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Kabel und Leitungen Zuverlässige Komponenten beim Tunnelbohren XXL

Graben sich riesige Tunnelbohrmaschinen durchs Gestein, heißt das oberste Gebot: Zuverlässigkeit. Dies gilt auch für Komponenten, z. B. die elektrische Verbindungstechnik.

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Diese Gripper-TBM Tunnelbohrmaschine kam beim Bau des Gotthard-Basistunnels zum Einsatz.
Diese Gripper-TBM Tunnelbohrmaschine kam beim Bau des Gotthard-Basistunnels zum Einsatz.
(Bild: Lapp/Herrenknecht)

Der neue Gotthardtunnel – längster Eisenbahntunnel der Welt, die Untertunnelung des geologisch heiklen Bosporus, 111 Kilometer neue Tunnel in 26 Monaten für die Metro Doha: wenn von solchen Jahrhundertprojekten die Rede ist, fällt meist auch der Name Herrenknecht. Beim Besuch des Weltmarktführers für maschinelle Tunnelvortriebstechnik trifft der Besucher schon im Eingangsbereich auf die Materie: Ausgestellt in einer Vitrine sind Probebohrungen aus North Carolina und Kuala Lumpur, Jurakalk aus der Schweiz und Granit aus Singapur. Dieses Material sorgt für die extremen Anforderungen an die Technologie von Herrenknecht. Daneben im Foyer hängen Fotos von Politprominenz zusammen mit Martin Herrenknecht. Alle zeugen von Spatenstichen in XXL.

Bei Herrenknecht werden Tunnelvortriebsmaschinen für die ganze Welt entwickelt und gebaut. Maschinen mit teils mehr als 100 m Länge und fast 6000 PS Leistung, mit denen nicht nur Stollen und Tunnel in hartes Gestein oder in gemischte, stark wasserhaltige Böden getrieben, sondern auch gleich die Tunnelröhren erstellt werden. Ver- und Entsorgungstunnel mit Durchmessern ab 0,1 m – oder Verkehrstunnel bis hin zu 18 m. Denkbar sind noch größere Dimensionen.

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Die Maschine macht’s mit, der Berg nicht

„Zusammen mit unseren Kunden und allen Projektbeteiligten verschieben wir immer wieder die Machbarkeitsgrenzen“, sagt Stefan Jäke. Er ist bei Herrenknecht für die Projektsteuerung und die Leitung des Auftragscenters zuständig. „Erstklassiger Service hat für uns höchste Priorität. Wir stehen unseren Kunden während der gesamten Projektlaufzeit zur Seite – bis zum erfolgreichen Durchbruch.“ Jede Tunnelbohrmaschine wird hier einmal komplett aufgebaut, in Betrieb genommen, getestet und vom Kunden abgenommen, demontiert und dann verschickt. In tonnenschweren Einheiten. „Es geht für unsere Kunden ja nicht nur darum, ein Loch zu bohren. Man muss auch die ganze Peripherie mitbringen“, berichtet Stefan Jäke. Was so ein Ungetüm dann schafft, will man von ihm wissen – und Jäke antwortet: „Die Maschinen sind projektspezifische Unikate, speziell an die jeweilige Geologie angepasst. Es hängt also alles am Berg, beziehungsweise am Boden“.

Die Historie von Herrenknecht ist eine Erfolgsgeschichte vom Garagenbetrieb zum Global Player. Gegründet hat die Firma vor knapp 40 Jahren der Maschinenbau-Ingenieur Martin Herrenknecht. Die ersten Maschinen trugen noch seine Initialen: MH1, MH2, MH3. Aktuell ist man bei Maschine S-1068 im Großdurchmesserbereich.

Das Ziel: Eine Maschine, die nie steht

„Wir haben über 1000 solcher Maschinen gebaut“, erklärt Jäke. Jede für eine andere Herausforderung. „Eine musste 15 Bar Wasserdruck standhalten, manche sind so konfiguriert, dass sie Baugründe sicher durchfahren, die noch vor 10 Jahren als undurchdringbar galten.“

Auch innerhalb einer Anwendung gibt es die unterschiedlichsten Anforderungen zu bewältigen: Kabel und Steckverbindungen beispielsweise, die im vorderen Bohrbereich eingesetzt werden, müssen ganz andere Dinge leisten als die, die im Maschineninneren arbeiten. Wenn zig Kubikmeter pro Minute bewegt werden, mit Findlingen dazwischen und alles ist in Bewegung – „das sind enorme Vibrationen, speziell bei Hartgestein, aber auch schon im Normalbetrieb“. „Das müssen sämtliche eingesetzte Komponenten erst einmal aushalten“ sagt Jäke. „Und das große Ziel ist, dass nicht nur unsere Maschinen, sondern auch alle Komponenten, die wir verwenden, die Vortriebsstrecke in einem schaffen.“ Der gemeinsame Nenner für alles ist deshalb die Zuverlässigkeit. Das gilt auch für die Komponenten.

