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Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen (BSA)

Aktuelle Arbeiten

Lüftung
 
Einleitung
Im Normalbetrieb unterstützen Ventilatoren die Lüftung in Tunnels. Je nach Bedarf sorgen sie dafür, dass die Schadstoffbelastung im Fahrraum möglichst gering ist und bleibt. In diesem Falle bewegen sogenannte Strahlventilatoren Frischluft in den Tunnel. Abluftventilatoren, die nur im Ereignisfall zum Einsatz kommen, minimieren die Rauchbelastung im Fahrraum.
 
 
Ob Strahlventilatoren oder Abluftventilatoren: Alle im Sanierungstunnel Belchen im Einsatz stehenden Geräte werden nach der Inbetriebnahme regelmässig kontrolliert und, wo angezeigt, Servicearbeiten unterzogen. Monatlich stattfindende Testläufe werden dazu dienen, allfällige Schäden frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Darüber hinaus werden sich dadurch stillstandbedingte Schäden vermeiden lassen.

Erfahrungsgemäss erreichen Ventilatoren eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren. Nach dieser Dauer werden die Ventilatoren – je nach Zustand – entweder saniert oder aber ersetzt. 

Längslüftung
Für die Versorgung des Fahrraumes kommen Strahlventilatoren zum Einsatz, die gut sichtbar an der Tunneldecke untergebracht sind. Sie unterstützen die natürliche Luftbewegung in Längsrichtung des Tunnels. Im Falle des Belchentunnels übernehmen diese Aufgabe insgesamt zwölf Strahlventilatoren.

Die Daten zu den im Sanierungstunnel montierten Strahlventilatoren sind beeindruckend. Jeder einzelne Ventilator wiegt 1,7 Tonnen, der Laufraddurchmesser beträgt 1,25 Meter und die Länge des Ventilators inkl. Schalldämpfer beträgt 6,2 Meter. Der Antrieb des Laufrades erfolgt über einen Motor mit einer Leistung von 75 kW, womit ein Schub (der ausgestossenen Luft) von ca. 2350 N (Newton) erzeugt wird.

Bei störungsfreien Verkehrsverhältnissen sind die Strahlventilatoren ausser Betrieb. Die Lüftung des Tunnels ist als Folgewirkung des Verkehrsflusses gewährleistet. Bei Verkehrsführung mit Gegenverkehr, bei Stau oder anlässlich eines Ereignisfalles werden die Strahlventilatoren in Betrieb gesetzt.

Die im Belchentunnel montierten Strahlventilatoren funktionieren reversibel. Das wiederum bedeutet, dass der Schub je nach Bedarf in die eine oder andere Richtung wirken kann. Die Längsströmung der Luft im Tunnel lässt sich daher in beide Richtungen beeinflussen.

Die Montage der über 1,7 Tonnen schweren Strahlventilatoren erfolgte mit einem speziellen Fahrzeug. Auf einer Hebebühne wurden die Ventilatoren an die Decke gehoben. Dank dieses Montageverfahrens konnten die Ventilatoren exakt ausgerichtet und an der richtigen Position an der Tunneldecke sicher verankert werden.
 
 
Abluft
Während des Normalbetriebs wird im Tunnel eine stets ausreichende Luftqualität gewährleistet. Die Einhaltung der Grenzwerte bezüglich Luftqualität wird mit der Längslüftung bei Bedarf automatisch sichergestellt. In der Regel ist die natürliche Lüftung ausreichend, um die geforderten Grenzwerte einzuhalten.

Die konzentrierte Entrauchung des Tunnels bei einem Brand erfolgt mit Abluftventilatoren. Diese sind bei beiden Tunnelportalen in den Lüftungszentralen untergebracht. Sie sind via Bypass-Stollen im Portalbereich und im Abluftkanal mit 31 steuerbaren Abluftklappen verbunden. So wird im Ereignisfall unmittelbar am Ereignisort der Rauch über die entsprechende Abluftklappe in den Abluftkanal abgesaugt und über den Kamin ins Freie geblasen werden. Das alles, ohne weitere Bereiche des Tunnels zu beeinträchtigen. Zusätzlich werden die Strahlventilatoren nach Bedarf eingesetzt, um die Strömungsverhältnisse im Tunnel zu regulieren.

