Sie sehen die Inhalte der Region Südwest

Region: Südwest, … Status: In Umsetzung

Autobahn: A 81, … Bauliche und betriebstechnische Ertüchtigung des Engelbergbasistunnels

Baden-Württembergs längster und verkehrsreichster Autobahntunnel ist der Engelbergbasistunnel im Zuge der A 81. Täglich passieren ca. 120.000 Fahrzeuge die 3-streifige West- bzw. Oströhre. Nicht nur deswegen ist die Sanierung des Engelbergbasistunnels bedeutend. Auch die Baumaßnahme ist bemerkenswert: mit komplexen Bauabläufen, unter Verkehr, auf engstem Raum. Die Sicherheit muss immer zu 100 Prozent gewährleistet sein – umso mehr, da neben der baulichen Ertüchtigung gleichzeitig die Betriebstechnik erneuert wird.


Projektbeschreibung

Der Engelbergbasistunnel ist das Nachfolgebauwerk des alten Engelbergtunnels aus dem Jahr 1938. Der von 1995 – 1999 erbaute neue Basistunnel liegt etwa 60 Meter unter dem alten Scheiteltunnel und führt durch eine Anhydritstrecke. Dieses Gestein, das sich bei Kontakt mit Wasser in Gips umwandelt und sich dabei um bis zu 50 Prozent ausdehnen kann, sorgt seit der Fertigstellung des Engelbergbasistunnels für einen stetigen Druck auf die Röhren. Im Laufe der Zeit entstanden auf einer Strecke von ca. 180 Metern in der Weströhre und ca. 170 Metern in der Oströhre gravierende Schäden, die eine Sanierung (Ertüchtigung) erforderlich machen.

Vorabmaßnahmen, sieben Bauphasen und eine neue Sicherheits- und Betriebstechnik

Weitreichende Vorabmaßnahmen begannen ab Juli 2016: Für die Bausituation wurden umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen umgesetzt, Flucht- und Rettungswege entsprechend gestaltet, mehr Baufreiheit geschaffen und die Verkehrsführungen vorbereitet. Die Hauptbaumaßnahme startete im September 2019 mit der Verstärkung der Fahrbahnplatte beider Tunnelröhren. Sie erfolgte in den Medien- und Abluftkanälen unterhalb der Straße – unsichtbar für Bevölkerung und VerkehrsteilnehmerInnen. Ab der zweiten Bauphase, ab April 2021, muss für längere Zeit in den Verkehr eingegriffen werden: Innerhalb von sechs Bauphasen werden zunächst die Weströhre, dann die Oströhre schrittweise durch ein Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern verstärkt. Eine zusätzliche Zwischendecke dient zusammen mit der ertüchtigten Fahrbahnplatte als horizontale Versteifung.

Im Zuge dieser Maßnahmen wird auch die Sicherheits- und Betriebstechnik des Tunnels auf den neusten Stand gebracht.

Bau- und Verkehrskonzept sind besonders aufeinander abgestimmt

Das aufeinander abgestimmte Bau- und Verkehrskonzept sorgt dafür, dass die Auswirkungen auf den Verkehr so minimal wie möglich gehalten werden. Dazu gehört auch, dass die Bauarbeiten rund um die Uhr, an sieben Tagen in der Woche stattfinden, sodass benötigte Sperrungen nur nachts erfolgen und eine kürzere Bauzeit geplant werden kann.

Projektübergabe vom Land zum Bund

Am 1. Januar 2021 hat die Autobahn GmbH des Bundes die bauliche und betriebstechnische Ertüchtigung des Engelbergbasistunnels vom Land Baden-Württemberg übernommen. Die Außenstelle Stuttgart-Vaihingen, die zur Niederlassung Südwest gehört, setzt die geplanten Maßnahmen bis zum Bauende im Frühjahr 2025 um.


Seien Sie dabei!

Lust bekommen, an etwas Großem mitzubauen?

Die Autobahn Südwest sucht Sie als IngenieurIn oder BauplanerIn im Straßen-, Brücken- und Tunnelbau in Stuttgart, Karlsruhe, Freiburg, Heilbronn und Heidelberg.

