Zum Gutachten (PDF, 2,78 MB) - UCM Heidelberg GmbH

Institut für Bauplanung und Baubetrieb 

Professur für Bauprozess- und 

Bauunternehmensmanagement 

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Girmscheid 

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Versinterungsproblematik Lötschberg-Basistunnel, 

Bereich Portal Frutigen (Nordportal) 

– 

Gutachten über die Optimierung des Unterhalts der 

Gewölbedrainageleitungen durch Einsatz der Härtestabilisation 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 und von Schwallspülern

Inhaltsverzeichnis 

1 Aufgabenstellung und Ziele ............................................................................................... 3 

2 Ausgangssituation .............................................................................................................. 4 

3 Durchführung und Beobachtungen .................................................................................... 6 

4 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen ........................................................................ 13 

4.1 Strang 1 .................................................................................................................... 13 

4.1.1 Bauliche Defizite der Gewölbedrainageleitung ................................................... 13 

4.1.2 Ursachen und Mechanismen der Versinterungsentstehung ................................. 14 

4.1.3 Ausmass des Versinterungsproblems ................................................................... 16 

4.1.4 Handlungsempfehlungen ...................................................................................... 17 

4.2 Strang 2 .................................................................................................................... 21 





4.3 Strang 3 .................................................................................................................... 31 





4.4 Strang 4 .................................................................................................................... 42 





5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ..................................................................................... 51 

5.1 Eingangswerte .......................................................................................................... 51 

5.2 Prognose der Unterhaltskosten ................................................................................. 55 

5.2.1 Postsedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes ......................................................................................... 55 

5.2.2 Presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes ......................................................................................... 57 

5.2.3 Presedimentäre Unterhaltsstrategie mit Modifikationen des 

Entwässerungsregimes in Strang 2 und Strang 3 ................................................. 59 

5.3 Auswertung der Prognoseergebnisse ....................................................................... 62 

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1

6 Zusammenfassung und Ausblick ..................................................................................... 66 

6.1 Versinterungsproblematik ........................................................................................ 66 

6.2 Massnahmen zur Optimierung des Unterhalts ......................................................... 68 

6.2.1 Einbau von Schachtdurchleitungen ...................................................................... 68 

6.2.2 Applikation einer wirksamen Depotsteinkonditionierung ................................... 68 

6.2.3 Installation von Schwallspülern ........................................................................... 70 

6.3 Empfehlungen für den zukünftigen Unterhalt .......................................................... 72 

6.3.1 Depotsteinkonditionierung ................................................................................... 72 

6.3.2 Depotsteinkonditionierung + Schwallspüler ........................................................ 73 

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2

1 Aufgabenstellung und Ziele 

Dieses Gutachten beschreibt das Vorgehen und die Ergebnisse der Optimierung des Unterhalts 

der Gewölbedrainageleitungen durch Einsatz der Härtestabilisation und eines Schwallspülers 

im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels. Die Untersuchungen 

erfolgten im Auftrag der BLS AG im Zeitraum von Juli 2008 bis Dezember 2009 und hatten 

folgende Ziele: 

1) Fortführung und Optimierung der Depotsteinkonditionierungen in den am stärksten versinternden 

Gewölbedrainageleitungen Strang 2 und Strang 3 (vgl. Bild 1) 

2) Genauere Beurteilung des Versinterungsverhaltens anhand monatlicher Kanalkameraaufnahmen 

in den letzten Haltungen der Gewölbedrainageleitungen vor dem Portal 

3) Optimierung des Unterhalts der Entwässerungsleitungen 

4) Nachweis der Wirtschaftlichkeit der vorgeschlagenen Lösungsalternativen 

5) Ableitung von Handlungsempfehlungen 

Dieses Gutachten schliesst thematisch und inhaltlich an frühere Untersuchungen zu den massgebenden 

Ursachen und Mechanismen der Versinterungsentstehung sowie zur Wirksamkeit 

und Wirtschaftlichkeit des Einsatzes der Härtestabilisation in den Gewölbedrainageleitungen 

im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels an (Anlage 1). 

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3

2 Ausgangssituation 

Seit der Inbetriebnahme des Entwässerungssystems im Bereich des Portals Frutigen des 

Lötschberg-Basistunnels entstanden in den Entwässerungsleitungen grosse Mengen an sehr 

festen Versinterungen. Betroffen von diesem Versinterungsproblem waren in beiden Tunnelröhren 

im Wesentlichen die letzten 100 m der Gewölbedrainageleitungen vor dem Nordportal 

und die daran anschliessenden Sammelleitungen, die das Drainagewasser ausserhalb des Tunnels 

durch die Interventionsstelle Tellenfeld abführen (Bild 1). Eine härtestabilisierende Wirkung 

durch allfällige, in der Sickerpackung eingebaute HAICHEM Enthärtungsstäbe konnte 

nicht festgestellt werden. 

Um die Versinterungsentstehung presedimentär zu beeinflussen, wurde Mitte 2007 zunächst 

provisorisch eine Dosieranlage „classic“ im Querschlag QS 1 aufgestellt und eine Flüssigkonditionierung 

des Drainagewassers in Strang 1 ab Schacht Nr. 5, in Strang 2 ab Schacht 

Nr. 5a und in Strang 3 und Strang 4 ab Schacht Nr. 4a (vgl. Bild 1) in Richtung Portal Frutigen 

eingerichtet. Die Dosieranlage wurde Ende 2007 in die Querverbindung QV 1 zum 

Dienststollen umgesetzt, um die Wartung der Dosieranlage ausgehend vom Dienststollen und 

unabhängig vom Verkehr im Basistunnel durchführen zu können. Die Dosierung des Wirkstoffs 

Polyasparaginsäure in die Gewölbedrainagen erfolgte in Form einer 40 %igen Natrium- 

Polyaspartat-Lösung (Baypure ® DS 100/40 %) durch Dosierschläuche mit Dosierköpfen, die 

jeweils ca. 1 m in den Schachtauslauf der oben genannten Schächte eingeschoben wurden. 

Aufgrund des unverändert hohen Versinterungsaufkommens wurde die zudosierte Wirkstoffmenge 

der Flüssigkonditionierung Mitte September 2007 deutlich erhöht. Allerdings konnte 

die Flüssigkonditionierung auch danach weder das hohe Aufkommen noch die sehr hohe 

Festigkeit der Versinterungen in den Entwässerungsleitungen im Bereich des Portals Frutigen 

wirksam verringern. Die sehr hohe Wirkstoffkonzentration im Drainagewasser führte jedoch 

in Verbindung mit den relativ hohen Wassertemperaturen (10.0–15.5 °C) und den Ruhewasserstellen 

in den Schachtböden zu einem verstärkten Wachstum von Mikroorganismen im 

Entwässerungssystem (Bild 2). Denn der Wirkstoff Polyasparaginsäure ist sehr gut biologisch 

abbaubar. 1 Die so entstandenen Biofilme in den Gewölbedrainageleitungen behinderten bereits 

den Abfluss des Drainagewassers (vgl. Anlage 1, Abschn. 3.2 i. V. m. Abschn. 4.3.2). 

Die hohen Unterhaltsaufwendungen und die unbefriedigenden Ergebnisse des Einsatzes der 

Flüssigkonditionierung veranlassten die BLS AlpTransit AG im Dezember 2007, die ETH 

Zürich mit der Klärung der massgebenden Versinterungsursachen und -mechanismen sowie 

der Beurteilung der Einsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Härtestabilisation im Bereich 

des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels zu beauftragen. Die Ergebnisse dieser 

Untersuchungen wurden im Mai 2008 in einem Bericht zusammengefasst (Anlage 1). 

1 

Gamisch, T.; Girmscheid, G.: Versinterungsprobleme in Bauwerksentwässerungen. Berlin : Bauwerk, 2007. 

Abschnitt 5.7. 

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4

Bild 1: Situation Bergwasser-Entwässerungssystem Lötschberg-Basistunnel, Portal Frutigen 

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5

Bild 2: Links oben: Lötschberg-Basistunnel, 02.10.2007: Vermutlich biologische Schleimbildung durch 

Mikroorganismen aus dem Entwässerungssystem im Bereich Portal Frutigen 2 ; 

Rechts oben: Lötschberg-Basistunnel, Oströhre, Strang 4, Schacht Nr. 3 (vgl. Bild 1), 20.11.2007: 

Einen Schacht nach der Dosierstelle, Schachtsohle deutlich mit grün-braunen Algen/Biofilm bewachsen 

Unten: Lötschberg-Basistunnel, Oströhre, Strang 3, Schacht Nr. 2 (vgl. Bild 1), 20.01.2008: Versinterungen 

in der Schachtdurchleitung deutlich mit grün-braunen Algen/Biofilm durchzogen und belagert 

3 Durchführung und Beobachtungen 

Im Rahmen der ersten Untersuchungen von Dezember 2007 bis Mai 2008 wurden von der 

ETH Zürich zunächst am 20.01.2008 die Gewölbedrainage West in der Weströhre (Strang 1) 

und die Gewölbedrainage West in der Oströhre (Strang 3) (vgl. Bild 1) auf eine Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 umgestellt. Nach der Entfernung eines Vollverschlusses 

am 25.02.2008 (vgl. Anlage 2) wurden auch in der Gewölbedrainage Ost in der 

Weströhre (Strang 2) die Flüssigkonditionierung abgestellt und Depotsteine Baypure ® DSP 

Tabs 200 in die ersten fünf Schächte ab Portal Frutigen bis QS 1 eingebaut. Gleichzeitig wurde 

die Depotsteinkonditionierung im Strang 3 optimiert, durch Erhöhung der Depotsteinmenge 

in den ersten drei Schächten unter QS 1 (Tabelle 1; vgl. Anlage 1, Abschn. 4.3.1). 

2 

Kolb, Roger: AGr MBWS: Dosieranlage QS1. Emch+Berger AG, Bern, 2007-10-03, 09.56 Uhr. – E-Mail an 

Galli, Marco, Ingenieurbüro Galli + Partner AG, Glattbrugg. 

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6

Bis zum ersten Quartal 2008 wurden die Gewölbedrainagen im Bereich des Portals Frutigen 

des Lötschberg-Basistunnels stets ohne Kamerabefahrung gereinigt. Zum ersten Mal kam die 

parallele Kamerabefahrung bei der Öffnung des Vollverschlusses im Strang 2 am 25.02.2008 

zum Einsatz. Dabei erkannte man, dass die Gewölbedrainagen grosse Mengen an sehr festen 

Altablagerungen in der Sohle, den Kämpfern und im Scheitel aufwiesen, die den verfügbaren 

Rohrquerschnitt stark einengten und so eine grosse Gefahr für das Auftreten eines erneuten 

Vollverschlusses darstellten bzw. die Funktionsdauer der Leitung bis zum nächsten Vollverschluss 

sehr stark verkürzten. Aus diesem Grund wurde im zweiten Quartal 2008 eine Grundreinigung 

aller vier Gewölbedrainagen beider Tunnelröhren im Portalbereich Frutigen unter 

Kamerabefahrung vorgenommen (Tabelle 1; vgl. Anlagen 3–7). 

Die Grundreinigung der Gewölbedrainageleitungen im Bereich abstromig von QV 01 war 

sehr aufwendig und benötigte insgesamt sechs Reinigungsschichten, da die Ablagerungen 

stellenweise eine sehr hohe Festigkeit aufwiesen und die Zugänglichkeit der Gewölbedrainagen 

mit der Kettenschleuder aufgrund baulicher Defizite eingeschränkt ist (vgl. 

Abschn. 4.1.1). So musste in Strang 1 auf den letzten 5–10 m ein massiver Riegel harter Altablagerungen 

mittels Vibrationsrotierdüse aufgebrochen und ausgespült werden, weil dieser 

Bereich ausgehend vom Schacht Nr. 0 nicht mittels Kettenschleuder zugänglich ist. 3 

In Strang 2 und Strang 3 konnten sich die Versinterungen dank der Härtestabilisation mit den 

Baypure ® DSP Tabs 200 seit Januar bzw. Februar 2008 nicht mehr verfestigen. Trotzdem 

befanden sich unter dem Versinterungsschlamm auch in diesen Leitungen noch harte Altablagerungen 

auf der Sohle und im Scheitel. Im Strang 2 wurden die harten Altablagerungen im 

Scheitel ca. 20 m und ca. 32 m stromabwärts von Schacht Nr. 2 mittels Kettenschleuder 

entfernt. Im Strang 3, im Bereich des Schachts Nr. 2 (ca. 20 m stromaufwärts bis ca. 15 m 

stromabwärts) wurden erhebliche Mengen an alter Zementbojake mittels Kettenschleuder 

gelöst. 

In Strang 4 mussten nahezu über die gesamte Länge der letzten Haltung harte Ablagerungen 

mit der Kettenschleuder entfernt werden. Eine besondere Schwierigkeit stellte dabei das 

Aufbrechen der harten Versinterungen über den gesamten Rohrumfang vor dem Übergang 

vom weissen auf das schwarze Drainagerohr beim bergmännischen Portal bei ca. 43–45 m 

(vgl. Bild 1) sowie der massiven Sohlversinterungen abstromig davon dar. 

Nach der Grundreinigung wurden zunächst die noch vorhandenen, geringen Mengen an 

Baypure ® DSP Tabs 200 wieder in den Strang 2 und den Strang 3 eingesetzt. 

3 

Zu den Rohrreinigungsgeräten siehe Gamisch, T.; Girmscheid, G.: Versinterungsprobleme in Bauwerksentwässerungen. 

Berlin : Bauwerk, 2007. Kapitel 4. 

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7

Tabelle 1: Tätigkeiten an den Entwässerungsleitungen im Lötschberg-Basistunnel, Portal Frutigen vor und 

während des gutachterlichen Versuchs 

Datum 

20. Nov. 2007 

Tunnelröhre West 

Tunnelröhre Ost 

UL West UL Ost UL West UL Ost 

(Strang 1) (Strang 2) (Strang 3) (Strang 4) 

Vorbegehung gutachterlicher 

Versuch (Schacht Nr. 0) 


Versuch (Schacht Nr. 1) 


Versuch (QV1→NP) 

Dez. 2007 Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera 

Abschaltung Flüssigkond. & 

20. Jan. 2008 Bestückung mit Baypure ® DSP 

Tabs 200 

24./25. Feb. 2008 

25. Feb. 2008 

Entfernung Vollverschluss 

Haltung 2→1 (2) 

Abschaltg. Flüssigkond. & 

Bestückung mit Baypure ® DSP 

Tabs 200 



Tabs 200 

30. März 2008 

Abschlussbegehung gutachterlicher Versuch für BLS AlpTransit AG (1) 

06./07. April 2008 Reinigung ohne Kamera (3) Reinigung ohne Kamera (3) 

13./14. April 2008 Reinigung mit Kamera (3) Reinigung mit Kamera (3) 

27./28. April 2008 Reinigung mit Kamera (4) 

18./19. Mai 2008 

25./26. Mai 2008 

01./02. Juni 2008 

Ausbau Baypure ® DSP Tabs Reinigung mit Kamera (5) 

Reinigung mit Kamera (5) (Zustand sauber) 

Reinigung mit Kamera (7) 

(Zustand sauber) 





08./09. Juni 2008 

13./14. Juli 2008 Inspektion mit Kanalkamera (8–10) Inspektion mit Kanalkamera (8–10) Inspektion mit Kanalkamera (8–10) Inspektion mit Kanalkamera (8–10) 

10./11. Aug. 2008 

31. Aug. 2008/ Bestückung mit Baypure ® DSP 

01. Sept. 2008 Tabs 200 (11) 


Tabs 200 (11) 


Tabs 200 (11) 


Tabs 200 (11) 

07./08. Sept. 2008 Inspektion mit Kanalkamera (12) Inspektion mit Kanalkamera (12) Inspektion mit Kanalkamera (12) Inspektion mit Kanalkamera (12) 

12./13. Okt. 2008 Ausbau Baypure ® DSP Tabs (13) 

Inspektion mit Kanalkamera (14) Inspektion mit Kanalkamera (14) Inspektion mit Kanalkamera (14) Ausbau Baypure ® DSP Tabs (13) 

Inspektion mit Kanalkamera (14) 

09./10. Nov. 2008 Reinigung mit Kamera (15–17) Reinigung mit Kamera (15–17) 

16./17. Nov. 2008 


14./15. Dez. 2008 Inspektion mit Kanalkamera 

Reinigung mit Kamera (17–19) 


Reinigung mit Kamera (17–19) 

11./12. Jan. 2009 

Inspektion mit Kanalkamera; 

Nachbestückung mit Baypure ® 

DSP Tabs 200 


DSP Tabs 200 

08./09. Feb. 2009 Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera 

15./16. März 2009 Reinigung ohne Kamera (20) Reinigung ohne Kamera (20) 

22./23. März 2009 Reinigung ohne Kamera (21) Reinigung ohne Kamera (21) 

Mitte April 2009 Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera Inspektion mit Kanalkamera 

03. Mai 2009 

17. Mai 2009 

13./14. Sept. 2009 


DSP Tabs 200 

Entscheid für die Installation 

eines Schwallspülers 

Reinigung 

Installation des Schwallspülers 

(Stauhöhe 600 mm) (22–23) 


DSP Tabs 200 



Tabs 200 

18./19. Okt. 2009 Inspektion mit Kanalkamera (24) 

15./16. Nov. 2009 Reinigung ohne Kamera Reinigung ohne Kamera 

22./23. Nov. 2009 

Reinigung / 

Inspektion mit Kanalkamera (25) Inspektion mit Kanalkamera / 

Reinigung (25, 26) Inspektion mit Kanalkamera (25) Inspektion mit Kanalkamera (25) 

( * ) Die Indizes (1) bis (26) entsprechen den Nummern der Anlagen zum Bericht; (1) = Anlage 1, (2) = Anlage 2, (3) = Anlage 3 usw. bis (26) = Anlage 26. 

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8

Im Juli 2008 entschied sich die BLS AG für eine Fortführung des gutachterlichen Versuchs 

mit folgender Versuchskonstellation: 

– Strang 1: Ohne Härtestabilisation aufgrund der geringeren Versinterungsneigung 

– Strang 2: Depotsteinkonditionierung mittels Baypure ® DSP Tabs 200 

– Strang 3 Depotsteinkonditionierung mittels Baypure ® DSP Tabs 200 

– Strang 4 Flüssigkonditionierung mittels Baypure ® DS 100 

Die Flüssigkonditionierung wurde betreut von Marco Galli (Ingenieurbüro Galli + Partner 

AG) und Franziska Meier (BLS Netz AG). Die Depotsteinkonditionierung wurde betreut von 

Franziska Meier (BLS Netz AG) und Tobias Gamisch (ETH Zürich). 

Ab Mai 2008 wurden jeweils die letzten Haltungen aller vier Gewölbedrainageleitungen 

(Strang 1–4) einmal pro Monat mittels Kanalkamera inspiziert (Anlagen 8–10 und 12–14). 

Am 31. August 2008 wurden die Gewölbedrainagen durch Franziska Meier (BLS Netz AG) 

neu mit Baypure ® DSP Tabs 200 gemäss Bestückungsplan von der ETH Zürich (Anlage 1, 

Tab. 4) bestückt (Anlage 11). Wie sich später herausstellte, wurde jedoch im Rahmen dieser 

Bestückung jeweils nur die Hälfte der vorgesehenen Depotsteinmenge in die Schachtdurchleitungen 

eingebaut (siehe Anlage 13 und Anlage 16). Der Schacht Nr. 2 in Strang 2 konnte 

aufgrund des fehlenden Durchleitungsrohrs nur unzureichend bestückt werden. Ausserdem 

wurden alle vier Stränge mit Depotsteinen bestückt (Anlage 11); so auch Strang 1, der gemäss 

Versuchskonzept unbestückt bleiben sollte, und Strang 4, der gemäss Versuchskonzept ausschliesslich 

mittels Flüssigkonditionierung konditioniert werden sollte. 

Die Depotsteine in Strang 1 und Strang 4 wurden im Zuge der Kamerabefahrung am 12./13. 

Oktober 2008 wieder vollständig ausgebaut (Anlage 13). Nur die Baypure ® DSP Tabs 200 in 

Strang 2 und Strang 3 wurden nach der Kamerabefahrung wieder in die Schachtdurchleitungen 

eingesetzt. 

Bereits am 10. August 2008 waren die Versinterungen in Strang 2, Strang 3 und Strang 4 

wieder so stark, dass die Kanalkamera jeweils die letzte Haltung vor dem Portal Frutigen 

nicht mehr durchgängig befahren konnte (Anlage 10). Bei der Bestückung der Gewölbedrainageleitungen 

mit Baypure ® DSP Tabs 200 am 31. August 2008 wurden zudem in der 

Oströhre, in den Schächten Nr. 2 grössere Mengen an Versinterungen beobachtet. In Strang 3 

(Depotsteinkonditionierung) waren diese Versinterungen weich. In Strang 4 (Flüssigkonditionierung) 

waren diese Versinterungen sehr hart (Anlage 11). 

Bis zur Kamerabefahrung am 12./13. Oktober 2008 akkumulierten weitere Versinterungen in 

den letzten Haltungen aller vier Gewölbedrainageleitungen. In Strang 1 konnte die Kanalkamera 

bis ca. 25 m stromabwärts von Schacht Nr. 2 vordringen, bevor sie an einer harten 

Versinterungsschwelle von ca. 5–6 cm Höhe hängen blieb. In Strang 2 sank die Kanalkamera 

bei ca. 13 m stromabwärts von Schacht Nr. 2 in ca. 6–7 cm starke Weichablagerungen ein. In 

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9

Strang 3 konnte die Kanalkamera bis zu einem Aufstau ca. 14 m stromabwärts von Schacht 

Nr. 2 vordringen. Der Aufstau bestand aus Wasser und Weichablagerungen und erreichte eine 

Höhe von bis zu DN/2. In Strang 4 verunmöglichte eine neue, ca. 10 cm hohe und harte Versinterungsschwelle 

im Übergang vom weissen auf das schwarze Sickerrohr am bergmännischen 

Portal bei ca. 43 m die durchgängige Befahrbarkeit der letzten Haltung vor dem Portal 

(Anlage 14). 

Basierend auf diesen Beobachtungen wurden die letzten Haltungen der Gewölbedrainagen vor 

dem Portal Frutigen am 09./10. November 2008 (Weströhre, Strang 1 und Strang 2) bzw. am 

16./17. November 2008 (Oströhre, Strang 3 und Strang 4) erneut mittels Vibrationsrotierdüse 

gespült (Anlagen 15–19). Erneut zeigte sich dabei, dass sich die weichen, puderigen Versinterungen 

in den beiden mit Baypure ® DSP Tabs 200 bestückten Strängen 2 und 3 sehr leicht 

und rückstandsfrei ausspülen liessen (Anlage 16 und 17). Auch in den Schächten konnten die 

Gerinne zügig und rückstandsfrei mittels Lanze von Geländeoberkante aus gereinigt werden. 

Demgegenüber hatten sich in Strang 1 (unkonditioniert) erneut sehr harte Versinterungen auf 

der Rohrsohle gebildet. Weiterhin hatten sich in Strang 1 erneut grosse Algenteppiche/Biofilme, 

die aufgrund der früheren Überkonditionierung durch die Flüssigkonditionierung gewachsen 

waren, von den Rohrwandungen gelöst. Diese Teppiche blieben an den Versinterungen 

hängen und behinderten den Abfluss des Drainagewassers. Offensichtlich handelte es 

sich jedoch um die letzten noch vorhandenen Algen/Biofilme der früheren Flüssigkonditionierung, 

denn nach der Reinigung am 09./10. November 2008 wurden keine derartigen Algen-/ 

Biofilmausschwemmungen mehr beobachtet (Anlage 15–17). 

Im mittels Flüssigkonditionierung behandelten Strang 4 hatten sich bis zum 16./17. November 

2008 über die gesamte Länge erneut harte Versinterungen auf der Rohrsohle gebildet. Insbesondere 

im Übergang vom weissen auf das schwarze Rohr am bergmännischen Portal bei ca. 

43 m abstromig von Schacht Nr. 2 sowie im daran anschliessenden, gesamten schwarzen 

Rohr hatten sich trotz Flüssigkonditionierung grosse Mengen an sehr harten Versinterungen 

gebildet, die mit der Vibrationsrotierdüse nicht vollständig entfernt werden konnten, sondern 

in mehreren Durchgängen mittels Kettenschleuder entfernt werden mussten. Auch im Einlauf 

in den Schacht Nr. 0 hatten sich trotz Flüssigkonditionierung sehr harte Versinterungen gebildet, 

die mittels Hammer und Meissel gelöst werden mussten (Anlagen 17–19). 

Nach der Reinigung am 09./10. bzw. 16./17. November 2008 wurden die Depotsteine wieder 

in die Schächte des Strangs 2 und des Strangs 3 eingelegt. Verglichen mit dem Strang 1 (unkonditioniert) 

und Strang 4 (Flüssigkonditionierung) zeigte die Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 in Strang 2 und Strang 3 die intendierte Wirkung, obwohl 

nach wie vor lediglich die Hälfte der vorgesehenen Bestückungsmenge in die Schachtdurchleitungen 

eingelegt und die Durchleitung in Strang 2, Schacht Nr. 2 noch nicht installiert war. 

Die von den Baypure ® DSP Tabs freigesetzten Polysuccinimid-Teilhydrolysate neigen jedoch 

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so stark zur Adsorption an den Versinterungsoberflächen, dass sie schon in sehr geringen 

Mengen eine derart starke Wirkung erzielen und das Zusammenwachsen und Aushärten der 

Versinterungen weitgehend unterbinden können. Bei der Flüssigkonditionierung wird vollständig 

hydrolysierte Polyasparaginsäure zudosiert, so dass bei diesem Verfahren eben keine 

Teilhydrolysate auftreten. 

Seit November 2008 wurde ein Termin für die Nachbestückung der Depotsteine in Strang 2 

und Strang 3 gesucht. Jedoch konnten erst am 11./12. Januar 2009 neue Baypure ® DSP Tabs 

200 in Strang 2 und Strang 3 durch Tobias Gamisch (ETH Zürich) eingebaut werden. Dabei 

wurden die Mengen an Baypure ® DSP Tabs 200 auf die vorgesehene Bestückungsmenge 

gemäss Bestückungsplan (Anlage 1, Tab. 4) aufgestockt. Allerdings war in Strang 2, Schacht 

Nr. 2 immer noch keine Durchleitung installiert worden, so dass dieser Schacht nicht bestückt 

werden konnte. Erst am 03. Mai 2009 wurde das Durchleitungsrohr zusammen mit der 

vorgesehenen Depotsteinmenge durch Franziska Meier (BLS Netz AG) installiert. 

