Bahnbrechender Vortrieb für zügige Verbindungen

Das „Bahnprojekt Stuttgart – Ulm“ liegt auf der europäischen Ost-West-Magistrale Paris – Budapest und unterteilt sich in die beiden Großprojekte „S21 – Neuordnung Bahnknoten Stuttgart“ mit dem Bau des neuen, tiefer gelegten Hauptbahnhofs sowie die „Neubaustrecke Wendlingen – Ulm“. Mit dem Umbau des Hauptbahnhofs zum Durchgangsbahnhof und der Anbindung an das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz verkürzen sich die Reisezeiten im Regional- und Fernverkehr signifikant.

Entlang der Neubaustrecke entstehen mehrere Tunnelbauwerke mit Herrenknecht-Vortriebstechnik. Insgesamt vier Tunnelbohrmaschinen graben sich auf fast 50 Kilometern für die Projekte Fildertunnel, Boßlertunnel und Albvorlandtunnel auf der vorgesehenen neuen Zugstrecke durch den Untergrund. Durch das Bahnprojekt sollen sich die Reisezeiten zwischen Stuttgart und Ulm nahezu halbieren. Rund zehn Millionen Fahrgäste pro Jahr werden vom Projekt profitieren.

Herausforderung Geologie

Der Grund dafür sind die unterschiedlichen Gesteinsschichten: Die Maschine muss Stubensandstein und Knollenmergel sowie unausgelaugten Gipskeuper durchdringen. Durch ihre Umbaubarkeit passiert die Multi-Mode-TBM die unterschiedlichen geologischen Formationen mit maximaler Sicherheit.

Entlang der Tunneltrasse überwindet die Maschine eine Höhendifferenz von insgesamt 155 Metern mit einem Gefälle bzw. einer Steigung von bis zu 2,5 Prozent. Nur in der geologischen Übergangszone auf ungefähr der Hälfte der Strecke kommt die Maschine nicht zum Einsatz. Dort lösen Mineure das Material mit Bagger und Lockerungssprengungen aus dem Berg. Aufgrund dieser komplexen Projektanforderungen war zunächst kein maschineller Tunnelvortrieb beim Fildertunnel vorgesehen. Der besonders flexible und umbaubare Maschinentyp Multi-Mode-TBM von Herrenknecht hat den Bauherren jedoch vom maschinellen Vortrieb auf einem Großteil der Tunnelstrecke überzeugt.

Nach der traditionellen Taufe der Maschine auf den Namen SUSE („Stuttgart-Ulm schneller erreicht“) im Juli 2014 und dem Vortriebsstart in Richtung Hauptbahnhof im November 2014 schließt die TBM den ersten Bauabschnitt in der Oströhre nach gut 4 Kilometern Vortrieb bis zum Anfang der geologischen Übergangszone im November 2015 erfolgreich ab. Die komplexe Logistik wird während der Bohrarbeiten über das Startportal abgewickelt. Diese Lösung erspart der Stadt Stuttgart im Talkessel Tausende Lkw-Fahrten mit Staub- und Lärmbelästigung. Im Anschluss steht die Demontage der Maschine im Tunnel an. Sie wird für den zweiten von insgesamt vier Vortrieben in der parallelen Weströhre fit gemacht, die wieder in Richtung Hauptbahnhof führt.

Millimetergenau: unterirdische TBM-Demontage

Um den komplexen Bauablauf, einschließlich der TBM-Demontage im gebohrten Tunnel, schnell und sicher realisieren zu können, waren von Anfang an eine enge Kooperation aller Projektbeteiligten sowie individuelle Detaillösungen gefordert. Bei einem Schilddurchmesser von 10,82 Metern und einem Innendurchmesser des Tunnels von 9,6 Metern gelingt die Demontage und der Rücktransport zum Startportal nur deshalb im vorgegebenen Zeitrahmen, weil alle maschinentechnischen und logistischen Anforderungen vorab präzise geplant und anschließend auf der Baustelle umgesetzt werden. Bereits früh in der Planungsphase sind die Herrenknecht-Teams beteiligt.

