Die neue
Gotthardbahn Mit AlpTransit Gotthard entsteht eine zukunftsorientierte Flachbahn durch die Alpen. Der Basistunnel am Gotthard – mit 57 km der längste Tunnel der Welt – ist das Herzstück der neuen Bahnverbindung. Die Pionierleistung des 21. Jahrhunderts wird zu einer markanten Verbesserung der Reise- und Transportmöglichkeiten im Herzen Europas führen.
Mit Hochgeschwindigkeit Richtung Europa Die Schweiz integriert sich mit dem Bau der Neuen Eisenbahn-Alpentransversalen (NEAT) in das wachsende europäische Hochgeschwindigkeitsnetz. Die Wirtschaftszentren beidseits der Alpen rücken dank der zukunftsgerichteten Bahnverbindung näher zusammen – die Flachbahn am Gotthard schafft neue Perspektiven für den Bahnverkehr durch die Alpen.
Das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz im Jahr 2020
In den vergangenen 20 Jahren ist ein europaweites Netz von Hochgeschwindigkeitslinien entstanden, welches stetig weiter wächst: Je nach Entwicklung der Projekte kann es in Europa um das Jahr 2020 gegen 20’000 km Hochgeschwindigkeitsstrecken geben. Mit einem derart
gut ausgebauten Streckensystem wird der Zug im Reiseverkehr eine interessante Alternative zum Auto. Lassen sich zwei Zentren mit einer Zugreise von weniger als vier Stunden verbinden, ist die Eisenbahn auch eine ernsthafte Konkurrenz für das Flugzeug.
Die Hochgeschwindigkeitssysteme in Europa werden weiter ausgebaut und besser aufeinander abgestimmt. Ziel ist eine Vereinheitlichung der Signalisationssysteme und Zugskontrolleinrichtungen über die Landesgrenzen hinaus. Diese Interoperabilität ist ein wichtiger Faktor für einen effizienten Betrieb.
Reisezeit in Std.
0
heute
1
2
3
4
4 h 10‘
EC CIS
nur GotthardBasistunnel
AlpTransit mit Gotthard-, Ceneriund ZimmerbergBasistunnel
3 h 40‘
2 h 50‘
2 h 40‘
Optimale Anschlüsse in Zürich und Milano
Fahrzeitenvergleich nach Ausbauetappen im Personenverkehr Zürich – Milano
Die Neubaustrecken in der Schweiz werden ebenfalls im Hinblick auf die Interoperabilität gestaltet. Mit den Neuen Eisenbahn-Alpentransversalen (NEAT) hält der Hochgeschwindigkeitsverkehr Einzug in der Schweiz. Die zukünftigen AlpTransit-Reisezüge fahren mit 200 bis 250 km/h. Ausserdem bedeutet die neue Gotthardbahn einen imposanten Vorstoss im Alpenraum: Der Gotthard-Basistunnel wird mit 57 km der längste Eisenbahntunnel der Welt sein.
Ein neues Zeitalter beim alpenquerenden Verkehr Immer mehr Personen und Güter queren die Alpen. Diese wachsenden Verkehrsströme will die Schweiz soweit möglich mit der Bahn bewältigen. Mit dem Bau der NEAT setzt die Schweiz einen verkehrspolitischen Meilenstein und schafft die Grundlagen für eine umweltgerechte Bewältigung der Mobilität.
Der alpenquerende Güterverkehr auf Strasse und Schiene hat in Europa und der Schweiz kontinuierlich zugenommen. Der internationale Handel wächst schneller als der Binnenhandel. Die Nachfrage beim Güterverkehr von und nach Italien wird weiterhin stark ansteigen. Der europäische Güterverkehr durch die Alpen belastet zurzeit grösstenteils die Strassen. Der alpenquerende Strassenverkehr verdoppelt sich alle acht Jahre, während der Schienenverkehr stabil bleibt. Die Aufhebung der 28-Tonnen-Limite zugunsten einer 40-Tonnen-Limite führt dazu, dass weniger Lastwagen die Schweiz via Österreich oder Frankreich umfahren: Der Transitverkehr wird weiter anwachsen. Eine von der EU-Kommission erstellte Studie prognostizierte sogar für den gesamten Alpenraum bis 2010 einen Anstieg des Güterverkehrs um rund 75%.
Die Fortsetzung dieses Trends gefährdet die Qualität des Lebensraumes für uns und für künftige Generationen. Früher als andere Länder hat die Schweiz deshalb als verkehrspolitisches Ziel eine möglichst umweltgerechte Mobilität in der Verfassung verankert. Die bald 130-jährige Gotthard-Bergstrecke vermag jedoch solche Volumen nicht zu bewältigen. Nur mit einem Ausbau der Bahninfrastruktur ist die Schweiz in der Lage, der steigenden Nachfrage im Güterverkehr und den wachsenden Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. Dank den beiden NEAT-Achsen am Gotthard und Lötschberg wird die Kapazität des Güterverkehrs von heute 20 Mio. auf rund 50 Mio. Tonnen pro Jahr mehr als verdoppelt. Damit kann die prognostizierte Zunahme bewältigt werden. Gesteigerte Kapazität und Qualität bedeuten für die Kunden einen grösseren Nutzen.
Die Modernisierung der Bahninfrastruktur Mit der angestrebten Verkehrsverlagerung verfolgt die Schweiz eine nachhaltige, umweltfreundliche Verkehrspolitik. Zur Umsetzung dieses Ziels sind Grossinvestitionen in die Infrastruktur des öffentlichen Verkehrs unerlässlich.
Das bestehende Bahnnetz in der Schweiz soll unter vier hauptsächlichen Gesichtspunkten ausgebaut und modernisiert werden: Angestrebt werden die Verbesserung der Standortqualität der Schweiz, eine höhere Umweltverträglichkeit, die Finanzierbarkeit des öffentlichen Verkehrs und die Einbettung der schweizerischen Verkehrsinfrastruktur ins europäische Netz. Vier Projekte sollen dies ermöglichen: AlpTransit, Bahn 2000, der Anschluss der Schweiz ans europäische Hochgeschwindigkeitsnetz und die Lärmsanierung der bestehenden Strecken und des Rollmaterials. Der Nachfrage im Güterverkehr entsprechend wird primär die Nord-SüdAchse ausgebaut, einerseits um sie national attraktiver zu machen, andererseits um die Wirtschaftsräume der Schweiz, Italiens und Deutschlands effizienter miteinander zu verbinden. Beim Personenverkehr sind bis heute die Verkehrsströme im Binnenverkehr sowie im Ein- und Ausreiseverkehr Schweiz – Italien deutlich stärker als der Transitverkehr. Gleichzeitig schreitet die Realisierung eines europäischen Hochleistungsnetzes der Bahn voran, neue Wirtschaftsbeziehungen entstehen, und die grenzüberschreitende Mobilität gewinnt
Erwarteter Zuwachs im alpenquerenden Verkehr zwischen 1991 und 2020
an Bedeutung. In diesem Umfeld ist für die Schweiz eine Integration in das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz von höchster Priorität. Im Güterverkehr eröffnen die qualifizierten Güterzüge mit ihrer Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h neue Horizonte. Dank ihrer höheren Geschwindigkeit müssen sie unterwegs nicht mehr lange angehalten werden, um von den Personenzügen überholt werden zu können.
Die Bahn wird auf der Nord-Süd-Achse dank AlpTransit zu einem modernen, leistungsfähigen Verkehrsträger: Sie kann mehr Transportkapazitäten bei verkürzten Fahrzeiten zur Verfügung stellen. Zudem garantiert sie die umweltfreundliche, nachhaltige Bewältigung der Mobilität und der stetig wachsenden Verkehrsströme.
Die Finanzierung der Modernisierung Die Modernisierung der Bahn wird in einem gesamthaften Finanzierungskonzept (FinöV) geregelt, welchem das Schweizer Volk 1998 zugestimmt hat.
Das Schweizer Volk hat am 29. November 1998 die Vorlage über den Bau und die Finanzierung der Infrastruktur des öffentlichen Verkehrs (FinöV) angenommen. Damit soll die Bahninfrastruktur umfassend modernisiert und ausgebaut werden. Neben der NEAT werden Bahn 2000, der Anschluss der Ost- und Westschweiz an das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz HGV sowie die Lärmsanierung entlang der Bahnstrecken realisiert. Die Finanzierung erfolgt über einen speziellen Fonds, der aus Mitteln der Mineralölsteuer, der leistungsabhängigen Schwerverkehrsabgabe LSVA sowie einem Mehrwertsteuerpromille gespeist wird.
Von den rund 30 Milliarden Franken, die während 20 Jahren in das Modernisierungs-Paket investiert werden, soll rund die Hälfte der Realisierung der neuen Alpentransversalen zugute kommen. Der Bau des Basistunnels am Gotthard kostet beispielsweise um die 7 Milliarden Franken, der Bau des Ceneri-Basistunnels über 2 Milliarden.
Die beiden Basislinien werden in Etappen gebaut. Für die neue Gotthardlinie bedeutete dies, dass mit dem Gott hard-Basistunnel begonnen wurde. Etwas später werden die Basistunnels am Ceneri und am Zimmerberg gebaut.
Die Herkunft der Mittel
Die Verwendung der Mittel
Total rund 30 Mrd. Franken
Total rund 30 Mrd. Franken
Bahn 2000 ca. 44%
Mineralölsteuer ca. 25% AlpTransit Gotthard ca. 34%
AlpTransit Lötschberg ca. 11%
Mehrwertsteuer ca. 10%
Schwerverkehrsabgabe ca. 65%
Lärmsanierung (inkl. Rollmaterial) ca. 7% Anschluss an das europäische Hochleistungsnetz ca. 4%
Schnellere Züge, bessere Anschlüsse, kürzere Reisen Das Bahnangebot wird künftig nicht nur mit dem Ausbau des Verkehrsnetzes verbessert, sondern auch durch den Einsatz von neuem Rollmaterial. Das Grundangebot im Reiseverkehr wird zwischen den Zentren Zürich und Milano aufgebaut.
Die neue Gotthardbahn bringt, zusammen mit den Ausbauten im Rahmen von Bahn 2000 und dank dem Einsatz von neuem Rollmaterial, deutliche Fahrzeitverkürzungen. Während heute für die Strecke Zürich – Gotthard – Milano noch 3 Stunden 40 Minuten Reisezeit (Cisalpino-Neigezug) benötigt werden, wird diese Zeit auf 2 Stunden 40 Minuten verkürzt. Weitere Verkürzungen sind durchaus denkbar. Damit stellt die Bahn eine echte Alternative zum Auto- und Luftverkehr dar. Von der Reisezeitverkürzung können 20 Millionen Menschen profitieren, welche im unmittelbaren Einzugsgebiet der Neubaustrecke am Gotthard wohnen. Die Verbindungen im internationalen Reiseverkehr, aufgebaut um die Anschlussknoten Zürich und Milano, werden
Der Gotthard: die schnellste Querung der Alpen
durch den Gotthard-Basistunnel deutlich schneller werden. Die Zentren im süddeutschen Raum kommen dadurch den norditalienischen Industriestädten und vor allem der Metropole Milano ein schönes Stück näher. Der Verkehr über die Neubaustrecke am Gotthard wird nördlich der Alpen in den Taktfahrplan von Bahn 2000 integriert. Die Taktsysteme von Bahn 2000 und den italienischen Staatsbahnen (FS) können zusammengeschlossen werden. In Arth-Goldau bestehen stündliche Anschlüsse aus der Ostschweiz. Milano wird zum südlichen Knoten im System Bahn 2000. Stündliche Verbindungen zwischen Zürich/Basel und Milano werden den Grundtakt bilden. Die Strecke Zürich – Bellinzona wird zur Pendlerdistanz.
Das Rollmaterial wird ebenfalls den neuen Gegebenheiten angepasst: Die internationalen Reisezüge werden komfortabler und wie die Transitgüterzüge schneller und leiser. Neben den bekannten HGV-Zügen (TGV, ICE) können auch moderne Neigezüge auf den Neubaustrecken mit Geschwindigkeiten von über 200 km/h verkehren; auch auf bestehenden Strecken sind sie bis 30% schneller als konventionelle Züge.
