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Der '''Cascade Tunnel''' ist ein eingleisiger [[Eisenbahntunnel]] und verläuft unter dem [[Stevens Pass]] durch die [[nordamerika]]nische [[Kaskadenkette]]. Der Name ''Cascade Tunnel'' bezeichnet sowohl den aktuellen Tunnel zwischen [[Scenic (Washington)|Scenic]] und [[Berne (Washington)|Berne]] im [[Bundesstaat der Vereinigten Staaten|US-Bundesstaat]] [[Washington (Bundesstaat)|Washington]] mit einer Länge von 12,5 [[Meter|km]] als auch einen älteren, 1929 stillgelegten [[Scheiteltunnel]] zwischen [[Wellington (Washington)|Tye (vormals Wellington)]] und dem [[Betriebsbahnhof]] Cascade Station mit einer Länge von 4,2 km.
[[Datei:CascadeTunnelWestPortal.jpg|mini|Das Westportal des neuen Cascade Tunnels]]

== Der alte Tunnel ==
{{Infobox Tunnel
| Name = (Old) Cascade Tunnel
| Nutzung = [[Eisenbahntunnel]]
| Verkehrsverbindung = [[Scenic Subdivision]]
| Ort = [[Kaskadenkette]]
| Länge = 4210
| Röhren = 1
| Bauherr = [[Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)|Great Northern Railway]]
| Baubeginn = 20. August 1897
| Fertigstellung = 20. Dezember 1900
| Betreiber = [[Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)|Great Northern Railway]]
| Karte = Cascade Tunnel Stevens Pass.jpg
| Kartentitel = Cascade Tunnel
| Kartenbeschreibung = Verlauf des alten und neuen Cascade Tunnels, der alten Strecke über [[Stevens Pass]] und des [[U.S. Highway 2]]
| Kartengröße =
| Positionskarte = USA Washington
| Portal1-lat = 47/46/22/N
| Portal1-long = 121/4/43/W
| Portal1-region = US-WA
| Portal1-Name = Cascade Station
| Portal1-elevation = 1031
| Portal2-lat = 47/44/58/N
| Portal2-long = 121/7/10/W
| Portal2-region = US-WA
| Portal2-Name = [[Tye (Washington)|Tye, WA]]
| Portal2-elevation = 955
}}

Der erste [[Tunnel]] ersetzte die alte [[Eisenbahnstrecke]] über den [[Stevens Pass]], welche 8 [[Spitzkehre (Eisenbahn)|Spitzkehren]] aufwies und auf der heftige Schneefälle den Betrieb im Winter erschwerten.

=== Bau ===
Die Bauarbeiten begannen am 20. August 1897 unter Leitung von [[John Frank Stevens]], nach dem auch der Stevens Pass benannt ist.
Am 20. Dezember 1900 wurde der Tunnel dem Betrieb übergeben.

=== Betrieb ===

==== Dampfbetrieb ====
Nach der Eröffnung wurde der Tunnel mit [[Dampflokomotive]]n befahren. Die 17 ‰-[[Gradiente|Steigung]] innerhalb des Tunnels war für die ostwärts fahrenden Züge eine Herausforderung. Den 1300 bis 1400 Tonnen schweren Zügen waren jeweils zwei [[Mallet (Lokomotive)|Mallet-Lokomotiven]] vorgespannt. Alle Züge hielten im Bahnhof vor dem westlichen Tunnelportal, damit die Feuer der Lokomotiven mit speziell hochwertiger Kohle beschickt werden konnten und das Feuer verkokt werden konnte, sodass möglichst alles überflüssige Gas aus der Kohle entweichen konnte und möglichst wenig Rauch im Tunnel entstehen sollte. Dieser Vorgang dauerte eine Stunde oder länger, bis die Lokomotiven für die Fahrt durch den Tunnel bereit waren.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Edward P. Burch |Titel=Electric traction for railway trains |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=McGraw-Hill Book Company |Ort=New York |Datum=1911 |ISBN= |Kapitel=Service with steam locomotives |Seiten=352–353 |Online=https://archive.org/stream/electrictraction00burc/electrictraction00burc#page/349/mode/1up |Abruf=}}</ref>

