Aus Baugewerbe Unternehmermagazin 3\2020

Bahnprojekt Stuttgart-Ulm: Tempo im Tunnel

Vier Tunnelbohrmaschinen aus dem badischen Schwanau bauten in fünf Jahren fast 50 Kilometer neue Tunnel für das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm. Unter der Regie der Bauunternehmen entstanden in schwierigem Baugrund drei wesentliche Schlüsselbauwerke des Projekts.

Ein Alltags-Projekt ist das nicht: Tunnelbau für das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm. © Herrenknecht

Alle maschinellen Tunnel für das Bahn­projekt Stuttgart-Ulm wurden in fünf ­Jahren ­Vortriebszeit geräuschlos und zügig aufgefahren. Den Schlusspunkt mit einem gefeierten Durchbruch setzte Ende Oktober 2019 im ­Albvorlandtunnel die auf den Namen ­Wanda („Wendlingen am Neckar durchs Albvorland“) getaufte Tunnelbohrmaschine (TBM) S-1024 ­(EPB-Schild, Durchmesser 10.820 mm). Dies war der vierte und letzte erfolgreiche ­Projektabschluss des Herrenknecht-Bohrquartetts für die Schlüsselbauwerke Filder-, Albvorland- und Boßlertunnel. Insgesamt fast 50 Kilometer Tunnel­infrastruktur bohrten die Maschinen. Sie erfüllten ihre Untergrundmission unter der Regie der ­versierten Vortriebsexperten und Ingenieure der ausführenden drei Baukonsortien sowie unter der Gesamtregie des Bauherrn, der Deutschen Bahn. Das Projekt liegt auf der europäischen Ost-West-­Magistrale Paris-­Bratislava und unterteilt sich in die beiden Großprojekte Stuttgart 21 mit dem Bau des neuen Hauptbahnhofs und der Neuordnung des Stuttgarter Bahnknotens sowie die Neubaustrecke ­Wendlingen-Ulm. Mit dem Bau des Hauptbahnhofs als Durchgangsbahnhof und der Anbindung an das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz verkürzen sich die Reisezeiten im Regional- und Fernverkehr signifikant.

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Das Scharnier Fildertunnel
9,5 Kilometer misst der zweiröhrige Fildertunnel, was ihm den Titel des längsten Tunnelbauwerks zwischen Stuttgart und Ulm einbringt. Für den ­Fildertunnel lieferte Herrenknecht eine Hightech-Maschine vom Typ „umbaubare Multi-Mode-TBM“ (Durchmesser 10.820 mm). Im Herbst 2014 fiel für die TBM SUSE („Stuttgart-Ulm schneller erreicht“) der Startschuss für den Vortrieb von der Filderebene hinunter in Richtung des Stuttgarter Hauptbahnhofs. Über dieses Startportal wickelte die ­Baustelle während der Bohrarbeiten die komplette ­Logistik ab. Die Lösung ersparte der Stadt Stuttgart im ­Talkessel Tausende von Lkw-Fahrten mit Staub- und ­Lärmbelästigung.

Im oberen Abschnitt des Fildertunnels ­arbeitete SUSE im geschlossenen Modus mit Schnecken­förderung, im unteren Fildertunnel im ­offenen mit Förderbandaustrag. Mit dieser Umbau­barkeit der TBM, designt und umgesetzt von Herrenknecht, beherrschten die Vortriebsmannschaften ­unterschiedliche geologische Formationen ­entlang der Tunneltrasse mit maximaler Sicherheit. Für die Vortriebssteuerung setzten die ­Mineure der ­bau­ausführenden ARGE Atcost 21 auf ein ­Navi­gationssystem der Herrenknecht-Konzern­gesellschaft VMT. In vier TBM-Vortriebssektionen ­gliederte­­ ­sich das Großprojekt zwischen Stuttgarter ­Innenstadt und Filderebene: Ost- und ­West­röhre jeweils mit ­Oberem und Unterem Filder­tunnel. Bereits früh in der Planungsphase und ­später ­konkret in der Durchführung – beispielsweise bei ­TBM-­Demontage oder TBM-Umbau – waren die Herrenknecht-Teams beteiligt. So bei den ­Arbeiten nach der ­ersten ­Vortriebsstrecke in der Ost­röhre des ­Oberen ­Fildertunnels: Um hier die TBM-­Demontage im gebohrten Tunnel effizient und sicher ­realisieren zu können, war von Anfang an eine enge ­Kooperation der Projekt­beteiligten ­gefordert. Bei einem Schilddurchmesser von 10,82 Meter und einem ­Innendurchmesser des Tunnels von nur 9,6 Meter gelang die Demontage und der Rück­transport zum Startportal nur deshalb im ­vorgegebenen ­Zeit­rahmen, weil alle technischen und ­logis­tischen Anforderungen vorab präzise geplant und ­an­schließend auf der Baustelle um­­gesetzt ­wurden.

