* Seikan-Tunnel
Da dieser Tunnel Teil eines internationalen Autobahnprojekts ist, ist autonomes Fahren die wünschenswerteste Lösung. Dies muss daher vorrangig berücksichtigt werden. In Japan wurden bereits zahlreiche Autotunnel gebaut, deren Größenstandards jedoch weitgehend festgelegt sind (siehe Abbildung 1). Bei einem Verkehrsaufkommen von unter 10.000 Fahrzeugen pro Tag wird jeweils eine Fahrspur für den ein- und ausfahrenden Verkehr genutzt. Steigt das Verkehrsaufkommen, wird ein weiterer, identischer Tunnel mit zwei Fahrspuren pro Richtung hinzugefügt. Da es sich um
einen Unterseetunnel handelt, sind zudem Pilot- und Wartungstunnel erforderlich. Nach dem Vorbild des Seikan-Tunnels ist anzunehmen, dass diese gemäß Abbildung 2 angeordnet werden. Pilot- und Wartungstunnel dienen auch nach der Tunneleröffnung der Belüftung, der Verlegung von Rohrleitungen und der Durchführung von Wartungsarbeiten. Im Hinblick auf den Japan-Korea-Tunnel wird auch die gemeinsame Verwaltung von Anlagen wie Glasfaserkabeln, supraleitenden Stromtransportanlagen, Erdgasversorgungsanlagen und Trinkwassertransporten angesichts künftiger globaler Erwärmungsprobleme in Betracht gezogen.
* Honshu-Shikoku-Brücke
Das größte Problem in diesem Fall ist jedoch die Belüftung. Da Autos Abgase ausstoßen, benötigen lange Tunnel umfangreiche Belüftungsanlagen. zeigt die Belüftungsanlage des Kan'etsu-Tunnels, der von der Japan Highway Public Corporation gebaut wurde die Belüftungsanlagen
des Eurotunnels und der Tokyo Bay Crossing Highway Dieses Belüftungssystem nutzt ein vertikales Schachtlüftungssystem, dessen Bau etwas günstiger ist als der eines horizontalen Systems.
Der Japan-Korea-Tunnel ist jedoch um ein Vielfaches länger als die oben genannten Tunnel, sodass die Kosten für die Belüftungsanlage extrem hoch wären. Ein weiterer entscheidender Nachteil besteht darin, dass aufgrund der Lage des Tunnels als Unterseetunnel keine vertikalen oder geneigten Schächte gebaut werden können. Das benötigte Gesamtlüftungsvolumen variiert je nach Verkehrsaufkommen, beträgt aber 1.000–2.000 m³/s. In Landtunneln werden alle 1–2 km vertikale Schächte installiert, um Luft von der Oberfläche zuzuführen und abzuführen. Bei einer Gesamtlänge, die 20-mal so groß ist wie die des Kan'etsu-Tunnels, und der dreifachen Lüfterleistung pro Längeneinheit würden allein die Stromkosten mehr als 10 Milliarden Yen pro Jahr betragen, was diesen Plan unrealistisch macht.
Alle Methoden des autonomen Fahrens durch Tunnel bergen diverse Herausforderungen. Da die Tunneleröffnung jedoch erst in 20 bis 30 Jahren erwartet wird, ist davon auszugehen, dass in diesem Zeitraum ein neues intelligentes Transportsystem (ITS) entwickelt wird, das autonomes Fahren in Tunneln ermöglicht. Auch der praktische Einsatz von stromabnehmenden Elektrofahrzeugen erscheint durchaus realistisch. Allerdings sind Tunnel geschlossene Räume, und das manuelle Fahren über längere Zeiträume ist aufgrund psychischer Belastungen und anderer Faktoren schwierig.
Daher muss das Fahren in Tunneln zwar automatisiert werden, ein vollständig fahrerloser Betrieb ist jedoch nicht erforderlich. Da sich derzeit Personen in den Fahrzeugen befinden, muss das automatisierte Fahrsystem den Fahrer lediglich unterstützen und seine Bewegungen koordinieren können.
