Geschichtliches zum Stockhaldetunnel

Unteres Portal des Stockhaldekehrtunnels

Der zur Wutachtalbahn (Sauschwänzlebahn) gehörende 1890 erbaute Stockhaldekehrtunnel stellt den einzigen seiner Art in Deutschland und den einzigen nicht in einer Hochgebirgsbahn gelegenen Spiralkehrtunnel weltweit dar. Die Sauschwänzlebahn trägt nicht zuletzt dieses Tunnels wegen ihren Namen völlig zu recht; der zweite Kehrtunnel der Strecke und die verschlungene Linienführung in Epfenhofen ("Vierbahnenblick") tragen ebenfalls dazu bei. Diese skurrile Linienführung ist darin begründet, daß vor dem Bau der schweren Militärzüge wegen eine maximale Steigung von 10 Promille vorgeschrieben wurde.

Philipp Holzmanns Gedenktafel, Friedhof Frankfurt. Foto: Dieter Georg

Det Stockhaldetunnel wurde bis 1890 im Rahmen der Strategischen Umgehungsbahnen von der traditionsreichen Firma Philipp Holzmann aus Frankfurt erbaut (ja, der Firma Holzmann, die vor einigen Jahren mit großem Getöse pleite ging), die für den gesamten Streckenabschnitt von Fützen bis Grimmelshofen verantwortlich war. Die Bauleitung hatte Ingenieur Richard Tegeler inne; sollte jemand den Namen Schlürs oder Schlüns mit ihm beziehungsweise dem Stockhaldekehrtunnel in Verbindung bringen können, wäre ich für Hinweise äußerst dankbar. Zum allgemeinen Thema des Baus der Strategischen Bahnen empfiehlt sich, sich A. von Würthenaus Denkschrift genauer anzuschauen; sie ist inzwischen komplett online gestellt. Der Stockhaldekehrtunnel speziell wird in den Seiten 182-195 behandelt.

 

Tunnelschild Stockhaldetunnel

Von Würthenaus Angabe zufolge weist der Tunnel eine Gesamtlänge von 1698,69 Metern zwischen den Portalen auf - bemerkenswerterweise im Unterschied zu den modernen Längenschildern der Portale, die von 1700,0m reden. Möglicherweise liegt dieser Unterschied darin begründet, daß sich von Warthenaus Angabe auf die gegenüber der Bahnachse verschobene Tunnelachse bezieht (Bild: Tunnelschild am oberen Portal des Stockhaldetunnels). Ich werde mich im folgenden allgemein massiv auf jene Denkschrift beziehen und erlaube mir, die Schreibung an gewissen suchrelevanten Stellen (zB. Coaks->Koks) etwas anzupassen.

Aufgeschlüsselte Teillängen des Tunnels:

Im Bogen des Radius 350m: 1601,93m,
in der Übergangskurve 72,02m,
in der Geraden (zwischen den Bögen) 24,74m.
(in der Bahnsteigung 1:100 1650,00m,
in der Bahnsteigung 1:110 48,69m.)
--------
Summarum: 1698,69m

Die beim Bau bekannte bzw. angenommene Geologie

Nicht nur vor dem Bau dieses Tunnels, sondern mehr oder weniger auf der ganzen zur Ausführung vorgesehenen Trasse der Wutachtalbahn wurden umfangreiche geologische Untersuchungen angestellt. Es wirkt durchaus auch heute noch beeindruckend, in welchem Maße bereits damals (vor 1890) relativ genaue Vorstellungen über den beim Bau zu erwartenden Untergrund bestanden.

A. v. Würthenau erwähnt im Großen und Ganzen betreffs des Baus im Vergleich zu anderen Teilen der Sauschwänzlebahn relativ wenig Überraschungen in Hinblick auf die geologischen Vorarbeiten. Er urteilt daher, das Gebirge sei "[...] im Allgemeinen für den Tunnelbau günstig; wenig druckhaft, leicht schießbar, wasserarm, dh. wegen seiner Durchlässigkeit nur bei Regenzeiten wasserführend, erfordert meist nur leichten Einbau und gestattet die Anwendung von schwachen Mauerungsprofilen [...] Im Ausbruch konnten Steine für die Auspackung und für Bahnschotter reichlich gewonnen werden.".

Der Tunnel tritt also in die dickbankigen Dolomite des Hauptmuschelkalkes ein und durchfährt diese von oben nach unten zur obersten Schicht der Anhydritgruppe (in der Denkschrift auch als 'hellfarbige Kieselkalke' bezeichnet), die er auf einer Länge von 150 Metern bis 1,20m Sohlenhöhe anschneidet. Anschließend durchstößt er in umgekehrter Schichtenfolge den Hauptmuschelkalk und tritt in Muschelkalkdolomit aus. Als mindere Überraschung erschien wohl, daß diese von Nordwest nach Südost einfallenden Schichten nicht wie angenommen eben, sondern in einer der Bergform nahekommenden, sanften Wölbung vorlagen. Da A. v. Würthenau darauf nicht weiter eingeht, dürfte dies jedoch den Bau nicht weiter gestört haben.

Schichtstörungen, Klüfte, Spalten, Höhlen

Als wohl schon eher störend erwies sich, daß es die durch viele Schichtstörungen hervorgerufene große Unregelmäßigkeit des Gebirges zusammen mit dem Auftreten wasserführender Spalten und Klüfte nötig machte, viele unterschiedliche Arten von Ausbau und Ausmauerung einzubauen. Dies änderte sich erst weiter im Berg, wo "[...] das Gebirg ganz regelmäßig gelagert und desshalb (sic) für den Tunnelbau sehr günstig" ist. Dazu bemerkt Würthenau, daß sich weithin durch den Berg ziehende vertikale Spalten von meist ein bis drei Metern Breite starke Luftführung und -ventilation und in Regenzeiten Wasserfluß aufweisen, und daher direkt mit der Oberfläche in Verbindung stehen müssen. Weiterhin erwähnt Würthenau das dortige Vorkommen "interessanter Auswaschungsprodukte" und "seltene Stalaktiten" (wobei nicht ganz klar ist, ob er meint, daß selten Stalaktiten vorkamen oder seltene, rare Stalaktiten [Denkschrift, S. 182]).

