Marco Zbinden ist seit 2016 beim Projekt Sicherheitsstollen Cholfirst dabei. Er hat in dieser Zeit viel geplant und wird ab Mitte Jahr mit seinem Projektteam den Einbau der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen (BSA) im Sicherheitsstollen begleiten. Aktuell arbeitet er bei Amstein + Walthert Progress AG als Bereichsleiter, ist Mitglied der Geschäftsleitung und Partner.
Marco Zbinden – wie wird man zum Projektleiter BSA bei einem Tunnelprojekt?
Mein Weg zur Arbeit auf dem Nationalstrassenperimeter und den Betriebs- und Sicherheitsausrüstung (BSA) war eher zufällig. In meiner ersten Ausbildung lernte ich Netzelektriker. Nach der BMS schloss ich ein Informatikstudium an der ZHAW in Winterthur ab und hatte auch einen ersten Job in diesem Bereich. Bei meinem heutigen Arbeitgeber begann ich vor 16 Jahren als IT-Consultant. Vor elf Jahren konnte ich den Bereich BSA übernehmen und habe ihn seither mit meinem Team massgeblich aufgebaut und weiterentwickelt.
Was sind deine Aufgaben beim Sicherheitsstollen Cholfirsttunnel?
Ich bin als stellvertretender Leiter einer Ingenieursgemeinschaft (Bau und BSA) und als Projektleiter BSA tätig. Zusammen mit meinen Mitarbeitenden Michael Sutter und Lukas Wetter. Bis dato haben wir die BSA vom Bauprojekt bis zur Submission begleitet. Bald werden wir die Ausführungsarbeiten, Montagen, Inbetriebnahmen, Tests und Abnahmen für diese Einrichtungen leiten und koordinieren dürfen.
Was sind die nächsten grossen Etappen beim Bau, welche erreicht werden?
Der eigentliche Bau des Sicherheitsstollens wird in Kürze fertig sein. Bereits ab Mitte Jahr erfolgt die etappierte Übergabe der Baustelle für die Ausrüstung der Zentralen und den Einbau der BSA. Wir werden mit dem Einbau der Elektroinstallationen in der Zentrale im Süden beginnen und uns schrittweise in Richtung Norden – dem Ausgang beim Schützenhaus Flurlingen – hocharbeiten. Während den eigentlichen Bauarbeiten waren wir seitens BSA nicht oft vor Ort, jedoch immer dabei. Sei es als Unterstützung und für Fragen von Seite Bau, oder aber bei der Planung der BSA. Mit den anstehenden Arbeiten wird sich das aber ändern, da wir dann die Bauleitung BSA innehaben.
Welche Vorbereitungsarbeiten stehen aktuell an?
Wir sind als Bauleitung BSA an den umfassenden Vorbereitungen, damit wir im zweiten Halbjahr loslegen können. Aktuell laufen die letzten Beschaffungen der Unternehmen für die Betriebs- und Sicherheitsanlagen. Parallel dazu organisieren wir die Startsitzungen mit den Unternehmen und Bauherren zu Themen wie Funk, Notruftelefonie, Steuerung, Elektroinstallationen oder Fluchtwegbelüftung, und im Anschluss dann die erste Bausitzung. Mit den beauftragten Unternehmen haben wir erste Begehungen auf der Baustelle. Und ganz praktisch: Wir richten uns im Baucontainer auf dem Installationsplatz Nord ein, um die Arbeiten vor Ort zu begleiten.
Finden im Tunnel auch Arbeiten statt?
Um den Montagegrund zu prüfen, erstellen wir im Juni ein erstes Stück Kabeltrassee – etwa 5 Meter – zur Bemusterung. Weiter werden wir auch die Belastbarkeit der Spritzbetonschale für die Aufhängung diverser BSA prüfen. Dazu setzen wir verschiedene Anker und werden Ausziehversuche machen, immer zusammen mit der Bauleitung des Tunnels.