Vorarlberg
Über 20 Millionen Einwohner leben im Einzugsgebiet des Gotthards
Die Bahn wird gut für Güter Die Nachfrage im europäischen Güterverkehr wird künftig noch zunehmen. Die grössten Marktchancen für den SchienenGüterverkehr liegen im unbegleiteten kombinierten Verkehr und beim schnellen Wagenladungsverkehr – den qualifizierten Güterzügen.
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Der Güterverkehr wird effizienter
Studien über die Entwicklung des Güterverkehrs in der Schweiz (Bundesamt für Raumentwicklung ARE, 2004) gehen davon aus, dass die Nachfrage bis 2030 um bis zu 78% zunehmen kann. Dabei wird der Transitverkehr überproportional ansteigen. Der Marktanteil der Bahn am Gesamtgüterverkehr wird sich als Folge der schweizerischen Verkehrspolitik erhöhen. Zudem wird der Kunde im betrieblichen und administrativen Bereich anspruchsvoller. Die Fahrplanqualität muss im Bahngüterverkehr der Zukunft noch verbessert und derjenigen des Reiseverkehrs angepasst werden. Auf der Gotthardachse verkehren heute täglich bis zu 150 Güterzüge. Mit dem Bau von AlpTransit Gotthard erhöht sich die Kapazität auf über 200 Züge täglich, die zudem länger sein können als heute. Dies ergibt eine Transportkapazität von rund 40 Mio. t Gütern pro Jahr und damit etwa eine Verdoppelung gegenüber heute. Es ist vorgesehen, dass gut ein Drittel der Güterzüge durch den Gotthard-Basistunnel via Luino zu den Verladeterminals für den unbegleiteten kombinierten Verkehr im Raum Norditalien verkehren wird. Knapp zwei Drittel der Güterzüge fahren via Chiasso nach Italien.
Die durchgehende Flachbahn: in Etappen zum Ziel Die Realisierung einer Flachbahn auf der neuen Gotthardstrecke erlaubt im Güterverkehr eine wirtschaftlichere Produktion; der Hauptvorteil für den Personenverkehr liegt in der massiven Verkürzung der Fahrzeiten.
Am Gotthard und am Ceneri entsteht mit dem Bau der Basistunnels eine moderne Flachbahn, deren höchster Punkt (Scheitelpunkt) mit 550 m ü.M. gleich hoch liegt wie die Stadt Bern. Zum Vergleich: Der Scheitelpunkt der bestehenden Bergstrecke liegt auf 1150 m ü.M. Die Steigungen werden nicht mehr grösser sein als diejenigen der Juraquerungen durch den Hauenstein (Basel–Olten) und den Bözberg (Basel–Brugg). Der Weg durch die Schweiz wird flacher und 40 km kürzer: Italien und Deutschland kommen sich ein grosses Stück näher.
Basel
Zug Arth-Goldau Schwyz
Altdorf
Erstfeld Amsteg
Gesamtlänge 57 km
Faido Bodio Biasca
offene Tunnel Strecke
Giustizia NEAT zurückgestellt Bahn 2000 bestehende Bahnlinie Schacht, Zugangsstollen
0
Gotthard Göschenen
m Zürich
Airolo
Ceneri
Arth-Goldau Zug
Zimmerberg
Erstfeld
Biasca
Lugano Bellinzona
Chiasso Milano
12,5
Bellinzona
Camorino
Vezia
Massstab
m
GotthardBasistunnel
Sedrun
m
m
Teil(2. 1 +Phase) Teil 2 Gesamtlänge 20 km
Litti
m
Basel
ZimmerbergBasistunnel
Thalwil
Die Flachbahn ermöglicht die Fahrt mit gegenüber heute längeren Güterzügen, welche bis doppelt so schwer sein können (4000 t statt der heutigen 2000 t). Die schnellsten Güterzüge werden bis 160 km/h schnell fahren – doppelt so schnell wie heute. Auf den bestehenden Linien im Alpenraum verunmöglichen die Steigungen und engen Kurvenradien den Einsatz solcher Züge. Nach dem Bau der Flachbahn werden für die gleiche Transportmenge weniger Lokomotiven, Personal und Energie benötigt.
m
Zürich
25 km
CeneriBasistunnel
Lugano
Milano
Gesamtlänge 15 km
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Aller guten Dinge sind drei... Der Basistunnel am Zimmerberg ergänzt den Gotthard- und den Ceneri-Basistunnel in nördlicher Richtung. Gemeinsam bilden die drei Tunnels eine moderne und leistungsfähige Bahnlinie durch den gesamten Alpenraum.
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Der Zimmerberg-Basistunnel ergänzt die neue Gotthardbahn im Norden. Die drei Basistunnels reduzieren die Reisezeit zwischen Zürich und Mailand auf 2 Stunden 40 Minuten. Das bedeutet optimale Anschlüsse im schweizerischen und italienischen Fahrplansystem. Mit einer Fahrzeit von 2 Stunden und 50 Minuten – also ohne Zimmerberg-Basistunnel – wären diese optimalen Anschlüsse nicht möglich.
Der Zimmerberg-Basistunnel im Norden
Der erste Teil dieses Tunnels wurde im Rahmen von Bahn 2000 bereits gebaut und ist in Betrieb. AlpTransit Gotthard knüpft im Raum Nidelbad im Kanton Zürich unterirdisch an diese Verbindung zwischen Zürich und Thalwil an und führt die neue Linie in den Raum Zug weiter. Dadurch entsteht ein Tunnel mit einer Gesamtlänge von rund 20 km. Aufgrund der finanziellen Entlastungsprogramme hat der Bund den für 2006 vorgesehenen Baubeginn auf einen späteren Zeitpunkt verschoben. Anschlussbauwerk Nidelbad
Schwierige Aufgabe? Projektmanagement mit System! Die AlpTransit Gotthard AG, eine im Mai 1998 gegründete Tochtergesellschaft der SBB AG, hat als Bauherrschaft das oberste Ziel, die Gotthard-Basislinie zwischen Zürich und Lugano in der vereinbarten Qualität, möglichst rasch und zu minimalen Kosten zu realisieren.
Das zertifizierte integrale Managementsystem der AlpTransit Gotthard AG mit den Aspekten Qualitäts- und Umweltmanagement sowie Arbeits- und Informationssicherheit bildet die Grundlage, um die anspruchsvollen Projektziele zu erreichen.
Risikofaktoren Gefahren
Projektanforderungen
Chancen
Prozesse/Schwerpunkte
Ziel
= Projektanforderungen erfüllt
Massnahmen Gefahren beherrschen
Chancen nutzen
Risikomanagement der AlpTransit Gotthard AG
Leitbild der AlpTransit Gotthard AG •
Die AlpTransit Gotthard AG verwirklicht am Gotthard, Ceneri und Zimmerberg eine durchgehende Flachbahn, welche den Erfordernissen einer wirtschaftlich attraktiven und umweltfreundlichen Verkehrsachse durch die Alpen gerecht wird. Die Anschlüsse werden so geplant, dass später eine Fortsetzung zu einer durchgehenden Hochleistungseisenbahn möglich ist.
•
Gegenüber der Eidgenossenschaft als Auftraggeberin und der SBB AG verpflichtet sich die AlpTransit Gotthard AG vereinbarte Standards, Kosten und Termine einzuhalten. Die AlpTransit Gotthard AG zeichnet sich durch professionelles Projektmanagement und unternehmerisches Denken aus.
• Die AlpTransit Gotthard AG überprüft zuhanden der Auftraggeberin laufend die vorgegebenen Standards und Terminprogramme, um so Einsparungen bei Investitionen und künftigen Betriebs- kosten aufzuzeigen. • Zudem wird darauf hingearbeitet, die getätigten Investitionen möglichst rasch wirtschaftlich nutzen zu können. • Die AlpTransit Gotthard AG handelt nach ethischen Grundsätzen.
Die Projektmanagement – Nahtstellen sind ein wichtiger Faktor für den gewünschten Erfolg im Gesamtprojekt. Das zielorientierte Zusammenwirken der vielen Projektbeteiligten (Bund – Bauherr – Planer – Unternehmer – Lieferanten) ist entscheidend. Im Rahmen des projektbezogenen Qualitätsmanagements (PQM) legt die AlpTransit Gotthard AG besonderen Wert auf die klare Definition und Handhabung der Nahtstellen innerhalb der Projektorganisation, d.h. dort wo die Aufgaben, Informationen und Verantwortung die Hand wechseln. Das Risikomanagement basiert im Wesentlichen auf zwei Kernfragen: l Gefahren: Was kann das Erreichen des Zieles behindern oder gar verun- möglichen? l Chancen: Was kann das Erreichen des Zieles fördern oder unterstützen? Mit konkreten Massnahmen sollen die Gefahren minimiert und die Chancen genutzt werden. Die AlpTransit Gotthard AG und alle Projektbeteiligten sind verpflichtet, periodisch die Risiken in ihrem Aufgabenbereich zu analysieren und geeignete Massahmen zu planen und umzusetzen.
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Der Gotthard-Basistunnel 50 Jahre Planung Der Gedanke, einen Gotthard-Basistunnel zu bauen, ist nicht neu: Eine erste Idee wurde bereits 1947 vorgelegt. Ein halbes Jahrhundert nach dem ersten Projekt von 1962 soll der längste Eisen bahntunnel der Welt tatsächlich in Betrieb genommen werden. Die 50 Jahre sind am Projekt natürlich nicht spurlos vorbeigegangen.
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Die Annahme der Vorlagen zu den Neuen Eisenbahn-Alpentransversalen (NEAT) 1992 bildete die Planungsgrundlage. Die Annahme der Leistungsabhängigen Schwerverkehrsabgabe (LSVA) und der Vorlage zur Modernisierung der Bahn 1998 bedeutete endlich grünes Licht für den Bau. Im Jahr 2015 beginnt die Inbetriebsetzung des längsten Eisenbahntunnels der Welt. Die Studiengruppe Gotthardtunnel des Eidgenössischen Departements des Innern erarbeitete 1962 das erste Projekt für einen Basistunnel durch den Gotthard. Der geplante Doppelspurtunnel, erschlossen über zwei Zwischenangriffe, führte von Amsteg nach Giornico schnurgerade durch den Berg. Er war 45 km lang und beherbergte in der Mitte eine Über holgleisanlage. Die Züge sollten ihn mit einer Höchstgeschwindigkeit durchfahren können, die nicht weit von der heutigen entfernt ist: bis 200 km/h.
Ausbrucharbeiten für einen Spurwechsel in der Multifunktionsstelle Sedrun
Andere Elemente des damaligen Plans wurden stärkeren Änderungen unterworfen. Eine angeregte Diskussion entbrannte vor allem um das Tunnelsystem. Die Kommission Eisenbahntunnel durch die Alpen des Eidg. Verkehrs- und Energiewirtschaftsdepartements kam in ihrem 1971 veröffentlichten Bericht zum Schluss, ein Doppelspurtunnel, evtl. streckenweise aufgeteilt in zwei Einspurpro-
file, sei die beste Lösung. Der Entscheid zwischen einer Doppelspurröhre mit Dienströhre oder aber zwei Einspurröhren (mit oder ohne Dienströhre) fiel jedoch erst viel später, nämlich 1995. Eine kombinierte Lösung machte schliesslich das Rennen: zwei Einspurröhren ohne Diensttunnel, jedoch mit zwei Multifunktionsstellen, Spurwechseln und ca. 180 Querschlägen, so dass jede Röhre der jeweils anderen als Rettungsröhre dienen kann.
Zwei Röhren? Nicht nur! Der Gotthard-Basistunnel besteht aus zwei einspurigen Tunnelröhren, welche durch Querschläge miteinander verbunden sind. In den zwei Multifunktionsstellen in den Drittelspunkten des Tunnels sind Spurwechsel und Nothaltestellen, technische Räume für den Bahnbetrieb sowie Lüftungsinstallationen untergebracht.
Der Bundesrat hat sich 1995 mit der Genehmigung des Vorprojektes zum Gotthard-Basistunnel für ein Tunnelsystem mit zwei Einspurröhren ausgesprochen. Sie liegen rund 40 m weit auseinander und sind durch so genannte Querschläge ca. alle 325 m miteinander verbunden. Durch zwei doppelte Spurwechsel können die Züge von einer Röhre in die andere
wechseln – dies kann bei Erhaltungsarbeiten oder im Ereignisfall notwendig sein. Die Spurwechsel befinden sich in den Multifunktionsstellen Sedrun und Faido. Hier liegen auch Teile der Lüftungsinstallationen, die Technikräume mit den Sicherungs- und Schaltanlagen sowie zwei Nothaltestellen, welche über separate Stol len direkt miteinander verbunden sind.