Im Zuge der Nachbestückung der Baypure ® DSP Tabs 200 in Strang 2 und Strang 3 wurden 

erneut starke Versinterungen in den Gewölbedrainagen vor dem Portal Frutigen beobachtet. 

Das Ziel, welches angestrebt wurde, war, den jahreszeitlich bedingten Versinterungsschwall 

im Frühjahr abzuwarten und die Gewölbedrainagen nach der Tauperiode erneut zu reinigen. 

Bedingt durch die jahreszeitlichen Schwankungen des Bergwasseranfalls im Bereich des 

Rohrschirms mit geringer Überdeckung (vgl. Abschn. 4.1.2) hatten sich jedoch bereits im 

März 2009 erneut sehr grosse Mengen an Versinterungen in den letzten Haltungen aller vier 

Gewölbedrainagen vor dem Portal Frutigen gebildet. Trotz ihrer weichen Konsistenz 

verschlossen die Versinterungen die letzte Haltung des Strangs 3 vollständig, so dass das 

Drainagewasser in den Schacht Nr. 2 zurück staute und über den Überlauf in den 

Fahrwegbereich abfloss. Auch die letzte Haltung des Strangs 4 war vollständig durch 

Versinterungen verschlossen und das Wasser staute in den Schacht Nr. 2 zurück. Allerdings 

bestand der Vollverschluss in Strang 4 trotz Flüssigkonditionierung aus harten Versinterungen 

(Anlage 21). In Strang 1 wurden mittlere bis starke harte Versinterungen angetroffen. Und in 

Strang 2 wurde eine grosse Menge an weichen, pulverförmigen Versinterungen ausgespült 

(Anlage 20). 

Aus diesem Grund wurden die Gewölbedrainageleitungen im März 2009 erneut mittels Vibrationsrotierdüse 

in zwei Schichten gespült (Anlage 20 und 21). Aufgrund des im Frühjahr 

anhaltend hohen Versinterungsaufkommens waren jedoch bereits einen Monat später die letzte 

Haltung vor dem Portal Frutigen in Strang 2 und Strang 4 schon wieder nicht mehr mittels 

Kanalkamera durchgängig zu befahren. Am 03. Mai 2009 wurden die Depotsteine in Strang 2 

und Strang 3 erneut durch Franziska Meier (BLS Netz AG) nachbestückt. Und am 17. Mai 

2009 wurde in einem Ortstermin entschieden, in Strang 2 versuchsweise einen Schwallspüler 

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11

(Abschn. 4.1.4.2) zu installieren, um den sedimentierten Versinterungsschlamm regelmässig 

automatisch abzuziehen und dadurch das Reinigungsintervall des Strangs 2 zu verlängern. 

Am 13./14. September 2009 wurde der Strang 2 erneut gereinigt und auf den Auslauf in 

Schacht Nr. 1 ein Schwallspüler montiert (Anlage 22 und 23). 

Bild 3: Lötschberg-Basistunnel, Weströhre, Strang 2, Schacht Nr. 1 (vgl. Bild 1), 13.09.2009: Schwallspüler 

Steinhardt ® HydroFlush Beschickungsheber nach der Installation (vgl. Anlage 23) 

Da der Schwallspüler eine grosse Menge alkalischen Drainagewassers in Strang 2 zurückhält 

und regelmässig schwallartig abfliessen lässt, ist die Durchmischung mit dem weniger alkalischen 

Drainagewasser aus anderen Entwässerungsabschnitten geringer. In der Folge löste der 

Spülschwall somit alle 17–20 Stunden den pH-Wert-Alarm (pH > 9) in der Messstelle Wengi 

Ey und ca. 1.5 Stunden später in der RHA Wengi Ey aus. 4 Am Auslauf aus dem Rückhaltebecken 

konnte die Einleitbedingung für die Ableitung des Drainagewassers in die Kander 

(pH < 9) jedoch eingehalten werden. Das Missverständnis, dass die Baypure ® DSP Tabs 200 

in Kombination mit dem Schwallspüler die Ursache für die hohen pH-Werte des Drainagewassers 

seien, konnte rasch ausgeräumt werden. Somit konnte der Schwallspüler weiterbetrieben 

werden. 

Bis zur ersten Kamerakontrolle des Schwallspülers am 18./19. Oktober 2009 (Anlage 24) 

waren die pH-Wert-Spitzen an den Messstellen infolge des Spülschwalls leicht rückläufig. 

Zudem sollten am 25./26. Oktober 2009 in vier bis fünf Schlammsammlern im Engstligen- 

4 

Meier, Franziska: Folgen der Schwallspülung Portal Nord. Frutigen, BLS Netz AG, Frutigen, 2009-09-17. – 

Internes Schreiben. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

12

Tunnel provisorische Tauchwände/Prallbohlen installiert werden, um eine bessere Durchmischung 

des Spülschwalls mit dem weniger alkalischen Drainagewasser aus den Schlammsammlern 

zu bewirken und so geringere pH-Wert-Spitzen an den Messstellen zu erzielen. 

Am 15./16. November 2009 wurden die letzten Haltungen der Gewölbedrainagen vor dem 

Portal Frutigen in der Oströhre (Strang 3 und Strang 4) gereinigt. Die Kontrolle des Reinigungserfolgs 

mittels Kanalkamera erfolgte am 22./23. November 2009, nach der zweiten und 

letzten Inspektion des Schwallspülers vor der Reinigung des Strangs 2 und parallel zur 

Reinigung des Strangs 1 (Tabelle 1 unten; vgl. Anlage 25 und 26). 

Die nächsten Reinigungen der Gewölbedrainagen sollen voraussichtlich im März 2010 im 

Bereich des Portals Frutigen stattfinden. 

4 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen 

4.1 Strang 1 

4.1.1 Bauliche Defizite der Gewölbedrainageleitung 

Die letzte Haltung vor dem Portal Frutigen des Strangs 1, von Schacht Nr. 2 zu Schacht Nr. 0, 

zeichnet sich durch ein vergleichsweise gutes Gefälle und eine hohe Drainagewassermenge 

aus. Daraus resultiert fast in der gesamten Haltung ein schiessender Abfluss des Drainagewassers, 

der eine hohe Schleppgeschwindigkeit auf der Rohrsohle gewährleistet und dadurch in 

der Lage ist, Sedimente aus der Gewölbedrainage zu spülen. 

Irreversible bauliche Defizite, die den Abfluss des Drainagewassers stören, treten in der letzten 

Haltung des Strangs 1 vor dem Portal Frutigen in folgenden neun Bereichen auf (Bild 4, 

links): 

– 2.5–5.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Wassersack mit einer Tiefe bis zu ca. 2 cm 

– 8.2 m abstromig von Schacht Nr. 2: Aufstau vor einer Muffe, Tiefe bis zu ca. 1 cm 





– 60.5–62.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Aufstau vor einer Muffe, Tiefe bis zu ca. 2 cm 



Diese vorgenannten neun baulichen Defizite beeinflussen den Abfluss des Drainagewassers 

nur gering und verstärken deshalb das Versinterungsaufkommen nicht merklich. Allerdings 

stellen diese Defizite Ruhewasserbereiche dar, die beim Einsatz einer Härtestabilisation zu 

Sedimentationsbereichen von Versinterungsschlämmen werden können. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

13

Ein wesentliches irreversibles bauliches Defizit ist weiterhin der 45°-Bogen innerhalb der 

letzten Haltung vor dem Portal Frutigen, 86.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 bzw. ca. 2–3 m 

vor dem Einlauf in den Schacht Nr. 0 (Bild 4, links). Dieser Bogen stört nicht nur den Abfluss 

des Drainagewassers, sondern er behindert den Einsatz einer Kettenschleuder zur Entfernung 

harter Ablagerungen in der letzten Haltung, ausgehend von Schacht Nr. 0 stromaufwärts. 

Bild 4: Lötschberg-Basistunnel, Weströhre, Strang 1, Gewölbedrainage West, 1. Haltung am Portal Frutigen, 

Fliessrichtung Schacht Nr. 2 (oben) Schacht Nr. 0 (unten) (vgl. Bild 1): Baulicher Zustand, 

Versinterungsursachen und resultierende Versinterungszonen bzw. -probleme (v. l. n. r.) 

4.1.2 Ursachen und Mechanismen der Versinterungsentstehung 

Stromaufwärts und in den ersten 20 m stromabwärts des Schachts Nr. 2 des Strangs 1 weist 

das Drainagewasser moderate pH-Werte unter 8.3 auf und neigt nicht zur Abscheidung von 

Versinterungen. Aufgrund der hohen Gehalte an natürlichen Huminsäuren und der relativ 

hohen Drainagewassertemperaturen im Sommer (bis zu 13.8 °C am 31.08.2009 (Anlage 11)) 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

14

entstehen im Sommer auf der Rohrsohle in der Fliesszone geringe Mengen an grün/braunen 

Algen (Bild 4, Mitte), die jedoch den Drainagewasserstrom nicht behindern. 

Ab 8.3 m abstromig von Schacht Nr. 2 treten erste Zuflüsse von portlandithaltigem Sickerwasser 

auf, die durch einen deutlichen Rückgang der Algenbildung infolge der pH-Wert- 

Erhöhung des Drainagewassers und Versinterungen im Mischungsbereich der Sickerwässer 

und des Drainagewassers markiert werden. Ab 20 m abstromig von Schacht Nr. 2 ist der pH- 

Wert so hoch, dass die Algenbildung vernachlässigbar gering ist (Bild 4, Mitte). 

Ab 24.8 m abstromig von Schacht Nr. 2 nimmt die Intensität der Portlandit-Zuflüsse markant 

zu (Bild 4, Mitte), so dass auch die Versinterungsentstehung infolge der Interaktion zwischen 

den portlandithaltigen Sickerwässern und dem kohlendoxidhaltigen Drainagewasser ab diesem 

Bereich stark zunimmt (Bild 4, rechts). 

Ab 30–40 m abstromig von Schacht Nr. 2 entstehen kaum noch Versinterungen infolge der 

Mischung interagierender Wässer (kohlendioxidhaltiges Drainagewasser + portlandithaltiges 

Sickerwasser aus dem Rohrschirm) (Bild 4, Mitte und rechts). Dies deutet darauf hin, dass das 

Drainagewasser in diesem Bereich das Minimum der Calciumlöslichkeit im pH-Wert-Bereich 

9.5 … 10.5 durchschreitet. 5 

Bis zu diesem Bereich ist die Calciumlöslichkeit calcitdominiert. Jede weitere Zufuhr von 

Portlandit-Lösung (vgl. Bild 4, Mitte) zum kohlendioxidhaltigen Drainagewasser führt sofort 

zur Ablagerung von Versinterungen im Mischungsbereich der Wässer, bis das Mischwasser 

wieder im metastabilen Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht ist. 

Durch die Abscheidung der Versinterungen wird jedoch auch der Gehalt an gelöstem Kohlendioxid 

im Drainagewasser sukzessive reduziert. 

Ab diesem Übergangsbereich ist die Calciumlöslichkeit portlanditdominiert. Die weitere Zufuhr 

von Portlandit-Lösung führt dann nicht mehr zur spontanen Entstehung von Versinterungen 

im Mischungsbereich der Wässer. Die weitere Zufuhr von Portlandit-Lösung erhöht 

lediglich die Menge des gesamt gelösten Calciums und den pH-Wert des Drainagewassers. 

Versinterungen entstehen ab diesem Bereich durch die Absorption von Kohlendioxid. Das 

heisst, sobald das Drainagewasser Kohlendioxid aus der Luft im Entwässerungssystem absorbiert, 

wird das gelöste Portlandit in Calciumcarbonat umgewandelt, das sich aufgrund seiner 

geringen Löslichkeit sofort in Form von Versinterungen in den Entwässerungsleitungen absetzt. 

6 

5 

6 

Vgl. Gamisch, T.; Girmscheid, G.: Versinterungsprobleme in Bauwerksentwässerungen. Berlin : Bauwerk, 

2007. Abschnitt 2.3.7. 


2007. Abschnitt 2.3.9. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

15

Dieser Mechanismus der Versinterungsentstehung stoppt erst wieder, wenn (1) der Gehalt an 

gelöstem Kohlendioxid durch die Abscheidung der Versinterungen soweit reduziert ist, dass 

sich das Drainagewasser wieder im portlanditdominierten metastabilen Kalk-Kohlensäure- 

Gleichgewicht befindet, oder wenn (2) der pH-Wert und die Menge des gesamt gelösten Calciums 

soweit abgesunken ist, dass sich das Drainagewasser wieder im calcitdominierten Kalk- 

Kohlensäure-Gleichgewicht befindet. 

Der zweite Fall tritt jedoch im Strang 1, im Bereich von 30–40 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 bis zum Schacht Nr. 0 nicht ein. Das Drainagewasser erreicht das calcitdominierte metastabile 

Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht bis zum Schacht Nr. 0 nicht mehr, weil 

– die Zufuhr von portlandithaltigem Sickerwasser aus dem Rohrschirm im Bereich von 

30 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis zum bergmännischen Portal (57 m abstromig von 

Schacht Nr. 2) zu gross ist (vgl. Bild 4, Mitte), 

– die Verweildauer des Drainagewassers in der letzten Haltung des Strangs 1 dank der grossen 

Strömungsgeschwindigkeit zu kurz ist (vgl. Abschn. 4.1.1) und 

– die Störungen des Drainagewassers durch Abflusshindernisse (vgl. Abschn. 4.1.1) und 

somit die Absorption von Kohlendioxid bis zum Schacht Nr. 0 zu gering sind. 

Aus oben genannten Gründen kann das Drainagewasser im Strang 1 

– im Bereich oberhalb von 30–40 m abstromig von Schacht Nr. 2 als calcitdominiert und 

– im Bereich unterhalb von 30–40 m abstromig von Schacht Nr. 2 als portlanditdominiert 

bezeichnet werden. 

Diese Unterscheidung ist wichtig für die Wahl geeigneter Massnahmen zur Reduktion der 

Versinterungsentstehung. Denn calcitdominiertes Drainagewasser sollte im Bereich der Interaktion 

mit portlandithaltigen Zuflüssen keinesfalls aufgestaut, sondern schnellstmöglich abgeleitet 

werden, weil sonst das Versinterungsaufkommen im Interaktionsbereich potenziert wird. 

Demgegenüber kann bei geeigneten Bedingungen die Absorption von Kohlendioxid aus der 

Gasphase und somit die Versinterungsentstehung aus portlanditdominiertem Drainagewasser 

durch einen Aufstau verringert werden. 

4.1.3 Ausmass des Versinterungsproblems 

Aufgrund der vergleichsweise hohen Wassermenge und der grossen Fliessgeschwindigkeit 

beschränken sich die Versinterungen im Strang 1 im Bereich des ersten Drittels der letzten 

Haltung vor dem Portal Frutigen (Bereich oberhalb von 30–40 m abstromig von Schacht 

Nr. 2) hauptsächlich auf die linke Fliesszonenhälfte. Diese Versinterungen in diesem Bereich 

entstehen durch die Mischung des portlandithaltigen Sicherwassers aus dem Rohrschirm mit 

dem kohlendioxidhaltigen Drainagewasser aus stromaufwärts liegenden Haltungen. Das Versinterungsaufkommen 

in der linken Fliesszonenhälfte nimmt abstromig des Schachts Nr. 2 

langsam zu und erreicht durchschnittlich bis zu ca. 1.5 cm/Monat im Bereich von 25 m 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

16

abstromig von Schacht Nr. 2. Infolge der Kohlendioxid-Absorption entstehen an den wasserführenden 

Wassereintrittsöffnungen im Kämpfer zusätzlich lokal Versinterungsnasen mit 

einem Aufkommen von bis zu ca. 1 cm/Monat (Bild 4, rechts). 

In den unteren zwei Dritteln des Strangs 1 (unterhalb von 30–40 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 bis zum Schacht Nr. 0) entstehen die Versinterungen durch Kohlendioxid-Absorption 

(vgl. Abschn. 4.1.2). Weil die Wasserableitung nicht durch grössere Hindernisse gestört wird, 

verteilen sich die Versinterungen relativ gleichmässig über die Rohrsohle, ohne dass lokale 

Versinterungsschwerpunkte auftreten. Lediglich vor kleinen Abflusshindernissen, wie Muffenstössen 

und Zementablagerungen sind leicht erhöhte Versinterungsaufkommen festzustellen. 

Das Versinterungsaufkommen schwankt in den unteren zwei Dritteln des Strangs 1 im 

Bereich von ca. 0.5–1 cm/Monat (Bild 4, rechts). 

Ohne präventive Massnahmen ist die Festigkeit der Versinterungen im Strang 1 in der letzten 

Haltung vor dem Portal Frutigen sehr hoch. Die Versinterungen lassen sich nur schwer mittels 

Vibrationsrotierdüse aufbrechen. Deshalb sollte das Reinigungsintervall bei ausschliesslichem 

Einsatz postsedimentärer Reinigungsverfahren (Vibrationsrotierdüse und Kettenschleuder) 

höchstens 12 Monate betragen, um die Versinterungen in der Sohle weniger als bis zu DN/2 

anwachsen zu lassen und dadurch die Dauer der Reinigungsmassnahme zu begrenzen. 

Die Kettenschleuder lässt sich aufgrund des 45°-Bogens vor Schacht Nr. 0 nur vorsichtig 

stromabwärts durch Schacht Nr. 2 bis zum 45°-Bogen oder – ohne Führungsschlitten – durch 

Einschieben von Schacht Nr. 0 bis hinter den 45°-Bogen und nur begleitet durch parallele 

Kamerabefahrung einsetzen (vgl. Abschn. 4.1.1). 

4.1.4 Handlungsempfehlungen 

4.1.4.1 Einsatz der Härtestabilisation 

Um die Festigkeit der Versinterungen in der letzten Haltung des Strangs 1 vor dem Portal 

Frutigen zu reduzieren, ist eine Härtestabilisation des Drainagewassers unbedingt zu empfehlen. 

Die Fliessgeschwindigkeit des Drainagewassers beträgt über die gesamte Haltungslänge etwa 

0.5 m/s. Die Drainagewassermenge beträgt im Durchschnitt etwa 0.5–1 l/s und schwankt mit 

dem jahreszeitlichen Sickerwasseranfall. Ausserdem ist das Drainagewasser durch organische 

Säuren (Huminsäuren) belastet, so dass in Strang 1 keine Flüssigkonditionierung eingesetzt 

werden sollte. Vielmehr eignet sich der Strang 1 hervorragend zum Einsatz eine Depotsteinkonditionierung 

mittels Polysuccinimid-Depotsteinen, z. B. Baypure ® DSP Tabs 200 (zum 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

17

technischen Einsatzbereich der Konditionierungsverfahren siehe 7 ; zu den mikrobiologischen 

Problemen im Strang 1 aufgrund der vorhandenen Huminsäuren und einer Überkonditionierung 

mittels der früher installierten Flüssigkonditionierung siehe Anlage 1, Abschn. 3.2 und 

4.3.2f). 

Polysuccinimid-Depotsteine setzen den Wirkstoff der Härtestabilisation, die Polyasparaginsäure 

und Polysuccinimid-Teilhydrolysate, in Abhängigkeit von pH-Wert, Strömungsgeschwindigkeit 

und der dargebotenen Depotsteinoberfläche frei. 8 Da der pH-Wert des Drainagewassers 

im Strang 1 erst innerhalb der letzten Haltung sehr stark ansteigt (vgl. Anlage 1, 

Bild 8 sowie Anlage 11), muss die erforderliche Wirkstoffkonzentration im Drainagewasser 

durch Bestückung der vier stromaufwärts liegenden Schächte Nr. 2, 3, 4 und 5 mit relativ 

grossen Bestückungsmengen (Tabelle 2) schrittweise aufgebaut werden (vgl. Anlage 1, 

Bild 13 unten). Der Vorteil der grossen Bestückungsmengen ist auf der anderen Seite ein 

verlängertes Nachbestückungsintervall von ca. einem ganzen Jahr. 

Tabelle 2: Bestückungsplan für die Grundbestückung der Entwässerungsleitungen im Lötschberg-Basistunnel, 

Portal Frutigen (vgl. auch Anlage 27) 

Die von den Polysuccinimid-Depotsteinen freigesetzte Polyasparaginsäure und Polysuccinimid-Teilhydrolysate 

reduzieren primär die Festigkeit der entstehenden Versinterungen, indem 

sie das Wachstum und das Zusammenwachsen der Kalkkristalle verhindern. Anstatt der 

sehr festen Versinterungen entstehen in der Folge weiche Versinterungsschlämme 9 (vgl. dazu 

auch die Beschreibung der weichen bis puderigen Versinterungen in den mit Baypure ® DSP 

7 

8 

9 


Abschnitt 5.3.3. 





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18

Tabs 200 bestückten Strängen 2 und 3 gegenüber den harten Versinterungen in Strang 1 

(unbestückt) und Strang 4 (Flüssigkonditionierung) in Anlage 17, 20 und 21). 

Dank der Reduktion der Versinterungsfestigkeit und der grossen Strömungsgeschwindigkeit 

des Drainagewassers im Strang 1 können die weichen, puderigen Versinterungen beim Einsatz 

der Depotsteinkonditionierung mit dem natürlichen Drainagewasserstrom ausgespült 

werden. Dadurch wird das Versinterungsaufkommen auf der Rohrsohle des Strangs 1 erheblich 

reduziert, wodurch das Reinigungsintervall im besten Fall mehr als verdoppelt werden 

kann. Aufgrund des jahreszeitlich schwankenden Versinterungsaufkommens und der jährlichen 

Nachbestückung der Depotsteine wird zunächst ein Reinigungsintervall von 12 Monaten 

empfohlen. Später, wenn ausreichende Erkenntnisse zum Verbrauch der Depotsteine und zum 

Versinterungsaufkommen bei Depotsteinkonditionierung vorliegen, kann das Reinigungsintervall 

weiter verlängert werden. 

Voraussetzung für die volle Wirksamkeit der Depotsteinkonditionierung inkl. Ausspülung des 

Versinterungsschlamms mit dem natürlichen Drainagewasserstrom ist, dass die Rohrsohle frei 

von Strömungshindernissen ist, wie den noch vorhandenen alten Zementablagerungen. Auch 

hier kann die Depotsteinkonditionierung helfen. Wie bereits in dem seit Januar 2008 mit Baypure 

® DSP Tabs 200 bestückten Strang 3 beobachtet wurde, reduziert die Depotsteinkonditionierung 

auch den Verbund zwischen den Rohrwandungen und Zementablagerungen und alten 

harten Versinterungen, die vor dem Einsatz der Depotsteinkonditionierung entstanden. Durch 

diesen Effekt lösen sich die Altablagerungen bei den Spülungen mit der Vibrationsrotierdüse 

zunehmend von der Rohrsohle ab, wodurch sich der Reinigungszustand der Gewölbedrainagen 

mit jeder weiteren Reinigung nach Einsatz der Polysuccinimid-Depotsteine zunehmend 

verbessert. 10 

Hervorgerufen wird dieser verbundlösende Effekt durch die Polysuccinimid-Teilhydrolysate, 

die die Altablagerungen unterwandern und deren bestehenden Verbund mit der Rohrwandung 

durch weitere Hydrolyse stören. Die Polysuccinimid-Teilhydrolysate treten ausschliesslich 

beim Einsatz von Baypure ® DSP Tabs auf und sind aufgrund ihrer starken Adsorptionsneigung 

erkennbar durch eine rötlich-braune Tönung von Versinterungsoberflächen. 11 

4.1.4.2 Einsatz von Schwallspülern 

In Strang 1 ist kein Schwallspüler erforderlich. Vielmehr wäre ein Schwallspüler hier kontraproduktiv 

und würde das Versinterungsaufkommen im Bereich von 30–40 m abstromig von 

Schacht Nr. 2 verstärken. Denn bis in einen Bereich von 30–40 m abstromig von Schacht 

10 

11 

Rufener, Heinz: Informationen zur Reinigung der Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen 

am 15./16. November 2009 und 22./23. November 2009. Zweisimmen, 2009-12-14, 13.20 Uhr. – Telefonat 

mit Gamisch, Tobias, Institut für Bauplanung und Baubetrieb, ETH Zürich. 


2007. Abschnitte 5.4.1.4 und 5.4.2.4f. 

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19

Nr. 2 entstehen in der letzten Haltung des Strangs 1 vor dem Portal Frutigen Versinterungen 

infolge der Mischung interagierender Wässer (kohlendioxidhaltiges Drainagewasser + portlandithaltiges 

Sickerwasser aus dem Rohrschirm) (Bild 4, Mitte und rechts). 

Ausserdem reicht das Gefälle der letzten Haltung des Strangs 1 vor dem Portal Frutigen aus, 

um in der letzten Haltung bis auf einige kurze Ruhewasserzonen fast durchgängig einen 

schiessenden Abfluss des Drainagewassers sicherzustellen (vgl. Abschn. 4.1.1). Dieser schiessende 

Abfluss ist in der Lage, weiche Versinterungsschlämme aus der Gewölbedrainageleitung 

auszuspülen. 

4.1.4.3 Unterhalt der Entwässerungsleitungen 

Ohne präventive Massnahmen sollte die letzte Haltung des Strangs 1 vor dem Portal Frutigen 

spätestens alle 12 Monate mittels Vibrationsrotierdüse und eventuell Kettenschleuder gereinigt 

werden, um die harten Versinterungen innert wirtschaftlicher Zeitdauer aufbrechen und 

entfernen zu können (Abschn. 4.1.3). Abhängig von der jahreszeitlichen Verteilung des 

Versinterungsaufkommens (vgl. dazu Anlage 1, Kapitel 2) empfiehlt sich eine Reinigung 

nach der Tauperiode des Bodens im März/April. 

Durch den präventiven Unterhalt mit einer wirksamen Härtestabilisation mittels Polysuccinimid-Depotsteinen 

kann die Versinterungsfestigkeit soweit reduziert werden, dass der natürliche 

Drainagewasserstrom das Versinterungsaufkommen in der Gewölbedrainage erheblich 

reduziert, indem er den Versinterungsschlamm ausspült. Dadurch sollte das Reinigungsintervall 

der letzten Haltung mindestens auf 24 Monate verdoppelt werden können. Zudem kann 

die anschliessende Reinigung mit deutlich höherer Reinigungsleistung ausgeführt werden 

(Abschn. 4.1.4.1). Abhängig von der jahreszeitlichen Verteilung des Versinterungsaufkommens 

(vgl. dazu Anlage 1, Kapitel 2) wird jedoch vorerst alle 12 Monate eine Reinigung nach 

der Tauperiode des Bodens im März/April empfohlen, bis die Depotsteinkonditionierung in 

Strang 1 optimiert und die erreichte Effizienz bekannt ist. Erst dann sollte das Reinigungsintervall 

mit Rücksicht auf die jahreszeitlichen Schwankungen des Versinterungsaufkommens 

verlängert werden. 