 
Mit der Lüftung wird im Ereignisfall der Rauch von den im Tunnel befindlichen Verkehrsteilnehmenden ferngehalten, um so deren Selbstrettung bestmöglich zu unterstützen. Die gesamte Lüftungsanlage ist vollständig automatisiert, um die Reaktionszeiten im Ereignisfall zu minimieren und damit die Sicherheit zu erhöhen. Zur Regelung der Lüftungsanlagen werden im Fahrraum Überwachungsanlagen sowie Strömungs- und Sichttrübungsmessgeräte installiert.

Die Fahrraumlüftung zählt zu den sicherheitsrelevantesten Anlagen im Tunnel. Deren volle Funktionstüchtigkeit ist von grösster Wichtigkeit. Die geplante Lüftungsanlage erfüllt alle Anforderungen bezüglich Betriebssicherheit und Verfügbarkeit.  

Abluftventilatoren an den beiden Tunnelportalen saugen die Abluft via Klappen und Abluftkanal aus dem Tunnelinnern.
 
 
Energieversorgung
 
Ein Bonmot besagt: «Strom ist nicht alles, aber ohne Strom ist alles fast nichts». Diese Aussage trifft ganz besonders auf die Energieversorgung in Tunnels zu, können doch diese ohne elektrische Energie schlichtweg nicht betrieben werden.

Um den Bedarf an elektrischer Energie zu decken, wird der Sanierungstunnel Belchen mit mehreren Mittelspannungskabeln erschlossen. Von Norden her erfolgt dies durch die Genossenschaft Elektra Baselland (EBL) und von Süden her durch die Primeo Energie. Bei einem Versorgungsunterbruch vom Süden respektive Norden wird automatisch auf das zur Verfügung stehende Netz umgeschaltet.

Um die elektrische Energie im Tunnel zu verteilen, sind in den vier Technikzentralen Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen vorgesehen. Sie stellen die Versorgung der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen sicher.

 
Im Falle eines Stromausfalles (z.B. defekter Transformator) kann ein minimaler Betrieb des Tunnels aufrechterhalten werden. Dafür wird eine unterbrechungsfreie Stromversorgung inklusive den entsprechenden Batterieanlagen mit einer Überbrückungszeit von mindestens einer Stunde realisiert. Diese eine Stunde reicht, um den Tunnel wieder in einen sicheren Betrieb führen zu können. Das heisst, der Defekt kann behoben beziehungsweise umgangen werden (manuelle Umschaltungen in der Energieversorgung) oder organisatorische Massnahmen werden für den weiteren Betrieb des Tunnels in die Wege geleitet.

Beleuchtung 
 
Die Beleuchtungsanlagen stellen die notwendigen Sichtbedingungen in Tunnels sicher. Im Sanierungstunnel Belchen werden die Adaptationsbeleuchtung und die Durchfahrtsbeleuchtung, die optische Leiteinrichtung und die Brandnotleuchten nach dem aktuellsten Stand der Technik installiert. In den verwendeten Leuchten wird modernste LED-Technik eingesetzt.

 
Die Durchfahrtsbeleuchtung wird lediglich im Ereignisfall auf 100-prozentige Lichtstärke geschaltet. Im Tagesbetrieb ist eine rund 80-prozentige Ausleuchtung ausreichend. Im Nachtbetrieb wird die Ausleuchtung auf rund 60 Prozent heruntergefahren.

 
Eine minimale Helligkeit ist auch während eines Stromausfalls gewährleistet. Jede dritte Leuchte ist am Notstromnetz angeschlossen.

Adaptations- und Durchfahrtsbeleuchtung
Aufgabe der Adaptationsbeleuchtung ist es, das Auge des Automobilisten an das Beleuchtungsniveau im Tunnel anzupassen. Diese ist nur in Betrieb, wenn es ausserhalb des Tunnels hell ist. Der Helligkeitsgrad wird mittels Beleuchtungssensoren gemessen. Die Durchfahrtsbeleuchtung stellt eine ausreichende Ausleuchtung des Tunnels sicher und dient, zusammen mit der optischen Leiteinrichtung, zur optischen Führung des Verkehrs.
 