Eine der zahlreichen Quellen des Stockhaldetunnels, mit absichtlichem Durchlaß

Spuren dieser Klüfte, Spalten und Quellen sind auch im heutigen Zustand des Tunnels reichlich aufzufinden. Als Beispiel hierfür möchte ich die nur teilvermauerte Kluft gegenüber der in der Tunnelmitte gelegenen Zentralnische anführen, die zum einen für durchaus wahrnehmbaren Zug[1] bzw. Ventilation sorgt, und zum anderen dafür, daß es in der Tat nach außen raucht - wie mir mitgeteilt wurde, sei bei geeigneter Witterung nach Zugsdurchfahrt im Gewann Gründle öfters aufsteigender Rauch zu sehen. Auch die in der Tunnelwand von Zeit zu Zeit durchbrechenden Quellen (siehe Bild) reichen mitunter überraschend weit in den Berg hinein; die hier abgebildete Quelle etwa erschien eingeleuchtet als mindestens vier Meter tief. Man beachte hier, daß die Erbauer absichtlich eine achtel (oder so) Steinbreite breite Lücke zum Durchfluß ließen. Allerdings sind diese Quellen in ihrer Schüttung sehr stark witterungsabhängig, wie schon Würthenau neben anderen versichert - bis auf eine, die später erwähnt werden wird.

Einige dieser Spalten und Höhlungen müssen den beim Bau Beteiligten ziemlich faszinierend erschienen sein, wie oben erwähnt einerseits aufgrund der anzutreffenden Mineralisationen, andererseits jedoch auch ihrer schieren Größe bzw. Ausdehnung wegen. Der einigermaßen beeindruckte Würthenau meint hierzu: "Die Spalten bei Profil 89+70 und 90+33 sind weit in den Berg hinein begehbar; sie endigen meist in größere, ganz unregelmäßig verlaufende, mit Gesteinstrümmern und Letten ausgefüllte Höhlen, deren Wände mit Kalkspatkristallisationen, darunter Skalenoeder bis zu 10cm Länge, ausgekleidet sind".

Eine besondere Kuriosität besteht darin, daß eine dieser Höhlungen auf nicht unbedeutender Länge direkt zum Bau des Tunnels ausgenutzt werden konnte - andersrum könnte man sagen, daß ein Teil des Tunnels direkt einer solchen Höhle folgen konnte, wenngleich diese wohl verfüllt vorlag. Der unersetzliche Würthenau schreibt hierzu: "Die größte solcher Höhlen liegt unter dem Thälchen 'im Grund', dessen durch die Spalten herabsickernden Tagewasser sie ausgewaschen haben. Der Tunnel geht auf eine Länge von etwa 40m, von Profil 88+20 bis 88+60 durch diese mit mächtigen, in weichen Letten eingebetteten Gesteinstrümmern ausgefüllte Höhle hindurch; über derselben sind die Schichten teils eingesunken und gelockert".

Der Bau des Tunnels

Der Umsetzung eines doch nicht gerade kleinen Projektes wie dem Stockhaldetunnel stellte natürlich ziemlich hohe Anforderungen an einerseits Materialtransport zum Tunnel hin und andererseits Ausbruchmaterial vom Tunnel weg. Dieses Problem konnte in der damaligen Zeit nur durch Anlage einer Feldbahn gelöst werden - heute übliche LKW standen damals noch nicht zur Verfügung. Die Anlage als Kreiskehrtunnel bot natürlich einerseits den Vorteil, daß beide Tunnelöffnungen im Gegensatz zu einem 'normalen' Tunnel in räumlicher Nähe liegen, andererseits natürlich daraus folgend den Nachteil, daß eine solche Arbeitsbahn eine vergleichsweise große Höhendifferenz auf kurzer Strecke ausgleichen muß.

Daher wurde 1887 eine vom bereits angelegten Material- und Gerätelagerplatz in Immendingen zu den beiden Tunnelöffnungen führende Dienstbahn der Spurweite 90cm angelegt, die nach Anlage zweier Spitzkehren (Steigung 25 Promille) das Bahnplanum bei Bahnkilometer 7 erreichte und mit den vorgesehenen Steinbrüchen und Ablagestellen in Verbindung stand. Alles in allem führte dies dazu, daß zu- und abgeführtes Material teilweise recht skurrile Wege nehmen mußte - Würthenau führt dazu einige amüsante Beispiele etwa für die Materialwege der bei den Bahnkilometern 10,1 und 6,3 gelegenen Steinbrüchen für "hammerrechte Steine für die Widerlager" auf.

Diese wie erwähnt recht skurrilen Feldbahnwege schienen die Erbauer ziemlich angenervt zu haben; derlei Beispiele sind auch an anderen Tunnel- und Gleisbauplätzen der strategischen Bahnen (zur Umgehung des Schweizerlandes usw.) anzutreffen. Was die wegen der baulichen Anlage als Kreiskehrtunnel des Stockhaldetunnels anzutreffenden speziellen Verhältnisse mit den beiden Spitzkehren usw. angeht, bemerkt Würthenau nach erfolgtem Tunneldurchschlag einigermaßen erleichtert: "Nach dem Durchschlag besserten sich diese Transportverhältnisse wesentlich. Es konnten dann sämmtliche Maurer-Materialien und Ausbruchsmassen abwärts den kürzesten Weg nehmen, während vor demselben die Ausbruchsmassen im Ausgang bergauf und über die Spitzkehren, die Maurer-Materialien im Eingang erst über die Spitzkehren und dann bergauf in den Tunnel gehen mussten".

