Die Tunnelvortriebsmaschine „S1127“: High-Tech „Made in Baden“

580 Tonnen schwer, 84 Meter lang, 960 KW stark – eine Tunnelvortriebsmaschine „Made by Herrenknecht“ gehört neben den gigantischen Kohletagebau-Förderern zu den größten Maschinen, die sich auf der Erde bewegen und eingesetzt werden. Beziehungsweise: unter ihr. Denn diese Maschinen graben Tunnel, seien sie für Eisenbahnstrecken oder Autobahnen, Wasserkanäle oder – wie demnächst in Frankfurt – für U-Bahnen. Die Tunnelvortriebsmaschine „S1127“ wird von der zweiten Jahreshälfte 2018 an die beiden unterirdischen Röhren der U5-Verlängerung ins Europaviertel bohren. Die Nummer ist kein Zufall: Die Frankfurter ist die 1.127 Großmaschine, die die Firma Herrenknecht seit ihrer Gründung 1977 hergestellt hat.

Herrenknecht – einen besseren, bodenständigeren Namen könnte ein Weltmarktführer in diesem High-Tech-Segment nicht haben, wenn er im badischen Schwanau beheimatet ist. Schon bei der Anfahrt auf der Autobahn sind Herrenknecht-LKW zu sehen. Neugier weckt – wenn sie nicht abgedeckt ist – die Ladung, denn oft transportieren die Laster nur ein Teil, das für den Laien nach Größe und Form unmöglich zuzuordnen ist. Aber schwer muß es sein, wenn für seinen Transport ein mehrachsiger 38-Tonner notwendig ist. Hat man an der Abfahrt Lahr dann die A5 verlassen, kann man schon nach wenigen Metern auf den Wänden der großen Werkshallen lesen, um was es hier geht: „Tunnelvortriebsmaschinen aus Schwanau… weltweit im Einsatz“.

Mitte Januar bestand für Mitarbeiter der VGF und der SBEV (der Stadtbahn-Europaviertel-Entwicklungsgesellschaft), die mit dem Projekt betraut sind, die einzigartige Gelegenheit, die Tunnelvortriebsmaschine „S1127“ für die Verlängerung ins Europaviertel in voller Größe zu besichtigen – im Herstellerwerk, denn nach Frankfurt wird sie in Einzelteilen gebracht und erst hier in der Startbaugrube wieder zusammengesetzt. Die Frankfurter Delegation wurde vom Hausherrn und Firmengründer begrüßt. Martin Herrenknecht ist ein Firmenchef der alten Schule. Mit einer ordentlichen Prise Humor: „Ich bin der Herrenknecht.“ So beginnt nur ein selbstbewusster badischer Unternehmer seinen Vortrag vor einem Großkunden. Um dann mit einer speziellen Beschreibung der Firmentätigkeit fortzufahren: „Wir arbeiten im Untergrund – ganz legal.“

Herrenknecht-Erfolgsgeschichte

Die milde Selbstironie kann nicht darüber hinwegtäuschen, daß nördlich von Freiburg hart geschafft und gerechnet wird. 40 Jahre ist sein Unternehmen alt, weltweit beschäftigt die AG, die in Besitz einer Familienstiftung ist, rund 5.000 Mitarbeiter, allein am Schwanauer Standort rund 2.000. Davon wiederum sind 180 Auszubildende. Unschwer läßt sich erahnen, welche Bedeutung der Großmaschinen-Hersteller für die Region hat. Und der ist man sich an der „Dr. Martin Herrenknecht-Straße“ im Schwanauer Stadtteil Allmannsweier durchaus bewußt.

Dieses Selbstbewusstsein ist berechtigt, denn die Liste der Vorhaben, bei denen sich Herrenknecht-Maschinen durch den Boden graben, ist ebenso lang wie beeindruckend: U-Bahn-Projekte in New York, Sao Paulo, Doha oder Guangzhou, Eisenbahntunnel in Stuttgart und der Schweiz, Autotunnel in Großbritannien und Hongkong.