 
Montage der Beleuchtungsabgänge im Abluftkanal mittels Spezialadapter auf Flachbandkabel.
 
Überwachungs- und Kommunikationsanlagen 

Die Überwachungsanlagen stellen, im übertragenen Sinn, die Augen, Ohren und die Nase der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen im Tunnel und den Vorzonen dar. Sie sind verantwortlich für die Detektion von Feuer und Rauch, fürs Erkennen von Stausituationen und Falschfahrern sowie von Eis und Schnee in den Tunnelvorzonen.

Die Überwachungsanlagen bestehen aus Brandmeldeanlage, Videoanlage mit Ereignisdetektion, Sichttrübungsmessung und Strömungsmessung (Lüftung) sowie Meteoüberwachungssystem.

Bestandteile der Brandmeldeanlage sind das Brandmeldekabel, welches über die ganze Tunnellänge an der Decke montiert ist (Identifizierung/Lokalisierung von Wärmequellen) sowie die Rauchmelder, welche alle 100 Meter, ebenfalls an der Decke, montiert sind (Detektion/Lokalisierung von Rauchquellen).

Die Videoüberwachungsanlage Verkehr besteht im Falle des Sanierungstunnels Belchen aus 42 Kameras, einer Bildspeicherung und einer Ereignisdetektion. Damit können Stausituationen und Falschfahrer geortet werden. Darüber hinaus kann sich die Verkehrsleitzentrale bei Ereignissen ein Bild der Situation vor Ort machen.

Die Installation des Meteoüberwachungs- und Warnsystems ist in den Vorzonen Nord und Süd vorgesehen und ermittelt den Zustand der Strassenoberfläche bezüglich Eis, Schnee, Nässe und Temperatur.
 
Werksprüfungen
 
Werksprüfungen sind, wie der Wortinhalt bereits vermuten lässt, Prüfungen im Werk der jeweiligen Unternehmen.

Die vom Bundesamt für Strassen ASTRA beauftragten Unternehmen stellen Gerätschaften, Maschinen, Steuerungen oder Schaltgerätekombinationen (SGK) her. Letztere steuern die Fahrraumlüftung. Sie liefern diese dann auf die Baustelle, wo sie üblicherweise von den werkseigenen Montageequipen eingebaut und in Betrieb genommen werden.

Bevor diese Auslieferungen erfolgen können, müssen die hergestellten Bauteile mehreren Prüfungen unterzogen werden. Ziel dieser Prüfungen ist, fehlerhafte oder den Anforderungen nicht genügende Bauteile im Werk, vor der Auslieferung auf die Baustelle, richtig zu stellen.
 
In einem ersten Schritt erfolgt die Bemusterung der SGK-Aufbauten. Diese Bemusterung wird für jeden SGK-Typ durchgeführt. Dabei werden die in den Schaltschrank eingebauten Komponenten ohne elektrische Verdrahtung platziert. Aufgrund der Bemusterung wird entschieden, ob der Aufbau in Ordnung ist, ob die Anordnung von Komponenten angepasst, oder ob einzelne Komponenten durch andere Typen ersetzt werden müssen. Nach erfolgreich abgeschlossener Bemusterung werden die Schaltschränke zur Weiterbearbeitung freigegeben. 

Sind alle Schaltschränke aufgebaut und verdrahtet, werden sie provisorisch so miteinander verkabelt, wie sie später im Tunnel montiert werden. Hat der Unternehmer seine internen Qualitätsprüfungen und Tests durchgeführt, bietet der verantwortliche Planer die Bauherrschaft zur Werksprüfung auf. Dabei wird die Anlage, nach einem vorgängig definierten Drehbuch, intensiv hinsichtlich der Erfüllung der Vorgaben kontrolliert. Werden Fehler oder Mängel entdeckt, müssen diese durch den Unternehmer behoben oder nachgebessert werden. Erst danach darf der Unternehmer die Anlagen transportfähig verpacken, auf die Baustelle ausliefern und vor Ort montieren.

Vor der Inbetriebnahme des Tunnels werden die Anlagen, vor Ort und vollständig montiert, weiteren umfangreichen Tests unterzogen. Erst wenn die gesamten Einrichtungen störungsfrei funktionieren, kann der Tunnel für den Verkehr freigegeben werden. 



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