Ortsumgehung B33 - Hornberg: Tunnel Hornberg

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Die Betriebstechnik im Überblick

Die betriebstechnische und sicherheitstechnische Ausstattung von unterirdischen Verkehrsanlagen steht seit den tragischen Unfällen der vergangenen Jahre intensiv auf dem Prüfstand. Bei dem hier vorliegenden Bauwerk sind die aktuellsten Erkenntnisse sowie die Forderungen der gültigen Richtlinie RABT 2003 berücksichtigt. Das folgende Schema verdeutlicht grob die einzelnen Gewerke beim Einbau der Betriebstechnik - fahren Sie mit der Maus über das Schema, so erhalten Sie weitere Informationen rund um den Einbau der Betriebstechnik:

Die Lichtsteuerung: Um für die Autofahrer optimale Bedingungen zu schaffen, sind große Anstrengungen notwendig Die Tunnelbeleuchtung Das Brandmeldesystem - Hightech im Dienste des Brandschutzes Das Funkkabel - Lebensnerv für Handy, Tunnelfunk, Verkehrsfunk und Radio Das Betriebsgebäude am Norportal - zusammen mit der Unterzentrale Süd und der Unterzentrale im Querstollen Ziegeldobel - das Gehirn des Tunnels Die Stromversorgung des Tunnels - Von der 20.000 Volt Leitung zum eigenständigen Netz Die Lüftersteuerung: Zwei unabhängige Systeme gewährleisten die Verkehrs- sowie Brandnotfallbelüftung Die ausgefeilte Lüftungstechnik im Überblick Verschiedene Luftmesseinrichtungen ermöglichen erst die optimale Steuerung der gesamten Anlage Mit Hilfe der guten alten ´Flüstertüte´ gelangen im Notfall die Informationen vor Ort Die Notrufboxen - schalldichte Kabinen ermöglichen den Notruf Die Notrufboxen - schalldichte Kabinen ermöglichen den Notruf Auch im Bereich Verkehrsleitung: Neben Ampeln ist auch wieder Hightech im Einsatz - LEDs weisen den Weg durch die Röhre Auch im Bereich Verkehrsleitung: Neben Ampeln ist auch wieder Hightech im Einsatz - LEDs weisen den Weg durch die Röhre

Audio- und

Videotechnik

Beleuchtung

Verkehrsleitung/

Funktechnik

Brandmelder

Löschwasser

Notruf-

Stationen

Luftmessungen

Stromversorgung

Betriebsgebäude (Link zur alten Seite!) und  Unterzentrale Süd

Für die spätere Wartung: Die Spülschachtnischen

Fluchtstollen und Pannenbuchten

 

Elektroinstallationen

 
Die netzabhängige Energieversorgung wird aus dem 20 kV-Ring der Elektrizitätsbetriebe Mittelbaden in einer Übergabestation außerhalb des Tunnels eingeschleift. Somit wird der Tunnel Hornberg direkt an das regionale Versorgungsnetz angekoppelt und kann autark arbeiten.

Von der Übergabestation führt ein Starkstromkabel zunächst an die Transformatoren, die sich im Betriebsgebäude Nord befinden.

Zudem führt ein Kabel direkt durch die Röhre hindurch in die Unterzentrale Süd, wo es auf die dort eingebauten Transformatoren aufgeschaltet ist. Somit kann die Netzversorgung der gesamten Tunnelelektrik von zwei Seiten unabhängig gewährleistet werden.

Am Nordportal befinden sich insgesamt zwei Transformatoren, die sich jeweils ergänzen. Sie bewerkstelligen die Umspannung auf die Versorgungsspannung von 230/400 Volt.

Blick auf die Elektrounterzentrale Süd:

Direkt neben der Fahrbahn befindet sich die Trafostation (hellgraue Türen am Fuß des Bauwerkes)

Blick auf einen der beiden Transformatoren in der Unterzentrale - ein Bereich, der normalerweise unzugänglich ist.

Die Transformatoren werden mit 20 kV angefahren und stellen damit die Energieversorgung der Röhre sicher.

Eine weitere Trafostation (mit ebenfalls zwei Trafos) ist zudem im Betriebsgebäude (am Nordportal) untergebracht.

 

Im Inneren der Röhre werden über Unterverteiler (jeweils in den Querstollen der Fluchtstollen platziert) die gewünschten Versorgungsspannungen an den vorgesehenen Stellen, die meist in der Nähe von beim Betonieren ausgesparten Nischen liegen, bereitgestellt.

Bei einem Ausfall der Mittelspannung steht eine dezentrale netzunabhängige Notstromanlage zur Verfügung. Dank der USV-Anlage wird im Notfall unterbrechungsfrei die Grundversorgung sichergestellt, so dass alle für die Verkehrssicherheit notwendigen Einrichtungen über ein eigenes Notstromnetz für eine gewisse Zeit weiter mit Strom versorgt können.

Damit ist auch bei einem Netzausfall ein geschwindigkeitsreduzierter Tunnelbetrieb gewährleistet, da alle wesentlichen Sicherheitseinrichtungen voll in Betrieb bleiben:
  • Grundlüftung sowie Brandbelüftung
  • Notbeleuchtung des Tunnels
  • sämtliche Sicherheitssysteme
  • Eigenversorgung der Betriebszentrale

 

Blick auf die Verteilerschränke im Querstollen Storenwald 1

Die Zeit zwischen Netzausfall und Leistungsbereitstellung der Notstromversorgung wird für wichtige Einrichtungen (alle Sicherheitseinrichtungen, Mess- und Steuersysteme, Hinweis- und Sicherheitsleuchten, Nachtbeleuchtung) wird so durch die unterbrechungslose Versorgung (USV) mit Batterie und Wechselrichter sichergestellt.

Elektroinstallationen ...

   ... der Kabelzug bei der Arbeit

In den Sommermonaten 2005 kamen nun wieder verstärkt Arbeiter in der Röhre zum Einsatz:

Es galt die Verkabelung der Röhre herzustellen. Hierzu mussten zunächst in die Leerrohre der Bankette weitere Rohrbündel eingezogen werden.