Lagerplätze für Material

Wie erwähnt lag der Hauptlagerplatz der einkommenden Materialien bei Immendingen; dort fand neben der reinen Lagerung auch die Prüfung des Materials und natürlich die Verladung statt - von dort bestand sogar eine Telefonverbindung zur Stockhalde. Ich nehme an, daß dies wegen besonderer Erwähnung in der Denkschrift damals noch eine relative Seltenheit darstellte. Des weiteren wurde auch am Bahnhof Grimmelshofen Material gelagert (hier stand das Kalkmagazin), anschließend auch in den bereits fertiggestellten Tunnelstrecken.

Rollendes Material für den Tunnelbetrieb, ständig stationiert

  • 4 Lokomotiven, darunter eine Kraussche Hochdruckmaschine mit 16 Atmosphären Kesseldruck, Koksfeuerung und besonderem Abdampfrohr für Tunnelfahrten,
  • 34 Kippwagen für Stollen- und Vollausbruch,
  • 8 Stollenwagen für Stollenausbruch der Maschinenbohrung,
  • 3 Kippwagen für desgleichen,
  • 30 Steinwagen zum Transport der Maurermaterialien.
  • Insgesamt also: 4 Loks und 75 Wagen.

Das Maschinenhaus

Im Winter 1887 wurde zur zentralen Krafterzeugung sowohl zur Versorgung der mit Druckwasser betriebenen Bohrmaschinen als auch zu Ventilation und Beleuchtung von Tunnel bzw. Baustelle usw. ein Maschinenhaus an der Landstraße Grimmelshofen-Fützen unterhalb des Tunneleingangs (der unteren Tunnelöffnung) erbaut. Dort wurde auch eine Werkstatt eingerichtet sowie zwei Lokomobile zum Antrieb der diversen Pumpen stationiert - mehr zu den Pumpen und den Wasserproblemen weiter unten. Weiterhin werden zwei Dynamomaschinen erwähnt: Mir ist jedoch nicht ganz klar, ob diese über eigenen (Dampf-)Antrieb verfügten. Ich nehme das jedenfalls an, da beschrieben wird, wozu die Lokomobile dienten und Stromerzeugung im Kontext der Lokomobile nicht erwähnt wird.

Aufbereitung des Kesselwassers

Wie allgemein bekannt setzt der Dampfkesselbetrieb relativ weiches Wasser geringen Kalkgehaltes voraus, um die durch Kesselstein entstehende Gefahr eines Kesselzerknalls usw. zu vermeiden. Zu diesem Zweck wurde eine einfache Aufbereitung mittels Soda (Natriumcarbonat) eingesetzt, die in einem hierfür eingerichteten eisernen Wasserbehälter von 3 m3 Fassung angewandt wurde:
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 -> 2 NaHCO3 + CaCO3, wobei sich der ausfallende Kalk in Flocken abschied und sich wohl einfach absetzte, da keine Angaben zu weiterer Filtrierung gemacht wurden. Das in den Kessel gelangende Natriumhydrogencarbonat (Würthenau: Doppelkohlensaures Natron) wurde durch Hitze zu Soda (nach 2 NaHCO3 -> Na2CO3 + CO2 + H2O) zurückregeneriert und wiederum zur Ausfällung im Wasserbehandlungsbehälter eingesetzt. Dieses Verfahren hat sich nach Würthenaus Angaben gut bewährt.

Werkstätten

Die zum Betrieb nötigen Werkstätten wurden in relativ einfacher Ausführung eingerichtet. Die (Haupt-)Werkstatt wurde dem Maschinenhaus angegliedert, da dort aufgrund der Lokomobile einfacher Antrieb eventueller Maschinen vorhanden war. Eine weitere Werkstatt wurde am Tunneleingang in einer dort erbauten Baracke (Baracke B nach Würthenau) eingerichtet. Die Werkstatt im/am Maschinenhaus verfügte über ein Schmiedefeuer, eine Drehbank, eine Bohrmaschine sowie, besonders wichtig, eine Fräsmaschine zur Fräsen der im Tunnel verwendeten Bohrer. All dies wurde, wie gesagt, von der zweiten, schwächeren Lokomobile mitbetrieben. In der Baracke am Tunneleingang bestand neben der Schlossereiwerkstatt noch eine Wagnerei nebst eines Magazins und eines Verbandraums - dies ein Hinweis auf wegen schwerer, gefährlicher Arbeit nicht nur im Tunnel erwartete allfällige Verletzungen der Belegschaft.

Elektrischer Strom und fest installierte Beleuchtung

Elektrischer Strom wurde, soweit mir bekannt, ausschließlich zur Beleuchtung und nicht zum Maschinenantrieb verwendet. Die eine der beiden "Dynamomaschinen" versorgte die auf den vor den Tunnelmündungen gelegenen kleinen Rangierstellen aufgestellten Bogenlampen von 2000 Normalkerzen, die andere versorgte vier Lampen a 1200 Normalkerzen, die ua. an den zur Lagerung verwendeten fertiggestellten Tunnelteilen angebracht wurden. Es wurden zwar Vorkehrungen zur elektrischen Beleuchtung der Arbeitsplätze im Tunnel getroffen, dies kam jedoch nicht (oder vielleicht: nicht mehr) zur Anwendung. Diese Art elektrischer Beleuchtung scheint sich relativ gut bewährt zu haben, dahingegen bewährte sich die versuchsweise Beleuchtung der im Tunneleingang gelegenen Lagerplätze zuerst mittels Petroleumlampen mit künstlicher Luftzuführung, anschließend mit Ölgaslampen nicht und wurde daher nach kurzer Zeit wieder eingestellt.

Die Pumpen

Zum Betrieb der Bohrmaschinen standen zwei gekuppelte Hochdruckpumpen des Reschwegerschen Systems zur Verfügung, die von der größeren der beiden Lokomobile (42 PS/Pferdestärken bei 100 u/min) angetrieben wurden. Die Leistung der Pumpen betrug nach Würthenaus Angaben bei 70 u/min etwa 4 l/sec Wasser von 30-60 Atmosphären Druck. Zwischen Pumpen und Bohrmaschinen wurde ein "Gewichtsakkumulator" von 2,5m Hub und 40l Wasserinhalt eingeschoben, der bei geringerem Wasserverbrauch der Bohrmaschinen überschüssiges Druckwasser durch ein Ventil am Hubende austreten ließ. Mir ist unklar, was Würthenau mit "gibt den Druck" an eben dieser Stelle meint - Ausgleich von Druckschwankungen?