Tunnel müssen daher unter ergonomischen Gesichtspunkten geplant werden, beispielsweise durch ein automatisiertes Autobahnsystem (AHS) und die Anordnung von Beleuchtung und Ampeln. Das bereits erwähnte einfache Stromerfassungssystem für Fahrzeuge dient als Unterstützung für das automatisierte Fahren. Zusätzlich ist die Einführung von Sicherheitseinrichtungen in der Fahrbahn erforderlich, um Frontal- und Heckkollisionen zu verhindern. Ein weiteres
Problem besteht darin, dass in Japan Linksverkehr und in Korea Rechtsverkehr herrscht. Gemäß den nationalen Vorschriften müssen Fahrzeuge, die den Japan-Korea-Tunnel durchfahren, bis Tsushima links fahren. Daher ist zwischen Tsushima und der Insel Geoje ein Richtungswechsel erforderlich. Falls an einem der Tunnel Zollabfertigungen durchgeführt werden, dient dieser Punkt als Wechselpunkt. Dort halten alle Fahrzeuge an und die Fahrgäste steigen aus, wodurch der Seitenwechsel erleichtert wird. Sollte jedoch das derzeitige System freier Grenzübergänge, wie es in europäischen Ländern üblich ist, eingeführt werden, müsste irgendwo eine Wendemöglichkeit mittels einer Überführung geschaffen werden. In diesem Fall müssten die Fahrer ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die Fahrbahnrichtung vertauscht ist, und es müssten alle möglichen Maßnahmen ergriffen werden, um Unfälle zu vermeiden.
Es gibt zahlreiche erfolgreiche Beispiele für den Bau von Eisenbahnstrecken durch lange Tunnel. Der Seikan-Tunnel, misst 53,85 km. Der Japan-Korea-Tunnel ist 250 km lang und verbindet die Inseln Iki und Tsushima. Aufgrund der linearen Verbindung zwischen Iki und Tsushima würde der Tunnel in diesem Fall wahrscheinlich unterirdisch verlaufen und einen Zugang zur Oberfläche verhindern. Dies entspräche jedoch einem unterirdischen Tunnel an Land, dessen längster Unterwasserabschnitt etwa 70 km von Tsushima zur Insel Geoje beträgt. Überträgt man die Erfahrungen mit dem Seikan-Tunnel auf den Bau eines Eisenbahntunnels, dürften daher weniger technische Probleme auftreten. Abbildung 4 zeigt den Querschnitt des Seikan-Tunnels , der nach Shinkansen-Standards errichtet wurde.
Es wäre wünschenswert, den Japan-Korea-Tunnel nach annähernd gleichen Standards zu bauen. Bei maschinellem Vortrieb, beispielsweise mit einer Tunnelbohrmaschine (TBM), ergibt sich ein kreisförmiger Tunnelquerschnitt ( siehe Abbildung 5). Wie später erläutert wird (die Einführung des französischen TGV war zum Zeitpunkt der Studie noch nicht geplant; zukünftige Studien werden ihn mit diesem vergleichen ), ist die Durchfahrtshöhe für Direktzüge nach Korea etwas geringer als die des japanischen Shinkansen, sodass auch der Tunnelquerschnitt etwas kleiner ausfallen kann. Alternativ könnte der japanische Shinkansen bis nach Busan fahren; in diesem Fall wäre die Durchfahrtshöhe der koreanischen Staatsbahnen über dem Bahnsteigbereich in etwa identisch mit der des japanischen Shinkansen.
Daher wird voraussichtlich der oben dargestellte Tunnelquerschnitt verwendet. Da der Tunnelabschnitt naturgemäß elektrifiziert sein wird, sind, wie im Querschnitt dargestellt, Oberleitungen zur Stromversorgung erforderlich. Die Züge werden Shinkansen-Züge sein, daher wird das elektrische System mit 25 kV Wechselstrom betrieben. Folglich werden alle 20–30 km Umspannwerke mit einer Kapazität von ca. 30.000 kVA benötigt. Darüber hinaus dürfte
die experimentelle Yamanashi-Linearbahn (Magnetschwebebahn) – abhängig vom Fortschritt (siehe: Konzeptdiagramm für den zukünftigen Japan-Korea-Tunnel) – erhebliche Auswirkungen auf das moderne Verkehrsnetz zwischen Japan und Korea sowie in ganz Nordostasien haben. Bezüglich des
Linearmotorwagens bewertete das „Komitee zur Bewertung der praktischen Technologie der supraleitenden Magnetschwebebahn“, das sich hauptsächlich aus akademischen Experten zusammensetzte, das System auf seiner 8. Sitzung (2000) wie folgt: „Obwohl hinsichtlich der Langzeitstabilität und der Wirtschaftlichkeit noch einige Fragen zu klären sind, wird davon ausgegangen, dass die technische Machbarkeit für den praktischen Einsatz als Hochgeschwindigkeits-Massenverkehrssystem erreicht ist.“ Um Herausforderungen wie Langzeitstabilität, Kostenreduzierung und Fahrzeugaerodynamik zu bewältigen, sollen die Testläufe für die praktische Anwendung ab dem Jahr 2000 über einen Zeitraum von etwa fünf Jahren auf einem Pilotabschnitt fortgesetzt werden (Quelle: Ministerium für Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus, Website „Linear Motor Car“).
