von 8,89 m auf 9,43 m erweitert, bevor sie im Sommer 2007 für den übrigen Teil des Bauloses Faido in Richtung Sedrun angedreht wurden. [5]
Vorarbeiten für zusätzliche Optionen
Verlängerung im Norden
Im Innern des Bergs bei Erstfeld wird für weitere 100 Mio. CHF das Verzweigungsbauwerk „Uri Süd“ gebaut. Damit wird eine mögliche spätere Weiterführung des Tunnels in Richtung Norden und damit die Umfahrung von Altdorf in der sogenannten Urner Bergvariante („Berg lang geschlossen“) vorbereitet. Diese von der Urner Bevölkerung und Regierung geforderte Lösung zum Schutz der Reussebene vor weiteren Emissionen (Lärm, Erschütterung) wurde vom Bundesrat im Juni 2002 zur Planung beauftragt.
Das neue Tunnelteilstück würde im Raum Flüelen mit dem ebenfalls noch zu bauenden Axentunnel verbunden werden, was den Gotthard-Basistunnel faktisch auf rund 75 Kilometer verlängern würde. Finanzierung und der Zeitrahmen für diese weiteren NEAT-Abschnitte bleiben offen.
2007 wurden im Kanton Uri Stimmen laut, welche statt der Urner Bergvariante nun doch eine Talvariante bevorzugen, um die Möglichkeiten für eine Anbindung des Kantons an den Hochgeschwindigkeitsverkehr nicht zu verbauen, wie dies mit einer Tunnelumfahrung der Fall wäre.
Porta Alpina
Einsatzzweck der Multifunktionsstelle Sedrun ist u. a., als Nothaltestelle zu dienen. Seit dem Jahr 2000 wurde unter dem Namen Porta Alpina die Idee lanciert, diese Multifunktionsstelle zu einem unterirdischen Bahnhof auszubauen. Dazu wurden 2006/07 vier grosse Wartehallen (zwei pro Richtung) für je ca. 240 Personen zusätzlich errichtet. Diese würden später mit druckdichten Türen von der Tunnelröhre getrennt. Die für den Bau errichtete Liftanlage mit rund 800 m Höhenunterschied, die dem Transport der Bauleute und des Abraummaterials dient, sollte zu einem Fahrgastlift nach Sedrun in der Bündner Region Surselva ausgebaut werden. Damit könnte die Region schneller an die grossen Zentren in Italien und der Schweiz angebunden werden, wodurch der Tourismus in der Region stark gefördert werden sollte.
Für eine Realisierung parallel zum Tunnelbau wurde mit Kosten von 50 Mill. Franken gerechnet, von denen der Kanton Graubünden 40 % übernehmen wollte, falls seitens des Bundes die Hälfte der Kosten getragen würde. Der Restbetrag sollte von der Region und der Standortgemeinde Tujetsch finanziert werden. Da die Tunnelbohrausrüstung 2006 abgebaut werden sollte, bewilligte der Bund 2005 zunächst die 50 % von 15 Mill. Kosten für den Rohbau der Wartehallen, welcher im März 2007 abgeschlossen wurde. Im Mai 2007 wurde vom Bundesrat der Entscheid für die Hauptinvestition der Porta Alpina auf 2012 verschoben, wodurch eine Fertigstellung zusammen mit dem Basistunnel im Jahr 2016 unmöglich wäre. Umstritten war zu diesem Zeitpunkt, ob ein Zwischenhalt an der Porta Alpina den Güter- und Personenverkehr beeinträchtigen würde.[6]
Eine spätere Fertigstellung ist mit höheren Kosten verbunden, was im September 2007 dazu führte, dass Kanton, Region und Gemeinde mit dem Hinweis auf das Kostenrisiko und das mangelnde Interesse der SBB die Weiterführung des Projekts ablehnten. Durch den fertiggestellten Ausbruch der Wartehallen könnten möglicherweise spätere Generationen das Projekt verwirklichen, erklärte Stefan Engler, der verantwortliche Bündner Regierungsrat.[7]
Gripper-Tunnelbohrmaschinen (TBM)
- Daten und Fakten
- Anzahl: 4 (2 × 2)
- Länge: 440 m (inkl. Nachläufer)
- Gewicht: 2700 t (nur TBM)
- Durchmesser: 9,58 m
- Anz. Motoren: 10
- Anz. Rollenmeissel: 62
- Gesamtleistung: 3500 kW
- Energieeinsatz: max. 63 MWh elektrischer Strom im Wert von CHF 10'000 (6300 Euro) täglich je TBM, entspricht dem Verbrauch von 4.200 Einfamilienhäusern
- Vortriebsleistung: max. 35–40 m/Tag (abhängig von Gesteinsart und -beschaffenheit, wird kaum je erreicht)
- Hersteller: Herrenknecht AG, D-Schwanau (TBM), Rowa Tunneling Logistics AG, Wangen SZ (Nachläufer)
Baustellentourismus
Im Bereich der Baustellen Amsteg, Sedrun, Faido und Bodio hat sich ein regelrechter Baustellentourismus entwickelt. Anfangs wurden nur Führungen – bis tief in den Berg hinein – angeboten, später aufgrund des grossen Informationsbedürfnisses Infozentren eingerichtet und in Pollegio bei Bodio sowie in Erstfeld gar Besucherzentren gebaut. Der jährlich stattfindende Tag der offenen Tür auf den einzelnen Grossbaustellen zieht jeweils mehrere tausend Besucher an. Die Gesamtzahl aller Besucher beläuft sich mittlerweile auf mehrere 100'000, und die Führungen sind jeweils lange im Voraus ausgebucht. Für die Standortgemeinden stellt dieser Tourismus mittlerweile einen bedeutenden Wirtschaftsfaktor dar, der neben den auswärtigen Montageleuten und Firmenvertretern weitere Menschen in diese Randregionen bringt und für zusätzliche Übernachtungen und Restaurantumsätze sorgt. Die Gemeinden profitieren indirekt an den Umsätzen der Besucher und der Bergleute und direkt durch die Quellensteuern und weitere Abgaben der Bergleute.
