Tunnel

Architektur

Tunnel

Im Juli 2003 wurde mit dem Rennsteig-Tunnel an der A71 Deutschlands längster Autobahntunnel in Betrieb genommen. Das Verkehrsnadelöhr Elbtunnel hat einen weiteren "Bypass" bekommen und im Jahr 2016 wurde der Gotthard-Basistunnel, ein wahres Mammutprojekt, fertig gestellt. Statistisch gesehen sind Tunnel zwar die sichersten Verkehrswege der Welt, vielen graut dennoch – angesichts spektakulärer Unglücksfälle – vor jeder Fahrt durch die dunklen Röhren.

Darum geht's:

  • Tunnel in Europa sind heute sicherer denn je.
  • Der Tunnelbau ist Präzisionsarbeit.
  • Tunnel werden entweder in den Fels gebohrt oder gesprengt.
  • Gotthard Basistunnel: der längste Eisenbahntunnel der Welt
  • Geologen prüfen vor dem Tunnelbau die Sedimentschichten.

Todesfalle Tunnel? – Tunnel im Sicherheits-Check

In den vergangenen Jahren ist vor allem die Sicherheit der Tunnel in den Fokus gerückt – Unglücke wie die im Gotthard- oder im Mont-Blanc-Tunnel haben gezeigt, wie wenig man bisher auf solche Katastrophen vorbereitet war.

10. April 1995: Massenkollision im Pfändertunnel bei Bregenz. Vier Autos geraten in Brand. Eine dreiköpfige Urlauber-Familie aus Deutschland verbrennt.

24. März 1999: Im Mont Blanc-Tunnel zwischen Frankreich und Italien gerät ein Margarinetransporter in Brand, 42 Menschen kommen ums Leben.

Tunnelröhre voller Rauch. Feuerwehrleute versuchen, einen Brand zu löschen.

Schlimmer Unfall im Gotthard-Tunnel

24. Oktober 2001: Nach dem Zusammenstoß zweier Lastwagen bricht im Schweizer Gotthard-Tunnel ein Brand aus, elf Menschen sterben, das Feuer ist mehrere Tage nicht zu löschen.

Inzwischen wird mehr in die Sicherheit von Verkehrstunneln investiert. Um zum Beispiel die vierte Röhre des Elbtunnels möglichst katastrophensicher zu machen, wurden nicht nur drei Fluchttunnel in der benachbarten Röhre angelegt. Eine Rauchabzugsanlage sorgt außerdem im Brandfall dafür, dass die bis zu 1200 Grad heißen Gase umgehend entfernt werden.

Hitzebeständige Brandschutzplatten, Videoüberwachung rund um die Uhr, Standstreifen und eine eigene Tunnelfeuerwehr ergänzen die Sicherheitsmaßnahmen im neuen Elbtunnel.

Tunnel, in dem ein Auto auf den Betrachter zufährt.

Moderne Sicherheit: der neue Elbtunnel

Vieles lässt sich auch in älteren Tunneln nachträglich noch einbauen – zum Beispiel Rauchabzug, Melde- und Löschsysteme. In den vergangenen Jahren hat sich viel getan in punkto Tunnelsicherheit.

So erhielten im Jahr 2008 zehn von 31 überprüften europäischen Straßentunneln im Tunnel-Test des ADAC noch das Prädikat "bedenklich" oder "mangelhaft". 2015 erhielten von 20 getesteten europäischen Tunneln 14 die Note "sehr gut" und sechs Tunnel die Note "gut". Schlechtere Noten wurden nicht vergeben.

Testsieger war der deutsche Tunnel Berg Bock bei Suhl. Verlierer war der 17 Kilometer lange Schweizer Gotthard-Tunnel, denn hier gibt es nur eine Röhre und das Verkehrsaufkommen ist mit über 17.000 Fahrzeugen pro Tag ziemlich hoch.

Im Vergleich zu Straßentunneln, in denen schon ein abgewürgter Motor für eine Katastrophe sorgen kann, sind Eisenbahnröhren weniger unfallträchtig.

Wie wichtig aber auch hier gute Brandschutz- und Sicherheitssysteme sein können, zeigte 1996 das Feuer im dafür gut ausgerüsteten Eurokanal-Tunnel zwischen Frankreich und England. Zwar gab es viele Pannen beim Katastrophenmanagement, aber es kamen alle Zuginsassen mit dem Leben davon.

Wie baut man einen Tunnel?

Um Tunnel in den Fels zu bohren oder zu sprengen, ist modernste Technik gefragt. Denn wie schafft man es, dass die Röhre nach mehreren Kilometern auch an der vorgesehenen Stelle wieder ans Tageslicht kommt? Oft wird sogar aus Zeitgründen von zwei gegenüberliegenden Seiten mit dem Bohren begonnen – und trotzdem treffen sich die beiden Röhren auf halber Strecke.

Baustelle: Neben zwei noch nicht fertig gestellten Tunnelröhren steht ein schweres Baufahrzeug.

Tunnelbau ist Präzisionsarbeit

Präzise Vermessungsmethoden unter Verwendung von Satelliten ermöglichen es den Planern, die Richtung zu halten. Für den neuen Gotthard-Basistunnel wurde zum Beispiel mit Hilfe von GPS (Global Positioning System) ein detailliertes Netz von Fixpunkten erarbeitet, die von der Tunnelbauern bei der Realisierung angesteuert werden.

Der Tunnelbauer kann es mit ganz unterschiedlichen Untergründen zu tun haben. Meist aber bohrt und sprengt er Fels. Wer heute einen Tunnel im Rohbau betritt, wird sich verwundert umblicken, denn die Gewölbe sind gegenüber früheren Tunnelbau-Zeiten riesig. Der Vorstoß in die Tiefe hat sich zu einem verhältnismäßig sicheren Hightech-Unternehmen entwickelt.