Was gefällt dir an deiner Arbeit an diesem Projekt?
Unsere Arbeit ist sehr vielseitig. Wir sind von der Planung bis zur Umsetzung dabei, mal im Büro, dann wieder auf der Baustelle oder beim Kunden. Wir machen klassische Ingenieursarbeit mit konzeptionellen und strategischen Arbeiten und entwickeln die Grundlagen für die Umsetzungsarbeiten. Nach der Genehmigung des Projekts leiten wir die diversen Beschaffungen nach einem von uns erstellten Submissionskonzept. Anschliessend folgt die Ausführungsplanung mit den Plangrundlagen für die Umsetzung und Montagen im Sicherheitsstollen sowie den Zentralen, die mit den Tests und der Übergabe (Abnahme) an den Betrieb abgeschlossen wird.
Wir sind dabei wie ein «Architekt» eines Hauses von der ersten Planskizze bis zur Schlüsselübergabe – das gefällt mir, fordert aber auch heraus!
Wo liegen die Herausforderungen bei den BSA im Sicherheitsstollen?
Wir sind als Unternehmen und als Team sehr lange bei diesem Projekt dabei, mittlerweile sind es bereits ganze acht Jahre! In jedem Team gibt es in dieser langen Zeit personelle Veränderungen. Wichtig ist darum, dass wir das Wissen aus den verschiedenen Planungsphasen möglichst nachhaltig weitergeben und wenn immer möglichst festhalten.
Speziell am Sicherheitsstollen im Cholfirst sind die engen Platzverhältnisse: Der Tunnel ist auf die Nutzung zu Fuss ausgerichtet und nur ca. 3.60 Meter (Ausbruch) breit. Das Lichtraumprofil noch weniger – ganze 2.00 auf 2.50 Meter. Das bedeutet, dass wir auch sehr wenig Platz für unsere diversen Anlagen haben und teilweise fast «Kabel an Kabel» liegt!
Eine Herausforderung für unsere Arbeit sind auch die stetigen technischen Entwicklungen der BSA und damit auch der Vorgaben des Bundes. Das kann bedeuten, dass Konzepte und Pläne teilweise mehrmals überprüft und auf die neusten technischen Entwicklungen angepasst werden dürfen.
Mit welchem Verkehrsmittel fährst du am häufigsten durch einen Tunnel?
Das ist mit dem Zug. Das ist für mich persönlich entspannend, weil ich mich da nicht auf die Fahrt konzentrieren muss, sondern arbeiten kann.
Im Sicherheitsstollen beginnt Mitte 2024 der Einbau der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen – und damit die letzte grosse Etappe der Bauarbeiten.
Die Kabelkanäle in der Sohle des Sicherheitsstollens sind vorbereitet für den Einbau der Betriebs- und Sicherheitsanlagen.
Der neue Sicherheitsstollen bietet den Verkehrsteilnehmenden im Ereignisfall – beispielsweise bei einem Brand im Cholfirsttunnel – eine Flucht- und Alarmierungsmöglichkeit. Um den Strassentunnel schnell und sicher verlassen zu können, braucht es neben den Notausgängen mit den Sicherheitstüren auch Signalisationen, Sensoren, Überwachungskameras und Lüftungsanlagen. Diese elektromechanischen Anlagen, die primär in einem Tunnel, aber auch auf den sogenannten offenen Strecken vorkommen, sind die Betriebs- und Sicherheitsanlagen (BSA).
Die BSA sind ein zentraler Teil des Sicherheitsstollens. Damit das Zusammenspiel der Anlagen des bestehenden Strassentunnels und des neuen Sicherheitsstollens im Ernstfall reibungslos und zuverlässig funktioniert, sind die BSA-Experten seit den ersten Planungsschritten beim Tunnelbau dabei. Sie begleiten das Projekt bis zum Ende der Ausführung und stellen so sicher, dass die wichtigen Anlagen im Sicherheitsstollen am richtigen Ort und mit den richtigen Verbindungen eingebaut werden. Zudem ist es notwendig, dass alle technischen Anlagen miteinander funktionieren und korrekt kommunizieren.
Zu den Betriebs- und Sicherheitsanlagen im Sicherheitsstollen gehören folgende Anlagen:
- Energieversorgung: Die Zentralen für die Energieversorgung mit Mittel- und Niederspannung befinden sich an den beiden Portalen im Norden und im Süden des Sicherheitsstollens. Sie verfügen auch über eine Notstromversorgung, um den Betrieb aufrechtzuerhalten, wenn der normale Strom ausfällt.
- Beleuchtung: Die Beleuchtung dient der Signalisation der Flucht- und Rettungswege im Tunnel. Sie ermöglicht es den Verkehrsteilnehmern, im Notfall sicher zu fliehen.
- Lüftung: Die Lüftung im Sicherheitsstollen generiert einen Überdruck, damit Rauch und giftige Gase im Brandfall nicht in den Tunnel gelangen können.
- Signalisation: Die Signalisation verbindet den Strassentunnel mit dem Sicherheitsstollen und kennzeichnet Fluchtwege und SOS-Nischen sowohl im Fahrraum als auch im Fluchtweg im Tunnel.
- Überwachungsanlagen: Sensoren für die Brandmeldeanlage, Rauchmelder, Videoanlagen usw. überwachen den Tunnelbetrieb und erkennen potenzielle Gefahren.
- Kommunikation und Leittechnik: Notruftelefonanlagen, Tunnelfunk, Netzwerk und Leitsysteme ermöglichen die Kommunikation und Steuerung im Tunnel.
- Kabelanlagen: Kabeltragsysteme und Kabel sind für die Verkabelung und den Informationsfluss zwischen den verschiedenen Anlagen verantwortlich.
Der letzte Schliff für die Sicherheit
Mit dem Start des Einbaus der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen Mitte 2024 werden die BSA-Planer vermehrt auf der Baustelle im Sicherheitsstollen Cholfirst sein. Sie begleiten die Ausführung der Arbeiten der Spezialisten für die einzelnen Anlagen. Mehr als ein Dutzend Unternehmen werden im Tunnel die verschiedenen Anlagen erstellen. Aufgabe der BSA-Fachplaner ist es auch, diese Arbeiten zu planen und zu koordinieren.
Der Einbau dieser technischen Installationen dauert rund ein Jahr. Anschliessend finden umfangreiche, anlagenspezifische und übergreifende Tests statt. Zentral bei dieser Prüfung ist, dass die verschiedenen Systeme im Ereignisfall die richtigen „Reflexe“ auslösen und die Betroffenen und die Rettungskräfte korrekt leiten und für ihre Sicherheit sorgen. Geplant ist, dass der Sicherheitsstollen Mitte 2025 seinen Betrieb aufnehmen kann. Damit wird auch das Projekt der sicherheitstechnischen Aufrüstung des Cholfirsttunnels abgeschlossen.
Ist der Sicherheitsstollen fertiggestellt und in Betrieb, wird die Lüftung konstant für einen leichten Überdruck sorgen. Mit der Belüftung des Sicherheitsstollens wird gewährleistet, dass dieser unter permanentem Überdruck steht, der im Normalbetrieb das Eindringen von Schmutz und bei einem Vorfall im Tunnel beispielsweise das Eindringen von Rauch verhindert.
Bei den Vorbereitungen der Arbeiten für den Sicherheitsstollen Cholfirst wurden Fundamente, Backsteinreste und Tonscherben gefunden. Diese stammen von der ehemaligen Tonwarenfabrik Ziegler, die bis in die 1960er-Jahre an beiden Seiten des Flusses ansässig war.
Nicht selten ist es der Fall, dass bei Bauarbeiten plötzlich Relikte vergangener Jahre hervorkommen. So auch bei den Vorbereitungsarbeiten für den Sicherheitsstollen des Cholfirsttunnels. Die folgenden archäologischen Ausgrabungen brachten verschiedene Funde hervor. Darunter waren verschiedene Backsteinreste und Tonscherben, Bruchsteinschichten oder Teile eines alten Kopfsteinpflasters, das einst wohl als Zufahrt oder Vorplatz diente.
Diese Zeitzeugen stammen aus nicht allzu weiter Vergangenheit und gehörten zur Tonwarenfabrik Ziegler. Jakob Ziegler gründete die Fabrik 1828, als er die städtische Ziegelhütte in Schaffhausen pachtete. Am rechten Rheinufer, in Neuhausen am Rheinfall, liess er dann alsbald ein Firmengebäude erstellen. Als Ziegler den Flurlinger Steinbruch kaufte, errichtete er weitere Fabrikgebäude auf der Zürcher Rheinseite – gleich neben dem heutigen Cholfirsttunnel. Dort produzierte das Unternehmen ab 1839 das bekannte Ziegler Kochgeschirr, das sich grosser Beliebtheit in der Region Schaffhausen erfreute.
1860, kurz vor seinem Tod, liess Ziegler gar einen Steg über den Rhein bauen, der beide Fabriken miteinander verbindet. Schon zuvor baute der Schaffhauser Industriepionier einen kleinen Rheinzufluss, um so Strom für seine Fabrik in einem kleinen Wasserkraftwerk zu produzieren. Dafür liess er einen Tunnel durch den Rheinfels graben, der gleich neben der heutigen A4-Autobahnbrücke liegt, und kanalisierte so das Wasser bis zur Fabrik hinunter.
Brand, Bombardierung und Betriebsschliessung
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts geriet die Tonwarenfabrik ins Straucheln. Ein Brand zerstörte das Gebäude auf Schaffhauser Boden, welches 1912 neu gebaut werden musste. Im selben Jahr wurde die Produktion in Flurlingen stillgelegt. Das Areal auf Zürcher Seite wurde verkauft und zwischen 1920 und 1928 abgerissen. Zeitdokumente zum Unternehmen sind heute nicht mehr viele vorhanden. Die irrtümliche Bombardierung Schaffhausens durch amerikanische Flieger am 1. April 1944 traf auch die Ziegler Tonwarenfabrik, die fast vollständig zerstört wurde. Auch das firmeneigene Archiv war davon betroffen. 1945 bis 1946 folgte ein erneuter Wiederaufbau der Fabrik. Die ausländische Konkurrenz führte jedoch dazu, dass die Tonwarenfabrik die Keramikproduktion ab 1965 zurückfahren musste. Eine wirtschaftliche Erholung traf trotz dieser Massnahme nicht ein. 1973 wurde der Betrieb der Tonwarenfabrik endgültig geschlossen.
Die gefundenen Überreste der einst erfolgreichen Schaffhauser Tonmanufaktur auf Flurlinger Seite befinden sich heute im archäologischen Fundlager des Kantons Zürich. Die Ausgrabungsstelle wurde nach der Dokumentierung wieder fachgerecht zugeschüttet.
Weitere Informationen und Bilder rund um die Tonwarenfabrik Ziegler finden Sie auf Ceramica-ch.ch.
Archäologie und Nationalstrassen – Hand in Hand
Im Zusammenhang mit Nationalstrassenprojekten hat die präventive Archäologie zum Ziel, allfällig vorhandene Fundstellen auf einem Projektperimeter frühzeitig zu erkennen sowie die notwendigen Massnahmen zu treffen. Der Schutz und die Ausgrabung von Bodenaltertümern ist dabei Aufgabe der Kantone. Die Fachstelle Archäologie/Paläontologie des Bundesamts für Strassen ASTRA arbeitet eng mit den zuständigen kantonalen Dienststellen zusammen.
Zur Erhöhung der Sicherheit im Cholfirsttunnel baut das Bundesamt für Strassen ASTRA seit September 2020 einen neuen Sicherheitsstollen. Der Vortrieb ist abgeschlossen und der Innenausbau befindet sich in der Endphase - ein Blick zurück auf mehr als drei Jahre Bautätigkeit und auf die nächsten Arbeiten.
Sicherheitsstollen Cholfirsttunnel: Mit Gitter und Spritzbeton befestigtes Gewölbe.
Die Bauarbeiten für den Sicherheitsstollen des Cholfirsttunnels begannen im September 2020. Zu Beginn wurde beim Schützenhaus Flurlingen ein Installationsplatz erstellt. Dieser Platz wird bis zum Ende der Bauarbeiten als Umschlagplatz für Material und die Baustellenbüros genutzt. Als erster baulicher Eingriff wurde beim Installationsplatz eine Baugrube zur Vorbereitung des Tunnelbaus ausgehoben und der erste Teil des Sicherheitsstollens im Tagbau erstellt.
Anfang 2021 begannen die Vortriebsarbeiten für den Sicherheitsstollen. Während rund drei Jahren wurde der Sicherheitsstollen und die sechs Querverbindungen zum Strassentunnel vorangetrieben. Die Arbeiten verliefen im maschinenunterstützten Vortrieb planmässig und ohne Zwischenfälle. So konnte im Juli 2023, nach knapp drei Jahren Bauzeit, am Nordportal des Sicherheitsstollens, der Durchschlag gefeiert werden. «Für die Tunnelbauenden ist der Durchschlag ein bedeutender Anlass, der mit einem Fest gefeiert wird», erklärt der Bauleiter Leonardo Bressan rückblickend. Er selbst war vom ersten Arbeitstag an auf der Baustelle und hat die Arbeiten koordiniert.
Von Vortrieb zum Innenausbau
Der Tunnelvortrieb ist seit Juli 2023 abgeschlossen. Seither läuft im Sicherheitsstollen die Ausbruchssicherung und der Innenausbau. Dazu wurde die Sohle betoniert, das Gewölbe mit Gittern und Spritzbeton befestigt oder Trennwände eingebaut – ausgehend vom Nordportal am Rheinufer über rund 1200 Meter bis zum Südportal beim Schützenhaus Flurlingen. Bis Ende Juli werden die Arbeitenden im Tunnel den Innenausbau auf den letzten Metern fertigstellen und sich so schrittweise aus dem Tunnel zurückziehen. Anschliessend wird im Süden das Portal mit der Zentrale für die technischen Anlagen erstellt.
Beim Nordportal am Rheinufer ist das Portal bereits seit Mitte Mai 2024 fertig. Das heisst: Der im Tagbau erstellte Zugang zum Tunnel ist in die Umgebung integriert, die Absperrungen abgebaut und es erinnert nur noch eine Gittertüre an den Sicherheitsstollen dahinter.
Sicherheitsstollen Cholfirsttunnel: Der fertige Rohbau mit eingebauter Sohle, befestigtem Gewölbe - vor dem Einbau der BSA.
Ausblick auf die letzte Arbeitsetappe
Ab Mitte Jahr übernehmen die nächsten Unternehmen die Baustelle im Tunnel für den Einbau der Betriebs- und Sicherheitsausrüstung. «Der Einbau und die Prüfung der Anlagen dauert noch rund ein Jahr. Danach kann der Sicherheitsstollen den Betrieb aufnehmen», blickt Michael Ritter, Gesamtprojektleiter (Bundesamt für Strassen ASTRA) für den Sicherheitsstollen, auf die anstehenden Arbeiten. Im fertigen Zustand sorgt der neue Sicherheitsstollen Cholfirst dafür, dass im Ereignisfall, bei einem Unfall oder einem Brand, die Menschen den Fahrraum schnell und sicher durch den Rettungsstollen verlassen können. Dieser ist dank des bestehenden Überdrucks sicher vor Rauch und Verschmutzung und kann zu Fuss – alleine oder in Begleitung von Rettungskräften – verlassen werden.
Sicherheitsstollen Cholfirsttunnel: Das Nordportal mit dem fertig erstellten Zugang zum Tunnel.
Für den Sicherheitsstollen wird eine grosse Menge an Material ausgebrochen und verbaut. Doch was passiert eigentlich mit dem Ausbruch, nachdem er den Stollen verlassen hat? Dirk Ressel, Projektleiter Umwelt bei AFRY und zuständig für die Umweltbaubegleitung des Projektes, klärt uns auf.
1200 Meter lang wird der neue Sicherheitsstollen des Cholfirsttunnels nach seiner Fertigstellung sein. Dafür wird einiges an Material verbaut. Allein der benötigte Stahl bringt es auf ein Gesamtgewicht von 68 Tonnen. Oder so viel, wie 56 Mittelklassewagen gemeinsam auf die Waage bringen. Daneben werden 8300 m³ Beton verbaut. Damit liessen sich etwa 3.5 Schwimmbecken mit Olympiamassen füllen. Diese sind gemäss Reglement 50 Meter lang, 25 Meter breit und mindestens zwei Meter tief. Und gar deren 11 Becken bräuchte es, um den gesamten Ausbruch für den Stollen zu lagern.
Zwischenlagerung und Beprobung
Der Ausbruch wird mit Kippern auf den Installationsplatz Süd beim Schützenhaus oberhalb von Flurlingen gebracht. Dort wird er in Materialboxen zwischengelagert, begutachtet und bei Bedarf beprobt, wie Dirk Ressel, erklärt. Sofern keine Auffälligkeiten festgestellt werden, wird das Material etwa alle 500 bis 1000 Tonnen stichprobenweise untersucht. «Bei Auffälligkeiten häufiger», so Ressel. Besteht beim Material Verdacht auf Verunreinigungen, so wird es in einer separaten Box auf dem Installationsplatz zwischengelagert sowie chemisch analysiert. Verunreinigungen können etwa nach Sprengungen auftreten oder auch geogen, also natürlichen Ursprungs. «Die Umweltbaubegleitung gibt nach der Beprobung die Materialcharge frei und das Material wird weitertransportiert», so Ressel.
So viel wie möglich wiederverwerten
Oberstes Ziel ist es, wann immer möglich den Ausbruch als Baustoff wiederzuverwerten, betont Ressel. Dabei hängt die Wiederverwertung von zwei Faktoren ab: seiner Beschaffenheit und der Verschmutzung. «Zerbröselt das Material oder quillt es stark, kann es nicht als Baustoff verwendet werden», erklärt Ressel. Das war beim bisherigen Ausbruch der Fall. «Wir nutzen ihn deshalb als Auffüllmaterial einer Materialgrube im Kanton Schaffhausen», so der Fachmann. Ist der Ausbruch verschmutzt, kann er bis zu einem gewissen Verschmutzungsgrad gereinigt werden. Dafür wird das Material beprobt und anschliessend gemäss der Verordnung über die Vermeidung und die Entsorgung von Abfällen (VVEA) in speziellen Abfallanlagen behandelt. Ist die Verschmutzung allerdings zu hoch oder eine Behandlung nicht möglich, landet der Ausbruch auf speziellen Deponien. «Die Entsorgung sprechen wir dabei mit den zuständigen kantonalen Fachstellen zuvor ab», erklärt Ressel. Abgesehen von kleineren Bauschuttkubaturen im Bereich des Voreinschnitts sei das Ausbruchmaterial bisher jedoch unverschmutzt gewesen, sagt Ressel.