Richard Lutz, Vorstandsvorsitzender der ­Deutschen Bahn, stellte anlässlich des finalen Durchbruchs von SUSE im September 2019 fest: „Der Fildertunnel als Scharnier zwischen Tal­kessel, Flughafen und Neubaustrecke ist ein wesent­licher Teil des Projekts. Ich danke allen Mineuren und Ingenieuren für ihre Arbeit am Tunnel. Hier haben Bau- und Ingenieurskunst Außerordent­liches geschaffen.“

Im Doppelpack am Albvorlandtunnel
Für den Albvorlandtunnel zwischen Kirchheim unter Teck und Wendlingen am Neckar mit zwei EPB-Schilden stemmten die Herrenknecht-Spezialisten zusammen mit der Crew des ausführenden ­Bau­unternehmens die ersten Herausforderungen bereits vor dem Andrehen des riesigen Schneidrades. Um den Zeitplan für den Albvorlandtunnel ­einzuhalten, orderte Implenia Construction bei Herrenknecht zwei baugleiche Maschinen – eine für jede der beiden Röhren. Der Ablaufplan für die Baustellenmontage gab vor, dass beide Maschinen zeitgleich im engen Startschacht montiert werden: bei einem Durchmesser von 10,82 Meter und nur wenigen Metern Abstand zwischen den Maschinen ein schwieriger Job. Eine Crew aus 20 Herrenknecht-Mitarbeitern montierte beide TBMs am Tunnel-Ostportal bei Kirchheim unter Teck. Hierbei folgten sie einem detaillierten Plan, nach dem die Baugruppen nach und nach auf der Baustelleneinrichtungsfläche vormontiert und für die Endmontage in den engen Startschacht abgelassen wurden.

7,6 Kilometer der Nordröhre des Albvorland­tunnels fuhr der auf den Namen Sibylle (nach der Sagengestalt Sibylle von der Teck) getaufte Herrenknecht-EPB-Schild von Januar 2018 bis Anfang August 2019 bei Spitzenleistungen von bis zu 200 Meter pro Woche auf. Wanda legte die acht ­Kilo­meter in der parallelen Südröhre zwischen November 2017 und dem Durchbruch im Oktober 2019 bei bis zu 186 Meter pro Woche zurück.

Schneller als gedacht am Boßlertunnel
Der 8,8 Kilometer lange, zweiröhrige Boßler­tunnel ist neben dem Fildertunnel und dem ­Albvorlandtunnel das dritte Tunnelbauwerk auf der Neubau­strecke zwischen Stuttgart und Ulm, für das ­Herrenknecht maschinelle Vortriebstechnik ­lieferte. Am ­Startportal bei Aichelberg fand die ­Taufe von Tunnel und TBM „Käthchen“ ­(Durchmesser 11.340 mm) im ­November 2014 statt. ­Kontinuierlich schraubten die Mineure die täglichen ­Vortriebs­werte nach oben. Bereits nach nur gut zwei Monaten war die 1.000-Meter-Marke geknackt.