In China gibt es nicht nur Großprojekte, sondern auch Herrenknecht-Produktionsstätten, aber die Firma hat sich auf kein Joint Venture eingelassen, das in der Regel nur dazu dient, daß die chinesischen „Partner“ Know how abgreifen, um dann später mit Dumping-Preisen selbst um Aufträge zu buhlen. Wie sie das machen, weiß Martin Herrenknecht nur zu genau, aber dazu später mehr.

Es gibt weltweit nur wenige Firmen, die Spezialmaschinen produzieren, die das können, was in Schwanau hergestellt wird. In Deutschland ist es außer Herrenknecht die Firma Aker Solutions aus Erkelenz, weltweit streiten darüber hinaus die US-amerikanische Robbins Company, Mitsubishi, IHI, Kawasaki und Hitachi Zosen aus Japan um Aufträge. NFM Technologies SA in Frankreich baute solche Geräte mit Lizenzen von MHI (Mitsubishi Heavy Industries) und später SHMG (Shenyang Heavy Machinery Group). Der ehemalige kanadische Hersteller Lovat wurde 2008 von amerikanischen Baufahrzeuge-Spezialisten Caterpillar aufgekauft und 2013 abgewickelt.

Zweifelhafter „Drive“ der Chinesen

Und es gibt die Chinesen. Zu denen hat Martin Herrenknecht ein gespaltenes Verhältnis. Zu Beginn seiner Begrüßung hält er eine Packung Stäbchen hoch und freut sich, daß die Besucher aus Frankfurt beim anschließenden Imbiß nicht damit würden essen müssen. Er bewundert die Konkurrenten neidlos: „Der chinesische Drive ist sensationell.“ Aber er unterschlägt nicht, daß chinesische Staatsfirmen „hoch subventioniert“ in den Wettbewerb gingen. Und daß sie ein sehr spezielles, sehr kostendrückendes „Personal-Management“ betrieben. Näher wollen wir an dieser Stelle auf die Ausführungen von Herrn Herrenknecht nicht eingehen. Nur so viel: Für ein westliches Unternehmen sind die Praktiken undenkbar und unmöglich kopierbar. Im Wettbewerb mit den Asiaten bedeutet das einen veritablen Nachteil, wenn der Kunde wegen eines günstigen Preises bereit ist, die Augen zu verschließen und von nichts wissen zu wollen. Der Bau von Fußball-Stadien in Katar läßt grüßen. Und auch der jüngste „Le Monde“-Bericht, das Geschenk Chinas an die Afrikanische Union, ein immerhin 200 Millionen Dollar teurer Bau für ihren Sitz in Addis Abeba, sei verwanzt, paßt trotz Dementi des ortsansässigen Botschafters ins wenig schmeichelhafte Bild.

Der Weltmarkt für Geräte des maschinellen Tunnelbaus wird von Herrenknecht auf etwa 1,5 Milliarden Euro beziffert, wovon das Unternehmen nach eigenen Angaben etwa 1,1 Milliarden Euro abdeckt (Stand: 2014). Mit einem Auftragseingang in Höhe von 1,27 Milliarden Euro hat die AG laut Wikipedia 2016 ein Rekordjahr verzeichnen können. Fragt man den Chef nach den Kosten der Frankfurter Maschine – immerhin ein spezialangefertigtes Unikat – bekommt man zu hören, die Preisverhandlungen seien „brutal“ gewesen. Einen „Discountpreis“ habe er gemacht. Und einmal fällt die launige Bemerkung, er habe Frankfurt die Maschine quasi finanziert.

Muß man sich ob einer solchen Preispolitik um das badische Traditionsunternehmen Sorgen machen? Sicher nicht. Aber daß Herrenknecht bei den Verhandlungen Frankfurt im Rahmen seiner Möglichkeiten entgegen kam, kann man unbesehen glauben und es hat einen Grund: Martin Herrenknecht wollte den Auftrag. Ihm ging es um ein weiteres Referenz-Projekt in Deutschland: „Wir wollen in Frankfurt, der Mitte Deutschlands, Farbe zeigen – mit deutscher Technik!“ Noch ein klarer Hinweis auf die chinesische Konkurrenz. Herrenknecht will mit einem prestigeträchtigen Projekt auf dem Heimatmarkt neue internationale Kunden werben. Wie sähe es auch in den USA oder im Mittleren Osten aus, wenn deutsche Aufgabenträger ihre heimische Industrie nicht beauftragen würden?