Diese wurde auf großen Rollen angeliefert und dann mittels maschineller Unterstützung in die entsprechenden Rohre der Kabelschächte eingezogen.

Hier im Bild ein geöffneter Kabelschacht, an dem ein Leerrohrbündel soeben "ausgeschleift" wurde.

Blick in einen weiteren Kabelschacht. Hier sind bereits Leitungs- und Rohrbündel eingezogen. Noch immer erkennt man einzelne (orangefarbene) Zugschnüre, mit deren Hilfe man die Leitungen einzieht.
Für den Betrachter ein heilloses durcheinander - für die Arbeiter Alltag:

"Kabelsalat" beim Einziehen einer Leitung mit der Winde.

Die Hauptarbeitsmaterialien:

Zugschnur auf Seiltrommel und Elektrowinde.

 

Was für den Normalmenschen wie ein Chaos wirkt...

... endet mit einer "sauberen" Verkabelung einzelner Bereiche:

Hier eine fertig verkabelte Notbeleuchtungsnische. Hier wird später ein leuchtender Wegweiser platziert, der den Weg zur nächsten Fluchtmöglichkeit ausweist und die Orientierung auf den Notgehsteigen (durch seitliche Lichtschlitze) ermöglichen soll.

Die Umsetzung und Verknüpfung der einzelnen Baugruppen findet in den Schaltschränken statt, die über die gesamte Röhren verteilt sind: In den Betriebsgebäuden, den Querstollen der Fluchstollen, der Unterzentrale im Ziegeldobel oder in den Notrufboxen.

Hier der Blick auf einen Niederspannungsschaltschrank im Betriebsgebäude am Nordportal.

Ein Glück, dass es Pläne gibt - wer soll hier noch den Überblick behalten: 

Ein Kabelkanal mitten während der Arbeit (im Bereich Ziegeldobel). Die Kabelarbeiten gestalten sich hier  aufwendig, da eine Kreuzung (zur Unterzentrale Ziegeldobel) zusätzlich zur "Querstollentechnik" notwendig ist. 

    

            

Blick in einen geöffneten Kabelschacht im Bankett vor Beginn der Arbeiten. Hier erkennt man noch die in den Leerrohren eingefädelten Zugschnüre, mit deren Hilfe man beim Innenausbau dann die Kabelbündel und Leitungen eingezogen hat.

 

Kabeltraverse und -kanäle

Bevor die Kabelzugarbeiten beginnen konnten, mussten die Schächte sowie die Röhre selbst vorbereitet werden:

An der Zwischendecke wurden Kabelpritschen angebracht, in denen später die Versorgungsleitungen für die einzelnen Geräte (Leuchten, Lüfter,...) geführt werden können.. In einem ersten Schritt wird deshalb die Kabelpritsche über der rechten (Fahrtrichtung Triberg) Tunnelseite an der Zwischendecke montiert. Die Kanäle ähneln den grauen Kunststoffkanälen (Tehaltitkanäle für die Elektroinstallation), die man auch aus den Privathaushalten kennt - nur eben etwas größer.

      

Die vorkonfektionierten Kabel warten auf ihren Einsatz...

  

Die Kabelpritsche bei TM 280

 

Unterzentrale Ziegeldobel

Die beim Vortrieb in Verlängerung des Querstollens Ziegeldobel herausgearbeitete Kaverne beherbergt zwischenzeitlich die Unterzentrale.

Direkt neben der Eingangstüre erkennt man die Druckausgleichsanlage.

Im Innerern - dichtgedrängt die Schaltschränke. Hier die Einspeisung der USV. 

Weitere Schaltschränke beherbergen die notwendige Regel- und Steuertechnik.
"Von draußen nach drinnen"...

Blick in die Unterzentrale.

 

Die Beleuchtungseinrichtungen

Der Tunnel besitzt eine durchgehende Beleuchtung, bestehend aus Einzellampen (Abstand: 80 cm, außermittig an der Tunneldecke befestigt) sowie Einzelleuchten oberhalb der Zwischendecke. Zudem ist eine Brandnotbeleuchtung an den Tunnelwänden installiert. Diese ist einen Meter über den Notgehwegen angebracht. Zusätzliche, automatisch angesteuerte, Beleuchtungseinrichtungen finden sich in den Fluchtstollen.

An den Tunnelportalen sowie in den Drittelpunkten des Tunnels sind Lichtsignalanlagen bzw. Wechselverkehrszeichen für die kurzfristige Umleitung und/oder Sperrung des Verkehrs angebracht.

Die Gesamte Beleuchtung wird von einer zentralen Lichtsteuerung angesteuert.

Oberhalb der Zwischendecke

Bevor die erste Lampe leuchten kann, musste natürlich die Verkabelung sowie die Stromversorgung sichergestellt werden:

Der Blick geht (im Bild oben) in Richtung Lüftergebäude (Nordportal). Die ersten Leerrohre sind eingebaut. Die Abstände dazwischen ermöglichen nun das leichtere Einziehen der Kabel und später die Anbindung der jeweiligen Einrichtungen.

Wie in jedem "gewöhnlichen" Haushalt werden zugleich Verteilerdosen, Steckdosen ("Starkstrom") und Sicherungen an entsprechenden Stellen eingebaut (rechts):

Die elektrische Versorgung ist "etwas größer dimensioniert" im Vergleich zum Wohnhaus:

Die Leitungen haben eine maximale Länge von 200 Meter, der Aderdurchmesser beträgt 4 - 16 mm2 (im Haushalt: ca. 1,5 mm2)....

Hier eine bereits montierte Lampe, die Verkabelung ist ebenfalls eingezogen und muss nur noch verdrahtet werden....

Im Dezember 2005, nachdem die eigene Stromversorgung der Röhre hergestellt war, gingen die Lichter an.