Die Baypure ® DSP Tabs 200 sollten jeweils direkt im Anschluss an die Reinigung der Gewölbedrainage 

nachbestückt werden (Bestückungsmenge siehe Bestückungsplan in Tabelle 2 

bzw. Anlage 27). Abhängig vom Depotsteinverbrauch empfiehlt sich eine Nachbestückung 

vor dem Winter, im Zeitraum September–November. Der Verbrauch an Baypure ® DSP Tabs 

200 in Schacht Nr. 2 wird auf Basis der bisherigen Erfahrung 12 und der in Schacht Nr. 2 

beobachteten Wasserparameter (Anlage 1, Tabelle 2 und Anlage 11) auf ca. 30 %, d. h. 1.5 kg 

pro Halbjahr geschätzt. 

12 



———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

20

4.2 Strang 2 



besitzt ein wesentlich geringeres Gefälle als die des Strangs 1. Ausserdem fasst die Gewölbedrainageleitung 

weniger Wasser als im Strang 1. Aus diesen Gründen wirken sich Imperfektionen 

der Fliesszone im Strang 2 deutlich stärker auf den Abfluss des Drainagewassers aus. 

Bereits geringste Gefälleschwankungen schaffen Ruhewasserbereiche und Wassersäcke, und 

hervorstehende Muffenränder bewirken ein bis zwei Meter lange, flache Aufstauungen von 

Drainagewasser. Daraus resultieren fast über die gesamte Haltungslänge immer wieder kurze 

Sedimentationsstrecken, die die Wirksamkeit der Härtestabilisation einschränken. 

Die im Februar 2008 installierte Depotsteinkonditionierung verringert zwar die Festigkeit der 

entstehenden Versinterungen im Strang 2. Die Versinterungsschlämme können jedoch vom 

natürlichen Drainagewasserstrom jeweils nur bis zum nächsten Sedimentationsbereich innerhalb 

der letzten Haltung transportiert werden. Aufgrund der zu geringen Schleppgeschwindigkeit 

des Drainagewassers in den Ruhewasserstrecken, Wassersäcken und Aufstauungen sedimentieren 

und akkumulieren die Versinterungsschlämme in diesen Bereichen. Ohne bauliche 

Modifikationen können die Versinterungsschlämme allein durch den natürlichen Drainagewasserstrom 

nicht aus der letzten Haltung vor dem Portal Frutigen des Strangs 2 ausgespült 

werden. Aus diesem Grund konnte das Reinigungsintervall der letzten Haltung des Strangs 2 

trotz erfolgreicher Applikation der Depotsteinkonditionierung bis zum Einsatz des Schwallspülers 

nicht merklich verlängert werden. 

Irreversible bauliche Defizite, die den Abfluss des Drainagewassers stören und zur Akkumulation 

der mit dem Drainagewasser transportierten Versinterungsschlämme führen, treten in 

der letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen in folgenden Bereichen auf (Bild 5, 

links): 

– 0.0–3.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: geringes Gefälle mit Ruhewasserstrecke (2–3 m) 



– 24.0–25.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Ruhewasserstrecke 





– 48.0–51.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Wassersack vor Muffe, Tiefe bis zu ca. 2 cm 



– 70.5–72.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Ruhewasserstrecke vor Muffe 

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21

Ein weiteres bauliches Defizit des Strangs 2 ist der Einlauf einer Stichleitung von rechts innerhalb 

der letzten Haltung vor dem Portal Frutigen, 74.0 m abstromig von Schacht Nr. 2 

bzw. ca. 2.7 m vor dem Einlauf in den Schacht Nr. 1 (Bild 5, links). Diese Stichleitung ist vermutlich 

eine weitere Drainageleitung, die hinter der Portalwand bis zum bergmännischen Portal 

zwischen den beiden Tunnelröhren verläuft. Durch die Einmündung innerhalb der letzten 

Haltung anstatt in den Schacht Nr. 1 kann diese Stichleitung jedoch nicht inspiziert und 

gereinigt werden. 

Bild 5: Lötschberg-Basistunnel, Weströhre, Strang 2, Gewölbedrainage Ost, 1. Haltung am Portal Frutigen, 



(Verlagerung von Versinterungsschlamm aufgrund der bestehenden Depotsteinkonditionierung mögl.) 


Bereits stromaufwärts und in den ersten Metern stromabwärts des Schachts Nr. 2 weist das 

Drainagewasser im Strang 2 erhöhte pH-Werte über 9.0 auf. Denn bereits stromaufwärts von 

Schacht Nr. 2 treten erste Zuflüsse von portlandithaltigem Sickerwasser aus der Vortriebssicherung 

(Rohrschirm und Verfestigungsinjektionen) auf (Bild 5, Mitte). Diese Zuflüsse an 

portlandithaltigem Sickerwasser sind gekennzeichnet durch Sinterfahnen, die direkt an den 

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22

Wassereintrittsöffnungen beginnen und sich vertikal über den gesamten Rohrkämpfer bis zur 

Fliesszone erstrecken. 

In der Fliesszone führt die Mischung des portlandithaltigen Sickerwassers mit dem kohlendioxidhaltigen 

Drainagewasser zur Entstehung von Versinterungen, die im Mischungsbereich 

am Fliesszonenrand beginnen und sich mit zunehmender Fliessstrecke allmählich über die 

gesamte Rohrsohle ausbreiten (zur Entstehung vgl. Abschn. 4.1.2). 

Aufgrund der stromaufwärts des Schachts Nr. 2 beginnenden stärkeren Zutritte an portlandithaltigem 

Sickerwasser erreicht das Drainagewasser in der Gewölbedrainage des Strangs 2 

bereits 15 m abstromig von Schacht Nr. 2 das Minimum der Calciumlöslichkeit im pH-Wert- 

Bereich von 9.5 … 10.5. 13 Bis zu diesem Bereich ist die Calciumlöslichkeit calcitdominiert, 

und infolge der Mischung interagierender Wässer (kohlendioxidhaltiges Drainagewasser + 

portlandithaltiges Sickerwasser aus dem Rohrschirm) entstehen an den Fliesszonenrändern in 

der Rohrsohle der Gewölbedrainageleitung Versinterungen (Bild 5, Mitte und rechts). Ab diesem 

Bereich ist die Calciumlöslichkeit portlanditdominiert, und es entstehen allein durch die 

weitere Zufuhr von Portlandit-Lösung keine spontanen Versinterungen mehr im Mischungsbereich 

des Sicker- und des Drainagewassers. Stattdessen entstehen die Versinterungen ab 

diesem Bereich durch die Absorption von Kohlendioxid aus der Gasphase (Bild 5, Mitte und 

rechts; vgl. Abschn. 4.1.2). 14 

Zusammenfassend kann das Drainagewasser im Strang 2 somit wie folgt bezeichnet werden: 

– Im Bereich oberhalb von 15 m abstromig von Schacht Nr. 2 als calcitdominiert und 

– im Bereich unterhalb von 15 m abstromig von Schacht Nr. 2 als portlanditdominiert. 

Im Bereich oberhalb von 15 m abstromig von Schacht Nr. 2 sollte das Drainagewasser im 

Strang 2 somit keinesfalls aufgestaut werden. Andernfalls kann das Versinterungsaufkommen 

im Interaktionsbereich mit dem portlandithaltigen Sickerwasser aus der Vortriebssicherung 

erheblich verstärkt werden. Demgegenüber kann die Absorption von Kohlendioxid aus der 

Gasphase und somit die Neigung des portlandithaltigen Drainagewassers zur Abscheidung 

von Versinterungen durch einen Aufstau des Drainagewassers im Bereich unterhalb von 15– 

20 m abstromig von Schacht Nr. 2 verringert werden. Eine erhebliche Reduktion des Versinterungsaufkommens 

in der letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen kann 

jedoch nur durch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers erreicht 

werden. 

13 

14 


2007. Abschnitt 2.3.7. 


2007. Abschnitt 2.3.9. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

23


Aufgrund der geringen Drainagewassermenge und der frühen Portlandit-Zuflüsse entstehen 

im Strang 2 bereits stromaufwärts des Schachts Nr. 2 Versinterungen. Diese Versinterungen 

lagern sich infolge der Kohlendioxid-Absorption aus der Gasphase in Form von Sinterfahnen 

im Rohrkämpfer und infolge der Mischung mit dem kohlendioxidhaltigen Drainagewasser am 

Rand der Fliesszone in der Rohrsohle ab. 

Während temporär auftretender, stärkerer Portlandit-Zuflüsse, z. B. während der Tauperiode 

des Bodens im Bereich des Rohrschirms im Frühjahr, verstärken sich die Versinterungen 

infolge Mischung interagierender Wässer, und der Interaktionsbereich verschiebt sich stromaufwärts 

vor den Schacht Nr. 2. Während dieser Periode können bereits im Bereich des 

Schachts Nr. 2 des Strangs 2 Versinterungen infolge der Absorption von Kohlendioxid aus 

der Gasphase auftreten. Das Versinterungsaufkommen auf der gesamten Rohrsohle infolge 

Kohlendioxid-Absorption bei temporär grösseren Portlandit-Zuflüssen beträgt im Bereich 0– 

10 m abstromig von Schacht Nr. 2 über das ganze Jahr durchschnittlich ca. 0.5 cm/Monat, 

kann aber kurzfristig auch ein bis zwei Zentimeter pro Monat betragen (Bild 5, rechts). Derart 

starke Portlandit-Zuflüsse treten jedoch nur während sehr kurzer Perioden auf und sind daher 

als aussergewöhnliche Drainagebedingungen zu bezeichnen. 

Die Versinterungen, die bei normalen Drainagebedingungen infolge der Interaktion des portlandithaltigen 

Sickerwassers und des kohlendioxidhaltigen Drainagewassers in der rechten 

Hälfte der Fliesszone abstromig des Schachts Nr. 2 (im Bereich von 0.0–14.0 m) entstehen, 

wachsen mit einem Aufkommen von ca. 1 cm/Monat (Bild 5, rechts). 

Aufgrund der stärkeren Portlandit-Zuflüsse erreicht das Drainagewasser im Strang 2 das 

Minimum der Calciumlöslichkeit (pH-Wert ≈ 9.5 … 10.5) bei normalen Drainagebedingungen 

innerhalb eines relativ kurzen Bereichs 15 m abstromig von Schacht Nr. 2. Während sich 

die Versinterungen auf der Rohrsohle bei 14 m abstromig von Schacht Nr. 2 nur auf die rechte 

Hälfte der Fliesszone konzentrieren, bedecken sie bereits bei 15 m ¾ der Fliesszone und ab 

16.5 m die ganze Fliesszone. Das Versinterungsaufkommen in der Fliesszone beträgt bei 

16.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 ca. 1 cm/Monat (Bild 5, rechts). 

Unterhalb von 15–20 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis zum Schacht Nr. 1 entstehen die 

Versinterungen durch Kohlendioxid-Absorption (vgl. Abschn. 4.2.1 i. V. m. Abschn. 4.1.2). 

Weil das Drainagewasser aufgrund des geringen Gefälles sehr langsam abfliesst und nicht 

durch grössere Hindernisse gestört wird, verteilen sich die Versinterungen mit Ausnahme von 

zwei Versinterungsschwerpunkten relativ gleichmässig über die Rohrsohle. Allerdings nehmen 

die Kohlendioxid-Absorption aus der Gasphase und damit das Versinterungsaufkommen 

direkt im Anschluss an stärkere Portlandit-Zuflüsse und in Ruhewasserbereichen zu. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

24

Aus der Kombination stärkerer Portlandit-Zuflüsse und anschliessender Ruhewasserbereiche 

entstehen die beiden Versinterungsschwerpunkte, die bereits früher zu Vollverschlüssen der 

letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen geführt haben (Anlage 2). So steigt 

zum Beispiel das Versinterungsaufkommen im Bereich 20.5–23 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 infolge massiver Portlandit-Zuflüsse kontinuierlich von ca. 1 cm/Monat auf bis zu ca. 

2 cm/Monat an. Weiterhin lagern sich im Bereich 24.0–26.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 

infolge der massiven Portlandit-Zuflüsse ab 20.5 m, der Ruhewasserstrecke im Bereich 24– 

25 m und des Aufstaus vor der Muffe bei 26.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 zunehmend 

massive Versinterungen ab (Bild 5, rechts). 

Da die abgelagerten Versinterungen die Ruhewasserstrecke im Bereich von 24–26.5 m abstromig 

von Schacht Nr. 2 sukzessive verlängern, begünstigen sie die weitere Versinterungsentstehung 

und führen somit zu einem kontinuierlich zunehmenden Versinterungsaufkommen. 

Im Bereich von 20.5–26.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 wurde eine zunehmende Bankbildung 

von bis zu 4–5 cm/Monat bei aussergewöhnlichen Drainagebedingungen während der 

Tauperiode im März/April 2009 beobachtet (Bild 5, rechts, vgl. Anlage 26), die bereits vor 

dem Einsatz der Depotsteinkonditionierung und des Schwallspülers regelmässig ein Reinigungsintervall 

von 3–4 Monaten erforderlich machte (vgl. Anlage 2, S. 3). 

Die Versinterungsentstehung infolge Kohlendioxid-Absorption aus dem portlandithaltigen 

Drainagewasser geht wieder zurück, wenn (1) die Kohlendioxid-Absorption abnimmt (z. B. 

weil die Fliessgeschwindigkeit des Drainagewassers wieder zunimmt und/oder die Phasengrenzfläche 

Wasser–Luft abnimmt) und wenn (2) der Portlandit-Gehalt und der pH-Wert infolge 

der Abscheidung der Versinterungen absinkt und sich das Drainagewasser wieder dem 

metastabilen Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht nähert. Dementsprechend nimmt auch das 

Versinterungsaufkommen im Strang 2 im Anschluss an den Versinterungsschwerpunkt bei 

24–26.5 m wieder ab. 

Ab 30 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis Schacht Nr. 1 schwankt das Versinterungsaufkommen 

auf der Rohrsohle im Bereich von ca. 0.5–1 cm/Monat. Bei kleinen Abflusshindernissen, 

wie vor Muffenstössen und in Ruhewasserstrecken und Wassersäcken, sowie nach erneuten 

starken Portlandit-Zuflüssen ist jeweils eine leichte Erhöhung des Versinterungsaufkommens 

festzustellen (Bild 5, rechts). Daraus entstand auch der zweite Versinterungsschwerpunkt in 

der letzten Haltung des Strangs 2, im Bereich 40–50 m abstromig von Schacht Nr. 2. Auch 

hier führten früher erneute Portlandit-Zuflüsse von rechts bei 40 m sowie ein ausgedehnter 

Wassersack bei 43–47.3 m abstromig von Schacht Nr. 2 zu einem extrem starken Versinterungsaufkommen 

und Vollverschlüssen infolge langer Verweilzeit des Drainagewassers und 

intensiver Kohlendioxid-Absorption (vgl. Anlage 2). Auch dieser frühere Versinterungsschwerpunkt 

konnte durch den Einsatz der Depotsteinkonditionierung und des Schwallspülers 

aufgehoben werden (vgl. Abschn. 4.2.4 und Anlage 26) 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

25

Ohne Depotsteinkonditionierung ist die Festigkeit der Versinterungen im Strang 2 in der letzten 

Haltung vor dem Portal Frutigen sehr hoch. Vor dem Einsatz der Baypure ® DSP Tabs 200 

liessen sich die Versinterungen nur schwer mittels Vibrationsrotierdüse aufbrechen und mussten 

selbst bei Einsatz der Flüssigkonditionierung teilweise mit der Kettenschleuder entfernt 

werden (vgl. Anlage 2, 4 und 5). Deshalb sollte das Reinigungsintervall ohne Einsatz einer 

Depotsteinkonditionierung keinesfalls länger als etwa 3–4 Monate betragen, um die Versinterungen 

in den beiden Versinterungsschwerpunkten nur etwa bis DN/2 anwachsen zu lassen 

und dadurch die Dauer des Kettenschleudereinsatzes zu begrenzen. 



Um die Festigkeit der Versinterungen in der letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal 

Frutigen zu reduzieren, ist eine Härtestabilisation des Drainagewassers mittels Depotsteinen 

Baypure ® DSP Tabs 200 unbedingt zu empfehlen. 

Aufgrund des geringen Gefälles und der zahlreichen Ruhewasserstrecken ist die Fliessgeschwindigkeit 

des Drainagewassers über die gesamte Länge der letzten Haltung des Strangs 2 

vor dem Portal Frutigen sehr gering. Ausserdem beträgt die Drainagewassermenge im Mittel 

weniger als 0.5 l/s. Deshalb kommt eine Flüssigkonditionierung in Strang 2 technisch nicht in 

Frage 15 und kann aufgrund des bereits vollständig hydrolysierten Wirkstoffs auch nicht den 

gleichen Effekt wie die Depotsteinkonditionierung erzielen. 16 Dies wurde durch den Wechsel 

von der Flüssigkonditionierung auf die Depotsteinkonditionierung im Februar 2008 bereits 

eindeutig gezeigt. 

Auf Basis der Erfahrungen mit der Flüssigkonditionierung konstatierte Oliver Studer (BLS 

AG) im Februar 2008 ein Reinigungsintervall von 3–4 Monaten für die letzte Haltung des 

Strangs 2 (Anlage 2), d. h. drei bis vier Reinigungseinsätze pro Jahr. Seit dem Wechsel auf 

die Depotsteinkonditionierung konnte jedoch trotz des geringen Gefälles ein Reinigungsintervall 

von mindestens 4 Monaten im Winter (November–März) und 8 Monaten im Sommer 

(März–November) eingehalten werden (vgl. Tabelle 1). Durch den Einsatz der Depotsteinkonditionierung 

konnte somit die Anzahl der erforderlichen Reinigungseinsätze auf nur zwei 

Reinigungseinsätze pro Jahr halbiert werden. 

15 

16 





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26

Aufgrund der Mechanismen der Wirkstofffreisetzung von den Polysuccinimid-Depotsteinen 17 

und des sehr starken Anstiegs des pH-Werts des Drainagewassers im Strang 2 erst innerhalb 

der letzten und vorletzten Haltung (vgl. Anlage 1, Bild 8 und Anlage 11), muss die Wirkstoffkonzentration 

durch Bestückung der vier stromaufwärts liegenden Schächte Nr. 2, 3, 4a und 

4b mit relativ grossen Bestückungsmengen (Tabelle 2) schrittweise aufgebaut werden (vgl. 

Anlage 1, Bild 13 unten) Der Vorteil der grossen Bestückungsmengen ist auf der anderen 

Seite ein verlängertes Nachbestückungsintervall der Depotsteine in den Schächten Nr. 4a und 

4b von ca. einem ganzen Jahr. Die Depotsteine in den Schächten Nr. 2 und 3 sollten aufgrund 

des höheren Verbrauchs und des stärkeren Versinterungsaufkommens während der Tauperiode 

im Frühjahr alle sechs Monate (März/April und September–November) nachbestückt 

werden. 



sie das Wachstum und das Zusammenwachsen der Kalkkristalle verhindern. 18 Anstatt der 

sehr festen Versinterungen entstehen dann weiche Versinterungsschlämme (Anlage 17 & 20). 

Im Gegensatz zum Strang 1 reicht die Schleppgeschwindigkeit des natürlichen Drainagewasserstroms 

in Strang 2 jedoch bei weitem nicht aus, um die zudem noch grösseren Mengen an 

Versinterungsschlamm aus der letzten Haltung auszuspülen. Geringe Verlagerungen der Versinterungen 

in Strang 2 treten beim Einsatz der Depotsteinkonditionierung zwar auf, jedoch 

setzen sich die Versinterungsschlämme in den Ruhewasserstrecken im Haltungsinneren ab. 

Die Depotsteinkonditionierung konnte somit im Strang 2 die Festigkeit der Versinterungen 

erheblich verringern und dadurch die Dauer und den erforderlichen Aufwand der Reinigungsmassnahmen 

beträchtlich reduzieren. Seit der Grundreinigung im April/Mai 2008 war kein 

Einsatz einer Kettenschleuder zur Entfernung harter Versinterungen mehr erforderlich. Ausserdem 

reduzierte die Depotsteinkonditionierung das Risiko eines Vollverschlusses der letzten 

Haltung des Strangs 2, weil die Versinterungsschlämme bei zunehmender Rohrverengung 

auch aus Ruhewasserstrecken ausgespült werden können. 

Aufgrund des geringen Gefälles, der zahlreichen Ruhewasserstrecken und des geringen Drainagewasseranfalls 

war die Depotsteinkonditionierung allein jedoch nicht in der Lage, die 

Menge der im Strang 2 entstehenden Versinterungen reduzieren. Aus diesem Grund wurde 

Mitte September 2009 ein Schwallspüler im Einlauf des Schachts Nr. 1 installiert. 

17 

18 





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27


Um die Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers in der letzten Haltung des Strangs 2 

vor dem Portal Frutigen periodisch zu beschleunigen und dadurch die weichen Versinterungsschlämme 

in regelmässigen Intervallen auszuspülen, wurde der Einsatz eines Schwallspülers 

im Einlauf in den Schacht Nr. 1 vorgeschlagen. Der Schwallspüler verschliesst den Einlauf 

der Gewölbedrainageleitung des Strangs 2 in den Schacht Nr. 1 vollständig und staut dadurch 

das anfallende Drainagewasser in der letzten Haltung bis zu einer definierten Einstauhöhe auf. 

Die Einstauhöhe wurde im Strang 2 mit Rücksicht auf die Gleislage in der Weströhre des 

Lötschberg-Basistunnels am Portal Frutigen auf 600 mm über Sohle Einlauf festgelegt (Anlage 

23). Dies ergibt eine theoretische Druckhöhe des Grundwassers von 333 mm unter SiOK 

sowie eine Einstaulänge von 47.25 m stromaufwärts von Schacht Nr. 1 bzw. ein Rückstau des 

Drainagewassers bis zu 31 m abstromig von Schacht Nr. 2. Praktisch realisiert wurde ein 

Rückstau des Drainagewassers bis ca. 27 m abstromig von Schacht Nr. 2. Bei maximaler Einstauhöhe 

ist die Gewölbedrainageleitung ab 39 m abstromig von Schacht Nr. 2 vollständig 

eingestaut (vgl. Anlage 24). 

Wenn das Drainagewasser die Einstauhöhe von 600 mm am Einlauf in den Schacht Nr. 1 

erreicht, löst der Schwallspüler aus. Das heisst, der Schwallspüler öffnet den Schachteinlauf 

und lässt sämtliches Drainagewasser aus der letzten Haltung des Strangs 2 in einem Schwall 

abfliessen, bis der Wasserspiegel den unteren Auslösepunkt 200 mm über Sohle Einlauf erreicht. 

An diesem Punkt verschliesst der Schwallspüler den Einlauf der Gewölbedrainageleitung 

in den Schacht Nr. 1 wieder vollständig und staut das Drainagewasser in der letzten 

Haltung wieder bis zur Einstauhöhe von 600 mm über Sohle Einlauf auf (Anlage 22). 

Durch den Aufstau und das schwallartige Ablassen des Drainagewassers erzielt der Schwallspüler 

gleich mehrere positive Effekte: 

– Durch den Aufstau des Wassers innerhalb statt vor der letzten Haltung stehen die Versinterungen 

in der letzten Haltung unter Auftrieb. Dadurch fliessen die Versinterungspartikel, 

die durch die Depotsteinkonditionierung vor dem Zusammenwachsen und Verfestigen bewahrt 

werden, einfach mit dem Drainagewasserschwall aus der Leitung. Würden die Versinterungspartikel 

auf der Rohrsohle sedimentiert vorliegen, würden sie durch einen Spülschwall 

von oberhalb grösstenteils überströmt und weniger gut ausgespült werden. 

– Durch den Aufstau des Drainagewassers bis zu 39 m abstromig von Schacht Nr. 2 (Volleinstau 

bei maximaler Stauhöhe) wird die Kohlendioxid-Absorption durch das portlandithaltige 

Drainagewasser und dadurch auch das Versinterungsaufkommen in der unteren 

Hälfte der letzten Haltung reduziert, solange das Drainagewasser das Minimum der Calciumlöslichkeit 

oberhalb des Einstaubereichs durchschreitet und die Calciumlöslichkeit im 

Einstaubereich portlanditdominiert ist (vgl. Abschn. 4.2.2). 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

28

– Durch den Aufstau des Drainagewassers über ¾ des Rohrdurchmessers in einem Bereich 

ab 33 m abstromig von Schacht Nr. 2 wird die Wirkung der Depotsteinkonditionierung 

auch auf die Wassereintrittsöffnungen der Gewölbedrainageleitungen und die umliegenden 

Sickerpackungen ausgedehnt. 

Dank der Reduktion der Versinterungsfestigkeit durch die Depotsteinkonditionierung und der 

grossen Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers beim Ablassen durch den Schwallspüler 

werden die weichen, puderigen Versinterungen regelmässig fast vollständig aus der 

letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen ausgespült. Dadurch wird das Versinterungsaufkommen 

auf der Rohrsohle und in den Rohrkämpfern erheblich reduziert und die 

zwei früheren Versinterungsschwerpunkte aufgehoben (vgl. Anlage 26). Durch den kombinierten 

Einsatz der Depotsteinkonditionierung kann das Reinigungsintervall der letzten 

Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen sowie das der daran anschliessenden Querleitung 

von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 mehr als verdoppelt werden. 

Aufgrund des jahreszeitlich schwankenden Versinterungsaufkommens wird für die letzte Haltung 

des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen zunächst ein vorsichtiges Reinigungsintervall von 

12 Monaten empfohlen. Später, wenn weitere Erkenntnisse zur Effizienz des Schwallspülers 

während der Tauperiode im März/April im Bereich des ersten Versinterungsschwerpunkts 

von 20.5–26.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 vorliegen, kann das Reinigungsintervall weiter 

verlängert werden. 

