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Der Ceneri-Basistunnel vervollständigt die Flachbahn für den Personen- und Güterverkehr durch die Alpen. Mit einer Länge von 15,4 km ist der Ceneri-Basistunnel nach dem Gotthard- und dem Lötschberg-Basistunnel das drittgrösste Bauprojekt der Neuen Eisenbahn-Alpentransversale (NEAT) und überdies der fünftlängste Bahntunnel der Schweiz. Am 4. September 2020 ist der Ceneri-Basistunnel feierlich eröffnet worden.
Die Portale des Ceneri-Basistunnels liegen im Norden in Camorino (Bellinzona) und im Süden in Vezia bei Lugano. Er besteht aus zwei Einspurröhren mit rund 40 Metern Abstand, die mit 48 Querschlägen verbunden sind. Aufgrund seiner Länge sind keine Spurwechsel oder Multifunktionsstellen nötig. Beim Nordportal in Camorino entstanden mehrere Brücken, Bahnviadukte und mit der «Bretella» eine neue, direkte Schienenverbindung zwischen Locarno und Lugano.
Die fahrplanmässige Inbetriebnahme des Jahrhundertbauwerks durch die SBB erfolgte am 13. Dezember 2020.
Der Ceneri-Basistunnel wurde mit Ausnahme des Fensterstollens in Sigirino im Sprengvortrieb ausgebrochen. Der grösste Teil des Vortriebs erfolgte gleichzeitig in beide Richtungen vom Zwischenangriff Sigirino aus. Von den Portalen Vigana und Vezia wurden Gegenvortriebe ausgeführt.
Der Vortrieb Richtung Süden kam schneller als prognostiziert voran. Am 17. März 2015 erfolgte in der Weströhre der Durchschlag zum Gegenvortrieb Vezia. Das war ein Vorsprung von rund 13 Monaten auf das Bauprogramm.
Beim Vortrieb Richtung Norden hatten die Mineure mehr Schwierigkeiten mit dem Gestein. Deshalb bestellte die AlpTransit Gotthard AG beim Konsortium des Hauptloses Beschleunigungsmassnahmen. Am 21. Januar 2016 konnten die Mineure und viele geladene Gäste in der Weströhre des Ceneri-Basistunnels den Hauptdurchschlag feiern. Dieser erfolgte mit hoher Genauigkeit: Vertikal betrug die Abweichung 2 cm, horizontal war es 1 cm.
Nach dem Abschluss des Vortriebs und des Innenausbaus im Ceneri-Basistunnel begann die Ausrüstung der Rohbauten mit jenen mechanischen, elektrischen und lüftungstechnischen Anlagen, ohne die der Tunnel nicht betrieben werden kann.
Um die Ersatzteilhaltung und die Zulassungsprozesse zu vereinfachen, wurden im Ceneri-Basistunnel wenn immer möglich die gleichen Komponenten für die Rohbau-Ausrüstung verwendet wie im Gotthard-Basistunnel. Dies betrifft vor allem die Türen, die Lüftungsanlagen und die Doppelböden in den 48 Querschlägen.
Es gibt jedoch zwei Bereiche bei der Rohbau-Ausrüstung, bei denen grosse Unterschiede zum Gotthard-Basistunnel bestehen: einerseits bei der Betriebslüftung, andererseits bei der Wasserversorgung und Entwässerung. Im Vergleich zum Gotthard-Basistunnel wurde im Ceneri-Basistunnel keine Lüftungszentrale eingebaut. 50 Strahlventilatoren, die in Portalnähe und in der Mitte des Tunnels montiert sind, sorgen für die notwendige Belüftung des Tunnels während der Erhaltung und im Falle von Ereignissen. Zudem werden im Ceneri-Basistunnel das Berg- und das Schmutzwasser im Gegensatz zum Gotthard-Basistunnel nicht getrennt abgeleitet. Wegen der viel geringeren Bergwassermengen bietet sich hier das „Mischsystem“ zur Entwässerung an. Die Wasseraufbereitungsanlagen befinden sich beim Nordportal in Vigana.
Erst die bahntechnischen Anlagen ermöglichen den Eisenbahnbetrieb im Ceneri-Basistunnel. Sie schliessen die neuen Gleisanlagen an das bestehende Bahnnetz an.
Der Einbau der Bahntechnik startete im Sommer 2017. Die bahntechnischen Installationen umfassen die Fahrbahn, Fahrleitung, Bahnstrom- und Stromversorgung, Telekommunikations- und Sicherungsanlagen sowie die Leittechnik.
Beim Einbau der Fahrleitung kam es zu einer Neuerung. Aufgrund aktualisierter Standards der SBB für Fahrleitungen in Tunnels wurden im Ceneri-Basistunnel anstelle konventioneller Kettenwerkfahrleitungen – wie im Gotthard-Basistunnel – Deckenstromschienen eingebaut.
Bevor die Züge fahrplanmässig durch den Ceneri-Basistunnel fahren konnten, mussten alle Anlagen eingehend geprüft, Testkilometer mit Zügen absolviert und das Personal geschult werden. Im Herbst 2019 begann auf der gesamten Tunnelstrecke die eigentliche Inbetriebsetzung.
Zuerst wurden in zahlreichen Fahrten alle Tunnelkomponenten und Anlagen auf Herz und Nieren getestet. Am 29. April 2020 erfolgte die Aufnahme der Hochtastfahrten mit dem ICE-S. Die erste Fahrt mit 275 km/h – der höchsten im Ceneri-Basistunnel getesteten Geschwindigkeit – wurde in den frühen Morgenstunden des 1. Mai 2020 durchgeführt. Insgesamt wurden bis Ende August 2020 2'310 Testfahrten mit einer Fahrdistanz von 40'972 km absolviert.