Implenia im Interview: Tiefe Perspektiven

Städte wachsen, werden dichter und durch Extremwetterereignisse gleichzeitig verletzlicher. Implenia ist Bau- und Immobiliendienstleister und realisiert grosse Infrastrukturprojekte unter der Erde. Wird der Untergrund künftig zur zweiten Ebene der Stadt? 

Davon bin ich überzeugt. Allerdings würde ich dabei zwischen einer zweiten Infrastrukturebeneund einer zweiten Stadtunterscheiden. Ich glaube nicht, dass wir künftig ganze Wohnquartiere, Einkaufszentren oder öffentliche Lebensräume unter die Erde verlagern werden. Der Mensch braucht Tageslicht, Grün und den Aufenthalt im Freien. Das wird sich auch in Zukunft nicht ändern. Anders sieht es bei der technischen Infrastruktur aus. Alles, was kein Sonnenlicht benötigt und an der Oberfläche wertvolle Flächen beansprucht, wird aus meiner Sicht Schritt für Schritt in den Untergrund wandern. Dazu gehören Verkehr, Logistik, Energieversorgung, Leitungsnetze oder auch Speicheranlagen. Der Untergrund wird damit zur technischen Ebene der Stadt – und genau darin liegt sein grosses Potenzial. 

Städte wie Montreal, Helsinki oder Singapur verfügen über weit verzweigte unterirdische Netzwerke, die Mobilität, Handel und öffentliche Einrichtungen miteinander verbinden. Ist das auch ein Modell für mitteleuropäische Städte? 

Ich habe selbst einige Zeit in Kanada gelebt und die unterirdischen Verbindungssysteme dort erlebt. Man muss allerdings immer die jeweiligen Rahmenbedingungen betrachten. In Kanada oder Finnland spielen die klimatischen Bedingungen eine grosse Rolle. Wenn man bei minus zwanzig Grad von einem Gebäude ins andere gelangen kann, ohne nach draussen zu müssen, ist das natürlich ein erheblicher Vorteil. Für Mitteleuropa sehe ich diese Notwendigkeit weniger. Deshalb glaube ich auch nicht, dass wir komplette unterirdische Stadtlandschaften entwickeln werden. Das bedeutet aber keineswegs, dass der Untergrund an Bedeutung verliert – im Gegenteil. Ich glaube vielmehr, dass wir die technischen Funktionen einer Stadt konsequent nach unten verlagern werden. Wenn uns das gelingt, gewinnen wir oberirdisch Flächen zurück, die wir heute für Strassen, Verkehr oder technische Infrastruktur benötigen. Genau dort entsteht dann die eigentliche Lebensqualität. 

Sie sehen die Zukunft also eher darin, den Menschen oberirdisch wieder mehr Lebensraum zu ermöglichen, als diesen unter die Erde zu bringen? 

Ganz genau. Ich finde diesen Gedanken viel überzeugender. Wenn wir Verkehr, Logistik und grosse Teile der technischen Infrastruktur unterirdisch organisieren, entstehen an der Oberfläche völlig neue Möglichkeiten. Stellen Sie sich vor, Strassenräume könnten entsiegelt, begrünt oder in Aufenthaltsräume umgewandelt werden. Wo heute LKW-Verkehr dominiert, könnten künftig Bäume, Wasserflächen oder öffentliche Plätze entstehen. Das verändert die Qualität einer Stadt enorm. Ich denke dabei auch an Logistik. Unterirdische Logistiksysteme könnten auf stark frequentierten innerstädtischen Korridoren dazu beitragen, den LKW-Verkehr an der Oberfläche deutlich zu reduzieren und damit Strassen, Anwohner und Umwelt zu entlasten. Auch Rechenzentren oder Energiezentralen können an geeigneten Standorten unterirdisch angeordnet werden – etwa bei grosser Flächenknappheit, besonderen Sicherheitsanforderungen oder wenn bestehende Kavernen genutzt werden können. Das wird keine universelle Lösung sein, kann aber im Einzelfall sinnvoll sein. Alles, was funktional notwendig ist, aber keinen Bezug zum öffentlichen Stadtraum braucht, könnte langfristig in den Untergrund verlagert werden. 

Der Untergrund ist allerdings kein beliebig verfügbarer Raum. Seine Nutzung muss langfristig koordiniert werden, und der zusätzliche bauliche Aufwand muss durch einen klaren gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen gerechtfertigt sein. Entscheidend ist daher nicht, möglichst viel unter die Erde zu verlegen, sondern den Untergrund dort zu nutzen, wo dadurch langfristig ein echter Mehrwert für die Stadt und ihre Bewohner entsteht. 

