Herzstück ist die ferngesteuerte Vortriebsmaschine AVNS350XB, die mit einem Bohrdurchmesser von 505 mm für Haltungslängen über 1 000 m ausgelegt ist. Mit hoher Präzision kann die Maschine den geplanten Streckenverlauf einhalten und so bestehende Infrastrukturen wie Rohrleitungen, Straßen, Schienen oder kleinere Gewässer sicher unterqueren. Einzelne Bohrungen können in einem geringen Abstand von lediglich 1 m bis 2 m realisiert und so mehrere Leitungen parallel verlegt werden.
Die Vortriebsmaschine ist mit einer Strahlförderpumpe (Jetpump) und einem integrierten Hydraulikaggregat ausgestattet. Die beengten Platzverhältnisse limitierten mit herkömmlichen Methoden die Materialabförderung über längere Abschnitte und begrenzten damit bislang auch die mögliche Vortriebslänge. Durch den Einsatz der Jetpump zur Abförderung des Abraummaterials sollen im kleinen Durchmesserbereich bis zu zehnfach längere Vortriebsstrecken bei hohen Geschwindigkeiten realisiert werden.
Zweistufiges Verlegeverfahren
Am Startpunkt wird eine neu entwickelte Vorschubeinheit installiert, mit deren Vorschubkraft Vortriebsrohre und Vortriebsmaschine entlang der vorgegebenen Trasse in Richtung des Zielpunkts gedrückt werden. Das Bohrloch bleibt hierbei permanent durch die Maschine bzw. die Vortriebsrohre sicher gestützt. Nach dem Durchstich am Zielpunkt wird die Vortriebsmaschine von den Vortriebsrohren getrennt. Im Anschluss wird das vorgefertigte Kabelschutzrohr mit den noch im Bohrloch befindlichen Vortriebsrohren verbunden und über die Vorschubeinheit im Startschacht zurück- und damit eingezogen. Nach der Installation des Schutzrohrs ist die Mission von E-Power Pipe abgeschlossen. Der finale Einzug der Erdkabel erfolgt durch entsprechend spezialisierte Unternehmen.
Bestandteil der Verfahrensinnovation war die Entwicklung von neuen, verlängerten Vortriebsrohren, die einen deutlich kontinuierlicheren Vortrieb ermöglichen. Speziell für diese Vortriebsrohre entwickelte Herrenknecht eine Vorschub- und Zugeinheit mit 10 m Hub und einer Schub- und Zugkraft von 350 t. Die Technik basiert auf einer Zahnstangenführung, angetrieben mit Elektromotoren. Dadurch soll das Konzept für eine höhere Verlegeleistung und wegen geringer Geräuschemissionen für höhere Akzeptanz sorgen.
Pilotprojekte
Die Leistungsfähigkeit von E-Power Pipe konnte in Pilotprojekten bereits unter Beweis gestellt werden. Dabei wurden Tagesbestleistungen von 184 m beim Vortrieb und 266 m während des Schutzrohreinzugs erzielt. Die Entwicklung des Verfahrens wurde vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert und von Herrenknecht in Zusammenarbeit mit Amprion und der RWTH Aachen durchgeführt.
Umweltschonende Alternative zur offenen Bauweise
Die Installation von Erdkabeln mit dem E-Power-Pipe-Verfahren bietet eine bodenschonende Alternative zur konventionellen offenen Bauweise. Durch das grabenlose Verlegeverfahren reduzieren sich die Erdbewegungen auf die Stellen, an denen später HGÜ-Kabel verbunden werden müssen. Dies soll auf die gesamte Trasse bezogen eine Reduktion um etwa 90 % bedeuten. Die Verlegung erfolgt über lange Strecken ohne Umwelteinflüsse, da die Oberflächen und der Bodenaufbau weitgehend erhalten bleiben. Der Einsatz von Baumaschinen und Lkw wird auf diese Weise ebenso wie die Lärm- und Emissionsbelastung verringert.
Im Rahmen des geplanten Netzausbaus ergibt sich in Deutschland ein Bedarf an 3 050 km Netzverstärkungen an vorhandenen Trassen und rund 2 400 km neuer Hochspannungsgleichstromübertragungsleitungen, die vorrangig als Erdkabel auszuführen sind. Auch der Personalaufwand ist im Vergleich zur offenen Verlegung deutlich geringer. So können mit gleichem Personaleinsatz mehrere Trassenabschnitte gleichzeitig bearbeitet werden. §
