terra infrastructure liefert Zukunftstechnologie im Bohrbereich
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Der rund 1,4 Kilometer lange Nordhavnstunnel in Kopenhagen ist ein zentrales Infrastrukturprojekt zur Entlastung des Stadtteils Østerbro und zur besseren Anbindung des aufstrebenden Hafenareals Nordhavn. Etwa 700 Meter des Bauwerks verlaufen als Unterwassertunnel unter der Bucht von Svanemøllehavn und ansonsten überwiegend im bewährten Cut-and-Cover-Verfahren – einer technisch anspruchsvollen Methode des Tunnelbaus in urbaner Umgebung. Ziel des Projekts ist es, Verkehrsströme effizienter zu lenken, den Schwerlastverkehr aus Wohngebieten herauszuführen und zugleich die Grundlage für eine mögliche östliche Ringstraße Kopenhagens zu schaffen. Die Ausführung erfolgt durch ein Joint Venture der Unternehmen MT Højgaard Danmark und BESIX, unterstützt von NIRAS, Jacobs und Bravida Danmark in Planung und Beratung. Mit einem Projektvolumen von rund 2,6 Milliarden Dänischen Kronen begann der Bau 2024; die Inbetriebnahme ist für Ende 2027 vorgesehen.
Der Nordhavnstunnel bildet einen wichtigen Baustein der langfristigen Verkehrsstrategie Kopenhagens. Durch die neue Verbindung werden Østerbro und Nordhavn effizienter verknüpft, neue Entwicklungsgebiete besser erschlossen und die Mobilität im Norden der Stadt nachhaltig verbessert. Ein besonderer Fokus liegt auf klimafreundlicher Bauweise: Optimierte Beton- und Stahlsorten, verstärkter Materialtransport per Schiff und umfangreiche Recyclingmaßnahmen sollen den CO₂-Fußabdruck um 30 Prozent gegenüber herkömmlichen Bauweisen reduzieren. So verbindet das Projekt moderne Ingenieurtechnik mit städtebaulicher Weitsicht und nachhaltiger Verantwortung.
Modernste Technik kam auch bei der Verankerung der für die Sicherung der Baugruben eingerammten Spunddielen zum Einsatz. Für die jeweils rund 300 Meter langen und 12 Meter tiefen Baugruben wurden dabei insgesamt drei bis vier Ankerlagen zur Sicherung Spundwände hergestellt. Die ersten Ankerlagen wurden in Tiefen zwischen 25 und 35 Metern gebohrt. An der Spundwand waren hierzu Rohrstutzen aufgeschweißt, an denen das Trägergerät beziehungsweise das Bohrgerät angesetzt wurde. Die Bohrarbeiten erfolgten im Duplexverfahren, das heißt mit einem Außen- und einem Innengestänge. „Während das Außengestänge mit Ringbohrkrone das Bohrloch absichert und das Eindringen von Wasser oder Erdreich verhindert, arbeitet im Inneren ein zweites Gestänge, das eine Vollbohrkrone antreibt und später das Verfüllen der Zementsuspension übernimmt“, erklärt Kenneth Paetsch, Grundbau Nord GmbH.
Im Duplexverfahren wurde mit einem Bohrwinkel zwischen 25 und 30 Grad nach unten gebohrt. Die Bohrstangen und Rohre wurden in Zwei-Meter-Sektionen eingesetzt und mithilfe eines Baggers auf das Bohrgerät aufgelegt. Nach Erreichen der Endtiefe von etwa 27 Metern erfolgte die Einbringung des Zements über das Innengestänge. Anschließend wurden die Innengestänge ausgebaut und die Litzen-Anker in die Außenrohre eingeführt, um die Verankerung der Spundwand herzustellen. „Danach wurde der Anker verpresst und die Außengestänge gezogen“, so Paetsch weiter.
Eine besondere Herausforderung bei diesem Projekt stellte der Grundwasserdruck in den unteren Ankerlagen dar. Um den Austritt von Grundwasser und Bohrgut an der Spundwand zu verhindern, wurde ein speziell für dieses Bauvorhaben entwickeltes Bohrpackersystem (Preventer) eingesetzt. Dieses System wurde eigens konstruiert und erlaubte es, die Bohrstelle direkt am Bohrgerät gegen die Spundwand abzudichten. So konnte während des Bohrvorgangs ein unkontrollierter Austritt von Wasser und Bohrsegmenten verhindert werden.