 

 

Die Beleuchtung in der Tunnelröhre

Im Abstand von 80 Zentimetern wurden außermittig an der Tunneldecke Einzellampen  befestigt, die sich durch den gesamten Tunnel hindurch ziehen.

Nachdem die Kabelpritsche in der Mitte der Zwischendecke montiert und mit Kabelbäumen versehen ist, beginnt vom Nordportal her der Einbau der Fahrbahnleuchten.

Was auf den ersten Blick nicht auffällt:

Immer wieder finden sich in regelmäßigen Abständen Leuchten, die von einem orangenen Spezialkabel gespeist werden. Es handelt sich hier um die Notbeleuchtung:

Die Spezialkabel halten über 1000° Grad über eine recht lange Zeit aus, so dass im Tunnel jederzeit eine Grundbeleuchtung  aufrecht erhalten werden kann.

Detailansicht einer Leuchte, inklusive deren Deckenbefestigung. Die graue Kabelpritsche durchzieht die gesamte Röhre. Das schwarze Kabel ist die Antenne, die dünne Leitung das Brandmeldekabel.

 

Montage der Leuchten von der selbst fahrenden Arbeitsbühne aus:

Natürlich wurden vor der Montage der Leuchten auch die  Schallschutzelemente im Bereich des Nordportals angebracht.
Am 7. Dezember 2005 erzeugte die Röhre zum ersten Mal ihre eigene Beleuchtung:  Die Lichter gingen an ...

Nachdem dann auch die bisherige Arbeitsbeleuchtung abgebaut war, bot sich dem Betrachter ein imposantes Bild:

 

Blick aus dem Nordportal in Richtung erste Pannenbucht - schnurgerade reiht sich Leuchte auf Leuchte...

... und am Ende der Röhre (ab Block 147) dann der aus vielen Schwarzwaldtunneln "gewohnte" Anblick einer Tunnelröhre:

Allerdings ist zum Zeitpunkt der Aufnahme nur die Hälfte der späteren Leuchten eingeschaltet - erkennbar an den (beim Fahren störenden) "dreieckigen" Schattenwürfen an der Tunnelwand.

 

Die Fluchtstollen-Beleuchtung

Auch in den Fluchtstollen wurde eine Beleuchtung eingebaut:

An der First entlang verläuft eine Kabelpritsche, ähnlich der im Tunnel. An dieser sind in vorgegebenem Abstand Neonröhren angebracht, die im Service- und Notfall für ausreichende Beleuchtung sorgen.

oben: Blick in Richtung Ziegeldobel

links: Fluchtstollen B33

Für die automatische Steuerung unerlässlich: Bewegungsmelder in allen Fluchtstollen (Ein- und Ausgänge, Kreuzungen, Abzweigungen,...).

 

   

Die Lichtsteuerung

Zur Beleuchtung dienen einheitlich Natriumhochdruckentladungslampen, bei denen auch niedrigere Leistungsbereiche und Teillastschaltungen möglich sind. Dadurch ist eine wirtschaftliche Auslegung des Systems und seine Anpassung an die Außenlichtverhältnisse möglich. Über ein eigenes (USV gesichertes) Netz wird die Notbeleuchtung gespeist.

Die Mittelanordnung der Beleuchtung über der Fahrbahn ist aus Wartungsgründen asymmetrisch um ca. 50 cm in die Fahrspur zum Südportal (Richtung Triberg) hinein verschoben.

In den jeweiligen Einfahrtsbereichen sind die Leuchten auf etwa 140 Meter Länge so eingestellt, dass zwar ein Negativkontrast aber keine Direktblendung auftritt.

In den Haltebuchten sind zusätzliche Leuchten installiert, die diesen Bereich im Bedarfsfall voll ausleuchten. Die Helligkeit im Tunnel muss an die jeweiligen Tageslichtverhältnisse angepasst werden. Dazu erfasst ein Sensor die so genannte Schleierleuchtdichte des Tunnelumfeldes aus der Haltesichtweite vor dem Tunnel.

Dieser Lichtsensor und die nach geschaltete Elektronik bilden die Steuerungsanlage für die Beleuchtung.

Diese kann in mehreren Schaltstufen (100%, 80%, 55%, 20% und 10% der Tagbeleuchtung) für die Durchfahrenden optimale Sichtverhältnisse sowie Adaptionsstrecken (Anpassung des Augenlichts an die Umgebungshelligkeit) schaffen.

 

Die Brandnotbeleuchtung

Für die Brandnotbeleuchtung sind entlang den Tunnelwänden in einem Meter Höhe über den Notgehwegen spezielle Leuchten vorgesehen. 

Sobald ein Brand lokalisiert ist und die Axialturbinen am Nordportal anlaufen werden sie aktiviert, da durch die zu erwartende Verrauchung des Firstbereichs die übliche Beleuchtung an der Decke ihre Funktion verlieren kann.

 

Hier wurde gerade die Halterung für die speziell angefertigten Sicherheitsbeleuchtung montiert und die elektrischen Anschlüsse vorbereitet,

Unmittelbar nach der Montage; die Anschlüsse sind verlegt ....

.... seitlich sind (grüne) LEDs eingearbeitet, die die Orientierung in Kombination mit dem Strahler auf der vorderen Seite im Brandfall erleichtern soll.

Hier die fertige Beleuchtungseinrichtung. Auf dem hinterleuchteten Schild zeigt das Männchen immer zum nächstgelegenen Fluchtstollen; darunter die genauen Meterangaben.

 

Brandmeldeeinrichtungen

    aus Fibro-Laserkabel sowie Handfeuermelder

Entlang der gesamten Tunneldecke verläuft ein spezielles Sensorkabel. Dieses dient als linearer Wärmemelder und ermöglicht es, die Temperatur im fast 2000 Meter langen Kabel kontinuierlich festzustellen. Dabei sind die einzelnen Abschnitte des Kabels noch einmal in verschiedene Unterzonen eingeteilt, so dass verschiedene Auslösungsparameter einprogrammiert werden können.

