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Technologien

Grabenlos Rohre verlegen mit E-Power Pipe

Rohre verlegen ganz ohne Graben und über Hunderte von Metern? Das E-Power-Pipe-Verfahren macht es möglich. Implenia Trenchless setzt das innovative Verfahren beim Bau der fast 700 km langen Gleichstromleitung SuedLink in Deutschland ein und leistet damit einen Beitrag zur Energiewende.

E-POWER-PIPE BEI IMPLENIA: So funktioniert das Verfahren

E-Power Pipe - Herrenknecht AG

Deutschland hat sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt: Im Jahr 2050 sollen mindestens 80% der Stromversorgung aus erneuerbaren Energien stammen. Eine grosse Herausforderung für das Stromnetz – denn grüner Strom wird derzeit überwiegend im windreichen Norden und im sonnigen Süden der Bundesrepublik erzeugt. Um auch in Zukunft eine stabile und sichere Stromversorgung zu gewährleisten, müssen die Stromnetze an die veränderte Erzeugungsstruktur angepasst werden. Hier kommt SuedLink ins Spiel, das grösste Netzausbauprojekt Deutschlands und Europas. Diese insgesamt fast 700 Kilometer lange Gleichstrom-Leitung soll ab 2026 Windstrom in den Süden und Strom aus Photovoltaik in den Norden Deutschlands transportieren.Umgesetzt wird SuedLink von den Übertragungsnetzbetreibern TenneT und TransnetBW.

MEHR ZU SUEDLINK: Website besuchen

Modernste grabenlose Technik

SuedLink wird vollständig als Erdkabel geplant – und Implenia baut mit. In einer ARGE Implenia Trenchless etwa am Umspannwerk Grossgartach eine Kabelleerohrtrasse über 3x455 Meter erstellt. Dafür wurden parallel drei Bohrungen mit ca. 2 bis 5 Metern Überdeckung aufgefahren. Die von Implenia grabenlos verlegten Leerrohre dienen zum späteren Einzug der SuedLink-Gleichstromerdkabel. Eine besondere Schwierigkeit: Die Strecke verläuft direkt neben einer Strasse mit Rechtskurve und war daher nicht gerade. 

In einem Pilot-Projekt setzte Implenia hier zur Bohrung das vom deutschen Hersteller Herrenknecht entwickelte E-Power Pipe-Verfahren ein. Das E-Power Pipe-Verfahren dient der grabenlosen Installation von Produktrohren mit kleinem Durchmesser in geringen Tiefenlagen. Über lange Distanzen von mehr als einem Kilometer werden sowohl druckfeste als auch nicht-druckfeste Produktrohre schnell, sicher und präzise verlegt.

Durchbruch! Mit hoher Präzision kann die Maschine Rohrleitungen, Strassen oder auch kleinere Gewässer sicher unterqueren

Die Technologie kurz erklärt:

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Im Startschacht wird ein Pressenrahmen installiert. Mit seiner Hilfe werden im ersten Schritt die spezielle Vortriebsmaschine und die für das E-Power Pipe-Verfahren entwickelten wiederverwendbaren Stahlvortriebsrohre entlang der vorgegebenen Trasse durch das Erdreich vorgeschoben.  

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Nach dem Durchstich am Zielpunkt wird die Vortriebsmaschine vom Vortriebsstrang getrennt. 

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In der Zielbaugrube wird nun am Vortriebsrohrstrang ein Zugkopf montiert. Mit diesem wird das vorgefertigte, zur Installation bereit liegende Produktrohr verbunden.  

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Mit Rückziehen der Vortriebsrohre durch den Pressenrahmen wird das Produktrohr sukzessive eingezogen. Das Bohrloch bleibt somit permanent mechanisch gestützt. Während des Einzugs wird das Produktrohr unter Zugabe von Verfüllmaterial mechanisch und thermisch an den Untergrund angebunden. 

Umweltschonender Alleskönner

Herzstück der E-Power-Pipe-Technologie ist eine komplett ferngesteuerte Vortriebsmaschine, die mit einer Strahlförderpumpe (Jetpump) und einem integrierten Hydraulikaggregat ausgestattet ist. Diese erste sogenannte AVNS-Maschine(Automatische Vortriebsmaschine Nass Strahlpumpe)kam in Grossgartach zu ihrem vierten Einsatz. 

Mit hoher Präzision kann die Maschine den geplanten Streckenverlauf einhalten und so bestehende Infrastrukturen wie Rohrleitungen, Strassen, Schienen oder auch kleinere Gewässer sicher unterqueren. Für das Bauvorhaben Grossgartach war dies extrem wichtig, denn das Baugebiet liegt in einer Grundwasser-Schutzzone. Zudem mussten ein Starkregen-Entwässerungskanal und mehrere Hochspannungsleitungen unterquert werden. Hier wäre der Aushub einer offenen Baugrube aufgrund der komplizierten Infrastruktur nicht möglich gewesen.

Das E-Power-Pipe-Verfahren im Einsatz in Grossgartach

Die Verlegung der Rohre mit dem E-Power-Pipe-Verfahren erfolgt über lange Strecken ohne Umwelteinflüsse, da die Oberflächen und der Bodenaufbau weitestgehend erhalten bleiben. In anspruchsvollem Gelände ist das Verfahren damit eine umweltschonende Alternative zur offenen Bauweise. Ein weiterer positiver Effekt: Der Einsatz von Baumaschinen und LKWs wird erheblich verringert, somit auch die Lärm- und Emissionsbelastung.