Querschläge Spurwechsel
Nothaltestelle
Die Nothaltestellen sind für einen Nothalt eines Zuges konzipiert und die nen als Flucht- und Evakuierungsort für die Reisenden. Auf dem Rettungsweg in die andere Tunnelröhre müssen weder Gleise überquert noch Treppen oder Lifte benützt werden. Die Nothaltestellen und ihre Seiten- und Verbindungsstollen werden im Ereignisfall mit Frischluft versorgt. In der Ereignisröhre wird der Rauch abgesaugt. Ein geringer Überdruck in der Nothaltestelle genügt, um den Fluchtweg in die andere Tunnelröhre rauchfrei zu halten. Von der Nothaltestelle aus führt ein Evakuierungszug die Passagiere aus dem Tunnel. Falls ein Zug ausserhalb einer Nothaltestelle zum Stillstand kommt, können die Reisenden die Querschläge als Fluchtweg in die Nachbarröhre benützen.
Nothaltestelle Zugangsstollen Faido
Portal Bodio
Multifunktionsstelle Faido
Zwischenangriff und Schächte Sedrun
Schacht I
Multifunktionsstelle Sedrun
Portal Erstfeld
Nothaltestelle Zugangsstollen Faido
Schacht II
Nothaltestelle
Kabelstollen Schematische Darstellung des Zwei-Röhren-Systems
Zugangsstollen Amsteg
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Durch dick und dünn in schwungvoller Linie Nicht immer ist die Gerade die sinnvollste Verbindung zwischen zwei Punkten: Verschiedene Bedingungen beeinflussen die Linienführung. Beim Gotthard-Basistunnel bestimmte unter anderem die Geologie den besten Weg. Prognosen erfahrener Geologen sowie Sondierbohrungen geben eine gewisse Sicherheit. Was die Bergleute an der Tunnelbrust tatsächlich erwartet, kann freilich niemand voraussagen.
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Altdorf
Erstfeld Länge 7,4 km
Erstfeld Amsteg
Amsteg Länge 11,4 km
Sedrun
Sedrun Länge 6,8 km
GotthardBasistunnel Gesamtlänge 57 km
Faido Länge 14,6 km
Faido Bodio Länge 16,6 km
offene Tunnel Strecke Gotthard-Basistunnel zurückgestellt bestehende Bahnlinie Schacht, Stollen Sondiersystem Pioramulde
Bodio Biasca
Auf offener Strecke beeinflussten einerseits die Anliegen betroffener Anwohner sowie politische Entscheide die Linienführung. Die Beratungsgruppe für Gestaltung, ein Team von Architekten, Landschaftsplanern und Umweltspezialisten, kümmert sich um eine gute Ein passung in die Landschaft und um eine ästhetische Einbindung der Tunnelportale in die Umgebung. Andererseits mussten geografische Bedingungen, wie zum Beispiel die Lage von Siedlungen und Stauseen oder die Zugangsmöglichkeiten für die Baustellen, berücksichtigt werden. Auch die Linienführung durch den Berg ist nicht einfach. Im Gebiet der heutigen Alpen erstreckte sich vor Jahrmillionen ein Ur-Ozean, in dem sich über dem kristallinen Grundgebirge Meeres-Sedimente bildeten. Als die europäische und die afrikanische Platte aufeinander trafen, wurden diese Gesteine aus dem Meer gehoben und ineinander geschoben. Die Sedimente wurden eingewickelt oder weit nach
Norden als Decken verfrachtet. Die kristallinen Kerne des Aar- und Gotthardmassivs wurden zusammengepresst, die südlich gelegenen Schichten ausgewalzt und aufeinander gestapelt. Die Alpenbildung dauerte mehrere Dutzend Millionen Jahre. Aar- und Gotthardmassiv bilden das Rückgrat der Schweizer Alpen. Sie be stehen weitgehend aus Gneisen und Graniten. Zwischen diesen Massiven wurden Sedimente eingepresst und teilweise stark zerbrochen. Daher müssen beim Bau des Gotthard-Basistunnels unterschiedlichste Schichten durchquert werden. Sie reichen von den hartnäckigen Gotthard-Graniten über die spannungsgeladenen penninischen Gneise der Leventina bis zu den butterweichen Gesteinen des Tavetscher Zwischenmassivs. Eine geologische Schlüsselstelle war die Piora-Mulde, deren Aufbau und Verlauf zu Beginn unklar waren. Vier
Schrägbohrungen bis auf Basistunnelniveau haben jedoch ergeben, dass dort festes Gestein ohne Wasserdruck und -zirkulation vorherrscht. Dieses für den Tunnelbau äusserst erfreuliche Ergebnis wurde durch Bohrkernuntersuchungen, Temperaturmessungen und Seismik bestätigt. Im Tavetscher Zwischenmassiv hingegen werden spezielle Tunnelbaumethoden zum Einsatz kommen, die den stellenweise stark druckhaften Verhältnissen Rechnung tragen. Zwischenangriffe, also zusätzliche Tunnelzugänge von oben (Schächte) oder von der Seite (Stollen), verkürzen die Bauzeit langer Tunnels. Die Zwischenangriffe Amsteg, Sedrun und Faido halbieren die Bauzeit des GotthardBasistunnels und unterteilen ihn in fünf Teilabschnitte: Erstfeld (mit Nordportal), Amsteg, Sedrun, Faido und Bodio (mit Südportal).
Oben: Geologie und Sondiersystem Piora-Mulde Unten: Geologischer Längsschnitt des Gotthard-Basistunnels m ü. M
Piora-Mulde
2000 Nordrand
1000
Gi
p s h ut
Sondierstollen
Basistunnel
0 5 km
Niveau Basistunnel
0 km
Südrand
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Das Baukonzept des Gotthard-Basistunnels Der Bundesrat hat im April 1995 die Linienführung der AlpTransit Gotthard Neubaustrecke von Erstfeld bis Giustizia festgelegt. Um Bauzeit und Kosten zu optimieren, wird der Gotthard-Basistunnel gleichzeitig in fünf Teilstücken mit unterschiedlicher Länge gebaut.
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Die Bauarbeiten am Sondiersystem Piora wurden 1993 gestartet und haben 1998 Klarheit zur Geologie der Piora-Mulde gebracht. Sämtliche Zugangsstollen und -schächte wurden seit 1996 erstellt. Heute läuft der Ausbruch der eigentlichen Tunnelröhren, Querschläge und Multifunktionsstellen. Im Rahmen der Projektierung für den Bau wurde die Frage beantwortet, wann, wo und in welcher Reihenfolge gebaut werden muss, um Bauzeit und -kosten zu optimieren. Das Konzept für den Gotthard-Basistunnel sieht einen gleichzeitigen Vortrieb in fünf Teilstücken unterschiedlicher Länge vor. Diese nennt man Teilabschnitte. Im Bauprojekt wurden zwei Varianten erarbeitet, die sich in der Vortriebsmethode Tunnelbohrmaschine bzw. Sprengvortrieb unterscheiden.
Die offene Zufahrtsstrecke vom Nordportal in Erstfeld bis zum Anschluss Rynächt-Altdorf schliesst den GotthardBasistunnel an die bestehende SBBStammlinie an. Der Teilabschnitt Erstfeld ist der nördlichste Teil des Gotthard-Basistunnels. Er beinhaltet auch eine unterirdische Verzweigung, um eine künftige Verlängerung des Tunnels Richtung Norden ohne Betriebsunterbruch zu ermöglichen. Der Tunnel wird auf dem ersten Teilstück in einer offenen Baugrube erstellt, die nach Abschluss der Arbeiten wieder zugeschüttet wird. Der Teilabschnitt Erstfeld wird mit Tunnelbohrmaschinen aufgefahren.
Schachtfuss Sedrun
Amsteg
Der Teilabschnitt Amsteg ist der zweite Abschnitt von Norden. Im Sprengvortrieb wurden ein 1,8 km langer Zugangsstollen und ein Baustollen als Zugang zu den beiden Tunnelröhren und den Montagekavernen ausgebrochen. Aus den Kavernen starteten 2003 zwei Tunnelbohrmaschinen Richtung Losgrenze Sedrun. Der Teilabschnitt Sedrun wird über einen 1 km langen Zugangsstollen und zwei 800 m tiefe Schächte erschlossen. In diesem Teilabschnitt wird auch eine der beiden Multifunktionsstellen gebaut, die bahntechnische Einrichtungen, aber auch Nothaltestellen und Spurwechsel beherbergen werden. Der Ausbruch der Tunnelröhren Richtung Norden und Süden begann 2004 und erfolgt im konventionellen Sprengvortrieb. Tunnelbohrmaschinen können aufgrund der geologischen Verhältnisse nicht eingesetzt werden.
umgebaut, bevor sie Richtung Losgrenze Sedrun weiterfahren.
Der Teilabschnitt Faido wird über einen 2,7 km langen Zugangsstollen mit bis zu 13 % Gefälle erschlossen und ist baulogistisch mit dem Teilabschnitt Bodio gekoppelt. Im Teilabschnitt Faido liegt auch die zweite Multifunktionsstelle. Aufgrund der geologischen Verhältnisse musste diese teilweise nach Süden verschoben werden. Die beiden aus Bodio kommenden Tunnelbohrmaschinen werden hier revidiert und
Der Teilabschnitt Bodio ist der längste Teilabschnitt des Gotthard-Basistunnels. Die ersten Tunnelmeter wurden im Tagbau erstellt, darauf folgte eine Lockergesteinsstrecke und schliesslich standfester Fels, der den Vortrieb mit Tunnelbohrmaschinen erlaubt. In der Portalzone entstand ein Umgehungsstollen, der eine schnellere Erschliessung der unterirdischen Montagekavernen ermöglichte. Aus den Kavernen
Südportal Bodio
19 nahmen anfangs 2003 zwei Tunnelbohrmaschinen den Vortrieb Richtung Faido auf. Die offene Zufahrtsstrecke vom Südportal in Bodio bis zum Anschluss Giustizia schliesst den Gotthard-Basistunnel an die bestehende SBB-Stammlinie an.
Faido
Der Ceneri-Basistunnel – die logische Fortsetzung Nur mit dem Ceneri-Basistunnel wird die neue Gotthardbahn zu einer durchgehenden Flachbahn durch die Alpen mit den entsprechenden Vorteilen und der erwünschten Wirtschaftlichkeit. Der Kanton Tessin profitiert zudem von massiven Verbesserungen im Regionalverkehr.
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Tunnel Bellinzona
Locarno
Bellinzona
Knoten Camorino Camorino Vigana
Luino
Ceneri-Basistunnel 15.4 Km
Sigirino
Tunnel offene Strecke Ceneri-Basistunnel Zugangsstollen Vezia zurückgestellt
Strassentunnelprojekt Vedeggio-Cassarate
Verbindung Lugano - Locarno bestehende Bahnlinie
4
Korridore Süd
Lugano
(künftige Fortsetzung)
1
2,3
Die Rampen der heutigen Bahnstrecken am Gotthard und am Ceneri haben Steigungen von bis zu 26 Promille. Die flache, gestreckte Trassierung der Flachbahn – maximal 12,5 Promille in der offenen Strecke und 8 Promille in den Basistunnels – erlaubt die produktive Führung von langen und schweren Zügen, weil dadurch zeitraubende Rangiermanöver entfallen. Heute muss in Nord-Süd Richtung ein schwerer Güterzug für die Bergstrecken am Gotthard und am Ceneri wegen der Steigungen mit einer Schiebelok versehen werden. Das Ziel, Güterzüge von mehr als 2000 Tonnen Anhängelast ohne Halt und ohne Zwischen- und/oder Schiebeloks durch die Schweiz zu führen, kann nur mit der Realisierung der beiden Basistunnels am Gotthard und am Ceneri erreicht werden.
