Die längsten Tunnel der Welt. Noah Adomait
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auf die Schiene.
Durch den Gotthard-Basistunnel soll die Transportleistung auf der Schweizer Nord-Süd-Achse mit 40 Mio. Tonnen Güter nahezu verdoppelt werden. Dies wird durch die Umgestaltung zur Flachbahn begünstigt. Auf der bestehenden Strecke müssen zwei Lokomotiven an der Zugspitze eingesetzt werden, um die maximal 1400 Tonnen (1700 Tonnen mit zusätzlicher Schublok; mehr wäre mit Zwischenlok möglich, was allerdings nicht mehr praktiziert wird) schweren Züge das Urner Reusstal bzw. die Leventina hoch zu befördern. Die neue Alpenquerung 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 eben 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, unter anderem durch den Wegfall der Kehrtunnel und zahlreicher weiterer Kurven, um 30 km kürzer.
Lage, Verlauf und Geologie
Der Gotthard-Basistunnel verbindet Erstfeld im Urner Talboden mit Bodio bei Biasca im Kanton Tessin.
Mit zahlreichen Probebohrungen sowie Temperaturmessungen und seismischen Untersuchungen wurden die geologischen Verhältnisse vor Baubeginn geklärt: 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. Durch die 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 und unter Druck vollkommen kohäsionslos, also gewissermassen flüssig.) Mit der Durchbohrung der Zone im Herbst 2008 wurden die Besorgnisse endgültig hinfällig. Stattdessen ist man inzwischen an anderen Stellen auf Kakirit gestossen, ein weiches, nachfliessendes Gesteinsmehl, was umfangreiche Massnahmen zur Sicherung und Verfestigung nach sich zog.
Der minimale Bogenradius im Tunnel beträgt 5000 m. Das Nordportal (Schienenoberkante) liegt auf einer Höhe von 460 m ü. M., das Südportal auf einer Höhe von 312 m. Der Scheitelpunkt des Tunnels liegt auf 549 m Höhe. Die grösste Überdeckung beträgt 2 300 m. Die Gradiente steigt vom Nordportal zur Mitte um insgesamt 89 m mit maximal 4,055 ‰ an, von Süden werden 237 m mit maximal 6,76 ‰ überwunden. Die projektierte Höchstgeschwindigkeit beträgt 250 km/h.
Querschnitt
Das Tunnelprofil wurde aus dem Lichtraumprofil EBV 4 der SBB abgeleitet. Aus aerodynamischen und klimatischen Überlegungen wurde eine freie Querschnittsfläche im Tunnel von 41 m² festgelegt. Der Ausbruchsdurchmesser von etwa 9,20 m führt zu einem Innendurchmesser von etwa 7,76 m. Die Ausbruchssicherung erfolgt dabei mit 20 cm Spritzbeton, auf die eine Innenschale aus Ortbeton von wenigstens 30 cm folgt. Das Innengewölbe kann Stärken bis zu 110 cm erreichen, zusätzlich wird bei hohem Bergdruck eine Bewehrung eingebaut.
Geschichte
Hintergrund
1947 präsentierte Eduard Gruner eine Projektidee für einen Gotthard-Basistunnel mit unterirdischem Bahnhof in der Surselva. 1961 liess das Departement des Inneren ein erstes Projekt ausarbeiten, das einen 45 km langen Doppelspur-Tunnel für 200 km/h zwischen Amsteg und Giornico vorsah; Zwischenangriffe sollten bei Selva und Chiggiogna eingerichtet werden, in der Mitte war ferner ein Überholbahnhof vorgesehen.
Ab 1963 prüfte die durch den Bundesrat eingesetzte «Kommission Eisenbahntunnel durch die Alpen» (KEA) die Varianten Lötschberg, Gotthard West (Luzern/Interlaken–Locarno), Tödi–Greina, Splügen sowie Gotthard-Basis und empfahl letztere zur umgehenden Realisierung. Zeitgleich wurde das Basistunnel-Projekt von 1961 weiterentwickelt. Hintergrund war das kräftige Verkehrswachstum der Hochkonjunktur. Infolge politischer Auseinandersetzungen und einer wirtschaftlichen Rezession wurde der Plan zunächst nicht umgesetzt. Ab 1986 folgten neue Variantenstudien.