Bahntechnik
Über 228 km Schienen und 190'000 Betonschwellen für den schotterlosen Oberbau werden im Gotthard-Basistunnel verlegt.
Weiterhin sollen 2800 Kilometer Kabel für Stromversorgung und Datenübertragung verlegt werden. Es werden keine optischen Signale installiert. Für die Zugsicherung soll das standardisierte European Rail Traffic Management System (ERTMS) / European Train Control System (ETCS) mit dem Zugfunksystem GSM-R zum Einsatz kommen. Dabei werden die Informationen und Fahranweisungen drahtlos in den Führerstand geleitet.
Betriebskonzept
gelb: Vollknoten (00'/30')
orange: Vollknoten (15',45')
Vorgesehen ist ein Mischbetrieb mit Reisezügen (200 bis 250 km/h) und schweren Güterzügen (bis 2000 oder eventuell 4000 Tonnen). Rund 300 Züge sollen pro Tag zwischen Zürich oder Basel und Chiasso-Mailand oder Luino-Busto Arsizio/Novara verkehren. Die Hochgeschwindigkeitszüge brauchen für die Strecke Zürich-Mailand eine Reisezeit von 2:40 Stunden. Da die Fahrzeit zwischen Zürich und Lugano nach der Inbetriebnahme des Ceneri-Basistunnels nur noch 82 Minuten dauern wird, ist es möglich Lugano zum Vollknoten zu entwickeln.
Die tagsüber geplante Mischnutzung des Tunnels durch schnellen, relativ pünktlichen Personen- und langsameren, weniger pünktlichen Güterverkehr ist allerdings mit erheblichen gegenseitigen Behinderungen verbunden. Dies kann zu Kapazitätsverlusten führen, Effizienz und Qualität des Betriebs beeinträchtigen und damit letztlich das Erreichen des Ziels, die Bahn im Gütertransitverkehr gegenüber der Strasse konkurrenzfähig zu machen, in Frage stellen.
Quellenangaben
- ↑ Projektbeschreibung Gotthard-Basistunnel der Shaft Sinkers International
- ↑ Projekt Alptransit Gotthard (abgerufen am 22. Mai 2007)
- ↑ Pressemitteilung der AlpTransit Gotthard AG vom 2007-10-17
- ↑ Pressemitteilung der Herrenknecht AG vom 2002-11-07
- ↑ Pressemitteilung der AlpTransit Gotthard AG vom 2006-09-05 (PDF)
- ↑ Medienmitteilung der Bundesverwaltung: Weitere Abklärungen für die Porta Alpina
- ↑ http://www.nzz.ch/nachrichten/schweiz/aktuell/porta_alpina_vor_dem_definitiven_aus_1.554748.html Meldung NZZ vom 13. Sept. 2007
Siehe auch
- Gotthardbahn
- Lötschberg-Basistunnel
- Brennerbasistunnel (österreichisch-italienisches Gemeinschaftsprojekt )
- Mont-Cenis-Basistunnel
Literatur
- Rolf E. Jeker: Gotthard-Basistunnel, Der längste Tunnel der Welt. Werd Verlag, Zürich 2002, ISBN 3859324209.
Weblinks
- Offizielle Website der Bauherrin AlpTransit Gotthard AG
- Bauabschnitt Amsteg Konsortium Murer-Strabag
- Bauabschnitt Sedrun Konsortium Transco
- Bauabschnitte Bodio und Faido Konsortium TAT-TI
- Daten der Tunnelbohrmaschine(n) Herrenknecht AG
- Tunneltrade – Tunnelbau 57 Kilometer durch den Fels Text von Philipp Mausshardt (Reportage in der Zeitschrift GEO, Stand 2006)
- Fotoreportage über den Tunnelbau von Mark-Steffen Göwecke
- Alpentunnel.de Bilder und Video der MFS Faido
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