Fast unscheinbar: Zwischen Kabelpritsche und dickem, schwarzen Funkkabel verläuft das Sensorkabel für die Brandmeldung.

Wird an einer Stelle des Kabels eine bestimmte Temperatur überschritten oder werden ungewöhnliche Temperaturverläufe festgestellt, so gibt die Brandmeldezentrale Alarm - dabei wird die genaue Meldestelle angezeigt.

Unscheinbare Higtech: Der Aufbau des Sensorkabels - LWL (Lichtwellenleiter) gewährleisten höchste Sicherheit.

Die vom Sensorkabel zurückkommenden Lasersignale werden ausgewertet und verarbeitet. Anschließend werden die Daten am Bildschirm ausgegeben und es werden ggf. blitzschnell notwendige Maßnahmen (Öffnen der Brandschutzklappe an der betroffenen Stelle, Anlaufen der Lüfterturbine, Verkehrsregelung,...) automatisch eingeleitet:

Schnurgerade in der Mitte der Zwischendecke. - parallel zum deutlich sichtbaren Funkkabel, verläuft das Brandmeldekabel, das auch höchsten Temperaturen standhält.
Selbstverständlich sind zusätzlich zum Sensorkabel auch noch Handfeuermelder herkömmlicher Bauart an allen relevanten Stellen (Luftschleusen der Fluchtstollen, in den Fluchtstollen selbst, der Unterzentrale Ziegeldobel, dem Betriebsgebäude, im Treppenhaus des Lüftergebäudes,....) zu finden.

Der maximale Abstand zwischen diesen Notrufstationen mit manuellen Brandmeldeeinrichtungen sowie  Handfeuermelder beträgt 150  Meter und ergänzen so die Sicherheitsausrüstung. 

Das kleinere der beiden kreisrunden Geräten in dieser Abbildung ist ein Rauchmelder, wie er sich an zahlreichen Stellen in der gesamten Röhre (bei elektrischen Anlagen, in den Querstollen, den Schleusenkammern, Fluchtstollen, Betriebsgebäude,...) findet.

 

Lüftertechnik

     ... zwei unabhängige Systeme gewähren höchste Sicherheit

Die Tunnellüftung erfolgt im Normalfall längs des gesamten Tunnels. Auf die ursprünglich vorgesehene aufwändigere und vor allem in der Unterhaltung teurere Mittelabsaugung mit Abluftkamin im Bereich des Schlossbergs konnte verzichtet werden. Bei normalen Verkehrsverhältnissen genügt die natürliche Längslüftung (Kamineffekt). Für stockenden Verkehr und Stau sind zusätzlich Strahlventilatoren im Deckenbereich des Tunnels eingebaut. Im Brandfall steht ein zweites, unabhängiges Belüftungs- und Rauchabsaugungssystem zur Verfügung. Damit liegt eine vollkommene Trennung der Betriebslüftung und der Brandfalllüftung vor.

Blick auf das Nordportal: Der graue "Schacht" über dem Portal ist der Abluftkamin. Es bildet den Abschluss des so genannten "Lüftergebäudes", das die zwei großen Strahlventilatoren beherbergt. Abgetrennt durch Schallschutzkulissen (Lärmschutz) kann so der Tunnel über das Lichtraumprofil oberhalb der Zwischendecke in Kombination mit den automatischen Brandschutzklappen entlüftet werden.

Schallschutzkulissen

 

Um das Arbeitsgeräusch der großen Ventilatoren zu absorbieren wurden zwei "Kulissen" eingebaut:

 Wabenartige, gefüllte Dämmelemente in einer Edelstahlhülle. Hier der Blick auf die "äußere Reihe", unmittelbar hinter dem Abluftschacht...

 

Blick durch die Kulisse in den "Lüfter-Raum", der künftig die zwei großen Abluftturbinen beherbergen wird. Der Blick geht aus dem einen Dämmelement heraus über die Luke zum Einhub der Gerätschaften bis hinüber zur zweiten Kulisse. Diese trennt den Übergang zum Luftraum über der Zwischendecke - somit wird die Geräuschentwicklung auch in/aus dieser Richtung unterbunden. Die erste schluckt den Lärm "hinter" der Turbine, bevor die Abluft über den Kamin am Nordportal ausgeblasen wird.

Ein unheimliches Gefühl:

Hält man den Kopf zwischen die Dämmelemente der Kulisse und versucht dann sich mit einem Gegenüber zu unterhalten, muss man schreien um sich verständigen zu können...

Blick durch die Kulissen in die Zwischendecke...

... und der Blick aus dem Kamin:

Blick auf den Kamin vom Dach des Lüftergebäudes aus. In der Bildmitte links das neue Streusalzdepot (Salzsilo).

Das fertige Nordportal und der Zugangsstollen zum Lüftergebäude - in der Bildmitte der Abluftkamin:

 

Krananlage

 

Mit diesem Schwerlastkran, der eigens dafür in der Turbinenhalle vorgesehen und eingebaut wurde, werden die Turbinen in das Lüftergebäude gehoben. Zudem kann er im Wartungsfall helfen, die schweren Maschinen zu bewegen.
Am 3. November 2005 hängt schließlich die erste der beiden Lüfterturbinen am Kran. Der Schwerlastwagen "parkte" in Farbahnmitte, der Lastkran im Lüftergebäude wird erstmals im "Ernstfall" eingesetzt...

Problemlos und passgenau konnte die Turbine innert kürzester Zeit an ihren Platz gehoben werden.

 

Blick von der Fahrbahn auf die verschlossene Klappe zum Lüfterraum:

 

Die Abluftzentrale am Nordportal

 
Am 3. November 2005 hing die erste der beiden Lüfterturbinen am Kran. Problemlos und passgenau konnte die Turbine innert kürzester Zeit an ihren Platz gehoben werden.
Nach und nach wurden die weiteren Baugruppen auf die Zwischendecke hinauf gehoben und an ihren ungefähren späteren Positionen abgesetzt und gesichert.

Hier ein Ansaugstutzen, der auf den Einbau in die Schottwand wartet... 

