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28.08.2020

Ceneri-Basistunnel: Unser Beitrag zur Erfolgsstory seit 2008

Mit dem Fahrplanwechsel Ende 2020 geht der Ceneri-Basistunnel (CBT) in Betrieb. Er ist ein zentrales Bauwerk der NEAT, welche die alpenquerenden Gütertransporte weiter von der Strasse auf die Schiene verlagert und die Reisezeit zwischen der Deutschschweiz und dem Tessin um eine Stunde verkürzt. Emch+Berger hat beim CBT im Auftrag der AlpTransit Gotthard AG im Rahmen von drei Mandaten unterschiedliche Projektierungsaufgaben wahrgenommen.

Mit dem CBT und mit weiteren Ausbauten von Basel bis Chiasso wird der 4-Meter-Korridor auf der Gotthard-Achse fertiggestellt. Dank der Beteiligung an den NEAT-Projekten Gotthard- und Ceneri-Basistunnel konnten wir unser Know-how in den Fachbereichen Baulogistik, Sicherungsanlagen (SA), Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit und Sicherheit (RAMS) weiter vertiefen und uns dadurch den Zugang zu verwandten Märkten erschliessen.

Einbau und Logistik für die Bahntechnik
Für den CBT planten wir in einer Ingenieurgemeinschaft zusammen mit lokalen Tessiner Büros die Logistik für den Einbau der gesamten Bahntechnik inkl. der Elektromechanik (z. B. Lüftung). Die Aufgabe umfasste die Planung einer grossen Zahl von verschiedenen Elementen: den Installationsplatz Camorino, die Baubahn, die Bauprovisorien, die Terminplanung, die logistischen Abläufe beim Einbau der Bahntechnik sowie die Koordination und das Qualitätsmanagement all dieser Elemente und Abläufe von der Projektierung über die Ausschreibung, die Realisierung und die Inbetriebsetzung bis zum Rückbau aller provisorischen Anlagen. 

Der Einbau der Bahntechnik stellte hohe Anforderungen an die baulogistischen Abläufe, weil der Zugang zum 15.4 km langen Tunnel nur von Norden her möglich war. Der Installationsplatz Camorino beim Nordportal musste deshalb mit knapp 60’000 m2 grosszügig ausgelegt werden. Er wurde an die SBB-Strecke Bellinzona–Locarno und mit provisorischen Weichen an den CBT angebunden. Auf dem Installationsplatz wurden mehrere Kilometer Gleise verlegt und Hallen, Werkstätten sowie grosse Lagerflächen für die Konfektionierung und Vorbereitung des Einbaus der Gewerke Fahrbahn inkl. Weichen, Bahnstromversorgung (16.7 Hz), Fahrleitung, Stromversorgung (50 Hz), Sicherungs- und Kommunikationsanlagen, Lüftung sowie Türen und Tore etc. errichtet. Hinzu kamen Büros, Unterkünfte, ein Besucherzentrum und eine Kantine. Der Einbau der Bahntechnik begann mit dem Einbau der Fahrbahn, anschliessend wurden die weiteren Gewerke gleisgebunden eingebaut. Zum Einbau der Bahntechnik gehörte auch die Ausrüstung der Zufahrten auf den langen Viadukten im Norden sowie die Anbindung des CBT an die Stammlinien im Norden und im Süden. Nach Abschluss der Einbauarbeiten wurden die provisorischen Weichen zum Installationsplatz entfernt, um mit den ersten Testfahrten beginnen zu können. 

Sicherungsanlagen
Im Auftrag der Bauherrin AlpTransit Gotthard (ATG) sind wir in einer Ingenieurgemeinschaft als Projektingenieur Sicherungsanlagen (SA) tätig. Das Mandat startete mit der Erarbeitung von Konzepten und der Definition der funktionalen und technischen Anforderungen an das System SA. Anschlies­send folgten das Bauprojekt und die Ausschreibung. In der Phase Realisierung hat Emch+Berger die Ausführungsplanung und die Ausführung bis hin zur Inbetriebsetzung der Sicherungsanlagen begleitet und überwacht.

Vier Güter- und sechs Personenzüge werden künftig pro Stunde und Richtung durch den Tunnel fahren. Der Bereich Sicherungsanlagen ist verantwortlich für die Sicherung des Fahrwegs mittels Zugfahrstrassen und für die Automatisierung von damit verbundenen Betriebsabläufen im Normal-, Erhaltungs- und Ereignisbetrieb sowie beim Eintreten von betriebsrelevanten Störungen. Gleichzeitig sind die Sicherungsanlagen eingebettet in ein komplexes Umfeld mit vielen Nahtstellen zu Systemen innerhalb des Gesamtprojekts, aber auch zu angrenzenden Strecken mit konventioneller Signalisierung sowie netzweiten technischen Supportsystemen des Betreibers SBB.

