Mitten unter der Elbe hat sich eine fast 200 m lange und rund 700 t schwere Tunnelbohrmaschine durch wechselnde Bodenschichten gearbeitet. Nach einem rund 5,2 km langen Vortrieb erreichte die Spezialmaschine „Elsa“ die Zielbaugrube auf der niedersächsischen Seite der Elbe. Damit ist der Tunnelvortrieb für einen der technisch anspruchsvollsten Abschnitte des Netzausbauprojekts SuedLink geschafft.
Der Tunnel ist weder für Autos noch für Züge gedacht. Er dient dem Einbau und späteren Betrieb von Höchstspannungskabeln. Künftig sollen sechs 525-kV-Gleichstromkabel durch die Röhre mit rund 4 m Innendurchmesser verlaufen. Sie sollen vor allem Windstrom aus Norddeutschland in die Verbrauchszentren im Süden übertragen.
Warum unter der Elbe überhaupt ein Tunnel gebaut wurde
SuedLink zählt zu den größten Infrastrukturprojekten Deutschlands. Die rund 700 km lange Höchstspannungs-Gleichstromverbindung, kurz HGÜ, verbindet Schleswig-Holstein mit Bayern und Baden-Württemberg. Sie soll Strom aus dem Norden dorthin bringen, wo Industrie und Ballungsräume besonders viel Energie benötigen.
Die Querung der Elbe stellte die Planer jedoch vor besondere Herausforderungen. Da SuedLink als Erdkabelprojekt realisiert wird, brauchte es auch für die Flussquerung eine unterirdische Lösung. Für die Elbquerung wurde deshalb ein begehbarer Kabeltunnel gewählt.
Diese Bauweise schützt die Kabel und erleichtert spätere Wartungs- und Reparaturarbeiten. Fachleute können den Tunnel betreten, Leitungen kontrollieren und Komponenten erreichen, ohne die Elbe erneut mit einem Bauverfahren unterqueren zu müssen.
Spezialmaschine für schwierige Geologie
Für die Elbquerung kam eine speziell auf die örtlichen Bodenverhältnisse ausgelegte Tunnelbohrmaschine von Herrenknecht zum Einsatz. „Elsa“ arbeitet als sogenanntes Mixschild. Dieser Maschinentyp eignet sich für wechselnde Bodenarten und kann sowohl in bindigen Böden als auch in lockeren Sand- oder Kiesschichten eingesetzt werden.
Genau diese Flexibilität war unter der Elbe nötig. Auf der rund 5,2 km langen Strecke wechselten sich unter anderem Sand, Kies, Klei, Torf und Ton ab. Der Schild der Tunnelbohrmaschine besitzt einen Durchmesser von knapp 5 m. Der spätere Tunnel kommt auf rund 4 m Innendurchmesser.
Lauenburger Ton stellte besondere Anforderungen
Die größte Herausforderung war nicht allein die Länge des Tunnels, sondern vor allem der Baugrund. Als anspruchsvoll gilt insbesondere der sogenannte Lauenburger Ton. Dieses Material kann bei Wasserkontakt quellen und an Werkzeugen haften. Im Tunnelbau kann das dazu führen, dass Schneidwerkzeuge und Abbaukammer stärker belastet werden und der Vortrieb schwieriger wird.
Um solche Risiken zu beherrschen, arbeitete das Mixschild mit einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf. Eine Bentonitsuspension stützte die Ortsbrust, half beim Abdichten gegen Wasser und transportierte das gelöste Bodenmaterial aus der Abbaukammer. Erst diese Technik machte den kontrollierten Vortrieb durch die wechselnden Schichten möglich.
Arbeiten unter hohem Wasserdruck
Der Tunnel verläuft unter der Elbe, abschnittsweise rund 20 m unter der Flusssohle. Darüber liegt eine stark befahrene Wasserstraße. Entsprechend hoch waren die Anforderungen an den Vortrieb.
Die Tunnelbohrmaschine musste den Druck in der Abbaukammer laufend an Boden- und Wasserverhältnisse anpassen. Das war wichtig, um Setzungen an der Oberfläche und unkontrollierte Wassereintritte zu vermeiden. Der Vortrieb erfolgte deshalb unter permanenter Überwachung.
Auch Arbeiten am Schneidrad konnten aufwendig werden. Wenn Werkzeuge kontrolliert oder ausgetauscht werden mussten, konnten Einsätze unter Druckluftbedingungen erforderlich sein. Solche Arbeiten folgen strengen Sicherheitsregeln, weil Beschäftigte nach dem Einsatz kontrolliert ausgeschleust und dekomprimiert werden müssen.
