Brenner Basistunnel: Kühnes Rekord-Projekt

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Bauarbeiter und Maschine beim Bau des Brenner Basistunnels
Meter für Meter arbeiten sich die Bauteams mit schweren Maschinen durch das Gestein.
Meter für Meter arbeiten sich die Bauteams mit schweren Maschinen durch das Gestein.
© BBT SE

Mit dem Brenner Basistunnel wird nicht nur ein neuer Weltrekord aufgestellt. Als Bonus liefert das kühne Bauwerk zahlreiche neue Erkenntnisse und verbessert die Hochwasserprognosen in Tirol.

Schneller, höher größer, weiter, besser. Rekorde zu brechen, ist ein zutiefst menschliches Feuer. Egal, ob für Sportler oder für technische Köpfe, die sich von vermeintlichen Grenzen des Machbaren nicht abschrecken, wohl aber reizen lassen. Große Bauprojekte waren in jeder Epoche Sinnbilder und Symbole für diesen Antrieb – nicht nur für Bauherren mit Hang zu Vision und Größe, sondern auch für diesen technischen Geist, der sich nicht bändigen lässt. Vor allem dann nicht, wenn es um die Umsetzung von Verkehrsprojekten geht, die immer die Mobilität erleichtern, Transportwege verkürzen und die Leben der Menschen verändern.

Das querliegende Giga-Containerschiff, das den Suez-Kanal blockierte, hat jüngst aufgezeigt, wie derart kühne Bauten die Welt bewegen. Oder sie eben stillstehen lassen, wenn der Verkehrsfluss gestört ist. Schon die Pharaonen hatten von einer Seestraße zwischen Mittelmeer und Rotem Meer geträumt. Den Seeweg vom Indischen Ozean nach Europa um 9.000 Kilometer auf 165 Kilometer zu verkürzen, gelang jedoch erst rund tausend Jahre später – nach den Plänen des in der Nähe von Trient geborenen österreichischen Ingenieurs Alois Negrelli.

Globale Rekordprojekte

Oft müssen technische Träume mit den Möglichkeiten reifen, um umgesetzt werden zu können. Regelrecht ausgelassen wirkt, was diesbezüglich gerade auf der Welt passiert. In Japan etwa, wo konsequent an der Magnetbahn Maglev gearbeitet wird, dem schnellsten Zug der Welt. Schon im Rahmen einer Testfahrt 2015 war ein Zug dort mit der jet-verdächtigen Geschwindigkeit von 603 km/h gerast – zehn Zentimeter über der Fahrbahn schwebend, dank der Kraft superstarker Magnete.

Am 24. Oktober 2018 wurde mit der Hongkong-Zhuhai-Macau-Brücke die größte, sechsspurige Meeresquerung der Welt eröffnet, ein südchinesischer Brückenschlag, der aus einer hochkomplexen, 50 Kilometer langen Kombination aus künstlichen Inseln, Tunneln und Brücken besteht.

In Norwegen wird nicht nur an einem gewagten schwimmenden Verkehrstunnel, der ersten Unterwasser-Autobahn, sondern auch am ersten Hochseeschiffstunnel der Welt gebaut. In China entsteht mit dem Bohai-Tunnel der längste Unterwassertunnel und im Herzen von Europa der längste Eisenbahntunnel der Welt. Der Brenner Basistunnel, kurz BBT.

Zahlen, Daten, Fakten
  • Der Brenner Basistunnel (BBT) bildet das Kernstück der 450 Kilometer langen neuen Brennerbahn zwischen München und Verona und des gesamten „Scandinavian Mediterranean Corridors“.
  • Die Vorarbeiten für die Errichtung des Tunnels haben 2006 begonnen.
  • Die Entwurfsgeschwindigkeit für den Personenverkehr beträgt max. 200 km/h, für den Güterverkehr max. 120 – 140 km/h; für die Fahrgäste bedeutet der BBT, dass diese in Zukunft die Strecke von Innsbruck nach Franzensfeste in nur 25 Minuten zurücklegen werden. Heute braucht man 80 Minuten.
  • Vorteile Güterverkehr: Die 1867 fertiggestellte Brennerbahnstrecke ist recht kurvenreich und mit einer Längsneigung von 27 Promille sehr steil. Der Brenner Basistunnel, welcher als Flachbahn konzipiert ist, führt mit einer Längsneigung von nur 4 bzw. 6,7 Promille durch das Alpenmassiv. Dadurch können mit dem gleichen Energieaufwand mehr, längere und schwerere Güterzüge schneller die Alpen passieren.
  • Mit der Umfahrung Innsbruck ist der BBT 64 Kilometer lang und damit die längste unterirdische Eisenbahnverbindung der Welt.