«Ich glaube, dass wir die technischen Funktionen einer Stadt konsequent nach unten verlagern werden. Wenn uns das gelingt, gewinnen wir oberirdisch Flächen zurück, die wir heute für Strassen, Verkehr oder technische Infrastruktur benötigen. Genau dort entsteht dann die eigentliche Lebensqualität.» 

Thomas Fiest

Der Klimawandel stellt Städte vor immer grössere Herausforderungen – Hitze, Starkregen und Trockenperioden treten häufiger auf. Welche Rolle kann der Untergrund dabei spielen, Städte klimaresilienter zu machen? 

Hier sehe ich enormes Potenzial. Häufig wird der Untergrund vor allem mit Verkehr oder Tunnelbau in Verbindung gebracht. Das ist sicherlich nach wie vor ein wichtiger Aspekt, aber aus meiner Sicht greift das zu kurz. Gerade mit Blick auf den Klimawandel kann der Untergrund künftig eine zentrale Funktion übernehmen. Nehmen wir Starkregenereignisse. Wir erleben heute immer häufiger, dass innerhalb kürzester Zeit enorme Wassermengen auf die Städte treffen. Das Problem ist dabei weniger die Gesamtmenge des Niederschlags als vielmehr seine Intensität. Unsere bestehenden Entwässerungssysteme sind auf solche Spitzenbelastungen vielerorts nicht ausgelegt. Deshalb sehe ich grosse Chancen darin, unterirdische Speicher- und Rückhalteräume zu schaffen. Dort könnte Regenwasser zunächst aufgenommen und zwischengespeichert werden, anstatt sofort in die Kanalisation oder in Gewässer abgeleitet zu werden. Das entlastet die Infrastruktur und reduziert gleichzeitig das Risiko von Überflutungen. 

Für mich endet der Gedanke aber nicht beim Rückhalten des Wassers. Eigentlich müssen wir uns die Frage stellen, warum wir dieses Wasser überhaupt möglichst schnell wieder aus der Stadt herausleiten. Viel sinnvoller wäre es doch, einen Teil davon gezielt zu speichern und in Trockenperioden wieder verfügbar zu machen. Damit liessen sich Grünanlagen bewässern, Stadtbäume versorgen oder andere wasserintensive Bereiche unterstützen. Gerade in Zeiten längerer Hitze- und Dürrephasen wird Wasser zu einer immer wertvolleren Ressource. 

Das bedeutet, das Prinzip der Schwammstadt sollte künftig nicht nur oberirdisch, sondern auch unterirdisch gedacht werden? 

Ganz genau. Der Begriff Schwammstadt wird häufig mit begrünten Dächern, entsiegelten Flächen oder Versickerungsmulden verbunden. All das ist wichtig. Aber ich bin überzeugt, dass wir den Untergrund viel stärker in dieses Gesamtsystem integrieren sollten. 

In vielen Regionen Mitteleuropas fällt im Jahresmittel grundsätzlich noch ausreichend Niederschlag. Das Problem liegt aber zunehmend in seiner zeitlichen und räumlichen Verteilung: Längere Trockenphasen wechseln sich mit sehr intensiven Niederschlagsereignissen ab. Wenn wir Wasser unterirdisch zwischenspeichern können, gewinnen wir Zeit und Flexibilität. Wir können Überschüsse aufnehmen und sie dann dort einsetzen, wo sie später benötigt werden. Der Untergrund wird damit zu einem aktiven Bestandteil des urbanen Wassermanagements – nicht nur als technischer Speicher, sondern als wichtiger Baustein einer klimaangepassten Stadt. 

Sie haben noch einen weiteren Aspekt angesprochen: den Untergrund als Energiequelle. Welche Möglichkeiten sehen Sie dort? 

Das finde ich fast noch spannender. Ab etwa zehn bis fünfzehn Metern Tiefe schwankt die Temperatur des Untergrunds jahreszeitlich nur noch wenig und liegt in Mitteleuropa häufig bei etwa zehn bis zwölf Grad. Über Erdsonden und Wärmepumpen kann dieses Temperaturniveau im Winter als Wärmequelle genutzt werden. Im Sommer kann das Erdreich umgekehrt Wärme aus Gebäuden aufnehmen und damit als Wärmesenke dienen. Es gibt bereits Pilotprojekte, bei denen thermisch aktivierte Tunnelbauteile Wärme aus dem umgebenden Erdreich erschliessen. Das ist noch keine flächendeckende Standardlösung, aber die technischen Möglichkeiten sind vorhanden und entwickeln sich kontinuierlich weiter. 