1964 legte der Bundesrat überraschend eine Botschaft für einen Gotthard-Strassentunnel vor, der bereits 1968 ohne grosse Widerstände und vergleichende Studien in Bau ging. 1970 empfahl die KEA, rasch einen Doppelspur-Tunnel zwischen Erstfeld und Biasca zu bauen. Es folgten jahrelange Streitigkeiten um die Linienführung. Nachdem der Güterverkehr infolge einer Rezession ab 1973 zurückgegangen war, beschloss die SBB, die Projektierungsarbeiten abzuschliessen. Im Auftrag des Bundesrates prüfte von 1974 bis 1979 eine Kontaktgruppe der acht Ostschweizer Kantone die Varianten Gotthard und Splügen, kam jedoch zu keiner Empfehlung. Die Phase der frühen Neat-Studien endete 1983 mit der Feststellung des Bundesrates, dass ein «Baubeschluss für eine neue Eisenbahn-Alpentransversale (…) heute noch nicht dringlich» sei.
Ende der 1980er Jahre war das Projekt Gotthard-Basistunnel eines von fünf diskutierten Eisenbahntunnelprojekten im Bereich der Schweizer Alpen. Es wurde, neben dem Lötschberg-Basistunnel, Ende der 1980er Jahre in modifizierter Form zur politischen Entscheidung vorgelegt. Die Projekte des Y-Ast-Basistunnels, des Splügen-Basistunnels und des Simplon-Basistunnels wurden dagegen zurückgestellt.
Im Dezember 1988 sprach sich die SBB für den Gotthardbasistunnel aus. Nach eingehenden Beratungen beschloss die Schweizer Regierung Mitte Mai 1989 den Verlauf der Neuen Eisenbahn-Alpentransversale (NEAT). Neben der erwarteten Entscheidung für den Gotthardbasistunnel wurde dabei auch die Realisierung des Lötschbergbasistunnels beschlossen. Neben einem 49 km langen Tunnel zwischen Amsteg und Bodio sollte im weiteren Verlauf insbesondere eine Variante Gotthard Ost geprüft werden, die eine Anbindung der Ostschweiz (über Ziegelbrücke–Linthal und Chur–Trun) vorsah. Die geschätzten Gesamtkosten wurden mit drei Milliarden Schweizer Franken beziffert. Weitere 2,4 Milliarden Franken waren für den Ausbau der Zufahrtsstrecken zum Gotthardtunnel vorgesehen. Für eine spätere Realisierung der Ostvariante, deren Mehrkosten auf 0,5 bis 1,0 Milliarden Franken geschätzt wurden, sollten im Umfang von rund 50 Millionen Franken bauliche Vorleistungen (Y-Verzweigung) vorgesehen werden.
1989/1991/1992 wurde der Beschluss für die NEAT verabschiedet. Nach einer nachträglichen Planungsänderung erfolgte der Anstich des Gotthard-Basistunnels am 4. November 1999. (Mehr zu den politischen Hintergründen im Artikel NEAT)
Nach der ersten Sprengung im Hauptschacht am 4. Februar 1999 wurde mit der Fertigstellung des Tunnels zwischen 2010 und 2012 gerechnet. Bis dahin waren für Planung und Bau rund 700 Millionen Franken aufgewendet worden.
Projektierungs- und Vorbereitungsphase
Man entschied sich für zwei einspurige Tunnelröhren, die rund 40 Meter auseinanderliegen und alle 312,5 m durch Querstollen verbunden sind. An zwei von aussen zugänglichen und klimatisierten Multifunktionsstellen (Sedrun und Faido) sind Spurwechsel sowie Nothalte möglich; auch technische Räume für den Bahnbetrieb und die Lüftung sind angegliedert. Das Ausbruchsmaterial von einem Volumen von mehr als 10 Mio. m³ wird zu einem Fünftel als Betonzusatzstoff wiederverwertet, der Rest in natürlichen Senken und alten Steinbrüchen deponiert, als Schotter verkauft und zu einem kleinen Teil zur Renaturierung eines Flussdeltas in den Vierwaldstättersee geschüttet.
Der Tunnel wurde sowohl mit Tunnelbohrmaschinen (TBM) als auch mit Sprengstoffen vorgetrieben. 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