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Güterzug bei Bellinzona
Die durchgehende Flachbahn wird die schnellen und wirtschaftlichen Angebote im Güterverkehr ermöglichen, die Voraussetzung für die angestrebte Verlagerung des Güterverkehrs von der Strasse auf die Schiene sind. Im Personenverkehr kann mit dem Ceneri-Basistunnel die nötige Fahrzeitreduktion erreicht werden, um den Reisenden in Zürich im schweizerischen und in Mailand im italienischen Fahrplansystem optimale Anschlüsse zu gewährleisten.
Der Kanton Tessin kann mit dem CeneriBasistunnel und den beiden Nordanschlüssen Richtung Bellinzona und Locarno eine S-Bahn verwirklichen. Direkte, schnelle und häufige Verbindungen zwischen den Ballungszentren Bellinzona, Locarno, Lugano, Mendrisio-Chiasso, Como und Varese werden möglich. Das regionale Eisenbahnsystem Tessin-Lombardei (TILO) wird die Reisezeiten im Vergleich zu heute um die Hälfte verkürzen. Nach Inbetriebnahme entfällt beispiels-
weise bei Fahrten zwischen Lugano und Locarno der Umweg über Bellinzona. Die Reise dauert anstatt der heutigen 50 Minuten nur noch rund 22 Minuten. Mit einem Anschluss, der direkt in den Ceneri-Basistunnel mündet, wird auch das Einzugsgebiet um Locarno in das neue System TILO eingegliedert.
Geologischer Längsschnitt des Ceneri-Basistunnels
Das Baukonzept des Ceneri-Basistunnels Der Bundesrat genehmigte 1999 das Vorprojekt für den 15,4 km langen Ceneri-Basistunnel zwischen Camorino und Vezia. Mit dem Bau der zwei einspurigen Tunnelröhren wird 2006 begonnen. Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2016 vorgesehen.
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Nach der Genehmigung des Vorprojekts im Jahr 1999 beauftragte das Bundesamt für Verkehr (BAV) die AlpTransit Gotthard AG, ein Auflageprojekt für den CeneriBasistunnel vorzubereiten. Im Juli 2001 entschied sich der Bundesrat hauptsächlich aus Sicherheitsgründen auch am Ceneri für ein Tunnelsystem mit zwei Einspurröhren, die durch Querschläge miteinander verbunden sind. Die öffentliche Planauflage fand im April 2003 statt. Nach dem Ständerat im Dezember 2003 stimmte auch der Nationalrat im Juni 2004 der Freigabe der entsprechenden Kredite zu. Damit kann mit dem Bau des Ceneri-Basistunnels im Jahr 2006 begonnen werden. Das Tunnelsystem mit zwei Einspurröhren und Querschlägen bringt nicht nur eine verbesserte Sicherheit. Durch das neue System wird der Querschnitt der ursprünglich vorgesehenen Doppelspurröhre auf zwei kleinere Einspurröhren aufgeteilt. Dies erlaubt eine Beschleunigung des Tunnelausbruchs durch den Einsatz von Tunnelbohrmaschinen und Sprengvortrieb. Dadurch ergibt sich gegenüber dem ursprünglichen Baukonzept eine Verkürzung von zwei bis drei Jahren. Die Inbetriebnahme des Ceneri-Basistunnels ist für das Jahr 2016 vorgesehen. Das gewählte System erlaubt ausserdem eine spätere unterirdische Fortsetzung des Tunnels im Süden, respektive die Querung der Magadino-Ebene im Norden, ohne dass der Bahnbetrieb im Ceneri-Basistunnel eingestellt werden muss.
Magadinoebene mit Portalbereich Vigana/Camorino im Norden
Portalbereich Vezia im Süden
Sigirino, Erkundungsstollen links, Ablagerung rechts
Der Ceneri-Basistunnel durchquert auf der Strecke vom Nordportal Vigana/Camorino bis zum Südportal in Vezia verschiedenste Gesteinsschichten. Gebaut werden zwei Einspurröhren, die etwa alle 300 m durch Querschläge miteinander verbunden sind. Angesichts der Länge von 15,4 km sind beim Ceneri-Basistunnel keine Spurwechsel oder Multifunktionsstellen vorgesehen. Hingegen werden nach dem Nordportal in beiden Tunnelröhren unterirdische Verzweigungskavernen gebaut. Von hier zweigen Anschlussrampen ab, die eine spätere Querung der Magadino-Ebene ermöglichen. Etwa 2,5 km vor dem Südportal befindet sich die unterirdische Verzweigung von Sarè. Diese dient der zukünftigen Verlängerung des Tunnels Richtung Süden. Erkundungsstollen Sigirino
Bei Sigirino – etwa in der Mitte des Tunnels – wurde in den Jahren 1997 bis 2000 ein 3,1 km langer Erkundungsstollen ausgebrochen. Damit konnten wertvolle
Teilausbruch «Caverna operativa» Sigirino
Informationen über die beim Tunnelbau zu erwartende Geologie gewonnen werden. Für den Vortrieb des Ceneri-Basistunnels wird vorgängig der Fensterstollen Sigirino erstellt. Von den unterirdischen Kavernen (Caverna operativa) am Ende der Stollen aus wird der Ausbruch der Hauptröhren in nördlicher und südlicher Richtung erfolgen. Wie beim GotthardBasistunnel wird das Ausbruchmaterial soweit möglich wieder verwertet oder, um lange Transportwege zu vermeiden, mittels Geländemodellierungen in der Nähe der Baustelle abgelagert. Baustellen entstehen ausser in Sigirino auch am Nord- und Südportal des Tunnels. Sie dienen nicht nur den Vortrieben der ersten Tunnelabschnitte und den Portalbauten. Um den Ceneri-Basistunnel an die bestehenden Bahnlinien anzuschliessen, muss im Norden der Anschlussknoten Camorino mit diversen Bauwerken erstellt werden.
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Installieren und Anschliessen Was muss erledigt sein, bevor die Tunnelbohrmaschinen auffahren? Der Bau eines Tunnels verlangt eine minutiöse und umweltgerechte Vorbereitung des Installationsplatzes – von der Erschliessung über die Versorgung bis hin zur Entsorgung.
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Auf den verschiedenen Baustellen der Tunnels müssen immense Mengen von Bau- und Ausbruchmaterial umgeschlagen werden. Die Lieferung des Baumaterials und die Entsorgung des Ausbruchmaterials sollen auf umweltgerechte Weise erfolgen. Für den Betrieb des Installationsplatzes und für die Bauarbeiten selbst werden auch Strom und Wasser in Mengen benötigt, die nicht einfach vom örtlichen Netz abgezweigt werden können. Bei den Elektrizitätswerken müssen genau definierte Kapazitäten angefordert werden, und auch die Möglichkeiten der Wasserversorgung sind sorgfältig zu prüfen. Hinzu kommen die Bedürfnisse der Belegschaft und weitere Fragen: Wo werden die Baubaracken gebaut? Wie-
Oben: Wasseraufbereitungsanlagen Amsteg Unten: Die eigens für die Bahn-Erschliessung der Baustelle in Sedrun konstruierte Brücke mit der Schüttung Val Bugnei
viel Schmutzwasser fällt an? Wie muss das Tunnelwasser aufbereitet werden? Wie wird das Schmutzwasser des Installationsplatzes in die örtliche Kläranlage eingeleitet?
Für den Bezug von Wasser unter scheidet man bei Bauarbeiten zwischen Trink- und Brauchwasser. Das Trinkwasser kann dem Ortsnetz entnommen werden. Man rechnet mit rund 300 l pro Tag und Person. Brauchwasser wird bedeutend mehr benötigt (bis 500’000 l/Tag); dieses Wasser muss jedoch nicht den selben hohen Anforderungen genügen. Es wird meist separat gefasst, z.B. aus einem Fluss oder aus dem Grundwasser, denn das Ortsnetz soll nicht unnötig belastet werden. Gebraucht wird dieses Wasser im Tunnel und auf dem Installationsplatz: zur Betonherstellung, zur Kühlung oder ganz einfach zum Waschen der Maschinen. Für die Sicherstellung der Löschwasserkapazitäten sorgen Wasserreserven auf den Baustellen. Das wiederaufbereitete Wasser wird schliesslich in die natürlichen Kreisläufe zurückgeleitet.
Die Baustromversorgung muss von langer Hand vorbereitet werden: Die Tunnelbaustelle Amsteg beispielsweise benötigt an Spitzentagen rund 11 Megawatt elektrischer Leistung. Dies ist genau doppelt so viel wie das Dorf Sedrun über Weihnachten braucht, wenn die Skilifte laufen und die Hotels ausgebucht sind. Daher kann der Baustrom nicht einfach von den Dorfnetzen bezogen werden. Dies wäre aber auch bei genügend grosser Kapazität
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Oben: Transformator für die Baustromversorgung Amsteg im Kraftwerk Arniberg Unten: Installationsplatz in Sedrun, im Vordergrund die Unterkünfte der Mineure
wenig zweckmässig, denn die beim Tunnelbau eingesetzten Maschinen erfordern zu einem grossen Teil Hochspannungsanschlüsse. Die Tunnelbohrmaschine zum Beispiel benötigt 5 Megawatt elektrischer Leistung. Dies entspricht ungefähr 2’500 gleichzeitig benutzten Kochplatten oder dem Bedarf von rund 50’000 Glühbirnen. Die Stromversorgung der Baustelle erfolgt deshalb über Hochspannungsleitungen: Bestehende Leitungen müssen ausgebaut, Abzweiger geplant, Bewilligungen ein-
geholt, Unterwerke erweitert und neue Trafostationen erstellt werden. Die Disposition und der Bau der nlagen sollen nicht nur einen optimalen A Bauablauf garantieren, sondern auch die Anwohner vor Lärm und Staub schützen. Der Bau eines Installationsplatzes inklusive Erschliessungsarbeiten dauert drei bis sechs Monate: Bestehende Werkleitungen müssen verlegt und neue Anschlüsse gebaut werden. Auch Strassen und Wege
muss man den veränderten Bedürf nissen anpassen. Vor Beginn der Haupt installationsarbeiten wird der Humus- und Nährboden abgetragen. Dann werden die Unterkünfte, die Anlagen zur Betonherstellung, Werkstätten und Lagerhallen etc. gebaut. Erst wenn die Voraussetzungen für einen reibungslosen und umwelt schonenden Baustellenbetrieb geschaffen sind, wird mit dem Tunnelbau begonnen.
Zentimetergenau durch den Berg Hochgenaue Vermessungsverfahren garantieren, dass die Bergleute die Vortriebsrichtung immer kennen und an den Durchschlagspunkten auch wirklich aufeinander treffen. So stellen die Vermesser sicher, dass die Anlagen der Flachbahn den hohen Anforderungen des Hochgeschwindigkeitsverkehrs genügen.
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Die Lage des Gotthard- und des Ceneri-Basistunnels sind festgelegt. Für die Bauausführung müssen nun alle Bestandteile oberirdisch, aber auch tief unten im Berg genau am richtigen Ort abgesteckt werden. Beim alten Gotthard- und Lötschbergtunnel haben die Vermesser zur Kontrolle ihrer Berechnungen die geplante Tunnelachse vorgängig oberirdisch abgesteckt. Die heutigen Simulationsprogramme hingegen geben genügend Sicherheit, dass auf oberirdi-
sche Absteckungen verzichtet werden kann. Unterschiedliche Messverfahren und unabhängige Kontrollmessungen decken Vermessungsfehler auf und erhöhen die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Vortriebsrichtung. Die Vermesser haben mit Hilfe von Satelliten über das gesamte Projektierungsgebiet ein Netz von Fixpunkten gelegt, die den Bezug zwischen Plänen und Gelände herstellen. Die erreichte Qualität erstaunt:
Für die Verbindung zwischen den Portalpunkten im Norden und Süden des 57 km langen Gotthard-Basistunnels wird eine Genauigkeit von weniger als einem Zentimeter in Lage und Höhe erreicht. Früher mussten solche Netze mühsam über Stationspunkte auf Bergspitzen und -gräten gemessen werden. Die Messkampagnen und die anschliessenden Berechnungen – damals ohne Computer – dauerten mehrere Monate. Heute genügen wenige Wochen.
