Im Rahmen der Vorstudie zum Kapazitätsausbau Bahnknoten Basel und dem S-Bahn Tunnelbauwerk «Herzstück» erhielt die AUG von der Schweizer Bundesbahn (SBB) ein Expertenmandat, welches eine Beratungstätigkeit der Bauherrenschaft, das Erarbeiten von geologischen Grundlagen sowie die Bearbeitung von hydrogeologischen Fragestellungen beinhaltet. Nachdem 2022 die geologischen, geotechnischen und hydrogeologischen Grundlagen im Projektgebiet recherchiert und aufbereitet wurden, stand 2023 die Darstellung und Analyse der geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse entlang der verschiedenen Planungsvarianten im Fokus. Basierend auf dem geologischen 3D-Modell, welches im Projektperimeter aktualisiert vorliegt, konnten den Planungsbüros 43 geologische Längs- bzw. Querprofile zur Verfügung gestellt werden.

Für eine Beurteilung des Einflusses der Untergrundbauwerke auf das Grundwasserfliessregime (Grundwasserfliessrichtung, -geschwindigkeit und -bilanzen) wurden verschiedene Aspekte betrachtet: (A) Reduktion Querschnitt für den Grundwasserfluss; (B) Grundwasseraufstau und -absenkung im Bereich der Untergrundbauwerke; sowie (C) Veränderung der Wasserbilanzen im Aquifer und im Bereich der Untergrundbauwerke. Neben einer ersten Beurteilung, in welcher vor allem eine qualitative hydrogeologische Auswertung bzgl. der Reduktion des Durchflussquerschnitts im Kontext des Grundwasserfliessregimes vorgenommen wurde, wurde im Rahmen einer Detailuntersuchung die Integration der Untergrundbauwerke in das 3D-Grundwassermodell (Grundwasserströmung und Wärmetransport) realisiert und detaillierte Berechnungen bezogen auf die Linienführungen der aktuellen Herzstückvarianten und die genaue Lage der Stationsbauwerke vorgenommen. Die Auswertungen erlauben eine quantitative Beurteilung der hydraulischen Beeinträchtigung vor und hinter den Untergrundbauwerken und Veränderung der Durchflussmengen durch verschiedene Bereiche der Untergrundbauwerke. Zudem wurden erste Vorschläge und die Wirksamkeit einzelner technischer Massnahmen (Grossdüker und horizontale drainierende Systeme Hori-Drains) für einzelne Teilprojekte bereits evaluiert (Abbildung).

Die aktuellen Auswertungen konzentrierten sich auf hydraulische Beeinträchtigungen. Thermische Beeinträchtigungen wurden noch nicht bewertet, müssen aber zu einem späteren Zeitpunkt berücksichtigt werden, insbesondere bzgl. der Einhaltung gesetzlicher Randbedingungen und im Zusammenhang mit den thermischen Grundwassernutzungen in der Nähe der Untergrundbauwerke. So ist damit zu rechnen, dass grossflächige Eingriffe in den Untergrund, wie sie mit dem Herzstück verbunden sind, zu einem nicht zu vernachlässigenden diffusen Wärmeaustausch mit dem Grundwasserkörper führen.

Auftraggeber: SBB

Projektlaufzeit: 2021 – 2024

Projektbearbeitung AUG: Horst Dresmann, Michel Walde, Brian Steiner & Jannis Epting

Abbildung: Hydraulische Beeinträchtigung (Mittel Zeitraum 2010-2021) im Bereich des Tiefbahnhofs Basel SBB. A: Situation Istzustand verglichen mit Situation mit Untergrundstruktur Tiefbahnhof ohne Ausgleichsmassnahmen; B: Situation Istzustand verglichen mit Situation mit Untergrundstruktur Tiefbahnhof und einheitlichen Ausgleichsmassnahmen. Unten rechts: Schema Grossdükersysteme.