Für die Fahrt durch den Tunnel mussten die Züge geteilt werden, sodass zwei Lokomotiven mit nicht mehr als 1000 t in die Steigung fahren mussten. Obwohl der Tunnel in Ost-West-Richtung angelegt war und der vorherrschende Westwind zur [[Lüftung]] des Tunnels beitragen sollte, war es bei ungünstigen Witterungsverhältnissen fast unmöglich, den Tunnel zu befahren, weil der Rauch der Dampflokomotiven nicht abzog. Es musste nach einer Zugfahrt zwei bis drei Stunden gewartet werden, bevor ein nächster Zug sicher durch den Tunnel fahren konnte. Häufig fiel der Kesseldruck der zweiten Lok von {{Nowrap|14 bar}} auf {{Nowrap|5 bar}} oder weniger ab, weil es in der sauerstoffarmen Luft unmöglich war, das Feuer richtig zu unterhalten.<ref name=":0" />

==== Elektrifizierung ====
[[Datei:Great Northern electric locomotive Cascade Tunnel 1924.JPG|alternativtext=|links|mini|Drei der vier Drehstromlokomotiven beim Tunnelportal]]
[[Datei:Stevens Pass - Historic Photo of Power Plant.jpg|links|mini|Kraftwerk mit [[Wasserschloss (Ingenieurwesen)|Wasserschloss]]]]
Um dieses Problem zu lösen, wurde der 6,4 km lange Abschnitt zwischen [[Wellington (Washington)|Wellington]] und dem [[Betriebsbahnhof]] Cascade Station [[Elektrifizierung#Elektrifizierung von Bahnstrecken|elektrifiziert]].
Der elektrische Betrieb begann am 10. Juli 1909.
Die [[Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)|Great Northern Railway]] beschaffte dafür vier [[Drehstromantrieb (Eisenbahn)|Drehstromlokomotiven]] der [[GN-Klasse 5000|Klasse 5000]], die über eine [[Oberleitung#Mehrpolige Fahrleitungen|zweipolige Oberleitung]] und die [[Schiene (Schienenverkehr)|Fahrschienen]] als drittem [[Außenleiter|Phasenleiter]] mit Energie versorgt wurden. Als [[Bahnstrom|Stromsystem]] wurde [[Dreiphasenwechselstrom]] mit einer [[Elektrische Spannung|Spannung]] von 6.600 [[Volt]] und einer [[Netzfrequenz]] von 25 [[Hertz (Einheit)|Hertz]] gewählt.

===== Kraftwerk und Übertragungsleitung =====
Die benötigte [[elektrische Energie]] lieferte das eigens dafür gebaute Kraftwerk im Tumwater Canyon ungefähr 40 km westlich des Tunnels. Für den Antrieb der drei [[Francis-Turbine|Francis-Turbinen]]<ref name=":1">{{Internetquelle |autor= |url=http://www.gngoat.org/tumwater_dam.htm |titel=Tumwater Dam |werk=gngoat.org |hrsg= |datum= |abruf=2019-11-29 |sprache=}}</ref> wurde das Wasser aus dem [[Tumwater Dam]] am [[Wenatchee River]] genutzt. Vom Staudamm führte eine 3,4 km lange aus [[Daube (Fassbau)|Holzdauben]] hergestellte [[Druckrohrleitung|Druckleitung]] zum Maschinenhaus.<ref name=":2" /> Neben dem [[Maschinenhaus]] stand ein 64 m hoher 3.800 m³ fassender Stahltank, der als [[Wasserschloss (Ingenieurwesen)|Wasserschloss]] diente. Jeder der drei Generatoren hatte eine Leistung von 2 MW.<ref name=":1" /> Die Spannung wurde im Kraftwerk auf {{Nowrap|33 kV}} hochgesetzt und über eine 48 km lange [[Hochspannungsleitung]] zum Tunnel gebracht.<ref name=":2">{{Literatur |Autor=Edward P. Burch |Titel=Electric traction for railway trains |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=McGraw-Hill Book Company |Ort=New York |Datum=1911 |ISBN= |Kapitel=Power & Transmission Line |Seiten=350 |Online=https://archive.org/stream/electrictraction00burc/electrictraction00burc#page/349/mode/1up |Abruf=}}</ref>