Funktionsbedingt hält der Schwallspüler sämtliches Drainagewasser in der letzten Haltung bis 

zum Erreichen des oberen Auslösepunkts fest und lässt dann sämtliches Drainagewasser in 

einem Schwall abfliessen. Dies führt dazu, dass dieses Drainagewasser nicht mehr wie bisher 

durch andere Zuflüsse im weiten Verlauf des Entwässerungssystems permanent verdünnt 

wird. Vielmehr fliesst das Drainagewasser in zeitlich eng begrenzten Schwallen konzentriert 

durch das weitere Entwässerungssystem. Sollte das Drainagewasser, das der Schwallspüler 

zurückhält, wie im Strang 2 des Lötschberg-Basistunnels stark portlandithaltig und damit sehr 

alkalisch sein, treten deshalb im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems regelmässig 

kurzzeitig hohe pH-Werte auf, während der Schwall des alkalischen Drainagewassers abfliesst. 

In der Zeit, während der Schwallspüler geschlossen ist und die Leitung einstaut und 

somit kein alkalisches Drainagewasser abfliesst, liegen die pH-Werte des Drainagewassers 

dafür im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems unter den pH-Werten des Mischwassers, 

die vor Installation des Schwallspülers beobachtet wurden. Diesem Umstand muss bei 

der Installation von Schwallspülern in jedem Fall Rechnung getragen werden. 

Ein Ausgleich der kurzzeitig hohen pH-Werte ist möglich, wenn im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems 

ein entsprechendes Ausgleichsvolumen vorhanden ist, mit dem sich der 

Schwall des alkalischen Drainagewassers verdünnen kann. Idealerweise entspricht das Ausgleichsvolumen 

der Menge an Drainagewasser, die während eines Schwallspülzyklus insge- 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

29

samt im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems anfällt. Bei vollständiger Durchmischung 

im Ausgleichbecken sind im Anschluss keine pH-Wert-Sprünge mehr zu beobachten, 

denn der pH-Wert des Wassers aus dem Ausgleichsvolumen entspricht dann dem pH-Wert 

des Mischwassers vor Installation des Schwallspülers. Aber auch deutlich kleinere Ausgleichsvolumen 

reichen aus, um die kurzzeitig hohen pH-Werte des schwallartig anfallenden, 

alkalischen Drainagewasser stark abzusenken und die Einleitgrenzwerte einzuhalten. 


Ohne präventive Massnahmen muss die letzte Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen 

alle 3–4 Monate mittels Vibrationsrotierdüse und Kettenschleuder gereinigt werden, um die 

harten Versinterungen innert wirtschaftlicher Zeitdauer aufbrechen und entfernen zu können 

(Abschn. 4.2.3). 

Allein durch den präventiven Unterhalt mit einer wirksamen Härtestabilisation mittels Polysuccinimid-Depotsteinen 

kann in Strang 2 nur die Versinterungsfestigkeit reduziert werden. 

Aufgrund des geringen Gefälles und der zahlreichen Ruhewasserstellen ist der natürliche 

Drainagewasserstrom ohne bauliche Modifikationen nicht in der Lage, den Versinterungsschlamm 

aus der letzten Haltung vor dem Portal auszuspülen. Somit wird das Versinterungsaufkommen 

ohne bauliche Modifikationen nicht wesentlich reduziert. Trotzdem wurde beim 

alleinigen Einsatz der Depotsteinkonditionierung eine geringe Verlagerung der Versinterungsschlämme 

innerhalb der letzten Haltung vor dem Portal Frutigen festgestellt, so dass ein 

Reinigungsintervall von 4 Monaten im Winter (November–März) und 8 Monaten im Sommer 

(März–November) realisiert werden konnte (Abschn. 4.2.4.1). 

Der Einsatz der Depotsteinkonditionierung reduzierte ausserdem den Aufwand und die Zeitdauer 

der erforderlichen Reinigungsmassnahmen erheblich. Die letzte Haltung des Strangs 2 

vor dem Portal Frutigen, von Schacht Nr. 2 zu Schacht Nr. 1, sowie die anschliessende Querleitung 

von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 (vgl. Bild 1) konnten nach Einsatz der Depotsteinkonditionierung 

in rund zwei Stunden mittels Hochdruckspülung gereinigt werden. Früher – 

auch während des Einsatzes der Flüssigkonditionierung – wurden für die regelmässigen Reinigungen 

dieser beiden Leitungen jeweils durchschnittlich eine ganze Schicht und eine Kettenschleuder 

benötigt (vgl. Anlage 1, 4 und 5 i. V. m. Anlage 17 und 20). 

Das Versinterungsaufkommen in der letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal Frutigen 

konnte erst durch die Kombination aus Depotsteinkonditionierung und Schwallspüler deutlich 

reduziert werden. Während die Depotsteinkonditionierung die Festigkeit der Versinterungen 

reduziert und das Zusammenwachsen der Kristalle verhindert, erzeugt der Schwallspüler 

regelmässig eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers in der unteren Hälfte 

der Gewölbedrainage, von etwa 27 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis zum Schacht Nr. 1. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

30

Dadurch werden die Versinterungsschlämme jeweils alle 17–20 Stunden 19 vollständig aus der 

unteren Hälfte der letzten Haltung der Gewölbedrainage ausgespült. 

Durch die Kombination aus Depotsteinkonditionierung und Schwallspülung sollte das Reinigungsintervall 

der letzten Haltung des Strangs 2 vor dem Portal mindestens auf 12 Monate 

verlängert werden können. Die anschliessende Reinigung kann mit deutlich geringerem Reinigungsaufwand 

und erheblich schneller als vor dem Einsatz der Baypure ® DSP Tabs 200 ausgeführt 

werden (Abschn. 4.1.4.1). Dazu sollte direkt vor dem Schwallspüler im Schacht Nr. 1 

eine seitliche Spülöffnung (≥ DN 100 mm) durch einen planmässig verschlossenen 45°-Abzweig 

installiert werden (vgl. auch Anlage 26). 

Abhängig von der jahreszeitlichen Verteilung des Versinterungsaufkommens (Abschn. 4.2.3) 

empfiehlt sich eine Reinigung des Strangs 2 nach der Tauperiode des Bodens im März/April. 

Direkt im Anschluss an die Reinigung der Gewölbedrainage sollten gleichzeitig die Baypure ® 

DSP Tabs 200 nachbestückt werden (Bestückungsmenge lt. Bestückungsplan in Tabelle 2 

bzw. Anlage 27). Zudem sollten die Depotsteine in Schacht Nr. 2 und 3 nach etwa einem halben 

Jahr, d. h. etwa im Zeitraum September–November nachbestückt werden. Auf Basis der 

bisherigen Erkenntnisse wird der Verbrauch an Baypure ® DSP Tabs 200 in Schacht Nr. 2 auf 

ca. 50 %, d. h. 3.0 kg pro Halbjahr, und in Schacht Nr. 3 auf ca. 30 %, d. h. 1.5 kg pro Halbjahr, 

geschätzt (zum Depotsteinverbrauch vgl. auch 20 in Verbindung mit den in Strang 2 

beobachteten Wasserparametern in Anlage 1, Tabelle 2 und Anlage 11). 

4.3 Strang 3 



zeichnet sich analog dem Strang 2 durch eine kleine Drainagewassermenge, ein geringes Gefälle, 

Ruhewasserstrecken und Aufstaus von Drainagewasser vor Muffen aus. Zudem behindern 

stellenweise Zementablagerungen aus der Bauphase den Abfluss des Drainagewassers in 

der Rohrsohle. 

Irreversible bauliche Defizite, die den Abfluss des Drainagewassers stören, treten im Bereich 

Portal Frutigen in Strang 3 an folgenden 12 Stellen auf (Bild 6, links): 


– 7.0–9.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: geringes Gefälle mit Ruhewasserstrecken 

– 12.5–13.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Aufstau vor einer Muffe, Tiefe ca. 1–2 cm 


19 

20 

Vgl. Meier, Franziska: Folgen der Schwallspülung Portal Nord. Frutigen, BLS Netz AG, Frutigen, 

2009-09-17. – Internes Schreiben. 



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31








– 45.5–47.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Aufstau vor 45°-Knick, Tiefe bis zu ca. 2 cm 

Bild 6: Lötschberg-Basistunnel, Oströhre, Strang 3, Gewölbedrainage West, 1. Haltung am Portal Frutigen, 



(Verlagerung von Versinterungsschlamm aufgrund der bestehenden Depotsteinkonditionierung mögl.) 

Ein wesentliches bauliches Defizit der letzten Haltung ist weiterhin der 45°-Knick nach unten, 

ca. 2 m vor dem Haltungsende und dem Einlauf in den Schacht Nr. 1 (Bild 6, links). Dieser 

Knick behindert die Befahrbarkeit des Einlaufbereichs mittels Kanalkamera und den Einsatz 

einer Kettenschleuder zur Entfernung von harten Ablagerungen. Eine Kettenschleuder mit 

Führungsschlitten kann nur ausgehend von Schacht Nr. 2 stromabwärts bis zum Knick eingesetzt 

werden, und eine gleichzeitige Gegenbefahrung mittels Kanalkamera zur Dosierung und 

Optimierung des Kettenschleudereinsatzes auf die harten Ablagerungen ist dann nicht möglich. 

Alternativ kann eine Kettenschleuder ohne Führungsschlitten durch die Gefällestrecke 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

32

is hinter den Knick eingeschoben werden. Durch den fehlenden Führungsschlitten kann die 

Kettenschleuder jedoch taumeln und die Rohrwandungen beschädigen. 21 

Auch im Anschluss an die letzte Haltung birgt der Strang 3 erhebliche bauliche Defizite. Zu 

nennen sind insbesondere der kleine Schachtdurchmesser des Schachts Nr. 1, der ausser einer 

visuellen Kontrolle vom Randweg aus keine Zugänglichkeit zur Entwässerungsleitung zulässt. 

Weiterhin wurde die Querleitung von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 mit Gegengefälle 

verlegt, bzw. ihr Einlauf in den Schacht Nr. 0 liegt tiefer als der Auslauf des Schachts Nr. 0. 

Dadurch staut sich das Drainagewasser in dieser Querleitung stets bis in den Schacht Nr. 1 

zurück. Nennenswerte Strömung tritt daher in der Querleitung nicht auf. Versinterungsschlämme, 

die durch den natürlichen Drainagewasserstrom aus der letzten Haltung des 

Strangs 3 in den Schacht Nr. 1 transportiert werden, sedimentieren deshalb im Schachtgerinne 

und der Querleitung zum Schacht Nr. 0 (vgl. Bild 6, links unten). 


Auch im Strang 3 treten bereits stromaufwärts von Schacht Nr. 2 Portlandit-Zuflüsse auf. Bereits 

im Schacht Nr. 3 wurden ein geringer Anstieg des pH-Werts und eine geringe Beeinflussung 

der Drainagewassertemperatur beobachtet, die auf tagwasserabhängige Sickerwasserzutritte 

hindeuten (Anlage 1, Tabelle 2 und Anlage 11). Die pH-Wert-Erhöhung und marginale 

Aussinterungen vor den Depotsteinen in der Durchleitung des Schachts Nr. 3 (Anlage 18, 

Seite 3) zeigen, dass es sich dabei um portlandithaltige Sickerwässer handelt. 

Bis zum Schacht Nr. 2 sind die Portlandit-Zuflüsse bei normalen Drainagebedingungen moderat 

und verursachen ein vergleichsweise geringes Versinterungsaufkommen. Die Portlandit- 

Zuflüsse erhöhen jedoch die Calcitsättigung und den pH-Wert des Drainagewassers bis kurz 

vor den Bereich des Minimums der Calciumlöslichkeit (pH-Wert ≈ 9.5 … 10.5). 22 Bei normalen 

Drainagebedingungen ist das Drainagewasser bereits ca. 58 m stromaufwärts von 

Schacht Nr. 2 calcitge- bzw. -übersättigt und neigt vor allem an den Fliesszonenrändern zur 

Abscheidung von Versinterungen infolge der Interaktion der portlandithaltigen Sickerwässer 

mit dem kohlendioxidhaltigen Drainagewasser. Die Calcitlöslichkeit des Drainagewassers ist 

jedoch noch bis in den Bereich von 11–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 calcitdominiert. 

Bei aussergewöhnlichen Drainagebedingungen mit temporär erhöhten Portlandit-Zuflüssen, 

wie sie vor allem während der Tauperiode des Bodens im März/April auftreten, wird das 

Minimum der Calcitlöslichkeit bereits stromaufwärts vor dem Schacht Nr. 2 durchschritten 

(Anlage 1, Tabelle 2). Während dieser Perioden ist die Calciumlöslichkeit des Drainagewassers 

bereits im Schacht Nr. 2 portlanditdominiert, und die Versinterungen in der letzten Hal- 

21 

22 


2007. Abschnitt 4.4.1. 


2007. Abschnitt 2.3.7. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

33

tung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen entstehen durch Kohlendioxid-Absorption aus der 

Gasphase. 23 

Nahezu über fast die gesamte Länge der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen 

treten weitere Portlandit-Zuflüsse in die Gewölbedrainage ein (Bild 6, Mitte). Diese 

Zuflüsse führen bei normalen Drainagebedingungen noch bis in einen Bereich von 11–15 m 

abstromig von Schacht Nr. 2 zu Versinterungen an den Fliesszonenrändern in der Rohrsohle 

infolge der Mischung interagierender Wässer (kohlendioxidhaltiges Drainagewasser + portlandithaltiges 

Sickerwasser aus dem Rohrschirm). Ab diesem Bereich ist das Drainagewasser 

des Strangs 3 jedoch zu jeder Zeit portlanditdominiert und die Versinterungen verteilen sich 

gleichmässig über die gesamte Rohrsohle (Bild 6, rechts). 

Zusammenfassend kann das Drainagewasser im Strang 3 somit wie folgt bezeichnet werden: 

– Im Bereich oberhalb von 11–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 als calcitdominiert und 

– im Bereich unterhalb von 11–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 als portlanditdominiert. 

Im Bereich oberhalb von 15 m abstromig von Schacht Nr. 2 sollte das Drainagewasser somit 

keinesfalls aufgestaut werden, weil sonst das Versinterungsaufkommen im Interaktionsbereich 

mit dem portlandithaltigen Sickerwasser aus der Vortriebssicherung erheblich verstärkt 

werden kann. Demgegenüber kann im Bereich unterhalb von 15 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 die Kohlendioxid-Absorption aus der Gasphase und somit die Neigung des Drainagewassers 

zur Abscheidung von Versinterungen durch einen Aufstau verringert werden. Allerdings 

lässt sich eine erhebliche Reduktion des Versinterungsaufkommens in der letzten Haltung 

des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen nur durch eine künstliche Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit 

des Drainagewassers erreichen. 


Aufgrund der geringen Drainagewassermenge und der Portlandit-Zuflüsse ab Schacht Nr. 3 

entstehen bereits in der vorletzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen Versinterungen. 

Diese Versinterungen lagern sich infolge der Kohlendioxid-Absorption aus der Gasphase 

in Form von Sinterfahnen im Rohrkämpfer und infolge der Mischung mit dem kohlendioxidhaltigen 

Drainagewasser am Rand der Fliesszone in der Rohrsohle ab. Während normaler 

Drainagebedingungen wurde in der vorletzten Haltung ein durchschnittliches Versinterungsaufkommen 

von ≤ 0.5 cm/Monat auf der Rohrsohle und im Rohrkämpfer unter Wasserzutritten 

beobachtet. 

Insgesamt ist das Versinterungsaufkommen in der vorletzten Haltung deutlich geringer als in 

der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen. Deshalb ist derzeit die letzte Hal- 

23 


2007. Abschnitt 2.3.9. 

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34

tung determinierend für das Reinigungsintervall des Strangs 3. Diese Situation kann sich 

jedoch beim Einsatz eines Schwallspülers am Auslauf der letzten Haltung umkehren, wenn 

dadurch das Reinigungsintervall der letzten Haltung erheblich verlängert werden kann (vgl. 

Abschn. 4.3.4.2). Folgende Stellen der vorletzten Haltung können insbesondere beim Einsatz 

einer funktionierenden Härtestabilisation bestimmend für das Reinigungsintervall werden 

(vgl. Anlage 19): 

– 44.5–47.0 m abstromig von Schacht Nr. 3: Wassersack mit einer Tiefe von ca. 2–3 cm 

– 70.0–73.0 m abstromig von Schacht Nr. 3: Wassersack mit einer Tiefe von ca. 2–3 cm 

Während temporär auftretender, stärkerer Portlandit-Zuflüsse, z. B. während der Tauperiode 

des Bodens im Bereich des Rohrschirms im Frühjahr, verstärken sich die Versinterungen 

infolge Mischung interagierender Wässer. Der Interaktionsbereich verschiebt sich stromaufwärts 

in die vorletzte Haltung. Während dieser Perioden können auf der Rohrsohle im Bereich 

des Schachts Nr. 2 kurzfristig Versinterungen mit einem Aufkommen von ca. 1–3 cm/Monat 

entstehen. 

Während normaler Drainagebedingungen entstehen die Versinterungen im Anschluss an den 

Schacht Nr. 2 vor allem im linken Rohrkämpfer (infolge Kohlendioxid-Absorption) und am 

linken Fliesszonenrand (infolge Mischung mit dem noch kohlendioxidhaltigen Drainagewasser). 

Das Versinterungsaufkommen beträgt an beiden Stellen im Rohrquerschnitt durchschnittlich 

ca. 0.5 cm/Monat. Gegen 7 m abstromig von Schacht Nr. 2 nimmt das Versinterungsaufkommen 

im linken Fliesszonenrand auf ca. 1 cm/Monat zu (Bild 6, rechts). 

Der erste Versinterungsschwerpunkt der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen 

tritt im Bereich 11.5–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 auf. Dieser Versinterungsschwerpunkt 

entsteht (analog der Schwerpunkte im Strang 2) wiederum aus einer Kombination von 

stärkeren Portlandit-Zuflüssen im Bereich von 10–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 (Bild 6, 

Mitte) sowie einem geringen Gefälle, Aufstauungen vor Muffen und Ruhewasserstrecken im 

Bereich von 11–13 m bzw. 15–17 m abstromig von Schacht Nr. 2 (Bild 6, links). In diesem 

Bereich wurde ein stark schwankendes Versinterungsaufkommen von 2–2.5 cm/Monat (bei 

11.5 m) bis hin zu 1–4 cm/Monat im Bereich von 12–15 m abstromig von Schacht Nr. 2 

beobachtet (Bild 6, rechts). 

Ein Teil der beobachteten Schwankungen des Versinterungsaufkommens sind sicher der Depotsteinkonditionierung 

in Verbindung mit der regelmässigen Kamerabefahrung zuzurechnen. 

Dass sich jedoch in diesem Bereich so grosse Mengen an Versinterungen ablagern konnten, 

liegt hauptsächlich an dem hohen Calcium-Gehalt und der geringen Strömungsgeschwindigkeit 

bzw. der langen Verweilzeit des Drainagewassers. 

Mit zunehmendem Gefälle und zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers 

im Anschluss an den ersten Versinterungsschwerpunkt nimmt auch das Versinterungsauf- 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

35

kommen auf der Rohrsohle im Bereich von 15–20 m abstromig von Schacht Nr. 2 wieder 

linear ab. Ab 20 m abstromig von Schacht Nr. 2 beträgt das Versinterungsaufkommen noch 

rund 1–2 cm/Monat. 

Der zweite Versinterungsschwerpunkt der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal 

Frutigen tritt im Bereich von 22–25 m abstromig von Schacht Nr. 2 auf. Auch hier führen 

stärkere Portlandit-Zuflüsse im Bereich von 22–23 m abstromig von Schacht Nr. 2 (Bild 6, 

Mitte) sowie ein geringes Gefälle mit Ruhewasserstrecken im Bereich von 21.5–24 m (Bild 6, 

links) zu einer geringen Strömungsgeschwindigkeit und einer langen Verweilzeit des Drainagewassers. 

Dadurch kann das kohlendioxiduntersättigte portlandithaltige Drainagewasser 

grössere Mengen an Kohlendioxid aus der Gasphase absorbieren und so erhebliche Mengen 

an Versinterungen (ca. 2–3 cm/Monat) bilden (Bild 6, rechts), die sich direkt in den Ruhewasserstrecken 

absetzen und auch beim Einsatz der Depotsteinkonditionierung nicht ohne bauliche 

Modifikationen durch den natürlichen Drainagewasserstrom aus der letzten Haltung ausgespült 

werden. 

Dieser zweite Versinterungsschwerpunkt im Bereich von 22–25 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 führte bereits vor dem Einsatz der Depotsteinkonditionierung zu Vollverschlüssen im 

Strang 3 (Anlage 7). 

Auch im Anschluss an den zweiten Versinterungsschwerpunkt nimmt das Versinterungsaufkommen 

mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers und abnehmender 

Calcitübersättigung wieder ab. Im Bereich von 28 m abstromig von Schacht Nr. 2 beträgt 

das Versinterungsaufkommen auf der Rohrsohle noch ca. 2 cm/Monat. Bei 31.5 m abstromig 

von Schacht Nr. 2 beträgt das Versinterungsaufkommen noch 1–2 cm/Monat und nimmt bis 

35 m abstromig von Schacht Nr. 2 auf 1 cm/Monat ab. Im Bereich von 35–48 m bleibt das 

Versinterungsaufkommen weitgehend konstant bei ca. 1 cm/Monat. 

Erst am Fuss der Gefälleleitung beim Einlauf in den Schacht Nr. 1 nimmt das Versinterungsaufkommen 

infolge des Rückstaus von Schacht Nr. 0 (vgl. Abschn. 4.3.1) wieder erheblich 

zu. Im Bereich des Einlaufs und im Gerinne des Schachts Nr. 1 sowie in der gesamten Querleitung 

von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 kann mit einem Versinterungsaufkommen von 1– 

5 cm/Monat gerechnet werden, bis die untere Rohrhälfte mit Versinterungen gefüllt ist. Wenn 

die untere Rohrhälfte mit Versinterungen gefüllt ist, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit 

etwas zu und das Versinterungsaufkommen etwas ab, so dass sich trotzdem Reinigungsintervalle 

des Strangs 3 von bis zu 8 Monaten ohne Probleme in der Querleitung realisieren liessen. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

36



Um die Festigkeit der Versinterungen in der vorletzten und der letzten Haltung des Strangs 3 

vor dem Portal Frutigen zu reduzieren, ist eine Härtestabilisation des Drainagewassers mit 

Polysuccinimid-Depotsteinen unbedingt zu empfehlen. 

Aufgrund der geringen Menge und der geringen Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers 

ist eine Flüssigkonditionierung in Strang 3 technisch nicht geeignet. 24 Ausserdem erzielt 

eine Flüssigkonditionierung aufgrund des bereits vollständig hydrolysierten Wirkstoffs nicht 

den gleichen Effekt wie die Depotsteinkonditionierung. 25 Dies wurde auch bereits durch den 

Wechsel von der Flüssigkonditionierung auf die Baypure ® DSP Tabs 200 im Januar 2008 in 

Strang 3 eindeutig gezeigt. 

Damit die Depotsteinkonditionierung bereits in der vorletzten Haltung des Strangs 3 die Festigkeit 

der Versinterungen infolge der Interaktion des portlandithaltigen Sickerwassers mit 

dem kohlendioxidhaltigen Drainagewasser an den Fliesszonenrändern wirksam reduzieren 

kann, müssen mindestens die vier stromaufwärts liegenden Schächte Nr. 2, 3, 4a und 4b mit 

Polysuccinimid-Depotsteinen bestückt werden (Tabelle 2). 

Im Schacht Nr. 2 ist eine Bestückungsmenge von 6 kg Baypure ® DSP Tabs 200 vorgesehen 

(vgl. Tabelle 2), weil der Verbrauch der Polysuccinimid-Depotsteine hier aufgrund des hohen 

pH-Werts des Drainagewassers relativ gross ist. Die Bestückungsmenge in Schacht Nr. 2 ist 

auf ein Nachbestückungsintervall von einem halben Jahr ausgelegt. Die Grundbestückung 

sollte jeweils im März/April, nach der Reinigung der Gewölbedrainageleitung (vgl. Abschn. 

4.3.4.3), stattfinden. Etwa halbes Jahr später, im Zeitraum September–November, sollte 

der Bestand an Depotsteinen im Schacht Nr. 2 kontrolliert und durch Nachbestücken einzelner 

Depotsteinnetze wieder auf die Grundbestückungsmenge aufgestockt werden. Basierend auf 

der bisherigen Erfahrung wird ein Verbrauch bzw. ein Nachbestückungsbedarf von ca. 50 %, 

d. h. 3 kg Baypure ® DSP Tabs 200 pro Halbjahr geschätzt. 

Aufgrund der zeitweise starken Calcitübersättigung des Drainagewassers entstehen auch im 

Anstrombereich der Depotsteinnetze im Schacht Nr. 2 Versinterungen (Anlage 18, Seite 2, 

Mitte und unten). Diese Versinterungen fixieren die Depotsteinnetze zwar auf der Rohrwandung 

(Anlage 17, Seite 2), behindern jedoch nicht die Wirkstoffabgabe von den Baypure ® 

DSP Tabs. Solange vor den Depotsteinnetzen ein leichter Aufstau des Drainagewassers entsteht, 

der die notwendige Durchströmung der Depotsteinnetze sicherstellt, geben die Bay- 

24 

25 





———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

37

pure ® DSP Tabs in Abhängigkeit ihrer Autodosiereigenschaften 26 eine ausreichende Wirkstoffmenge 

an das Drainagewasser ab. Ein leichter Aufstau von Drainagewasser vor den 

Depotsteinen ist somit Voraussetzung für die Funktion der Depotsteinkonditionierung. 

Durch leichte mechanische Beanspruchungen lassen sich die Versinterungen aufbrechen und 

die Depotsteinnetze rückstandsfrei aus der Schachtdurchleitung, Gerinnen oder Rohren entfernen. 

Im Gegensatz zu anderen auf dem Markt erhältlichen Depotsteinen ist der Gehalt an 

Bindemittel in den Baypure ® DSP Tabs 200 sehr gering (≤ 8.5 Gew.-%). Ausserdem reagiert 

das Bindemittel der Baypure ® DSP Tabs 200 nicht mit dem Drainagewasser oder anderen 

gelösten Stoffen zu irgendwelchen klebrigen oder ähnlich Massen, wie dies früher bei polyacrylsäurehaltigen 

Depotsteinen 

27, 28 

auftrat. 

