Quellendes Gestein drückt gegen den Engelbergtunnel: So wird er verstärkt
Quellendes Gestein verformt den Engelbergtunnel. Wie Stahlträger, eine verstärkte Fahrbahnplatte und eine regelbare Decke das Bauwerk stabilisieren sollen.
Ein Fischer-BauBot bohrt Befestigungslöcher im Engelbergtunnel. Eine Schutzbarriere trennt den Arbeitsbereich vom laufenden Verkehr.
Foto: fischer
Im Engelbergtunnel bewegten sich Wände nach innen, Risse entstanden im Beton. Eine zusätzliche Konstruktion aus Stahl und Beton soll den Druck des Gebirges aufnehmen. Die Sanierung läuft seit 2019 und nähert sich ihrer Abschlussphase.
Entwässerungsrinnen und Kabelleerrohre wurden zusammengedrückt. Die Seitenwände wanderten zur Tunnelmitte, der Querschnitt verformte sich. Im Engelbergbasistunnel an der A81 bei Leonberg hinterließ das umgebende Gebirge deutliche Spuren. Ursache ist anhydritführendes Gestein, das bei Wasserzutritt sein Volumen vergrößern kann.
Ingenieure verstärken die betroffenen Abschnitte von innen. Dabei kommt es auf das Zusammenspiel von Gewölbe, Fahrbahnplatte und einer zusätzlichen Zwischendecke an.
Inhaltsverzeichnis
Wenn aus Anhydrit Gips wird
Der Engelbergbasistunnel entstand von 1995 bis 1999. Seine beiden Röhren sind rund 2,5 km lang und führen abschnittsweise durch anhydritführenden Gipskeuper. Anhydrit ist wasserfreies Calciumsulfat. Bei Wasserzutritt kann sich daraus Gips bilden. Die Umwandlung geht mit einer Volumenvergrößerung einher und kann den Tunnelausbau stark belasten.
Schon beim Bau hob sich die Sohle. Eine nachgiebige Knautschzone unter der Konstruktion sollte Bewegungen zulassen und die Belastung begrenzen. Dennoch entstanden später Schäden. Die neue Verstärkung setzt deshalb an der Aufnahme und Weiterleitung der Kräfte an. Sie unterbindet nicht die chemische Umwandlung im Gebirge.
Auch beim Tunnelbau für Stuttgart 21 spielt anhydritführender Baugrund eine wichtige Rolle. Welche Maßnahmen nötig sind, hängt allerdings von den örtlichen Verhältnissen und der Konstruktion ab.
Die Fahrbahnplatte übernimmt eine neue Aufgabe
Die bauliche Verstärkung betrifft rund 180 m in der Weströhre und 170 m in der Oströhre. Amberg Engineering, verantwortlich für Objekt- und Tragwerksplanung, beschreibt das quellfähige Gebirge als zentrale Herausforderung.
Vor die bestehende Innenschale kommt eine zusätzliche, 40 cm dicke Schale mit eingebetteten Stahlträgern. Dübel verbinden alte und neue Konstruktion. Unten wird die Fahrbahnplatte verstärkt. Sie soll neben den Verkehrslasten auch horizontale Kräfte aufnehmen und dem seitlichen Zusammendrücken entgegenwirken. Eine Zwischendecke steift den Querschnitt weiter oben aus.
Warum die Zwischendecke Gelenke besitzt
Die Zwischendecke ist laut dem 2019 veröffentlichten Planungskonzept regelbar. Gelenke erlauben es, sie beim Erreichen einer festgelegten Grenzkraft gezielt zu entlasten. Dafür lässt sich eine Druckstütze verkürzen und damit die Geometrie der Decke verändern.
Das Konzept verbindet somit eine stärkere Konstruktion mit einer Möglichkeit zur Entlastung. Ein vorgesehenes Messprogramm soll die Beanspruchung der neuen Bauteile während des Baus nachvollziehbar machen.
Bauen zwischen fahrenden Autos
Der Tunnel bleibt während der Sanierung in Betrieb. Dadurch müssen die Arbeiten in Etappen erfolgen. Für Baustelle und Verkehr steht nur begrenzter Platz zur Verfügung; Fahrstreifen werden verschwenkt und Arbeitsbereiche getrennt.
Die Autobahn GmbH nennt eine Verstärkung der Fahrbahnplatte von unten um 50 cm. Gleichzeitig erneuert sie die Sicherheits- und Betriebstechnik im gesamten Tunnel. Beim Wechsel der Steuerung muss die alte Anlage weiterarbeiten, bis das neue System vollständig und fehlerfrei parallel funktioniert.
Stahlbauteile und ein Brand verzögerten die Arbeiten
2020 verschob sich der Beginn einer Bauphase wegen Schwierigkeiten bei der Sicherstellung der Herstellungsqualität von Stahlbauteilen. Die Produktion lag außerhalb der EU; die Corona-Pandemie erschwerte die Kontrollen zusätzlich. Die zweite Bauphase startete schließlich im Frühjahr 2021.
Eine weitere Unterbrechung verursachte der Lkw-Brand im Engelbergtunnel am 3. März 2026. Laut Autobahn GmbH wurden in der Weströhre auf rund 300 m Sicherheitseinrichtungen zerstört; an der Decke platzte Beton ab. Die damalige Einschätzung lautete, dass das Bauwerk selbst nur oberflächlich betroffen sei. Die Brandreparaturen waren eine zusätzliche Aufgabe neben der geologisch bedingten Verstärkung.
Abschlussphase erreicht, Endtermin bleibt offen
Die Vorabmaßnahmen liefen von Juli 2016 bis August 2019, die erste Hauptbauphase begann im September 2019. Für die Hauptbaumaßnahme veranschlagt die Autobahn GmbH rund 130 Mio. €. Die Vorabmaßnahmen kosteten weitere 25 Mio. €. Die rechnerische Summe von 155 Mio. € ist keine bestätigte Endabrechnung. Ob zusätzliche Brandkosten darin enthalten sind, bleibt offen.
Anfang Oktober berichtete dpa unter Berufung auf die Autobahn GmbH, dass die Bauarbeiten innerhalb des Tunnels nahezu abgeschlossen seien. Danach folgen abschließende Tests der neuen Betriebstechnik. Ein konkretes Datum für den vollständigen Abschluss wird nicht genannt.
Quellen
- Autobahn GmbH: Projektstand, Bauphasen und Kostenansätze
- STUVA-Tagung 2019: Tragwerks- und Verstärkungskonzept (PDF)
- Amberg Engineering: Objekt- und Tragwerksplanung
- Regierungspräsidium Stuttgart: Verzögerung der zweiten Bauphase
- Autobahn GmbH: Brandschäden, 4. März 2026
- dpa/WELT: Abschlussphase der Sanierung, 2. Oktober 2026
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