Hochzeit der technischen Köpfe

Egal in welchem Teil der Erde die kühnen Bauprojekte gerade entstehen, stets sind mit ihnen gigantische Hürdenläufe verbunden – politisch, bürokratisch, logistisch und nicht zuletzt finanziell. Fast einem Privileg kommt vor dem Hintergrund der rein lösungsorientierte und allein dem Zweck verpflichtete Zugang „technischer Köpfe“ gleich, die ihnen gestellte Aufgaben auf bestmögliche Weise zu lösen versuchen. Und seien sie noch so knifflig. Die Eckdaten des BBT fügen sich in dem Zusammenhang harmonisch in die Weltrangliste der Rekord-Projekte ein, hinter denen sich stets Meisterleistungen der Ingenieurskunst verbergen.

Noch ist der 57 Kilometer lange Gotthard-Eisenbahntunnel der längste der Welt. Doch der BBT wird ihn vom Thron stoßen. Mit einer – vom Portal Tulfes bis zum Portal Franzensfeste gemessenen – Länge von 64 Kilometern. Insgesamt – also mit Haupttunneln, Erkundungsstollen, Zufahrts- und Logistiktunneln gerechnet – umfasst das Tunnelsystem eine Länge von 230 Kilometern. Dafür werden über 20 Millionen Kubikmeter Material ausgebrochen und die Expertise zahlreicher Fachleute wie auch Unternehmen aus den verschiedensten Branchen genutzt.

Zahlreiche Profis am Werk

Die Liste der Professionen, die am Bau des BBT beteiligt sind, ist lang. Geologen und Hydrogeologen, Vermesser, Vortriebsingenieure, Umwelttechniker, Baustoffexperten, Juristen sowie Fachleute im verwaltungstechnischen Bereich haben „den Tunnelblick“ im positivsten Sinn des Wortes. Sie sind auch bei externen Ingenieur- und Vermessungsbüros, Geotechnikfirmen, Versuchsanstalten, Bauaufsichtsfirmen, Transportfirmen, Elektrofirmen oder bei Unternehmen der Zuliefergewerbe beschäftigt, welche für ausreichend Beton, Betonfertigteile, Stahl et cetera sorgen.

„Bis dato wurden 139 Kilometer der insgesamt im Projekt vorgesehenen 230 Kilometer errichtet. Davon 48 Kilometer Haupttunnel, 51 Kilometer Erkundungsstollen sowie 40 Kilometer sonstiger Tunnelbauwerke wie Zufahrtstunnel oder Logistikstollen“, berichtet Andreas Ambrosi, Pressesprecher der BBT SE, der für den Bau verantwortlichen Brenner Basistunnel Societas Europeae, deren Gesellschafter zu jeweils 50 Prozent Österreich und Italien sind.

Gigantische Maschinen

Differenzen rund um das sogenannte „Baulos Pfons-Brenner“ haben die Arbeiten an diesem größten Abschnitt auf österreichischem Projektgebiet mit einem Auftragsvolumen von rund 966 Millionen Euro Netto verzögert. Rund ein Fünftel der Bauarbeiten konnten in diesem Abschnitt fertiggestellt werden. Der verbleibende Bereich wird in mehrere Bauabschnitte aufgeteilt.

Ende Jänner 2021 wurde das Baulos Sillschlucht-Pfons (Auftragsvolumen 690 Millionen Euro) neu ausgeschrieben und es wird ein Baubeginn im Herbst anvisiert.

Wie jeder, so ist auch dieser Mosaikstein des Tunnels gigantisch. Im Rahmen dieses Bauloses geht es um rund 23 Kilometer Haupttunnel inklusive Restausbruch der Nothaltestelle Innsbruck, wobei rund 6,9 Kilometer konventionell im Sprengverfahren und 16 Kilometer maschinell mit Tunnelbohrmaschine vorgetrieben werden.