Eine Arbeit an spannenden Infrastrukturprojekten, die mit Ihrer Hilfe für die Ewigkeit stehen!

Bei einem zukunftssicheren Arbeitgeber in Standortnähe mit familienfreundlichen Arbeitszeiten. Bewerben Sie sich jetzt:

www.autobahn.de/karriere



Rund-um-Verstärkung der Tunnelröhren

Der 2.530 Meter lange Engelbergbasistunnel führt auf einer Länge von 450 Metern durch Gipskeuper. Das quellende Gestein verursachte seit der Verkehrsübergabe 1999 auf einer Strecke von ca. 180 Metern in der Weströhre und ca. 170 Metern in der Oströhre – das entspricht etwa der Länge von 1,5 Fußballfeldern – eine Deformation der Tunnelschalen. Dabei sind auch Risse sowie Abplatzungen entstanden.

Herausforderung: Abschnittweise Herstellung der verstärkenden Innenschale

Tunnel im Anhydrit haben grundsätzlich ein höheres Risiko, immer wieder saniert werden zu müssen. Daher wurde die Situation am Engelbergbasistunnel einer grundlegenden, ausführlichen Betrachtung durch international renommierte Fachleute unterzogen. Sie erarbeiteten ein Ertüchtigungskonzept, um die Schäden nicht nur zu beheben, sondern insbesondere, um die Tunnelschalen so zu stärken, damit sie künftig dem Gebirgsdruck besser standhalten können. Der daraus entstandene bauliche Entwurf wird in insgesamt sieben Bauphasen umgesetzt. Die Schwierigkeit dabei ist nicht nur die Erneuerung unter laufendem Verkehr, sondern auch die abschnittsweise Herstellung der 0,4 Meter dicken Tunnelinnenschale aus Beton mit eingestellten Stahlträgern. Doch nur die abschnittsweise Herstellung macht eine Sanierung unter Aufrechterhaltung des Autobahnverkehrs überhaupt möglich.

Darüber hinaus wird im Engelbergbasistunnel Tag und Nacht in wechselnden Schichten gearbeitet –  auch am Wochenende. Das ermöglicht eine kürzere und effektive Bauzeit.

 


Bitte klicken Sie, um die animierte abschnittweise Herstellung der verstärkenden Innenschale zu sehen.


Die Bauphasen der Hauptbaumaßnahme

Bauphase 1: September 2019 bis August 2020:
Verstärkung der Fahrbahnplatten in beiden Röhren um 50 Zentimeter zur horizontalen Versteifung gegen den seitlichen Gebirgsdruck. Die Arbeiten wurden unter der Fahrbahn in den Medien- und Abluftkanälen durchgeführt.

Bauphasen 2-4, Weströhre: Bauphase 2 seit 1. April 2021:
Rechte Seite:
Einbau Rahmensockel und Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern
Linke Seite:
Einbau Rahmensockel und Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern
Firste:
Einbau Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern und regelbarer (Gelenk-) Zwischendecke als horizontale Versteifung

Bauphasen 5-7, Oströhre:
Rechte Seite:
Einbau Rahmensockel und Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern
Linke Seite:
Einbau Rahmensockel und Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern
Firste:
Einbau Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern und regelbarer (Gelenk-) Zwischendecke als horizontale Versteifung



Modernster Tunnelstandard:

Nach betriebstechnischer Ertüchtigung ist der Engelbergbasistunnel auf neuestem technischen Stand

Mit der baulichen Ertüchtigung wird gleichzeitig im gesamten Engelbergbasistunnel die Sicherheits- und Betriebstechnik erneuert. Ein anspruchsvolles Vorhaben, wenn man bedenkt, dass die Sicherheit in den Röhren zu jeder Zeit zu 100 Prozent gewährleistet sein muss. Die bisherige Tunnelausstattung, die größtenteils noch aus der Erstausstattung stammt und heute nach 21 Jahren technisch veraltet ist, kann also nicht einfach abgeschaltet und ausgetauscht werden, auch wenn sie nach den aktuellen Vorschriften nicht mehr den Anforderungen an die Tunnelsicherheit entspricht.

