Herrenknecht AG

Hightech aus Deutschland zeigt Spitzenleistung: 5,2 Kilometer Kabeltunnel für die Elbquerung von SuedLink wurden im Auftrag von TenneT Germany in weniger als 18 Monaten Bauzeit erstellt. Damit wurde ein wichtiger Meilenstein bei einem der größten Netzausbauprojekte Deutschlands erreicht.

SuedLink ist als eine von mehreren in Deutschland geplanten Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitung (HGÜ) ein zentrales Projekt des Ausbaus der Energieinfrastruktur in Deutschland. Mit rund 700 Kilometern Länge soll die „Stromautobahn“ der beiden Übertragungsnetzbetreiber TenneT Germany und TransnetBW zukünftig die norddeutschen Off- und Onshore-Windkraftgebiete mit den süddeutschen Industriestandorten in Bayern und Baden-Württemberg verbinden.

SuedLink wird mit einer Übertragungskapazität von 4 Gigawatt Strom von Schleswig-Holstein nach Süddeutschland transportieren. Dazu unterqueren die 525-Kilovolt-Gleichstrom-Leitungen die Elbe in einem rund 5,2 Kilometer langen Tunnel von Wewelsfleth (Schleswig-Holstein) nach Wischhafen (Niedersachsen). Mit dem Durchbruch in den Zielschacht am 22.06.2026 schloss die Elsa getaufte Tunnelbohrmaschine (TBM) die im Februar 2025 gestarteten Vortriebsarbeiten ab. Dabei wurden pro Monat durchschnittlich 233 Tunnelringe aus Betontübbingen errichtet, was monatlich 303 Metern Tunnelstrecke entspricht.

PORR errichtet den Kabeltunnel für die Elbquerung von SuedLink im Auftrag des Übertragungsnetzbetreibers TenneT. PORR hat mit dem Bau des Tunnels die ARGE Tunnel ElbX, eine Arbeitsgemeinschaft von PORR und Wayss & Freytag Ingenieurbau AG, beauftragt. Der Tunnel wird neben den sechs Erdkabeln die dazugehörende Gebäude-, Sicherheits-, Leit- und Überwachungstechnik sowie Schienen für die bei Wartung und Reparaturen nötigen Tunnelfahrzeuge aufnehmen.

Mixschild für sehr wechselhafte Geologie und hohen Wasserdruck

Für den Bau des Tunnels bestellte die ARGE Tunnel ElbX bei der Herrenknecht AG eine speziell auf die Projektanforderungen ausgerichtete Tunnelbohrmaschine (TBM). Die TBM vom Typ Mixschild hat 4.900 Millimeter Durchmesser, ist 190 Meter lang und wiegt insgesamt 700 Tonnen. Herausfordernd für den Tunnelvortrieb waren bei ElbX insbesondere die Geologie, die hohe Wasserdurchlässigkeit des Baugrunds bzw. der Wasserdruck unter der Elbe, und der für einen Mixschild relativ kompakte Durchmesser.

„Auf der Bohrstrecke unter der Elbe findet sich eine sehr wechselhafte Geologie aus Ton, Klei, Torf, Sand, Kies sowie Steinen und Findlingen. Gegen den äußerst klebrigen Lauenburger Ton auf der geologisch sehr heterogenen Bohrstrecke ist die TBM mit einer starken Zentrumsspülung am Schneidrad mit einer Kapazität von 500 Kubikmetern pro Stunde ausgestattet“, erklärt Herrenknecht-Projektleiter Johannes Faißt. Insgesamt flossen stündlich beeindruckende 1.200 Kubikmeter Bentonitsuspension durch den Förderkreislauf der Maschine. Damit wurde verhindert, dass das Schneidrad und die darauf montierten Abbauwerkzeuge verkleben.

Der Mixschild ist gegen den Wasserdruck von bis zu 3,8 Bar, der 20 Meter unter dem Flussbett herrscht, mit einem mehrfachen Dichtungssystem abgedichtet. Die TBM gräbt nicht nur den Tunnel, sondern baut ihn gleichzeitig auch mit angelieferten Betonfertigteilen, sogenannten Tübbingen, aus. Der Tunnel wird einen Innendurchmesser von 4 Metern und einen Außendurchmesser von 4,60 Metern haben. Für den Trassenverlauf von ElbX mit Kurve, Gefälle und Steigung ist die TBM mit einem Navigationssystem der Herrenknecht-Tochtergesellschaft VMT ausgestattet.

„Die konstruktionstechnische Herausforderung bestand darin, die Technik eines hochkomplexen Mixschilds in einer Maschine von nur knapp fünf Metern Durchmesser unterzubringen: Förderkreislauf, Elektrik, Hydraulik, Lüftungsanlagen, die Transportanlage für Tübbinge und Laufwegen für die Mannschaft auf der Maschine. Die Anlagen zur Versorgung der Maschine verteilen sich deshalb auf zwölf Nachläufer“, betont Projektleiter Faißt, der „seine“ Maschine während der Bauzeit regelmäßig besuchte.

Umfangreiche Separationstechnologie

Herrenknecht Separations lieferte zudem eine maßgeschneiderte Separationsanlage mit Kammerfilterpressen zur Feinstoffentwässerung sowie zwei Wasseraufbereitungsanlagen an Start- und Zielschacht. Die Separationsanlage stellte den kontinuierlichen Slurry-Kreislauf sicher und ermöglichte damit eine stabile und leistungsfähige Vortriebsleistung der Tunnelbohrmaschine. „Die Filterpressen sorgten für eine effiziente Entwässerung selbst feinster Partikel und reduzierten so Entsorgungsaufwand und -kosten“, erklärt Gino Vogt, Head of Herrenknecht Separations. Die beiden Wasseraufbereitungsanlagen am Start- und am Zielschacht gewährleisteten die ressourcenschonende Bereitstellung von Prozesswasser sowie die sichere Reinigung und Rückführung in die Elbe unter Einhaltung strenger Umweltauflagen.