Da der Seikan-Tunnel 54 km lang ist, werden auf beiden Seiten des Tunnels Umspannwerke zur Stromversorgung errichtet. Beim Japan-Korea-Tunnel befinden sich die Umspannwerke landseitig auf beiden Seiten des Tunnels zwischen Kyushu, Iki und Tsushima, um die Stromversorgung des Tunnels zu gewährleisten. Der Unterwasserabschnitt zwischen Tsushima und der Insel Geoje erstreckt sich jedoch über 70 km, was die Installation von ein oder zwei Zwischenumspannwerken erforderlich macht. Hierfür muss eine Fläche von ca. 20 m × 15 m × 30 m auf dem Meeresboden gesichert und Hochspannungskabel dorthin verlegt werden. Sollte darüber hinaus eine Eisenbahnlinie gebaut werden, würden die Fahrgäste durch den Tunnel reisen, wodurch ein Terminal überflüssig würde (allerdings gibt es mit der Einführung des in Frankreich hergestellten TGV Unterschiede in den Signal- und Steuerungssystemen, und die Interoperabilität ist ein Thema, das in Zukunft berücksichtigt werden muss).
Im Hinblick auf den Güterverkehr gilt: Würde der Japan-Korea-Tunnel das koreanische Inlandsbahnnetz mit dem Shinkansen verbinden, würden sowohl der Shinkansen als auch das koreanische Inlandsbahnnetz (einschließlich der TGVs) die Normalspur (1435 mm) nutzen. Dadurch könnten Güterzüge direkt jedes Ziel innerhalb Koreas anfahren. Der japanische Shinkansen ist jedoch ausschließlich für den Personenverkehr ausgelegt, was den Transport von Stückgut erschwert. Umgekehrt erfordert der Zugang zum japanischen Schienennetz eine Schmalspur (1066 mm), wodurch eine direkte Verbindung unmöglich ist. Daher
wird der Containertransport das primäre Transportmittel sein, und auf der Kyushu-Seite wird ein Containerumschlagzentrum eingerichtet. Dies erfordert ein relativ großes Umschlagzentrum. Eine Möglichkeit besteht darin, überschüssige Güterverkehrsanlagen im Kohleabbaugebiet Chikuho zu nutzen.
Dort werden Container, die auf japanische Güterwagen verladen sind, auf Güterwagen mit Ziel Korea umgeladen. Obwohl der Umschlag von Containern zwischen Güterwagen weltweit selten ist, bietet die Praxis des internationalen Güterverkehrs an der spanisch-französischen Grenze ein gutes Beispiel. Darüber hinaus werden Container, die aus Nordkyushu und der westlichen Chugoku-Region per Lkw nach Korea transportiert werden, an diesem Standort auf Containerwaggons umgeladen und umgekehrt. Rein aus Sicht des Gütertransports entspricht dies einer Verlängerung der koreanischen Eisenbahnlinie bis zum Standort in Nordkyushu. Der Transport von großen Schüttgütern (Kohle, Zement, Erz, Getreide usw.) per Bahn durch den Japan-Korea-Tunnel ist nicht praktikabel. Da große Güter innerhalb Koreas bereits per Küstenschifffahrt transportiert werden, wird für den Transport zwischen Japan und Korea dasselbe Verfahren angewendet.
Eisenbahnen erlauben in der Regel auch den Transport von Autos auf Güterwagen. So können Autos für die Tunnelstrecke auf die Schiene verladen und nach Verlassen des Tunnels zu ihrem Zielort gefahren werden. Der Zug
„Le Shuttle“, der durch den Kanaltunnel (Eurotunnel) nutzt ein Autotransportsystem, bei dem die Autos auf zwei Güterwagen
(manchmal einen für große Fahrzeuge) die Fahrgäste in der Regel in den Personenwagen mitfahren. Das Be- und Entladen der Personenwagen erfolgt durch Personal, das die Wagen auch selbst fährt. In Europa sind Schlafwagen üblich. Hierbei übernachten die Fahrgäste in Schlafwagen, erreichen am nächsten Morgen ihr Ziel und fahren von dort aus selbst weiter. Dasselbe System gilt für die Tunneldurchfahrt.