Sehr einfacher Filter

Das für die Pumpen nötige Wasser wurde direkt dem Mühlbach entnommen und mit einem sehr einfachen Filter (siehe Bild) grob vorgereinigt. Dies gab offenbar Anlaß zu zahlreichen Betriebsstörungen, wie ich vermute durch nicht abgetrennte Feststoffe. Würthenau meint dazu, daß es besser gewesen wäre, man hätte das nötige Wasser anstatt dem Mühlbach den starken, neben dem Maschinenhaus gelegenen Quellen entnommen.

Ventilation

Ausreichende Belüftung bzw. Ventilation des Tunnels sollte durch zwei am Tunnelein- bzw. -ausgang aufgestellte Zentrifugalventilatoren gewährleistet werden, die im Normalbetrieb bei 1000-1200 u/min die an der Achse eintretende Luft "mittels eines Schaufelrads mit radial gestellten Flügeln" in aus Eisenblech hergestellte 30cm durchmessende Luftleitungen drückten. Der am Tunneleingang aufgestellte Ventilator wurde von der kleineren der beiden Lokomobilen (15 Pferdestärken bei 180 u/min) des Maschinenhauses angetrieben; für den am Ausgang stationierten Ventilator wurde eine eigene Lokomobile beim Tunnelausgang eingesetzt.

Diese Art der Ventilation scheint sich nicht besonders bewährt zu haben; so klagt Würthenau darüber, daß die wie erwähnt aus dünnwandigem Eisenblech hergestellten Leitungen binnen kurzem an vielen Stellen mancherlei Beschädigungen aufwiesen und dazu die Reparatur der Leitungen zusätzlich erschwert würde, da im Schadensfall das Auswechseln der ineinandergesteckten Leitungsteile jedesmal ein 'Abhauen' der Leitung und Überstreifen von Doppelmuffen erfordere. So blieb nach seiner Aussage die Ventilationsanlage beim Überschreiten von 500m Länge "dauernd unwirksam". Dies führte auch dazu, daß aufgrund dieser zunehmend miesen Bewetterung späterhin sechs Mineuren in drei Schichten je acht Stunden arbeiteten, und nicht wie vorher vier Mineure in zwei Schichten a zwölf Stunden.

So erscheint die Klüftigkeit des Gebirges und seine sozusagen natürliche Ventilation des Tunnels als großer Glücksfall, wie Würthenau anzudeuten scheint. Dementsprechend wurde der Stollenbetrieb jenseits der Länge eines Kilometers vom Eingang aus "ohne jede solide Luftleitung nur deshalb möglich, weil einerseits die natürliche Ventilation durch die zahlreichen Spalten während der kalten Jahreszeit sehr energisch wirkte und andererseits das nach dem Abschießen durch die Druckleitung eingepreßte [...] Wasser vor Ort die Sprenggase teilweise absorbierte, den Steinstaub niederschlug und die Temperatur erniedrigte [...]".

Versorgungs- und Wohnbaracken

Auf der gesamten Baulänge der Wutachtalbahn wurde von den am Bau beteiligten Firmen prinzipiell vorgesehen, daß die nötigen Arbeitskräfte Wohnung in den anliegenden Ortschaften finden sollten. Zunehmende Klagen der Arbeiter über stark ansteigende Mietpreise, Schwierigkeiten der Wohnungssuche und Unannehmbarkeit angebotener Wohnungen bzw. Zimmer (kommt einem irgendwie bekannt vor, hm?) veranlaßten die beteiligten Bauunternehmungen - hier also P. Holzmann - dazu, von sich aus Baracken zu Versorgung und Unterkunft zu erbauen bzw. bereitzustellen. Auf dem hier in Frage kommenden Streckenabschnitt wurden daher aufgebaut:

  • Drei Wirtschaftsbaracken (wahrscheinlich inklusive der Werkstatt-, Magazin- und Verbandsbaracke am Tunnelausgang),
  • eine Aufseherbaracke mit fünf Wohnungen, und
  • acht Schlafbaracken für je 18 Mann,
  • sowie Material für zwölf Schlafbaracken, die die Arbeiter dann selbst aufbauten.

Vorvermessung des Tunnels

Leider sind die in der Denkschrift gegebenen, sehr ausführlichen Angaben ohne die in den Beilagen derselben enthaltenen schematischen Skizzen reichlich unverständlich. Ich bemühe mich derzeit, diese Beilagen ebenfalls zu erhalten - bis dahin muß ich leider um Geduld bitten. Die Vermessungsangaben der Denkschrift sind auf Seite 184 zu finden.
Hier möge also als Andeutung der Vermessungsprobleme genügen, daß die Vermessung an sich wegen der Bögen an Anfang und Ende des Tunnels sowie des Mangels einer genügend langen, sicheren Visierlinie an der steilen Stockhalde auf beträchtliche Schwierigkeiten stieß, die jedoch mit beeindruckender Genauigkeit gelöst wurden. Die Festlegung der Tunnelachse geschah analog zum Fahrnauer Tunnel (Denkschrift Seiten 84-109, sehr schön auch hier: Wehratalbahn - Fahrnauer Tunnel).

Vortriebsart beim Tunnelbau - Tunnelvortrieb

Nachdem anfängliche Unregelmäßigkeiten bei Vorbereitung und Baubeginn sich etwas gelegt hatten, konnte der reguläre Baubetrieb beginnen. Hierzu muß ich sagen, daß sich dies lediglich auf Würthenaus Satz "[...] seit Eintritt eines regelmäßigen Baubetriebs im allgemeinen eingehaltener Arbeitsvorgang [...]" bezieht, was mich natürlich zur Vermutung, daß vorher 'unregelmäßiger Baubetrieb' im Sinne eines nicht nach Regeln laufenden Betriebes vorkam, veranlaßt. Diese Interpretation mag natürlich zweifelhaft sein.

