Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/basistunnel-bestens-vernetzt-durch-den-gotthard-1605-120866.html    Veröffentlicht: 31.05.2016 12:04    Kurz-URL: https://glm.io/120866

Basistunnel

Bestens vernetzt durch den Gotthard

3.731 Kilometer Kabel, moderne Sicherungssysteme, Funkvernetzung für die Lokführer und Netz für alle Smartphone-Nutzer: In den neuen Gotthard-Basistunnel ist so gut wie alles an moderner Technik gesteckt worden, was möglich ist - ein Bauwerk der Superlative.

Am 1. Juni wird am Schweizer Gotthard auf einer der wichtigsten Nord-Süd-Verbindungen Mitteleuropas der längste Tunnel der Welt eröffnet. Und wie es sich für den Gotthard gehört, soll es ein technisches Meisterwerk sein. Er soll die Züge schneller machen, den Güterverkehr effektiver, die Lokführer informierter und diejenigen zufriedener, die ihn durchqueren. Deswegen steckt er voll hochmoderner Technik.

Schon bevor es überhaupt einen Tunnel an dieser Stelle gab, war der Gotthardpass auf einer Höhe von 2.106 Metern ein Meilenstein für die Telekommunikation. Bereits 1852 führte eine elektrische Freileitung für Telegraphie-Verbindungen über den Pass. 1882 wurde sie durch ein Kabel im Eisenbahntunnel ersetzt, der im selben Jahr eröffnet wurde. 1900 wurde parallel dazu ein Telefonkabel verlegt, das schon 1979 durch ein Glasfaserkabel ersetzt wurde. Und der neue Tunnel kann noch mehr.

Mehr, schneller, besser

Am 11. Dezember 2016 soll der fahrplanmäßige Betrieb durch den 57 Kilometer langen Gotthard-Basistunnel starten. In Verbindung mit dem Monte-Ceneri-Basistunnel soll er die Fahrzeit zum Beispiel von Zürich nach Mailand mit einem Neigezug um etwa eine Stunde verkürzen (von 3 h 40 min auf 2 h 40 min).

Im Güterverkehr sollen mehr und möglicherweise auch schwerere Züge schneller die Alpen durchqueren können. Dadurch soll nicht nur der zeitweilig überlastete Gotthard-Straßentunnel, sondern die gesamte Nord-Süd-Achse vom stark wachsenden Schwerverkehr entlastet und die Transportleistung auf der Schweizer Nord-Süd-Achse auf rund 40 Millionen Tonnen Güter nahezu verdoppelt werden.

Der Lokführer erfährt alles per Funk

Im Tunnel wurden 3.731 km Kabel für Stromversorgung und Datenübertragung verlegt. Klassische Lichtsignale, wie man sie von der Eisenbahn her sonst kennt, wurden im Tunnel gar nicht erst installiert. Für die Zugsicherung wird das standardisierte European Rail Traffic Management System (ERTMS)/European Train Control System (ETCS, Level 2) in Verbindung mit dem Zugfunksystem GSM-R verwendet. Alle Informationen und Fahranweisungen werden per Funk zum Lokführer in den Führerstand geleitet, wo er sehen kann, was vor ihm auf der Strecke los ist und ob und wie schnell er fahren kann und darf.

Im Tunnel sind vier Stellwerke vorhanden und 928 Zugsensoren ("Balisen"), 712 Achszähler sowie 426 Hauptsignal-Merktafeln vorgesehen. Für Bahnfans: ETCS Level 2 kommt auch auf der ICE-Neubaustrecke bei Erfurt (Thüringen) zum Einsatz, auch hier gibt es keine Lichtsignale an der Strecke mehr.

Netzverbindung für jedes Smartphone

Wer als Fahrgast im Gotthard-Tunnel unterwegs ist, kann zwischen GSM 900, GSM 1800, UMTS (3G) und LTE (4G) wählen. Das bedeutet, jedes seit 1992 in Mitteleuropa verkaufte Handy mit GSM, UMTS oder LTE-Technik und mit einer aktiven SIM-Karte sollte dort funktionieren, bis hin zum neuesten Smartphone. Alle drei Schweizer Netzbetreiber, also der Marktführer Swisscom sowie die Anbieter Sunrise (früher "diAx") und "Salt." (früher Orange) arbeiten eng mit der Schweizer Bundesbahn (SBB) zusammen und sind im Tunnel vertreten. Ausländische Fahrgäste können in einem oder allen drei Netzen roamen, je nachdem, was ihr Heimatnetzbetreiber ihnen erlaubt.

Lokführer und Zugpersonal verwenden die GSM-R Technik, wobei "R" für "Railroad" (Eisenbahn) steht. Das ist ein spezieller GSM-Standard auf separaten Kanälen, der für die europäischen Eisenbahnen genormt ist. Die GSM-R-Frequenzen liegen unterhalb des ursprünglichen GSM-Bandes bei 800 MHz. Der Lokführer nutzt ein sogenanntes CAB-Radio in GSM-R-Technik, das aber auch im öffentlichen GSM-Band funken kann.

