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So viel BASF steckt im Gotthard-Basistunnel

Fast 20 Jahre haben die Bauarbeiten gedauert, am 01. Juni wurde er dann feierlich eingeweiht – der Gotthard-Basistunnel. Im Tunnel mit einer Länge von 57 km wurden rund vier Mio. t Beton verbaut – rund vierzig Mal so viel wie im Hochhaus Burj Khalifa in Dubai, dem höchsten Gebäude der Welt. BASF hat für das Bauprojekt Betonzusatzmittel, Zementinjektionen zur Abdichtung und Brandschutzmörtel geliefert.

Im 20 km langen Bauabschnitt zwischen Erstfeld und Sedrun wurden für die beiden parallelen Tunnelröhren und die Querverbindungen, die alle 300 m die Röhren miteinander verbinden, Betonzusatzmittel von BASF verwendet. „Für die Arbeiten unter Tage muss Beton widersprüchlichen Anforderungen gerecht werden: Auf dem kilometerlangen Weg in den Berg muss der Beton stundenlang verarbeitbar bleiben und darf nicht fest werden. Gleichzeitig muss der Beton aber blitzartig erstarren, wenn er an die Tunnelwand gespritzt wird. Im Gotthardtunnel war dies eine der größten Herausforderungen“, sagt René Bolliger, Leiter Underground Construction bei BASF für Deutschland, Österreich und die Schweiz. Möglich wurde das durch die richtige Kombination von Betonzusatzmitteln von BASF – MasterGlenium-Fließmittel machen den Beton besonders fließfähig und verarbeitbar, Spritzbetonbeschleuniger der Produktreihe MasterRoc SA dagegen lassen den Beton nach dem Aufspritzen auf die Tunnelwand sofort erstarren und erhärten. Darüber hinaus hat BASF eigens für den Bau des Gotthardtunnels ein Zusatzmittel der MasterSet-Produktfamilie entwickelt, das die Hydratation des Zements deutlich verlangsamt. In Kombination mit den BASF-Fließmitteln konnte der Beton so auch nach langen Transportwegen und unter den hohen Temperaturen im Inneren des Bergs optimal verwendet werden. Das System aus Fließmittel und Langzeitverzögerer wurde sowohl zur Erstsicherung nach dem Ausbruch des Tunnels als auch beim Betonieren der ­Innenschale eingesetzt.

„Wir arbeiten kontinuierlich daran, unsere Kunden mit Innovationen noch erfolgreicher zu machen. Unser jüngstes Beispiel für den Untertagebau ist Master-Ease UG 3904. Zu den Vorteilen dieses Produkts zählt, dass es sich in Kombination mit nicht alkalihaltigen Spritzbetonbeschleunigern noch besser mischen und pumpen lässt“, sagt Bolliger.

Beton-Lösungen für tiefe Schächte

Zwei über 800 m tiefe, senkrechte Schächte führen vom Gebirgsort Sedrun hinab zu einer der beiden sogenannten Multifunktionsstellen im Gotthard-Basistunnel. Die Multifunktionsstelle dient als Nothaltestelle und beherbergt Belüftungsanlagen und weitere technische Einrichtungen. Auch dort sind Lösungen von BASF zum Einsatz gekommen: Wie der Tunnel selbst wurde die Stelle zunächst mit Spritzbeton abgesichert und dann mit einer Wand aus gegossenem Beton versehen. „Der Transport des Betons über eine Fallleitung hinab in die Schächte stellte eine besondere Herausforderung dar. Wir mussten sicherstellen, dass sich während des Fallens die Bestandteile des Betons nicht voneinander trennen“, erläutert Bolliger. Mit der Wahl des passenden MasterGlenium-Betonfließmittels und der optimalen Abstimmung der Dosierung auf die Einsatzbedingungen haben die BASF-Experten ermöglicht, dass sich der Beton auch nach mehreren hundert Metern freiem Fall gut weiterverarbeiten ließ. Um Wassereinbrüchen vorzubeugen, wurde zusätzlich ein Mikrozement MasterRoc MP 650 mithilfe eines Injektionsverfahrens in Felsspalten und Hohlräume gepresst.

Brandschutz mit BASF

Eine große Gefahr in Tunneln sind Brände, die Anforderungen an den Brandschutz sind hoch. Wird Beton heißer als 1.000 °C, verliert er seine Tragfähigkeit und der Tunnel stürzt ein. Deshalb wurde im Gotthard-Basistunnel die Tunnelwand im Bereich des Südportals mit einem speziellen Brandschutzmörtel MasterRoc FP 1.350 von BASF beschichtet. „Damit halten die Tunnelwände einer Temperatur von bis zu 1.400 °C mindestens 90 Min. lang stand. Für Löscharbeiten ist das wertvolle Zeit“, sagt Frank Clement, BASF-Experte für Brandschutzlösungen im Untertagebau.

Der Gotthardtunnel ist der längste Eisenbahntunnel der Welt, rund 9 Mrd. Euro hat das Bauprojekt gekostet. Die Alpenquerung verkürzt die Reisezeit auf der Strecke von Zürich nach Mailand künftig um rund eine Stunde. Die Steigung der Strecke wurde deutlich reduziert, der höchste Punkt auf 550 m Höhe liegt nur knapp 90 m höher als das nördliche Tunnelportal in Erstfeld. Güterzüge können dadurch mit doppelter Last und Geschwindigkeit fahren. Zum Vergleich: Die alte Gotthardbahn muss zwischen Erstfeld und dem Scheitelpunkt des ersten, 1882 eröffneten Gotthardtunnels ­einen Höhenunterschied von rund 700 m überwinden.

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