Ausbruchsschema beim Bau des Stockhaldetunnels

So wurde also - wie bei Projekten dieser Größe üblich gleichzeitig von beiden Tunnelmundlöchern her - ein Richt- bzw. Sohlenstollen in der Tunnelachse vorgetrieben. Um den Vortrieb zu beschleunigen, wurde zumindest vom Tunneleingang (dh. dem unteren Mundloch) her Maschinenbohrung angewandt - mehr zu den verwendeten Bohrgeräten später. Nach Erreichung eines gewissen Vortriebes wurde dann in Abständen von 40-60m zum First des späteren Tunnels hin ausgebrochen und von diesen Ausbrüchen her nach beiden Seiten Firststollen vorgetrieben (im rechtsstehenden Bild bezeichnet die Ziffer 1 den Sohl- und Richtstollen; die Ziffer 2 den Firststollen. Zu den anderen Ziffern folgen Angaben weiter unten bei dem Punkt 'Profilausbau').

Gleichzeitig zum oben beschriebenen (Vor-)Ausbruch wurde eine Gruppe von Vollausbrüchen hergestellt und mit Holz ein- bzw. ausgebaut, so daß zwischen je zwei Gruppen ein Schlußstück(?) stehen blieb. So wurden, derweil die vorderen Gruppen voll ausgebrochen wurden, die hinteren ausgemauert und -gewölbt, so daß also in keiner Gruppe gleichzeitig gezimmert und gemauert wurde. Dies sollte vermutlich die eh schon komplizierten bzw. unter Raumnot leidenden Arbeitsvorgänge in Organisation und Ausführung erleichtern. Nachdem zwei Gruppen fertig gewölbt waren, wurde der dazwischen sitzende Schlußring(?) ausgebrochen und gemauert.

Vorgegebene Lichtmaße des Sohlenstollens:

3,0m Breite, 3,0m Höhe (wohl etwas klein auf obiger Zeichnung), also
Ausbruchsquerschnitt ohne Einbau 9,0m<sup>2</sup>,
Ausbruchsquerschnitt mit Einbau 11,0m<sup>2</sup>.

Dieser doch recht große Querschnitt wurde vorgesehen, um durchweg Maschinenbetrieb zu ermöglichen.
So wurde am 11. Oktober 1887 mit dem Aufschlitzen des Voreinschnittes begonnen und am 26. Oktober der Vorstollen 30m vor dem Portal angesetzt. Am 23. November 1887 erreichte der Sohlstollen den Ort des späteren Portales, von wo ab er in die Tunnelachse als Richtstollen vorgetrieben wurde. Diese Angaben beziehen sich auf den Tunneleingang, dh. das untere Mundloch bzw. Portal.

Anfängliche Handbohrung

Die ersten 167,5m des Tunnels wurden, da zu diesem Zeitpunkt die weiter oben beschriebenen Installationen zur maschinellen Bohrung noch nicht verfügbar waren. Obwohl das anfangs stark gelöste, weiter hinein sandige und lehmige Gebirge durchweg temporären Holzeinbau erforderte, dürfte diese Lockerheit der Gesteine die Bohrung per Hand etwas erleichtert haben. Es wurden drei Schichten zu je acht Stunden von je 6 Mineuren und zwei Schleppern gefahren, deren größter monatlicher Fortschritt im Dezember 1887 mit 47 Metern (also 1,52 Meter pro Tag) erreicht wurde. Der durchschnittliche erreichte Fortschritt vom 26. Oktober 1887 bis zum 4. April 1888 betrug täglich lediglich 1,05m - ein für heutige Verhältnisse natürlich äußerst geringer Wert.

Maschinelle Bohrung

Nach wie oben beschriebener Einrichtung der Lokomobile und Pumpen des Maschinenhauses konnte ab dem 4. April 1888 (am unteren Portal?) auf maschinelle Bohrung umgestiegen werden. Dazu wurden zwei Drehbohrmaschinen des Systems nach Brand eingesetzt, die sich nach dem beim Fahrnauer Tunnel gewonnenen Erkenntnissen scheinbar recht gut bewährten. Leider liegen mir keine Informationen über dieses System vor; für Hinweise wäre ich wie stets dankbar. Der Betrieb mit Druckwasser von ca. 30-50 Atmosphären vor Ort bot mehrere Vorteile und verrichtete folgende Arbeiten:

  • Es sorgte für die Spannung der Spannsäule, an der beide Bohrmaschinen montiert waren,
  • es lieferte Anpreßdruck für die eingesetzten Bohrer,
  • es gewährleistete langsame und doch stetige Drehung des Bohrers/der Bohrkronen,
  • ablaufendes Wasser spülte Hohlbohrer und Bohrlöcher schon beim Bohren,
  • und nicht zuletzt sorgte es nach erfolgtem Sprengschuß per absichtlicher Versprühung für Verbesserung des Klimas vor Ort, indem Kohlendioxid und andere Gase absorbiert und Steinstaub niedergeschlagen wurde, und es senkte die Temperatur auf verträgliche Maße.

Die Bohrkronen

Die Bohrkronen wurden aus gehärtetem Stahl hergestellt und zumindest örtlich in den Werkstätten gewartet und nachgeschliffen; vielleicht wurden einige auch an Ort und Stelle hergestellt - dazu finden sich jedoch keine Hinweise in der Denkschrift, man könnte es aber leicht annehmen. Der äußere Durchmesser der Kronen (und damit auch der Durchmesser der Bohrlöcher) betrug 62mm, sie trugen vier Zähne mit je nach Gesteinshärte variierter Höhe von 10 bis 18mm. Sie liefen mit 7-10 Umdrehungen pro Minute vergleichsweise langsam; dennoch wurde pro Umdrehung ein Vorschub von 5 bis 10mm erreicht.

