Mitten unter der Elbe hat sich eine fast 200 m lange und rund 700 t schwere Tunnelbohrmaschine ihren Weg durch Sand, Kies, Torf und Ton gebahnt. Nach einem rund 5,2 km langen Vortrieb erreichte die Spezialmaschine „Elsa“ jetzt den Zielschacht auf der niedersächsischen Seite der Elbe. Damit ist einer der technisch anspruchsvollsten Abschnitte des Netzausbauprojekts SuedLink abgeschlossen.
Der Tunnel dient weder dem Straßen- noch dem Schienenverkehr. Er wurde ausschließlich für den Bau einer Höchstspannungsleitung errichtet. Künftig sollen sechs 525-kV-Gleichstromkabel durch die rund vier Meter breite Röhre verlaufen und Windstrom aus Norddeutschland in die Verbrauchszentren des Südens transportieren.
Warum unter der Elbe überhaupt ein Tunnel gebaut wurde
SuedLink zählt zu den größten Infrastrukturprojekten Deutschlands. Die rund 700 km lange Höchstspannungs-Gleichstromverbindung (HGÜ) verbindet Schleswig-Holstein mit Bayern und Baden-Württemberg. Sie soll Windstrom aus den Küstenregionen dorthin transportieren, wo Industrie und Ballungsräume den größten Energiebedarf haben.
Die Querung der Elbe stellte die Planer jedoch vor besondere Herausforderungen. Da SuedLink als Erdkabelprojekt realisiert wird, musste auch für die Flussquerung eine unterirdische Lösung gefunden werden. TenneT und TransnetBW entschieden sich deshalb für einen begehbaren Kabeltunnel. Diese Bauweise ermöglicht nicht nur den geschützten Einbau der Leitungen, sondern erleichtert auch spätere Wartungs- und Reparaturarbeiten erheblich. Defekte Kabel lassen sich kontrollieren oder austauschen, ohne die Elbe erneut unterqueren zu müssen.
Spezialmaschine für schwierige Geologie
Für die Elbquerung entwickelte der Tunnelbohrmaschinenhersteller Herrenknecht eine speziell auf die örtlichen Bodenverhältnisse abgestimmte Maschine. „Elsa“ arbeitet als sogenanntes Mixschild. Dieser Maschinentyp eignet sich besonders für wechselnde Bodenarten und kann sowohl in bindigen Böden als auch in lockerem Sand oder Kies sicher eingesetzt werden.
Genau das war unter der Elbe erforderlich. Auf der 5,2 km langen Strecke wechselten sich Sand, Kies, Klei, Torf und Ton immer wieder ab. Der Schild der Tunnelbohrmaschine besitzt einen Durchmesser von knapp 5 m. Nach dem Ausbau misst der fertige Tunnel rund 4 m im Innendurchmesser.
Lauenburger Ton stellte Ingenieure vor besondere Herausforderungen
Die größte Herausforderung war nicht die Länge des Tunnels, sondern der Baugrund. Vor allem der sogenannte Lauenburger Ton gilt im Tunnelbau als schwierig. Das Material kann bei Wasserkontakt aufquellen und haftet stark an den Schneidwerkzeugen der Tunnelbohrmaschine. Dadurch besteht die Gefahr, dass sich der Bohrkopf zusetzt und der Vortrieb erheblich erschwert wird.
Um dies zu verhindern, arbeitet das Mixschild mit einem geschlossenen Bentonitkreislauf. Die Bentonitsuspension stützt die Ortsbrust, verhindert das Eindringen von Wasser und transportiert gleichzeitig das abgebaute Bodenmaterial aus der Abbaukammer ab. Erst diese Technik machte einen sicheren Vortrieb durch die wechselnden Bodenschichten möglich.
Arbeiten unter hohem Wasserdruck
Der Tunnel verläuft rund 20 m unter der Flusssohle. Über ihm befindet sich eine der wichtigsten Schifffahrtsrouten Deutschlands.
Entsprechend hoch waren die Anforderungen an den Vortrieb. Die Tunnelbohrmaschine musste den Druck in der Abbaukammer permanent an die Boden- und Wasserverhältnisse anpassen. Schon geringe Abweichungen hätten Setzungen an der Oberfläche oder Wassereinbrüche verursachen können.
Auch Wartungsarbeiten am Bohrkopf waren anspruchsvoll. Mussten Schneidwerkzeuge ausgetauscht werden, erfolgte dies teilweise unter Druckluftbedingungen. Die Monteure arbeiteten dabei ähnlich wie Taucher in einer Druckkammer. Nach jedem Einsatz mussten sie eine längere Dekompressionsphase einhalten.
Der Tunnel entstand Ring für Ring
Während sich der Bohrkopf Meter für Meter vorarbeitete, entstand unmittelbar dahinter bereits die endgültige Tunnelröhre. Ein hydraulischer Erektor setzte dafür vorgefertigte Betonsegmente, sogenannte Tübbinge, zu geschlossenen Ringen zusammen. Anschließend drückten Hydraulikzylinder die Tunnelbohrmaschine gegen den fertigen Ring weiter nach vorne.
Insgesamt wurden rund 24.000 Tübbinge verbaut. Sie bilden heute die tragende Innenschale des Tunnels und sorgen dauerhaft für Stabilität und Dichtigkeit.
Auch die Schächte waren anspruchsvolle Ingenieurbauwerke
Bevor „Elsa“ überhaupt starten konnte, mussten zunächst die Start- und Zielschächte gebaut werden. Die Baugruben reichen rund 20 bis 25 m in die Tiefe. Um sie gegen den hohen Grundwasserdruck zu sichern, errichteten die Bauunternehmen bis zu 50 m tiefe Schlitzwände. Zusätzlich kamen massive Unterwasserbetonsohlen zum Einsatz, die verhindern, dass die Baugruben durch den Auftrieb des Grundwassers nach oben gedrückt werden.
Erst nach Fertigstellung dieser Bauwerke konnte die Tunnelbohrmaschine montiert und in den Schacht abgesenkt werden.
Platz für sechs Höchstspannungskabel
Mit dem erfolgreichen Durchbruch ist die Arbeit noch nicht beendet. Zunächst wird die Tunnelbohrmaschine vollständig zerlegt und aus dem Zielschacht geborgen. Danach beginnt der technische Innenausbau.
Anschließend werden sechs 525-kV-Gleichstromkabel in den Tunnel eingezogen. Vier Leitungen bilden später die beiden HGÜ-Systeme für den regulären Stromtransport. Zwei weitere Kabel dienen als Reserve und erhöhen die Betriebssicherheit. Zusätzlich erhält der Tunnel Beleuchtung, Lüftung, Sicherheitstechnik sowie ein Schienensystem, auf dem künftig Wartungsfahrzeuge verkehren können.
Die Inbetriebnahme von SuedLink ist derzeit für 2028 geplant. Mit dem Tunnel unter der Elbe ist nun eines der technisch anspruchsvollsten Bauwerke der gesamten Trasse fertiggestellt.
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.
