Nieuwe tunnel is de poort tot Scandinavië

Op een zomerdag in 2029 rijdt het gezin Jozefzoon – vader, moeder en twee kinderen – in een Golf over de snelweg naar het noorden.

Eindelijk. In Duitsland gaan ze voor het eerst door de nieuwe tunnel, die bij Puttgarden onder de grond verdwijnt. Ze hebben er zin in. Het gebeurt immers niet elke dag dat ze meer dan 40 meter onder de zeespiegel rijden door een buis in de zeebodem van 18 kilometer lang.

Een bord vertelt ze dat er geen file staat, en dat ze 110 km/h kunnen aanhouden. Er wacht hun een duik van tien minuten in de langste afgezonken tunnel ter wereld.

De Fehmarnbelttunnel is een samenwerkingsproject tussen Denemarken en Duitsland. De kosten zullen naar verwachting zo’n 7 miljard euro bedragen, dat uiteindelijk opgebracht moet worden door de gebruikers.

De politiek verwacht dat de tunnel tussen de 80 miljoen Duitsers en 20 miljoen Scandinaviërs voor nieuwe bedrijvigheid en banen zal zorgen. Het wordt een van de grootste bouwprojecten in Europa, waarbij de werkzaamheden 55.000 manjaren zullen beslaan.

Als de activiteit piekt zijn er 600 man aan het werk op zee, en rond de 3000 in een tunnelfabriek bij het Deense Rødbyhavn. Daarbij komen nog eens 500 à 600 werkplekken in verband met de tunnelportalen in Rødbyhavn en Puttgarden, denkt de maatschappij Femern A/S, die verantwoordelijk is voor het project.

Elementen zo zwaar als 14.000 olifanten

Volgens technisch directeur van Femern A/S Steen Lykke is de omvang veruit de grootste uitdaging van het tunnelproject. De Fehmarnbelttunnel wordt drie keer zo lang als de langste verzonken tunnel die er momenteel is, de Transbay Tube-tunnel in de Baai van San Francisco in Californië.

Alleen al het gewicht van betonnen elementen, graafmachines en grond loopt in de miljoenen tonnen, en als je enigszins zicht op de hoeveelheden wilt hebben, moet je in containerschepen, vinvissen en olifanten rekenen.

Er zal een fabriek komen op de kust van het Deense eiland ­Lolland, vlak voor de Fehmarnbelt, waar de afstand tot Duitsland het kleinst is. Hier worden 79 van de 89 gigantische ­tunnelelementen gegoten en naar zee gebracht, waar ze verzonken worden in een geul die in de zeebodem is gegraven.

Eén element weegt meer dan 70.000 ton, en dat is ongeveer het gewicht van een van ’s werelds grootste ­containerschepen van rederij Maersk, van 350 blauwe vinvissen, de grootste dieren ter wereld, of van 14.000 olifanten van vijf ton per stuk. Jongleren met zulke grote elementen kan alleen met speciale apparatuur, een grondige planning en de nodige creativiteit.

Steen Lykke was eerder betrokken bij de tunnel tussen Denemarken en Zweden, en de 14 kilometer lange Marmaraytunnel onder de Bosporus in Turkije.

Het meest kritieke ogenblik van het hele project is naar zijn mening het moment waarop de gigantische elementen gekoppeld moeten worden tijdens, zoals hij het noemt, ‘de dikke klapzoen’.

‘We beginnen de operatie vanaf een “schip” van bijna 73.000 ton, en de koppeling zelf vindt plaats op een waterdiepte tot 40 meter. En het is geen klus voor mensen met zwakke zenuwen,’ aldus Steen Lykke.

De tunnel kan pas gekoppeld worden als het eigen geavanceerde weerstation van het project rustig weer en gunstige golf- en stroomomstandigheden belooft. De operatie zal 10 tot 12 uur in beslag nemen, en er zijn 30 à 40 man op land en zee bij betrokken.

Het voordeel van de enorme dimensies van het project is dat de tunnelelementen in serieproductie kunnen worden genomen. De productie zal verder zoals aan elke lopende band verlopen – alleen zijn de afmetingen van een totaal andere orde.

Nieuw ontwerp: kelder voor installaties

Bijzonder aan de Fehmarnbeltverbinding is ook de vormgeving. In de meeste tunnels zitten installaties, zoals de transformatoren en afwateringspompen, achter een wand in een smalle ­servicegang. En elke keer dat er onderhoud gepleegd moet worden, moet een van de tunnelgangen worden afgesloten.

Maar de Fehmarnbelttunnel heeft een kelder voor dit soort dingen. Tien van de 89 elementen zijn speciale onderdelen, die korter en breder zijn dan de standaardelementen en voorzien zijn van een kelder voor de apparatuur. Daardoor hoeft het verkeer niet stilgelegd te worden als monteurs en elektriciens in de tunnel aan de slag moeten.

Ze kunnen in een apart servicespoor parkeren en via de kelder bij de installaties komen zonder het verkeer te storen. Een voordeel is ook dat de corridor die anders vol leidingen, buizen en andere apparatuur zou zitten, nu in de hele lengte van de tunnel vrij is voor automobilisten die pech hebben.

Door de techniek in een paar speciale elementen onder te brengen is het ook makkelijker om de andere 79 elementen in serie te produceren.

Bodem is vier jaar getest

Meer dan vier jaar heeft Femern A/S samen met adviseurs proefboringen verricht en de bodem onderzocht, wat een behoorlijke klus bleek te zijn. De bodem bestaat op grote diepte uit krijt met daarboven een extreem harde laag keileem aan de Deense kant en een vette, wat minder harde kleisoort aan Duitse zijde.