In den Schächten Nr. 3, 4a und 4b kommen ebenfalls relativ hohe Bestückungsmengen zum 

Einsatz, um trotz des geringen pH-Werts des Drainagewassers, über die grosse Depotsteinoberfläche, 

eine ausreichende Wirkstoffkonzentration an das Drainagewasser abgeben zu können 

und so die erforderliche Wirkstoffkonzentration bis zum Schacht Nr. 3 schrittweise 

aufzubauen (vgl. Anlage 1, Bild 13 unten). Der Vorteil dieser grossen Bestückungsmengen ist 

ein verlängertes Nachbestückungsintervall von etwa einem ganzen Jahr. 

Die Depotsteinkonditionierung verringerte seit Januar 2008 die Festigkeit der neu entstehenden 

Versinterungen im Strang 3 erheblich und senkte dadurch die Dauer und den erforderlichen 

Aufwand der Reinigungsmassnahmen beträchtlich (vgl. Anlage 17 und 21). Seit der 

Grundreinigung im April/Mai 2008 war kein Einsatz einer Kettenschleuder zur Entfernung 

harter Versinterungen mehr erforderlich. Weiterhin reduzierte die Depotsteinkonditionierung 

zunehmend den Verbund zwischen den Rohrwandungen und Zementablagerungen aus der 

Bauphase sowie alten harten Versinterungen, die sich vor dem Einsatz der Depotsteinkonditionierung 

abgelagert hatten. 29 Dadurch lösen sich die Altablagerungen bei den nachfolgenden 

Spülungen zunehmend von der Rohrwandung ab, wodurch sich der Reinigungszustand der 

Gewölbedrainage mit jeder weiteren Reinigung nach dem Einsatz der Baypure ® DSP Tabs 

200 zunehmend verbesserte. Die Menge an alten Zementablagerungen in der Rohrsohle ging 

deutlich zurück und im November 2009 konnte erstmals auch die Gefällestrecke vor dem 

Einlauf in den Schacht Nr. 1 mit der Kanalkamera befahren werden. 30 

26 

27 

28 

29 

30 


2007. Abschnitt 5.3.2 und 5.6.2. 

Ernst Basler + Partner AG: Rigolenversinterung im GST – Zustandsaufnahmen, Versuch mit Sokalan- 

Depotsteinen. Zürich, 1999. – Untersuchungsbericht 99131.00-47, unveröffentlicht. 

UCM Heidelberg GmbH: Fotodokumentation der Begehung des Schemmelsbergtunnels vom 27.10.2000. 

Heidelberg, 2000. – www.ucm-heidelberg.de. 






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38


ist die Depotsteinkonditionierung allein jedoch nicht in der Lage, die Menge 

der Versinterungen zu reduzieren, die in der vorletzten und letzten Haltung des Strangs 3 

vor dem Portal Frutigen sowie in der anschliessenden Querleitung zum Schacht Nr. 0 entstehen. 

Deshalb konnte das Reinigungsintervall des Strangs 3 auch beim Einsatz der Depotsteinkonditionierung 

nicht verlängert werden. Das Reinigungsintervall wurde jedoch an die jahreszeitlichen 

Schwankungen des Versinterungsaufkommens angepasst, indem die letzten beiden 

Haltungen und die Querleitung des Strang 3 im Winterhalbjahr nach 4 Monaten (im März) 

und im Sommerhalbjahr nach 8 Monaten (im November) gereinigt wurden (vgl. Tabelle 1). 

Die Nachbestückung der Depotsteine hätte jeweils direkt nach der Reinigung der Leitungen 

erfolgen sollen, erfolgte jedoch aus organisatorischen Gründen erst anderthalb bzw. zwei Monate 

später. Diese zeitliche Differenz zwischen Reinigung und Nachbestückung der Depotsteine 

sollte zukünftig unbedingt minimiert werden, da die Reinigung immer auch einen Teil 

des adsorbierten Wirkstoffs von den Rohrwandungen entfernt und dadurch die Pufferwirkung 

der Depotsteinkonditionierung schwächt. Dadurch können sich bis zur Nachbestückung bereits 

wieder Versinterungen bilden, deren Festigkeit und Menge durch eine rechtzeitige Nachbestückung 

hätten erheblich reduziert werden können. 





sehr festen Versinterungen entstehen in der Folge weiche Versinterungsschlämme. 31 Aufgrund 

des geringen Gefälles und der zahlreichen Ruhewasserstrecken sowie des geringen 

Drainagewasseranfalls ist der natürliche Drainagewasserstrom in Strang 3 jedoch nicht in der 

Lage, diese Versinterungsschlämme aus der letzten Haltung und der anschliessenden Querleitung 

in den Schacht Nr. 0 auszuspülen. Deshalb sollte untersucht werden, ob die Fliessgeschwindigkeit 

des Drainagewassers durch einen Schwallspüler auch in der letzten Haltung des 

Strangs 3 jeweils temporär künstlich erhöht und so die Versinterungsschlämme regelmässig 

ausgespült werden können. Folgende Aspekte sollten dabei berücksichtigt werden: 

1) Aufgrund der geringen Platzverhältnisse sollte der Schallspüler anstatt in Schacht Nr. 1 in 

Schacht Nr. 0 installiert werden. Dann erstreckt sich die Wirkung des Schwallspülers 

nicht nur auf die letzte Haltung des Strangs 3 sondern auch auf die Querleitung von 

Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0. Es muss geprüft werden, ob der Schacht Nr. 0 einfach mit 

eingestaut werden kann oder ob eine wasserdichte Membran auf der Innenseite des 

Schachts erforderlich ist, um Umläufigkeiten von Drainagewasser zu vermeiden. 

31 



———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

39

2) Der Aufstau des Drainagewassers in der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal 

Frutigen sollte wenn möglich bis in den Bereich von 12–15 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 reichen, um den ersten Versinterungsschwerpunkt zu erreichen (Abschn. 4.3.3). 

Andererseits sollte der Aufstau des Drainagewassers bei Erreichen des oberen Auslösepunkts 

(maximale Einstauhöhe) keinesfalls weiter stromaufwärts als 12–15 m abstromig 

von Schacht Nr. 2 reichen, um nicht neue Versinterungsschwerpunkte infolge Interaktionen 

des kohlendioxidhaltigen Drainagewassers mit portlandithaltigem Sickerwasser oder 

zementgebundenen Baustoffen zu schaffen. 

In jedem Fall sollte der Aufstau des Drainagewassers jedoch mindestens bis in den Bereich 

von 22–25 m abstromig von Schacht Nr. 2 reichen, um den zweiten, starken Versinterungsschwerpunkt 

in der letzten Haltung des Strangs 3 aufzulösen (Abschn. 4.3.3). 

Ansonsten kann der Schwallspüler sein Potential nicht entfalten und ist nicht wirtschaftlich. 

3) Wenn kein zusätzliches Ausgleichsvolumen im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems 

aktiviert werden kann, sollten die Auslösemechanismen der beiden Schwallspüler in 

Strang 2 und Strang 3 gekoppelt werden, um ein gleichzeitiges Auslösen beider Schwallspüler 

zu verhindern. Statt beide Stränge gleichzeitig zu entleeren, sollte das Drainagewasser 

des einen Strangs vielmehr immer dann abgelassen werden, während der andere 

Strang gerade eingestaut wird. 

Bereits der Schwallspüler in Strang 2 staut eine grosse Menge alkalischen Drainagewassers 

auf und lässt diese dann regelmässig schwallartig abfliessen. In der Folge treten alle 

17–20 Stunden temporäre pH-Wert-Spitzen (pH > 9) in der Messstelle Wengi Ey und ca. 

1.5 Stunden später in der RHA Wengi Ey auf. 32 Nur die Durchmischung des Drainagewassers 

im Rückhaltebecken gewährleistet die Einhaltung der Einleitbedingung für die 

Ableitung des Drainagewassers in die Kander (pH < 9). 

Aufgrund der stärkeren Portlandit-Zuflüsse und der etwa gleich grossen Einstaumenge 

wird das Auslösen des Schwallspülers im Strang 3 mindestens gleich hohe pH-Wert-Spitzen 

im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems zur Folge haben wie das Auslösen des 

Schwallspülers in Strang 2. Sollten die Schwallspüler im Strang 2 und im Strang 3 gleichzeitig 

auslösen, reicht die derzeitige Verdünnung auf dem Fliessweg und im Rückhaltebecken 

mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr aus, um die Einleitbedingung einzuhalten. 

4) Alternativ zur Koppelung der Auslösemechanismen beider Schwallspüler in Strang 2 und 

Strang 3 kann ein zusätzliches Ausgleichsvolumen im weiteren Verlauf des Entwässerungssystems 

zur Verfügung gestellt werden, um die Einleitbedingung auch bei gleichzeitigem 

Auslösen der Schwallspüler einhalten zu können. 

32 

Meier, Franziska: Folgen der Schwallspülung Portal Nord. Frutigen, BLS Netz AG, Frutigen, 2009-09-17. – 

Internes Schreiben. 

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40


Ohne präventive Massnahmen und beim Einsatz der Flüssigkonditionierung mussten die letzten 

Haltungen des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen alle 4–6 Monate in mehreren Schichten 

mittels Vibrationsrotierdüse und Kettenschleuder gereinigt werden, um die harten Versinterungen 

aufbrechen und entfernen zu können. 

Seit dem Wechsel auf die Depotsteinkonditionierung mittels Polysuccinimid-Depotsteinen ist 

die Festigkeit der in Strang 3 entstehenden Versinterungen deutlich geringer. Dadurch konnten 

der Aufwand und die Zeitdauer der erforderlichen Reinigungsmassnahmen erheblich reduziert 

werden. Allerdings ist der natürliche Drainagewasserstrom aufgrund des geringen Gefälles 

und der zahlreichen Ruhewasserstellen nicht in der Lage, den Versinterungsschlamm ohne 

bauliche Modifikationen aus der am stärksten versinternden, letzten Haltung vor dem Portal 

auszuspülen und dadurch das Versinterungsaufkommen zu verringern. Trotzdem konnte ein 

Reinigungsintervall von mindestens 4 Monaten im Winter (November–März) und 8 Monaten 

im Sommer (März–November) eingehalten werden (vgl. Tabelle 1). 

Erst durch die Kombination aus Depotsteinkonditionierung und Schwallspüler könnte das 

Versinterungsaufkommen in der letzten Haltung des Strangs 3 vor dem Portal Frutigen analog 

dem Strang 2 deutlich reduziert werden. Während die Depotsteinkonditionierung die Festigkeit 

der Versinterungen reduziert und das Zusammenwachsen der Kristalle verhindert, erzeugt 

der Schwallspüler regelmässig eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im eingestauten Bereich 

der Gewölbedrainage. Dadurch werden die Versinterungsschlämme regelmässig vollständig 

aus der letzten Haltung des Strangs 3 und der Querleitung von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 

ausgespült und so das Versinterungsaufkommen erheblich reduziert. In der Folge sollte das 

Reinigungsintervall der letzten Haltung des Strangs 3 mehr als verdoppelt werden können. 

Mit Rücksicht auf das jahreszeitlich schwankende Versinterungsaufkommen, die regelmässig 

erforderliche Nachbestückung der Depotsteine und die Erkenntnisse mit dem Schwallspüler in 

Strang 2 wird zunächst ein Reinigungsintervall von 12 Monaten geschätzt. Später, wenn ausreichende 

Erkenntnisse zur Effizienz des Schwallspülers in Strang 3 vorliegen, kann das Reinigungsintervall 

eventuell weiter verlängert werden. 

Die Baypure ® DSP Tabs 200 sollten jeweils direkt im Anschluss an die Reinigung der Gewölbedrainage 

eingebaut werden (Bestückungsmenge siehe Bestückungsplan in Tabelle 2 bzw. 

Anlage 27). Abhängig vom Depotsteinverbrauch und mit Rücksicht auf die temporäre Zunahme 

des Versinterungsaufkommens während der Tauperiode im Frühjahr empfiehlt sich eine 

Nachbestückung der Depotsteine in den Schächten Nr. 2 und 3 vor dem Winter, im Zeitraum 

September–November. Der Verbrauch an Baypure ® DSP Tabs 200 wird auf Basis der bisherigen 

Erkenntnisse in Schacht Nr. 2 auf ca. 50 %, d. h. 3.0 kg pro Halbjahr, und in Schacht 

Nr. 3 auf ca. 30 %, d. h. 1.5 kg pro Halbjahr, geschätzt (zum Depotsteinverbrauch vgl. auch 33 

33 



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41

in Verbindung mit den in Strang 3 beobachteten Wasserparametern in Anlage 1, Tabelle 2 

und Anlage 11). 

4.4 Strang 4 


Die letzte Haltung des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen lässt sich in zwei Hauptbereiche einteilen. 

Der erste Bereich des Drainagerohrs von Schacht Nr. 2 bis zum bergmännischen Portal 

bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 besitzt stärkere Störungen der Wasserableitungen durch 

Bereich mit geringem Gefälle, Ruhewasserstrecken und zahlreichen Zementablagerungen aus 

der Bauphase in der Rohrsohle. Der zweite, anschliessende Bereich des Transportrohrs vom 

bergmännischen Portal bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis zum Haltungsende zeichnet 

sich durch ein gutes Gefälle und eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit des 

Drainagewassers aus. Mit Ausnahme einer schlecht ausgeführten Muffenverbindung resultiert 

daraus im zweiten Bereich ein schiessender Abfluss des Drainagewassers, der eine hohe 

Schleppgeschwindigkeit auf der Rohrsohle gewährleistet und dadurch in der Lage ist, Sedimente 

aus der Gewölbedrainage auszuspülen (vgl. Bild 7, links). 

Zwischen beiden Bereichen liegt der Übergang von der Drainageleitung in die Transportleitung 

am bergmännischen Portal bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2. Starke Portlandit- 

Zuflüsse kurz vor diesem Übergang führen hier zum einzigen Versinterungsschwerpunkt des 

Strangs 4 (vgl. Bild 7, Mitte und rechts). 

Irreversible bauliche Defizite, die den Abfluss des Drainagewassers stören, treten in der letzten 

Haltung des Strangs 4 in folgenden sieben Bereichen auf (Bild 7, links): 


– 1.5–2.5 m und 9.0–10.0 m abstromig von Schacht Nr. 2: Strecken mit geringem Gefälle 


– 20.5–22.5 m abstromig von Schacht Nr. 2: Wassersack mit einer Tiefe bis ca. 1–2 cm 



– 50.3–51.3 m abstromig von Schacht Nr. 2: Aufstau vor einer Muffe, Tiefe bis ca. 1–2 cm 

Reversible bauliche Defizite in der letzten Haltung des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen sind 

die häufigen Zementablagerungen in der Rohrsohle, z. B. in den Bereichen 0–10 m, 23.7– 

24.5 m, 26.0–27.2 m, 27.8 m, 28.4–28.9 m, 29.7–30.3 m, 30.5–30.7 m und 33.2–33.5 m 

abstromig von Schacht Nr. 2 (vgl. Bild 7, links). Aufgrund ihrer extrem hohen Festigkeit und 

weil diese Zementablagerungen oft im Bereich von Muffen liegen, konnten sie bei den bisherigen 

Reinigungseinsätzen noch nicht mittels Vibrationsrotierdüse und Kettenschleuder von 

den Rohrwandungen gelöst werden. Wird jedoch zukünftig die Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 auch im Strang 4 eingesetzt (Abschn. 4.4.4.1), ist analog wie 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

42

im Strang 3 zu erwarten, dass die Polysuccinimid-Teilhydrolysate die Zementablagerungen 

unterwandern und deren Verbund mit der Rohrwandung schwächen 34 (vgl. Abschn. 4.3.4.1). 

Dadurch lösen sich die Zementablagerungen dann bei den zukünftigen Reinigungen stückweise 

von den Rohrwandungen, wodurch sich der Reinigungszustand und die Strömungsverhältnisse 

im Strang 4 mit jeder weiteren Reinigung sukzessive verbessern. 

Bild 7: Lötschberg-Basistunnel, Oströhre, Strang 4, Gewölbedrainage Ost, 1. Haltung am Portal Frutigen, 




Auch im Strang 4 ist aufgrund der grossen Länge des Rohrschirms eine Beeinflussung des 

Drainagewassers durch Portlandit-Zuflüsse stromaufwärts des Schachts Nr. 2 festzustellen. 

Allerdings sind die Interaktionen infolge Mischung interagierender Wässer (kohlendioxidhaltiges 

Drainagewasser + portlandithaltiges Sickerwasser aus dem Rohrschirm) bis zum Schacht 

Nr. 2 deutlich geringer als in Strang 3. Die Beeinflussung des Drainagewassers durch Portlandit-Zuflüsse 

stromaufwärts des Schachts Nr. 2 in Strang 4 liegt etwa in der gleichen Grössenordnung 

wie im Strang 2. Bei normalen Drainagebedingungen treten in Schacht Nr. 2 keine 

bzw. nur geringe Versinterungen mit einem Aufkommen ≤ 0.5 cm/Monat auf (Bild 7, rechts). 

34 



———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

43

Bei aussergewöhnlichen Drainagebedingungen, wie zum Beispiel während der Tauperiode 

des Bodens im März–April, verstärken sich die Portlandit-Zuflüsse aus dem Rohrschirm. 

Dadurch nimmt auch die Versinterungsentstehung infolge Mischung interagierender Wässer 

in der vorletzten Haltung des Strangs 4 zu. Kurzzeitig können dann im Bereich des Schachts 

Nr. 2 Versinterungen mit einem Aufkommen von 1–2 cm/Monat entstehen. 

Die Calciumlöslichkeit des Drainagewassers im Bereich des Schachts Nr. 2 ist jedoch zu 

jedem Zeitpunkt calcitdominiert. Die Portlandit-Zuflüsse stromaufwärts des Schachts Nr. 2 

reichen nicht aus, um das Minimum der Calciumlöslichkeit (pH-Wert ≈ 9.5 … 10.5) 35 zu 

erreichen. Somit entstehen auch abstromig des Schachts Nr. 2 Versinterungen in der Rohrsohle 

im Bereich weiterer Zutritte von portlandithaltigem Sickerwasser aus dem Rohrschirm 

infolge der Interaktion mit dem kohlendioxidhaltigen Drainagewasser (Bild 7, rechts). 

Nahezu über die gesamte Länge der letzten Haltung des Strangs 4 bis zum bergmännischen 

Portal tritt portlandithaltiges Sickerwasser in die Gewölbedrainage ein. Im Bereich 0–30 m 

abstromig von Schacht Nr. 2 sind die Portlandit-Zuflüsse jedoch weitestgehend moderat. Es 

besteht auch Grund zur Annahme, dass die Zuflüsse in diesem Bereich nicht vollständig portlanditgesättigt 

sind, denn die Versinterungen im Kämpfer infolge Kohlendioxid-Absorption 

bewegen sich lediglich im Bereich von ≤ 0.5 cm/Monat (Bild 7, Mitte). 

Erst kurz vor dem bergmännischen Portal, im Bereich von 39–43 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 treten grössere Mengen an scheinbar stärker konzentrierten, portlandithaltigen Sickerwässern 

in die Gewölbedrainage ein. Diese Portlandit-Zuflüsse bilden infolge Kohlendioxid- 

Absorption Versinterungen von 0.5–1 cm/Monat im Kämpfer und führen zu starken Interaktionen 

mit dem Drainagewasser in der Fliesszone, woraus der Versinterungsschwerpunkt in 

Strang 4 entsteht (Bild 7, Mitte und rechts; vgl. Abschn. 4.4.3). Erst an diesem Punkt erreicht 

das Drainagewasser im Strang 4 das Minimum der Calciumlöslichkeit. Somit entstehen nur 

die Versinterungen in der schwarzen Transportleitung abstromig des bergmännischen Portals 

infolge Kohlendioxid-Absorption aus einem portlanditdominierten Drainagewasser. 

Insgesamt kann das Drainagewasser im Strang 4 somit wie folgt bezeichnet werden: 

– Im Bereich oberhalb des bergmännischen Portals bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 

als calcitdominiert und 

– im Bereich unterhalb des bergmännischen Portals bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 

als portlanditdominiert. 

35 


2007. Abschnitt 2.3.7. 

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44


Stromaufwärts von Schacht Nr. 2 entstehen abhängig von den jahreszeitlichen Schwankungen 

der Portlandit-Zuflüsse zu Strang 4 nur zweitweise Versinterungen. Im Jahresdurchschnitt 

kann in der vorletzten Haltung stromaufwärts von Schacht Nr. 2 und in der letzten Haltung im 

Bereich von 0–18 m abstromig von Schacht Nr. 2 mit einem durchschnittlichen Versinterungsaufkommen 

von ≤ 0.5 cm/Monat gerechnet werden (Bild 7, rechts). Allerdings können 

sich diese Versinterungen während aussergewöhnlicher Drainagebedingungen, z. B. während 

der Tauperiode des Bodens im März/April, innert kürzester Zeit bilden. Das Versinterungsaufkommen 

während dieser aussergewöhnlichen Drainagebedingungen kann in diesem Bereich 

durchaus kurzzeitig 1–2 cm/Monat erreichen. 

Ab 18 m abstromig von Schacht Nr. 2 ist eine langsame Zunahme des Versinterungsaufkommens 

auf der Rohrsohle der Gewölbedrainage des Strangs 4 festzustellen. Im Bereich von 18– 

23.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 beträgt das Versinterungsaufkommen ca. 0.5 cm/Monat 

gleichmässig verteilt über die Rohrsohle sowie zusätzlich 0.5–1 cm/Monat am rechten Fliesszonenrand 

im Anschluss an die dortigen Portlandit-Zuflüsse (Bild 7, Mitte und rechts). 

Bei 23.4 m abstromig von Schacht Nr. 2 tritt erneut ein stärkerer Zufluss von portlandithaltigem 

Sickerwasser in die Gewölbedrainage ein (Bild 7, Mitte). Dieses Sickerwasser vermischt 

sich im Bereich von 23.5–25 m abstromig von Schacht Nr. 2 zunehmend mit dem kohlendioxidhaltigen 

Drainagewasser, so dass die Versinterungen infolge der Interaktion der 

beiden Wässer mit zunehmendem Fliessweg gleichmässig über die Rohrsohle aufwachsen. 

Das Versinterungsaufkommen beträgt in diesem Bereich ca. 1 cm/Monat (Bild 7, rechts). 

Ab 25 m abstromig von Schacht Nr. 2 scheint die Mischung des stärkeren Portlandit-Zuflusses 

von 23.4 m weitgehend abgeschlossen und ein Grossteil der Calcitübersättigung weitgehend 

abgebaut. Im Bereich von 25.0–40.0 m abstromig von Schacht Nr. 2 treten nur geringe 

Portlandit-Zuflüsse auf (Bild 7, Mitte). Aus diesen Gründen beträgt das Versinterungsaufkommen 

im Bereich von 25.0–40.0 m abstromig von Schacht Nr. 2 nur ca. 0.5 cm/Monat 

(Bild 7, rechts). 

Ab etwa vier Meter vor dem bergmännischen Portal, im Bereich 39–43 m abstromig von 

Schacht Nr. 2, treten starke Portlandit-Zuflüsse in die Gewölbedrainage ein. Diese Portlandit- 

Zuflüsse führen infolge der Interaktion mit dem noch kohlendioxidhaltigen Drainagewasser 

zu starken Versinterungen, die sich durch den Aufstau vor der Muffe im Übergang von der 

weissen Drainageleitung auf die schwarze Transportleitung bei 43 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 (vgl. Abschn. 4.4.1) direkt auf der Rohrsohle absetzen. Die Versinterungen des Bereichs 

von 40–43 m abstromig von Schacht Nr. 2 beginnen mit einer Schwellenbildung direkt vor 

der Muffe bei 43 m und dehnen sich durch den vor dieser Schwelle zunehmenden Aufstau des 

Drainagewassers sukzessive stromaufwärts aus. Das Versinterungsaufkommen schwankt in 

diesem Bereich zwischen 0.5–3 cm/Monat (Bild 7). 

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45

Ab dem bergmännischen Portal bei 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 ist das Gefälle der 

Gewölbedrainageleitung des Strangs 4 deutlich grösser. Das Drainagewasser fliesst im schiessenden 

Abfluss ab. Trotzdem bilden sich im Bereich von 43–45 m abstromig von Schacht 

Nr. 2 harte Versinterungen mit einem Aufkommen von 2–3 cm/Monat auf der Rohrsohle der 

Transportleitung. Hier kann nicht gänzlich ausgeschlossen werden, dass auch von unten oder 

seitlich durch die Muffe im Übergang von der weissen Drainageleitung auf die schwarze 

Transportleitung portlandithaltiges Sickerwasser in die Leitung eintritt und zu Versinterungen 

infolge der Interaktion mit dem Drainagewasser führt, die sich infolge des grösseren Gefälles 

gleichmässiger und über eine längere Strecke auf der Rohrsohle verteilen. 

Abhängig von der Stärke der Portlandit-Zuflüsse und des Drainagewasseranfalls aus oberen 

Abschnitten der Gewölbedrainage durchschreitet das Drainagewasser in Strang 4 jedoch an 

einer bestimmten Stelle im Bereich von 43–45 m abstromig von Schacht Nr. 2 das Minimum 

der Calciumlöslichkeit. Ab dieser Stelle ist die weitere Versinterungsentstehung durch die 

Absorption von Kohlendioxid geprägt. Zwar ist der Portlandit-Gehalt des Drainagewassers 

nicht sehr hoch, er reicht jedoch aus, um über die gesamte Länge der Transportleitung ab dem 

bergmännischen Portal bis zum Schacht Nr. 0 sehr harte Versinterungen infolge der Absorption 

von Kohlendioxid aus der Gasphase zu bilden. 

Mit zunehmendem Fliessweg ab dem bergmännischen Portal sinkt der Portlandit-Gehalt des 

Drainagewassers allmählich infolge der Absorption von Kohlendioxid und der Abscheidung 

von Versinterungen. Dementsprechend nimmt auch das Versinterungsaufkommen infolge 

Kohlendioxid-Absorption sukzessive bis zum Erreichen des Schachts Nr. 0 ab. Während das 

Versinterungsaufkommen auf der Rohrsohle bei 45 m abstromig von Schacht Nr. 2 etwa 

2 cm/Monat beträgt, entstehen im Bereich von 47–50 m abstromig von Schacht Nr. 2 noch 

rund 1.5 cm/Monat und im Bereich von 52–54.5 m abstromig von Schacht Nr. 2 lagern sich 

nur noch ca. 1 cm/Monat an sehr harten Versinterungen ab. 