Absteckungsnetz zwischen Amsteg und Sedrun
Vortri e
Amste
b Am steg
g
- Sedr
un Vortri e
b Sed
Portalnetze Polygonzug Lotung Kreiselmessung
run -
Amst
eg
Sedru
n
Nivellement im Schachtfuss Sedrun
Lange unterirdische Bauwerke wie der Gotthard-Basistunnel können nicht mit den üblichen Vermessungs verfahren abgesteckt werden: Für die unterirdische (das heisst ohne Sicht auf Sterne, entfernte Bergpunkte oder Satelliten vorgenommene) Rich tungsbestimmung nutzt man die Eigenart des schnell rotierenden Kreisels mit horizontaler Drehachse, der aufgrund der Erdrotation um die geographische Nordrichtung pendelt. Ein magnetischer Kompass ist zu wenig genau. Form der Erde (Geoid 15 ’000fach überhöht)
Hochgenaue Lotungseinrichtungen wurden für die Übertragung der Koordinaten durch den 800 m tiefen Schacht in Sedrun entwickelt. Kleinste Fehlereinflüsse, die normalerweise in der Ingenieurvermessung keine Rolle spielen, müssen berücksichtigt werden: Die grossen Gebirgsmassen des Gotthardmassivs verursachen Ablenkungen der Lotrichtung zwischen der mathematischen Form der Erde, dem Rotations-
ellipsoid, und der tatsächlichen Form, dem Geoid. Auch Temperaturdifferenzen im Tunnel lenken den Messstrahl ab. Die Simulation aller vorgesehenen Messungen am Computer-Modell hat ergeben, dass die einzelnen Tunnelvortriebe mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % mit einer kleineren Abweichung als 20 cm aufeinander treffen werden. Dies entspricht ungefähr der Breite dieser Heftseite! Die scheinbar stabile Gebirgsformation der Alpen ist bis heute in Bewegung. Neben einer allgemeinen Hebung der Alpen um ca. 1 mm pro Jahr sind zwischen einzelnen Gebirgsformationen auch geotektonische Verschiebungen feststellbar, die sich auf die Konstruktion des Basistunnels auswirken können. An verschiedenen oberirdischen Messstellen und in bestehenden Tunnels kontrollieren Vermesser diese Bewegungen. Aufgrund der so erhaltenen Information planen die Bauingenieure Massnahmen zur Sicherung des künftigen Bahntrassees.
Datenmanagement – damit alle am gleichen Projekt bauen Bei einem Grossprojekt wie der neuen Gotthardbahn muss während der langen Planungs- und Bauphase jederzeit sichergestellt sein, dass alle Beteiligten mit den gleichen Planungsgrundlagen arbeiten und den aktuellsten Projektstand zur Verfügung haben. Ist das Projekt einmal abgeschlossen, muss zudem dem künftigen Besitzer und Betreiber der Anlagen eine sorgfältige Dokumentation des Bauwerks übergeben werden. Diese Informationen werden bei der AlpTransit Gotthard AG digital erstellt, verwaltet und unter den Projektbeteiligten ausgetauscht. Aus diesen Daten entstehen die auf den Baustellen unerlässlichen Papierpläne.
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Von Klassen, Schichten und Menschen Die Vortriebsleistung ist primär abhängig von der Geologie. Die Vortriebsgeschwindigkeit hingegen wird beeinflusst von der Leistung der eingesetzten Maschinen, den Menschen dahinter und dem gewählten Schichtbetrieb.
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Die geologische Prognose gibt Aufschluss über die im Berg zu erwartenden Verhältnisse. Anhand dieser Prognose wird das Gebirge von den Ingenieuren in Gebirgsklassen eingeteilt. Je nach Gebirgsklasse darf ein unterschiedlich schnelles Vorwärtskommen erwartet werden. In guten Gebirgsklassen werden tägliche Vortriebsleistungen von über zwanzig Metern erreicht, während die Vortriebsleistung andernorts auf unter einen Meter pro Tag absinken kann. Grund dafür ist vor allem der Aufwand für die Ausbruchsicherung: Je mehr Massnahmen zur Sicherung des Hohlraumes getroffen werden müssen, desto länger dauert es, bis der nächste Tunnelmeter in Angriff genommen werden kann. Während in einem kompakten Gneis gleichzeitig vorgetrieben und dahinter gesichert werden kann, erfordert schlechtes Gestein ein sofortiges Sichern jedes gesprengten oder gebohrten Teilstückes. Das Einbringen von Stahlbögen nimmt viel Zeit in Anspruch, und je brüchiger der anstehende Fels ist, desto dicker muss die Spritzbetonschicht werden. Der Stand der Technik erlaubt heute einen weitgehend mechanisierten Vortrieb. Damit steigen aber auch die Anforderungen an die Bergleute, welche die Maschinen bedienen. Gefragt sind Spezialisten. Es reicht nicht mehr, den Fels zu spüren und den Umgang mit Sprengstoff zu beherrschen, weil neue technische Geräte hinzugekommen sind: computergesteuerte Tunnelbohrmaschinen (TBM) und Bohrjumbos mit mehreren
Steuerstand eines mehrarmigen Bohrjumbos in Faido
Bohrlafetten, Schutterfahrzeuge, Lasergeräte und hydraulisch bewegte Schalwagen aus Stahl. Gearbeitet wird in Schichten, an jedem Ort mit den richtigen Spezialisten, die zusammen ein starkes Team bilden. Der Schichtbetrieb ist bis auf die letzte Minute eines 24-Stunden-Tages durchgeplant. Die Wahl von Spreng- oder TBMVortrieb hängt von den zu erwartenden Gebirgsverhältnissen ab. Der Sprengvortrieb ist eine sehr anpassungsfähige Baumethode. Ausbruchetappen und Einsatz von Sicherungsmitteln
(z.B. Spritzbeton, Anker, Stahleinbau, Netzarmierung) können jederzeit den Verhältnissen angepasst werden. Mit dem Sprengvortrieb können durchschnittlich 6 bis 10 m Vortriebsleistung pro Arbeitstag erreicht werden. Zyklus beim Sprengvortrieb Es wird in drei Schichten zu acht Stunden gearbeitet. Bohren, Laden, Sprengen, Lüften, Sichern/ Schuttern: Diese Arbeiten werden bei guten Gebirgsverhältnissen in einer Acht-StundenSchicht bewältigt. Bei schlechteren Verhältnissen nimmt insbesondere das Sichern mehr Zeit in Anspruch; das Schuttern (Abtransport des gesprengten Materials) kann erst nach den Sicherungsarbeiten erfolgen. Der Zyklus erstreckt sich dann über mehrere Schichten.
Der TBM-Vortrieb ist wesentlich schwieriger an wechselnde Verhältnisse anzupassen: die gesamte Vortriebseinrichtung (TBM und Nachlaufkonstruktion mit einer Gesamtlänge bis zu 400 m) ist eine feste, weitgehend starre Einheit mit grösstenteils standardisierten Abläufen.
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Bei guten Gebirgsverhältnissen erbringt eine TBM Durchschnittsleistungen von 20 bis 25 m pro Arbeitstag. Bei bautechnisch schwierigeren Verhältnissen sind die täglichen Fortschritte viel geringer. Es ist möglich, dass dann nur wenige Meter pro Tag ausgebrochen und gesichert werden können. Zudem sind dann nicht selten noch zusätzliche Massnahmen erforderlich. Die Investitionskosten für eine TBM – Vortriebseinrichtung sind bedeutend höher als für einen Sprengvortrieb. Die Beschaffung und Bereitstellung dauert in der Regel auch deutlich länger als die Einrichtungen für einen Sprengvortrieb. Bei der Beurteilung der Frage, ob eine Strecke im Sprengvortrieb oder mit einer TBM aufzufahren ist, spielen also vor allem die Bandbreite der erwarteten bautechnischen Verhältnisse, die Streckenlänge und die zur Verfügung stehende Gesamtbauzeit eine Rolle: Je unterschiedlicher die bautechnischen Verhältnisse und je kürzer die Strecke, desto grösser werden die Vorteile eines Sprengvortriebs und umgekehrt.
Montage Tunnelbohrmaschine in Bodio
Trotz aller Baugrunderkundungen bleibt die Geologie bis zum letzten Meter eine Unbekannte, die zwar stetig kleiner wird, aber dennoch für Überraschungen sorgen kann. Im Tunnel die richtigen Entscheidungen zu treffen, kommt trotz
hohem Mechanisierungsgrad noch immer dem Menschen zu. Die Erfahrung der Fachleute – seien sie nun Baustellengeologen, Bohrmeister oder Schichtarbeiter – ist durch nichts zu ersetzen.
Takt einer Tunnelbohrmaschine Es wird in drei Schichten zu acht Stunden gearbeitet. 1. und 2. Schicht: Bohren in Hublängen von je 2 Metern, gleichzeitiges Fördern des Bohrgutes; Sichern ab der Maschine selber (Anker, Spritzbeton, Stahlbögen); Vorwärtsschreiten um die Hublänge. Der beschriebene Zyklus wiederholt sich pro Schicht mehrmals. 3. Schicht: Maschinenrevision/Wartung, Wechsel abgenutzter Meissel, Reinigungsarbeiten.
Der Berg aus dem Berg Beim Bau des Gotthard-Basistunnels fallen Millionen von Tonnen Ausbruchmaterial an – ein Berg aus dem Berg sozusagen. Diese riesige Menge birgt ein grosses Nutzungspotential zur Wiederverwertung als Baurohstoffe in sich. Um es zu verwirklichen, sind innovative Techniken bei der Betonherstellung gefragt.
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Der Bau einer Eisenbahnlinie durch die Alpen führt zu sehr langen Tunnelbauten und damit zu gewaltigen Bergen von Ausbruchmaterial: 24 Mio. Tonnen (bzw. 13,3 Mio. m3) sind es allein beim Gotthard-Basistunnel. Gleichzeitig wird der Abbau der im Schweizer Mittelland an sich reichlich vorhandenen Kiesvor kommen immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund stellen die Tunnelausbruch materialien eine wertvolle Alternative für die Betonherstellung dar. Im modernen Tunnelbau erfolgt der Ausbruch immer häufiger mit Tunnelbohrmaschinen (TBM). Das TBM-Ausbruch material ist im Vergleich zu herkömm lichem Kiessand aus dem Schweizer Mittelland sehr feinkörnig und ausgeprägt chipartig. Damit erfüllt es wichtige Normanforderungen für Betonzuschlag-
Seeschüttung Uri
stoffe nicht und wurde deshalb bis vor kurzem für die Herstellung von hochwertigem Beton abgelehnt. Es wurde statt dessen für Dammschüttungen verwendet oder in Deponien abgelagert.
Das Ausbruchmaterial im Vergleich mit den Pyramiden von Giseh
Beim Projekt AlpTransit Gotthard gab man sich damit von Anfang an nicht zufrieden. Bereits 1993 wurde ein grosses Versuchsprogramm lanciert. Während vier Jahren wurde in Zusammenarbeit mit Hochschulen, Forschungsanstalten und der Betonindustrie in Labors und auf Baustellen geforscht und getestet, so dass schliesslich der Nachweis erbracht werden konnte, dass sich aus dem TBMMaterial tatsächlich hochwertiger Beton herstellen lässt. Voraussetzung hierfür ist allerdings der Einsatz neuster InfraFachbegriffe Aufbereitung: Durch Brechen, Waschen und Sieben wird das Tunnelausbruchmaterial in eine für die Weiterverwendung geeignete Qualität und Form gebracht. Betonzuschlagstoff: Für die Herstellung von Beton ist neben Wasser und Zement auch Kies in verschiedenen Korngrössen – als sogenannter Zuschlagstoff – erforderlich.
Materialzug im Industriehafen Flüelen Materialaufbereitungsanlagen Faido
strukturanlagen für die Herstellung von Zuschlagstoffen und modernster Betontechnologie. Ein innovatives Prüfsystem für Betonmischungen stellt zudem sicher, dass das geprüfte Produkt den hohen Anforderungen an den Tunnelbeton ge recht wird. Hochwertiges Ausbruchmaterial wird aufbereitet und zur Herstellung von rund 5 Mio. Tonnen Betonzuschlagstoffen genutzt. Die Aufbereitung erfolgt direkt auf den Baustellen. Durch den Aufbereitungsprozess fallen rund 0,8 Mio. Tonnen schlammartiger Feinstanteile als Rückstände an. Diese können zum Teil für die Ziegelindustrie verwendet werden. Das überschüssige Ausbruchmaterial wird interessierten Dritten angeboten. Grosser Wert wird dabei auf den umweltschonenden Transport gelegt. Material aus Erstfeld und Amsteg wird per Bahn und Schiff zur nahen Reussmündung transportiert und zur Renaturierung des Deltas im See abgelagert. In Sedrun deckt die Region ihren Bedarf an Kiessandprodukten mit dem Überschussmaterial. Die verbleibende Menge wird im Val Bugnei und Val da Claus abgelagert. In Faido und Bodio wird derjenige Teil des Überschuss materials, welcher nicht für Dammschüttungen auf der neuen Strecke benötigt wird, mit Förderbandanlagen in die nahen Steinbrüche Cavienca und Buzza di Biasca transportiert und dort zur Renaturierung eingesetzt. Diese zukunftsgerichtete Materialbewirtschaftung ist von doppeltem Nutzen: Es können gleichzeitig erhebliche Kosten eingespart und wertvolle natürliche Ressourcen geschont werden.
