Der Berg war 56 °C heiß: So entstand der Simplontunnel

Fast 20 km Tunnel durch die Alpen, mehr als 2100 m Gestein über der Tunnelachse und Fels mit Temperaturen von bis zu 56 °C: Beim Bau des Simplontunnels stießen Ingenieure vor mehr als 120 Jahren auf Bedingungen, für die es kaum Erfahrungswerte gab. Dazu kamen gewaltige Wassermengen, drückendes Gebirge und die Frage, wie sich zwei Vortriebe nach fast 20 km überhaupt präzise treffen sollten.

Am 19. Mai 1906 wurde der erste Simplontunnel zwischen Brig in der Schweiz und Iselle in Italien offiziell eröffnet. Mit 19,8 km war er damals der längste Eisenbahntunnel der Welt. Heute ist er von wesentlich längeren Bauwerken wie dem Gotthard-Basistunnel überholt worden. Der Rekord war jedoch nur ein Teil der Herausforderung. Über dem Tunnel lagen stellenweise rund 2150 m Gebirge. Noch problematischer war, was sich darunter verbarg.

Wie wurde der Simplontunnel gebaut?

Die Bauarbeiten begannen 1898 von beiden Seiten des Gebirges. Das Hamburger Ingenieurunternehmen Brandt & Brandau übernahm die Ausführung. Statt eines einzigen großen zweigleisigen Tunnels entstand zunächst eine eingleisige Hauptröhre. Parallel dazu wurde im Abstand von etwa 17 m ein kleinerer Stollen vorgetrieben.

Etwa alle 200 m verbanden Querschläge beide Röhren miteinander. Der Parallelstollen erleichterte die Belüftung und den Baustellenbetrieb. Gleichzeitig war von Anfang an vorgesehen, ihn später zu einer zweiten Eisenbahnröhre auszubauen.

Damit unterschied sich der Simplontunnel deutlich von vielen älteren Tunnelprojekten. Die zweite Röhre war nicht nur Zukunftsreserve, sondern half bereits während des Baus.

56 °C heißer Fels wurde zum Problem

Vor Baubeginn hatten die Fachleute mit hohen Temperaturen gerechnet. Aus Gebirgsüberdeckung und bekanntem Temperaturanstieg im Untergrund leiteten sie Werte von etwa 39 bis 42 °C ab. Die Realität übertraf diese Prognosen deutlich. An den Tunnelwänden wurden stellenweise bis zu 56 °C gemessen. Neuere geologische Untersuchungen bestätigen für einzelne Bereiche Felstemperaturen von mehr als 50 °C.

Dabei ist eine Unterscheidung wichtig: Die oft genannten 56 °C beziehen sich auf den Fels beziehungsweise die Tunnelwand. Sie bedeuten nicht, dass die Arbeiter permanent Luft mit 56 °C einatmeten. Angenehm waren die Bedingungen trotzdem nicht. Die heißen Tunnelwände gaben ständig Wärme an die Umgebung ab. Dazu kam eine hohe Luftfeuchtigkeit.

Kaltes Wasser kühlte die Arbeitsstellen

Ohne künstliche Kühlung wäre ein längerer Aufenthalt an der Ortsbrust kaum möglich gewesen. Die Arbeiter sprühten kaltes Wasser auf die heißen Tunnelwände. Gleichzeitig wurden große Mengen Frischluft in den Tunnel geführt.

Selbst die zugeführte Luft erwärmte sich auf ihrem kilometerlangen Weg durch das Gebirge. Die Lüftungs- und Kühltechnik musste deshalb einen erheblichen Aufwand betreiben, um die Temperatur an den Arbeitsstellen zu begrenzen. Historische Berichte beschreiben, dass sich die Temperaturen durch Wassersprühung auf Werte um 32 °C senken ließen.

Für einen Tunnelbau um 1900 war das außergewöhnlich. Beim älteren Gotthardtunnel hatten schlechte Lüftung, Staub und Hitze noch zu erheblichen Gesundheitsproblemen geführt. Beim Simplon gehörten Lüftung und Kühlung deshalb von Beginn an zum Baukonzept.