=== Einstellung ===
1927 wurde der elektrische Betrieb im Vorgriff auf den im Bau befindlichen neuen Tunnel Richtung Westen bis [[Skykomish (Washington)|Skykomish]] ausgedehnt.
Bei dieser Gelegenheit wurde das Dreiphasenwechselstrom-System aufgegeben, die zweipolige Oberleitung abgebaut und die Strecke mit 11 kV, 25 Hz [[Wechselspannung]] neu elektrifiziert.
Die vier [[Drehstromantrieb (Eisenbahn)|Drehstromlokomotiven]] wurden von den [[Elektrolokomotive]]n der [[GN-Klasse Z1|Klasse Z-1]] abgelöst.

=== Unglücke und Zwischenfälle ===
[[Datei:Wellington Avalanche Debris.jpg|mini|Wrack eines Zuges nach der Lawinenkatastrophe von Wellington]]
Auch der Betrieb des Tunnels wurde im Winter durch extreme Schneefälle erschwert und durch [[Lawine]]n gefährdet.
Am [[1. März]] [[1910]] kamen bei einer Lawinenkatastrophe, dem [[Eisenbahnunfall von Wellington]], 96 Menschen ums Leben. Dabei wurden zwei Züge ins Tal gerissen. Wellington wurde daraufhin in Tye umbenannt.

=== Stilllegung ===
1929 wurde der alte Tunnel nach Inbetriebnahme des neuen Tunnels stillgelegt. Der Tunnel existiert noch heute, ist aber einsturzgefährdet und darf deshalb nicht betreten werden.

Der Tunnel und das System aus Spitzkehren wurden 1993 von der [[American Society of Civil Engineers]] in die [[Liste der geschichtlichen Meilensteine der Ingenieurbaukunst|List of Historic Civil Engineering Landmarks]] aufgenommen.

== Der neue Tunnel ==
{{Infobox Tunnel
| Name = (New) Cascade Tunnel
| Nutzung = [[Eisenbahntunnel]]
| Verkehrsverbindung = [[Scenic Subdivision]]
| Ort = [[Kaskadenkette]]
| Länge = 12.537 [[Meter|m]] (ab 1956 12.547 m)
| Röhren = 1
| Bauherr = [[Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)|Great Northern Railway]]
| Baubeginn = 28. Dezember 1925
| Fertigstellung = 12. Januar 1929
| Betreiber = [[Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)|Great Northern Railway]] (bis 1970),<br />[[Burlington Northern Railroad|Burlington Northern]] (1970–2005),<br />[[BNSF Railway|BNSF]] (seit 2005)
| Karte = Cascade Tunnel Stevens Pass.jpg
| Kartentitel = Cascade Tunnel
| Kartenbeschreibung = Verlauf des alten und neuen Cascade Tunnels, der alten Strecke über [[Stevens Pass]] und des [[U.S. Highway 2]]
| Kartengröße =
| Positionskarte = USA Washington
| Portal1-lat = 47/46/12.4/N
| Portal1-long = 120/59/56.1/W
| Portal1-region = US-WA
| Portal1-Name = [[Berne (Washington)|Berne, WA]]
| Portal1-elevation = 878
| Portal2-lat = 47/42/55.2/N
| Portal2-long = 121/8/42.8/W
| Portal2-region = US-WA
| Portal2-Name = [[Scenic (Washington)|Scenic, WA]]
| Portal2-elevation = 693
| Nebenbox = ja
}}

Die Lawinenkatastrophe von Wellington gab den Anstoß zur Planung des neuen Tunnels.
Dieser liegt 153 [[Meter|m]] (502 [[Fuß (Einheit)|ft]]) tiefer als der alte und verkürzt die Eisenbahnstrecke um 14 km (8,7 [[Meile]]n).