Die Schweizer Bahnen haben mit der Swisscom ein Roaming-Abkommen abgeschlossen, damit sie bei Bedarf auch über das öffentliche Swisscom-GSM-Netz funken können, falls GSM-R einmal nicht zur Verfügung stehen sollte. Das für die Zukunft angedachte LTE-R-System geht auf eine Initiative des Netzwerkausrüsters ZTE zurück, ist aber in Europa noch gar nicht standardisiert. Zudem sind Bahngesellschaften hinsichtlich Neuerungen sehr zurückhaltend - schon aus Sicherheitsgründen, denn im Zugverkehr soll und darf nichts schiefgehen.

Sicherheitsbehörden kommunizieren im Tunnel digital

Das Service-Personal der Bahn, das sich um die Instandhaltung und Sicherheit des Tunnels kümmert, funkt ebenfalls im gemischten GSM-R- und GSM-Betrieb. Die Sicherheitsvorschriften schreiben mindestens ein GSM-R-Handy pro Arbeitsgruppe vor. Werden Züge im Tunnel rangiert oder wird dort gebaut, erfolgt die Kommunikation über den GSM-R-Funk, da es im Gotthard-Basis-Tunnel keinen analogen Zugfunk mehr gibt.

Auch die Sicherheitsbehörden, die im Tunnel unterwegs sind, nehmen miteinander digital Kontakt auf. Das Schweizer Sicherheitsfunknetz "Polycom", die Schweizer Version von TETRA-BOS, steht im Tunnel zur Verfügung und wird, wenn dort etwas passieren sollte, auch von Rettungskräften wie dem Roten Kreuz oder vom Katastrophenschutz genutzt.

Alle Schweizer Mobilfunkanbieter sind im Tunnel nutzbar, die Netzabdeckung für Sprachtelefonie, SMS und internetbasierte Dienste ist auf der gesamten Tunnellänge von 57 Kilometern vorhanden, versprechen die Betreiber. Die mögliche Datengeschwindigkeit hängt vom gewählten Tarif des Kunden ab und beträgt bei Swisscom LTE beispielsweise bis zu 300 MBit/s, in der Praxis wird sie von der Auslastung der Züge abhängen.

Mobilfunk auf der ganzen Strecke

Im Tunnel sind an bestimmten unterirdischen Service-Standorten mehrere Mobilfunkbasisstationen verteilt. Deren Signale werden dann über eine Glasfaser in den eigentlichen Tunnel geführt. Etwa jeden Kilometer hängt eine Sendeeinheit mit Antenne, welche die Signale ausstrahlt.

Eine ähnliche Technik wird auch bei oberirdischen Basisstationen verwendet. Durch die sogenannte "Remote Radio Head Technologie" muss nicht die komplette Sendertechnik auf ein Hausdach oder einen Gittermast geschafft werden, sondern sie steht etwas entfernt, wo Platz, Strom und Kühlung zur Verfügung stehen.

Die Mobilfunkzellen des Tunnelnetzes überlappen sich, um genügend Zeit für den Zellenwechsel zu haben. Damit hat die Zuggeschwindigkeit praktisch keinen Einfluss auf die Mobilfunkverbindung mehr. Rein physikalisch würden die Signale ab einer gewissen Zuggeschwindigkeit "zu spät" beim Nutzer ankommen, wenn es nur einen Sender im Tunnel gäbe.

WiFi lohnt sich nicht

Im Gegensatz zum deutschen ICE, der auf der Neubaustrecke Frankfurt-Köln mit bis zu 300 km/h unterwegs ist, fahren die Schweizer Reisezüge mit "nur" 200 km/h durch den Gotthard-Basis-Tunnel, kurz GBT. Im Versuchsbetrieb wurde Tempo 250 erprobt. Das führt zu einer Reisedauer von knapp 20 Minuten durch den derzeit längsten Eisenbahntunnel der Welt. Die bis zu 2.000 Tonnen schweren und bis zu 750 Meter langen Güterzüge können mit bis zu 160 km/h unterwegs sein.

Schweizer Reisezugwagen sind mit Repeatern ausgerüstet und "spiegeln" die Signale von außen in den Wagen hinein, ohne sie weiter zu verarbeiten oder zu verändern. WLAN (WiFi) bietet die Schweizer Bundesbahn ganz bewusst in ihren Zügen nicht an, da es keine Vorteile bringt. Die Mobilfunknetze in 3G oder 4G sind schneller und belastbarer. Mit der Senderdichte von rund einem Kilometer dürfte die Mobilfunkversorgung im Tunnel exzellent sein.

Ein weiteres Argument führt die Schweizer Bahn gegen WiFi ins Feld: Die Kosten blieben an ihr hängen und müssten, da die Kunden ein "kostenloses" Angebot erwarteten, auf alle Fahrgäste umgelegt werden - egal, ob sie WLAN nutzen oder nicht. Einen (bezahlten) Mobilfunkvertrag hätten die meisten Kunden dagegen ohnehin schon.

Mit dem Gotthard-Tunnel rückt Europa wieder etwas zusammen, der Tunnel soll (mindestens) 100 Jahre halten. Mal sehen, wie die politische Landkarte bis dahin aussieht - ganz zu schweigen von der Technik.

In einem Pilotprojekt mit Narando vertonen wir in den kommenden Wochen zwei bis drei Golem.de-Artikel pro Woche. Die Texte werden nicht von Robotern, sondern von professionellen Sprechern vorgelesen. Über Feedback unserer Zuhörer freuen wir uns - im Forum oder an redaktion@golem.de.  (heg)


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