Das Versinterungsproblem konzentriert sich im Strang 4 ausschliesslich auf den Übergang 

von der weissen Drainageleitung auf die schwarze Transportleitung am bergmännischen Portal, 

43 m abstromig von Schacht Nr. 2. In diesem Bereich tritt auch gleichzeitig das Minimum 

der Calciumlöslichkeit und der Wechsel des determinierenden Versinterungsmechanismus 

von der Mischung interagierender Wässer hin zur Absorption von Kohlendioxid aus der Gasphase 

auf. 



Zur Optimierung des Unterhalts des Strangs 4 sollte die bestehende Flüssigkonditionierung 

abgeschaltet und statt dessen eine Depotsteinkonditionierung mittels Baypure ® DSP Tabs 200 

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46

eingerichtet werden. Diese Umstellung wurde bereits am 14.09.2009 (parallel zur Installation 

des Schwallspülers im Strang 2) durch Franziska Meier (BLS Netz AG) durchgeführt. 

Aufgrund der geringen Menge und der geringen Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers 

bis zum bergmännischen Portal 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 ist eine Flüssigkonditionierung 

in Strang 4 technisch nicht geeignet. 36 Aufgrund des bereits vollständig hydrolysierten 

Wirkstoffs kann die Flüssigkonditionierung zudem nicht den gleichen Effekt wie die 

Depotsteinkonditionierung erzielen. 37 Dies wurde bereits durch den Wechsel von der Flüssigkonditionierung 

auf die Baypure ® DSP Tabs 200 im Strang 2 und Strang 3 eindeutig gezeigt. 

Die Polysuccinimid-Depotsteine geben bei den geringen pH-Werten und Strömungsgeschwindigkeiten 

des Drainagewassers, wie sie in den Schachdurchleitungen der Schächte Nr. 3, 4a 

und 4b des Strangs 4 auftreten, nur geringe Mengen an Wirkstoff an das Drainagewasser ab. 

Deshalb muss die erforderliche Wirkstoffkonzentration bis zur vorletzten Haltung des 

Strangs 4 durch Bestückung dieser drei Schächte mit relativ grossen Bestückungsmengen 

(Tabelle 2) schrittweise aufgebaut werden (Anlage 1, Bild 13 unten). Im Gegenzug beträgt 

das erforderliche Nachbestückungsintervall ein ganzes Jahr. 

Erst in der vorletzten Haltung des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen steigt der pH-Wert des 

Drainagewassers auf pH ≥ 9 an. Somit ist die Wirkstofffreisetzung von den Polysuccinimid- 

Depotsteinen im Schacht Nr. 2 grösser, wodurch die grössere erforderliche Wirkstoffkonzentration 

in der letzten Haltung sehr gut eingestellt werden kann. 38 Im Schacht Nr. 2 sind daher 

als Grundbestückungsmenge 6 kg Baypure ® DSP Tabs 200 vorgesehen (Tabelle 2). 

Die Bestückungsmenge im Schacht Nr. 2 ist auf ein Nachbestückungsintervall von einem 

halben Jahr ausgelegt. Die Grundbestückung sollte jeweils im März/April, nach der Reinigung 

der Gewölbedrainageleitung (vgl. Abschn. 4.4.4.3), stattfinden. Etwa halbes Jahr später, 

im Zeitraum September–November, sollte der Bestand an Baypure ® DSP Tabs 200 in Schacht 

Nr. 2 kontrolliert und durch Nachbestücken einzelner Depotsteinnetze wieder auf die Grundbestückungsmenge 

aufgestockt werden. Basierend auf der bisherigen Erfahrung ist ein Verbrauch 

bzw. ein Nachbestückungsbedarf von weniger als 50 %, d. h. weniger als 3 kg Baypure 

® DSP Tabs 200 pro Halbjahr zu erwarten. 39 

Die von den Polysuccinimid-Depotsteinen freigesetzten Wirkstoffe reduzieren primär die Festigkeit 

der entstehenden Versinterungen, indem sie das Wachstum und das Zusammenwach- 

36 

37 

38 

39 






2007. Abschnitt 5.3.2 und 5.6.2. 



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47

sen der Kalkkristalle verhindern. Anstatt der sehr festen Versinterungen entstehen in der Folge 

weiche Versinterungsschlämme 40 (Anlage 17, 20 und 21). Dank des guten Gefälles und der 

grossen Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers in der Transportleitung unterhalb 

des bergmännischen Portals, 43 m abstromig von Schacht Nr. 2, sollte der natürliche Drainagewasserstrom 

beim Einsatz der Depotsteinkonditionierung in der Lage sein, das Versinterungsaufkommen 

in diesem Bereich durch das Ausspülen der Versinterungsschlämme 

wesentlich zu reduzieren. 

Abzuwarten bleibt, ob die Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers auch vor der Muffe 

im bergmännischen Portal ausreicht, um die bisherige Schwellenbildung bei 43 m abstromig 

von Schacht Nr. 2 zu unterbinden. Da es sich jedoch um einen sehr kurzen Bereich handelt, 

an den zudem eine Gefällestrecke anschliesst (vgl. Abschn. 4.4.1 und 4.4.3), sollte der 

natürliche Drainagewasserstrom durch die reduzierte Festigkeit der Versinterungen in jedem 

Fall in der Lage sein, stets einen notwendigen Abflussquerschnitt über einer allfälligen Versinterungsschwelle 

freizuhalten. Dadurch wird die Gefahr eines Vollverschlusses in der letzten 

Haltung des Strangs 4 erheblich gesenkt, und das Reinigungsintervall des Strangs 4 kann 

durch den Einsatz einer wirksamen Depotsteinkonditionierung auf 12 Monate verlängert werden. 

Die Ausspülung der Versinterungsschlämme mit dem natürlichen Drainagewasserstrom wird 

dadurch verbessert, dass die Rohrsohle frei von Strömungshindernissen ist. Momentan sind 

jedoch in Strang 4 noch zahlreiche alte Zementablagerungen aus der Bauphase vorhanden. 

Doch auch zu deren Entfernung trägt die Depotsteinkonditionierung bei. Die Polysuccinimid- 

Teilhydrolysate unterwandern die Zementablagerungen und alten harten Versinterungen und 

lockern den Verbund mit der Rohrwandung. Dadurch lösen sich die Altablagerungen bei den 

zukünftigen Reinigungen des Strangs 4 zunehmend von den Rohrwandungen, und der Reinigungszustand 

der Gewölbedrainagen verbessert sich mit jeder weiteren Reinigung. 41 Diese 

Effekte wurden bereits in Strang 3 beobachtet. 42 


Aufgrund des guten Gefälles und der grossen Strömungsgeschwindigkeit in der Transportleitung 

unterhalb des bergmännischen Portals, 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 sollte der 

natürliche Drainagewasserstrom in der Lage sein, die beim Einsatz einer wirksamen Depotsteinkonditionierung 

in der Transportleitung entstehenden, weichen Versinterungsschlämme 

selbstständig aus der letzten Haltung in den Schacht Nr. 0 auszuspülen, wo sie dann alle 

40 

41 

42 








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48

12 Monate abgesaugt werden können. Für diese Rohrstrecke braucht es daher keinen Schwallspüler, 

der die Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers durch Aufstau und Ablassen 

periodisch künstlich erhöht. 

Die Rohrstrecken mit geringem Gefälle, bei denen ein Schwallspüler die Ausspülung der 

Versinterungsschlämme übernehmen könnte, liegen stromaufwärts des bergmännischen Portals, 

im Bereich von weniger als 43 m abstromig von Schacht Nr. 2 (Abschn. 4.4.1). Allerdings 

treten noch im Bereich des bergmännischen Portals Interaktionen zwischen portlandithaltigen 

Sickerwässern aus dem Rohrschirm und kohlendioxidhaltigem Drainagewasser auf, 

die zu besagter Versinterungsschwelle vor der Muffe zwischen weisser Drainageleitung und 

schwarzer Transportleitung führen (Abschn. 4.4.2f). Daher sollte der Strang 4 jedoch auch 

nicht höher als bis zum bergmännischen Portal, 43 m abstromig von Schacht Nr. 2, eingestaut 

werden, um nicht durch weitere Interaktionen des Drainagewassers mit zementgebundenen 

Baustoffen im Bereich der Sickerpackung künstlich weitere Versinterungsschwerpunkte zu 

erzeugen. 

Die einzige Aufgabe, die ein Schwallspüler in Strang 4 übernehmen könnte, wäre somit die 

Verhinderung der Schwellenbildung im Bereich des bergmännischen Portals. Dazu müsste der 

obere Auslösepunkt des Schwallspülers so hoch eingestellt werden, dass sich der Rückstau 

des Drainagewassers auf der Rohrsohle bis in einen Bereich von 40–43 m abstromig von 

Schacht Nr. 2 erstreckt. Die Wassereintrittsöffnungen des weissen Drainagerohrs sollten jedoch 

im Bereich des bergmännischen Portals, 43 m abstromig von Schacht Nr. 2, keinesfalls 

eingestaut werden. 

Um die Notwendigkeit eines Schwallspülers in Strang 4 zu prüfen, sollte die Depotsteinkonditionierung 

mindestens ein ganzes Jahr in Strang 4 eingesetzt werden. Während dieser Zeit 

sollte die Depotsteinkonditionierung weiter optimiert und es sollte geprüft werden, ob die 

Wirkung der Depotsteinkonditionierung nicht bereits ausreicht, die Schwellenbildung im Bereich 

des bergmännischen Portals, 43 m abstromig von Schacht Nr. 2, über eine ausreichende 

Zeitdauer zu unterdrücken oder zu verzögern. Kritisch ist auch hier der Zeitraum während der 

Tauperiode des Bodens, etwa im März–April, währenddessen grössere Portlandit-Zuflüsse 

auftreten. Erst wenn die optimierte Depotsteinkonditionierung entgegen der Erwartungen 

nicht in der Lage sein sollte, das Reinigungsintervall des Strangs 4 auf 12 Monate zu verlängern, 

sollte über den Einsatz eines Schwallspülers weiter nachgedacht werden. 

Derzeit besteht keine Notwendigkeit, einen Schwallspüler in Strang 4 einzusetzen. 


Ohne präventive Massnahmen und beim Einsatz der Flüssigkonditionierung mussten die letzten 

Haltungen des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen alle 4 bzw. 8 Monate in mehreren Schi- 

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49

chten mittels Vibrationsrotierdüse und Kettenschleuder gereinigt werden, um die harten Versinterungen 

aufzubrechen und zu entfernen. 

Durch den Einsatz der Depotsteinkonditionierung mit Polysuccinimid-Depotsteinen kann die 

Versinterungsfestigkeit soweit reduziert werden, dass der natürliche Drainagewasserstrom das 

Versinterungsaufkommen in der Transportleitung unterhalb des bergmännischen Portals, 

43 m abstromig von Schacht Nr. 2 bis zum Schacht Nr. 0 erheblich reduziert, indem er den 

Versinterungsschlamm ausspült. Die Polysuccinimid-Teilhydrolysate helfen zudem, den Verbund 

der noch vorhandenen harten Altablagerungen mit der Rohrwandung zu lockern. 

Zu Beginn der Akkumulation der Versinterungen erstreckt sich der Versinterungsschwerpunkt 

im Strang 4 nur über einen sehr kurzen Bereich, der direkt vor der Gefällestrecke liegt (Abschn. 

4.4.3). Deshalb wird erwartet, dass der natürliche Drainagewasserstrom trotz des geringeren 

Gefälles vor der Muffe am bergmännischen Portal in der Lage ist, die Akkumulation 

der Versinterungen durch stetes Wegspülen des entstehenden Versinterungsschlamms zu verzögern, 

wenn nicht sogar längerfristig zu unterbinden. Dadurch sollte das Reinigungsintervall 

der letzten Haltung des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen mindestens auf 12 Monate verlängert 

werden können. Abhängig von der jahreszeitlichen Verteilung des Versinterungsaufkommens 

empfiehlt sich eine Reinigung nach der Tauperiode des Bodens im März/April. 

Direkt im Anschluss an die Reinigung der Gewölbedrainage sollten die Baypure ® DSP Tabs 

200 eingebaut werden (Bestückungsmenge siehe Bestückungsplan in Tabelle 2 bzw. Anlage 

27). Die Bestückungsmengen sind so ausgelegt, dass in den Schächten Nr. 4a und 4b ein 

jährliches Bestückungsintervall ausreicht. Lediglich die Depotsteine in den Schächten Nr. 2 

und 3 sollten jeweils vor dem Winter, im Zeitraum September–November, einmal pro Jahr 

nachbestückt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass während des höheren Versinterungsaufkommens 

während der Tauperiode des Bodens im Frühjahr ausreichend Wirkstoff an das 

Drainagewasser abgegeben wird. Auf Basis der bisherigen Erfahrung 43 und der in Strang 4 

beobachteten Wasserparameter (Anlage 1, Tabelle 2 und Anlage 11) wird der Verbrauch an 

Baypure ® DSP Tabs 200 in Schacht Nr. 2 auf ca. 50 %, d. h. 3.0 kg pro Halbjahr, und in 

Schacht Nr. 3 auf ca. 30 %, d. h. 1.5 kg pro Halbjahr, geschätzt. 

Durch die Reduktion der Versinterungsfestigkeit der neu entstehenden Versinterungen und 

durch das Lockern der noch vorhandenen, festen Altablagerungen können die zukünftigen 

Reinigungen beim Einsatz der Depotsteinkonditionierung mit deutlich höherer Leistung ausgeführt 

werden und der Reinigungsgrad der Gewölbedrainage verbessert sich. Auf den Einsatz 

von Kettenschleuder, Hammer und Meissel zur Entfernung der Versinterungen aus dem 

Strang 4 kann dann verzichtet werden. 

43 



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50

5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 

5.1 Eingangswerte 

Eingangswerte für die folgenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sind primär die in den 

Gewölbedrainagen im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels beobachteten 

Versinterungsaufkommen mit ihrer zeitlichen Verteilung und die Festigkeit der Ablagerungen, 

die realisierten Reinigungsintervalle und die beobachteten Drainagewasserverhältnisse. 

Aus diesen Grundlagenparametern wurden bereits in Kapitel 4 für jeden Strang geeignete 

Reinigungsintervalle, erforderliche Bestückungsmengen und Bestückungsintervalle für die 

presedimentäre Unterhaltsstrategie sowie die Notwenigkeit von baulichen Modifikationen am 

Entwässerungsregime abgeleitet. Diese terminlichen und leistungsbezogenen Eingangswerte 

werden nun mit den Kosten der Unterhaltsmassnahmen zusammengeführt, um die Wirtschaftlichkeit 

der verschiedenen Vorschläge für den Unterhalt der Gewölbedrainagen im Bereich 

des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels im Rahmen von drei verschiedenen Unterhaltsstrategien 

beurteilen zu können. 

Als Eingangswerte für die Kostenberechnung wurden die Kostenansätze aus dem Gutachten 

für die BLS AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1) übernommen (Tabelle 3). Auch die 

Positionsnummern wurden beibehalten, um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Lediglich 

folgende zwei neue Positionen mussten für die Kostenermittlung im Rahmen dieses Gutachtens 

neu kalkuliert werden: 

– Pos. 6: Presedimentärer Unterhalt – Bestückung der Gerinne bzw. Schachtdurchleitungen 

mit Baypure ® DSP Tabs 200 durch die BLS Netz AG im Anschluss oder parallel zu Rohrreinigungsmassnahmen 

im Bereich des Portals Frutigen (Tabelle 4) 

– Pos. 7: Lieferung und Montage eine Schwallspülers durch ein externes Unternehmen mit 

Sicherungspersonal der BLS Netz AG im Rahmen einer halben Nachtschicht (Tabelle 5) 

Tabelle 3: Zusammenstellung der Schichtkosten für verschiedene Tätigkeiten am Entwässerungssystem des 

Lötschberg-Basistunnels, im Bereich Portal Frutigen bis QV 1 

(Kalkulation der Schichtkosten siehe Anlage 1, Tabelle 5–8 sowie Tabelle 4 und Tabelle 5) 

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51

Die Pos. 6 wurde neu berechnet, weil die Bestückung der Schachtdurchleitungen mit den 

Depotsteinen Baypure ® DSP Tabs 200 in der Zukunft direkt nach den Reinigungen der 

Gewölbedrainageleitungen durch die BLS Netz AG erfolgt. Dazu sind zwei Personen, der 

Brunnenmeister und ein Gleismonteur, erforderlich. Einen Sicherheitschef braucht für die 

Bestückungen im Anschluss oder parallel zu den Reinigungsmassnahmen nicht, da dieser 

bereits wegen den Reinigungsarbeiten aufgeboten werden muss und alle Arbeiten im Bereich 

des Portals Frutigen überwachen kann (Tabelle 4; vgl. Anlage 1, Tabelle 6). 

Tabelle 4: Kalkulation der Kosten einer Schicht zur Bestückung der Schächte des Entwässerungssystems im 

Lötschberg-Basistunnel, von Portal Frutigen bis QV 1, mit Depotsteinen Baypure ® DSP Tabs direkt 

im Anschluss oder parallel zu Reinigungsmassnahmen während einer Reinigungsschicht (Pos. 2) 

Immer wenn die Bestückungen und Nachbestückungen der Baypure ® DSP Tabs 200 in den 

Schachtdurchleitungen zeitgleich mit Reinigungsarbeiten der Gewölbedrainagen im Bereich 

des Portals Frutigen stattfinden können – unabhängig, davon ob die zu bestückenden oder 

andere Leitungen gereinigt werden –, werden die Kosten gemäss Pos. 6 angesetzt. Sollten 

Nachbestückungen im September–November notwendig sein, wenn keine Reinigungsmassnahmen 

erfolgen, muss ein Sicherheitschef die beiden bestückenden Personen begleiten und 

es werden die Kosten von Pos. 5 angesetzt (vgl. Anlage 1, Tabelle 8). Dies betrifft vor allem 

die Nachbestückungen im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie mit Modifikationen 

des Entwässerungsregimes durch je einen Schwallspüler in der letzten Haltung des 

Strangs 2 und des Strangs 3 (vgl. Abschn. 5.2.3). 

Weil die Bestückungen und Nachbestückungen der Baypure ® DSP Tabs 200 in Zukunft 

ausschliesslich durch die BLS Netz AG erfolgen, ist kein externer Fachmann mehr für die 

Bestückungen notwenig und Pos. 4 (vgl. Anlage 1, Tabelle 8) wurde im Rahmen der folgenden 

Wirtschaftlichkeitsberechnungen nicht mehr angesetzt. 

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52

Auch das Versinterungsaufkommen sowie dessen zeitliche Verteilung sind nach der umfangreichen 

Beobachtung der letzten Haltungen der Gewölbedrainagen vor dem Portal Frutigen 

weitgehend bekannt. Auf zusätzliche Inspektionen der Schächte und die Ein- und Ausläufe 

der Entwässerungsleitungen im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels 

kann daher zukünftig verzichtet werden. Auch Pos. 1 (vgl. Anlage 1, Tabelle 5) wurde 

deshalb im Rahmen der folgenden Wirtschaftlichkeitsberechnungen nicht mehr angesetzt. 

Neu kalkuliert wurden in Pos. 7 die Kosten für die Installation eines Schwallspülers in einem 

Einlauf eines Schachts am Portal Frutigen des Lötschberg-Basistunnels (Tabelle 5). Die 

Installation des Schwallspülers umfasst die Vorabklärungen zur Planung der Einstauhöhe und 

der Einbausituation durch die BLS Netz AG, die Lieferung und Montage des Schwallspülers 

durch ein externes Unternehmen innerhalb einer halben Nachtschicht sowie die Absicherung 

der Arbeitsstelle durch einen Sicherheitschef der BLS AG bzw. BLS Netz AG und die Abnahme 

des eingebauten Schwallspülers durch den Brunnenmeister der BLS Netz AG. 

Tabelle 5: Kalkulation der Kosten zur Installation eines Schwallspülers in einem Schachteinlauf des Entwässerungssystems 

am Portal Frutigen des Lötschberg-Basistunnels, inkl. Lieferung und Montage 

Zur Ermittlung der Anzahl der erforderlichen Reinigungsschichten pro Jahr sind die spezifischen 

Reinigungsleistungen der unterschiedlichen Rohrreinigungsgeräte in Abhängigkeit vom 

Versinterungszustand der Leitungen erforderlich. Ebenfalls aus Gründen der Vergleichbarkeit, 

aber auch, weil die Leistungsansätze erneut in der Praxis bestätigt wurden, wurden auch 

die Klassifikation der Versinterungsgrade und die spezifischen Reinigungsleistungen aus dem 

Gutachten für die BLS AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1, Tabelle 9) übernommen. 

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53

Im Gutachten für die BLS AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1) wurde bereits gezeigt, 

welche Einsparungen durch eine Kontrolle des Reinigungserfolgs mittels Kanalkamera erzielt 

werden können. Daher konnten im Rahmen der folgenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 

folgende Einschränkungen vorgenommen werden (Tabelle 6): 

– Die Reinigung von Entwässerungsleitungen im Versinterungsgrad 1 und 2 erfolgt ohne 

Kanalkamera. 

– Die Reinigung von Entwässerungsleitungen im Versinterungsgrad 3 und 4 erfolgt mit 

Kanalkamera. 

Tabelle 6: Bruttoreinigungsleistung und Bruttoreinigungsdauer entsprechend der Versinterungsgrade zur 

Berechnung der Reinigungsdauer je Haltung in Tabelle 7, Tabelle 9 und Tabelle 11 

Durch die Gegenbefahrung einer Entwässerungsleitung mittels Kanalkamera bei der Reinigung 

im Versinterungsgrad 3 und 4 wird sichergestellt, dass die Reinigungsenergie der Kettenschleuder 

auch während mehrer Reinigungsdurchgänge möglichst nur auf die zu entfernenden, 

festen und harten Ablagerungen gerichtet wird. Die sauberen Rohrwandungen werden 

dadurch nur im notwendigen Ausmass durch die hohen Reinigungsbeanspruchungen dieser 

Rohrreinigungsgeräte belastet, wodurch die Schäden infolge der Rohrreinigung minimiert 

werden. 

Die abschliessende Dokumentation des Reinigungserfolgs nach einer Rohrreinigung im Versinterungsgrad 

3 und 4 mittels Kanalkamera stellt sicher, dass die festen und harten Ablagerungen 

ausreichend gelöst und entfernt wurden, so dass für das nächste Reinigungsintervall 

der volle Rohrquerschnitt für die Akkumulation neuer Versinterungen und den Wasserabfluss 

zur Verfügung steht. Ansonsten können die akkumulierenden Versinterungen oder lose, nicht 

entfernte Versinterungsplatten den erforderlichen freien Rohrquerschnitt bereits vor Erreichen 

des nächsten Reinigungstermins einengen und einen Vollverschluss der Entwässerungsleitung 

mit Wasseraustritt aus den Schächten erzeugen. 

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54

Beim Einsatz der Hochdruckspülung mittels Radialdüsen, Radialrotierdüsen und Vibrationsrotierdüsen 

44 zur Reinigung einer Entwässerungsleitung im Versinterungsgrad 1 und 2 sind 

die Reinigungsbeanspruchungen und damit das Beschädigungsrisiko der Leitung deutlich 

geringer. Daher können diese Reinigungsgeräte schadfrei in mehreren Durchgängen durch die 

gesamte Haltung gezogen werden, ohne dass eine Gegenbefahrung mittels Kanalkamera zur 

Steuerung und Überwachung des Rohrreinigungsgeräts notwenig ist. Ausserdem ist die 

Sicherheit, dass alle weichen und festen Versinterungen mit geeigneten Hochdruckspüldüsen 

rückstandsfrei entfernt werden, wesentlich grösser. Weil diese Versinterungen in grösserer 

Menge von den Rohrwandungen gelöst und aus der Haltung ausgespült werden, kann der geübte 

Maschinenführer ohne Kamerabefahrung beurteilen, dass die Leitung sauber ist, wenn 

das Spülwasser am Haltungsende klar ist. Somit ist bei der Reinigung im Versinterungsgrad 1 

und 2 auch keine abschliessende Kontrolle des Reinigungserfolgs mittels Kanalkamera erforderlich. 

Auf den Einsatz einer Kanalkamera kann in diesem Fall gänzlich verzichtet werden. 

5.2 Prognose der Unterhaltskosten 

Folgende drei Unterhaltsstrategien wurden für den Wirtschaftlichkeitsvergleich formuliert: 

– Postsedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

– Presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

– Presedimentäre Unterhaltsstrategie mit Modifikationen des Entwässerungsregimes in den 

letzten Haltungen des Strangs 2 und des Strangs 3 durch je einen Schwallspüler 

5.2.1 Postsedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes 

Im Rahmen der postsedimentären Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

werden keine präventiven Massnahmen, wie Härtestabilisation oder Schwallspüler, 

eingesetzt. Diese Unterhaltsstrategie entspricht damit dem Vorgehen vor der Installation 

der Flüssigkonditionierung im Bereich des Portals Frutigen bzw. – da die Flüssigkonditionierung 

infolge Überschreitung ihres technischen und leistungsmässigen Einsatzbereichs 

unwirksam war – dem Vorgehen vor Einbau der Baypure ® DSP Tabs 200 im Januar 2008. 

Abhängig vom Versinterungsaufkommen müssen die letzten und teilweise auch die vorletzten 

Haltungen aller Gewölbedrainageleitungen vor dem Portal Frutigen sowie die Querleitungen 

von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0 im Strang 2 und im Strang 3 im Rahmen der postsedimentären 

Unterhaltsstrategie mindestens ein- bis mehrmals pro Jahr gereinigt werden (vgl. Abschn. 

4.1.4.3, 4.2.4.3, 4.3.4.3 und 4.4.4.3). Aufgrund der hohen bis sehr hohen Festigkeit der 

Versinterungen finden diese Reinigungen weitgehend im Versinterungsgrad 2, 3 und 4 statt 

(Tabelle 7). 

44 



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55

Tabelle 7: Unterhaltsplan zur Prognose der jährlichen Kosten für den Unterhalt (ohne Instandsetzung) der 

Entwässerungsleitungen des Lötschberg-Basistunnels im Bereich Portal Frutigen bis QV 1 bei 

postsedimentärer Unterhaltsstrategie und ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

Insgesamt sind im Rahmen der postsedimentären Unterhaltsstrategie 9.5 Reinigungsschichten 

pro Jahr erforderlich, um die Entwässerungsleitungen des Lötschberg-Basistunnels im Bereich 

von QV 1 bis Portal Frutigen dauerhaft funktionsfähig zu halten. Während 8.5 Reinigungsschichten 

wird zusätzlich die Kanalkamera zur Kontrolle der Reinigung im Versinterungsgrad 

3 und 4 benötigt (Tabelle 7, unten und Tabelle 8). Somit ergeben sich für die postsedimentäre 

Unterhaltsstrategie jährliche Unterhaltskosten in Höhe von Fr. 137‘564.00. 