[[Datei:Great Northern Railway and A. Guthrie Co. officials at the entrance to the Cascade Tunnel, the longest tunnel in America (7.8 miles).jpg|mini|links|Vertreter der Great Northern Railway und des Bauunternehmens vor dem Tunnelportal]]

=== Bau ===
Die Bauarbeiten begannen am 28. Dezember 1925 und wurden von [[A. Guthrie and Company]] ausgeführt.
Ziel war es, den Tunnel vor dem Winter 1928/1929 fertigzustellen, um den für den Unterhalt der [[Lawinengalerie]]n notwendigen Aufwand einsparen zu können.
Am 12. Januar 1929 wurde der 25 Mio. US-Dollar teure Tunnel<ref>McCoild, Pat: ''Book review 'White Cascade' details drama of deadly 1910 railroad disaster''. In: ''The News Tribune'' (Tacoma, Washington), 25. Februar 2007, S. E08.</ref> dem Betrieb übergeben. Mit einer Länge von 12,5 km (7,77 Meilen) war der Cascade Tunnel damit der längste Eisenbahntunnel der [[Westliche Hemisphäre|Westlichen Hemisphäre]] und gleichzeitig der drittlängste der Welt.<ref>''125 Years of Top Projects''. In: ''Engineering News-Record'' 243 (1999), Nr. 4, S. 41.</ref>

=== Betrieb ===
Die Steigung der Strecke beträgt innerhalb des Tunnels 16 ‰, auf dem Rest der Strecke bis zu 22 ‰.
Es ergaben sich daher die gleichen betrieblichen Probleme wie beim alten Tunnel.

==== Elektrischer Betrieb 1929–1956 ====
Mit der Inbetriebnahme des Tunnels wurde der elektrische Betrieb 1929 auf die 117 km (73,9 Meilen) lange Strecke zwischen [[Wenatchee]] im Osten und [[Skykomish (Washington)|Skykomish]] im Westen ausgedehnt.
Durch die Verwendung von [[Umformer]]lokomotiven der [[Baureihe (Eisenbahn)|Klassen]] [[GN-Klasse Z1|Z-1]] und [[GN-Klasse Y1|Y-1]] wurde es möglich, beim Bremsen Energie in die [[Oberleitung]] [[Rekuperation (Technik)|zurückzuspeisen]].
Mit der [[GN-Klasse W1|Klasse W-1]] wurden ab 1946 die größten je in Nordamerika eingesetzten Elektrolokomotiven auf dieser Strecke eingesetzt.

==== Betrieb seit 1956 ====
Die elektrische Ausrüstung hätte 1956 erneuert werden müssen.
Die Great Northern Railway entschied, den elektrischen Betrieb aufzugeben und stattdessen in [[maschinelle Lüftung]] zu investieren, um den Tunnel für [[Diesellokomotive]]n befahrbar zu machen.
Dadurch entfiel das bis dahin erforderliche Umspannen.

[[Datei:Cascade Tunnel.jpg|mini|links|Das Ostportal des Cascade Tunnel öffnet sich für einen Zug]]
Am östlichen Tunnelportal wurden ein Tor und ein [[Maschinenraum]] für die [[Tunnelbelüftungsanlage]] errichtet.
Der Tunnel verlängerte sich dadurch um 10 m.
Es sind zwei [[Gebläse]] mit einer Leistung von jeweils 597 [[Watt (Einheit)|kW]] (800 [[Horsepower|hp]]) installiert.

Sobald ein Zug von Westen her in den Tunnel einfährt, schließt sich das Tor und es wird [[Frischluft]] in den Tunnel eingeblasen.
Auf diese Weise wird den Dieselmotoren der Lokomotiven kühle, sauerstoffreiche Luft zugeführt.
Solange sich der Zug im Tunnel befindet, arbeiten die Gebläse mit verminderter [[Leistung (Physik)|Leistung]], da sonst ein zu großer [[Druck (Physik)|Druckunterschied]] zwischen dem Tunnel und der Außenluft entstünde.
Das Tor wird vor dem Zug geöffnet und nach der Durchfahrt sofort wieder geschlossen.
Anschließend laufen die Gebläse 20 Minuten lang auf voller Leistung, um [[Abgas]]e aus dem Tunnel zu entfernen.
Für Züge der Gegenrichtung öffnet sich das Tor, wenn diese noch etwa 1 km entfernt sind.