Ich finde diesen Ansatz besonders interessant, weil Infrastruktur so plötzlich eine Doppelfunktion erhält. Ein Tunnel dient dann nicht mehr ausschliesslich dem Verkehr, sondern gleichzeitig auch der Energieversorgung. Genau solche Mehrfachnutzungen werden in Zukunft an Bedeutung gewinnen. 

Unterirdisches Bauen beginnt immer mit einer geologischen Frage. Gleichzeitig werden Planung und Bau zunehmend digital. Wie hat sich der Tunnelbau in den vergangenen Jahren verändert? 

Ich würde sogar sagen, dass sich der Tunnelbau in den vergangenen zwanzig Jahren grundlegend verändert hat. Früher war der Untergrund in vielen Bereichen tatsächlich noch ein Stück weit unbekannt. Man hat entlang einer geplanten Tunnelachse in regelmässigen Abständen Bohrungen durchgeführt und daraus geologische Schnitte erstellt. Das war die Grundlage der Planung. Heute arbeiten wir immer noch mit Bohrungen – daran hat sich zunächst gar nicht so viel geändert. Der entscheidende Unterschied liegt darin, was wir anschliessend mit diesen Daten machen. Aus den einzelnen Bohrpunkten entstehen heute dreidimensionale Modelle des Untergrunds, in denen geologische, geotechnische und hydrogeologische Informationen zusammengeführt werden. Diese Modelle ermöglichen uns Simulationen, die früher schlicht nicht möglich waren. Wir können beispielsweise berechnen, wie sich der Baugrund unter Belastung verhält, welche Setzungen zu erwarten sind oder wie sich Grundwasserströmungen verändern könnten. Dadurch lassen sich Risiken wesentlich besser einschätzen und Bauabläufe deutlich präziser planen. 

Natürlich wird der Untergrund niemals vollständig berechenbar sein. Tunnelbau bedeutet immer, mit natürlichen Gegebenheiten zu arbeiten. Aber wir verstehen den Baugrund heute wesentlich besser als noch vor einigen Jahrzehnten. 

Welche Rolle spielt dabei das Grundwasser? Gerade in dicht bebauten Städten ist es ein sensibles Thema. 

Das Grundwasser ist tatsächlich eines der wichtigsten Planungsthemen. Grössere unterirdische Bauwerke können die natürlichen Grundwasserströmungen beeinflussen. Deshalb gehört die Hydrogeologie heute zu den zentralen Disziplinen jeder Tunnelplanung. Unser Ziel ist allerdings nicht, diese Strömungen dauerhaft zu verändern, sondern den natürlichen Wasserhaushalt möglichst zu erhalten. Auch dabei helfen uns die digitalen Modelle. Sie zeigen sehr genau, welchen Einfluss ein Bauwerk auf das Grundwasser haben könnte und welche Massnahmen erforderlich sind, um diesen Einfluss zu minimieren. Dafür gibt es unterschiedliche Lösungen. Man kann beispielsweise Grundwasserdurchlässe vorsehen oder spezielle Filterschichten einbauen, damit das Wasser weiterhin seinen natürlichen Weg nehmen kann. In anderen Fällen wird mit Infiltrationsbrunnen gearbeitet, über die Wasser gezielt wieder in den Boden eingeleitet wird. Gerade diese Möglichkeiten zeigen, wie sehr sich der Tunnelbau weiterentwickelt hat. Früher hätte man viele Zusammenhänge erst während des Baus erkannt. Heute können wir sie bereits in der Planung simulieren und entsprechend berücksichtigen. 

Brandschutz, Lüftung, Rettungswege oder komplexe Baugrundverhältnisse – was ist heute die grösste technische Herausforderung beim Bauen unter der Erde? 

Für diese Themen verfügen wir heute über umfassende Regelwerke und ausgereifte technische Lösungen. Sie bleiben dennoch projektbestimmend. Die eigentlichen Herausforderungen liegen heute jedoch häufig in den komplexen Rahmenbedingungen innerstädtischer Vorhaben: bestehende Bebauung, laufender Verkehr, Leitungsnetze, Anwohnerinteressen und eine extrem anspruchsvolle Baustellenlogistik. 