Auf diesem Ansaugstutzen sitzt später der Ventilator. Hier der Blick von vorne...
... und hier der Anblick von hinten: Mächtige Stromkabel führen zum Motor.

Nach und nach werden die einzelnen Teile zusammengesetzt und in ihrer endgültigen Position verankert.
Um die mächtigen Ventilatoren zu "entkoppeln" sind große Lager notwendig, die entstehende Schwingungen und Vibrationen ableiten können.

Die Lüfterkammer erhält jeweils vor den Kulissen eine Schottwand; die Luftzufuhr erfolgt dann durch diese großen Ansaugstutzen.

Blick auf die fast vollständig montierte erste Turbine (rechte Seite):

Noch ungeschützt präsentiert sich ein Ventilator:

Damit alle Sicherheitsvorkehrungen erfüllt sind, müssen die Rotoren "hinter Gitter".
In der Turbinenkammer:

Mehr als fingerdicke Kabel führen zu den beiden Turbinen.

Elektrik überall ...

... Schaltschrank in der Turbinenkammer. Hier laufen zentral einzelne Messdaten auf.

Blick auf die einsatzbereite Radialturbine:

 

Testlauf der Brandnotfallbelüftung und Sicherheitstechnik

 

Die Brandlüftungsklappen

Im Brandfall erfolgt die Rauchabsaugung über eine Absaugzentrale am Nordportal. Dort sind zwei Axialventilatoren mit einer Förderleistung von je 130 m³/s und einem elektrischen Leistungsbedarf von insgesamt 200 kW installiert. Sie sind direkt verbunden mit dem zehn m² großen Kanalquerschnitt oberhalb der Tunnelzwischendecke.
Schon bei der Herstellung wurden in der Zwischendecke in regelmäßigen Abständen (zwischen 75 bis 100 Meter) einzeln steuerbare Klappen mit je drei m² Öffnungsfläche ausgespart. Diese wurden mit den vorgesehenen Brandschutzklappen versehen.

Beim Auftreten eines Brandes wird dieser automatisch lokalisiert und die im Bereich des Brandherdes befindlichen Klappen werden geöffnet. Gleichzeitig laufen die beiden Axialventilatoren am Nordportal an und saugen den Rauch ab.

Gleichzeitig wird die Brandnotbeleuchtung an den Tunnelwänden 1,0 m über den Notgehwegen aktiviert, da durch die Verrauchung des Firstbereichs die übliche Beleuchtung an der Decke ihre Funktion verliert.

In genau vorgegebenem Abstand folgt Klappe um Klappe. Oberhalb der Zwischendecke befindet sich dann ein Stellmotor sowie diverse el. Installationen. Die Steuerung erfolgt vom Betriebsgebäude aus.
Blick auf die Brandklappe von oberhalb der Zwischendecke:

Deutlich erkennt man rechts das geöffnete feuersichere Gehäuse mit dem Stellmotor sowie der Elektronik.

Hier der Blick in den Kasten:

In der Bildmitte das Handstellrad, links daneben die Steuerung sowie der Motor. Das gesamte Gehäuse ist dick mit einer schwarzen, feuerfesten Kunststoffisolation geschützt.

Blick auf die Brandklappe:

In einem eleganten Bogen schwingen sich Kabelpritsche auf der einen und Funkkabel bzw. Brandmeldekabel auf der anderen Seite der Lüfterklappe vorbei.

Blick auf die geöffnete Lüfterklappe von oben: Unterhalb der Zwischendecke erkennt man im orangefarbenen Licht der Tunnelbeleuchtung die Fahrbahn, den Notgehweg sowie ein Stück Tunnellaibung:

Zum Abschluss der Arbeiten an den Brandschutzklappen wurden alle relevanten Teile (Steuer- und Regeltechnik, Mechanik und Verkabelung) mit einem feuerfesten Kasten umgeben.

Testlauf der Brandnotfallbelüftung und Sicherheitstechnik

 

  

Strahlventilatoren

 

Die Tunnellüftung erfolgt im Normalfall längs des gesamten Tunnels. Bei normalen Verkehrsverhältnissen genügt die natürliche Längslüftung (Kamineffekt). Für stockenden Verkehr und Stau sind zusätzlich vier Strahlventilatoren im Deckenbereich des Südportals vorgesehen.

Die vier Strahlturbinen finden sich im gleichmäßigen Abstand hinter dem Ende der Zwischendecke (Block 147) und dem Südportal. Mittels Arbeitsbühne und Gabelstapler wurden sie am 8. November 2005 angebracht.

Die Steuerungstechnik findet im gleichen Block Platz - dafür wurden zusätzliche Aussparungen in der Tunnellaibung vorgesehen (hier direkt im Anschluss an eine Notbeleuchtungsnische). 

Nach der Montage müssen diese Turbinen nun noch angeschlossen werden. Fingerdicke Kabel wurden hierfür bereits eingezogen und hängen von der Decke herab.

Fertig für den Probebetrieb; die Steuerung ist angeschlossen:

Die Handsteuerung des zweiten (weiter innen liegenden) Lüfterpaares in einer Wandnische. Am linken Bildrand erkennt man noch die Brandnotbeleuchtung.

Lüftersteuerung

 
Im Brandfall erfolgt die Rauchabsaugung über eine Absaugzentrale am Nordportal. Dort sind zwei Axialventilatoren mit einer Förderleistung von je 115 m³/s und einer Gesamtleistung von 630 kW (entspricht also ca. 430 PS je Turbine!) installiert. Sie sind direkt verbunden mit dem zehn m² großen Kanalquerschnitt oberhalb der Tunnelzwischendecke.

Blick auf die Zentralsteuerung der Brandlüftung:

Bei Volllast werden von jeder Turbine pro Sekunde rund 115 Kubikmeter Luft über die Zwischendecke abgesaugt. Dies bedeutet, dass in der Abluftkammer ein "kleiner Sturm" mit einer Windgeschwindigkeit von rund 75 Stundenkilometer "pfeift".