 

Schrittweiser Aufbau, Tunnelsimulator und Parallelbetrieb

Der Auf- und Umbau erfolgt in einem aufwendigen mehrstufigen Verfahren: Aufgrund des detailliert aufeinander abgestimmten Bau- und Verkehrskonzeptes können nicht alle Anlagenteile gleichzeitig und die einzelnen Bereiche auch nicht am Stück erneuert werden. Die neue Tunnelsteuerung wird schrittweise aufgebaut. Ihre Abläufe werden vorher 1:1 in einem speziell für den Engelbergbasistunnel entwickelten Tunnelsimulator nachgebildet und die Funktionsweisen zunächst virtuell getestet. Während dem Einbau der neuen Komponenten bleibt die alte Anlage in Funktion, bis altes und neues System vollständig nebeneinander arbeiten. Der parallele Betrieb wird erst beendet, wenn die neue Tunnelsteuerung ausreichend getestet ist. Dann wird das alte System zurückgebaut.

 

Technik des Engelbergbasistunnels gemäß neuester Richtlinien

Die neue Sicherheits- und Betriebstechnik des Engelbergbasistunnels wird nach dem Umbau dem aktuellen Stand der Technik entsprechen und den Standard der neuesten Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT 2016) erfüllen.


Anzahl und Leistung alter und neuer Komponenten im Vergleich (Beispiel)

Komponente alt neu
Abluftventilatoren 18 Stück 36 Stück
Beleuchtung 1.250 NAV-Leuchten 2.500 LED-Leuchten
Kameras 75 Videokameras 150 Kameras mit Pannenfahrzeug- und Branddetektion

Im Zuge der betriebstechnischen Ertüchtigung werden außerdem z.B. die Lautsprecheranlage mit 225 Lautsprechern, die Energieversorgung, die Brandmeldeanlage, sowie sonstige Tunnelausstattungen erneuert und modernisiert sowie insgesamt ca. 500 km Kabel neu verlegt.


120.000 Fahrzeuge täglich:

Der Engelbergbasistunnel hat während der Sanierung keine Pause

Der Engelbergbasistunnel im Zuge der A 81 ist ein zentraler Bestandteil der regionalen und überregionalen Infrastruktur im Großraum Stuttgart. Bei der Planung der Baumaßnahmen hatte deshalb das Verkehrskonzept höchste Priorität, da nur die erste von insgesamt sieben Bauphasen innerhalb der sechsjährigen Bauzeit ohne Eingriffe in den Verkehr durchgeführt werden kann. 

 

Während der gesamten Bauzeit tagsüber 3 Streifen

Vorrangiges Ziel ist, die Kapazität des Engelbergbasistunnels auch mit Baustelle so weit wie möglich aufrecht zu erhalten und zu verhindern, dass der Verkehr auf das untergeordnete Straßennetz in die umliegenden Gemeinden ausweicht. Daher werden während der gesamten Bauzeit tagsüber die vorhandenen drei Fahrstreifen in jeder Fahrtrichtung zur Verfügung stehen, allerdings mit eingeschränkten Breiten ohne Standstreifen, mit Verschwenkungen und damit einhergehend reduzierter Geschwindigkeit. Nur nachts in der verkehrsarmen Zeit werden einzelne Fahrstreifen in der Bauröhre gesperrt oder diese zwischen 22.00 und 5.00 Uhr für den Verkehr vollständig geschlossen. In diesen Zeiten steht immer mindestens ein Fahrstreifen zur Verfügung. Um die Dauer der Verkehrseingriffe auf das notwendige Mindestmaß zu reduzieren, wird im Engelbergbasistunnel rund um die Uhr und auch am Wochenende gearbeitet.

 

Digitales Verkehrsleitsystem

Ergänzende Verkehrsleitmaßnahmen informieren durch temporäre Reisezeitanzeigen und Stauwarnanlagen. Die Reisezeitenanzeigen sind ein Projekt der Initiative Digitalisierung im Straßenbau des Landes Baden-Württemberg: Digitale Tafeln vergleichen die Reisedauer auf der Autobahn durch den Engelbergbasistunnel mit der Fahrtzeit über das untergeordnete Straßennetz. Das Ergebnis im Vorfeld durchgeführter Verkehrsgutachten: Trotz laufender Sanierung wird es durch den Engelbergbasistunnel meistens schneller gehen, es lohnt sich also, auf der Autobahn zu bleiben.

