Gotthard-Tunnel: Sicher durchs Herz der Alpen

Tief unter den Schweizer Alpen entstand in knapp 17-jähriger Bauphase der längste Tunnel der Welt. Für den Güterverkehr ist die Durchquerung des Gotthard-Basistunnels eine Herausforderung, denn die Bedingungen im Inneren sind ungewöhnlich.

Mit rund 100 Stundenkilometern rauscht der Güterzug in den Tunnel. Vor ihm liegen 57 km in der Dunkelheit, umgeben von unglaublichen Gesteinsmassen. Bild: Thomas Küppers

Es war ein Projekt der Superlative: Tief unter den Schweizer Alpen entstand in knapp 17-jähriger Bauphase der längste Tunnel der Welt. Für den Güterverkehr ist die Durchquerung des Gotthard-Basistunnels eine Herausforderung, denn die Bedingungen im Inneren sind ungewöhnlich. Deshalb überprüften die Ladungssicherungs-Experten der NL Bielefeld für die Schweizer Bundesbahn Cargo, welchen Einfluss die Tunneldurchfahrt auf das Verhalten von Ladegütern hat.

Mit rund 100 Stundenkilometern rauscht der Güterzug in den Tunnel. Vor ihm liegen 57 km in der Dunkelheit, umgeben von unglaublichen Gesteinsmassen – bis zu 2300 Meter Bergmassiv befinden sich zwischenzeitlich über ihm. Während seiner Reise durch das Herz der Alpen ist der Zug ungewöhnlichen Belastungen ausgesetzt: Im Inneren des Tunnels herrschen Temperaturen von 40 Grad, die Luft ist feucht. Hohe schnell wechselnde Staudrücke belasten die Mechanik stark. Der längste Eisenbahntunnel der Welt – der Gotthard-Basistunnel – stellt somit hohe Ansprüche an seine „Durchquerer“. Und davon wird es in Zukunft viele geben: Rund 260 Güterzüge sollen pro Tag durch den Tunnel fahren und zwischen Zürich oder Basel und Chiasso–Mailand oder Luino–Busto Arsizio/Novara verkehren.

Im Sommer 2016 wurde der Tunnel offiziell eröffnet. Um die Sicherheit beim Transport von Ladegütern zu gewährleisten, führte die Schweizer Bundesbahn (SBB) Cargo AG zusammen mit dem Ladungssicherheitsbereich der DEKRA NL Bielefeld im Januar und April 2016 Testfahrten durch. „Wir sollten überprüfen, wie Ladegüter und Wagenmaterial bei verschiedenen Belastungen reagieren und inwieweit die angedachten Geschwindigkeiten die Betriebssicherheit beeinträchtigen“, sagt Projektleiter Wolfgang Bühren.

Im Sommer 2016 wurde der Tunnel offiziell eröffnet. Um die Sicherheit beim Transport von Ladegütern zu gewährleisten, führte die Schweizer Bundesbahn (SBB) Cargo AG zusammen mit dem Ladungssicherheitsbereich der DEKRA NL Bielefeld im Januar und April 2016 Testfahrten durch. Bild: Thomas Küppers

Spurwechsel mitten im Tunnel

Der DEKRA-Ingenieur konnte die großen deutschen Aufbauhersteller zur Teilnahme an dem Projekt gewinnen und mit ihnen verschiedene Konstellationen überprüfen: Auf einem ersten Versuchszug mit 21 gezogenen Transporteinheiten über 600 m Länge und über 1500 t Gesamtgewicht wurden erstmals die unterschiedlichsten Arten des kombinierten Verkehrs in einem Zug geprüft. Die zulässige Geschwindigkeit lag zunächst bei 100 km/h. In weiteren Testfahrten überprüften sie ansatzweise, wie sich eine Geschwindigkeit bis 120 km/h und ein Spurwechsel von der Ost- auf die Weströhre des Gotthard-Tunnels auf die Ladung auswirkten.

Die ersten Erkenntnisse aus den insgesamt sechs Versuchsfahrten im Januar wurden dann im April in einem verschärften Test validiert, bei dem auch die Tunnelein- und ausfahrten mit 120 km/h gefahren wurden – einschließlich der Spurwechsel von einer Röhre in die andere im Berg. Zusätzlich waren zwischen jedem der „Testauflieger- und Containertragwagen“ Leerwaggons als Flachwagen eingeordnet, um maximale Druckbelastungen zu erzeugen.

Die ersten Erkenntnisse aus den insgesamt sechs Versuchsfahrten im Januar wurden dann im April in einem verschärften Test validiert, bei dem auch die Tunnelein- und ausfahrten mit 120 km/h gefahren wurden – einschließlich der Spurwechsel von einer Röhre in die andere im Berg. Bild: Thomas Küppers

Belastungsprobe für Verschlüsse

Nach insgesamt zehn Testfahrten durch den Gotthard-Tunnel gab es wertvolle Erkenntnisse: „Wir können sagen, dass die Beschleunigungsbelastungen, die bei den Geschwindigkeiten und dem Spurwechsel auftraten, deutlich unter den Grenzwerten der Regelwerke lagen“, resümiert Bühren. „Bei einer Tunnelfahrt mit 100 km/h sind hier für den kombinierten Verkehr bei Einhaltung der gültigen Normen keine Unregelmäßigkeiten zu erwarten.“ Problematisch war nur der Einsatz einer UIC-konformen Einwegplane, mit der ein leerer Wagen abgedeckt wurde. „Die Abdeckung hielt nicht – die Ösen waren teilweise herausgerissen und die Plane weitgehend abgeweht – zum Glück nur zur Seite“, so Bühren. Aber auch bei den Sattelaufliegern mit seitlicher Schiebeplane – den sogenannten Curtainsidern – kam es zu Problemen. Bei den Versuchsfahrten mit 120 km/h versagten 70% der Verschlüsse ohne eingezogene Zollschnur und 30% trotz eingezogener Zollschnur in Abhängigkeit der Bauausführung. „Die Schwingungsbelastungen bei der Tunneldurchfahrt sind sehr hoch. Daher sind z.B. Bremsmechanismen in den Planengurtschlössern zwingend erforderlich“, sagt Bühren.

Auf einem ersten Versuchszug mit 21 gezogenen Transporteinheiten über 600 m Länge und über 1500 t Gesamtgewicht wurden erstmals die unterschiedlichsten Arten des kombinierten Verkehrs in einem Zug geprüft. Bild: Thomas Küppers

Die Versuchsergebnisse aus dem Gotthard-Tunnel stellte DEKRA im August in der Hauptverwaltung der SBB Cargo vor einem 12-köpfigen Expertengremium vor. Die SBB bringt sie derzeit als Grundlage für erforderliche Regeländerungen in die internationalen Gremien ein.

Nun warten die DEKRA-Ladungssicherungsexperten aus Bielefeld auf die nächsten Feldversuche mit ihrer Messtechnik, die in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich AG 21 der DEKRA Hauptverwaltung auf den kombinierten Verkehr abgestimmt ist. Die nächsten Tunnelversuche stehen spätestens mit der Erprobung des Ceneri-Tunnels an – das letzte Teilstück der sogenannten Flachbahnstrecke durch die Alpen nach Italien.

Text: Anna N. Wolter