 

Das Touchscreen-Display des Steuer-PCs ermöglicht die vollständige Überwachung und Steuerung der Brandlüftungs-Einrichtung: Brandklappen sowie die beiden Turbinen können von diesen beiden Schaltschränken aus zentral angesteuert werden.

Auch in der eigentlichen Turbinenkammer stehen Schaltschränke:

Die Frequenzrichter für die Turbinen sowie Mess- und Regeltechnik.

Die Hauptschaltschränke im Lüftergebäude.

Diese regeln u. a. die Stromversorgung der Turbinen.

Zahlreiche Mess- und Anzeigegeräte helfen, die sichere Arbeit der Turbinen zu gewährleisten.

Hier der Blick auf die Anzeige während des Anlaufens einer Turbine:

27,1 kW - noch lange nicht Volllast!

Testlauf der Brandnotfallbelüftung und Sicherheitstechnik

Schleusenkammer-Ventilatoren

 
Auch für die Fluchtstollen, genauer gesagt für die Schleusenkammer der vier Querstollen, werden Strahlventilatoren benötigt.

Die Strahlturbinen werden auf der Innenseite der Querstollen, direkt an der dafür vorgesehenen Öffnung in der Schottwand, angebracht.

Die Turbinen erzeugen einen kleinen Überdruck in der Schleusenkammer, so dass im Brandfall kein Rauch aus der Röhre in die Fluchtstolen gelangen kann.

Im Brandfall werden diese Turbinen sofort angeschaltet und halten so den Rauch in der Röhre zurück. Im Normalfall laufen die Turbinen nur kur selten an, um den Druck in der Schleusenkammer aufrecht zu erhalten.

 

 

Löschwasserversorgung

In genau definierten Abständen sind für den Notfall Hydranten eingebaut. In den jeweiligen Hydrantennischen kann die Feuerwehr Löschwasser entnehmen.

Zudem kann bei Reinigungsarbeiten der Straßenmeisterei hier Wasser entnommen werden.

Die Wasserversorgung erfolgt über ein Löschwasserbecken, das in der Elektrounterzentrale am Südportal eingebaut ist. Von hier aus wird das Löschwasser mit erhöhtem Druck (über die blaue Leitung ) in die Röhre transportiert.

Blick in das gerade in der Befüllung befindliche Löschwasserbecken in der Elektrounterzentrale.

Das Löschwasserbecken versorgt die Hydranten in der Röhre. Da das Wasser bei der Einspeisung mit einer Druckerhöhungsanlage auf einen Arbeitsdruck von 6 Bar angehoben wird, steht an jeder Stelle der Röhre genügend Druck zur Verfügung.

Am Nordportal wurde ein großes Havariebecken angelegt. In diesem Notfallbecken können rund 100.000 Liter (z. B. Löschwasser, ...) zurückgehalten werden.

Normalerweise fließen alle Abwässer durch das Becken der Kanalisation zu. Im Notfall wird dies jedoch unterbunden, so dass dort das Abwasser zentral gesammelt und entsprechend entsorgt werden kann.

 

 

 

 

Spülschachtnischen

Für die Betriebstechnik sind nach einem genauen Sicherheitskonzept bereits während des Innenausbaus Nischen in der Innenschale vorgesehen. Neben der Notrufnische und den Hydrantennischen spielt die Spülschachtnische eine besondere Rolle:
Hier muss in regelmäßigen Abständen (ca. 2x pro Jahr)die Bergwasserdrainage sichergestellt werden:

Im Mörtelbett verlegt erkennt man in der Spülschachtnische das Teilsickerrohr (blau), das an diesen Stellen aufgeschnitten ist, damit man mit dem Spülgerät bzw. der Videokamera in das Drainagerohr "einfahren" kann.

Kontrollblick durch das Auge der Kamera:

Vor der Bauübergabe wurde die gesamte Röhre einer Kamerabefahrung unterzogen - Verschmutzungen und schadhafte Stellen wurden so lokalisiert, protokolliert und ggf. in Stand gesetzt.

So wartet der Schacht nun auf seinen weiteren Einsatz. Blick in die fertige Spülschachtnische, wie sie in regelmäßigen Abständen, an den Tunnellängsseiten sich jeweils gegenüberliegend, die Röhre durchziehen.
Auch der Bereich der offenen Bauweise wird, ebenso wie die Pannenbuchten, nach Bedarf gespült. Der Schacht weicht hier von der Normalform ab.

Der Funkverkehr

Für den Sprechfunkverkehr des Betriebs- und Unterhaltungsdienstes der Polizei und der Feuerwehr ist im Tunnelfirst (bzw. entlang der Zwischendecke) oberhalb der Fahrbahn eine Leckkabelantenne mit zweiseitiger Einspeisung installiert.

Im unmittelbaren Portalbereich (Südportal) befinden sich in der Tunnelfirst zwei Antennen, mit deren Hilfe später das Handy-Signal in die Röhre abgestrahlt wird. Hierfür wurde an der Unterzentrale Süd zwischenzeitlich der Funkmast und die dazugehörige Technik montiert.
Hier die Einspeisung im Bereich des Nordportals:

In der Pannenbucht erfolgt die Einspeisung des Signals in die Antenne. Von hier aus wird die zweiseitige Einspeisung realisiert, damit auch im Katastrophenfall in allen wesentlichen Bereichen der Funkverkehr funktionsfähig bleibt.

Mit Hilfe einer selbst fahrenden Arbeitsbühne und einem Montagezug wird das dicke Hohlkabel an der Decke montiert:

Hier der Blick auf den Hohlleiter, der als Funkkabel zum Einsatz kommt.

Unter der schwarzen Isolierung liegt eine dünne Kupferfolie (Schirmung), dann folgt eine dicke weiße Schicht als Isolierung und Schutz, bevor der innere Hohlleiter, ein Kupferröhrchen, folgt. Dieses überträgt alle Funksignale in die Röhre.