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56

Tabelle 8: Kosten für den Unterhalt (ohne Instandsetzung) der Entwässerungsleitungen des Lötschberg- 

Basistunnels im Bereich Portal Frutigen bis QV 1 bei postsedimentärer Unterhaltsstrategie und 

ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

5.2.2 Presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes 

Im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

wird als präventive Massnahme ausschliesslich die Härtestabilisation mittels Depotsteinkonditionierung 

eingesetzt. Diese Unterhaltsstrategie entspricht damit weitestgehend dem 

Vorgehen in Strang 2 und Strang 3 seit dem Einsatz der Baypure ® DSP Tabs 200 im Januar 

2008 bis zur Installation des Schwallspülers in Strang 2 am 14.09.2009 (vgl. Kapitel 3). 

Für den Strang 1 und den Strang 4 wurden, um die Unterhaltskosten prognostizieren zu können, 

auf Basis der bisherigen Erkenntnisse zum Versinterungsverhalten dieser beiden Stränge 

vorsichtige Annahmen zum Reinigungsintervall getroffen (vgl. Abschn. 4.1.4.3 und 4.4.4.3). 

So wurden die Reinigungsintervalle im Strang 1 gegenüber der postsedimentären Unterhaltsstrategie 

vorerst beibehalten, bis praktische Erkenntnisse zur Effizienz der Depotsteinkonditionierung 

vorliegen. Die Reinigungsintervalle der letzten und vorletzten Haltung des Strangs 4 

wurden gegenüber der postsedimentären Unterhaltsstrategie vorerst nur verdoppelt, obwohl 

die Effizienz der Depotsteinkonditionierung hier ebenfalls wesentlich grösser sein sollte. Aber 

auch in Strang 4 soll das Reinigungsintervall erst dann verlängert werden, wenn praktische 

Erkenntnisse zur Effizienz der Depotsteinkonditionierung vorliegen (Tabelle 9). 

Abhängig von den jahreszeitlichen Schwankungen des Versinterungsaufkommens müssen die 

letzten Haltungen des Strangs 2 und des Strangs 3 trotz Depotsteinkonditionierung im Frühjahr 

nach nur 4 Monaten (November–März) gereinigt werden. Dagegen kann das Reinigungs- 

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57

intervall im Sommer auf 8 Monate (März–November) verlängert werden (Abschn. 4.2.4.3 und 

4.3.4.3). Insgesamt resultiert damit für diese beiden Haltungen ein durchschnittliches jährliches 

Reinigungsintervall von 6 Monaten (Tabelle 9, Fussnote (1)). Die Querleitungen vor 

dem Portal Frutigen, von Schacht Nr. 1 zu Schacht Nr. 0, werden jeweils zusammen mit den 

letzten Haltungen des Strangs 2 bzw. des Strangs 3 gereinigt. 



presedimentärer Unterhaltsstrategie und ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

Dank der geringen Festigkeit der Versinterungen infolge der wirksamen Depotsteinkonditionierung 

finden die Reinigungen der Gewölbedrainageleitungen sowie der Querleitungen vor 

dem Portal Frutigen im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie im Versinterungsgrad 

1 bzw. 2 und mit wesentlich geringerem Zeitaufwand statt. Pro Jahr sind im Rahmen der 

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58

presedimentären Unterhaltsstrategie insgesamt nur rund 1.5 Reinigungsschichten erforderlich, 

um die Entwässerungsleitungen im Bereich von QV 1 bis Portal Frutigen dauerhaft funktionsfähig 

zu halten. Eine Kanalkamera ist ausserdem nicht erforderlich (Tabelle 9, unten und 

Tabelle 10). 


Basistunnels im Bereich Portal Frutigen bis QV 1 bei presedimentärer Unterhaltsstrategie und 

ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

(Bestückung der Schächte mit Depotsteinen Baypure ® DSP Tabs 200 durch die BLS Netz AG) 

Sämtliche Bestückungen und Nachbestückungen der Baypure ® DSP Tabs 200 können bei den 

in Tabelle 9 empfohlenen Reinigungsintervallen im Anschluss bzw. parallel zu Rohrreinigungsmassnahmen 

in den Gewölbedrainagen im Bereich des Portals Frutigen durchgeführt 

werden. Somit sind keine separaten Nachbestückungsschichten mit eigenem Sicherheitschef 

erforderlich. Pro Jahr werden insgesamt 75 kg Baypure ® DSP Tabs 200 für die Härtestabilisation 

des Drainagewassers in allen vier Gewölbedrainagen im Bereich von QV 1 bis zum 

Portal Frutigen des Lötschberg-Basistunnels benötigt (Tabelle 10). 

Insgesamt ergeben sich für die presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes jährliche Unterhaltskosten in Höhe von Fr. 30‘358.00. 

5.2.3 Presedimentäre Unterhaltsstrategie mit Modifikationen des 

Entwässerungsregimes in Strang 2 und Strang 3 

Im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie mit Modifikationen des Entwässerungsregimes 

werden als präventive Massnahmen sowohl die Härtestabilisation mittels Depotsteinkonditionierung 

in allen Strängen ab QV 1 bis Portal Frutigen als auch – zur regelmässigen 

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59

Ausspülung der entstehenden Versinterungsschlämme – je ein Schwallspüler im Strang 2 im 

Einlauf in den Schacht Nr. 1 (vgl. Abschn. 4.2.4.2) und im Strang 3 im Einlauf in den Schacht 

Nr. 0 (vgl. Abschn. 4.3.4.2) eingesetzt. Diese Unterhaltsstrategie entspricht damit dem Vorgehen 

in Strang 2 seit der Installation des Schwallspülers am 14.09.2009 (vgl. Kapitel 3). 



presedimentärer Unterhaltsstrategie und mit Modifikation des Entwässerungsregimes durch 

zwei Schwallspüler (je einen in Strang 2, Schacht Nr. 1 und Strang 3, Schacht Nr. 0) 

Für den Strang 2 und den Strang 3 wurden auf Basis der bisherigen Erkenntnisse zur Wirksamkeit 

des Schwallspülers in Strang 2 vorsichtige Annahmen zum Reinigungsintervall getroffen. 

Bisher verhinderte der Schwallspüler in Strang 2 die Sedimentation von Versinterungsschlämmen 

(Anlage 26). Allerdings liegen noch keine Erfahrungen zur Effizienz des 

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60

Schwallspülers bei aussergewöhnlichen Drainagebedingungen mit temporär verstärktem Versinterungsaufkommen 

während der Tauperiode des Bodens im Frühjahr vor. Deshalb wurde 

für die letzte Haltung des Strangs 2 und des Strangs 3 sowie die jeweils anschliessende Querleitung 

vorerst ein 12-monatiges Reinigungsintervall vorgeschlagen (Tabelle 11). Bis weitere 

praktische Erkenntnisse vorliegen, sollten diese Leitungen einmal pro Jahr, nach der Tauperiode 

des Bodens im März/April gespült werden (vgl. Abschn. 4.2.4.3 und 4.3.4.3). 

Die Extrapolation der Erkenntnisse über die Effizienz des Schwallspülers aus Strang 2 auf den 

Strang 3 ist möglich, weil das Versinterungsverhalten und die bauliche Situation in Strang 3 

weitgehend der Situation in Strang 2 entspricht (vgl. Abschn. 4.2 mit Abschn. 4.3). 

In Strang 1 und Strang 4 werden keine Modifikationen des Entwässerungsregimes vorgenommen, 

da das Gefälle der Gewölbedrainagen und der natürliche Drainagewasserstrom hier 

weitgehend ausreichen, um Versinterungsschlämme auszuspülen (vgl. Abschn. 4.1.4.3 und 

4.4.4.3). Somit bleiben die Reinigungsintervalle der letzten und vorletzten Haltungen des 

Strangs 1 und des Strangs 4 vor dem Portal Frutigen bei der presedimentären Unterhaltsstrategie 

mit Modifikationen des Entwässerungsregimes in Strang 2 und Strang 3 gegenüber 

der presedimentären Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes unverändert 

(Tabelle 11). Die Ausführungen zu den Reinigungsintervallen des Strangs 1 und des 

Strangs 4 in Abschn. 5.2.2 gelten somit auch hier. 

Durch die geringe Festigkeit der Versinterungen infolge der wirksamen Depotsteinkonditionierung 

wird der Reinigungsaufwand der Gewölbedrainageleitungen sowie der Querleitungen 

vor dem Portal Frutigen gegenüber der postsedimentären Unterhaltstrategie erheblich gesenkt. 

Die Gewölbedrainagen können im Versinterungsgrad 1 bzw. 2 mit wesentlich geringerem 

Zeitaufwand gespült werden. Dank der Schwallspüler können zudem die Reinigungsintervalle 

von Strang 2 und Strang 3 erheblich verlängert werden. Pro Jahr sind im Rahmen der presedimentären 

Unterhaltsstrategie mit den beiden Schwallspülern insgesamt nur rund eine Reinigungsschicht 

erforderlich, um die Entwässerungsleitungen im Bereich von QV 1 bis Portal 

Frutigen dauerhaft funktionsfähig zu halten. Eine Kanalkamera wird dazu nicht benötigt 

(Tabelle 11, unten und Tabelle 12). 

Sämtliche Grundbestückungen der Schachtdurchleitungen mit Baypure ® DSP Tabs 200 können 

bei den in Tabelle 11 empfohlenen Reinigungsintervallen im Anschluss bzw. parallel zu 

den Rohrreinigungsmassnahmen in den Gewölbedrainagen im Bereich von QV 1 bis Portal 

Frutigen durchgeführt werden. Aufgrund der verlängerten Reinigungsintervalle des Strangs 2 

und des Strangs 3 findet allerdings findet nur noch eine Reinigungsschicht nach der Tauperiode 

des Bodens im März/April statt (Tabelle 11). Deshalb muss die Nachbestückung der 

Baypure ® DSP Tabs 200 in einigen Schachtdurchleitungen im Rahmen einer separaten Nachbestückungsschicht 

mit eigenem Sicherheitschef erfolgen. Pro Jahr werden insgesamt 75 kg 

Baypure ® DSP Tabs 200 für die Härtestabilisation des Drainagewassers in allen vier Gewöl- 

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61

edrainagen im Bereich von QV 1 bis zum Portal Frutigen des Lötschberg-Basistunnels 

benötigt (Tabelle 12). 

Insgesamt ergeben sich somit im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie mit Modifikationen 

des Entwässerungsregimes durch je einen Schwallspüler in der letzten Haltung des 

Strangs 2 und Strangs 3 jährliche Unterhaltskosten in Höhe von Fr. 24‘921.00. Dazu kommen 

einmalig fixe Unterhaltskosten für die beiden Schwallspüler inkl. Planung und Installation in 

Höhe von Fr. 24‘508.00 (Tabelle 12). 


Basistunnels im Bereich Portal Frutigen bis QV 1 bei presedimentärer Unterhaltsstrategie und 

mit Modifikation des Entwässerungsregimes durch zwei Schwallspüler 

(Bestückung der Schächte mit Depotsteinen Baypure ® DSP Tabs 200 durch die BLS Netz AG) 

5.3 Auswertung der Prognoseergebnisse 

In Bild 8 sind die prognostizierten jährlichen Unterhaltskosten der drei verschiedenen Unterhaltsstrategien 

zur dauerhaften Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Entwässerungssystems 

des Lötschberg-Basistunnels im Bereich von QV 1 bis zum Portal Frutigen einander 

gegenübergestellt. Die höchsten jährlichen Unterhaltskosten sind bei der postsedimentären 

Unterhaltsstrategie zu erwarten (Bild 8, 1. Säule von links). Die jährlichen Unterhaltskosten 

der presedimentären Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes sind 

um Fr. 107‘206.00 geringer und betragen nur 22 % der jährlichen Unterhaltskosten der postsedimentären 

Unterhaltsstrategie. Die jährlichen Unterhaltskosten der presedimentären Unterhaltsstrategie 

mit Modifikationen des Entwässerungsregimes durch die beiden Schwallspüler 

sind um Fr. 112‘643.00 geringer und betragen nur 18 % der jährlichen Unterhaltskosten der 

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62

postsedimentären Unterhaltsstrategie (Bild 9). Allerdings sind bei letzterer Unterhaltsstrategie 

noch die fixen Kosten für die Installation der beiden Schwallspüler zu addieren (vgl. Bild 10). 

Bild 8: Jährliche Unterhaltskosten unterschiedlicher Strategien für den Unterhalt (ohne Instandsetzung) der 

Gewölbedrainageleitungen des Lötschberg-Basistunnels im Bereich von QV 1 bis Portal Frutigen 

Die jährlichen Unterhaltskosten der postsedimentären Unterhaltsstrategie wurden im Rahmen 

dieser Wirtschaftlichkeitsberechnungen höher prognostiziert als im Gutachten für die BLS 

AlpTransit AG vom 05.05.2008 (vgl. Bild 8, 1. Säule v. l. mit Anlage 1, Bild 15, 2. Säule 

v. l.). Der Grund dafür ist, dass das Versinterungsaufkommen in den Gewölbedrainagen, insbesondere 

während der Tauperiode des Bodens im Frühjahr (etwa im März/ April), im Gutachten 

für die BLS AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1) deutlich unterschätzt wurde; 

dies betrifft insbesondere folgende Haltungen: 

– Strang 1, letzte Haltung (Schacht Nr. 2 0) 

– Strang 2, letzte und vorletzte Haltung + Querleitung (Schacht Nr. 3 2 1 0) 

– Strang 3, letzte und vorletzte Haltung + Querleitung (Schacht Nr. 3 2 1 0) 

– Strang 4, letzte und vorletzte Haltung (Schacht Nr. 3 2 0) 

Durch die intensivere Beobachtung des Versinterungsaufkommens und dessen zeitlicher 

Schwankungen in den Gewölbedrainagen im Bereich von QV 1 bis Portal Frutigen in den 

vergangenen anderthalb Jahren konnte das Versinterungsverhalten nun besser quantifiziert 

werden, und die jährlichen Unterhaltskosten aller Unterhaltsstrategien wurden daraufhin neu 

kalkuliert. 

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63

Auch für die presedimentären Unterhaltsstrategien resultieren aus dem grösseren Versinterungsaufkommen 

während der Tauperiode höhere jährliche Reinigungskosten (vgl. Bild 8, 

2. Säule v. l. mit Anlage 1, Bild 15, 3. Säule v. l.). Lediglich durch den Einsatz der beiden 

Schwallspüler in Strang 2 und Strang 3 können die früheren Reinigungskosten der presedimentären 

Unterhaltsstrategie eingehalten werden (vgl. Bild 8, 3. Säule v. l. mit Anlage 1, 

Bild 15, 3. bzw. 4. Säule v. l.). Allerdings wurde die Summe der jährlichen Reinigungskosten 

für alle vier Gewölbedrainagen im letzten Fall auch nur dadurch eingehalten, dass die 

Reinigungsintervalle des Strangs 2 und des Strangs 3 so stark verlängert werden konnten, dass 

sie die kürzeren Reinigungsintervalle des Strangs 1 und des Strangs 4 kompensierten (vgl. 

Tabelle 11 mit Anlage 1, Tabelle 10). 

Bild 9: Vergleich der jährlichen Unterhaltskosten unterschiedlicher Strategien für den Unterhalt (ohne Instandsetzung) 

der Gewölbedrainagen des Lötschberg-Basistunnels im Bereich von QV 1 bis Portal Frutigen 

Die jährlichen Kosten für die Bestückung und Nachbestückung der Schachtdurchleitungen 

mit Depotsteinen sowie die jährlichen Materialkosten für die Baypure ® DSP Tabs 200 fielen 

in diesen Wirtschaftlichkeitsrechnungen tiefer aus als im Gutachten für die BLS AlpTransit 

AG vom 05.05.2008 (vgl. Bild 8, 2. & 3. Säule v. l. mit Anlage 1, Bild 15, 3. & 4. Säule v. l.). 

Der Grund dafür ist, dass die Bestückung und Nachbestückung der Schachtdurchleitungen 

nun allein durch die BLS Netz AG durchgeführt werden und dass der Bestückungsplan 

(Tabelle 2 bzw. Anlage 27) in den vergangenen zwei Jahren weiter optimiert wurde. 

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64

Bild 10: Summenkurven und Break-Even-Punkte der Gesamtkosten unterschiedlicher Strategien für den 

Unterhalt (ohne Instandsetzung) der Gewölbedrainageleitungen des Lötschberg-Basistunnels im 

Bereich von QV 1 bis Portal Frutigen (Verzinsung der fixen Kosten mit 6 %/a) 

Um die effektiven Unterhaltskosten der drei in diesen Wirtschaftlichkeitsrechnungen untersuchten 

Unterhaltsstrategien einander gegenüberstellen und die kostengünstigste Strategie 

ermitteln zu können, müssen die jährlichen variablen Unterhaltskosten für Reinigung, Kanalkamera, 

Bestückung und Depotsteine und die einmaligen fixen Unterhaltskosten für die 

Schwallspüler zusammengeführt werden. Hierfür gibt es drei mögliche Varianten: 

1) Ermittlung der jährlichen Kosten für Amortisation und Verzinsung der beiden Schwallspüler 

über eine definierte Amortisationsdauer und Aufsummierung mit den jährlichen 

Unterhaltskosten für Reinigung, Kanalkamera, Bestückung und Depotsteine 

2) Ermittlung der absoluten Unterhaltskosten über einen definierten Betrachtungszeitraum 

durch Aufsummierung der fixen Kosten für die beiden Schwallspüler (Installation + Verzinsung 

über den Betrachtungszeitraum) und der jährlichen Unterhaltskosten für Reinigung, 

Kanalkamera, Bestückung und Depotsteine über den Betrachtungszeitraum 

3) Ermittlung des Break-Even-Punkts der Summenkurven bestehend aus den fixen Kosten 

für die Schwallspüler (Installation) und der jährlichen Kosten für Verzinsung der beiden 

Schwallspüler und den jährlichen Unterhaltskosten für Reinigung, Kanalkamera, Bestückung 

und Depotsteine 

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65

Im Rahmen dieser Auswertung wurde die dritte Variante gewählt. Der Break-Even-Punkt der 

Summenkurven der Unterhaltskosten von zwei Strategien ergibt sich nach folgender Gleichung, 

die durch Umstellen der linearen Amortisations- und Verzinsungsgleichung erhalten 

wird. Die graphische Darstellung der Break-Even-Punkte findet sich in Bild 10. 

t = 

k 

ohne 

K 

K 

− k − 

mit 

Schwallspüler 

Schwallspüler 

2 

⋅ z 

mit t – Break-Even-Punkt der Summenkurven der beiden verglichenen 

Unterhaltsstrategien in Jahren 

K Schwallspüler – einmalige Installationskosten für die beiden Schwallspüler in Fr. 

k ohne – jährliche Unterhaltskosten der Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen 

des Entwässerungsregimes in Fr./a 

k mit – jährliche Unterhaltskosten der Unterhaltsstrategie mit Modifikationen 

des Entwässerungsregimes durch die beiden Schwallspüler in Fr./a 

z – kalkulatorischer Zinssatz zur Ermittlung der Verzinsung für die 

einmaligen Installationskosten für die beiden Schwallspüler 

In Bild 10 ist zu erkennen, dass die presedimentäre Unterhaltsstrategie mit Modifikationen 

des Entwässerungsregimes durch die beiden Schwallspüler in der letzten Haltung des 

Strangs 2 und des Strangs 3 theoretisch bereits nach 2.6 Monaten kostengünstiger als die 

postsedimentäre Unterhaltsstrategie ist. Praktisch ist die presedimentäre Unterhaltsstrategie 

mit Modifikationen des Entwässerungsregimes bereits nach 4 Monaten, nämlich nach der ersten 

Reinigung der letzten und vorletzten Haltungen des Strangs 2 und des Strangs 3 im Versinterungsgrad 

3 bzw. 4, kostengünstiger als die postsedimentäre Unterhaltsstrategie. 

Gegenüber der presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des Entwässerungsregimes 

ist der Vorteil in den jährlichen Unterhaltskosten nicht so gross. Deshalb amortisieren 

sich die beiden Schwallspüler im Rahmen der presedimentären Unterhaltsstrategie mit Modifikationen 

des Entwässerungsregimes erst nach 5 Jahren und 2.5 Monaten (Bild 10). Das 

heisst, können die Schwallspüler länger als 5.21 Jahre ohne weitere Investitionen betrieben 

werden, ist die presedimentäre Unterhaltsstrategie mit Modifikationen des Entwässerungsregimes 

kostengünstiger als die presedimentäre Unterhaltsstrategie ohne Modifikationen des 

Entwässerungsregimes. 

6 Zusammenfassung und Ausblick 

6.1 Versinterungsproblematik 

Die Versinterungsprobleme in den Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen 

des Lötschberg-Basistunnels resultieren aus erheblichen Störungen der Kalk-Kohlensäure- 

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66

Gleichgewichte des kohlendioxidhaltigen Drainagewassers durch portlanditreiche Sickerwässer 

aus dem Rohrschirm, der beim Vortrieb des Basistunnels als vorlaufende Sicherung unter 

der bestehenden Bergstrecke in das Gebirge eingebracht wurde. Betroffen von diesen Versinterungsproblemen 

sind die letzte Haltung des Strangs 1 sowie die letzten und vorletzten 

Haltungen der Stränge 2, 3 und 4 vor dem Portal Frutigen. Die Portlandit-Zuflüsse sind so 

stark, dass das Drainagewasser in den letzten Haltungen der Gewölbedrainagen das Minimum 

der Calciumlöslichkeit im pH-Wert-Bereich 9.5 … 10.5 durchschreitet, und die weitere Calciumlöslichkeit 

portlanditdominiert ist, d. h. dass die weiteren Versinterungen infolge Absorption 

von Kohlendioxid aus der Luft im Entwässerungssystem entstehen. 45 

Wie bereits im Gutachten für die BLS AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1) festgestellt 

wurde, schwankt das Versinterungsaufkommen in den Gewölbedrainageleitungen im Bereich 

des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels mit den Jahreszeiten. Während der Tauperiode 

des Bodens im Frühjahr (etwa im März/April) sind die Portlandit-Zuflüsse aus dem Rohrschirm 

im Bereich der vorletzten und letzten Haltungen vor dem Portal Frutigen wesentlich 

stärker und produzieren somit deutlich grössere Mengen an Versinterungen als während der 

Sommer- und Herbstmonate auftreten. Allerdings hat sich während der intensiven Beobachtung 

des Versinterungsverhaltens in den vergangen anderthalb Jahren gezeigt, dass das natürliche 

jährliche Versinterungsaufkommen für die Erstellung der Unterhaltspläne der Entwässerungsleitungen 

des Lötschberg-Basistunnels im Bereich Frutigen im Gutachten für die BLS 

AlpTransit AG vom 05.05.2008 (Anlage 1) etwas unterschätzt wurde. 

Zudem kann erst in einigen Jahrzehnten mit einer Abschwächung des Versinterungsaufkommens 

infolge der zunehmenden Elution der Injektions- und Ankermörtel im Bereich des Rohrschirms 

gerechnet werden. 

Allein durch nachträgliche bauliche Massnahmen lassen sich die Versinterungsprobleme in 

den Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels 

nicht zufriedenstellend lösen. Auch die früher installierte Flüssigkonditionierung konnte die 

Versinterungsprobleme nicht lösen bzw. abschwächen, weil die Menge und die Strömungsgeschwindigkeit 

des Drainagewassers im Bereich des Portals Frutigen viel zu gering sind. 

Ausserdem sind die Störungen der Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichte und damit die Calcitsättigung 

der Drainagewässer zu gross, so dass allein die vollständig hydrolysierte Polyasparaginsäure 

die Versinterungsentstehung nicht wirksam behindern konnte. Vielmehr war die 

Wirkstoffkonzentration viel zu hoch dosiert, so dass zahlreiche biologische Ablagerungen 

(Algen, Biofilme) auftraten, die den Abfluss des Drainagewassers in den Gewölbedrainageleitungen 

behinderten und so ihrerseits zu den hohen Unterhaltsaufwendungen des Entwässerungssystems 

im Lötschberg-Basistunnel beitrugen (vgl. Anlage 1, Abschn. 3.2 und 4.3.2f). 

45 


2007. Abschnitt 2.3.7 und 2.3.9. 

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67

6.2 Massnahmen zur Optimierung des Unterhalts 

6.2.1 Einbau von Schachtdurchleitungen 

Um den Abfluss des Drainagewassers aus den Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals 

Frutigen des Lötschberg-Basistunnels insgesamt zu beschleunigen und die Depotsteinkonditionierung 

in den Gewölbedrainageleitungen applizieren zu können, wurden in einem 

ersten Schritt Durchleitungsrohre in die Schächte des Entwässerungssystems eingebaut. Diese 

Schachtdurchleitungen wurden mittlerweile in allen Schächten der vier Gewölbedrainageleitungen 

von QV 1 bis Portal Frutigen ergänzt und haben sich bewährt, weil sie den Unterhaltsaufwand 

des Entwässerungssystems massgeblich senken. Die Durchleitungen beschleunigen 

die Fliessgeschwindigkeit des Drainagewassers deutlich, umgehen Ruhewasserzonen in den 

Schachtböden und heben damit die dortigen Sedimentations- bzw. Versinterungszonen auf. 

Ausserdem ermöglichen die Schachtdurchleitungen den effizienten Einsatz der Depotsteinkonditionierung 

und können zukünftig genutzt werden, um die Anzahl der Begehungen und 

Arbeiten in den engen Schächten zu minimieren und so den Unterhalt des Entwässerungssystems 

weiter zu optimieren. So können die Durchleitungen zum Beispiel zur Bestückung 

der Schächte mit Polysuccinimid-Depotsteinen mittels Lanzen herausgenommen werden. Die 

Depotsteine werden dann auf dem Randweg in die Durchleitung eingebaut (Anlage 27), und 

die Durchleitung anschliessend wieder mit den Lanzen vom Randweg aus in den Schacht 

eingesetzt. 

