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6 | 2013

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Wasser/Abwasser Das Pipe Express-Konzept im Überblick (von links): das Operatorfahrzeug an der Geländeoberfläche, die unterirdisch arbeitende Tunnelbohrmaschine mit der Fräseinheit darüber sowie der Pipe Thruster für die Vorschubkraft. Pipelines umweltschonend verlegen Ein neues, halboffenes Verlegeverfahren von Pipelines benötigt im Vergleich zur offenen Bauweise eine deutlich geringere Trassenbreite und bedarf keiner Grundwasserabsenkung. Geringer Personaleinsatz Bei der Verlegung mit Pipe Express bohrt eine Tunnelbohrmaschine den Tunnel für die simultan verlegte Pipeline. Der abgebaute Boden wird direkt über die Fräseinheit zu Tage gefördert und neben oder direktauf der Trassegelagert. Zugleich erstellt die Fräseinheit die vertikale Verbindung zwischen der Tunnelbohrmaschine und derGeländeoberfläche. VomOperatorfahrzeug aus wird das kompakte System ferngesteuert. Dieses begleitet das Verlegesystem an der Geländeoberfläche und stellt hierfür sämtliche Logistik bereit. Die Vorschubkraft für die Abbaueinheit und die Pipeline wird von einem oder mehreren Herrenknecht Pipe Thrustern aufgebracht. Mit der neuen Verlegemethode entfälltdas Ausheben großer Gräben. Sokann der Einsatz von schweren Erdbewegungsmaschinenund Personal gering gehaltenwerden, gleichzeitig erhöht sichdie Arbeitssicherheit. Andreas Diedrich Laut der Deutschen Energie Agentur werden bis zum Jahr 2015 zur Integration der Erneuerbaren Energien in die deutsche Stromversorgung 850 Kilometerneue Stromtrassen benötigt–und weitere 3600 Kilometer bis zum Jahr 2020. Auch der Ausbau der Fernwärme spielt in der Energiewende eine wichtige Rolle.Inder Bevölkerungist die Akzeptanz für neue Leitungsprojekte, vor allem beim Freileitungsbau für Stromnetze, gering. Dasverlängertdie Genehmigungsprozesse und somit die Planungszeiträume. In sensiblen Gebieten hat eine unterirdische Verlegung von Hochspannungsleitungen die besten Realisierungschancen.Mit Pipe Express hat die Herrenknecht AG aus Schwanau einVerfahrenentwickelt, mit demPipelines und in Zukunft auch Rohrleitungen schnell und umweltschonend verlegt werden können. In halboffener Bauweise können mit Pipe Express über 2000 Meter lange Pipelines mit einem Durchmesser von 800bis 1500 Millimeterund einerÜberdeckung von bis zu 2,5 Metern eingebaut werden. Erdaushubarbeiten werdenminimiert und Grundwasserabsenkungen entlang der Trasse sind nicht notwendig. Seine Vorteile kann Pipe Express beispielsweise in Projekten voll ausspielen, bei denender Grundwasserspiegel nur wenige Zentimeterunterder Geländeoberfläche liegt, morastiges Gelände vorherrscht oder der Naturschutz eine besondereRolle spielt. Die Hauptkomponenten des Verlegesystems sind eine Tunnelbohrmaschine, eine Fräseinheit mit Buggy, ein Operatorfahrzeug an der Geländeoberfläche sowie ein Pipe Thruster, der die Vorschubkraft für den Verlegeprozess bereitstellt. Der modulare Aufbau der gesamten Anlage ermöglicht einen einfachen Transport und Standortwechselsowie eine hohe Flexibilität bei wechselndenProjektbedingungen. Minimale Erdarbeiten Bei Projekten in besonders anspruchsvollen Gebieten mit nicht standfestem Boden, wasserführenden Schichten und großen Verlegetiefen reduziert die neue Methode die Ausführungs- und Renaturierungskosten. Im Vergleichzur konventionellen, offenen Bauweise verringert sich mit Pipe Expressdie Trassenbreite um biszu70Prozent. Beim Kreuzen landwirtschaftlicher Nutzflächen können dadurch größere Ernteausfälle und langfristige Entschädigungszahlungen vermieden werden. Die kürzere Bauzeit verbessert die Akzeptanz bei Bevölkerung, Landnutzern und Landbesitzern. Das Bodengefüge wird minimal gestört, was die anschließende Rekultivierung vereinfacht. Durch die zügige Pipelineverlegung in einemArbeitsschritt und eine Einsparung von konventionellen Baumaschinen entstehen deutlich weniger Abgase und Lärmemissionen. Erstes Referenzprojekt Die Leistungsfähigkeit von Pipe Expresskonntebei einemerstenReferenzprojekt in den Niederlanden allen Projektbeteiligten bewiesen werden. Ende 2012 wurde in der Nähe von Sevenum auf 500 Metern die erste Pipeline verlegt. Hierbei handelte es sich umein Teilstück der insgesamt 66 Kilometer langen Gaspipeline von Odiliapeel nach Melick. Ein großer Abschnitt der Transportleitung mit einemDurchmes- 40 UmweltMagazin Juni 2013

