Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg 2017 - Sonderpreis

Die Herrenknecht AG, Schwanau, erhält beim diesjährigen Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg den Sonderpreis der Jury – und zwar für ihr grabenloses Erdkabel-Verlegeverfahren mit dem Microtunnel-Bohrverfahren E-Power Pipe*. Das Verfahren schafft ohne offene Gräben Verlegedistanzen von bis zu 1,5 km auf einer geraden Strecke. Im Durchmesser der Vortriebsmaschine und der Pilotrohre von nur 505 mm sind sämtliche eigens dafür entwickelten Technologien für Bohrung, Vorschub, Vermessung und Förderung des abgebauten Materials untergebracht. Sowohl das Pilotprojekt als auch ein erster Baustelleneinsatz wurden Anfang 2017 erfolgreich abgeschlossen. Die Markteinführung ist für noch für diesen Sommer geplant.

Werden beim Netzausbau Erdkabel verlegt, geschieht das bisher meist in offener Bauweise. Die hohe Lagegenauigkeit, die geringe Tiefe, der kleine Durchmesser der Kunststoff-Schutzrohre, vor allem aber die Verlegedistanzen von 1 bis 1,5 km - in dieser Aufzählung stecken Herausforderungen, denen herkömmliche grabenlose Technologien nicht gewachsen sind. Bislang konnten Erdkabel nur bei kurzen Unterquerungen von Hindernissen grabenlos verlegt werden.

Da das Verfahren mit der E-Power Pipe jedoch die Eingriffe an der Oberfläche deutlich reduziert, werden künftig auch längere Abschnitte ohne offene Gräben verlegt werden können. Dabei werden 9 m lange Stahlvortriebsrohre vom Start bis zum maximal 1,5 km entfernten Zielpunkt eingebracht. Im Startschacht, der je nach Örtlichkeit auch für die Kabelverbindungsstellen (Muffen) verwendet werden kann, befindet sich ein Pressenrahmen, der den Rohrstrang vorschiebt. Nach Durchstich am Zielpunkt wird die Bohrmaschine an der Spitze demontiert. Anschließend werden die Kabelschutzrohre aus Kunststoff an den Pilot-Stahlrohrstrang angekoppelt.

Mit dem Rückzug des Rohrstrangs durch den Pressenrahmen am Startpunkt werden sie in das Bohrloch eingezogen. Die Schnittstellen der Vortriebsrohre sind optimiert, da in möglichst rasch durchgeführten (Ent-)Kopplungsvorgängen enormes Potenzial zur Beschleunigung der Arbeiten liegt; so werden bohrtechnisch deutlich über 10 m/h möglich. Hinzu kommen Zeiten für die Erstellung der Start- und Zielgruben sowie für das Einziehen des Schutzrohres. Gebohrt wird mit einem um zweimal 360 Grad drehbaren Schneidrad, angetrieben durch ein Hydraulikaggregat. Das gelöste Material fällt durch Öffnungen in die Brecherkammer und wird dort zerkleinert. Eine Strahlpumpe saugt das Material mithilfe der Bohrspülung aus der Kammer und schiebt es bis zu 1,5 km aus dem Vortriebsrohrstrang heraus bis zum Startpunkt.

Hier wird es in feste und flüssige Bestandteile getrennt, bevor die Bohrspülung wieder zur Maschine gepumpt wird. Die Maschinenfahrerin oder der Maschinenfahrer stellt, unterstützt durch eine Steuersoftware, sicher, dass die Bohrung nicht mehr als +/- 50 mm vom Plan abweicht. Bis zu einer Felsdruckfestigkeit von 30 Megapascal schafft die Maschine die bis zu 1,5 km lange Verlegestrecke ohne Werkzeugwechsel.

Angestrebt ist, dass die großen Gleichstromkabelprojekte wie die Nord-Süd-Trassen, spätestens 2025 ans Netz gehen. „Diese sind laut Gesetzgebung vorrangig als Erdkabel zu planen“, erklärt Dr. Marc Peters, Leitung Geschäftsfeld Energie bei Herrenknecht. „Die grabenlose Technik kann dabei helfen, die Belastungen bei der Kabelverlegung zu verringern und so die Akzeptanz für die Trassen zu erhöhen.“

*Das Verfahren entwickelte Herrenknecht gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber Amprion sowie der RWTH Aachen, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

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