Da Eisenbahnen durchgehende Verbindungen anbieten, können diese natürlich auch über Tunnel hinaus auf längere Strecken mit Schlafwagen ausgedehnt werden.
Güterwagen können auf ähnliche Weise per Bahn transportiert werden, jedoch nur innerhalb von Tunneln. Beim Verladen großer Güterfahrzeuge auf normale Güterwagen überschreiten diese oft die zulässigen Fahrzeuggrenzen. Daher kommen Methoden zum Einsatz, wie beispielsweise die Nutzung des Güterwagens als Ladefläche oder das Absenken nur des Radstands unter den Boden, ähnlich wie bei einer Känguru-Verladung. Beim Verladen von Fahrzeugen auf Güterwagen wird zwangsläufig ein Wartebereich benötigt. Dieser Bereich kann als Fährterminal bezeichnet werden.
Der Platzbedarf variiert je nach Frachtmenge, beträgt aber in der Regel 200 bis 300 Pkw-Stellplätze bzw. 10.000 bis 15.000 m². Zusätzlich werden Ruhegelegenheiten für Passagiere und Lkw-Besatzungen benötigt. Dies ist vergleichbar mit einer Raststätte an einer Autobahn.
Die südkoreanische Regierung plant den Bau einer Schnellstraße zwischen Busan und der Insel Geoje (Gesamtlänge: 8,2 km), deren Fertigstellung für 2009 geplant ist. Das Projekt wird aus zwei Schrägseilbrücken mit Längen von jeweils 230 m bzw. 475 m und einem 3,4 km langen Absenktunnel in 40 m Tiefe bestehen.
Am 27. November 2003 fand vor dem Pressezentrum des neuen Hafens von Busan der Spatenstich für die Geoga-Brücke statt, eine Verbindungsstraße zwischen der Insel Gadeok in Busan und der Insel Geoje in der Provinz Süd-Gyeongsang (Gyeongnam).
Bis 2010 wurden insgesamt 1,4469 Billionen Won (ca. 144,7 Milliarden Yen) in das Projekt investiert.
Die 8,2 km lange Straße mit vier Fahrspuren pro Richtung verbindet Cheonga-dong auf der Insel Gadeok im Stadtbezirk Gangseo-gu in Busan mit Yuho-ri im Stadtbezirk Changmok-myeon auf Geoje in der Provinz Süd-Gyeongsang.
Der 3,7 km lange Abschnitt von der Insel Gadeok zur Insel Daejuk wird als erster in Korea als Absenktunnel gebaut. Dabei wird die Konstruktion an Land errichtet und anschließend im Meeresboden verankert. Der 4,5 km lange Abschnitt von der Insel Daejuk über die Insel Jungjuk und die Insel Indo nach Jangmok wird mit zwei Schrägseilbrücken errichtet.
Das Bauprojekt wird von GK Marine Highway, einem Konsortium aus acht koreanischen Unternehmen, darunter Daewoo Engineering & Construction, Daelim Industrial und Doosan Engineering & Construction, geleitet. Die Gesamtinvestition beläuft sich auf 999,6 Milliarden KRW. Die Regierung, die Stadt Busan und die Provinz Gyeongnam-do steuern 447,3 Milliarden KRW bei. Nach Fertigstellung wird die Straße im Besitz der Stadt Busan und der Provinz Gyeongnam-do sein, jedoch 40 Jahre lang im Rahmen eines Build-Operate-Transfer-Modells (BOT) betrieben. Dabei erhebt der Auftragnehmer die Mautgebühren und ist für den Betrieb der Straße verantwortlich. Nach
der Eröffnung verkürzt die Straße die Strecke zwischen Busan und Geoje von 140 km auf 60 km und die Fahrzeit von 2 Stunden und 10 Minuten auf 50 Minuten. Das Projekt wird außerdem zur besseren Verkehrsverteilung auf dem Namhae-Expressway und dem Gyeongbu-Expressway beitragen und die Abfertigung von Importen und Exporten für den neuen Hafen von Busan, den Industriekomplex Mongsan-Sinho und die Schiffbauindustrie in Geoje erheblich erleichtern. Bereits im Oktober 2003 hatte die Stadt Busan den Grundstein für den Bau der Gadeok-Brücke, einem Teil der Verbindungsstraße Busan-Geoje, gelegt und mit den Bauarbeiten begonnen.
Projekt