Hydraulische Bohrer arbeiteten mit hohem Wasserdruck

Auch beim Vortrieb setzte das Bauunternehmen auf eine damals ungewöhnliche Technik. Zum Einsatz kamen hydraulische Drehbohrmaschinen, die Alfred Brandt entwickelt hatte. Brandt hatte zuvor am Gotthardtunnel gearbeitet und gründete später gemeinsam mit Karl Brandau das Unternehmen, das den Simplontunnel ausführte. Die Maschinen bohrten mit Wasserdruck Löcher in die Ortsbrust. Historische technische Veröffentlichungen nennen Drücke von ungefähr 80 bis 100 bar.

Die Bohrer gruben jedoch nicht den gesamten Tunnelquerschnitt aus dem Fels. Sie bereiteten die Löcher für Sprengladungen vor. Danach folgte ein immer wiederkehrender Arbeitszyklus: Bohren, Sprengstoff einbringen, sprengen, den Tunnel belüften, loses Gestein entfernen und den neuen Abschnitt sichern. Die Bohrlöcher waren typischerweise etwa 1,2 m tief. Im Durchschnitt kamen die Arbeiter etwa fünf bis sechs Meter pro Tag voran.

Bis zu 1200 Liter Wasser pro Sekunde

Hitze war nicht das einzige Problem. Besonders auf der italienischen Seite trafen die Arbeiter auf stark wasserführende Gesteinsschichten. Zeitweise summierten sich die Wasserzuflüsse auf 800 bis 1200 l/s. Das entspricht bis zu 1,2 m³ Wasser pro Sekunde. Einige Quellen waren kalt, andere erreichten Temperaturen von bis zu etwa 48 °C.

Eine geologische Untersuchung lokalisiert einen besonders starken Zufluss in einer Störungszone. Dort wurden bis zu 1200 l/s gemessen. Gleichzeitig sank die Temperatur des Gesteins durch das große Wasservolumen deutlich ab.

Die Wassereinbrüche unterbrachen den Vortrieb mehrfach. Im Jahr 1904 trafen die Arbeiter beispielsweise auf eine heiße Quelle, die allein rund 90 bis 100 l/s lieferte. Die Arbeiten kamen zeitweise zum Stillstand. Wie schwierig Tunnelprojekte werden können, wenn geologische und politische Risiken zusammenkommen, zeigt auch unser Beitrag über den Sachalin-Tunnel.

Gebirgsdruck verformte den Tunnel

Bei mehr als zwei Kilometern Gebirgsüberdeckung wirkten hohe Spannungen auf den frisch ausgebrochenen Tunnel. An einzelnen Stellen drückte das Gebirge so stark in den Hohlraum, dass sich der Tunnelquerschnitt verformte. Selbst die Sohle hob sich stellenweise und musste mit massiven Gewölbekonstruktionen gesichert werden. Historische Fachliteratur beschreibt dieses Problem ausdrücklich.

Für die Ingenieure war das schwer vorauszuberechnen. Die Methoden der heutigen Gebirgsmechanik, Messsysteme für Verformungen oder numerische Berechnungen standen noch nicht zur Verfügung. Viele Entscheidungen mussten unmittelbar im Tunnel getroffen werden.

Nach fast 20 km nur wenige Zentimeter daneben

Neben Hitze, Wasser und Gebirgsdruck gab es ein Problem, das sich erst ganz am Ende endgültig beurteilen ließ: die Vermessung. Der Tunnel wurde gleichzeitig von Brig und Iselle aus vorgetrieben. Zwischenschächte, über die die Richtung immer wieder von der Oberfläche kontrolliert werden konnte, gab es wegen der großen Gebirgsüberdeckung nicht.

Die Tunnelachse musste deshalb von beiden Portalen aus präzise in den Berg übertragen werden. Zur Festlegung der Richtung nutzten die Vermesser unter anderem Triangulation. Bereits 1905 würdigte die Fachzeitschrift Nature die Vermessungsarbeiten ausdrücklich als einen wesentlichen Teil der Ingenieurleistung.

Am 24. Februar 1905 trafen die beiden Richtstollen aufeinander. Die seitliche Abweichung betrug nach historischen Angaben lediglich 20,2 cm, die Höhendifferenz 8,7 cm. Nach fast 20 km Vortrieb von zwei Seiten war das eine bemerkenswerte Genauigkeit. Der Durchschlag bedeutete allerdings noch nicht, dass sofort Züge fahren konnten. Der Tunnel musste erweitert, ausgebaut und mit Gleisen sowie technischen Anlagen versehen werden.