Neben branchentypischen Bohrgeräten setzte die an diesen Arbeiten beteiligte Grundbau Nord GmbH erstmals den VibroDrill VD 150 von terra infrastucture ein. Das Gerät setzt nach Meinung von B.Eng. Johannes Müller, Internationaler Vertrieb Bohrtechnik, terra infrastructure GmbH, neue Maßstäbe in der Vibrationsbohrtechnik. „Es vereint kompakte Bauweise, hohe Leistung und technische Vielseitigkeit und bietet damit eine optimale Lösung für wirtschaftliches, sicheres und präzises Bohren im Spezialtiefbau – dies nicht nur bei extremen Bodenverhältnissen, sondern auch in bindigen Böden“, sagt Müller.
Der VibroDrill VD wurde für Ankerbohrungen, Mikropfähle, Geothermie, Geothechnik und Überlagerungsbohrungen entwickelt und zeigt seine Stärke vor allem dort, wo schwierige Bodenverhältnisse präzises Arbeiten verlangen. Er arbeitet mit einer Zentrifugalkraft von 240 kN bei Frequenzen bis 120 Hz und erreicht Bohrtiefen bis zu 100 Metern. Trotz seiner hohen Leistung bleibt das System mit einem Eigengewicht – je nach Modell – von 500 Kilogramm bis 1,5 Tonnen kompakt und flexibel im Einsatz. Ein integriertes Vibrationsdämpfungssystem reduziert Belastungen für Mensch und Maschine, während geringe Schallemissionen von unter 100db(A) Schallleistung ein innerstädtisches Arbeiten im urbanen Raum ermöglichen. Damit überzeugt der VibroDrill VD 150 nicht nur durch Effizienz, sondern auch durch Langlebigkeit und Bedienkomfort.
Beim aktuellen Ankerbohrprojekt im Kopenhagener Nordhafen setzte das ausführende Unternehmen zunächst auf übliche Bohrtechnik: Zwei Bohrgeräte waren mit handelsüblichen Bohrhämmern ausgestattet, alles System mit Schlagwerk, die seit vielen Jahren zuverlässig im Einsatz sind. Pro Bohrung von rund 25 Metern benötigten die Teams damit im Schnitt zwei bis drei Stunden. Im weiteren Verlauf wurde ein drittes Bohrgerät – ein HBR 605 – mit dem VibroDrill VD 150 ausgerüstet – und der Unterschied war sofort messbar. Für vergleichbare Bohrungen in den oberen Lagen reduzierte sich die Bohrzeit auf etwa 40 Minuten. Besonders bei längeren Bohrungen über 15 Meter konnte der VibroDrill seine Stärken ausspielen. „Wo das Schlagwerk in größeren Tiefen an Wirkung verliert, hält der VibroDrill die Vibrationsenergie über die gesamte Bohrlänge konstant“, sagt Paetsch. „So ließen sich die Bohrungen deutlich schneller und gleichmäßiger herstellen.“ In den unteren Lagen, wo der Flintstein direkt anstand, glichen sich die Leistungen von Vibro- und Schlagwerk laut Paetsch dann wieder an. Hinzu kam, dass der leistungsstarke VibroDrill VD 150 die Leistung der HBR 605 grenzwertig ausgelastet hat und bei steigenden Umgebungstemperaturen das Hydrauliköl des Trägergeräts stark erwärmte – ein Punkt, der aktuell bei der Geräteabstimmung berücksichtigt wurde. Grundbau Nord hatte mittlerweile einen kleineren VD100 auf einer HBR 605 auf weiteren Baustellen in Deutschland im Einsatz, so etwa beim Klinikum Braunschweig und beim Hotel Atlantik in Hamburg. Dort ist das Verhältnis – auch hydraulisch betrachtet – zwischen Trägergerät und Bohrantrieb perfekt.
Bei Betrachtung der Randbedingungen zeigte sich, dass der VibroDrill VD 150 und der VibroDrill VD 100 vor allem bei längeren Bohrungen in verschiedensten Bodenverhältnissen erhebliche Effizienzvorteile bietet. Das hat sich auf dieser und anderen Baustellen als wertvolle Ergänzung zur klassischen Schlagwerk-Technik bewährt. Vor diesem Hintergrund setzen Kenneth Paetsch und sein Vater Michael Paetsch, Inhaber und Geschäftsführer der Grundbau Nord GmbH, diese Technologie-Neuheit bei Spezialtiefbaumaßnahmen unter verschiedensten Bedingungen ein, um weitere Erfahrungen zu sammeln.