Diese Einstellung können die Verantwortlichen bei der VGF nachvollziehen. Als Ende 2005 der Auftrag für den Bau der modernen der „U5“-Wagen vergeben wurde, war ein wichtiger Aspekt, daß die U-Bahnen „Made in Germany“ sind. Denn mag Bombardier Transportation auch eine kanadische Firma sein, so werden doch alle Komponenten der Fahrzeuge – Drehgestelle, Achsen, Räder, Motoren, Chassis und anderes – an deutschen Standorten gebaut. Ob sich das in Zeiten zunehmender Globalisierung bei der laufenden Ausschreibung der „T“-Wagen (Straßenbahn) wiederholen läßt, um Industriearbeitsplätze in Deutschland durch entsprechende Auftragsvergabe – wenn das Angebot wirtschaftlich stimmt – zu unterstützen, wird sich zeigen.

Unterirdische Fabriken

Nachdem der Gast vom Main also dankbar aufgenommen hat, daß ihm ein wohlgesonnener südbadischer Unternehmer eine millionenteure Vortriebsmaschine fast geschenkt hat, will er das kleine Präsent auch aus der Nähe sehen.

Herrenknecht hat zwar keine Schleife herum gewickelt, aber das gewaltige Schneidrad am Kopf erstrahlt im markanten und unverwechselbaren Türkis der VGF. Schon die Maße der Frankfurter Maschine, die auf dem Firmengelände aufgebockt ist, sind beeindruckend. Doch auf dem Areal, das von Industriegleisen und Schwerlastkränen wie auf einem Güterbahnhof durchzogen ist und auf dem es zugeht wie in einem Bienenstock, wird schnell sichtbar, daß es noch größer geht. Viel größer. Maschinen, wie sie unter dem Roten Meer oder in Hongkong Straßentunnel bohren, haben Schneidräder, die mit 17 Metern Durchmesser mehr als doppelt so groß wie die „S1127“ sind. Die Nachläufer, die die ganze Technik enthalten, die die Maschine so lang und überhaupt arbeitsfähig macht, muten nach Länge und Höhe wie mehrgeschossige Häuserblocks an. Zwölf Maschinen fertigt Herrenknecht zurzeit parallel in Schwanau für unterschiedliche Projekte weltweit. Auch solche Giganten sind darunter und stehen in unterschiedlichem Fertigungsgrad auf dem Hof.

Eine Tunnelvortriebsmaschine ist eine – ganz wie Martin Herrenknecht sagte – im Untergrund arbeitende und sich dort langsam fortbewegende Fabrik. Sie verzahnt in unterschiedlichen Sektionen diverse Arbeiten miteinander: den Abbau der Erde, den Abtransport dieses Aushubs, den Bau der eigentlichen Tunnelröhre, die eigene Energieversorgung. Die gesamte Maschine ist rund 84 Meter lang – länger als ein U-Bahnzug mit drei Wagen, wie er hier von 2022 an fahren soll, oder ein Airbus A380. Die Antriebsleistung mit rund 1.305 PS übertrifft einen Formel 1-Rennwagen mit seinen 1.000 PS locker. Allein der Schild vorne an der Maschine, ein 9,2 Meter langer Stahlzylinder, an dessen Spitze das Schneidrad rotiert, wiegt 225 Tonnen. Zum Vergleich: ein ausgewachsener Blauwal bringt es auf 200 Tonnen. Immerhin Lebendgewicht, was beeindruckend genug ist. Das genannte Schneidrad, in dem 100 Schälmesser und 29 Schneidrollen den Boden bearbeiten, wiegt alleine 72 Tonnen.