Maschine und Bauarbeiter beim Durchschlag des ersten Haupttunnels
Mit dem geglückten Durchschlag des ersten Haupttunnels unter dem Eisack wurde am 19. April 2021 ein weiterer bedeutender Schritt im Bauverlauf des Brenner Basistunnels erfolgreich bewältigt.
© BBT SE

Tunnelbohrmaschine mit eigenen Augen sehen

Apropos Tunnelbohrmaschine. Um die Dimensionen dieser sensationellen Riesen live erfassen zu können, muss man sich nicht heimlich in den Tunnel schleichen. Das ist selbstverständlich verboten und ganz allgemein keine allzu gute Idee. Viel einfacher ist es, sich beim freien Blick auf den Bohrkopf der Gripper-Tunnelbohrmaschine, der vor dem BBT-Infocenter in Steinach am Brenner ausgestellt ist, ein Bild zu machen.

Ein herzhaftes „whow!“ lässt sich angesichts dieses 146 Tonnen schweren Bohrkopfes mit seinen über acht Metern Durchmesser nicht zurückhalten. Muss es auch nicht, kann hier doch ein Weltmeister bestaunt werden, denn im Mai 2017 war es der Gripper-Tunnelbohrmaschine mit ebendiesem Bohrkopf gelungen, innerhalb von 24 Stunden 61 Meter Tunnel zu bohren. Das ist bislang der Weltrekord.

Rekorde über Rekorde

An Rekorden mangelt es dem BBT echt nicht. Ebenso in Steinach am Brenner – genauer gesagt im Ortsteil Wolf – befindet sich beispielsweise Europas größte Bodenaushubdeponie. Rund vier der insgesamt beim Bau des Tunnels anfallenden 21,5 Millionen Kubikmeter Tunnelausbruchmaterial, werden im Padastertal abgelagert. In Lagen von 60 Zentimetern Stärke, die nacheinander verdichtet werden.

„Eine spezielle Herausforderung ist dabei der Einbau von Drainagen, damit das Material nicht zu einem späteren Zeitpunkt als Schlammlawine beziehungsweise Mure ins Wipptal niedergeht“, erzählt Andreas Ambrosi. Innerhalb von zehn Jahren bekommt das Padastertal ein völlig neues Gesicht, weil das Niveau des Padastertalbodens um knapp 80 Meter höhergelegt und damit aus einem nicht zu bewirtschaftenden V-Tal ein – nach Renaturierung und Wiedereingliederung des Bachverlaufs – für die Almwirtschaft gut nutzbares U-Tal entsteht.

Grob betrachtet vier unterschiedliche Gesteinsarten – Quarzphyllit, Schiefer, Gneis und Granit – „durchquert“ der BBT von Innsbruck bis Franzensfeste. Je nach Güte des Gesteins wird es entweder wiederverwertet – beispielswiese als Betonzuschlagstoff – oder deponiert.

Überraschende Tiefen

Unzählige Schichten und Formationen, durch die sich der Tunnel bohrt, waren vor dem Projektbeginn unbekannt. Bis dato war dieses Wissen gut verborgen und es musste Stück für Stück zusammengetragen werden, um den Tunnelbau realisieren sowie dem alten Bergmanns-Sprichwort, „vor der Hacke ist es immer dunkel“, zumindest so aufgeklärt wie möglich begegnen zu können.

Trotzdem halten die Gesteine Überraschungen bereit und so erinnert das Erkunden der Tiefen unter dem Brenner auch ein wenig an die Momente, an denen die Kartografen der Welt an ein Ende derselben gestoßen waren und zu den unerforschten Gebieten auf ihren Karten festhielten, „Hic sunt dracones – hier sind Drachen!“

Eine Ungewissheit war bekannt. Die größte Störungszone beim Bau des BBT und des Alpenbogens an sich ist die so genannte Periadriatische Naht, welche die Süd- von den Ostalpen trennt. Die BBT-Trasse führt durch den zentralen Teil der Ostalpen, die wiederum durch die Kollision der europäischen und der adriatischen Platte entstanden sind. Und mit ihr viele kraftvoll durcheinander gewirbelte Schichten. Mit entsprechender Spannung war vor diesem Hintergrund an jenem Abschnitt gearbeitet worden, der durch die Periadriatische Naht führt. Von Oktober 2011 bis Sommer 2015 hielten die Verantwortlichen schon ein wenig die Luft an, doch die Arbeiten an 3,7 Kilometern Haupttunnelröhren und 1,5 Kilometern Erkundungsstollen liefen problemlos.