Die Fräseinheit bei der Arbeit amReferenzprojekt inden Niederlanden Die Tunnelbohrmaschine sorgt für eine hohe Vortriebsgeschwindigkeit. Pipe Express benötigt nur eine schmale Trasse. Bilder (4): Herrenknecht AG ser von 48Zoll wurde vom BauunternehmenVisser+Smit Hanab im Auftrag des Netzbetreibers Gasunie gebaut. Um das Pipe Express-System auchinder Praxis unter realen Bedingungen zu testen und umeseventuell für künftige Baumaßnahmen einzusetzen, ließ die Gasunie den Teilabschnitt mit der neuen Maschine verlegen. Gemeinsam mit Visser+Smit Hanab führte Herrenknechtdie Baumaßnahme durch. In Rekordzeit konnte das Produktrohr,das zumSchutz vorKorrosionmit einem Coating aus Polyethylen (PE) ummantelt ist, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,2 Metern pro Minute verlegt werden. Neben der reinen Abbauleistung der Vortriebsanlage wurdeninSevenum Steuerbarkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz untersucht. Für den Maschinenfahrer warbesonders die hohe Vortriebsgeschwindigkeit eine neue Herausforderung. Die Maschine lässt sich zwar ebenso präzise und auf den Millimeter genau steuern wie eine konventionelle Microtunnellingmaschine,die erforderlichenSteuerkorrekturen müssenaber um ein Vielfaches schnellerumgesetztwerden. Anwendungsvielfalt Der Einsatz vonPipe Expressbegrenzt sichnicht nur auf das Einbringen langer Stahlrohre, sondern bietet ebenso Potenzial für die Verlegung einzelner Rohrsegmente, wie es beim Rohrvortrieb üblich ist. Somit werden oberflächennah und präzise Freigefälleleitungen inden Boden gebracht, ohne aufwändige Sicherungsmaßnahmen für Baugruben entlang der Strecke vornehmen zumüssen. Der Prozess des simultanen Vortreibens eines Rohrstranges inklusiveder Tunnelbohrmaschine verläuftmit Pipe Expressähnlichwie beim Rohrvortrieb. Hierbei wird der Rohrstrang, bestehend aus einzelnen Rohrsegmenten, samt Tunnelbohrmaschine durch denBoden gepresst. Diefür den Abbauvorgang nötige Anpresskraft wirddurch eine Vorschubeinheit aus der Startgrube heraus über den Rohrstrang bis zur Abbaueinheit geführt. Generell begrenzt sich somit die Anwendung vonPipe Expressnicht auf das Verlegen langer Stahlrohre, sondern bietet ebenso die Möglichkeit, kurze Rohrschüsse aus Beton, Steinzeug, GFK oder anderen Werkstoffen millimetergenauinden Bodenzubringen. Im Wesentlichen wird hier der Pipe Thruster gegen eine Vorschubeinheit aus dem Microtunnelling getauscht und die Konstruktion der Startgrube entsprechendangepasst. Perspektiven Der Bedarf anunterirdisch verlegten Versorgungsleitungen für unterschiedliche Nutzungen wird zunehmen. So werden Geothermiekraftwerke, die an Ballungszentren angebunden werden müssen, eine größere Rolle spielen als bisher. Mit Pipe Express wird die unterirdische Verlegung von Leitungssystemenzur Übertragung vonWärme einfacher und umweltverträglicher. Auch wird sich der Bedarf anunterirdischen Kabeltrassen deutlich erhöhen. Besonders im Zuge der Energiewende in Deutschland müssen neue Methoden zur Anwendung kommen, mit denen die Leitungsverlegung schnell und effektiv durchgeführt werden kann. Pipe Express kann auch hier dazu beitragen, Systemezur Spannungsübertragung im Hochleistungssegment schnell und wirtschaftlichinden Bodenzubringen. Das Bundesumweltministerium hat die Entwicklung des neuen Systems gefördert.Eine Fachjury hat Pipe Expressden Innovationspreis der Internationalen Baumaschinenmesse bauma 2013 verliehen. Dipl.-Ing. (FH) Andreas Diedrich, Herrenknecht AG, Schwanau, diedrich.andreas@herrenknecht.de UmweltMagazin Juni 2013 41

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