Der Tunnel entstand Ring für Ring
Während sich der Bohrkopf Meter für Meter vorarbeitete, entstand direkt hinter der Maschine bereits die endgültige Tunnelröhre. Ein hydraulischer Erektor setzte dafür vorgefertigte Betonsegmente, sogenannte Tübbinge, zu geschlossenen Ringen zusammen. Anschließend stützte sich die Tunnelbohrmaschine mit Hydraulikzylindern gegen den zuletzt eingebauten Ring ab und schob sich weiter nach vorne.
Insgesamt wurden rund 24.000 Tübbinge verbaut. Sie bilden die tragende Innenschale des Tunnels und sorgen für Stabilität und Dichtigkeit.
Auch die Baugruben waren anspruchsvoll
Vor dem Start der Tunnelbohrmaschine musste zunächst der Startschacht auf der schleswig-holsteinischen Seite vorbereitet werden. Die Zielbaugrube bei Wischhafen auf der niedersächsischen Seite wurde parallel für den späteren Durchbruch und die Bergung der Maschine hergestellt.
Die Baugruben reichen rund 20 bis 25 m in die Tiefe. Um sie gegen Grundwasser und Erddruck zu sichern, kamen tiefe Schlitzwände zum Einsatz. Je nach Abschnitt reichen diese deutlich tiefer als die eigentliche Baugrube. Zusätzlich wurden massive Unterwasserbetonsohlen eingebaut. Sie verhindern, dass die Baugruben durch den Auftrieb des Grundwassers nach oben gedrückt werden.
Erst mit diesen Vorarbeiten konnte die Tunnelbohrmaschine im Startschacht montiert und für den Vortrieb vorbereitet werden.
Platz für sechs Höchstspannungskabel
Mit dem Durchbruch ist die Arbeit am Bauwerk noch nicht beendet. Zunächst wird die Tunnelbohrmaschine zerlegt und aus der Zielbaugrube geborgen. Danach folgen der technische Innenausbau und die Vorbereitung für den Kabeleinzug.
Vorgesehen sind sechs 525-kV-Gleichstromkabel. Vier Kabel bilden später die beiden HGÜ-Systeme für den regulären Stromtransport. Zwei weitere Kabel sind als Reserve vorgesehen und sollen die Betriebssicherheit erhöhen.
Zusätzlich erhält der Tunnel technische Ausrüstung. Dazu gehören unter anderem Beleuchtung, Lüftung, Sicherheitstechnik und ein Schienensystem für Wartungsfahrzeuge.
Die Inbetriebnahme von SuedLink ist derzeit für 2028 geplant. Mit dem erfolgreichen Durchbruch unter der Elbe ist nun ein wichtiger Meilenstein erreicht. Fertig ist der Kabeltunnel damit aber noch nicht: Innenausbau, technische Ausrüstung und Kabeleinzug stehen noch aus.
Nach einem Bauingenieurstudium und einer Ausbildung zum Online-Redakteur folgten 10 Jahre als bautechnischer Redakteur bei einer Internet-Agentur. Dort hat er zum Beispiel ein Baulexikon mit über 15.000 Begriffen aufgebaut, das zeitweise auch von OBI genutzt wurde. Eine Auskopplung davon mit speziellen Begriffen rund um den Fertighausbau ist noch auf fertighaus.de zu finden.
Es folgten 10 Jahre als Webtexter beim wohl größten Bad-Onlinshop Deutschlands. Dort war er dafür zuständig, dass die Seite für alle Begriffe rund ums Badezimmer (und Leuchten) gut bei Google rankt. Außerdem war er dort verantwortlicher Redakteur für das Magazin.
Aktuell arbeitet er als Content-Manager beim VDI Verlag. Dort kümmert er sich um all die technischen Themen, die Ingenieure interessiert.
Seit 2012 betreibt er bauredakteur.de und schreibt hier über Themen rund um Bauen, Wohnen, Einrichten und Garten.
Nach einem Bauingenieurstudium und einer Ausbildung zum Online-Redakteur folgten 10 Jahre als bautechnischer Redakteur bei einer Internet-Agentur. Dort hat er zum Beispiel ein Baulexikon mit über 15.000 Begriffen aufgebaut, das zeitweise auch von OBI genutzt wurde. Eine Auskopplung davon mit speziellen Begriffen rund um den Fertighausbau ist noch auf fertighaus.de zu finden.
