Der Mont-Cenis-Tunnel oder auch Fréjus-Tunnel ( bzw. Tunnel ferroviaire du Fréjus, bzw. Tunnel ferroviario del Fréjus) ist ein 13,7 Kilometer langer, grenzüberschreitender Eisenbahn-Scheiteltunnel zwischen den Orten Modane (FR) und Bardonecchia (IT). Er verbindet das französische Tal des Arc in der Maurienne mit dem italienischen Susatal und ist wesentlicher Bestandteil der internationalen Bahnstrecke Modane – Turin an der alpenquerenden Transitachse Lyon – Turin. Etwa 6.904 m Tunnelstrecke liegen im französischen Staatsgebiet und 6.753 m in Italien.
Der am 19. September 1871 eröffnete Tunnel gilt als ältester großer Alpentunnel und war zum Zeitpunkt seiner Eröffnung ein technisches Meisterwerk. Vor der Eröffnung des Gotthard-Eisenbahntunnels im Jahr 1882 war der Mont-Cenis-Tunnel der längste Tunnel der Erde.
Der Ausbauzustand des Mont-Cenis-Tunnels und die Trassierung angrenzender Eisenbahnstrecken entsprechen nicht den heutigen Erfordernissen des transeuropäischen Schienenverkehrs. Zahlreiche Randbedingungen (u. a. begrenzte Zuglängen, eingeschränkter Lichtraum, geringe Streckenhöchstgeschwindigkeit, wenig leistungsfähiges Bahnstromsystem usw.) stehen einer Steigerung der Zugzahlen entlang der Gebirgsstrecken Culoz - Modane sowie Modane - Turin entgegen. Aufgrund der Limitationen der Bestandsstrecke entschlossen sich Frankreich und Italien zum Bau einer Hochgeschwindigkeitsstrecke Turin - Lyon, welche einen rund 57,5 Kilometer langen Mont-Cenis-Basistunnel beinhaltet. Die steigungsarme, mit hohen Geschwindigkeiten und großen Zuglängen befahrbare Trasse wird Personen- und Güterzügen zur Verfügung stehen. Die gegenwärtigen Planungen sehen vor, dass der Mont-Cenis-Tunnel auch in Zukunft von Regional- und Nachtzügen befahren wird.
Lage des Tunnels und Tunnelverlauf Die Portale des Mont-Cenis-Tunnels befinden sich nördlich und südlich des Mont-Cenis-Massivs in Frankreich bzw. Italien. Der Tunnel unterquert das Mont-Cenis-Massiv in der Nähe der Pointe de Fréjus () und des Col de Fréjus (). Die mittlere Überdeckung des Tunnels beträgt 1.100 m.
Das nördliche Tunnelportal liegt 4,5 Schienenkilometer vom Personenbahnhof Modane entfernt auf einer Höhe von 1.150 m. Zwischen Modane und dem Tunnelportal müssen knapp 100 Höhenmeter überwunden werden. Östlich des Bahnhofs Modane verläuft die Bahnstrecke über 2 km am Ufer des Arc, bevor der Talboden verlassen wird. Mithilfe eines Gleisbogens von etwa 1,3 km Länge bei etwa 350 m Bogenhalbmesser ändert sich die Trassierungsrichtung von Nordost nach Südwest. Die zweite Hälfte des Gleisbogens wird in Tunnellage (Tunnel St-Antoine, 598 m Länge) durchfahren. Anschließend beginnt eine 1,2 km lange Rampe mit einer mittleren Steigung von 18 ‰. Kurz vor dem Tunnelportal wird das Bahnstrom-Unterwerk Terres Froides passiert.
Nach dem Passieren des Tunnelportals wird die Trasse auf 1,6 km in südwestliche Richtung fortgeführt. Die mittlere Steigung beläuft sich auf 27,5 ‰. Der überwiegende Teil dieses Tunnelabschnittes wurde im Jahr 1881 als notwendige Erweiterung des initialen Scheiteltunnels von 1871 angelegt. Die Verknüpfung der Tunnelabschnitte wurde per Gleisbogen hergestellt. Im Bereich des ehemaligen Tunnelausgangs (sog. Galerie de Visée) ändert sich die Trassierungsrichtung von Südwest nach Südost. Es schließt sich der geradlinig trassierte Scheiteltunnel an. Über eine Distanz von 5,3 km beträgt die mittlere Steigung 23 ‰ bis zum Kulminationspunkt auf 1.295 m Meereshöhe, welcher die französisch-italienische Staatsgrenze markiert. Auf italienischer Seite geht die Trasse in einen 6 km langen Abschnitt mit 1,0 ‰ Gefälle über. Rund 800 m vor dem italienischen Tunnelende beläuft sich das Gefälle auf 23 ‰; ca. 500 m davor sind es 34 ‰ Gefälle. Der für Adhäsionsbetrieb kritische Steigungsabschnitt sollte nach Planungen von Sommeiller (siehe Abschnitt Geschichte) eigentlich vermieden werden, erwies sich im Zuge der Bauausführung jedoch als unumgänglich. Etwa 450 m vor dem Tunnelende ändert sich die Trassierungsrichtung von Südost nach Südwest mithilfe eines Gleisbogens. Aus der Perspektive des Triebfahrzeugführers ist der von den Mineuren genutzte Richtungstunnel erkennbar, welcher im Bereich der Mautstation des Fréjus-Straßentunnels seinen Ursprung hat und heute der Belüftung dient.
