Spezielle Portale gegen Tunnel-Knall-Effekt
Eingleisige Tunnelröhren mit Festen Fahrbahnen, die auch von Rettungsfahrzeugen genutzt werden können, erfüllen die höchsten Anforderungen der Sicherheits- und Rettungskonzepte im Schienenverkehr.
Konstruktionsbedingt haben diese Bauwerke gegenüber zweigleisigen Tunnelröhren bei schnellem Zugverkehr einen Nachteil: Wegen des deutlich kleineren Querschnitts können bei der Tunnelein- und -ausfahrt lautstarke Geräusche entstehen. Diesen Tunnelknall-Effekt, der durch Mikrodruckwellen hervorgerufen wird, bezeichnen die Fachleute als Sonic-Boom. Während die Schallemission insbesondere für die unmittelbare Nachbarschaft eine Belastung darstellt, kann der plötzliche Druckwechsel bei den Zuginsassen auch zu einem unangenehmen Druck auf den Ohren führen.
Der Tunnelknall-Effekt wird durch diese Faktoren maßgeblich beeinflusst:
- die Einfahrgeschwindigkeit
- das Zugdesign
- den Tunnelquerschnitt: enge und glatte Tunnel begünstigen den Tunnelknall-Effekt
- die Länge der Tunnel
- die Oberbau-Ausführung: die Feste Fahrbahn begünstigt den Effekt
Die folgenden Lösungen wirken dem Effekt entgegen:
- Querschnittsaufweitungen am Tunnelausgang
- Deckenöffnungen am Tunnelportal zum Druckausgleich
- Einhausungen am Tunnelportal
- Einsatz von Zügen mit aerodynamischer Bugform
- Reduzierung der Einfahrgeschwindigkeit
- Erhöhung der Absorptionsfähigkeit des Tunnels durch strukturierte Oberflächen,
z. B. durch Schotteroberbau oder spezielle Innenauskleidung im Tunnel oder Schallabsorber im Gleisbereich der Festen Fahrbahn
Spezielle Konstruktion verhindert Tunnelknall
Mit einer neuen Bauweise im Bereich der Tunnelportale soll dem Sonic-Boom-Effekt am Katzenbergtunnel entgegengewirkt werden. Erstmals in Europa werden dazu entsprechende Haubenbauwerke realisiert: Die Tunnelportale werden hier trichterförmig gestaltet und nicht mehr senkrecht sondern schräg am Berg angesetzt. Da am Katzenbergtunnel im Süden ein 115 Meter langer und im Norden ein 286 Meter langer Abschnitt in offener Bauweise geplant war, können die 50 Meter langen Haubenbauwerke wirtschaftlich in diese Bereiche integriert werden.
Am Südportal sorgen große Öffnungen in den Betonwandelementen dafür, dass sich die Druckwellen ausbreiten können. Diese optimierte Portalform schützt so die Anwohner in Efringen-Kirchen und Bad Bellingen und die Reisenden zugleich. Im Bereich des Nordportals sollte die geplante Geländemodellierung beibehalten werden. Eine Haube mit Fensteröffnungen verhindert die Entstehung eines Tunnelknalls im gegenüberliegenden Ausfahrportal.