Eine Funkantenne befindet sich am Nordportal, auf der "Rückseite" des Lüftergebäudes.

Diese Antenne wurde am 14.12.2005 mit Hilfe eines Schwerlastkrans auf ihre endgültige Position gehievt.

Ein Hilfsgerüst schützt die Arbeiter bei der Montage.

Fortan kann von dieser Seite aus das Signal eingespeist werden. Die gesamte Betriebstechnik wird für den Bereich "Funktechnik" über die Elektrounterzentrale Süd abgewickelt.

 

Die Weihnachtsnacht 2005

Kurz vor der Eröffnung:

Eine der beiden Antennen zur Einspeisung der Funk- und Handysignale.

Im Bereich des Südportals findet sich am First "geballte Technik":

Die beiden Funkantennen, die Beleuchtung der Adaptionsstrecke, ein Lautsprecher im Hintergrund sowie einer (der insgesamt 44) Videokameras (in der Mitte, zwischen den Antennen).

 

Luft-Messeinrichtungen

   ... Sichttrübungsmessung sowie CO-Messung

An genau festgelegten Stationen entlang der Tunnelröhre finden sich verschiedene Messstationen; deren Verkabelung ist durch die während des Innenausbaus eingezogenen Leerrohre und Aussparungen vorgegeben:

Großaufnahme eines Sensors der für die Messung der Luftgeschwindigkeit. Jeweils zwei dieser Messfühler stehen sich an den Tunnelwänden diagonal gegenüber.

Im Bild oben erkennt man den "Partnersensor" für dieses Gerät am oberen Bildrand 

Sämtliche Messdaten laufen in den Schaltschränken auf, die nach genauen Planungen in der gesamten Röhre verteilt sind, z.B. in den Querstollen, im Bereich der Notrufboxen, ...

Hier eine Steuerung, die "entscheidet", ob bestimmte Maßnahmen erforderlich werden und diese dann auch einleitet.

Weitere Sensoren:

 

Meist im Bereich der Notrufnischen findet man dieses Gerät. Mit seiner Hilfe erfolgt die Sichttrübenmessung.

In der Luft befindliche Schwebeteilchen aus den Abgasen sowie Rußpartikel beeinträchtigen die Sicht. Mit Hilfe der Messdaten werden u.a. die Lüfter gesteuert.

 

 

 

Hier einer der Messfühler, dir für die Erfassung von Temperatur und Luftfeuchte zuständig sind.

Lautsprecheranlage

Entlang der gesamten Tunneldecke sowie in den Portalbereichen und in den Fluchstollen gibt es Lautsprecher, die im Katastrophenfall die Verständigung aufrecht erhalten und mit deren Hilfe gezielte Informationen weitergegeben werden können

Die Anordnung der Lautsprecher ist so gewählt, dass eine Flächendeckende Beschallung der Röhre gewährleistet ist.

Personen, die sich z.B. in der Röhre befinden, können gezielt angesprochen werden.

Ergänzend zu den Lautsprechern an der Tunneldecke gibt es kleinere Lautsprecher im Bereich der Notrufboxen und Querstollen.

Hier im Bild ein Lautsprecher in einer Schleuse; der kleinere Apparat hinter dem Lautsprecher ist ein Rauchmelder.

 

  

Pannenbuchten

   ... in den Drittelspunkten der Tunnelröhre 

Zwei Pannenbuchten, jeweils in den Drittelpunkten des Tunnels, ermöglichen das kurzzeitige Abstellen bzw. das Wenden von Kraftfahrzeugen im Not- oder Bedarfsfall.
Die durch Edelstahlstäbe abgehängte Zwischendecke der Pannenbuchten werden durch zusätzliche feuerfeste Ummantelungen vor eventuellem Feuer geschützt. Im Bildvordergrund links eine Brandlüftungsklappe.

Neben dem Bedarfsfall bieten die Pannenbuchten auch eine Wartungsmöglichkeit für den Bereich oberhalb der Zwischendecke. Über eine Luke, die sich genau über den Pannenstreifen befindet, kann diese zugänglich gemacht werden.

Um zu vermeiden, dass ein Kraftfahrzeug frontal auf die Stirnwand der Pannenbucht auffährt hat man dort Gleitwände angebracht. Zudem befindet sich hier auch eine Notrufbox:

 

Fluchstollen

   ... und deren Querstollen mit Schleusenkammern 

Fünf Fluchtwege stehen in Abständen von ca. 300 Meter, über die Tunnellänge verteilt, zur Verfügung. Diese sind mittels Schleusenkammer von der eigentlichen Röhre getrennt. Der mittlere Fluchtstollen ist befahrbar. Speziell für diesen Rettungsweg wurde von der Freiwilligen Feuerwehr Hornberg ein spezielles Tunnelrettungsfahrzeug angeschafft.

Der Weg zu den Fluchstollen wird durch die Fluchtwegpictogramme angezeigt. Große Markierungen sowie Signalleuchten mit orangenem Rundumblinklicht weisen im Notfall den Weg.

 

Notrufstationen ("Boxen")

Diese Stationen befinden sich im Abstand von jeweils 150  Meter und ergänzen die Sicherheitsausrüstung des Tunnels mit manuellen Brandmeldeeinrichtungen und Handfeuermeldern. 

Um in der Tunnellaibung Platz für die künftigen Notrufboxen zu schaffen (sofern sie nicht im Bereich der Querstollen lagen), wurden beim Innenausbau bereits Schalelemente am Schalwagen angebracht. Nach dem Betonieren blieben so "Aussparungen" in der Betonschale zurück:

In den Abbildungen erkennt man eine vorbereitete Notrufnische. Links das Schalelement, das für diese Art der Nische verwendet wurde. Rechts die fertige (ausgeschalte) Nische; davor ein im Notgehweg eingelassener Schachtdeckel, der einen Zugang zum Kabelschacht ermöglicht.

Eine Notrufnische, nach Installation des Schaltschrankes sowie der zugeordneten Warnleuchte.