Zum Schutz vor Steinschlägen wurden die letzten 400 m des Tunnels als gemauerte Galerie erstellt und sind nicht von Gebirge überdeckt. Es handelt sich daher um eine künstliche Verlängerung des ansonsten in bergmännischer Bauweise erstellten Tunnels. Das grasüberwachsene Bauwerk verläuft parallel zu der Torrente di Rochemolles und kann von der Strada per Rochemolles eingesehen werden. Das italienische Tunnelportal befindet sich auf 1.280 m Höhe. Von dort fällt die Trasse noch etwa 20 Höhenmeter zum 600 m entfernten Bahnhof Bardonecchia ab.
Geschichte
Planungen und Vorbereitungen ab 1839 Die Idee zum Bau des Mont-Cenis-Tunnels wird dem aus Bardonecchia stammenden Joseph François Médail zugeschrieben, der bereits um 1839 entsprechende Pläne entwarf und dem regierenden König Karl Albert von Sardinien-Piemont vorschlug. Médail veranschlagte eine Tunnellänge von lediglich 5 km und eine Bauzeit von fünf bis sechs Jahren. Médail starb am 5. November 1844, ohne dass sein Projekt realisiert wurde. Im Jahr 1849 präsentierte Henri-Joseph Maus, ein belgischer Bauingenieur im Dienst Königs Karl Albert, seine Pläne zum Bau eines Eisenbahntunnels zwischen Bardonecchia und Modane. Maus stützte sich hierbei auf die Vorarbeiten Médails, schlug jedoch eine Tunnellänge von 12 km vor. Auf beiden Seiten der Tunnelportale konzipierte er 35 ‰ steile Rampen. Bei konventioneller Bauweise mit Handmeißeln, Brechstangen und Schießpulver veranschlagte er eine Bauzeit von 35 bis 40 Jahren. Zeitgleich arbeitet er an der Entwicklung hydraulisch angetriebener Drucklufthammer und versprach sich mit dieser Technologie eine auf 10 Jahre reduzierte Bauzeit. Das Königreich Sardinien-Piemont, welches zu dieser Zeit einen Krieg gegen Österreich führte, konnte die geschätzten Baukosten in Höhe von 35 Mio. Lire nicht aufbringen.
Der Savoyer Ingenieur Germain Sommeiller erlangte umfangreiche Kenntnisse im Bau von Eisenbahnstrecken und war in die Planung der Eisenbahnstrecke Turin – Genua involviert. Mit den Ingenieurkollegen Severino Grattoni und Sebastiano Grandis erarbeitete er Pläne zum Bau des Mont-Cenis-Eisenbahntunnels unter Verwendung von Drucklufthammern und präsentierte diese Viktor Emanuel II., König von Sardinien-Piemont. Zwei Jahre später, 1855, erteilte das sardisch-piemontesische Abgeordnetenhaus die Genehmigung, die neue Technologie für den Tunnelbau weiterzuentwickeln und verabschiedete am 15. August 1855 ein Gesetz über die Errichtung des Mont-Cenis-Eisenbahntunnels.
Um die Bauzeit zu reduzieren, sollte der Tunnelvortrieb zeitgleich von beiden Seiten der Pointe de Fréjus erfolgen. Zur Minimierung der Wahrscheinlichkeit, dass sich die beiden Tunnelröhren verfehlen könnten, legten sich die Ingenieure auf eine geradlinige Trassierung fest. Die Vermessung der Bergflanken beiderseits des Tunnels wurde 1857 und 1858 anhand einer direkten oberirdischen Absteckung mithilfe von Theodoliten vorgenommen. Hierbei wurden an beiden Bergflanken Vermessungspunkte definiert und markiert. Während der Bauphase wurden Absteckungen im Tunnel vorgenommen, um die Vortriebsrichtung zu prüfen. Notwendig war die Erzeugung von Lichtsignalen im Tunnel, die mithilfe von Theodoliten einjustiert wurden. Zusätzlich wurde ein Triangulationsnetzwerk erstellt, das eine Berechnung des Baufortschritts erlaubte. Der Tunnelvortrieb wurde aus Richtung Norden mit einer Steigung von 27,5 ‰ vorgenommen. Aus Richtung Süden wurde mit einer marginalen Steigung von 1 ‰ trassiert, um die natürliche Entwässerung des Tunnels zu gewährleisten.