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Ausbau und Sicherung - solide und dauerhaft Führt eine Strecke durch den Berg, sind die Anforderungen an die Materialtechnik höher, denn jede Sanierung kostet viel mehr als bei einer offenen Trasseeführung. Die Baumaterialien beim Gotthard-Basistunnel müssen deshalb eine hohe Lebensdauer erreichen.
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Die richtige Wahl der Materialien für Ausbruchsicherung, Abdichtung und Tunnelauskleidung ist Voraussetzung dafür, dass die Sicherheit der Tunnelbauer jederzeit gewährleistet und ein reibungs loser Betrieb über 100 Jahre möglich ist. Tunnelbautechnisch schwierige Zonen und Störungen können vor dem eigentlichen Tunnelvortrieb behandelt werden. Bei Vortrieb im Fels kommen oft Injektionen zum Einsatz. Diese beruhen in der Regel auf Zementbasis und dienen der vorgängigen Gebirgsverfestigung sowie der Verkleinerung der Wasserdurchlässigkeit; sie sollen aber auch langfristig stabilisierend wirken. Die Ausbruchsicherung verhindert das Niederbrechen von Gestein vor dem definitiven Gewölbeeinbau. Die Tunnelbauer können je nach Geologie auf unterschiedliche Sicherungsmittel zurückgreifen:
Steuerkabine
Betonspritzautomat
Hebekran
Förderband
Gripper
Ankerbohrgerät
Mattenversetzgerät
Anker, Spritzbeton oder Stahlbögen lassen sich baukastenartig miteinander kombinieren, ihre Zahl und Stärke sind variabel. Die Ausbruchsicherung steht in direktem Kontakt zum Fels und ist den Einflüssen aus Gebirge und Bergwasser am stärksten ausgesetzt.
Bohrkopf
Foto oben: Einbau von Stahlbögen in Faido Grafik unten: Vortrieb mittels Tunnelbohrmaschine (TBM) oben, bzw. Sprengungen unten
Tunnelabdichtung in Bodio
Fachausdrücke im Tunnelbau Bergdruck: Die Schaffung eines Hohlraumes im Berg führt zu Spannungsumlagerungen. Hohe Gebirgsüberlagerungen deformieren im weichen Fels den Hohlraum. Um im Tunnelbau der Verkleinerung des Hohlraumes entgegenzuwirken, wird mit Ankern, Spritzbeton und Stahlbögen ein Gegendruck aufgebracht. Aggressives Bergwasser: Darunter versteht man chlorid- oder sulfathaltiges Wasser, welches die Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit der eingesetzten Baumaterialien vermindert. Beton quillt unter Einfluss sulfathaltigen Wassers auf, wenn nicht spezieller Zement zum Einsatz kommt, und Anker werden durch Chlorid zerfressen, wenn man sie nicht entsprechend schützt. Versinterung: Ein in Wasser gelöster Stoff (bei Drainageleitungen ist es der Kalk) setzt sich durch chemisches Ausfällen ab und bildet Mineralien. Durch diese Versinterung nimmt der Querschnitt mit der Zeit ab: Verstopfungen sind die Folge.
Das Wasserhaltungskonzept beim Gotthard-Basistunnel sieht vor, das anfallende Bergwasser via Flächendrainage in die Entwässerungsleitungen einzuleiten und den direkten Bergwassereintritt in den Tunnel mit einer Abdichtungsfolie zu verhindern. Dieses System erfüllt die Nutzungsanforderungen der Bahntechnik und verhindert gleichzeitig den Aufbau eines Bergwasserdrucks.
Die hohe Betriebsgeschwindigkeit der Züge erfordert eine glatte Innenschale aus Beton. Da die Ausbruchsicherung die Standsicherheit nur über eine beschränkte Dauer gewährleistet, muss die Innenschale mindestens 30 cm dick sein, damit sie die Tragsicherheit alleine gewährleisten kann. In Zonen höherer Belastung wird die Innenschale zusätzlich mit Armierungsstahl verstärkt.
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Arbeitssicherheit Höchste Priorität Die Sicherheit aller Beteiligten steht beim Bau der neuen Gotthardbahn im Mittelpunkt. Die Arbeitssicherheit ist für die AlpTransit Gotthard AG ein Schlüsselthema. Einbezug bei der Projektplanung, der Ausschreibung und den Werkverträgen und die konsequente Durchsetzung der vertraglichen und gesetzlichen Bestimmungen verhelfen zu einer vorbildlichen Sicherheitskultur und damit zu unfallarmen Baustellen.
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Früher, beim Bau der grossen Alpendurchstiche am Ende des 19. Jahrhunderts, starben unzählige Bergleute: Sie wurden im Berg durch herabstürzende Felsbrocken erschlagen, von Wassereinbrüchen überrascht oder durch unsachgemässe Manipulationen mit Sprengstoff verstümmelt; andere starben später an der Silikose, einer schleichenden, unheilbaren Erkrankung der Lungen, verursacht durch das ungeschützte Einatmen von Quarzstaub. Diese Zeiten sind zum Glück vorbei! In den projektierten Vortriebskonzepten und den Lüftungs- und Kühlungskonzepten finden die gesundheitlichen Aspekte höchste Aufmerksamkeit. Die Arbeitssicherheit wird durch eine Vielzahl vorbeugender baulicher, technischer und organisatorischer Sicherheitsmassnahmen erhöht, welche schon bei der Planung berücksichtigt wurden. Die Arbeitssicher-
Belüftungsanlagen in Faido
heit war und ist ein wesentlicher Aspekt in den Werkverträgen bei der Vergabe von Arbeiten durch die AlpTransit Gotthard AG. Gemeinsam mit der Schweizerischen
Unfallversicherungsanstalt (Suva) werden die vertraglichen und gesetzlichen Bestimmungen, respektive deren Umsetzung auf den Baustellen, überwacht und durchLüftungssystem Belüftung: Bei den meisten Tunnelabschnitten der AlpTransit Gotthard AG wird ein Umluftsystem mit blasender Lüftung eingesetzt. Die Frischluft vor den Portalen, resp. Zugängen der Zwischenangriffe wird angesaugt und über Röhren (Lutten) an die Vortriebsorte geblasen. Die verdünnten Schadstoffe strömen dann als Abluft im Tunnelquerschnitt zurück und gelangen automatisch oder unterstützt durch Ventilatoren ans Portal. Im angewendeten Umluftsystem dient eine Tunnelröhre als „Frischluftlutte“, die andere ist als Abluftkanal konzipiert.
Belüftungssystem der Stollen während der Bauphase
ST P RISK
gesetzt. Zur Gewährleistung des Gesundheitsschutzes und der Arbeitssicherheit im Tunnel sind Lüftung und Kühlung sehr wichtig. Die Lüftung verdünnt die Schadstoffe, die während des Vortriebs einerseits durch die Sprengungen, andererseits durch die zum Abtransport des Ausbruchmaterials eingesetzten Fahrzeuge freigesetzt werden. Die gesetzlich zulässigen Werte sind klar definiert. Die Staubkonzentration am Arbeitsort kann zusätzlich durch Benetzen des Ausbruchmaterials vermindert werden. Heute sind Lungenerkrankungen wie Silikose kein Thema mehr. Gasvorkommen bilden eine spezielle Gefahr für den Tunnelbau. Je nach Mischung von Sauerstoff und Methan erfolgt eine explosionsähnliche Reaktion, das so genannte Schlagwetter. Da bereits ein Anteil von 4 % Methan in der Luft für eine Explosion genügt, ist Schlagwetter eine gefürchtete Gefahr im Tunnelbau. Auch hier ist Lüften, also ein Verdünnen der Methangaskonzentration auf unter 1 %, die einzige Massnahme. Mit Gasfühlern an der Tunnelbrust wird gewährleistet, dass Gasvorkommen rechtzeitig entdeckt und überwacht werden.
Die Erdwärme nimmt zu, je tiefer ein Bauwerk unter der Erde liegt. Beim Gotthard-Basistunnel mit Überlagerungen von über 2000 m rechnet man mit Gesteinstemperaturen von bis zu 45° C. Gleichzeitig werden beim Bau der Tunnels immer mehr und leistungsstärkere Maschinen eingesetzt, die zusätzlich Abwärme produzieren. So würde es für die Arbeitenden bald unzumutbar warm, wenn keine Massnahmen zur Kühlung der Arbeitsstelle ergriffen würden. Bis zu einem gewissen Grad wird die Wärme durch die Baulüftung abgeführt. Die Tunnelvortriebe müssen aber zusätzlich mit einer Baukühlung versehen werden, um die Klimagrenzwerte der Suva einzuhalten. Gekühlt wird mit Wasser, das in einem Röhrensystem zirkuliert und die Wärme aus Berg und Maschine abführt. Die Umgebungstemperatur kann so auf 28° C abgekühlt werden. Um eine möglichst hohe Sicherheit zu erreichen, führt die AlpTransit Gotthard AG mit der Suva und den Hauptunternehmern auf ihren Baustellen auch eine „Stop Risk“ Kampagne durch. Sie hat das Ziel, eine umfassende und durchdringende Sensibilisierung aller Beteiligten zu bewirken. Alle Massnahmen sollen dazu beitragen, einen möglichst unfallarmen Fortgang der Arbeiten zu erreichen. Ein Restrisiko für Gesundheit und Leben der Arbeiter bleibt zwar bestehen – die Vorschriften und Vorsichtsmassnahmen garantieren aber unter den bestehenden Umständen bestmögliche Arbeitsbedingungen.
Bauarbeiten in Bodio
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Ordnungshüter der Umwelt Mit einem Umweltmanagementsystem sowie einer dreistufigen Umweltverträglichkeitsprüfung werden die Umweltanliegen in die Planung von AlpTransit Gotthard integriert. Für die einheitliche Umsetzung und Kontrolle der Umweltschutzmassnahmen auf allen Baustellen sorgen die Umweltbaubegleitung vor Ort sowie eine übergeordnete Koordination der Umweltbelange.
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Mit der Baubewilligung werden vom Bund auch die Umweltschutzauflagen verfügt. Die Umweltbaubegleitung als Bestandteil der örtlichen Bauleitung kümmert sich um die Umsetzung dieser Auflagen auf der Baustelle. Sie ist auch dafür verantwortlich, dass im Ereignisfall sofort die richtigen Gegenmassnahmen getroffen werden. Im Rahmen der übergeordneten Koordination werden einheit liche Vorgehensweisen festgelegt. Die zuständigen Fachstellen von Bund und Kantonen werden periodisch zu Umwelt-Begehungen eingeladen. Regelmässig erfolgt auch die Orientierung der Umweltschutzorganisationen. Die einzelnen Baustellen treffen während der ganzen Bauphase verschiedenste Massnahmen zum Schutze der Umwelt. So werden beispielsweise Zwischenlager für Humus so angeordnet, dass sie auch
als Lärmschutzwälle dienen. Alle Installationen wie Betonaufbereitungsanlagen, Werkstätten, Lagerhallen und sogar die Förderbänder sind bewusst als geschlossene Anlagen konzipiert. Die Luftbelastung durch Bauarbeiten soll klein gehalten werden. Für Materialtransporte gilt deshalb der Grundsatz: Alle Massengüter per Förderband, Bahn oder Schiff. Damit nur eine minimale Menge von Schadstoffen in die Luft gelangen kann, dürfen auf den Baustellen der AlpTransit Gotthard AG - von wenigen Ausnahmen abgesehen - nur Fahrzeuge mit Partikelfiltern eingesetzt werden. Das Berg- und Tunnelwasser ist durch den Baustellenverkehr und -betrieb belastet. Es wird nach gesetzlichen Vorschriften aufbereitet, gekühlt und nach strengen Richtlinien in Flüsse eingeleitet. Mit
Kontrolle der Wasserqualität in Amsteg
regelmässigen Kontrollmessungen werden die Aufbereitungsverfahren optimiert. Nach der Bauvollendung werden die Installationsplätze wieder zurückgebaut. Die Flächen erhalten ihre ursprüngliche Ertragsfähigkeit und ökologische Funktion zurück.