Durch Betätigung des Notrufs bzw. durch Öffnen der Türe wird später die über der Notrufstation liegende Rundum-Blinkleuchte aktiviert. Gleiches geschieht bei den nächstliegenden Stationen; zudem wird an den Signalanlagen an den Portalen sowie in der Röhre auf gelbes Blinklicht geschaltet.

Einer der Schaltschränke für die Notrufboxen. Außen Edelstahl - Innen feuerfest verkleidete Elektronik. Neben den Elementen für den Notruf finden hier auch diverse Messgeräte Platz. 

Das Verkehrszeichen, das auf die Notrufboxen hinweist, ist später ständig beleuchtet.

Notrufbox mit fertig installiertem Schaltschrank, Licht sowie Lautsprecheranlage (nicht sichtbar an der Rückseite der Nische). Nun fehlt noch die schalldichte Kabine in Signalfarbe.

Eine fertige Nische (Block 136):

Auch bei den Querstollen sind Notrufboxen vorgesehen. Hier ein Schaltschrank während den Installationsarbeiten. Rechts ist der grüne Türrahmen des Fluchtstollens erkennbar, davor ein Spülschachtdeckel.

Die fertige Notrufnische vor dem Querstollen:

Die fertige und einsatzbereite Notrufbox. Sobald die Tür geöffnet wird, beginnt die orangene Warnleuchte aufzuleuchten. Ein helles Hinweisschild macht die Notrufnische von weithin sichtbar.

 

   

Verkehrsleitung

An den Tunnelportalen sowie in den Drittelpunkten des Tunnels werden Lichtsignalanlagen bzw. Wechselverkehrszeichen für die kurzfristige Umleitung und/oder Sperrung des Verkehrs angebracht. Diese schalten bei jeglichem Notsignal auf gelbes Blinklicht.
Mehrere Videokameras werden entlang der Tunnelfirste sowie im Portalbereich angebracht. Somit können die Notrufnischen, die Fluchtwege sowie die Gesamtverkehrssituation gleichzeitig beobachtet werden. Die Signale der Kameras laufen im Leitpult im Betriebsgebäude auf und werden zeitgleich auf verschiedenste Monitore zentral bei der Polizei aufgeschaltet.

Blick in den "Leitstand" im Betriebsgebäude am Nordportal.

Das künftige "Hirn" der gesamten Steuer- und Regelungstechnik:

Wo früher eine ganze Reihe von Schaltpulten und Schalttafeln notwendig war reicht heute ein "handelsüblicher" PC, der an den zentralen Server angeschlossen ist.

Im späteren Leitstand untergebracht - optisch ansprechend, sehr unscheinbar und trotzdem eines der wesentlichen Bauteile der gesamten Betriebstechnik: Der Zentralserver

 

 

 

Im Normalfall und bei Normalbetrieb sind diese Monitore dunkel geschaltet. Erst wenn der regelmäßige Verkehrsablauf gestört ist oder ein Notruf abgesetzt wurde, wird die Anlage aufgeschaltet.

Die Polizei kann bereits anhand der ersten Bilder das Ausmaß der Störung abschätzen und geeignete Maßnahmen einleiten.

Zusätzlich zu den üblichen Verkehrszeichen und Warnsignalen ist ein Lichtleitsystem entlang der Fahrbahnkante vorgesehen. Wie schon beim Tunnel in Hausach wird an Stelle der alten selbst reflektierenden eine Version mit LEDs angebracht...
... dieses Licht führt den Autofahrer sicher durch die Röhre. Ein wenig nach Flughafen sieht es trotzdem aus ...

Neben den LED-Leitbändern rechts und links im Tunnel sind auch der selbstleuchtende Mittelstreifen (hervorgerufen durch in die Mittellinie eingearbeitete Glasperlen) mit Reflektoren und grüne LED-Leisten im Bereich der Fluchtstollen sowie die grünen LED-Leisten in den Brandnotbeleuchtungen Teil des ausgeklügelten Sicherheitssystem.
Im späteren Verkehrsbetrieb wird jedoch nu die Fahrspur beleuchtet, auf der sich das Fahrzeug befindet. D.h. man wird durch die Lichttechnik sicher durch die Röhre geführt.

Die rückseitige Beleuchtung ist deaktiviert (und wird nur im Bedarfsfall - z.B. Brand - eingeschaltet).

Selbstverständlich können auch alle Verkehrzeichen von der Leitzentrale aus gesteuert (und bei Bedarf umgeschaltet) werden.

 

 

Videotechnik

In der Röhre finden sich zahlreiche Videokameras zur Überwachung der Verkehrssituation und zur Lokalisierung von Störungen. Im März 2006 werden hierfür im Betriebsgebäude die Videomodule montiert. Die Kameras selbst folgen erst gegen Ende der Arbeiten an der Betriebstechnik.

Insgesamt 44 Videokameras erfassen jeglichen Beeich in und um die Röhre.

Hier der Blick auf eine der acht Pannenbucht-Kameras; diese ist auf Höhe der Fahrzeuge platziert und dient zur Fahrzeugerkennung (die Daten werden auf einer Festplatte festgehalten und turnusgemäß überschrieben - sofern kein Alarm ausgelöst wurde).

Auch im gesamten Deckenbereich findet man immer wieder diese Kameras. Mit diesen ist eine Überwachung des Verkehrsflusses möglich.

Im Bereich von Fluchstollen können die Kameras auf den Türbereich zoomen, falls hier Alarm ausgelöst wird.

Im Bereich der Schleusen sind kleine Domkameras installiert, ebenso wie in den Fluchtstollen.

Vor den Portalen werden spezielle Domkameras montiert; diese sind im Normalzustand auf "Weitwinkel" geschaltet und ermöglichen einen Überblick über die Verkehrssituation. Im Bedarfsfall kann die Kamera auch ferngesteuert werden und bestimmte Bereiche heranzoomen.

Im Bereich der beiden Portale findet sich Videokameras in einem speziellen, beheizbaren und wasserdichten, Gehäuse.

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