Die Einrichtung der Tunnelbaustelle erforderte zahlreiche Bauvorleistungen in Bardonecchia und Modane im Zeitraum 1855 bis 1857. Auf italienischer Seite musste die Straße Oulx – Bardonecchia auf ihrer gesamten Länge repariert werden. Von Bardonecchia bis zum Tunnelmund wurde eine 800 m lange Zufahrtsstraße entlang der Torrente di Rochemolles angelegt. Auf französischer Seite wurde die Verbindungsstraße zwischen Modane und Fourneaux saniert. In unmittelbarer Nähe der Tunneleingänge wurden Werkstätten, Lagerhallen, Büros, Arbeiterwohnungen und weitere Gebäude zumeist in Massivbauweise errichtet. Für die Wasserversorgung der Baustelle wurden die Bäche Rochemolle und Melezet (IT) sowie Arc und Charmaix (FR) umgeleitet.
Tunnelbau 1857 bis 1871 Der Tunnelausbruch begann am 31. August 1857. König Viktor Emanuel II. von Sardinien-Piemont löste im Beisein Prinz Napoléons Eugène Louis Bonaparte, Sohn von Kaiser Napoleon III., die ersten Sprengungen aus.
Auf jeder Seite der Tunnelbaustelle, in Modane wie in Bardonecchia, waren bis zu 3.000 Arbeiter im Einsatz, darunter Mechaniker, Zimmerleute, Maurer, Erdarbeiter und zahlreiche Männer ohne spezifische Ausbildung. Die tägliche Schichtarbeitszeit belief sich auf bis zu 12 Stunden. Es wurde rund um die Uhr gearbeitet (sonntags bis 11 Uhr). Die Arbeiten gingen bis 1863 nur sehr langsam voran, da sie mit Handmeißeln, Brechstangen und Schießpulver durchgeführt werden mussten. Der mittlere tägliche Tunnelvortrieb betrug bis dato 1,06 m aus Richtung Modane und 1,48 m aus Richtung Bardonecchia. Ab 1863 führte die Verwendung von Drucklufthämmern zu einer deutlichen Steigerung des mittleren Vortriebs auf 2,04 m (Bardonecchia) bzw. 2,44 m (Modane). Von Juni 1865 bis März 1867 musste im französischen Abschnitt der Tunnelbaustelle eine widerstandsfähige Quarzader durchbrochen werden, die den Vortrieb zwischenzeitlich auf 0,60 m abbremste.
Am 15. September 1862 verschüttete ein Erdrutsch den Zugang zum Tunnelportal Modane und es wurden Arbeiter im Tunnel eingeschlossen. Sie konnten sich befreien, indem sie einen Stollen benutzten, der die Baustelle mit Sauerstoff und Trinkwasser versorgte. Am 6. November 1865 explodierten 5.000 kg Schießpulver am nördlichen Tunnelportal. Vier Arbeiter wurden getötet und etwa 30 schwer verletzt. Arbeiterbarracken und Baustelleneinrichtungen wurden zerstört. Die Explosion wurde von einem piemontesischen Mineur mit Suizidabsichten ausgelöst. Im Laufe der Bauzeit kamen 48 Arbeiter durch Arbeitsunfälle Leben. Im Jahr 1865 verstarben zudem 60 Arbeiter in Bardonecchia und 18 Arbeiter in Modane an den Folgen einer Colera-Epidemie. mini|500x500px|Illustration der ersten Zugfahrt am 17. September 1871 im Mont-Cenis-Eisenbahntunnel am Verzweigungsbauwerk zwischen Richtungstunnel und Tunnelausgang Modane (Skizze von 1871). Am 26. Dezember 1870 gelang um 4:25 Uhr der Tunneldurchschlag. Dieser lag 5.153 m vom französischen und 7.981 m vom italienischen Tunnelportal entfernt. Der Tunnelversatz belief sich auf 40 cm in der Horizontalen und 60 cm in der Vertikalen.
Die Einweihung des Tunnels fand am 17. September 1871 statt. Ein Eröffnungszug verließ um 6.00 Uhr morgens Turin, hielt einige Minuten in Bardonecchia und benötigte 21 Minuten bis zur feierlichen Ankunft in Modane. In Bardonecchia wurde ein Festmahl für 1.200 Gäste ausgerichtet. Germain Sommeiller, der maßgeblich für die Planungen des Tunnelbaus verantwortlich war, konnte an den Feierlichkeiten nicht mehr teilnehmen. Er verstarb am 11. Juli 1871 und wurde im Cimetière de la Tour Mole in Saint-Jeoire en Faucigny beigesetzt. mini|500x500px|Foto des seit 1881 betrieblich stillgelegten Verzweigungsbauwerks zwischen Richtungstunnel und Tunnelausgang Modane (Zustand 09/2008). Auffällig sind die Versinterung der Tunnelgewölbe und Ablagerungen (Schutt, Metallteile etc.) am Boden.