Die Frankfurter Tunnel-Vortriebsmaschine

Bei der Frankfurter „S1127“ handelt es sich um eine so genannte EPB-Maschine mit einem Durchmesser von 7,1 Metern. „EPB“ ist die englische Abkürzung für „Earth Pressure Balance Shield“, so genannte Erddruckschilde. Diese kommen vorzugsweise in weichen Böden mit hohem Tonanteil und geringer Wasserdurchlässigkeit zum Einsatz. Bei EPB-Maschinen wird das Erdreich unmittelbar vor der Maschine, die so genannte Ortsbrust, durch die Werkzeuge des rotierenden Schneidrads gelöst und durch Öffnungen des Rads in die Abbaukammer gedrückt. Das ausgebrochene Material wird mit einer Förderschnecke aus der unter Druck stehenden Abbaukammer in den hinteren Teil der Maschine gebracht, wo es auf einem Förderband zu den noch weiter hinten im Inneren der Maschine bereit stehenden Loren transportiert wird. Diese sind Teil eines kleinen Güterzugs, der von einer E-Lok aus der Maschine und dem so vorgetriebenen Tunnel gezogen bzw. leer und zum erneuten Befüllen wieder eingefahren wird.

Während des Erdabbaus wird hinter dem Schild mit Hilfe des so genannten Erektors, der auch seine 31 Tonnen Gewicht auf die Waage bringt, die Tunnelröhre aus Präzisions-Tübbingen ringförmig gebaut. Tübbinge sind die Stahlbetonringe, die hintereinander und zusammengesetzt die Tunnelröhre bilden. Jeder Tübbing wiegt rund 4,5 Tonnen – also so viel wie neun Pferde. Rund fünf Meter Tunnel bohrt die „S1127“ am Tag, dabei löst sie nicht nur das Erdreich und transportiert es aus dem Tunnel, sondern setzt in einem weiteren Arbeitsgang vier der genannten Tübbinge aneinander, die wiederum aus sechs einzelnen Beton-Elementen bestehen. So wächst nach und nach die Tunnelröhre.

Auf diese Art entstehen Meter für Meter, Tag für Tag – die „S1127“ ist 24 Stunden an sieben Tage die Woche im Einsatz – nacheinander die Röhren, durch die später die Züge der U5 rauschen. Bei dem Projekt „Stadtbahn ins Europaviertel“ handelt es sich die zweigleisige Verlängerung der Linie U5 über den Hauptbahnhof hinaus nach Westen ins Neubaugebiet auf dem ehemaligen Zentralen Güterbahnhof. Der neue Abschnitt ist Teil der „B-Strecke“ und wird von 2022 an befahren. Auch am nördlichen Ende ist eine Verlängerung der U5 mit drei neuen oberirdischen Stationen vorgesehen, die dann an der Station „Frankfurter Berg“ eine Umsteige-Möglichkeit zur S-Bahn bieten soll.

Das gesamte Neubauprojekt ins Europaviertel umfaßt eine Streckenlänge von rund 2,7 Kilometern mit vier Stationen. Die Station „Güterplatz“ ist die einzige unterirdisch liegende Anlage, die anderen drei liegen oberirdisch in Boulevard-Mitte. Der tiefste Punkt der Strecke liegt 22 Meter unter der Oberfläche. Die Tunnelröhren werden einen äußeren Durchmesser von 7,1 Metern haben – der Durchschnitt der eingesetzten Vortriebsmaschine –, innen von rund 5,9 Metern.

1.700 Meter durch den Untergrund

Die „S1127“ wird, wie eingangs geschrieben, in ihrer ganzen Größe nie wieder zu sehen sein; sie kommt in Einzelteilen in Frankfurt an und wird, sobald die 18 Meter tiefe Startbaugrube fertig ist, vor Ort zusammengesetzt. Dann wird sie zunächst den nördlichen, danach – nach Rückziehen und Umsetzen – den südlichen Tunnel graben. Die beiden Röhren, die von der zweiten Jahreshälfte 2018 an entstehen, sind jeweils 850 Meter lang und führen in einem leichten Bogen vom Boulevard Ost zum Platz der Republik.