Ein gutes Beispiel ist unsere Baustelle am Marienhof in München. Dort entsteht in einer ARGE mit unserem Partner Hochtief im Rahmen der zweiten Stammstrecke eine der tiefsten unterirdischen Stationen Deutschlands – mitten im historischen Zentrum der Stadt. Wir bauen rund 45 Meter unter der Oberfläche, unmittelbar neben dem Rathaus und in unmittelbarer Nähe denkmalgeschützter Gebäude. Das bedeutet, dass wir nicht nur eine technisch hoch anspruchsvolle Station erstellen, sondern gleichzeitig Rücksicht auf eine Vielzahl bestehender Infrastrukturen nehmen müssen. U-Bahn-Linien, Leitungen, Kanäle, historische Bauwerke und natürlich der laufende Stadtverkehr – all das existiert bereits und muss während der gesamten Bauzeit funktionieren. 

Bei innerstädtischen Projekten liegt die besondere Herausforderung daher häufig weniger in einer einzelnen technischen Disziplin als im Zusammenspiel aller technischen, logistischen und städtischen Rahmenbedingungen. Die eigentliche Kunst besteht darin, diese komplexen Bauvorhaben so umzusetzen, dass das städtische Leben möglichst wenig beeinträchtigt wird. 

Implenia setzt dabei konsequent auf digitale Planungsmethoden wie Building Information Modeling (BIM). Welche Rolle spielen Digitalisierung und Künstliche Intelligenz heute im Tunnelbau? 

Für mich liegt der größte Vorteil zunächst nicht primär im Einsatz künstlicher Intelligenz, sondern in einer gemeinsamen integrierten Datenbasis. Früher hat praktisch jede Planungsdisziplin ihre eigenen Pläne erstellt. Geologen, Tragwerksplaner oder TGA-Planer arbeiteten häufig nebeneinander. Viele Konflikte wurden deshalb erst auf der Baustelle sichtbar. 

Mit BIM arbeiten heute alle Beteiligten an einem gemeinsamen digitalen Modell. Geologie, Hydrogeologie, Tragwerksplanung, technische Gebäudeausrüstung oder bestehende Infrastruktur fliessen dort zusammen. Dadurch erkennen wir Kollisionen oder Planungsfehler wesentlich früher und können sie bereits in der Entwurfsphase lösen.  

Auf der Baustelle selbst entstehen heute enorme Datenmengen. Moderne Tunnelbohrmaschinen liefern kontinuierlich Informationen über Anpresskräfte, Werkzeugverschleiss, Materialverhalten oder Mörtelverbräuche. Diese Daten lassen sich mit den digitalen Baugrundmodellen vergleichen. Für solche Auswertungen kommen zunehmend KI-gestützte Verfahren zum Einsatz. Dadurch erkennen wir sehr früh, wenn sich der tatsächliche Untergrund anders verhält als erwartet. Wir können schneller reagieren und den Vortrieb entsprechend anpassen. 

Ein weiterer wichtiger Bereich ist die sogenannte Predictive Maintenance. Früher wurde häufig erst dann repariert, wenn ein Bauteil ausgefallen war. Heute analysieren wir die Betriebsdaten der Maschinen kontinuierlich und erkennen viele Verschleisserscheinungen bereits im Vorfeld. Wartungsarbeiten können dadurch geplant werden, bevor ein ungeplanter Stillstand entsteht. Das erhöht nicht nur die Verfügbarkeit der Maschinen, sondern verbessert auch die Wirtschaftlichkeit der Projekte erheblich. 

Ein nächster Entwicklungsschritt im Tunnelbau ist die breitere Nutzung digitaler Zwillinge. Anders als ein statisches BIM-Modell wird ein digitaler Zwilling kontinuierlich mit Mess- und Betriebsdaten aktualisiert. Dadurch können Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung über den gesamten Lebenszyklus miteinander verbunden werden. Im Hochbau ist dies zum Teil schon Standard.  

Sie beschäftigen sich seit fast drei Jahrzehnten mit dem Tunnelbau. Was hat Sie ursprünglich an diesem Fachgebiet fasziniert – und was begeistert Sie bis heute?

Mich hat immer gereizt, dass der Untergrund etwas ist, das wir nicht unmittelbar sehen können und das trotzdem die Grundlage für nahezu jede Infrastruktur bildet. Als ich Ende der 1990er-Jahre in den Tunnelbau eingestiegen bin, hatte das noch einen gewissen Abenteuercharakter. Bei jedem Vortrieb wusste man zwar aufgrund der Erkundungen ungefähr, was einen erwarten könnte – aber eben nie ganz genau. Man öffnete die Ortsbrust und musste innerhalb kurzer Zeit entscheiden, wie der Baugrund zu sichern war und wie es weitergeht. Gerade als junger Ingenieur war das eine enorme Verantwortung. Diese unmittelbare Verbindung zwischen Theorie und Praxis hat mich damals sehr gereizt. 