Deswegen setzt man bei den Zulieferern auf verlässliche Partner und verlässliche Produkte: Die Elektrofachgroßhandlung Friedrich Streb liefert Herrenknecht Komponenten für diese extremen Anwendungen – darunter Verbindungslösungen von Lapp wie Ölflex-Anschluss- und Steuerleitungen, Unitronic- und Etherline-Datenleitungen, Skintop- sowie Skindicht-Verschraubungen oder Epic-Steckverbinder.

Auf die lange Leitung kommt es an

Die Epic-Industriesteckverbinder beispielsweise dienten beim Bau des Gotthardttunnels als Verlängerungssteckverbinder. Denn je weiter der Tunnelbohrer in den Berg getrieben wurde, umso länger musste die Leitung für die Stromversorgung und Steuerung sein. Damit alles zuverlässig funktionierte, wurden alle 50 m die Epic-H-BE-Steckverbinder mit Gehäusen und Einsätzen zwischengeschaltet. Diese Steckverbinder eignen sich vor allem bei höheren Spannungen und Stromstärken und zeichnen sich durch ihre hohe Zuverlässigkeit aus. Tief im Tunnel ist das besonders wichtig.

Und sollte es im Portfolio kein geeignetes Kabel geben, dann entwickelt Lapp eines. So hat der Kabelhersteller für Herrenknecht auch eine Sonderleitung für eine Krananlage entwickelt, die sich im hinteren Bereich der Tunnelbohrmaschine befindet. Im Normalbetrieb wird diese Krananlage über Funkfernbedienung gesteuert. Bei einem Ausfall muss der Kran über eine Notversorgung gesteuert werden. Hierfür hat der Kranführer ein tragbares Bedienpult mit einem 6 m langen Anschlusskabel, welches er bei Bedarf in die vorgesehenen Steckdosen stecken kann. Das Kabel dient zur Übertragung von Bussignalen und für die Not-Aus-Schaltung an der Kransteuerung und musste für ständige Bewegung ausgelegt sein. Die Konstrukteure von Lapp haben hierfür eine kombinierte Profibusleitung mit hochflexiblen Steueradern entwickelt. Der Außenmantel muss der mechanischen Belastung standhalten. Stephan Gabler, Leiter Customized Products bei Lapp: „Wir sind stolz darauf, diese Leitung für diese hoch interessante Anwendung seit Jahren ohne Beanstandung liefern zu dürfen.“

Ein gut funktionierendes System

Die Bedeutung kompetenter Zulieferer und hochwertiger Komponenten betont auch Jäke: „Ohne kompetente Zulieferer würden wir das Volumen, das wir hier jeden Tag drehen, nicht geleistet bekommen“, ist er überzeugt. Streb – heute ein 500-Mann-Unternehmen mit 16 Standorten – war einer der ersten Elektromaschinenbaubetriebe Deutschlands und zählt heute zu den zehn größten mittelständischen Elektrogroßhandlungen in der Bundesrepublik. „Streb und Lapp und Herrenknecht – das ist ein gut funktionierendes System“, fasst es Streb-Geschäftsführer Michael Ufheil zusammen.

Welche Komponenten bei all den Schaltschränken, Steuerungen, Transformatoren und Versorgungssträngen einer 100-Meter-Maschine genau zum Einsatz kommen: Betriebsgeheimnis. Kein Geheimnis dagegen ist, warum: Es geht in der Konstellation Herrenknecht-Streb-Lapp um Qualität. Auch in der Zusammenarbeit, weiß Jäke: „Das Wichtigste ist heutzutage doch ein offenes Gespräch – und dazu braucht es ein gewachsenes Vertrauen.“ (sh)

Hannover Messe 2017: Halle 11, Stand C03

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