 


Verkehrsführung nach Bauphasen

Bauphase 1

Baumaßnahme: Verstärkung der Fahrbahnplatte

Verkehrsführung: Arbeiten unter der Fahrbahnplatte / keine Verkehrseingriffe

 

Bauphasen 2 und 3 in der Weströhre

Baumaßnahme: Verstärkung einer Tunnelseite, anschließend der restlichen Innenschale.

Verkehrsführung: Vor dem Tunnelportal wird in Fahrtrichtung Singen ein Fahrstreifen auf die Gegenfahrbahn verschwenkt und durch die Oströhre geleitet. Auf diese Weise wird der benötigte Platz für die Bauarbeiten in der Weströhre in Bauphase 2 auf der rechten Seite und in Bauphase 3 auf der linken Seite geschaffen.

 

Bauphase 4 in der Weströhre

Baumaßnahme: Die Weströhre wird mit einer Zwischendecke verstärkt.

Verkehrsführung: Die Zwischendecke wird nachts unter Vollsperrung eingebaut. Ein Fahrstreifen in Fahrtrichtung Singen wird während dieser Zeit vor dem Tunnelportal auf die Gegenfahrbahn verschwenkt und durch die Oströhre geleitet.

 

Bauphasen 5 und 6 in der Oströhre

Baumaßnahme: Verstärkung einer Tunnelseite, anschließend der restlichen Innenschale

Verkehrsführung: Vor dem Tunnelportal wird in Fahrtrichtung Würzburg ein Fahrstreifen auf die Gegenfahrbahn verschwenkt und durch die Weströhre geleitet. Auf diese Weise wird der benötigte Platz für die Bauarbeiten in der in der Oströhre in Bauphase 5 auf der linken Seite und in Bauphase 6 auf der rechten Seite geschaffen.

 

Bauphase 7 in der Oströhre

Baumaßnahme: Die Oströhre wird mit einer Zwischendecke verstärkt.

Verkehrsführung: Die Zwischendecke wird nachts unter Vollsperrung eingebaut. Ein Fahrstreifen in Fahrtrichtung Würzburg wird während dieser Zeit vor dem Tunnelportal auf die Gegenfahrbahn verschwenkt und durch die Weströhre geleitet.

 


Die Baustelle vor der Baustelle:

Die Vorabmaßnahmen für die Ertüchtigung des Engelbergbasistunnels

Eine Tunnelsanierung fängt nie mit der Hauptbaumaßnahme an, sondern mit der Baustelle vor der Baustelle: Vorbereitende Vorabmaßnahmen schaffen erst die Voraussetzungen für die eigentlichen Bauarbeiten. Im Engelbergbasistunnel stellten schon diese eine umfangreiche Baumaßnahme dar: Seit Juli 2016 wurden diese Vorarbeiten umgesetzt.

Im Wesentlichen wurden die Flucht- und Rettungssituation in den Abluft- und Medienkanälen sowie die Zugänglichkeit der Baustelle durch bauliche Maßnahmen und zusätzliche Sicherheitsausstattung angepasst. Der Baustellenbetrieb erfordert besonders hohe Sicherheitsanforderungen und logistische Belange. Eine Umverlegung der Löschwasserleitungen und zahlreicher Kabel schuf die nötige Baufreiheit. Darüber hinaus wurde die Verkehrsführung der Hauptbaumaßnahme mit neuer Tunnelverkehrstechnik vorbereitet. Das Betriebsgebäude Nord erhielt in diesem Zug eine Erweiterung um einen Einbringeschacht mit Treppenhaus und wurde mit Lastenaufzug und Lastenkran versehen. Außerdem wurden Teile der Betriebstechnik umgebaut, das Lüftungskonzept optimiert und Baustellenzufahrten ausgebaut. Auch die Reisezeit- und Stauwarnanlagen sind bereits in diesem Rahmen eingerichtet worden.