Heute hat sich das Berufsbild stark verändert. Durch digitale Modelle, Simulationen und moderne Messtechnik ist vieles planbarer und sicherer geworden. Das ist eine sehr positive Entwicklung. Der Tunnelbau ist dadurch datenbasierter, transparenter und in vielen Bereichen besser beherrschbar geworden, ohne dass er seinen Reiz verloren hätte. Mich begeistert heute vor allem die Dimension der Projekte und ihre Bedeutung für die Gesellschaft. Wir bauen Infrastruktur, die über Generationen genutzt wird. Wenn man nach Jahren auf eine Baustelle zurückblickt und sieht, welchen Mehrwert sie für eine Stadt oder eine ganze Region geschaffen hat, dann ist das ein sehr erfüllendes Gefühl. 

Gibt es Projekte, die diese Entwicklung für Sie besonders gut widerspiegeln? 

Da gibt es einige. Besonders spannend ist für mich sicherlich die bereits erwähnte zweite Stammstrecke in München, wo wir nebst der Station Marienhof mit dem Ostbahnhof noch ein weiteres Los bauen. Solche Projekte zeigen sehr eindrucksvoll, wie anspruchsvoll innerstädtischer Tunnelbau heute geworden ist. Und dann sind da natürlich die grossen Alpentransversalen. Implenia arbeitet derzeit an der zweiten Röhre des Gotthard-Strassentunnels, am Semmering- und Brenner-Basistunnel sowie am Mont-Cenis-Tunnel der Verbindung Lyon-Turin. Solche Bauwerke sind weit mehr als reine Tunnel. Insbesondere die drei Bahnprojekte verändern Verkehrsströme in ganz Europa und schaffen zusätzliche Kapazitäten für die Verlagerung des Güterverkehrs von der Strasse auf die Schiene. Gerade diese internationale Dimension macht solche Projekte unglaublich spannend. Man baut nicht nur für eine einzelne Stadt, sondern für ein europäisches Verkehrsnetz. 

Mit dem Blick auf Europa wird derzeit auch wieder intensiver über Schutzräume und zivile Resilienz diskutiert. Welche Rolle könnte dieses Thema künftig beim Bauen unter der Erde spielen? 

In der Schweiz gehören Schutzräume seit vielen Jahren selbstverständlich zur öffentlichen und privaten Infrastruktur. Dort werden sie bei Wohngebäuden oder kommunalen Einrichtungen von Anfang an mitgedacht. Das ist historisch gewachsen. Ich glaube, dass wir künftig stärker darüber nachdenken werden, verschiedene Funktionen miteinander zu verbinden. Wenn ohnehin unterirdische Infrastruktur entsteht, sollte man prüfen, ob sie sich im Bedarfsfall auch für den Bevölkerungsschutz nutzen lässt. U-Bahn-Stationen oder andere größere unterirdische Bauwerke können beispielsweise so geplant werden, dass sie im Ernstfall zusätzliche Schutzfunktionen übernehmen. Dabei geht es aus meiner Sicht weniger darum, völlig neue Bauwerke ausschließlich für diesen Zweck zu errichten. Viel sinnvoller erscheint es mir, vorhandene Infrastruktur intelligent mehrfach zu nutzen. Genau solche Mehrfachfunktionen werden künftig immer wichtiger werden. 

Zum Abschluss wagen wir noch einen Blick in die Zukunft. Wenn Sie sich die europäische Stadt des Jahres 2050 vorstellen – welches Bild haben Sie vor Augen? 

Ich sehe eine Stadt, die wesentlich konsequenter als Gesamtsystem gedacht wird. Der Untergrund übernimmt dort viele Aufgaben, die heute noch oberirdisch Platz beanspruchen. Verkehr, Logistik, Energieversorgung, Leitungsnetze, Speicheranlagen oder auch Rechenzentren bilden eine leistungsfähige technische Infrastruktur unter der Erde. An der Oberfläche entsteht dadurch Raum für das, was eine lebenswerte Stadt ausmacht: Grünflächen, Wasser, öffentliche Plätze und Orte der Begegnung. Städte werden dadurch nicht nur attraktiver, sondern auch widerstandsfähiger gegenüber den Herausforderungen des Klimawandels. Deshalb würde ich meine Vision in einem Satz zusammenfassen: Oben lebt der Mensch – unten arbeitet die Technik. 

Vielen Dank für den spannenden Einblick!