Der CBT sowie die Nachbarbereiche Giubiasco/Sant’Antonino im Norden und Vezia im Süden werden mit Führerstandsignalisierung nach ETCS (European Train Control System) Level 2 ausgerüstet. Dabei werden die für den Lokführer relevanten Informationen per Datenfunk direkt in den Führerstand gesendet und dort auf dem Bildschirm angezeigt. Die Bedienung und Überwachung der Sicherungsanlagen erfolgt über die Bahnleittechnik in der Betriebszentrale Pollegio, von wo aus auch der Gotthard-Basistunnel gesteuert wird. Die in der Bahnleittechnik integrierte Tunnelautomatik wirkt bei Ereignissen über Tunnelreflexe direkt auf die elektromechanischen Anlagen (z. B. Lüftung, Beleuchtung etc.).

Zur Einstellung und Sicherung der Fahrstrassen und zur Ansteuerung der drei Weichen im Tunnel sind die Stellwerksanlagen inkl. der Gleisfreimeldung zuständig. Um die geforderte Verfügbarkeit des Tunnels zu erreichen, wird jeder Gleisabschnitt durch zwei Achszählsysteme überwacht. Insgesamt wurden knapp 200 Zählpunkte, rund 140 ETCS-Signaltafeln und über 400 Balisen installiert.

RAMS und Nachweisführung für die Betriebsbewilligung
In einer Ingenieurgemeinschaft mit einer anderen Firma sind wir zudem mit dem Projektierungsmandat RAMS beauftragt. Im Rahmen des Mandats wurde im Auftrag der ATG der gesamte Prozess bezüglich Zuverlässigkeit (R), Verfügbarkeit (A), Instandhaltbarkeit (M) und Sicherheit (S) – kurz RAMS – begleitet. Basis für die Tätigkeiten bildet die CENELEC-Norm SN EN 50126. 

Bevor die Züge fahrplanmässig fahren, ist die Erfüllung der Sicherheitsanforderungen nachzuweisen. Dazu sind die übergeordneten Sicherheits- und RAM-Nachweise zu erstellen, welche eine wesentliche Voraussetzung für die Erteilung der Betriebsbewilligung durch das Bundesamt für Verkehr (BAV) darstellen. Dies erfordert eine konsistente und durchgehende Projektentwicklung vom Konzept über die Realisierung bis zur Validierung und Nachweisführung, welche einen stabilen und sicheren Betrieb des Systems gewährleistet.

Am Anfang des Prozesses stand die Spezifikation von Anforderungen. Auf übergeordneter Ebene wurden die Ziele für das Gesamtsystem festgelegt, z. B. hinsichtlich der Verfügbarkeit und des Sicherheitsniveaus. Auf Basis dieser mit dem Ersteller und dem Betreiber übergeordnet festgelegten RAMS-Ziele wurden die Anforderungen an alle beteiligten Gewerke der bahntechnischen und der elektromechanischen Ausrüstung abgeleitet. Die im Bauprojekt zugeteilten Ziele waren ein Bestandteil der Ausschreibung für die bahntechnische und die elektromechanische Ausrüstung, woran die Unternehmer über alle Projektphasen hinweg gemessen werden. Eine einheitliche Struktur der Analysen und Nachweise, beispielsweise bezüglich Störungsklassen und Gefahrenstufen, sowie eine Strukturierung und Normierung der Nachweise für alle untergeordneten Ebenen ermöglichten ein systematisches Zusammenfassen und eine konsistente Nachweiserbringung der RAMS-relevanten Parameter für die Ausrüstung des Ceneri-Basistunnels.

In der aktuellen Inbetriebsetzungsphase des CBT wird der Tunnel von einer Baustelle in einen in Betrieb stehenden Bahntunnel überführt. Diese Phase begann mit dem Abschluss der Bau- und Ausrüstungsarbeiten und endet mit der Aufnahme des fahrplanmässigen kommerziellen Betriebs. Sie ist aufgeteilt in die Phasen Inbetriebnahme/Inbetriebsetzung der Unternehmer, Testbetrieb unter der Hauptverantwortung der ATG sowie Probebetrieb unter der Hauptverantwortung des zukünftigen Betreibers SBB.

Emch+Berger hat mit der Begleitung des RAMS-Prozesses und der Erstellung der übergeordneten Sicherheits- und RAM-Nachweise wirksam dazu beigetragen, dass die Freigabeverfügungen und Betriebsbewilligungen durch das BAV und die Inbetriebnahme des CBT weitgehend planmässig erfolgen können. Letzter Schritt ist die anstehende Nachweisführung für den kommerziellen Betrieb. Wir werden im Auftrag der SBB die übergeordneten Nachweise vor dem Inbetriebnahmezeitpunkt erarbeiten, damit der CBT planmässig, zuverlässig und sicher in Betrieb gehen kann.

Bilder: © AlpTransit Gotthard AG