Den zweiten Vortriebsabschnitt nimmt die Multi-Mode-TBM vom Filderportal anschließend in Richtung Hauptbahnhof im Juni 2016 in Angriff. Ein Jahr später, im Juli 2017, erreicht sie in der Weströhre die geologische Übergangszone, durch die sie anschließend durchgeschleppt wird. Von November 2017 bis Juli 2018 absolviert SUSE erfolgreich den dritten Vortrieb für den Fildertunnel und erreicht die Kaverne, in der sie für den letzten Vortrieb in der Oströhre zurück in Richtung Filder um 180° gewendet wird.

Fildertunnel

Boßlertunnel

Unter der Schwäbischen Alb in Richtung Ulm entsteht bei Überdeckungen von bis zu 250 Metern mit einem Herrenknecht-EPB-Schild (Ø11,34 Meter) der 8,8 Kilometer lange, doppelröhrige Boßlertunnel. Er ist der Eisenbahntunnel mit dem bisher größten maschinell ausgebrochenen Durchmesser in Deutschland und wird voraussichtlich 2022 in Betrieb gehen.

Ruckzuck von Ulm nach Stuttgart

Am Startportal bei Aichelberg findet die Taufe von TBM („Käthchen“) im November 2014 statt, im April 2015 legt der Riesenwurm los. Bereits im Juni 2015 wird der eintausendste Vortriebsmeter gebohrt und mit Tübbingen ausgebaut, die in Schalungen von Herrenknecht Formwork in einer eigens errichteten Fabrik im Bereich des Tunnelportals Aichelberg produziert werden. Insgesamt 60.000 Tübbinge werden im Boßlertunnel verbaut.

Die Bohrarbeiten kommen so schnell und sicher voran, dass die Entscheidung getroffen wird, mit der TBM weitere Abschnitte aufzufahren, die ursprünglich konventionell gebaut werden sollten. Bereits Anfang November 2016 feiern die stolzen Mineure den finalen Durchbruch nach 8,8 Kilometern in der Oströhre. Mitte April 2017 nimmt „Käthchen“ den Vortrieb der Weströhre auf, den sie Anfang Juni 2018 nach Wochenbestleistungen von bis zu 214 Metern Tunnelbau pro Woche erfolgreich abschließt. Insgesamt fährt die TBM von Herrenknecht in der ersten Röhre knapp 7,8 Kilometer und in der zweiten Röhre sogar 8,8 Kilometer auf – das ist fast die gesamte.

Boßlertunnel

Albvorlandtunnel

Der rund 8 Kilometer lange Albvorlandtunnel ist das dritte Tunnelbauwerk auf der Neubaustrecke zwischen Stuttgart und Ulm, für das Herrenknecht maschinelle Vortriebstechnik liefert. Hier setzt das beauftragte Bauunternehmen zwei Tunnelbohrmaschinen parallel ein, die – von Osten nach Westen – jeweils 7,5 bzw. knapp 8 Kilometer eingleisige Tunnelröhren auffahren. Die Vortriebserfahrungen aus den benachbarten Losen des Filder- und des Boßlertunnels helfen unter anderem das Design der Schneidräder für die Albvorlandtunnelmaschinen zu optimieren. Außerdem gilt es, die Besonderheiten der Montage- und Anfahrsituation am Albvorlandtunnel beim Schild- und Nachläuferdesign zu berücksichtigen.

Nachdem beide als EPB-Schilde (Ø 10.820 mm) ausgelegte Maschinen im März 2017 erfolgreich die Abnahme durch den Kunden im Schwanauer Werk absolviert haben, führt eine Crew aus 20 spezialisierten Herrenknecht-Experten die Montage am Ostportal bei Kirchheim unter Teck durch. Hierbei folgen sie einem ausgeklügelten Plan, nach dem Baugruppen nach und nach auf der Baustelleneinrichtungsfläche montiert und in den engen Startschacht abgelassen werden.

Im Oktober 2017 wird der Baubeginn durch eine offizielle Feier eingeläutet. 7,6 Kilometer der Nordröhre des Albvorlandtunnels fährt 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 Metern pro Woche auf. WANDA legt die 8 Kilometer in der parallelen Südröhre zwischen November 2017 und dem Durchbruch im Oktober 2019 bei bis zu 186 Metern pro Woche zurück. Sie setzt mit diesem finalen Durchbruch den Schlusspunkt für das Herrenknecht-Bohrquartett für die Schlüsselbauwerke Filder-, Albvorland- und Boßlertunnel.

Albvorlandtunnel