6.2.2 Applikation einer wirksamen Depotsteinkonditionierung 

Der zweite Schritt zur Optimierung des Unterhalts der Gewölbedrainageleitungen im Bereich 

des Portals Frutigen des Lötschberg-Basistunnels war die Applikation einer Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200. Im Rahmen des gutachterlichen Versuchs wurde 

die Depotsteinkonditionierung nur in den Strängen 2 und 3 eingesetzt (Strang 1 unkonditioniert 

und Strang 4 Flüssigkonditionierung). Aufgrund der guten Ergebnisse wurden jedoch bereits 

am 14.09.2009 auch die Stränge 1 und 4 durch die BLS Netz AG mit Baypure ® DSP 

Tabs 200 bestückt. 

Die Baypure ® DSP Tabs 200 setzen den Wirkstoff der Härtestabilisation, die Polyasparaginsäure 

und Polysuccinimid-Teilhydrolysate, abhängig vom pH-Wert, der Strömungsgeschwindigkeit 

über die Depotsteinoberfläche frei. 46 Da der pH-Wert des Drainagewassers in den 

Gewölbedrainagen im Bereich des Portals Frutigen erst innerhalb der vorletzten und letzten 

Haltungen sehr stark ansteigt (vgl. Anlage 1, Bild 8 sowie Anlage 11), muss die erforderliche 

Wirkstoffkonzentration bei der Depotsteinkonditionierung durch Bestückung der jeweils vier 

stromaufwärts vor dem Portal liegenden Schächte Nr. 2, 3, 4 bzw. 4a und 5 bzw. 4b schrittweise 

aufgebaut werden (vgl. Anlage 1, Bild 13 unten). Um auch bei den moderaten pH-Wer- 

46 



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68

ten in den Schächten Nr. 3, 4 bzw. 4a und 5 bzw. 4b eine ausreichende Menge an Wirkstoff in 

das Drainagewasser zu dosieren, werden grössere Bestückungsmengen eingesetzt (Tabelle 2 

bzw. Anlage 27), die dem Drainagewasser eine grössere Depotsteinoberfläche zur Verfügung 

stellen. 

Der Vorteil dieser grossen Bestückungsmengen ist, dass die Depotsteine in den Schächten 

Nr. 3, 4 bzw. 4a und 5 bzw. 4b nur einmal pro Jahr im Rahmen regulärer Reinigungsschichten 

nachbestückt werden müssen. Die Depotsteine in den Schächten Nr. 2 aller Stränge und in 

den Schächten Nr. 3 der Stränge 2, 3 und 4 sollten bereits nach 6 Monaten im Rahmen 

regulärer Reinigungsschichten bzw. in einer separaten Bestückungsschicht nachbestückt werden. 

Während Perioden mit stärkeren Portlandit-Zuflüssen, z. B. während der Tauperiode des 

Bodens im März/April, können im Aufstaubereich vor den Baypure ® DSP Tabs auch Versinterungen 

entstehen und die Depotsteinnetze auf der Rohrwandung verbacken (vgl. Anlagen 

17, 18 und 21, Strang 3, Schacht Nr. 2). Diese Versinterungen stören die Wirkstoffabgabe 

von den Depotsteinen nicht. Wenn die Depotsteinnetze leer sind, können die Versinterungen 

sehr leicht aufgebrochen und mit den Netzen rückstandsfrei aus den Schachtdurchleitungen 

entfernt werden. Der Aufstau vor den Baypure ® DSP Tabs ist jedoch erforderlich, um die für 

die Wirkstoffabgabe erforderliche Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers auf der 

Depotsteinoberfläche zu erzeugen. 




sehr festen Versinterungen entstehen in der Folge weiche Versinterungsschlämme 47 (vgl. Anlage 

17, 20 und 21). Diese Versinterungsschlämme können bei ausreichender Strömungsgeschwindigkeit 

vom natürlichen Drainagewasserstrom aus den Gewölbedrainagen ausgespült 

werden. Dadurch wird das Versinterungsaufkommen stark reduziert. 

Voraussetzung, dass die Versinterungsschlämme vom natürlichen Drainagewasserstrom ausgespült 

werden, sind eine ausreichende Drainagewassermenge und ein entsprechendes Gefälle 

der Drainageleitung ohne Ruhewasserstrecken, Wassersäcke oder andere Strömungshindernisse. 

Diese Voraussetzungen sind jedoch im Bereich des Portals Frutigen des Lötschberg- 

Basistunnels nur in Strang 1 und dem letzten Fünftel der letzten Haltung des Strangs 4 gegeben. 

In Strang 1 können die Versinterungsschlämme vom natürlichen Drainagewasserstrom über 

die ganze Haltungslänge aus der letzten Haltung vor dem Portal ausgespült werden. Dadurch 

47 



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69

wird das Versinterungsaufkommen auf der Rohrsohle erheblich reduziert, wodurch das Reinigungsintervall 

im besten Fall mehr als verdoppelt werden kann. Da jedoch für den Strang 1 

noch keine praktischen Erkenntnisse zur Effizienz der Depotsteinkonditionierung vorliegen, 

wird zunächst ein vorsichtiges Reinigungsintervall von 12 Monaten empfohlen, das später 

weiter verlängert werden kann. 

In Strang 4 beginnt der Versinterungsschwerpunkt genau am Beginn des letzten Fünftels der 

letzten Haltung. Deshalb sollte auch das Reinigungsintervall des Strangs 4 durch den Einsatz 

der Depotsteinkonditionierung und die damit verbundene Reduktion des Versinterungsaufkommens 

erheblich verlängert werden können. Da jedoch auch für den Strang 4 noch keine 

praktischen Erkenntnisse zur Effizienz der Depotsteinkonditionierung vorliegen, wird aufgrund 

des jahreszeitlich stark schwankenden Versinterungsaufkommens vorerst nur ein vorsichtiges 

Reinigungsintervall von 12 Monaten vorgeschlagen, das später ebenfalls weiter verlängert 

werden kann. 

Insbesondere in Strang 4 behindern zahlreiche Zementablagerungen und harte Versinterungen 

den Abfluss des Drainagewassers. Auch hier kann die Depotsteinkonditionierung Abhilfe 

schaffen. Wie bereits aus der allgemeinen Erfahrung bekannt 48 und auch schon in Strang 3 

beobachtet wurde 49 , unterwandern die Polysuccinimid-Teilhydrolysate die Altablagerungen 

und reduzieren durch weitere Hydrolyse den Verbund zwischen den Rohrwandungen und den 

Zementablagerungen sowie alten harten Versinterungen. Dadurch lösen sich die Altablagerungen 

bei den zukünftigen Spülungen zunehmend von den Rohrwandungen ab, wodurch sich 

der Reinigungszustand der Leitungen mit jeder weiteren Reinigung nach dem Einsatz der 

Baypure ® DSP Tabs 200 zunehmend verbessert. 

Die Polysuccinimid-Teilhydrolysate treten ausschliesslich bei der Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs auf und sind aufgrund ihrer starken Adsorptionsneigung erkennbar 

durch eine rötlich-braune Tönung der Versinterungsoberflächen. Die Flüssigkonditionierung, 

bei der vollständig hydrolysierte Polyasparaginsäure-Lösung zum Drainagewasser zudosiert 

wird, ist somit nicht in der Lage, bestehende Ablagerungen zu lockern und zu lösen. 

6.2.3 Installation von Schwallspülern 

Im Gegensatz zu den Strängen 1 und 4 reicht die Strömungsgeschwindigkeit des natürlichen 

Drainagewasserstroms in den Strängen 2 und 3 bei weitem nicht aus, um die zudem noch 

grösseren Mengen an Versinterungsschlämmen gänzlich aus der letzten Haltung auszuspülen. 

Geringe Verlagerungen der Versinterungsschlämme treten beim Einsatz der Depotsteinkondi- 

48 

49 






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70

tionierung zwar auf. Aufgrund des geringen Gefälles, der zahlreichen Ruhewasserstrecken, 

Wassersäcke und Aufstauungen setzen sich die Versinterungsschlämme jedoch innerhalb der 

letzten Haltungen der Strängen 2 und 3 wieder ab und akkumulieren. Deshalb konnte die 

Depotsteinkonditionierung in den Strängen 2 und 3 nur die Hälfte ihrer Effizienz erzielen. 

Die Depotsteinkonditionierung reduzierte in den Strängen 2 und 3 die Festigkeit der Versinterungen 

erheblich, wodurch die Dauern und der erforderliche Aufwand der Reinigungsmassnahmen 

beträchtlich abnahmen. Seit der Grundreinigung im April/Mai 2008 wurde keine 

Kettenschleuder mehr zur Entfernung harter Versinterungen benötigt. Ausserdem reduzierte 

die Depotsteinkonditionierung das Risiko für einen Vollverschlusses der letzten Haltung, weil 

die Versinterungsschlämme bei zunehmender Rohrverengung auch aus Ruhewasserstrecken 

ausgespült werden können, wenn diese Strecken nicht zu lang sind. 


war die Depotsteinkonditionierung allein jedoch nicht in der Lage, das 

Versinterungsaufkommen in den Strängen 2 und 3 zu verringern. Deshalb wurde am 

14.09.2009 im Strang 2 ein Schwallspüler im Einlauf des Schachts Nr. 1 installiert. 

Der Schwallspüler verschliesst den Einlauf der Gewölbedrainageleitung vollständig und staut 

dadurch das anfallende Drainagewasser in der letzten Haltung bis zur definierten Einstauhöhe 

auf. Bei Erreichen der definierten Einstauhöhe öffnet der Schwallspüler und lässt die gesamte 

Menge des aufgestauten Drainagewassers in einem Schwall aus der letzten Haltung vor dem 

Portal Frutigen ausströmen. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Drainagewassers 

in der letzten Haltung periodisch erheblich beschleunigt, und die weichen, unter Auftrieb 

stehenden Versinterungsschlämme werden ausgespült. Somit blieb die letzte Haltung des 

Strangs 2 seit Installation des Schwallspülers am 14.09.2009 bis zur letzten Kamerabefahrung 

am 22./23.11.2009 (Anlage 25) frei von Versinterungsschlämmen, wie sie bis zur Installation 

des Schwallspülers regelmässig und in grösseren Mengen innert kürzester Zeit auf der Rohrsohle 

der letzten Haltung des Strangs 2 akkumulierten (vgl. Anlage 26). 

Aus diesem Grund kann das Reinigungsintervall des Strangs 2 bei Einsatz einer wirksamen 

Depotsteinkonditionierung in Kombination mit dem Schwallspüler erheblich verlängert werden. 

Da jedoch noch keine Erfahrungen zur Effizienz dieser Kombination während des 

verstärkten Versinterungsaufkommens in der Tauperiode des Bodens im Frühjahr vorliegen, 

wurde vorerst für den Strang 2 nur ein vorsichtiges Reinigungsintervall von 12 Monaten 

vorgeschlagen, das später weiter verlängert werden kann, wenn praktische Erkenntnisse vorliegen. 

Das Versinterungsverhalten und die bauliche Situation in der letzten Haltung des Strangs 3 

vor dem Portal Frutigen entsprechen weitgehend der Situation in Strang 2. Deshalb ist zu 

erwarten, dass ein zweiter Schwallspüler, installiert im Einlauf des Strangs 3 in den Schacht 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

71

Nr. 0, die gleichen positiven Effekte wie im Strang 2 erzielen kann. Deshalb wird die Installation 

eines zweiten Schwallspülers im Strang 3 empfohlen und in den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 

berücksichtigt. Die Randbedingungen des zweiten Schwallspülers in Strang 3 

werden in Abschnitt 4.3.4.2 diskutiert. 

6.3 Empfehlungen für den zukünftigen Unterhalt 

6.3.1 Depotsteinkonditionierung 

Für den zukünftigen Unterhalt der Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen 

des Lötschberg-Basistunnels wird in allen vier Strängen die Applikation einer Depotsteinkonditionierung 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 gemäss Bestückungsplan in Tabelle 2 bzw. 

Einbauanleitung in Anlage 27 empfohlen. 

Abhängig vom Versinterungsaufkommen sollten die Gewölbedrainageleitungen im Bereich 

des Portals Frutigen regelmässig in verschiedenen Intervallen, aber wenn, dann möglichst im 

Frühjahr, nach der Tauphase des Bodens im Bereich des Rohrschirms, gereinigt werden. Bei 

ausschliesslichem Einsatz der Depotsteinkonditionierung werden folgende Reinigungsintervalle 

empfohlen (vgl. Tabelle 9): 

– Strang 1: 

o Haltung von Schacht Nr. 5 4 3 2 alle 24 Monate: (im März/April) 

o Haltung von Schacht Nr. 2 0 

alle 12 Monate: im März/April 

– Strang 2: 

o Haltung von Schacht Nr. 5a 4 3 


o Haltung von Schacht Nr. 2 1 0 

alle 24 Monate: (im März/April) 


alle 4/8 Monate: im März/April & 

Oktober/November 

– Strang 3: 

o Haltung von Schacht Nr. 4b 4a 3 2 alle 24 Monate: (im März/April) 

o Haltung von Schacht Nr. 2 1 0 alle 4/8 Monate: im März/April & 

Oktober/November 

– Strang 4: 




Da die Depotsteinkonditionierung die Festigkeit der Versinterungen minimiert, können die 

Reinigungen in ein bis zwei Schichten pro Jahr mittels Hochdruckspülung mit Radialdüsen, 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

72

Radialrotierdüsen und Vibrationsrotierdüsen 50 im Versinterungsgrad 1 bzw. – bei grösseren 

Mengen an Versinterungen in Strang 2, 3 und 4 – im Versinterungsgrad 2 erfolgen. Dadurch 

reduziert die Depotsteinkonditionierung die erforderlichen Reinigungsbeanspruchungen und 

minimiert so das Risiko und den Instandsetzungsaufwand für wartungsbedingte Beschädigungen 

der Entwässerungsleitungen. Dies bedeutet erfahrungsgemäss erhebliche Einsparungen in 

den erforderlichen Unterhaltskosten und -dauern 51 , die jedoch im Rahmen dieses Gutachtens 

nicht quantifiziert wurden. 

Weil die Depotsteinkonditionierung vorhandene Zementablagerungen und harte Versinterungsrückstände 

vorlockert, wird der Reinigungszustand der Gewölbedrainagen bei zukünftigen 

Reinigungen verbessert. Längerfristig kann somit bei der Reinigung von Entwässerungsleitungen 

im Versinterungsgrad 1 und 2 auf eine Steuerung und Kontrolle des Reinigungserfolgs 

mittels Kanalkamera verzichtet werden. Dadurch werden weitere Unterhaltskosten 

eingespart und die Dauern der Reinigungsarbeiten weiter verkürzt. 

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen lassen für die Applikation einer wirksamen Depotsteinkonditionierung 

in den Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen Einsparungen 

in den jährlichen Unterhaltskosten in Höhe von Fr./a 107‘206.00 erwarten (Bild 9). 

6.3.2 Depotsteinkonditionierung + Schwallspüler 

Um die Effizienz der Depotsteinkonditionierung mittels Baypure ® DSP Tabs 200 in Strang 2 

und Strang 3 zu maximieren, wird empfohlen, den Schwallspüler in Strang 2, Schacht Nr. 1 

weiter zu betreiben und in Strang 3, Schacht Nr. 0 einen weiteren Schwallspüler zu installieren. 

Die Schwallspüler spülen die entstehenden Versinterungsschlämme regelmässig aus. Dadurch 

kann das Reinigungsintervall der letzten Haltungen sowie der Querleitungen vor dem 

Portal weiter verlängern werden. 

Die Schwallspüler sollten so gefertigt und mittels eines Flansches an den Einlauf der Gewölbedrainage 

angeschlossen werden, dass die Zuleitung zum Schwallspüler den gleichen Rohrinnendurchmesser 

wie die Gewölbedrainageleitung hat. Dadurch wird gewährleistet, dass der 

Schwallspüler auch alle Sedimente in der Rohrsohle vor dem Einlauf der Gewölbedrainage 

mit ausspült. Der Schwallspüler in Strang 2 ist derzeit noch über ein kleineres Rohr mit einem 

Innendurchmesser von DN 100 mm angeschlossen, das mittels Ringraumdichtung in die 

Gewölbedrainageleitung geklemmt ist (Anlage 23). 

Um die Entwässerungsleitungen, an deren Ende ein Schwallspüler montiert ist, trotzdem effizient 

reinigen zu können, sollte die Zuleitung zum Schwallspüler einen horizontalen, plan- 

50 

51 




Kapitel 6. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

73

mässig verschlossenen 45°-Abzweig mit einem Innendurchmesser ≥ DN 100 mm aufweisen. 

Der Abzweig zwischen dem Flansch auf dem Einlauf der Gewölbedrainage und dem Schwallspüler 

sollte z. B. durch einen Schraubverschluss für die Reinigung der Entwässerungsleitung 

einfach zu öffnen und danach wieder dicht zu schliessen sein. 

Auch beim ergänzenden Einsatz der beiden Schwallspüler in Strang 2 und Strang 3 sollten die 

Gewölbedrainageleitungen im Bereich des Portals Frutigen abhängig vom Versinterungsaufkommen 

regelmässig in verschiedenen Intervallen gereinigt werden. Soweit möglich sollten 

die Reinigungen ebenfalls primär im Frühjahr, nach der Tauphase des Bodens im Bereich des 

Rohrschirms, erfolgen. Folgende Reinigungsintervalle werden zu Beginn des kombinierten 

Einsatzes der Depotsteinkonditionierung und der Schwallspüler empfohlen (vgl. Tabelle 11): 

– Strang 1: 

o Haltung von Schacht Nr. 5 4 3 2 alle 24 Monate: (im März/April) 



– Strang 2: 

o Haltung von Schacht Nr. 5a 4 3 

o Haltung von Schacht Nr. 3 2 1 0 

alle 24 Monate: (im März/April) 


– Strang 3: 


o Haltung von Schacht Nr. 2 1 0 alle 12 Monate: im März/April 

– Strang 4: 




Da die Depotsteinkonditionierung die Festigkeit und die Schwallspüler die Menge der in der 

letzten Haltung des Strangs 2 und des Strangs 3 akkumulierenden Versinterungen minimieren, 

können die Reinigungen der Gewölbedrainageleitungen im Bereich von QV 1 bis zum Portal 

Frutigen des Lötschberg-Basistunnels in einer Schichten pro Jahr mittels Hochdruckspülung 

mit Radialdüsen, Radialrotierdüsen und Vibrationsrotierdüsen 52 im Versinterungsgrad 1 bzw. 

– bei grösseren Mengen an Versinterungen in Strang 4 – im Versinterungsgrad 2 erfolgen. 

Zudem kann längerfristig auf eine Kontrolle des Reinigungserfolgs mittels Kanalkamera verzichtet 

werden, weil die Polysuccinimid-Teilhydrolysate vorhandene Zementablagerungen 

und harte Altablagerungen vorlockern und so zukünftig ein besserer Reinigungszustand der 

Gewölbedrainagen erreicht wird. Dadurch und durch die Minimierung der erforderlichen 

52 



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74

Reinigungsbeanspruchungen können weitere Unterhaltskosten eingespart und die Dauern der 

Reinigungsarbeiten insgesamt weiter verkürzt werden. 

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen lassen für die Applikation einer wirksamen Depotsteinkonditionierung 

sowie je einen Schwallspüler in Strang 2, Schacht Nr. 1 und in Strang 3, 

Schacht Nr. 0 Einsparungen in den jährlichen Unterhaltskosten in Höhe von Fr./a 112‘643.00 

erwarten (Bild 9). Gegenüber der alleinigen Depotsteinkonditionierung erzielen die beiden 

Schwallspüler somit zusätzliche Einsparungen in den jährlichen Unterhaltskosten in Höhe von 

Fr./a 5‘437.00. Diese Einsparungen amortisieren die zusätzlichen Kosten für die beiden 

Schwallspüler inkl. Planung und Installation in Höhe von Fr. 24‘508.00 (Tabelle 12) bei einer 

Verzinsung von 6 %/a innerhalb von 5 Jahren und 2.5 Monaten (Bild 10). 

Zürich, 31. Dezember 2009 

______________________________ 

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Girmscheid 

______________________________ 

Dr. Tobias Gamisch 

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75

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76

Anlagen 

– Anlage 1: 

Girmscheid, Gerhard; Gamisch, Tobias: Versinterungsproblematik Lötschberg-Basistunnel, 

Bereich Portal Frutigen (Nordportal) – Gutachten über die massgeblichen Ursachen 

und Mechanismen der Versinterungsentstehung sowie die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit 

eines Einsatzes der Härtestabilisation. Zürich, 2008-05-05. 

– Anlage 2: 

Studer, Oliver: Sofortmassnahmen IAI, Versinterungen Portal Frutigen Februar 2008. 

BLS AG, Bern, 2008-03-27. – Datei: 080304 Kurzbeschrieb Sofortmassnahmen.doc 

– Anlage 3: 

Studer, Oliver: Unterhalt Lötschberg-Basistunnel, Zwischenbericht, Spülarbeiten Drainagen 

Oströhre Portal Frutigen bis QV 01, Nächte 6./7.04.2008 und 13./14.04.2008. BLS 

AG, Bern, 2008. – Datei: 080422 Zwischenbericht Leitungsspülung.pdf 

– Anlage 4: 

Rufener, Heinz: Lötschberg-Basistunnel, Checkliste Leitungsspülungen (Bergwasser und 

Schmutzwasser), Abschnitt: Weströhre, Portal Frutigen – QV 01, Datum: 27.–28.04.2008. 

Zweisimmen, 2008-04-28. – Datei: 20080428092845.pdf 

– Anlage 5: 

Umwelttechnik Jenni GmbH: Kanalfernsehprotokolle und -fotos, BLS Lötschberg Basistunnel, 

NEAT Portal Frutigen, Weströhre, 2. Teil, (DVD 08 / 03, 08 / 04). – Datei: 

20080529103402.pdf 

– Anlage 6: 


NEAT Portal Frutigen, Oströhre, 2. Teil, (DVD 08 / 05). – Datei: 

20080529103301.pdf 

– Anlage 7: 


NEAT Portal Frutigen, Oströhre 2. Teil, Weströhre letztes Stück (DVD 08 / 06). – 

Datei: 20080603101833.pdf 

– Anlage 8: 

Gamisch, Tobias: Auswertung der Kanalkameraaufnahmen im Lötschberg-Basistunnel, 

Versinterungszonen Portal Frutigen, Weströhre KS 7.1 6.1 (Strang 1, Schacht 2 0) 

und KS 7.2 6.2 (Strang 2, Schacht 2 1) sowie Oströhre KS 2.1 1.2 (Strang 3, 

Schacht 2 1) und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) vom 08./09. Juni 2008. 

ETH Zürich, 2009. 

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77

– Anlage 9: 




Schacht 2 1) und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) vom 13./14. Juli 2008. 


– Anlage 10: 




Schacht 2 1) und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) vom 10./11. August 2008. 



Meier, Franziska: Härtestabilisierung / frisch bestückt. Frutigen : BLS Netz AG, 2008-09- 

04, 14.59 Uhr. – E-Mail an Gamisch Tobias, Institut für Bauplanung und Baubetrieb, 

ETH Zürich. 





Schacht 2 1) und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) vom 07./08. September 

2008. ETH Zürich, 2009. 


Rufener Heinz: BLS AG / LBT Portal Frutigen. Zweisimmen, Oktober 2008. – Bilder der 

Schächte und der ausgebauten Depotsteine. 





Schacht 2 1) und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) vom 12./13. Oktober 2008. 



Rufener Heinz: BLS AG / LBT Portal Frutigen, Schachtprotokolle Weströhre. Zweisimmen, 

November 2008. 

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78




und KS 8.2 7.2 6.2 (Strang 2, Schacht 3 2 1) nach der Reinigung am 09./10. 

November 2008. ETH Zürich, 2009. 


Studer, Oliver: Kurzbrief betreffend Lötschberg Basistunnel, Versinterungen Portal 

Frutigen. Bern, 2008-11-19. – Anschreiben zu den Kanalkameraaufnahmen in der Weströhre 

nach der Reinigung am 09./10. November 2008 und in der Oströhre nach der Reinigung 

am 16./17. November 2008. 


Rufener Heinz: BLS AG / LBT Portal Frutigen, Schachtprotokolle Oströhre. Zweisimmen, 

November 2008. 



Versinterungszonen Portal Frutigen, Oströhre KS 3.2 2.1 1.2 (Strang 3, 

Schacht 3 2 1) und KS 3.1 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 3 2 0) nach der 

Reinigung am 16./17. November 2008. ETH Zürich, 2009. 



Schmutzwasser), Abschnitt: Weströhre, Portal Frutigen – QV 01, Datum: 15.–16.03.2009. 

Zweisimmen, 2009-03-16. 



Schmutzwasser), Abschnitt: Oströhre, Portal Frutigen – QV 01, Datum: 22.–23.03.2009. 

Zweisimmen, 2009-03-23. 


Steinhardt GmbH: Steinhardt HydroFlush Beschickungsheber – Betriebs- und Wartungsanleitung. 

Taunusstein, 2009-09-07. 


Steinhardt GmbH: Einstauspüler Lötschberg, Einbausituation. Zeichnungsnr. 207762 

Gesamt. Taunusstein, 2009-08-12. 

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79



Versinterungszone Portal Frutigen, Weströhre KS 7.2 6.2 (Strang 2, Schacht 2 1) 

am 18./19. Oktober 2009, einen Monat nach Installation des Schwallspülers. ETH Zürich, 

2009. 




nach Reinigung und KS 7.2 6.2 (Strang 2, Schacht 2 1) vor Reinigung, zwei Monate 

nach Installation des Schwallspülers sowie Oströhre KS 2.1 1.2 (Strang 3, 

Schacht 2 1) nach Reinigung und KS 2.2 1.1 (Strang 4, Schacht 2 0) nach 

Reinigung mit Vibrationsrotierdüse am 22./23. November 2009. ETH Zürich, 2009. 


Rufener, Heinz: BLS Netz AG / LBT, Portal Frutigen, Kurzprotokoll Strang 2, Februar - 

November 2009. Kurzdarstellung des Leitungszustandes, vor – und nach dem Einbau der 

Schwallspülung. Zweisimmen, 2009-11-24. 


Gamisch, Tobias: Bestückungsplan und Einbauanleitung zur Installation einer Härtestabilisation 

mittels Baypure ® DSP Tabs 200 in den Entwässerungsleitungen Strang 1–4 des 

Lötschberg-Basistunnels, Portal Frutigen. ETH Zürich, 2009-12-15. 

———————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 

80

Zum Gutachten (PDF, 2,78 MB) - UCM Heidelberg GmbH

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