Der Tunnel, sonst bräuchte man keine Vortriebsmaschine, wird in geschlossener Bauweise errichtet, zu sehen ist nur die beeindruckend tiefe Startbaugrube. In offener Bauweise entstehen die Rampe, über die die unterirdische Strecke an den oberirdischen Abschnitt angebunden wird, und die Station „Güterplatz“, deren Baugrube 25 Meter in die Tiefe reichen wird. Sie ist 180 Meter lang und 25 Meter breit. Hier nimmt die „S1127“ ihre Arbeit auf. Sie durchquert die künftige Station und bohrt sich ihren Weg durch den Untergrund zwischen Hohenstaufenstraße und Mainzer Landstraße zum Platz der Republik. Hier – 17 Meter in der Erde – besteht schon seit 2001 ein Anschluss-Bauwerk, in dem die neuen Röhren an die bestehende Strecke der U4 angeschlossen werden. Unter dem Platz der Republik wird die Maschine abgebaut, durch den zuvor von ihr fertiggestellten Tunnel an ihren Ausgangsstandort, die Startbaugrube, zurück gezogen und nach Wiederaufbau auf den zweiten Teil der Reise geschickt, um die andere Tunnelröhre zu graben.

Gebaut wird im Europaviertel von einer Arbeitsgemeinschaft (ARGE), die zwei Spezialfirmen bilden: Zum einen die PORR Deutschland GmbH, die sich auf Untertage-Bauvorhaben aller Art spezialisiert hat. Dazu zählen der Filder- und der Boßlertunnel als Teil des Eisenbahn-Projekts „Stuttgart 21“ oder die U-Bahn in Doha. Zum anderen die Stump Spezialtiefbau GmbH, ein hochspezialisiertes Tiefbau-Unternehmen für die Bereiche Gründen, Baugruben, Sichern, Dichten und Sanieren in schwierigem Untergrund.

Gesucht: ein weiblicher Name für die „S1127“

„S1127“ klingt zwar nach Raketen-Technologie, mutet aber etwas sperrig an. Deshalb soll die Frankfurter Maschine – wie bei Tunnelbau-Projekten inzwischen üblich – einen „richtigen“ Namen bekommen. Traditionell ist das ein weiblicher Vorname, der auf die Schutzpatronin der Bergleute, die heilige Barbara, zurückgeht. Finden läßt er sich auf unterschiedliche Weise: Manche Maschinen werden einfach von den Mineuren getauft, andere mit Beteiligung der Öffentlichkeit. So kam zum Beispiel „Suse“, die den rund 9,5 Kilometer langen Fildertunnel zwischen Stuttgart HBF und der Filderhöhe bohrt, zu ihrem Namen: „Suse“ steht für „Stuttgart-Ulm schnell erreicht“ – ist aber auf alle Fälle weiblich. Die drei Maschinen, die in Köln die Nord-Süd-Bahn bohrten, wurden Rosa, Tosca und Carmen getauft – eine liebenswerte Hommage an die in der Dom-Stadt wichtige 5. Jahreszeit, tauchen die Namen doch in einem bekannten Karnevalslied der „Höhner“ auf.

Auch die Frankfurter Maschine soll im Rahmen eines schon laufenden öffentlichen Wettbewerbs einen klangvollen Namen bekommen. Vorschläge können noch per Email unter

TVM@sbev-frankfurt.de
 oder per Post an
SBEV GmbH, Mainzer Landstr. 191, 60327 Frankfurt

schriftlich eingereicht werden. Einsendeschluss ist Freitag, 1. Juni 2018. Erste Einsendungen liegen schon vor, doch wurden viele männliche Namen genannt. Da sich der Name aber – wie erwähnt – auf die heilige Barbara bezieht, muß er zwingend weiblich sein.

Aus den Einsendungen wird eine Jury aus

• Verkehrsdezernat
• Geschäftsführung VGF
• Geschäftsführung SBEV
• VGF-Unternehmenskommunikation

den Namen auswählen.

Der Gewinner kann sich über einen exklusiven Besuch auf der Frankfurter Tunnelbohrmaschine freuen, die nach derzeitigem Planungsstand ihre Arbeit in der zweiten Jahreshälfte 2018 aufnehmen wird.

Bleiben für die U5 und den Namenswettbewerb nur zwei Worte: Glück auf!