Zwei Bauarbeiter bei der Arbeit
Die Arbeiten am BBT sind aus aus geologischer und hydrogeologischer Sicht eine enorme Herausforderung und fördern immer wieder aufschlussreiche Erkenntinsse zutage.
© BBT SE

Vereister Eisack-Boden

Eine weitere Herausforderung auf die Tunnelbauer wartete in Südtirol, in der Gemeinde Franzensfeste, dem anderen Ende des BBT – oder dem anderen Anfang, je nach Blickwinkel. Dort fließt der Eisack, der ab Franzensfeste auch dem Tal den Namen gibt. Und dieser Fluss musste unterquert werden. Ein extrem schwieriges Unterfangen, für das der nasse Boden unter dem Fluss vereist werden musste. Für den ersten Verbindungstunnel konnte am 6. November 2020 bereits der Durchschlag gefeiert werden und dann wurde der Boden neuerlich vereist, um mit den Vortriebsarbeiten am ersten Haupttunnel zu beginnen.

Am 19. April 2021 glückte dann auch der Durchschlag dieses BBT-Kernstückes. Der Gedanke daran, flüssigen Stickstoff in einem geschlossenen Kreislauf unter dem Flussbett zu injizieren, klingt spektakulär. Und das ist es auch. Der Kühlstoff hat eine Temperatur von minus 196 Grad und bildet gleichsam die Grundlage dafür, nach der Injektion mit Hilfe von Salzlake eine Temperatur zwischen minus 30 und minus 35 Grad aufrechtzuerhalten, um den Tunnelvortrieb zu ermöglichen. So konnte der Eisack in seinem ursprünglichen Flussbett belassen werden. Und der zweitlängste Fluss Südtirols wurde keinen Umweltbelastungen ausgesetzt.

Meisterleistungen am Tunnel-Rand

Derartige Meisterleistungen fordert und fördert der BBT auch auf anderen Gebieten. Im Ahrental haben BBT SE und die Innsbrucker Kommunalbetriebe AG (IKB) beispielsweise ein Gemeinschaftsprojekt umgesetzt, ein so genanntes Unterwerk, mit dessen Strom die Tunnelbohrmaschinen und sämtliche Nebenanlagen versorgt werden. Die IKB ist auch bei einem Pilotprojekt „an Bord“, das große Bedeutung für die klimafreundliche Zukunft haben wird – in Innsbruck und überall, wo es derartige Tunnelbauten gibt.

Im Interview (siehe unten) erklärt BBT SE-Vorstand Martin Gradnitzer das Ziel dieses spannenden Piloten, der im Rahmen des FFG-Programmes „Stadt der Zukunft“ gefördert wird und das geothermische Potenzial des Tunnels auslotet. Die Kraft dieser Erdwärme führt sprichwörtlich ins Erdinnere, wo flüssiges Magma eine Temperatur von etwa 1.000 Grad hat und diese Wärme durch die rund 100 Kilometer dicke Erdkruste hindurch an die Oberfläche strahlt. Auch in die Berge, auch in den Tunnel, wo derart erwärmtes Wasser für die saubere Energieversorgung von Innsbruck genutzt werden könnte.

Verfeinerte Hochwasserprognosen

Neugier und Wissensdurst dürfen wohl kein Ende kennen, wenn es um die Erkenntnis-Chancen geht, welche die Bauarbeiten am BBT offenbaren. Vor diesem Hintergrund wurde am Weltwassertag, dem 22. März, auf einen weiteren nutzstiftenden Effekt aufmerksam gemacht, den der Tunnelbau mit sich bringt. Um den Tunnel planen zu können, mussten nicht nur die Gesteinsschichten erforscht werden, sondern auch „das Wasser“, das logischerweise eine recht bekannte Größe sein sollte, um die Funktion eines unterirdischen Jahrhundertbauwerks nicht zu beeinträchtigen. Dabei wurde derart viel hydrogeologisches Fachwissen gesammelt, dass es Basis für genauere und verlässlichere Hochwasserprognosen sein kann.