Gigantische, oft nur von einem einzigen Experten manövrierte Tunnelbohrmaschinen sind es heute, die die mühevolle Arbeit erledigen. Mit einem Vortrieb von bis zu 40 Metern am Tag fressen sie sich nahezu selbständig durch Fels oder Schlick.

Gleichzeitig sichern sie die Tunnelwände mit Stahlbögen und kleiden sie mit einer Betonschicht aus. Parallel gebaute Drainagesysteme leiten aus dem Berg kommendes Wasser ab.

Aber es gibt auch noch den "Sprengvortrieb". Während früher die Bergleute im Tunnel in gefährlicher Handarbeit mit Schwarzpulver oder Dynamit hantierten, übernehmen heute Spezialmaschinen, sogenannte Bohrjumbos, die Arbeit. Sie können mehrere Sprenglöcher gleichzeitig ins Gestein treiben und so dafür sorgen, dass sich die Röhren bis zu zehn Meter pro Tag verlängern.

Megaprojekt Gotthard Basistunnel

Jüngstes Tunnelbau-Projekt der Superlative ist der Gotthard-Basistunnel. Er wurde in der Schweiz, zwischen Zürich und Lugano, gebaut. Mit 57 Kilometern ist er der längste Eisenbahntunnel der Welt. Ende 2016 ist er in Betrieb gegangen.

Das Mammutprojekt setzt neue Maßstäbe im Tunnelbau. Zwei Tunnelröhren sind entstanden, von denen jeweils 50 Kilometer von sechs riesigen Bohrmaschinen in den Fels gefräst wurden.

Zwei Männer stehen neben einer riesigen Bohrmaschine, die die Form eises Zylinders hat.

Riesige Bohrmaschinen für den Gotthard

Der Bohrkopf dieser sogenannten Gripper-Tunnelbohrmaschinen hat einen Durchmesser von mehr als zehn Metern, die Maschinen schaffen jeweils 40 Meter pro Tag. Bei einer Länge von 410 Metern kommen die Maschine auf stolze 2.500 Tonnen Gewicht. Aber nicht nur die Dimensionen der Tunnel, auch der ganze Aufwand beim Bau stellt alles bisher Dagewesene in den Schatten.

Geschätzte 500.000 Liter Brauchwasser wurden jeden Tag in der Bauphase zur Kühlung, Betonherstellung oder für das Waschen der Geräte benötigt. 24 Millionen Tonnen Abraum mussten aus dem Berg geschafft und möglichst umweltfreundlich entsorgt oder recycelt werden.

Bis zu 2300 Meter Fels lagern an einigen Stellen über der Trasse des Gotthard-Eisenbahntunnels. Die Tunnelröhren müssen einem enormen Druck standhalten.

Aber es wird auch richtig heiß beim Tunnelbau – die Temperaturen können schnell auf 45 Grad Celsius ansteigen, müssen dann auf 28 Grad heruntergekühlt werden. Allein die Tunnelbaustelle Amsteg, einer von fünf Startpunkten, von denen aus das Projekt gleichzeitig in Angriff genommen wurde, verschlang dadurch genauso viel Strom wie das Touristendorf Sedrun zur Hochsaison über Weihnachten.

Kernbohrungen und Ultraschall – Geologen sondieren Schwachstellen

Bevor der Startschuss für einen Tunnel gegeben wird, muss sein optimaler Verlauf am Reißbrett und am Computer geplant werden. Dabei sind zunächst die Geowissenschaftler am Zug. Sie müssen eine möglichst präzise geologische Prognose für den vorgesehenen Trassenverlauf erstellen.

Das zum Teil mit Schnee bedeckte Massiv des Mont Blanc.

Fels ist nicht gleich Fels

Beispiel Alpen: Dort wo sich heute das Gotthard-Massiv erhebt, erstreckte sich vor vielen Millionen Jahren ein gewaltiges Meer. Als sich Kontinentalplatten zusammenschoben, türmte sich der ursprüngliche Meersboden zu den heutigen Alpen auf.

Zwischen dem Fels, der hauptsächlich aus Granit und Gneis besteht, finden sich immer wieder Sedimentschichten des Urozeans. Die Sedimentschichten sind für Tunnelbauer sogenannte "Störzonen", Zonen mit geringer Stabilität, die beim Bau gerne umgangen werden.

Die Geologen versuchen mit verschiedenen Methoden die geologischen Vorkommnisse im geplanten Trassenverlauf zu erforschen. Vorab holen sie von der Erdoberfläche aus Bohrkerne aus dem Fels. Sie sollen zeigen, wie der Berg an dieser Stelle geschichtet ist. Mit Teilstücken aus diesen Bohrkernen werden zum Beispiel auch Belastungstests gemacht.

Außerdem wird der Fels unter Tage mittels seismischer Messungen "durchleuchtet". Etwa durch winzige Sprengladungen, deren Erschütterungswellen von Messfühlern im Fels registriert werden.

Diese Daten werden gesammelt, ausgewertet und ermöglichen es, rechtzeitig auf die unterschiedlichen Gesteinsschichten zu reagieren. Denn ist der Fels zu locker, besteht die Gefahr, dass die Tunnelbohrmaschinen sich fest fräsen.

Nachgebende Decken, Wände oder Sohlen des Tunnels können sich um die Maschinen schließen, sodass sie manövrierunfähig im Geröll stecken bleiben. Bei weichem Fels erfolgt deshalb der Vortrieb per Sprengung.

Autorin: Ulrike Wilhelm

Weiterführende Infos

Stand: 28.07.2017, 10:00

Darstellung: