Doppelspuriger Lehnentunnel der Lötschbergbahn, österreichische Bauweise (Vollausschlag, im Gegensatz zur belgischen Bauweise mit Firststollen, Ausschlag und Mauerung des Deckengewölbes) " Lehnentunnel" ist nicht der Name des Tunnels, sondern die Bezeichnung eines Tunnels in der Rampe. German only

Inhaltsverzeichnis 1. Historischer Überblick 2. Allgemeine Probleme des Tunnelbaues und ihre schweizerischen Lösungen 3. Die grossen Alpendurchstiche    a) Der Gebirgsdruck    b) Die Wärmeverhältnisse    c) Die Wasserverhältnisse    d) Das Zweitunnelsystem 4. Die grossen Juradurchstiche 5. Schlusswort

1906-1913 kam die Berner Alpenbahn (BLS) mit dem 14605 m langen Lötschbergtunnel. Ursprünglich hätte dieser 800 m kürzer sein sollen. Die Katastrophe vom 24. Juli 1908 unter dem Gasterntal zwang jedoch, die geplante Trasse zu verlassen und die Gefahrzone zu umfahren, wodurch der Tunnel verlängert wurde. Nach dem offiziellen geologischen Gutachten von 1900 hätte der Tunnel unter dem Gasterntal noch von etwa 100 m festem Fels überlagert sein sollen. Statt dessen drang der Richtstollen bei km 2,675 ab NP plötzlich in das Alluvium. Es erfolgte ein Einbruch von mit Wasser durchtränktem Sand und Kies, der den Stollen auf etwa 1,5 km Länge wieder zufüllte. Die ganze Mannschaft vor Ort, 25 Mann, ging dabei verloren. Sehr bald sank der Wasserschwall, und aus dem Tunnel floss wieder die gleiche Wassermenge wie vorher (ca. 70 l/s). Es war nicht die Kander, die eingebrochen war, sondern ein unterirdischer Murgang. Wie die Geologen Heim, Schmidt und Buxtorf feststellten, hatten die Experten von 1900, denen zu ihrer Arbeit zu wenig Zeit zur Verfügung stand, übersehen, dass die Kander in der sogenannten «Klus» ob Kandersteg nicht über anstehenden Fels schäumt, sondern über einen Bergsturz, der das Gasterntal, dessen Sohle ursprünglich etwa 200 m tiefer lag, abgesperrt hatte, worauf es wieder aufgefüllt wurde. An eine Auskolkung durch den Kandergletscher dachte man nicht, da die Möglichkeit der Gletschererosion damals noch bestritten wurde. (Die Studien für die Urseren-Kraftwerke haben in jüngster Zeit gezeigt, dass der Gotthardtunnel nur durch ein gütiges Geschick vor einer ähnlichen Katastrophe bewahrt wurde, indem die Auskolkung durch Gletscher und das Alluvium bis nur 30 m an den Tunnel heranreichen) Der Lötschbergtunnel kostete 52,2 Millionen.
Technisch-historisch war der Lötschbergdurchstich insofern bedeutungsvoll, als hier der Stollenvortrieb wieder mit Druckluft-Bohrmaschinen erfolgte (auf der Nordseite System Meyer, auf der Südseite System Ingersoll). Der tägliche Fortschritt betrug dabei im Mittel, beide Seiten zusammen, 12,17 m, also etwas mehr als im Simplontunnel. Der Dynamitverbrauch pro Kubikmeter Stollenausbruch war allerdings etwas kleiner, das Gestein also durchschnittlich etwas weniger hart als dort. Die Druckluftmaschine war somit der Brandtschen nicht unbedingt überlegen, jedoch ebenbürtig. Nun ist es aber wesentlich leichter und billiger, Druckluft von 6-7 at zu erzeugen und an die Verwendungsstellen im Tunnel zu bringen, als Druckwasser von 80-100 at, weshalb von da an die Druckluft als Triebmittel für Bohrgeräte das Wasser verdrängte. Was der Druckluft den Vorrang endgültig sicherte, ist die Möglichkeit, sie auch für die mechanische Bohrung im Vollausbruch zu verwenden. Im Lötschbergtunnel wurden hiezu zuerst, wie vorher schon im Weissensteintunnel, Druckluftbohrmaschinen leichterer Konstruktion verwendet. Bald kam aber um jene Zeit, wie schon angedeutet, der pneumatische Bohrhammer auf, womit die Druckluft endgültig die Oberhand gewann und behielt. So hat sich die Idee und Erfindung des Physikers Colladon während bald einem Jahrhundert durchgesetzt und bewährt.

a) Gebirgsdruck (Fazit kann mit einer rationellen Arbeitsweise weitgehend aufgefangen werden. Inkl. der Angabe einer nicht verifizierten Formel von Maillard  für die Berechnung der Dicke des Mauerwerks. Beim Simplontunnel wurde hydraulischer Kalk verwendet, da Portlandzement zu schnell binde und sich somit das Gebirge nicht optimal verformen könne. Die Verwendung von armiertem Beton begegnete noch 1948 grossem Zweifel bezüglich Langzeitstabilität.)

b) Die Wärmeverhältnisse
Das schwierigste und wichtigste Problem, das unsere Alpendurchstiche aufwarfen, und mit dem sich Technik und Wissenschaft auseinandersetzen muss ten, ist das der Gebirgswärme. In der wassergesättigten Tunnelluft nimmt erfahrungsgemäss die Arbeitsleistung ab, wenn die Lufttemperatur 25°C wesentlich übersteigt. Höhere Temperaturen wirken in der feuchten Luft des Tunnels auf die Dauer schädlich auf die Gesundheit der im Tunnel arbeitenden Menschen ein. Bei 35-36° C hört die Arbeitsleistung auf. Hohe Temperaturen erfordern eine möglichst kräftige Lüftung. Bei sehr hohen genügt aber auch diese nicht, um erträgliche oder gar günstige Arbeitsverhältnisse zu schaffen. Die Luftmenge, die durch die Arbeitsstrecken geführt werden kann, hat Grenzen; denn die Luftgeschwindigkeit darf im Stollen 4-5 m/s nicht überschreiten, ansonst der Luftzug unerträglich, störend und schädlich wird. Die spezifische Wärme der Luft ist auch zu klein, um die dem Gesteine entströmende Wärmemenge vorzu abzuführen. Die Luft vor dem Eintritt in den Tunnel zu kühlen, nützt nichts; denn sie nimmt sofort Wärme vom Gestein auf, bevor sie die Arbeitsstrecken erreicht hat. Vom 4. km an hatte die Luft im Simplontunnel das ganze Jahr eine konstante Temperatur, die sich in der Tiefe immer mehr der Gesteinstemperatur näherte. Der Luft muss, unmittelbar bevor sie die Arbeitsstrecken bestreicht, die Wärme durch kaltes Wasser entzogen werden, wozu man die abzuführende Wärmemenge wenigstens angenähert kennen sollte.

Nun folgt eine Diskussion über geothermische Tiefenstufen und eine Herleitung der Berechnung der zu erwartenden Wärme mit Formeln von Thoma, Königsberger et al., sowie die Begründung, wieso das Zweiröhrensystem beim Simplon das wirtschaftlichste war (Luft, Wärme und Wasser).

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