„Unser Pilotprojekt ‚Wasserhaushaltsmodelle alpiner Einzugsgebiete‘ schafft nicht nur neue Erkenntnisse über unsere lebenswichtigen Wasserressourcen im Untergrund, sondern bietet zudem Möglichkeiten Hochwasserprognose-Modelle von Flüssen und Bächen zu verbessern“, erklärt Ulrich Burger, Leiter des Fachbereichs Geologie und Hydrogeologie beim Brenner Basistunnel.

Schneller, höher größer, weiter, besser. Rekorde zu brechen, bleibt ein zutiefst menschliches Feuer. Eines, das auch den Bau des BBT beflügelt. In zahlreiche Richtungen.

Weitere Informationen: BBT SE

BBT SE-Vorstand Martin Gradnitzer (links) mit seinem italienischen Vorstands-Kollegen Gilberto Cardola (rechts).
BBT SE
Interview mit BBT SE-Vorstand Martin Gradnitzer
BBT SE-Vorstand Martin Gradnitzer (links) mit seinem italienischen Vorstands-Kollegen Gilberto Cardola (rechts).
BBT SE

wirtschaft.tirol stellte zwei Fragen an den österreichischen BBT SE-Vorstand Martin Gradnitzer (l.), der zusammen mit seinem italienischen Kollegen, Vorstand Gilberto Cardola(r.), die Geschicke für das transnationale Megaprojekt Brennerbasistunnel lenkt.

wirtschaft.tirol: Mit der möglichen Nutzung des Tunnels als CO2-neutraler Energielieferant öffnen sich neue Welten. Welche Chancen orten Sie in diesen Möglichkeiten?

Martin Gradnitzer: Die aus dem Bau des Tunnels resultierenden Chancen für die Zukunft sollen hier bestmöglich genutzt werden. Das größte Einsparungspotenzial von CO2 ergibt sich im zukünftigen Betrieb der alpenquerenden Eisenbahnachse mit ihren Zulaufstrecken für den Güterverkehr. Diese CO2-Einsparungen aus dem Güterverkehr werden die beim Bau emittierten CO2-Mengen bei weitem überschreiten. Aber auch geringere Einsparungen wie die Geothermie werden versucht, ökologisch bestmöglich zu nutzen.

Hier soll in Kooperation mit den Innsbrucker Kommunalbetrieben ein Konzept verfolgt werden, wie die cirka 25 Grad warmen Tunnelwässer nachhaltig im Nahbereich des Tunnelportals des Erkundungsstollens für Heizenergie von Gebäuden – wie zum Beispiel das Betriebsgebäude der IKB, die Olympiaworld oder das Tivoli Schwimmbad – eingesetzt werden können. Solche Konzepte sind Win-Win Situationen für alle Beteiligten, wie die IKB und der BBT, aber auch für die Universitäten und für Tiroler Firmen, wie z.B. die Tiroler Röhrenwerke.

Was sind für Sie persönlich die spannendsten Herausforderungen im Zusammenhang mit Ihrer Vorstandsfunktion?

Die Zusammenarbeit von zwei Staaten bei einem derart großen Infrastrukturprojekt hat vielfältige Aspekte. Neben den technischen Herausforderungen müssen wir für die kulturell bedingten Unterschiede einen Ausgleich schaffen sowie unterschiedliche vertragliche Abwicklungsmodelle gemeinsam umsetzen. In Europa sind historisch bedingt verschiedene, nationale Bahnsysteme vorhanden.

Bereits seit Jahrzehnten wird versucht und daran gearbeitet, den Schienenverkehr innerhalb Europas zu harmonisieren und durchgängig zu machen. Als grenzüberschreitendes Vorzeigeprojekt leistet der Brenner Basistunnel daher einen großen Beitrag, zur Umsetzung eines interoperablen europäischen Eisenbahnverkehrs. Die Hauptaufgabe der Brenner Basistunnelgesellschaft ist es somit, eine funktionierende Eisenbahnanlage zu schaffen, um erstmalig einen sicheren und nahtlosen Zugverkehr auf transnationalen Strecken zu gewährleisten. Das ist das gemeinsame Ziel mit meinem Vorstandskollegen Gilberto Cardola, mit dem BBT ein transnationales Projekt zu bauen, welches Italien, Österreich und auch Europa künftig besser verbinden wird.