Die Vorabmaßnahmen dauerten insgesamt 3 Jahre und kosteten 25 Millionen Euro.


Sicherheit während der Bauzeit:

Risiken kalkulieren – Großeinsätze üben

Die Sicherheit im Engelbergbasistunnel hat oberstes Gebot – zu normalen Betriebszeiten und erst recht, während Baumaßnahmen in den Röhren unter Verkehr. Während der laufenden Baustelle entstehen neue Risiken durch engere Platzverhältnisse, veränderte Verkehrsführung und Arbeiten an ansonsten unzugänglichen Stellen. Daher wurden bereits im Vorfeld der Hauptbaumaßnahme sicherheitsrelevante Tunnelausstattungen angepasst, ergänzt und ausführlich getestet.

 

Ein Thermoscanner kontrolliert Gefahrguttransporte

Als wesentlicher Bestandteil des Sicherheitskonzeptes wurde beispielsweise ein sogenannter Thermoscanner errichtet. Mit dem Thermoscanner werden alle Gefahrguttransporte vor Einfahrt in die Tunnelröhre mit Gegenverkehr kontrolliert, um das Risiko der Selbstentzündung eines Gefahrguttransportes im Tunnel zu minimieren. Die Gefahrguttransporte werden vor dem Tunnel mit reduzierter Geschwindigkeit auf eine gesonderte Spur geleitet. Dort installierte Spezialkameras erkennen Wärme und scannen die Fahrzeuge auf überhitzte Teile. Stellt das System eine ungewöhnliche Überhitzung und damit einen potenziellen Brandherd fest, wird der Lkw vor der Einfahrt in den Tunnel gestoppt und durch Feuerwehr und Polizei hinsichtlich der Sicherheit überprüft.

 

Die Baustelle wird abgeschirmt

Die Baustelle im Anhydritbereich wird zur Sicherheit der VerkehrsteilnehmerInnen und des Baustellenpersonals mit einem Sichtschutz abgetrennt. Neben der besonderen Baustelleneinrichtung müssen von der Beleuchtung über den Brandschutz bis zur Rettungssituation alle Voraussetzungen für eine sichere Fahrt sowie im Notfall für eine sichere, schnelle Flucht und Rettung gewährleistet sein.

 

Rettungsübungen für Unfälle auf der Baustelle

Für den Fall der Fälle werden auch immer wieder Notfallsituationen simuliert und entsprechende Rettungs- und Großeinsätze auch mit Polizei und Feuerwehr geübt, um die Einsatzplanung zu optimieren: Dazu gehörten beispielsweise potentielle Verkehrsunfälle im Baustellenbereich mit Lkw-Brand oder mit eingeklemmten Personen wie auch die Rettung von verletzten Bauarbeitern.

 

Höchstes Sicherheitsniveau in allen Bauphasen

Da im Rahmen der baulichen Ertüchtigung des Engelbergbasistunnels gleichzeitig die Erneuerung der betriebstechnischen Ausstattung durchgeführt wird, stellt die Gesamtmaßnahme eine große planerische und logistische Herausforderung dar, um alle Bauphasen und Maßnahmen bei immer höchstem Sicherheitsniveau zu koordinieren und durchzuführen.

Häufige Fragen und Antworten

Der Engelbergbasistunnel ist Bestandteil der Bundesautobahn A 81 und befindet sich unmittelbar nördlich des Leonberger Dreiecks bei Stuttgart. Geografisch liegt der Tunnel auf den Gemarkungen Gerlingen und Leonberg.

Der Engelbergbasistunnel ist das Nachfolgebauwerk des alten Engelbergtunnels aus dem Jahr 1938 und wurde etwa 60 Meter unter dem alten Tunnel gebaut. Der alte Engelbergtunnel ist ein sogenannter Scheiteltunnel und konnte nur über steile Zufahrtsrampen erreicht werden. Der höchste Punkt der Autobahnstrecke (Scheitel) befand sich im Tunnel selbst. Der neue Basistunnel durchquert den Engelberg mit nur geringer Steigung und ist daher auch wesentlich länger als der alte Engelberg-Scheiteltunnel.

