760 Vortriebsrohre für Stadtentwässerung in Zug verbaut
Nach langer Planung und Bauphase kann das Baudepartment der Schweizer Stadt Zug als Bauherr nun die erfolgreiche Umsetzung des Projektes „Vorflutleitung Zugersee“ im Norden der Stadt melden. Im Microtunneling-Verfahren wurde jedoch nicht nur ein neuer Regenwasserentlastungskanal, sondern für das Zuger Energieversorgungsunternehmen WWZ zusätzlich ein innovativer Fernwärmekanal erstellt.
Um ungewünschten Überflutungen entgegen zu wirken, stellt die Schweizer Stadt Zug im Rahmen eines „Generellen Entwässerungsplans (GEP)“ seit 1995 kontinuierlich von einem Misch- auf ein Trennsystem um. Mehr als zwei Drittel des Netzes bestehen mittlerweile aus dem Trennsystem, das durch die separate Abführung des Regenwassers vom Abwasser die Kläranlagen entlastet, die Überschwemmungsgefahr verringert und die Wasserqualität des Zugersees verbessert.
Im Zuge dieser Entwässerung ist im Norden der Stadt aktuell eine rund 1.800 m lange neue Meteor-Wasserleitung entstanden. Sie soll im Herbst 2018 in Betrieb gehen. Mithilfe der neuen Hauptleitung wird das Regenwasser in drei Strängen aus dem dicht besiedelten Norden in den Zugersee geleitet. Das Projekt ist derzeit eines der größten dieser Art in Europa, denn die gesamte Strecke wurde im Microtunneling-Verfahren erstellt. Diese unterirdische Baumethode hat den Vorteil, dass für die Umsetzung im Wesentlichen lediglich Start- und Zielschächte erforderlich sind und dadurch das Aufreißen kompletter Straßenzüge vermieden wird. Neben dem positiven Effekt, dass entsprechend die Einschränkungen im Verkehrsgeschehen minimiert werden, ist diese Methode außerdem kostengünstiger.
Berding Beton lieferte Stahlbetonrohre
Parallel zum Regenwasserentlastungskanal wurde durch den Zuger Energieversorger WWZ ein zweites Projekt mit Namen „Circulago“ entwickelt. Durch einen Energiekreislauf unterhalb der Stadt soll die Energie aus dem Zugersee genutzt werden, um Wärme- und Kälteenergie für die Stadt Zug und die Nachbargemeinde Baar-Süd zu liefern. Der für dieses neuartige Heizsystem erforderliche Fernwärmekanal in einer Länge von 1 km entstand ebenfalls im Microtunneling-Verfahren.
Verantwortlich für die professionelle Umsetzung der gesamten Maßnahmen war die auf Rohrvortrieb und Kanalbau spezialisierte Sonntag Baugesellschaft mbH & Co. KG. Insgesamt fünf Schächte wurden erstellt, die so tief waren, dass sie teilweise bis ins Grundwasser reichten. Um sichere und stabile Arbeiten auf diesem Untergrund garantieren zu können, wurden daher 2 m dicke Betonplatten als Fundament für die Vortriebsmaschine angefertigt. In 8 bis 10 m Tiefe arbeitete sich der Bohrkopf der Vortriebsmaschine anschließend durch den Boden für die Schaffung der Kanäle mit einer Gesamtlänge von rund 2.800 m.
Lieferant der hochwertigen Stahlbeton-Vortriebsrohre war die Berding Beton GmbH, ein Spezialist auf diesem Gebiet. Für den Regenwasserentlastungskanal kamen vier Meter lange Rohrelemente mit einem Innendurchmesser von DN 2000 mm sowie einem Außendurchmesser von DA 2680 mm zum Einsatz. Die Stahlbetonrohre bringen ein Gewicht von 25 t/St. auf die Waage.
Bis zu 50 Rohrelemente in einer Woche
Für den innovativen Fernwärmekanal der WWZ, der ebenfalls im unbemannten Vortrieb entstand, wurden 270 Berding Beton-Vortriebsrohre mit einem Innendurchmesser von DN 1600 mm und Außendurchmesser von DA 1960 mm verbaut.
Die Fertigung der Vortriebsrohre erfolgte nach den Qualitätsstandards DIN EN 1916 und DIN V 1201 sowie der Schweizer Norm SIA 195. Zusätzlich zu den eigenen hohen Qualitätsansprüchen, galt es für Berding Beton, spezielle technische Anforderungen zu erfüllen. So wurden nur in der Schalung erhärtende Vortriebsrohre eingesetzt. Das gewährleistet eine hohe Maßgenauigkeit und glatte Oberfläche der Rohre und eine geringe Mantelreibung während des Vortriebs. Die technische Abstimmung und Optimierung des Rohrdesigns fand in enger Zusammenarbeit mit der Firma Sonntag und der Schweizer Firma Jackcontrol statt. Letztere bietet ein System, bei dem die Druckübertragung während des Vortriebs mittels „hydraulischer Fuge“, also mit gefüllten Hydraulikschläuchen, erfolgt. Das entsprechende Auslegen der Schläuche gewährt bei engen Radien – und damit großen Abwinklungen – die volle Druckübertragung zwischen den Rohrspiegeln bei allen auftretenden Lastzuständen. Dadurch können auch bei sehr engen Radien große Baulängen vorgetrieben werden. Um dieses ausgeklügelte Druckübertragungssystem nutzen zu können, wurden die hochwertigen Vortriebsrohre mit den von der Firma Jackcontrol zugelieferten Hydraulikschläuchen ausgestattet, die im Berding Beton Werk in Philippsburg-Rheinsheim montiert wurden, um anschließend alles einbaufertig an die Baustelle zu liefern.
Bis zu 50 Rohrelemente wurden in einer Woche an die Baustellen transportiert, aufgrund ihrer Dimensionen teilweise sogar einzeln per Sattelschleppertransport. Dabei galt es, zusätzlich alle notwendigen Dokumente für die Verzollung ordnungsgemäß bereitzustellen. 573 Transporte fanden während der gesamten Baumaßnahme statt, bei denen rund 13.500 t an Masse bewegt wurden.
Bei den fünf Etappen mussten zum Teil Kurvenradien (von R >= 250 m bis zu R > = 700 m) im Horizontalen und im Vertikalen durchfahren werden. Die längste Strecke, die der Bohrkopf für eine Haltung zurücklegen musste, maß 890 m und verlief vom Norden der Stadt in den Süden. Es wurden insgesamt 760 Vortriebsrohre eingebaut, deren Nutzungsdauer bei 80 bis 100 Jahren liegt. Die Arbeiten begannen im August 2017 und konnten planmäßig im April 2018 erfolgreich abgeschlossen werden.