Geschlossene Förderbandanlagen in Sedrun
Die Landschaft wird durch die Neubaustrecke teilweise verändert. Die Beratungsgruppe für Gestaltung erstellt gestalterische Leitlinien, um die Bauwerke gut in die Landschaft einzupassen. Das Bauvorhaben tangiert auch Lebensräume für Pflanzen und Tiere. Zum Teil werden sie nur vorübergehend beansprucht, zum Teil aber auch bleibend
Phasen der Umweltbaubegleitung
umgenutzt. Für die temporär beanspruchten Lebensräume sind Wiederherstellungsmassnahmen vorgesehen, dauernd umgenutzte Flächen werden teilweise bereits vor Baubeginn ersetzt. Die Umweltschutzgesetze sehen vor, dass Anlagen, welche die Umwelt belasten können, einer Umweltverträglich-
keitsprüfung (UVP) unterzogen werden. Bei der Planung der neuen Gotthardbahn werden dreistufige UVP durchgeführt: Die erste Stufe erfolgte im HInblick auf die Botschaft über den Bau der Schweizerischen Eisenbahn-Alpentransversalen vom 23. Mai 1990. Die zweite Stufe prüfte die Vorprojekte, und die Auflageprojekte unterliegen der dritten Stufe.
Umweltkompensationsmassnahme Insla bei Sedrun
Die Umweltpolitik der AlpTransit Gotthard AG • Die AlpTransit Gotthard AG als Bauherr der NEAT Achse Gotthard verwirklicht eine umweltfreundliche Flachbahn durch die Alpen und misst den Umweltaspekten sehr hohe Bedeutung zu. • Die AlpTransit Gotthard AG plant und realisiert nachhaltige Projektlösungen unter Berücksichtigung der ökologischen und wirtschaftlichen Verträglichkeit und eines optimalen Kosten-Nutzen Verhält- nisses. • Die AlpTransit Gotthard AG sorgt für die Verminderung von Emissionen/Immissionen und für die Erhaltung der Ressourcen. • Die AlpTransit Gotthard AG hält die gesetzlichen Vorschriften des Umweltschutzgesetzes sowie die Auflagen konsequent ein und informiert offen über die Umweltangelegenheiten.
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Keine Angst vor Gefahren Der Sicherheit kommt im Gotthard-Basistunnel wegen seiner Länge besondere Bedeutung zu. Das Ziel ist ein möglichst ausgewogenes Sicherheitsniveau. Trotz aller Sicherheitsmassnahmen bleibt aber ein Restrisiko.
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Der Betrieb der zukünftigen Basistunnels ist nicht ganz frei von Gefahren. Diesen muss mit angemessenen Sicherheitsmassnahmen begegnet werden. Entscheidend ist ein ausgewogenes Zusammenspiel baulicher, technischer und betrieblicher Massnahmen. In einer Risikoanalyse wurden unter anderem die notwendige Zahl an Nothaltestellen und Querschlägen sowie weitere Projektbestandteile untersucht. Nach den heute vorliegenden Erkenntnissen sind die Risiken in den Tunnels der Neubaustrecken wesentlich kleiner als auf dem bestehenden SBB-Netz. Die SBB haben – in Zusammenarbeit mit anderen europäischen Bahnen sowie den zuständigen Aufsichtsbehörden
Lösch- und Rettungszug
– Schutzziele für den Betrieb ihrer neuen Verkehrsanlage definiert. Die Sicherheitsplanung wird bis zur Inbetriebsetzung der neuen Gotthardbahn stufenweise verfeinert, wobei auch Erfahrungen aus Ereignissen – wie z.B. der Brand im Eurotunnel – in der Planung berücksichtigt werden. Die Massnahmenplanung verfolgt vier Zielrichtungen: Der Schwerpunkt liegt bei der Ereignisverhinderung. Im Ereignisfall treten die Ausmassverminderung, die Selbst- und die Fremdrettung in den Vordergrund. Geeignete Fluchtmöglichkeiten wie Nothaltestellen und Randwege
unterstützen die Selbstrettung. Für eine effiziente Fremdrettung sind gut organisierte Rettungsmannschaften und ein betrieblich zweckmässiges Rettungskonzept massgebend. Mit den Projektteams anderer Tunnels (Lötschberg, Brenner, Mont d’Ambin, Semmering und Eurotunnel) werden regelmässig Erfahrungen ausgetauscht. Sie bestätigen insbesondere die Zweckmässigkeit eines Tunnelsystems mit zwei Einspurröhren ohne Diensttunnel für die langen Eisenbahntunnel durch die Alpen.
Rettungsfahrzeug des Lösch- und Rettungszuges
Wer sich also von einer Alpenquerung im Zug ein spannendes Abenteuer verspricht, kommt bei der Reise nicht auf seine Rechnung. In den Tunnels der neuen Gotthardbahn wird es aufgrund der Sicherheitsmassnahmen kaum zu Ereignissen kommen.
Sicherheitsrelevante Besonderheiten
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Sicherheitsrelevante Besonderheiten der neuen Basistunnels am Gotthard: • die Länge der Tunnels (Gotthard 57 km, Zimmerberg 20 km, Ceneri 16 km) • die teilweise hohe Felsüberlagerung (am Gotthard bis zu 2300 m) mit besonderen Gebirgsdruckverhältnissen und klimatischen Bedingungen • Geschwindigkeiten bis zu 250 km/h • eine mittlere bis hohe Zugdichte, kombiniert mit einem hohen Güterzuganteil • die grosse internationale Bedeutung als Alpentransversale, was erhöhte Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit stellt.
Sicherheitskonzept im Gotthard-Basistunnel Portal Bodio
Multifunktionsstelle Faido Schächte Sedrun
Nothaltestelle
Zugangsstollen Faido
Schacht II Schacht I Nothaltestelle
Multifunktionsstelle Sedrun
Fahrröhre
Nothalt im Tunnel
Portal Erstfeld
Zugangsstollen Amsteg Abluftstollen Frischluft/Fluchtröhre
Mit Technik in die Zukunft Das Betriebsführungskonzept sieht einfache und klar strukturierte Abläufe vor sowie eine Infrastruktur, die sich auf das Notwendige beschränkt. Die bahntechnische Ausrüstung soll einen sicheren und zukunftsgerichteten Bahnbetrieb ermöglichen.
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Die technische Ausrüstung in den Tunnels der neuen Gotthardbahn führt zu einem weitgehend automatisierten Betrieb und beschränkt die Eingriffe des Menschen auf ein Minimum. Auch der Einbau von technischen Einrichtungen folgt dem Minimalprinzip: Alles, was nicht wirklich im Tunnel sein muss, wird ausserhalb untergebracht. Daraus resultiert eine hohe Verfügbarkeit bei geringer Störungsrate. Die Objekte der Bahntechnik können in folgende Hauptgruppen eingeteilt werden: l Oberbau: Gleise, Weichen, Weichenantriebe, Fahrbahnplatte l Sicherungs- und Automatisierungs- Anlagen: Gleisfreimelde-Einrichtun- gen, Führerstandsignalisierung und Signale, Stellwerke, Weichenüber wachungen l Telekommunikationsanlagen: Mobilfunk, Datenübertragung und -vermittlung, Strommeldesysteme l Bahnstromanlagen: Fahrleitung, Schaltanlagen auf 15 kV/16.7 Hz-Ebene l Elektrische Anlagen: Beleuchtung, 50Hz-Stromversorgung, Kabelanlagen.
Auch im Bereich des Oberbaus werden aus Gründen der Verfügbarkeit vor allem niedrige Erhaltungskosten und bestmögliche Ereignisverhinderung angestrebt. Um diese Ziele zu erreichen, werden drei Grundsätze befolgt: l möglichst wenige Weichen l möglichst gerade Linienführung l schotterlose Gleise im Tunnel für eine stabile Gleislage.
Ein wichtiger Teil der bahntechnischen Ausrüstung sind die Sicherungsanlagen. Das Stellwerk steuert und überwacht die Weichen und gibt den Zügen über ortsfeste Signale oder Anzeigen im Führerstand die Fahrerlaubnis. Die Führerstandsignalisierung gewährleistet durch Einsatz modernster Technik, dass die vom Stellwerk vorgegebenen Bewegungsräume vom Zug eingehalten werden. Bei AlpTransit Gotthard kommt das neue standardisierte ETCS (European Train Control System) Level 2 zum Einsatz, welches gleichzeitig auf anderen europäischen Bahnnetzen eingeführt wird.
Einbau schotterlose Fahrbahn
Der Sicherungs- und Automatisierungsbereich bei AlpTransit Gotthard weist folgende Eigenschaften auf: l lückenlose Überwachung der Züge auf der Neubaustrecke durch die Füh- rerstandsignalisierung l wenig Störungen dank hoher Verfügbarkeit der strecken- und fahr- zeugseitigen Einrichtungen l Interoperabilität mit den anderen Bahnen in Europa dank standardisier- ter Signalisationssysteme l Vereinfachung der streckenseitigen Infrastruktur durch Datenübertragung über digitalen Funk l zentrale Betriebsführung und Auto- matisierung des Bahnprozesses mittels Fernsteuerung im Regionalen Betriebszentrum mit integriertem Tunnel Control Center.
Tunnel Control Center Tunnel Control Center
integriert in Regionales Betriebszentrum
technische, dispositive + operative Betriebsführung
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Fahrleitungsmontage
Die Produktion und Zuführung der Traktionsenergie nennt man Bahnstromversorgung. Die Fahrleitung dient der Feinverteilung der Traktionsenergie. Sie ist ein sehr wichtiger, nicht verdoppelbarer Anlagenteil. Ihre Verfügbarkeit wird opti miert durch: l den Einsatz bewährter, den Bedingungen im Tunnel angepasster Technik l Sektionierung der Fahrleitung: so wenige Abschnitte wie möglich, so viele wie nötig l genügend grossen Abstand zwischen Fahrzeugoberkante und Fahrdraht, was die Wahrschein lichkeit einer Beschädigung oder eines Kurzschlusses durch die Züge reduziert.
Die Bahnstromversorgung erfolgt von den Kraftwerken über die Unterwerke, wo die Höchstspannung der Übertragungsleitungen auf die 15 kV Fahrdrahtspannung transformiert wird, zu den Fahrleitungen. Die Unterwerke sind so dimensioniert, dass bei Totalausfall eines Unterwerks die anderen die Strecke versorgen könnten. Die Stromversorgung liefert Strom an ortsfeste Einrichtungen entlang der Strecke sowie in die zentralen Anlagen. Verbraucher sind vor allem die Stellwerkund Kommunikationsanlagen, aber auch die Raumklimatisierung und die Beleuchtung. Die Versorgung erfolgt über Kabel, meist entlang des Trassees in Rohrblöcken oder Kabelkanälen. Diese sind auf Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit ausgerichtet, da sie indirekt die Sicherheit beeinflussen.
Erhaltung – auch eine Frage des Klimas Das Klima hat Einfluss auf Alterungsprozesse. Ein möglichst optimales Klima im Tunnel vermindert Betriebsstörungen und damit Erhaltungsarbeiten. Die Zahl der notwendigen Erhaltungsarbeiten beeinflusst die Kapazität der Neubaustrecke. Sie sollen daher auf ein Minimum reduziert werden.
Auch im Gotthard- und Ceneri-Basistunnel sind vorbeugende Massnahmen wie etwa bauliche Vorkehrungen zur Kontrolle des Tunnelklimas ein wesentlicher Teil des Erhaltungskonzepts. Die Temperatur im Tunnel ist von vielen, miteinander verknüpften Einflüssen abhängig: Unter hohen Gebirgsüberlagerungen ist der Fels wärmer; hinzu kommt die Abwärme der Lokomotiven. Ohne Austausch der Tunnelluft steigt die Temperatur deshalb rasch auf hohe Werte an. Der notwendige Luftaustausch wird durch die Züge selber aufrecht erhalten (Kolbeneffekt).