Schema der beim Bau des Stockhaldetunnels eingesetzten Bohrkronen

Wie Würthenau dazu anmerkt, muß die Spannung des Speisewassers logischerweise um so höher und die Zähne der Bohrkrone um so niederer sein, je härter das zu bohrende Gestein ist. Nebenstehendes Bild zeigt skizziert Form und Aussehen der Bohrkrone und ihrer Zähne: Die mit 'h' bezeichnete Zahnkurve steht für den Einsatz in hartem und die mit 'w' bezeichnete für Einsatz in weichem Gestein.
Speziell auf den Einsatz der richtigen Zahnhöhen wurde zu Recht nach einigem Pfusch und vielem Ärger hier im Gegensatz zum Bau des Fahrnauer Tunnels wesentlich mehr Wert gelegt.

Bewährung der maschinellen Bohrung

Die eingesetzten Bohrmaschinen haben sich im großen und ganzen relativ gut bewährt; sie arbeiteten stetig und ohne Stöße, was sowohl den Verschleiß als auch die Anzahl nötiger Reparaturen verminderte. So reichte eine bereitgestellte Reservemaschine offenkundig vollkommen aus.

Allerdings traten in Betrieb und Unterhaltung nicht nur speziell der Bohrmaschinen, sondern der ganzen dazu nötigen Anlage recht viele Störungen und Verzögerungen auf, die - wie Würthenau beklagt - hauptsächlich durch Unkenntnis und Fahrlässigkeiten (also: Pfusch) bedingt waren. Er nennt dies als eine der Hauptursachen des verhältnismäßig geringen Vortriebs.

Hauptfehler beim Bohrbetrieb (Würthenau flucht)

  • Die Bohrmaschinen konnten zu keiner Zeit mit genügendem Druck versorgt werden. Der anfänglich vorgegebene Druck von 30-35 atü wurde so belassen, obwohl das Gestein stets härter, die Leitung immer länger und damit der Druckverlust immer höher wurde. Würthenau gibt bei einer Länge von 1000m bereits 11 atü Druckverlust an. Der Bauunternehmer erhöhte erst gegen Vortriebsende(!) den Druck auf 60 atü.
  • Das Wasser wurde, wie bereits erwähnt, nicht den "reinen und starken" Quellen beim Maschinenhaus, sondern mittels einer extra erbauten, teuren Wehranlage dem Mühlbach entnommen. Wassermangel bei Frost und im Sommer und Trübungen bei Hochwasser verursachten endloses Trara.
  • Die Form der Bohrkronen wurde nicht genügend der zunehmenden Gesteinshärte angepaßt. Auch in hartem Gestein wurde mit Kronen für weiches Gestein gebohrt. Dies führte dazu, daß andauernd Zähne brachen, und bis zu 20(!) Bohrer pro Sprengloch verbraucht wurden. Verbesserungen wurden "etwas zu spät" eingeführt, woraufhin der Vorschub sich dramatisch (um ca. 80%) verbesserte.
  • Dazu beklagt Würthenau eine Anzahl "sonstiger Nachlässigkeiten": Benutzung von Druckwasser zur Speisung der Lokomotiven auch während der Bohrzeiten(!), durch Einfrieren eines Überlaufventils erfolgtes Zerspringen eines Pumpenzylinders mit nachfolgendem 20-tägigem Stillstand usw. etc.

Die Schießarbeit (die Sprengungen)

Geschossen (also: gesprengt) wurde mehr oder weniger auf bei allen Tunnelbauprojekten der damaligen Zeit vergleichbare Weise. Leider läßt sich Würthenau nicht weiter darüber aus, wie beim Vortrieb des Firststollens verfahren wurde; ich nehme also an, daß dies analog des hier genannten, streng genommen nur für den Vortrieb des Richt- bzw. Sohlenstollen gültigen Verfahrens erfolgte. Ich kann ebenfalls nicht sagen, ob und inwieweit bei der Herstellung des Vollausbruchs weitere Sprengungen erfolgten; ich möchte es jedoch annehmen.

Sprengschema in weichem Gestein

In weichem Gestein wurde standardmäßig nach einem (im Gegensatz zum etwas weiter unten beschriebenen Vorgehen bei harten Gesteinen) etwas vereinfachten Schema vorgegangen, wie der rechtsstehenden Skizze zu entnehmen ist. In der Skizze bedeuten ausgefüllte Kreise Einbruchschüsse mit kürzerer Zündschnur, nicht ausgefüllte Kreise die für die zweite Zündung vorgesehenen Löcher. Die Zahl der Löcher betrug wie ersichtlich sechs und die Lochtiefe lag zwischen 1,3 und 1,7m; jedes Loch wurde mit sechs bis acht Patronen zu je 0,31kg Dynamit versehen, so daß die Endladung eines Loches also zwischen ca. 2 und 2,5 kg lag. Pro Sprengung konnte ein Vorschub von etwa 1,3 laufenden Metern mit ca. 12m3 Ausbruch erzielt werden, was also einem Verbrauch von 1,1kg Dynamit pro m3 Ausbruch entspricht. Die Dauer eines Angriffs betrug ca. 3 Stunden; normalerweise wurden in 24 Stunden drei Angriffe ausgeführt.

Sprengschema in hartem Gestein

In hartem Gestein (schwer schießbarem Gebirge) wurden demgegenüber nicht nur mehr Löcher als in weichem gebohrt (zehn gegenüber sechs), sondern auch in drei und nicht zwei Zündungen gesprengt. Das Zündschema ist rechts angegeben; ausgefüllte Kreise bedeuten Einbruchschüsse mit um 30cm verkürzter Zündschnur, nicht ausgefüllte Kreise Löcher zweiter Zündung mit um 20cm verkürzter Zündschnur, und Kreise mit Innenkreis die Löcher der dritten Zündung. Die Lochtiefe betrug zwischen 1 und 1,4 Metern; jedes Loch wurde wie in weichem Gestein mit 2-2,5kg Dynamit beschickt. Der erzielte Vorschub lag pro Sprengung zwischen 1,1 und 1,2 laufenden Metern; das Volumen des Ausbruchs bei ca. 10 m3 und einem Dynamitverbrauch von 2,2 kg pro m3 Ausbruch. Ein Angriff dauerte um die fünf Stunden; in vierundzwanzig Stunden wurden zwischen zwei und zweieinhalb Angriffe durchgeführt.