Die Tübbinge, also die Betonfertigteile für den ­Tunnelausbau, wurden für den Boßlertunnel in ­Schalungen von Herrenknecht Formwork in einer eigens errichteten Fabrik im Bereich des Tunnel­portals Aichelberg produziert. Insgesamt 60.000 Tübbinge wurden im Boßlertunnel verbaut. Die Bohrarbeiten kamen schnell und sicher ­voran, so dass die Entscheidung fiel, mit der TBM ­weitere ­Tunnelabschnitte aufzufahren, die ursprünglich konventionell gebaut werden sollten. Bereits Anfang November 2016 feierten die Mineure der bau­ausführenden ARGE ATA Tunnel Albaufstieg den Durchbruch nach 8,8 Kilometer in der ­ersten, ­östlichen Röhre. Mitte April 2017 nahm sich ­Käthchen die zweite, westliche Röhre vor, die sie bereits Anfang Juni 2018 nach Bestleistungen von bis zu 214 Meter Tunnelbau pro Woche erfolgreich fertiggebohrt ­hatte.

Tonnenschwere 180-Grad-Wende
Die Erwartungen bei den Maschinenvortrieben zwischen Stuttgart und Ulm waren von allen Seiten groß. Höchste Sicherheitsstandards und sportliche Bauzeitenpläne legten die Latte für den Projekt­erfolg hoch. Neben der Technologie der Tunnelbohr­maschinen sowie des Zusatzequipments machte laut Unternehmensangaben das Schwanauer Service-Commitment den Unterschied auf der Baustelle. Oliver Boiger, Leiter Field Service bei Herrenknecht, erklärte: „Auf Anfrage des Joint Ventures haben wir für dieses Sonderprojekt das Konzept erstellt, und zwar bis ins letzte Detail. Wir haben alles nötige Equipment auf die Baustelle geschafft und schließlich die komplette Wende durchgeführt.“

Ende Juli 2018 hatte TBM SUSE in der West­röhre von der Filderebene kommend eine unterirdische Kaverne kurz vor dem neuen unterirdischen ­Stuttgarter Hauptbahnhof erreicht. Hier galt es, die 120 Meter lange TBM um 180 Grad zu ­wenden für den ­an­schließenden Vortrieb der Oströhre des ­unteren Fildertunnels. Oliver Boigers Team setzte zuerst die 1.400 Tonnen schwere Schild­maschine mit dem Schneidrad auf eine Art Schlitten auf mit ­Stickstoff gefüllte Kissen. Über in der Kaverne ­ausgelegte Stahlplatten manövrierten sie den Schild um die enge Kurve auf engem Raum und ohne ­Zeitverlust.

Anschließend kamen die sechs Nach­läufer an die Reihe, die die Herrenknecht-Spezialisten ­ent­sprechend getrennt hatten. Einen nach dem anderen verfrachteten sie die Nachläufer auf ­selbstfahrenden Transportplattformen (SPMT) von der West- in die Oströhre. Dort, in einem ­vorab ­konventionell ausgebrochenen Tunnelabschnitt, fügten das Herrenknecht-Service-Team Schildmaschine und Nachläufer nach und nach wieder zusammen. „Es ist alles glatt­gegangen, aber ein ­Alltagsjob war das nicht. Mit unserer Erfahrung und unserer Kompetenz haben wir den Kunden bei ­diesem Projektmeilenstein optimal unterstützt“, sagt Boiger.

„Ich gratuliere allen, die auf den Baustellen ­zwischen Stuttgart und Ulm mit angepackt haben und dieses wichtige Großprojekt vorangetrieben haben, zu ihrem großartigen Erfolg“, sagt Dr.-Ing. E.h. Martin Herrenknecht, Gründer und Vorstandsvorsitzender der Herrenknecht AG.

Über den Tunnelbauer
Maschinelle Tunnelvortriebstechnik für leistungsfähige und umweltfreundliche Eisenbahntunnelprojekte gehört zum Kerngeschäft der Herrenknecht AG. Insgesamt mehr als 810 Kilometer Eisenbahntunnel sowie darüberhinaus rund 2.200 Kilometer Metrotunnel wurden bisher mit Herrenknecht-Tunnel­bohrmaschinen weltweit von Bauunternehmen aufgefahren.

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