Tunnel Innenschale Bodio
Das Erhaltungskonzept von AlpTransit Gotthard unterscheidet sich grundsätzlich von demjenigen der existierenden SBBLinien: l Ein Gleisabschnitt steht entweder für den Betrieb zur Verfügung oder ist wegen Erhaltungsarbeiten gesperrt. l Auf den ausser Betrieb gesetzten Abschnitten erfolgt eine konzentrierte Ausführung der Erhaltungsarbeiten durch die Koordination verschiedener Fachdienste.
Das gewählte Konzept erlaubt eine deutliche Steigerung der Effizienz (Wirtschaftlichkeit) und des Sicherheitsniveaus (Arbeitsunfälle). Die Vereinfachung der Anlagen reduziert den Umfang der Erhaltungsarbeiten, die Erstellungskosten und die Störungshäufigkeit. Die Trennung von Zugverkehr und Baustelle führt zu mehr Sicherheit. Arbeitsleistung und -qualität werden gesteigert durch den Wegfall von Unterbrüchen und Störungen durch den Zugverkehr.
Ein wichtiges Ergebnis der Projektarbeit ist der Entscheid, den GotthardBasistunnel durchgehend mit einer Innenschale aus Ortbeton zu versehen. Diese bauliche Vorkehrung vermindert den Luftwiderstand und damit den Wärmeeintrag durch die Züge, fördert die natürliche Luftzirkulation im Tunnel und schränkt den Wassereintrag vom Berg in den Tunnel ein. Angestrebtes Tunnelklima Folgende Werte sollen über längere räumliche und zeitliche Abschnitte nicht überschritten werden: Temperatur:
35° C
Relative Luftfeuchte:
70 %
Wassereintrag:
35 g/s und km durch Tunnelschale
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Rasant reisen – entspannt ankommen Im Vergleich zu früheren Zeiten reisen wir heute bequemer, pünktlicher und vor allem schneller. Bei der Wahl des Transportmittels steht jeweils nicht nur der Aspekt der Effizienz im Vordergrund: Auch Sicherheitsüberlegungen spielen zunehmend eine Rolle. Die Hochgeschwindigkeitsbahn ist statistisch das sicherste Verkehrsmittel überhaupt.
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Die Wahrscheinlichkeit, während einer Reise zu verunfallen, ist im Lauf des 20. Jahrhunderts massiv gesunken. Eine Reise im Zug oder im Flugzeug birgt heute ein sehr kleines Unfallrisiko, viel kleiner als dasjenige einer Autofahrt. Und nichts ist so sicher wie die Hochgeschwindigkeitsstrecken: Wer auf dieser Schiene fährt, geht ein rund 100mal geringeres Risiko ein als auf der Strasse! Dies hat verschiedene Gründe: Die hohen Geschwindigkeiten verlangen bei Planung und Bau der Strecken und des darauf eingesetzten Rollmaterials ein genau durchdachtes Massnahmenkonzept zur Optimierung der Sicherheit und zur Unfallverhütung. Hochgeschwindigkeitsstrecken sind beispielsweise so konstruiert, dass gewisse Unfallursachen von vornherein entfallen: Es gibt keine Strassenübergänge, wenige Weichen und einen grösseren Abstand zwischen den Gleispaaren als auf normalen Strecken. Dies verringert die Gefahr einer Kollision mit anderen Verkehrsmitteln, einer Entgleisung oder eines Zwischenfalles zwischen einander kreuzenden Zügen. Die Züge selbst sind mit einem automatischen Sicherheitssystem ausgerüstet: Sie können die zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht überschreiten und kein Haltsignal überfahren.
Die Schweizer Neubaustrecken sind keine reinen Hochgeschwindigkeitsstrecken, sondern werden im Mischverkehr (Personen- und Güterzüge) betrieben. Dank optimaler Planung und umfassender Sicherheitsmassnahmen werden sie zuverlässiger sein als das gesamte restliche Bahnnetz. Die internationale Bedeutung der Linien erfordert, dass sie reibungslos funktionieren.
Im Gotthard- und Ceneri-Basistunnel sind gewisse Ereignisse grundsätzlich ausgeschlossen: Die Möglichkeit eines Zusammenstosses zweier entgegenkommender Züge zum Beispiel entfällt aufgrund der Wahl eines Tunnelsystems mit zwei Einspurröhren. Zudem sorgt ein hochspezialisiertes Massnahmenpaket rundherum für die notwendige Sicherheit. Doch auch wenn wirklich einmal etwas
passieren sollte, sind die Passagiere im Tunnel den Ereignissen nicht hilflos ausgeliefert. Nothaltestellen und Querschläge ermöglichen die unmittelbare Flucht und garantieren ein gefahrloses und schnelles Verlassen des Tunnels. Die Reisenden dürfen sich im Hochgeschwindigkeitszug also sicher fühlen. Sie können die rasante Reise geniessen und kommen entspannt am Ziel an.
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Die Bahn der Zukunft: attraktiv und zuverlässig Die neuen Alpentransversalen sind der Anschluss der Schweiz an die Zukunft. Sie ermöglichen der Bahn die Gestaltung eines attraktiven Angebots im Herzen der internationalen Personen- und Gütertransportsysteme – mit dem Leitmotiv «schnell, wirtschaftlich und sicher». Mit den neuen Hochgeschwindigkeitsstrecken meldet sich die Bahn in Europa eindrucksvoll zurück: als Verkehrsmittel der Zukunft.
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Vor über hundert Jahren entstand in Europa das erste alpenquerende Eisenbahnnetz. Die Konzeption, mit Scheiteltunnels und gewagter Linienführung durch Kehrtunnels auf den Zufahrtsstrecken, wurde als revolutionär betrachtet. Die Durchstiche am Gotthard, Lötschberg und Simplon bedeuteten ein neues Zeitalter für den Verkehr durch die Alpen. Dieses System wird gegenwärtig den veränderten Bedingungen im Personenund Güterverkehr angepasst. Die Modernisierung ist nicht weniger spektakulär als der ursprüngliche Bau. Sie basiert auf der Definition klarer, einfacher und einheitlicher Projektierungsgrundsätze, verbunden mit dem Einsatz modernster, europaweit standardisierter Technologie. Dadurch erreichen die neuen Linien ein noch nie da gewesenes Niveau, was ihre Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit anbelangt. Auf der Gotthardachse werden dereinst weitere Neubaustrecken, deren Linienführung durch den Sachplan AlpTransit sichergestellt ist, die Basistunnels am Zimmerberg, Gotthard und Ceneri ergänzen und verbinden. Die heute erst in Studien aufgezeigten Lücken zwischen Lugano und Milano, resp. Arth-Goldau und Erstfeld werden sich schliessen. Damit wird sich die Reisezeit zwischen Zürich und Lugano auf eine Stunde bzw. zwischen München und Milano auf weniger als vier Stunden verkürzen. Milano wird von Zürich aus in nur eineinhalb Stunden per Bahn erreichbar sein.
Die schnellsten europäischen Verbindungen werden die Schweiz durchfahren, so wie einst die grossen Züge Europas, der Orientexpress (London–Paris–Lausanne – Istanbul) oder der Arlbergexpress (Paris –Zürich–Wien), durch die Schweiz verkehrten. Auch Verbindungen wie zum Beispiel Hamburg–Stuttgart–Zürich–Milano und ähnliche, früher keine Seltenheit, werden wieder Wirklichkeit werden. Die Reisezeiten allerdings werden die nostalgischen Anfangsjahre endgültig hinter sich gelassen haben.
Die Bahn erobert sich derzeit im europäischen Verkehrsmarkt einen neuen Platz. Um auch die Schweiz in das Bahnnetz der Moderne zu integrieren, müssen Linien bereitgestellt werden, welche mit Höchstgeschwindigkeiten befahren werden können. Der Bau des Gotthard-Basistunnels ist der Grundstein der Schweizer Bahnen der Zukunft – der Ausbau der Zufahrtsstrecken wird das Jahr hundertbauwerk vollenden.
Designstudie Cisalpino Hochgeschwindigkeits-Neigezug
Gemeinsam ans Ziel mit offener Information Mit der neuen Gotthardbahn entsteht das wohl nachhaltigste Umweltprojekt der Schweiz. Entsprechend gross ist das Interesse der Öffentlichkeit. Als Bauherr will die AlpTransit Gotthard AG über Verlauf, Fortschritte, Meilensteine, Herausforderungen und Lösungen jederzeit kompetent, ausführlich und transparent informieren.
Das Internet ist das schnellste Medium für den Informationsaustausch. Die AlpTransit Gotthard AG unterhält eine umfangreiche, mehrsprachige Website, die ständig auf den aktuellsten Stand gebracht wird. Unter www.alptransit.ch findet man die neusten Informationen zum Stand der Arbeiten und viele spannende Details zum Bau der neuen Gotthardbahn.
Die Besucherzentren bieten neben kostenpflichtigen Baustellenführungen auch grosse Ausstellungen auf mehreren hundert Quadratmetern. Mit audiovisuellen Mitteln, Modellen und Originalobjekten wird der Bau der neuen Gotthardbahn zum Erlebnis. Die Besichtigung der Ausstellungen ist kostenlos. Öffnungszeiten und Kontaktadressen finden sich im Internet.
Broschüren und Prospekte vermitteln viel Hintergrundwissen in gedruckter Form. Mehrmals jährlich werden Infoblätter zum Stand der Arbeiten auf den einzelnen Baustellen veröffentlicht und den Anwohnern direkt zugestellt. Sie können aber auch via Internet oder direkt bei den Sekretariaten der AlpTransit Gotthard AG bestellt werden.
Dokumentarfilme zeigen mit intensiven, packenden Bildern die Fortschritte an der neuen Gotthardbahn und die oft harte und schwierige Arbeit im Berg. Bis zur Eröffnung des Gotthard-Basistunnels
Baustellenbesuche sind eine begehrte Möglichkeit für Erwachsene, sich vor Ort über den Stand der Arbeiten zu informieren. Wegen des grossen Interesses müssen Besuche im Voraus angemeldet und reserviert werden. Die Baustellen Amsteg und Bodio verfügen über Besucherwege mit Infotafeln. Auf diesen leichten Spaziergängen können die Baustellen auf eigene Faust entdeckt werden. Weitere Details und Kontaktadressen finden sich im Internet. Tage der offenen Tür werden jährlich durchgeführt. Fachleute geben kompetente Auskünfte und für das leibliche Wohl wird in Festwirtschaften gesorgt. Für einmal dürfen auch Kinder in Begleitung die Welt unter Tag erleben. Die Daten sind im Internet publiziert.
erscheint jedes Jahr eine weitere Folge. Sie können bestellt oder direkt in den Besucherzentren gekauft werden. Informationen zum Bestellungsablauf sind ebenfalls auf der Website enthalten.
Tag der offenen Baustelle in Amsteg
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Bildnachweis Alain D. Boillat, SBB Fotoservice, Bern Titelbild, Seiten 3, 8, 9, 10, 21, 38, 39, 40, 41 oben, 42, 44, 45 Guy Perrenoud, SBB Fotoservice, Bern Seite 41 unten zVg, SBB Foto-Service, Bern Seite 46 BLS AlpTransit AG, Thun Seite 40 unten Alexander Dietz Seite 4 links Hans Eggermann Seiten 12, 27, 29 unten Foto Studio Battaglia Seite 22 Projektleitung Urner Seeschüttung Seite 30 oben Martin Rütschi/Keystone Seiten 28, 29 oben Armin Schmutz Seiten 15, 31 oben Philipp Unterschütz, ATG Seiten 4/5 Mitte, 13, 18, 19, 23, 24, 25 unten, 31 unten, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 43, 47
Herausgeberin AlpTransit Gotthard AG Zentralstrasse 5 6003 Luzern Telefon 041 226 06 06
Redaktion/Realisierung Philipp Unterschütz Brigitta Schamberger, Grafik Kommunikation AlpTransit Gotthard AG, Luzern
Druck Engelberger Druck AG, Stans
Auflage 10/2004, 60'000 Ex. 11/2005, 35'000 Ex.
© AlpTransit Gotthard AG, 2005
www.alptransit.ch