«Not a Boring Competition»: Team der ETH gewinnt mit Mikrotunnelbohrmaschine

Teaserbild-Quelle: Swissloop Tunneling/Empa

Das Team der ETH eroberte den ersten der Platz des von Elon Musks «The Boring Company» veranstalteten «Not a Boring Competition» für schnelle und kostengünstige Tunnelbautechnologien. Dank einem erfolgreichen Bohrprozesses mit der selbstentwickelten Mikrotunnelbohrmaschine «Groundhog Beta».

Quelle: Swissloop Tunneling/Empa

Swissloop Tunneling gewinnt in Texas mit der selbstentwickelten Mikrotunnelbohrmaschine «Groundhog Beta».

«Um das Problem des nervtötenden Verkehrs zu lösen, müssen die Strassen dreidimensional werden, Das heisst, es braucht entweder fliegende Autos oder Tunnels», heisst es auf der Website der Boringcompany, dem von Elon Musk gegründeten Tunnelbau- und Infrastrukturnehmen mit Sitz im texanischen Bastrop. «Im Gegensatz zu Flugzeugen sind Tunnel wetterfest, unsichtbar und fallen einem nicht auf den Kopf.» Tunnel beanspruchten nur wenig wertvolles Land und kämen nicht mit bestehenden Verkehrssystemen in Konflikt. «Ein ausgedehntes Tunnelnetz kann die Verkehrsüberlastung in jeder Stadt verringern; egal, wie gross eine Stadt wird, können immer mehr Ebenen von Tunneln hinzugefügt werden.» Der Tunnelbau ist nicht nur für wachsende Städte von Bedeutung, sondern auch für noch nicht realisierte Verkehrsysteme wie Musks Hyperloop, mit dem Menschen und Güter in Zukunft mit Höchstgeschwindigkeit über weite Distanzen durch Röhren schiessen.

Deshalb veranstaltet «The Boring Company» seit 2021 die «Not a Boring Competition» unter dem Titel: «Kannst Du die Schnecke schlagen?» - Schnecken sind etwa zehn Mal schneller unterwegs als eine herkömmliche Tunnelbohrmaschine. Gesucht sind günstige und schnelle Tunnelbohrtechnologien, zudem soll der Wettbewerb zwischen Studierendenteams aus der ganzen Welt den Innovationsgeist im Tunnelbau fördern. Seit der ersten Ausgabe ist auch das Team von «Swissloop Tunneling» der ETH mit Unterstützung der Empa dabei. Nachdem es an den vergangenen beiden Ausgaben - 2021 und 2023 - in Folge mit dem Innovationspreis ausgezeichnet worden und jeweils auf dem zweiten Gesamtrang gelandet war, schaffte es das Team heuer auf den ersten Platz - und erhielt dafür den «Champion Award».

«Groundhog Beta» an Bedingungen im texanischen Boden angepasst

Angetreten war das Schweizer Team mit seiner Mikrotunnelbohrmaschine «Groundhog Beta» gegen die US-Teams «CU Hyperloop» und «The Diggeridoos», das britische «The Warwick Boring Team» und die «Bored Tunnelers» aus Bangladesh an. An der ersten «Not-a-Boring Competition» im 2021 war das «Swissloop Tunneling» mit dem Vorgängermodell «Groundhog Alpha» angetreten.

Gewisse Ansätze der ersten Mikrotunnelbohrmaschine sind bei der «Groundhog Beta» beibehalten worden, das Gesamtsystem und die Subsysteme der ersten Maschine hat man allerdings «entscheidend neukonzipiert». Dies betrifft vor allem das Erosionssystem, das der Maschine einen Bohrprozess ermöglicht, der den Bodenkonditionen in Texas gewachsen ist. Dies war unter anderem notwendig, weil die Wettbewerbe der «The Boring Company» nach 2021 vom Wüstenboden in Las Vegas nach Bastrop in Texas verlegt worden sind, wo ein lehmartiger und sehr kohäsiver Boden vorherrscht.

Auch der Liner-Mechanismus wurde neu entwickelt, der während der Vorwärtsbewegung der Maschine gleichzeitig die Wand im Inneren des gebohrten Tunnels produziert. Mit Hilfe des Liners von «Groundhog Beta» wird über ein Extrusion-Verfahren ein speziell angefertigtes Polymergranulat in den entsprechenden Zustand und die entsprechende Form gebracht, sodass an der Oberfläche der Maschine direkt die Tunnelwand gebildet werden kann.

Das Implementieren solcher neuen Ansätze sei nicht nur zeitaufwendig, sondern auch äusserst anspruchsvoll, heisst es in der Medienmitteilung von Swissloop Tunneling. Die Optimierungsarbeiten für eine erhöhte Zuverlässigkeit und Effektivität von «Groundhog Beta», die sich im Jahr 2023 auf 2024 intensivierten, hätten es ermöglicht, den Wettbewerb in Texas erstmals zu gewinnen.  «Swissloop Tunneling» will das Projekt fortführen, um «die Tunnelbauindustrie mittels skalierbarer Tunnelbohrmaschinen zu revolutionieren». Damit möchte das Team die Entwicklung von Infrastruktursystemen beschleunigen. (mai/mgt)