67 Arbeiter starben beim Bau

Die technische Leistung hatte einen hohen Preis. Im Durchschnitt arbeiteten täglich rund 3000 Menschen auf den Baustellen. Viele von ihnen stammten aus Italien. Hitze, Sprengarbeiten, instabiles Gestein und die schwere körperliche Arbeit machten den Tunnelbau gefährlich. 67 Arbeiter kamen während der Bauarbeiten durch Unfälle ums Leben. Weitere wurden verletzt oder erkrankten unter den schwierigen Bedingungen.

Es kam außerdem zu Arbeitskämpfen und Streiks. Damit gehört zum Simplontunnel nicht nur die Geschichte technischer Innovationen, sondern auch die Geschichte der Menschen, die sie unter Tage umsetzen mussten.

Warum im Simplontunnel schon 1906 Elektroloks fuhren

Eine weitere Besonderheit wartete nach Fertigstellung des Tunnels. Als der reguläre Betrieb am 1. Juni 1906 begann, setzte die Bahn zwischen Brig und Iselle auf elektrische Traktion. Das war zu dieser Zeit keineswegs selbstverständlich.

Brown, Boveri & Cie. elektrifizierte die rund 22 km lange Strecke einschließlich des Tunnels mit Drehstrom. Historische Quellen nennen etwa 3000 V und 15 bis 16 Hz. Für den ersten Betrieb wurden teilweise Lokomotiven aus Italien übernommen beziehungsweise ausgeliehen.

Der elektrische Betrieb hatte gerade in einem fast 20 km langen Tunnel erhebliche Vorteile. Dampflokomotiven hätten zusätzlich Rauch, Abgase und Wärme in einen Tunnel gebracht, in dem Lüftung und Temperatur ohnehin kritisch waren. 1930 wurde der Simplontunnel auf das in der Schweiz verbreitete Einphasen-Wechselstromsystem umgestellt.

Aus fünfeinhalb geplanten Jahren wurden mehr als sieben

Ursprünglich sollte der Tunnel innerhalb von etwa fünfeinhalb Jahren fertiggestellt werden. Wassereinbrüche, schwierige Gesteinsverhältnisse und Arbeitsunterbrechungen verzögerten das Projekt.

Der Durchschlag gelang erst nach rund sechseinhalb Jahren Vortrieb; bis zur Betriebsaufnahme verging noch mehr Zeit. SBB Historic spricht für das Gesamtprojekt von rund acht Jahren Bauzeit bis zur offiziellen Eröffnung am 19. Mai 1906. Bei seiner Eröffnung war der 19,8 km lange Simplontunnel der längste Eisenbahntunnel der Welt.

Der Tunnel wird noch immer täglich gebraucht

120 Jahre später ist der Simplontunnel weiterhin Teil einer wichtigen Bahnverbindung zwischen der Schweiz und Italien. Nach Angaben der SBB fahren täglich mehr als 250 Züge zwischen Brig und Domodossola beziehungsweise Iselle durch die beiden Röhren.

Die ältere Oströhre wird derzeit grundlegend saniert. Von 2025 bis 2028 lässt die SBB unter anderem Teile des Gewölbes instand setzen und die Bodenentwässerung verbessern. Die Kosten liegen bei rund 55 Mio. Schweizer Franken. Die Arbeiten laufen jeweils sechs Monate pro Jahr.

Damit wird heute an derselben Röhre gearbeitet, die 1906 eröffnet wurde. Die Bohrmaschinen, Messverfahren und Sicherungstechniken haben sich grundlegend verändert. Die Probleme, die der Berg vorgibt, sind dagegen sofort wiederzuerkennen: hohe Temperaturen, Wasser und enorme Kräfte im Gestein.

Quellen

• SBB Historic: Jura-Simplon-Vorgängerbahnen und Simplontunnel, 1852–1928
• INHIGEO: The Simplon Tunnel and Nappe Theory – 120 Years Ago
• Nature (1905): Survey of the Simplon Tunnel
• Schweizerische Bauzeitung (1906): Die Bauarbeiten am Simplontunnel
• ABB Review: Geschichte der elektrischen Bahntechnik in der Schweiz
• SBB: Aktuelle Sanierung des Simplontunnels