Schutt- bzw. Ausbruchabfuhr

Zur Abfuhr des in reichlichen Mengen anfallenden Ausbruchs wurde ein wohl etwas ungewöhnliches Verfahren eingesetzt: Die beim rollenden Material bereits genannten acht Stollenwagen wurden zusammengekuppelt, und auf diese gekuppelte Wagenreihe wurde ein Gleis von 50cm Spurweite aufgelegt. Dieses Gleis führte über einen vorgestellten Pritschenwagen und über ein Vorgelege an Brückschienen(?) dann auf den Ausbruchhaufen. Auf diesem Gleis liefen drei kleine Loren ("Kippen") von je 0,8m3 Inhalt, die vermutlich von Hand vom Ausbruchshaufen auf die Wagenreihe bewegt und sodann dort ausgekippt wurden. Die bei acht Wagen a 1,5 m3 insgesamt ca. 12 m3 ergebende Komplettfassung pro Abfuhr stimmt einigermaßen mit den genannten Ausbruchsvolumina pro Sprengung überein. Würthenau bemängelt hier, daß die Leistung dieser Abfuhrart mit ca. 3-4 m3 gering war, die ladenden Arbeiter dauernd überlastet wurden, da sie sämtliches Material zwei Meter(!) hoch heben mußten, und daß jedesmal ein Zeitverlust von einer dreiviertel Stunde eintrat, um das Verbindungsgleis zwischen der Wagenreihe und den Ausbruchshaufen herzustellen.

Fortschritte bis zum Durchbruch bei Maschinen- und Handbohrung

  • Größter täglicher Fortschritt bei Maschinenbohrung: Am 4.8.1888 mit 4,5 Metern, bedingt durch das weiche Gestein der oberen Encrinitenkalke
  • Größter monatlicher Fortschritt bei (teilweiser) Maschinenbohrung: Auch im August 1888 mit insgesamt 108 Metern
  • Mittlerer täglicher Fortschritt bei (teilweiser) Maschinenbohrung: 2,42m, gerechnet zwischen dem Beginn der Maschinenbohrung am 4. April 1888 bis zum Durchschlag inkl. Unterbrechungen mit Handbohrung
  • Größter täglicher Fortschritt bei (reiner) Handbohrung: 2,40m, am 27. September 1888
  • Größter monatlicher Fortschritt bei (reiner) Handbohrung: Auch im August 1888 mit 54m, was einen Monatsdurchschnitt von 1,74m ergibt bzw. ergeben würde (Anm: Gerechnet die Tage im August, in denen mit Hand gebohrt wurde)

Tunnelbauers Leid: Der Durchbruch ist nahe, aber...

...erstmal gab's Probleme. Schnee schmilzt ja bekanntlich irgendwann einmal wieder und gerne en bloc, sozusagen; und so war's auch der Fall am 20. März 1889. Die Schmelzwässer ließen (man erinnere sich an die große Klüftigkeit des Gebirges) daher an drei Stellen des Tunnels die Quellen reichlich anschwellen - und das natürlich im 'oberen' Teil des Tunnels, der nicht nach unten drainieren konnte. Daraufhin soff der obere Tunnelteil fröhlich ab, jedenfalls in einem Maße, das die Einstellung der Arbeiten verlangte.

Einerseits hätte man mit sowas wohl rechnen können, da ja - wie erwähnt - bereits bekannt war, daß die Schüttung im Tunnel von der Witterung abhängt und Schnee zu schmelzen pflegt, und so ein paar (mehr) Pumpen für den Fall des Falles vorbereiten können. Andererseits mag man das schon als reichlich Pech bezeichnen können; schließlich lag der Durchbruch und damit die Lösung aller Drainageprobleme zumindest beim Bau in greifbarster Nähe. Daraufhin wurden die Arbeiten ausschließlich im unteren Teil fortgesetzt, und als am 28. März 1889 der Abstand zwischen beiden Tunnelörtern nur noch 4,4 Meter betrug, wurde ein 3,5m tiefes Loch gebohrt und mit 34 Dynamitpatronen gestopft (also mit satten zehneinhalb Kilogramm). Dieser Schuß schlug durch und warf auf der oberen Seite immerhin einen Trichter durch, durch den ein Teil des Wassers abfließen konnte.

Tunnelbauers Freud: Der Durchschlag

Am 29. März (1889) nachmittags um 14.00 Uhr wurde dann bei noch stehenden 2,4m Gestein der Durchschlag im (vollen) Stollenprofil 91+36 ausgeführt. Daraufhin floß das im oberen Tunnelteil stehende Wasser gut ab, und aufgrund der guten Ventilation in obere Richtung verbesserte sich die Luftqualität bis zum Abend enorm. Ebenso trat eine Besserung der Transportverhältnisse ein, nachdem der auf ca. 300m zu kleine Stollenquerschnitt auf Maschinenprofil aufgeweitet wurde. Durch diese Verzögerung wurde im Nachhinein die Entscheidung, zur Beschleunigung des Durchschlags erst einmal in geringem Querschnitt zu fahren, doch etwas entwertet bzw. ad absurdum geführt - wie Würthenau auch bedauert.

Gleichzeitig trat dadurch eine weitere Erleichterung ein, daß die aus Immendingen bzw. dem Paffenholzbruch stammenden zur Mauerung benötigten Materialien auf kürzestem Wege von oben in den Tunnel geführt werden konnten, und der Ausbruch nach unten zur Schotterniederlage am bahnhof Grimmelshofen abgeführt wurde - beide Wege also abwärts.

