Für einen Tunnel sind prinzipiell mehrere Querschnittlayouts möglich. Die endgültige Entscheidung für das am besten geeignete Tunnelsystem muss in jedem Projekt unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen und Rahmenbedingungen getroffen werden.

Sicherheitsziele definieren das zu erreichende Sicherheitsniveau und folglich auch die Restrisiken, welche durch den Tunnelbetreiber zu tragen sind. Die Minimalanforderungen werden durch relevante Vorschriften wie die TSI (Technical Specifications for Interoperability) und nationalen Normen definiert. Der neueste Stand der Technik an Sicherheitslösungen für lange Eisenbahntunnel wie der Gotthard oder der Brenner Basistunnel haben ebenfalls einen starken Einfluss auf das Sicherheitsniveau. Sicherheitsziele werden für den Schutz von Passagieren und Personal, Fracht und die Infrastruktur bzw. deren Verfügbarkeit definiert.

Bild: Tunnellayout des FinEst Links – typischer Querschnitt.
Quelle: www.amberggroup.com

Das Transversaltunnelschema – Ergebnis eines Bewertungsprozesses mit technischen, geologischen, betrieblichen und sicherheitstechnischen Aspekten 

Für FinEst Link wurden die folgenden sechs Layoutvarianten analysiert und bewertet: A) Ein zweigleisiger Tunnel mit Trennwand, B) Ein zweigleisiger Tunnel und ein Servicetunnel mit Querschlägen. C) Zwei eingleisige Tunnel mit Querschlägen, D) Zwei eingleisige Tunnel und ein Servicetunnel mit Querschlägen, E) Drei eingleisige Tunnel mit Querschlägen, F) Absenktunnel mit getrennten Querschnitten und Querschlägen
 

Für den Bewertungsprozess der verschiedenen Tunneloptionen wurde eine Matrix entwickelt, welche sieben Kriterienkategorien mit jeweils mehreren Unterkriterien gegenüberstellt. Berücksichtigt wurden Themenbereiche wie Tunnelbau, Instandhaltung und Betrieb 
oder Tunnelsicherheitsmanagement bewertet wurden.

Zur Entscheidungsfindung wurde eine Nutzwertanalyse (eine Variantenanalyse auf Basis eines "Scoring-Modells") verwendet. Für die Bewertung der einzelnen Kriterien wurde eine Skala von 1 (schlechteste Lösung) bis 5 (beste Lösung) gewählt. Die für jedes Layout ermittelte Gesamtpunktzahl setzte sich aus den entsprechend gewichteten Teilpunktzahlen zusammen.

Als Ergebnis der im Rahmen der Machbarkeitsstudie durchgeführten Evaluierung wurde festgestellt, dass der Querschnittstyp D, bestehend aus zwei eingleisigen Tunneln und einem Servicetunnel mit Querschlägen, das am besten geeignete Tunnellayout für den FinEst Link ist.

Bild: Layout einer Rettungsstation: 450 m lang und Querschläge alle 50 m

FinEst Tunnelsicherheitsmanagement – 4 Nothaltestellen in einem maximalen Abstand von 20 km, jede 450 m lang mit Querschlägen alle 50 m 

Das Tunnelsicherheitskonzept besteht aus Prävention, Minderung, Flucht (Selbstrettung) und Rettung. Im Allgemeinen ist Prävention der wirksamste Weg, um Risiken zu reduzieren. Vorbeugende Massnahmen verringern die Anzahl von Schadensereignissen. Minderung, Evakuierung und Rettung reduzieren lediglich deren Auswirkungen und sind weniger daher effektiv. Für den FinEst Link wird das Prinzip "Züge helfen Züge" angewendet, was bedeutet, dass die Interventionen mittels Zug erfolgen und die Evakuierung der Passagiere im Notfall ebenfalls mit dem Zug erfolgt. 

Infrastrukturmassnahmen und betriebliche oder organisatorische Massnahmen sind wichtig, um die Sicherheitsziele zu erreichen. Die wichtigsten Infrastrukturmassnahmen sind Querschläge in Abständen von ca. 330 m, die die beiden Tunnelröhren mit dem Servicetunnel verbinden, sowie vier Nothaltestellen für Personenzüge entlang des Tunneltrasse mit einer Länge von 450 m und Querschlägen alle 50 m.

Zwei der vier Nothaltestellen befinden sich an den beiden Zwischenangriffspunkten und ermöglichen den Bau eines Abgaskamines. Diese beiden Stationen werden mit einem Rauchabzugssystem ausgestattet, um die notwendigen Selbstrettungsbedingungen aufrecht zu erhalten und die Rauchausbreitung zu begrenzen. 

Die anderen beiden Nothaltestellen befinden sich im Unterwasserbereich, wo keine Verbindung zur Oberfläche hergestellt werden kann. Diese beiden Stationen sind mit einem festen Brandbekämpfungssystem (FFFS) analog dem System des Eurotunnels ausgestattet. Ein FFFS-System begrenzt die Feuerentwicklung, die Wärmefreisetzungsrate, die Rauchentwicklung und die Ausbreitung von Feuer entlang des betroffenen Zuges.

Lüftung und Sicherheit in langen und tiefen Tunneln – neuster Stand der Technik und neue Perspektiven 

Lange Bahntunnel erfordern in den meisten Fällen starke mechanische Lüftungen. Die Betriebssicherheit erfordert neben den Anforderungen an den Normalbetrieb und die Wartung immer ein hohes Rauchmanagement. Die Identifizierung des optimalen Lüftungskonzepts ist entscheidend für das Erreichen einer angemessenen Leistung und Sicherheit, während die Investitions- und Betriebskosten auf einem vernünftigen Niveau gehalten werden.

Eine grosse Anzahl sehr langer Tunnel wurden bereits in Betrieb genommen, werden in Betrieb genommen oder befinden sich im Bau. Sicherheitsfragen sind entscheidend und haben grossen Einfluss auf das Design. Die Interventionsphilosophie und die Sicherheitselemente müssen in die frühesten Entwurfsphasen integriert werden, da sie hauptsächlich die Designauswahl beeinflussen. Ein kluges Design kann den grössten Teil des erforderlichen Platzes für die Sicherheit und technische Installationen mit dem Platzbedarf für Installationen während der Bauphase kombinieren. Dazu müssen in der ersten Projektphase die grössten platzraubenden Elemente des Sicherheitskonzeptes (Fluchtwege, Rettungszugänge und Lüftung) definiert werden, um eine perfekte Übereinstimmung mit den baulichen Anforderungen zu ermöglichen.

Lesen Sie mehr über europäische Erfahrungen im Risikomanagement von langen und tiefen Tunneln, die von Dr. Marco Bettelini, Spezialist für Lüftung und Sicherheit und Mitglied der Geschäftsleitung Amberg Engineering, anlässlich des WTC 2016 präsentiert wurden.

 

Europäische Erfahrungen im Risikomanagement von langen und tiefen Tunneln

Visionäre Lösungen Untertage – Amberg gestaltet die Zukunft

Amberg stellt sich den Herausforderungen der Zukunft. Durch die Nutzung von Big Data und cloudbasierten Anwendungen, werden neue Prozesse und Arbeitsmethoden wie zum Beispiel BIM entwickelt und das Unternehmen für die Zukunft ausgerichtet. Das spannende, internationale Arbeitsumfeld bietet hervorragende Entwicklungsmöglichkeiten und Zukunftsperspektiven.

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