Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 08/2016, 19.08.2016

Die Lunge im Gotthard

ABB lieferte die gesamte Energietechnik und die Steuerung für das weltweit leistungsstärkste Lüftungssystem. Es sorgt im Schweizer Jahrhundertbauwerk, dem Gotthard-Basistunnel, jederzeit für frische Luft.

(msc) Superlative sind im Gotthard-Basistunnel gang und gäbe: «Mit den Ventilatoren, die einen Aussendurchmesser von rund 3,5 m aufweisen, ist die Belüftungsanlage nicht nur die grösste, sondern auch die leistungsstärkste Tunnelbelüftung der Welt. Sie verfügt über eine installierte Maximalleistung von 15,6 MW», sagt Alwin Larcher, der für ABB die Projektleitung im Los C der AlpTransit Gotthard AG (ATG) innehat.

2011 hatte ABB zusammen mit der deutschen TLT-Turbo GmbH den Auftrag für die Betriebslüftung erhalten. ABB zeichnete für die gesamte elektrische Ausrüstung des Systems verantwortlich, TLT als Konsortialführer für den Einbau der riesigen Ventilatoren und der zugehörigen Klappen.

Das System umfasst nicht nur die elektrischen Komponenten für die Ventilatoren in den Lüftungszentralen, sondern auch die Integration von deren Steuerung in das übergeordnete Leitsystem des Tunnels sowie die Tunnelsensorik. Diese beinhaltet mehr als 80 über die ganze Länge des Basistunnels verteilte Sensoren für Temperatur, Feuchtigkeit und Geschwindigkeit der Luft in den beiden Röhren. Auch eine Brandorterkennung in den vier Nothaltestellen wurde von ABB integriert.

«Das Zusammenspiel all der Systeme im Basistunnel, von der Zugsicherung über das Abwassersystem, die Beleuchtung und unsere Lüftung sowie ein gutes Dutzend Systeme mehr, ist für das Funktionieren dieses Jahrhundertbauwerks entscheidend», betont Larcher.

ABB und TLT schnürten für diesen Auftrag ein umfangreiches Gesamtpaket, von den 24 Strahllüftern an den beiden Tunnelportalen in Erstfeld und Bodio bis hin zu den acht grossen Zu- und Abluftventilatoren in den Lüftungszentralen Sedrun und Faido sowie den Installationen in den Multifunktionsstellen in den Tunnelröhren. Die beiden Lüftungszentralen bilden quasi die «Lunge» des ganzen Systems und sind für den Luftaustausch im Tunnel zuständig. Sie befinden sich in der Schachtkopfkaverne bei Sedrun, rund 800 m im Berg und 800 m über der Fahrbahn, und bei Faido in einem Portalgebäude neben dem 2,8 km langen Zugangsstollen.

Die Zuluftventilatoren führen – in Sedrun über einen 800 m langen, vertikalen Schacht – von aussen Frischluft zu, die über Klappen reguliert und dann im Tunnel verteilt wird. Die Abluft dagegen wird über Axialventilatoren mit bis zu 300 km/h (Geschwindigkeit im Ventilator) über einen eigenen Schacht nach aussen transportiert. Das ganze System ist aus Sicherheitsgründen redundant ausgelegt. Denn neben dem regulären Luftaustausch müssen die Ventilatoren bei einem Brandereignis für ausreichend Frischluft in den Nothaltestellen sorgen und gleichzeitig den Rauch über lange Abluftschächte gezielt absaugen, damit Reisende im Notfall aus dem Zug steigen und sich in Sicherheit bringen können.

«Das ‹Hirn› des Belüftungssystems – und damit die gesamte Programmierung – ist dabei sehr wichtig, um die Ventilatoren und die Klappen bei verschiedenen Szenarien präzise einstellen zu können», erklärt Larchers Kollege Ralf Rösch, verantwortlich für das Leitsystem und schon seit 1994 bei ABB in der Tunnelbranche tätig. Dieses übergeordnete Leitsystem regelt rund 50 mögliche Fälle – vom Normal- und Wartungsbetrieb bis zum brisanten Ereignisfall.

Die Systeme von ABB für den Basistunnel

Lüftung:

ABB lieferte für die 24 Strahllüfter an den beiden Tunneleingängen die Niederspannungskomponenten, die Verkabelung, die Kontrollsysteme mit AC 800 M-Controllern und S 800-Modulen sowie die kompakten Niederspannungsschaltanlagen. In den Lüftungszentralen Sedrun und Faido installierte man die gesamte Mittelspannungseinspeisung mit den Schaltanlagen des Typs Unigear ZX0, inklusive Kommunikationssystemen, Instrumentierung, Sensorik und Programmierung. Für die Motoren lieferte man acht Trockentransformatoren Resibloc und die Umrichter. Die ACS 1000 treiben drehzahlgesteuert die acht Motoren an.

50-Hz-Infrastruktur:

ABB lieferte die elektrischen Komponenten für die gesamte 50-Hz-Energieversorgung der Infrastruktur. Die gasisolierten Mittelspannungsschaltfelder vom Typ ZX0 bestehen aus 16-kV-Schaltblöcken, die in kürzester Zeit austauschbar sind. Über 500 Schutz- und Steuereinheiten «REF 542 plus» sorgen für die Sicherheit. Hunderte von vakuumimprägnierten Trockentransformatoren gewährleisten die Versorgung des 50-Hz- sowie des Not-Netzes. Die Trocken- und Öltransformatoren an den Tunneleingängen stammen ebenfalls von ABB.

ABB Schweiz AG 5400 Baden, Tel. 058 585 00 00 contact.center@ch.abb.com, www.abb.ch

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Einer der riesigen Ventilatoren wird in der Lüftungszentrale Sedrun angeliefert. (Bilder: ABB)


Eine von über 500 installierten Schutz- und Steuereinheiten vom Typ REF 542 plus, hier in einer Mittelspannungsschaltanlage.