Ook is er aan de Duitse kant een zeer soepel, vet soort leem. Op sommige plekken moeten de ingenieurs dus zware graafapparatuur inzetten, en op andere plekken moeten ze juist de tunnel stutten.

Deskundigen hebben zeven maanden geoefend met het graven van de geul. Ze groeven tien meter af en haalden 50.000 kubieke meter grond weg om de beweging in de zeebodem te kunnen meten – bevrijd van de druk van bovenaf zoog de kleilaag water op en kwam die naar boven. Daarna stortten ze er zand op om het gewicht van de tunnel op de bodem na te bootsen. De bodem bleek maar een paar centimeter te bewegen, en dat is binnen aanvaardbare grenzen.

In een proefgebied aan de Deense kant hebben betondeskundigen 16 sokkels van verschillende betonmengsels op een plek gezet waar ze chemisch en fysisch maximaal worden belast door wind en zee. Zo kunnen de ingenieurs te weten komen welk betontype het meest geschikt is voor het project.

Veiligheid als op de snelweg

In 2029 rijdt de Golf eerst door blauw en dan groenig licht, dat van de wanden straalt. Vanaf de achterbank kijken de kinderen naar de kleuren die van de lichtgevende wand komen en op het monotone traject voor afwisseling zorgen.

De inspiratie voor de aankleding is afkomstig van de langste autotunnel ter wereld, de circa 25 kilometer lange Lærdalstunnel in Noorwegen, die dwars door een berg is geboord.

Halverwege de tunnel wordt het licht geel. Nu bevindt het gezin Jozefzoon zich midden in de belt, ongeveer 40 meter onder het zeeoppervlak. Boven hen ploegt een containerschip brommend door de golven.

De Golf rijdt langs een grote tankwagen, en Laura Jozefzoon, die achter het stuur zit, denkt onwillekeurig: wat nu als er hier, midden in de tunnel, een ongeluk gebeurt met zo’n tankwagen? Dat risico hebben de ingenieurs ingecalculeerd.

Veiligheidsdeskundigen hebben alle denkbare scenario’s doorlopen, en stelden zich ten doel dat het rijden in de tunnel net zo veilig moet zijn als op een gewoon stuk snelweg. De tunnel wordt in elk geval veilig genoeg om er dag en nacht met chemicaliën en andere gevaarlijke ladingen te rijden, en hij zal ruimschoots aan alle veiligheidseisen voldoen die worden gesteld in Duitsland, Denemarken en de EU.

De Fehmarnbelttunnel komt vol technologie te zitten ter bescherming van automobilisten en treinpassagiers, maar de belangrijkste veiligheidsfactor is het ontwerp van het bouwwerk. Bij ongelukken in tunnels maakt het in 99 procent van de gevallen niet uit dat het in een tunnel is – dit zijn namelijk gewone snelwegongelukken. De ernstigste gebeuren als er tegenliggers botsen. Maar met gescheiden buizen met eenrichtingsverkeer zijn die onmogelijk.

De technisch vicedirecteur van Femern Bælt, Kim Smedegaard Anderse, beweert zelfs dat de tunnel veiliger is dan de snelweg:

‘Ik zou me in de tunnel veiliger voelen, want daar heb je geen last van slecht weer, tegenliggers die je kunnen verblinden of tegen je aan kunnen botsen, of dieren die plotseling de weg oversteken,’ licht hij zijn mening toe.

Uit risicoanalyses blijkt dat de tunnel geen voor de hand liggend doelwit is voor terreuraanslagen. Toch zijn veel mensen bang voor een ramp onder water: een explosie waardoor de tunnel onderloopt, of een brand waarbij de betonnen wand als popcorn kan ontploffen en de wapening zal blootleggen.

Omdat de tunnel op gevaarlijke stoffen berekend is, zoals chemicaliën en brandstoffen, die zelfs in de spits vervoerd moeten kunnen worden, is hij echter ook beveiligd tegen terreur, zegt Kim Smedegaard ­Andersen. De dikke wanden zijn zelfs bestand tegen zware explosies. Daarbij komt dat het beton met een brandwerend materiaal is behandeld en dat de buis van de tunnel vol veiligheidsapparatuur zit.

Vooral door de combinatie van een krachtige ventilatie, stevige nooduitgangdeuren en een installatie voor brandbestrijding op waterbasis – vernevelaars of sprinklers – kreeg de tunnel in 2013 een prijs voor het meest innovatieve tunnelproject in Europa.

Weinig risico op rampen

Het ventilatiesysteem blaast rook uit de tunnel en zuigt frisse lucht van achteren aan, zodat de gassen zich niet verspreiden richting verkeersdeelnemers of reddingswerkers. En door sprinklers of vernevelaars kan het vuur zich niet verspreiden en blijft het koel. Statistisch gezien is een rampenscenario zeldzaam.

Sinds 2000 zijn meer dan 120 miljoen voertuigen door de tunnel onder de Sont tussen Denemarken en Zweden gereden, en er is slechts één autobrand geweest. In de Eurotunnel onder het kanaal is in 25 jaar vier keer brand uitgebroken.

Het gezin Jozefzoon is de tunnel door. Het licht verandert weer naar blauw, en een lichte stijging van de rijbaan geeft aan dat de Golf bijna in Denemarken is aangekomen. Al snel ziet het gezin het daglicht, dat in het laatste gedeelte van de tunnel door de dakspanten naar binnen valt, en als ze de tunnel uit rijden ligt een groen landschap te wachten.

En als het schema wordt aangehouden, kunnen echte automobilisten de rit in 2029 maken.