Das Zugpersonal führt [[Atemschutzgerät]]e mit sich für den Fall, dass die Lüftungsanlage ausfällt oder der Zug im Tunnel zum Stehen kommt.
Für den Notfall stehen im Tunnel außerdem im Abstand von 460–760 m (1.500–2.500 ft) [[Sauerstoffflasche]]n und weitere Ausrüstungsgegenstände bereit.

Die zulässige Geschwindigkeit im Tunnel beträgt 40 km/h (25 mph).
Aufgrund des beschriebenen Belüftungsverfahrens ist die Anzahl der den Tunnel durchfahrenden Züge auf 28 pro Tag begrenzt.<ref>{{Internetquelle|url=http://www.coaltrainfacts.org/docs/Washington-State-Freight-Rail-Plan-2010-2030.pdf |zugriff=2020-06-28 |titel=Washington State 2010–2030 Freight Rail Plan |sprache=englisch}} (PDF; 2,9 MB).</ref>

Die Great Northern Railway ging 1970 in der [[Burlington Northern Railroad]] auf.
Diese wiederum verschmolz 2005 mit der [[Atchison, Topeka and Santa Fe Railway]] zur [[BNSF Railway]], von welcher der Tunnel heute betrieben wird.

Durch den Tunnel verkehrt auch der von [[Amtrak]] betriebene [[Empire Builder]].

=== Unglücke und Zwischenfälle ===
Am 4. April 1996 durchbrach ein ostwärts fahrender Zug das Tor, nachdem dieses sich nicht rechtzeitig geöffnet hatte. Verletzte oder Tote waren dabei nicht zu beklagen.
Im Herbst 2001 beschädigte ein im Tunnel entgleister Wagen diverse technische Einrichtungen.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=William D. Middleton
|Titel=When the Steam Railways Electrified
|Verlag=Kalmbach Books
|Ort=Milwaukee
|Datum=1974
|ISBN=0-89024-028-0}}
* {{Literatur
|Autor=Charles & Dorothy Wood
|Titel=The Great Northern Railway
|Verlag=Pacific Fast Mail
|Ort=Edmonds, WA
|Datum=1979
|ISBN=0-915713-19-5}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Cascade Tunnel}}
* {{Webarchiv|url=http://myweb.msoe.edu/~westr/stevens.htm|wayback=20120608014124|text=Stevens Pass, Washington – Places by Robert D. West}}
* [http://content.lib.washington.edu/pickettweb/index.html University of Washington Libraries Digital Collections – Lee Pickett Photographs] (engl.)
* [http://www.gngoat.org/east_portal.htm Cascade Tunnel] (engl.)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Drehstromelektrifikationen}}

{{Normdaten|TYP=g|LCCN=n87870759|VIAF=156035138}}

[[Kategorie:Kaskadenkette]]
[[Kategorie:Eisenbahntunnel in den Vereinigten Staaten]]
[[Kategorie:Erbaut 1900]]
[[Kategorie:Erbaut 1929]]
[[Kategorie:Verkehrsbauwerk in Washington]]
[[Kategorie:Bauwerk im King County (Washington)]]
[[Kategorie:Bauwerk im Chelan County]]
[[Kategorie:Historic Civil Engineering Landmark]]
[[Kategorie:Great Northern Railway (Vereinigte Staaten)]]
[[Kategorie:Tunnel in Nordamerika]]
[[Kategorie:Technisches Denkmal in den Vereinigten Staaten]]
[[Kategorie:BNSF Railway]]
[[Kategorie:Schienenverkehr (Washington)]]
[[Kategorie:Verkehrsbauwerk in Nordamerika]]

Cascade Tunnel - Versionsgeschichte

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