Verborgene Lebensadern
Tunnel unter Städten oder ganzen Gebirgen sind ein wesentlicher Bestandteil im Konzept einer sicheren und nachhaltigen Mobilität. Technik von ZF unterstützt dabei, diese Röhren für den Schienen- und Straßenverkehr zuverlässig auch durch härtestes Gestein zu treiben.
Es sind die wohl spektakulärsten 17 Minuten, die ein Mensch auf einer Bahnreise verbringen kann. Und doch fühlen sich die 17 Minuten so unglaublich unspektakulär an. Eben diese Zeit braucht ein Hochgeschwindigkeitszug, um beim Schweizer Örtchen Erstfeld in den Gotthard-Basistunnel mit 200 km/h einzufahren und nach 57 Kilometern im Tessin bei Bodio wieder ans Tageslicht zu kommen. Jetzt haben die Passagiere nicht nur das gewaltige Gotthard-Massiv im derzeit längsten Eisenbahntunnel der Welt unterquert, sondern hatten dabei an der tiefsten Stelle sogar unvorstellbare 2300 Meter Fels über sich. Ein weiterer Weltrekord.
Für den Personen- und Güterverkehr stehen am Gotthard seit dem Jahr 2016 zwei neue einspurige Tunnelröhren zur Verfügung. Diese Hochgeschwindigkeitstrasse durch den Gotthard-Basistunnel ist ein wichtiges Verbindungsstück im europäischen Eisenbahnnetz zwischen Italien und dem Europa nördlich der Alpen. Verglichen mit dem 600 Meter oberhalb des Basistunnels liegenden Gotthard-Scheiteltunnel aus dem Jahr 1882 verkürzt die neue Streckenführung die Fahrzeiten erheblich. Darüber hinaus können Güterzüge durch den flach verlaufenden Basistunnel mit nur einer Lok deutlich mehr Fracht transportieren als durch den noch immer genutzten Scheiteltunnel mit zwei Loks. Mehr Effizienz beim Schienenverkehr sowie mehr Umweltfreundlichkeit durch das Verlagern von Menschen und Gütern von der Straße auf die Schiene sind für eine nachhaltige Mobilität entscheidend. Tunnel wie der Gotthard-Basistunnel leisten hierzu weltweit einen wesentlichen Beitrag.
Schneidrad einer Tunnelbohrmaschine (TBM) mit Rollenmeißeln
Nachhaltiger Verkehrswegebau mit ZF-Technik
Für die „Next Generation Mobility“, wie sie ZF mit vorantreibt, sind Tunnel vielerorts also unverzichtbar. Bei den Maschinen für den Tunnelbau bringt der Technologiekonzern bereits seit mehr als drei Jahrzehnten sein Know-how ein. Bis heute hat ZF mehr als 4000 Großgetriebe für die oftmals mehrere hundert Meter langen Tunnelbohrmaschinen (TBM) an die wichtigsten Hersteller weltweit geliefert. Bei vielen der aktuellen Tunnelbau-Großprojekte liefert ZF die Getriebetechnik. Beispiele sind die zweite Röhre des Gotthard-Straßentunnels und der Brenner-Basistunnel für Züge ebenso wie die U-Bahntunnel des Projekts „Grand Paris Express“ oder „Los Angeles Metro“.
Im Falle des Gotthard-Basistunnels haben sich während seines Baus jeweils zwei Tunnelbohrmaschinen des deutschen Weltmarktführers Herrenknecht AG von Norden und von Süden aus durchs Gotthard-Massiv gefressen. Mit an Bord jedes der vier „Riesenmaulwürfe“: zehn Planetengetriebe des Typs Redulus GME 200 von ZF. Sie drehten zuverlässig die mit jeweils 66 Rollenmeißeln besetzten Bohrköpfe, von denen jeder einen Durchmesser von neuneinhalb Metern hatte.
Zuverlässigkeit im Mittelpunkt
Bei jeder Umdrehung des Bohrkopfs mit dem Anpressdruck mehrerer Tonnen brechen dessen Meißel Gestein aus dem Fels, das anschließend auf Förderbändern hinter die TBM aus dem Tunnel transportiert wird. Beim Tunnelbau kommt es unter anderem auf maximale Robustheit und absolute Zuverlässigkeit der Antriebstechnik an. „Es gibt wenige Anwendungen in der Industrie, die unter derartig schwierigen Bedingungen arbeiten: Vibrationen, Wasser, Schmutz, Hitze sowie ständig schwankende Lasten auf das Getriebe“, erklärt Ralf Matke und ergänzt: „Stillstand der TBM kostet schnell mehrere Tausend Euro – pro Stunde.“ Matke leitet das Produktmanagement der Industriegetriebe bei ZF.
Demontage der Tunnelbohrmaschine (TBM) in der Oströhre des Gotthard-Basistunnels
Tunnel sind jedoch nicht nur Bauwerke für den umweltfreundlichen Schienenfernverkehr, ebenso unverzichtbar sind sie in Städten. Schließlich lebt nach Angaben der Weltbank inzwischen schon mehr als die Hälfte der Menschheit in Städten, Tendenz rasch steigend. Durch Tunnel mit kleineren Durchmessern verlaufen dort beispielsweise Wasser-, Abwasser- und Gasleitungen ebenso wie Strom- oder Datenkabel. Dagegen bilden große City-Tunnel das unterirdische Rückgrat für eine schnelle, sichere und saubere Massenmobilität mit Metros sowie Schnellbahnen. Deren Röhren verlaufen vielfach in einer Tiefe, die anderweitig kaum genutzt wird. Autotunnel wiederum entlasten Straßen an der Erdoberfläche und können sie überflüssig machen. So gewinnen Stadtplaner neuen Raum für Häuser und Grünflächen, Luft- und Lebensqualität gerade in Großstädten steigen.
Langlebigkeit im XL-Format
Weil Tunnelbohrmaschinen für jedes Projekt individuell gebaut werden und weil die Größe von Tunneln in der Regel nicht standardisiert ist, hat ZF ein Sortiment unterschiedlichster Planetengetriebe für hydraulische oder elektrische Antriebe. Dabei sind Bohrkopfdurchmesser zwischen etwa sechs und 18 Metern üblich. Je nach Größe des Tunneldurchmessers verlangt eine TBM zwischen vier und bis zu 20 Getrieben. Üblicherweise haben die Getriebe eine Laufzeit jeweils von 5000 Stunden und mehr. Abhängig von der Tunnellänge reicht das für ein bis drei Projekte. Doch ist danach noch nicht das Ende ihrer Lebenszeit erreicht. Dank Service und Überarbeitung lässt sich die Laufzeit verdoppeln.
Das kompakte und wartungsarme Industriegetriebe Redulus GME200 von ZF, wie es in Tunnelbohrmaschinen eingesetzt wird.
Übrigens, da die Getriebe nach einer Komplettüberholung wie neu sind, gehen sie auch mit voller Garantie in ihr zweites Leben.