Der Engelbergbasistunnel hat aufgrund seiner zentralen Lage im Verknüpfungsbereich der A 8 und der A 81 eine sehr große Bedeutung hinsichtlich der Verbindungsfunktion des süddeutschen Raumes in nordsüdliche und westöstliche Richtung. Und auch für den Großraum Stuttgart ist der Engelbergbasistunnel wichtig, da die A 8 und A 81 die einzigen leistungsfähigen Umfahrungen von Stuttgart bilden.

Täglich fahren 120.000 Fahrzeuge durch den Engelbergbasistunnel. Er ist der verkehrsreichste Autobahntunnel in Baden-Württemberg.

Der Engelbergbasistunnel ist 2.530 Meter lang. Er ist der längste Autobahntunnel in Baden-Württemberg.

Der Engelbergbasistunnel wurde ab Juli 1995 gebaut. Die Oströhre wurde im September 1998 frei gegeben. Der Verkehr beider Richtungen führte zunächst durch diese Tunnelröhre bis zur Freigabe der Weströhre im August 1999.

Der Engelbergbasistunnel besteht aus zwei Röhren, die durch sieben gleichmäßig über die Tunnelstrecke verteilte Querschläge miteinander verbunden sind.

Im Engelbergbasistunnel sind in der Weströhre und Oströhre jeweils in einem Teilabschnitt seit der Fertigstellung Deformationen und Schädigungen aufgetreten. Sie sind durch den großen Druck entstanden, den das aufquellende Anhydritgestein ausübt.

Die Geologie im Engelbergbasistunnelbereich ist gekennzeichnet durch die unterschiedlichen Abfolgen innerhalb des im südwestdeutschen Raum anstehenden Gipskeupers. Auf ca. 450 Metern liegt der Tunnel im Anhydrit führenden Gestein, welches bei Wasserkontakt zu Gips aufquillt. Innerhalb der Anhydritstrecke wurde der Tunnel zum größten Teil im Ausweichprinzip mit Knautschzone ausgeführt. Dort wurde die Tunnelsohle auf 3 Meter Dicke verstärkt und eine bis zu 2,5 Meter mächtige Knautschzone ausgeführt. Im Regelbereich ist die Sohle 0,7 Meter dick.

Die Bauzeit für die Ertüchtigung wurde zunächst für fünf Jahre geplant. Aufgrund von Qualitätsmängeln bei den Stahlbauteilen für die Innenschale und deren Behebung wird die Bauzeit bis Frühjahr 2025 dauern.

Mit einem detailliert aufeinander abgestimmten Bau- und Verkehrskonzept werden die Auswirkungen auf den Verkehr so minimal wie möglich gehalten: Trotz Baustelle stehen tagsüber immer 6 Fahrstreifen zur Verfügung, allerdings mit eingeschränkter Fahrbahnbreite und ohne Standstreifen, mit Verschwenkungen sowie damit einhergehend Geschwindigkeitsbeschränkungen. Nachts in den verkehrsarmen Zeiten wird die jeweilige Bauröhre voll gesperrt. Für die VerkehrsteilnehmerInnen gibt es zusätzlich eine digitale Reisezeitinformation und eine Stauwarnanlage.

Da eine Vielzahl der Anlagenkomponenten heute technisch veraltet sind, wird eine betriebstechnische Ertüchtigung der gesamten Tunnelausstattung durchgeführt, damit der Engelbergbasistunnel wieder den Anforderungen an die Tunnelsicherheit nach den aktuellen Vorschriften entspricht.

Die Maßnahmen der baulichen Ertüchtigung beinhalten eine Verstärkung der Innenschale durch ein zusätzliches Betongewölbe mit eingestellten Stahlträgern. Zur horizontalen Versteifung werden zusätzlich die Fahrbahnplatte um 50 cm verstärkt und eine Zwischendecke eingebaut.

Für die Kosten der Hauptbaumaßnahme wurden rund 130 Millionen Euro veranschlagt. Die Vorabmaßnahmen haben 25 Millionen Euro gekostet.

Pressekontakt

Petra Hentschel

Pressesprecherin der NL Südwest

Die Autobahn GmbH des Bundes Niederlassung Südwest
Augsburger Straße 748
70329 Stuttgart