Nach dem Durchschlag: Ausbau des Tunnels

Selbstverständlich waren die nötigen Arbeiten nach dem Durchbruch nicht beendet. Weitere Verzimmerungen mußten zwischendurch eingebaut und außerdem die endgültige Ausmauerung eingebracht werden. Die "Tieferlegung" des Tunnels erwies sich insofern als günstig, als daß dadurch "ruhigere" Schichten angefahren wurden, die die (weitgehende?) Verwendung des Stollenprofil Nr. 3(?) gestatteten. Leider liegt mir keine Rißzeichnig der verschiedenen Profile vor, so daß ich lediglich annehmen kann, daß dieses Profil Nr. 3 eines der leichteren Profile war.

Ring Nr.62; Ringprofil 93+4/93+1

Dennoch bereitete die (oben bereits erwähnte) Klüftigkeit des Gebirges mit diversen Höhlen und Spalten mancherlei Probleme: Verzimmerung, Ausmauerung und Fundamentierung mußten an manchen Stellen teilweise massiv angepaßt werden. Würthenau erwähnt hierzu speziell den Ring Nr. 62: Die quer und schräg über den Tunnel laufenden, meist nur 1-2m breiten Spalten wurden durch kleine Auffanggewölbe über dem eigentlichen Tunnelgewölbe geschlossen und ausgepackt. In den beiden in der Mitte des Tunnels liegenden großen Spalten wurden sogar leicht abseits des Tunnels eigene Pfeiler aus "Trockenpackung" (Trockenmauerung?) eingebracht, um größere Rutschungen und Verschiebungen des Gebirges zu verhindern. Diese beiden Spalten wurden im übrigen durchlassig gelassen, um die in ihnen vorliegende starke Luftströmung zur Vertilation des Tunnels auszunutzen.

Der Ringausbau: Herkunft der Steine

Die Ringe sind im Wesentlichen aus zwei verschiedenen Typen von Steinen ausgeführt: Den Widerlagern und den Gewölbesteinen.
Die Widerlager wurden in hammerrechten (dh. lediglich grob zugemeißelten) Bruchsteinen ausgeführt; diese Steine stammten zum einen aus den dickbandigen Dolomiten des Bahneinschnittes bei Profil 100 (keine Ahnung, wo diese Bahnprofile sind), zum anderen aus den Kalken und Dolomiten des großen Steinbruchs links des Profiles 63 (auch hier keine Ahnung, wo das ist).
Die besser zugehauenen Gewölbesteine schließlich stammen aus den Steinbrüchen bei Buche, Calw, Imsweiler, Landstuhl, Olsbrücken und Wertheim.

Der Ringausbau: Herkunft des verwendeten Mörtels und dessen Mischung

Anscheinend bewährten sich anfänglich beim Bau versuchsweise verwendete diverse Kalksorten nicht oder jedenfalls nicht ausreichend, diese Kalksorten stammten von der Firma Holzmann, außerdem aus Aarau, Bruchsal, Brunnen, und Weizen. Daher wurde nur noch von der Fa. Fleiner aus Aarau bezogener Kalk verwendet, wobei ich keinen blassen Dunst habe, woher dieser Kalk im Abbau bezogen wurde; ich nehme aufgrund des oben gesagten an, daß zwar diese Firma in Aarau beheimatet war (oder ist), der Kalk jedoch woanders abgebaut wurde.
Der verwendete Sand schließlich war schließlich Wutachsand, der südlich Blumbergs aus dem Flußbett gewonnen wurde und mittels einer Dienstbahnabzweigung in den Tunnel gefahren wurde. Dieser Sand lag wohl in verschiedenen Körnungen vor; er wurde daher zumindest für die Wölbung gesiebt. Nach einigen Versuchen wurde zum Einsatz in trockenen Ringen ein Teil aarauer Kalk auf drei Teile blumberger Sand gemischt, für nasse Ringe wurde das Verhältnis auf einen Teil aarauer Kalk auf zwei Teile blumberger Sand erhöht.

Abdeckungsprobleme

Nachdem sich eine Abdeckung mit Portlandzement wegen Aufplatzungen der Decke nach Abnahme der Lehrbögen als untauglich („gänzlich unwirksam“)herausstellte, wurde dieses Problem offensichtlich in den Griff bekommen. Dazu wurde für nasse Ringe Tektolith (Jutegewebe mit Asphaltbeschichtung, auf die beidseitig Asche aufgetragen wurde) der Fa. Malchow aus Leopoldshall verwendet; für trockene Ringe wurde einfacherer und billigerer Asphaltfilz der Fa. Buscher & Hoffmann aus Straßburg benutzt.

Nochmal zu den Widerlagern: Bauart und Wasserprobleme

Die Widerlager wurden bis zwei Meter über Schienenkante aus Schichtenmauerwerk mit (wie erwähnt) hammerrecht behauenen Steinen ausgeführt. Die darüberliegenden 1,10 Meter der Bögen wurden aber in Sandstein und nicht aus an sich besser geeigneten Dolomit ausgeführt, da der ausführenden Firma die Herstellung der Gewölblagerfugen im Winkel in härterem Dolomits zu teuer war. Die Mauerung schluß im Unterbau, d.h. bis zur eine Steinlage über der Tunnelsohle, direkt an das Gebirge an. Oberhalb dieser Lage wurde die Mauerung wohl hauptsächlich der Wasserzuflüsse wegen hinterpackt.
Es ist ein wenig unklar, inwieweit diese Hinterpackung generell wasserdurchlässig war; von Würthenau schreibt zwar, daß an besonders wasserreichen Ringen und bei stärkeren Quellen („konzentrirt austretend“) aufwärts der Durchlaßschlitze Schächte aus Trockenpackung vermutlich aus Bruchsteinen bis zur Abdeckung hinaufgeführt wurden, trifft aber bezüglich der nicht ganz so nassen Ringe keine Aussage jenseits „mit Zement ausstreichen der zuführenden Kanäle“.
Immerhin ergibt eine wasserundurchlässige Hinterpackung auch an trockeneren Stellen keinen Sinn im Zusammenhang mit den fast allgegenwärtigen Durchlaßschlitzen. Anmerkung: Eine dieser Quellen wurde zur Brauchwassergewinnung gefaßt; siehe weiter unten.