Vorteile des E-Power Pipe-Verfahrens

  • Grabenlose, ferngesteuerte, präzise Installation von druckfesten und nicht-druckfesten Produktrohren mit kleinem Durchmesser (max. 500 Millimeter) in geringen Tiefenlagen über lange Distanzen 

  • Sichere Unterquerung bestehender Infrastrukturen wie Rohrleitungen, Strassen, Schienen oder kleiner Gewässer – sehr setzungsarmes Verfahren 

  • Stützdruck anpassbar an die vorhandene Geologie – Ausbläser nahezu ausgeschlossen 

  • Geringe Erdbewegungen, kein schweres Gerät zwischen Start- und Zielbaugrube, keine Belästigung der Anlieger durch Lärm- und Abgasemissionen, Weiternutzung landwirtschaftlicher Flächen während der Bauausführung, kaum Rekultivierungsmaßnahmen nötig 

  • Vermessungsgenauigkeit der Bohranlage, abhängig von Boden und Überdeckung, ca. +/- 15 Zentimeter 

  • Breites Anwendungsspektrum für die Verlegung von Kabelschutzrohren bzw. Erdkabeln zum Ausbau des Stromnetzes, Pipelines für die Gasversorgung, zur Fernwärmenutzung oder zum Transport von Wasserstoff 

Pioniere im Untergrund

In dieser Art wurde E-Power Pipe weltweit bislang nur von Implenia angewendet. Die dafür eingesetzte Maschine, die es bisher nur ein einziges Mal gibt, konnte durch Implenia bereits für mehrere Projekte angemietet werden. Aktuell befindet sich diese noch in der Pilot-Phase.  

Kommentare der Beteiligten

Florian Fischer, Projektleiter, Implenia Trenchless

«Unsere Erfahrunge mit dem Verfahren waren bisher durchwegs positiv.» 

«Unsere Erfahrungen mit dem Verfahren auf den bisherigen Projekten waren durchweg positiv und ich bin mir sicher, dass wir E-Power Pipe in Zukunft öfter einsetzen werden. Die wertvollen Erkenntnisse, die wir durch die Arbeiten in Bacharach und Grossgartach gewonnen haben, sind ein enormer Wissensvorsprung für Implenia, von dem letztendlich natürlich auch unsere Kunden profitieren.» 

«Die Erkenntnisse, die wir gewonnen haben, geben uns einen enormen Wissensvorsprung.» 

Florian Fischer, Implenia Trenchless 

Dr. Marc Peters, Leitung Geschäftsfeld Energie, Herrenknecht AG

«Implenia ist im breiten Spektrum des Tunnel- und Rohrleitungsbau ganz vorne dabei.»

«Implenia ist im breiten Spektrum des Tunnel- und Rohrleitungsbau ganz vorne dabei. Als jahrzehntelanger Technologie-Partner sind wir bei Herrenknecht sehr stolz, Implenia immer wieder bei besonders herausfordernden Projekten mit innovativer Technologie unterstützen zu können. Im maschinellen Kabelleitungsbau, beim grabenlosen Verlegen sehr kleiner Rohrdurchmesser über lange Streckenhaltungen, setzen wir mit E-Power Pipe neue Standards. Das wurde im ersten Projekt in Bacharach deutlich, das wesentlich früher als geplant erfolgreich abgeschlossen werden konnte. Dass wir jetzt beim gemeinsamen Projekt in Grossgartach für den SuedLink das nächste Vorhaben mit modernster Technik begleiten dürfen, freut uns ganz besonders.»

Wolfgang Kuhn, Bautechnik SuedLink, TransnetBW GmbH

«Wir freuen uns, dass wir in enger Zusammenarbeit mit Implenia Erfahrungen mit dem innovativen Verfahren sammeln konnten.» 

«Wir freuen uns, dass wir zu einem frühen Zeitpunkt und in enger Zusammenarbeit mit Implenia die Chance hatten, Erfahrungen mit dem innovativen E-Power Pipe-Verfahren am zukünftigen SuedLink Konverterstandort in Leingarten sammeln zu können. In die als vorgezogene Massnahme grabenlos verlegten Leerrohre sollen später die SuedLink Gleichstomerdkabel eingezogen werden – auf den letzten, infrastrukturell anspruchsvollen Metern hin zum Konverter.»

Implenia Trenchless: Spezialist für grabenloses Bauen

Implenia Trenchless ist Teil der Implenia Business Unit Spezialtiefbau und bietet in allen Heimatmärkten von Implenia grabenlose Verlegemethoden in den Durchmessern DN800 –DN3200 an.  

Für die Abteilung Trenchless ist der Markt der Energieversorger neben dem urbanen Infrastrukturbau (Entwässerung, Fernwärme, Wasserversorgung) ein sehr interessanter Zielmarkt der nächsten Jahre. Die enge Zusammenarbeit mit den Implenia Business Units Spezialtiefbau und Tunnelbau ist einer der Schlüsselfaktoren für erfolgreiche Projekte. 

2018 wurde das Leistungsportfolio von Implenia Trenchless mit dem E-Power Pipe-Verfahren ergänzt. Implenia Trenchless kann somit Bohrungen mit einem Durchmesser von 505 Millimetern über Strecken von mehr als einem Kilometer und minimaler Überdeckung von unter zwei Metern realisieren. Mit diesem Verfahren hat Implenia bereits für den Netzbetreiber Amprion 6x680 Meter Kabelleerrohre für 110 kV-Trassen und für den Netzbetreiber TransnetBW 3x455 Meter Kabelleerrohre für 525kV-Trassen verlegt.