Maßgenaue Schalungen für 24.000 Tübbinge

Herrenknecht Formwork stellte die Tübbingschalungen inklusive 3D- Vermessung für die Produktion der Betonfertigteile für den Tunnelbau sowie die Handlinggeräte zum Ausschalen, Wenden und Transportieren her. Das 5,2 Kilometer lange Tunnelbauwerk besteht aus rund 4.000 Tübbingringen mit einer Breite von 1.300 Millimetern, die sich aus jeweils 6 Elementen zusammensetzen. Die Schalungen sicherten höchste Maßgenauigkeit über den gesamten Produktionsprozess der insgesamt 24.000 Tübbinge – eine entscheidende Voraussetzung für die Passgenauigkeit der Tübbinge und somit der Qualität des Tunnelbauwerks.

Herrenknecht-Technologie für die Schlüsselstellen des Netzausbaus

ElbX ist ein herausragendes Beispiel dafür, wie maschinelle Vortriebstechnologie von Herrenknecht den Ausbau des Stromnetzes zur Umsetzung im Zuge der Dekarbonisierung unterstützt. Tunnel für Hochspannungskabel werden mit Herrenknecht-TBM in vielen Ländern und auch innerstädtisch in Metropolen wie Berlin oder London gebaut. Herrenknecht bietet für unterirdische Querungen von bestehenden Infrastrukturen oder topographischen Hindernissen neben Tunnellösungen verschiedene Bohr- und Verlegetechnologien für den Schutzrohr- und Leitungsbau sowie für Gas- oder Wasserstoffpipelines an. Allein für Deutschland rechnet man mit 4.500 Querungen, die die zahlreichen Netzausbauprojekte mit sich bringen.

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Nach rund 3,8 Kilometern Vortrieb durch teils knallharten, teils brüchigen Fels erreichten die Mineure beim Bau des Nordloses der zweiten Röhre des Gotthard-Straßentunnels mit einer Herrenknecht-Tunnelbohrmaschine ihr erstes Etappenziel: Sie feierten am 29. April 2026 den präzisen Durchbruch in den bereits zuvor ausgebrochenen Abschnitt der Störzone Nord. Von hier aus werden sie in Richtung Süden weitere rund 4 Kilometer Tunnelbau unter den Alpen in Angriff nehmen.

„Bis zu 32 Meter pro Tag – das ist eine toughe Leistung der Vortriebsmannschaften im knallharten Gotthard-Fels.“ Dr.-Ing. E.h. Martin Herrenknecht, Vorstandsvorsitzender der Herrenknecht AG, ist stolz darauf, wie gut der Tunnelbau für die zweite Röhre des Gotthard-Straßentunnels mit der Tunnelbohrmaschine (TBM) aus Schwanau vorankommt.

Gestartet hatte die ARGE secondo tubo, bestehend aus den Partnern Implenia und Frutiger, den Vortrieb im Februar 2025 in Göschenen im Schweizer Kanton Uri im Auftrag des Bauherrn, das Bundesamt für Strassen ASTRA. Im Auftrag des Bundesamtes für Strassen ASTRA fahren die Tunnelbauspezialisten den nördlichen Abschnitt der neuen zweiten Röhre parallel zu dem seit 1980 in Betrieb befindlichen Straßentunnel auf. Die Herrenknecht-Ingenieure hatten ihnen dafür eine auf Hartgestein spezialisierte Maschine vom Typ Einfachschild-TBM (Durchmesser 12.225 mm) designt und termingerecht geliefert.

Der Bohrkopf der auf den Namen „Alessandra“ getauften Maschine wird von 15 Motoren mit einer Gesamtleistung von 5.250 Kilowatt angetrieben – das entspricht ungefähr der siebenfachen Leistung eines aktuellen Rennwagens der Formel 1.  Die hydraulischen Vortriebszylinder pressen den rotierenden Bohrkopf mit bis zu 95.000 Kilonewton – also umgerechnet mit dem Gewicht des Pariser Eifelturms – gegen den Fels der Ortsbrust.

Das Ziel der ersten Bohretappe – die Störzone Nord – war vorab konventionell ausgebrochen worden. Für diesen rund 400 Meter langen Tunnelabschnitt hatten die Planer geologische Verhältnisse prognostiziert, in denen der maschinelle Vortrieb nicht effizient möglich gewesen wäre. Nach dem Durchbruch werden die Tunnelbauer die insgesamt rund 100 Meter lange Maschine durch diese Kaverne transportieren, bevor sie die weiteren rund 4 Kilometer in Richtung Süden in Angriff nehmen. Die Kaverne dient in den kommenden Wochen ebenfalls dazu, die Herrenknecht- Maschine gründlich zu überholen, nachdem sie bisher schwierigste Felsformationen bewältigt hat.

Neben den Abschnitten, in denen die Mineure mit der TBM Höchstleistungen fahren konnten, standen streckenweise stark Quartz-haltige Zonen oder auch harter, blockiger Granit an, die Mensch und Maschine aufs äußerste herausforderten. Johannes Faißt, Herrenknecht-Projektmanager für den Gotthard-Straßentunnel, erläutert: „In dem rotierenden Bohrkopf sind sogenannte Schneidrollen montiert. Mit der Drehung des Bohrkopfes lösen die Schneidrollen den Fels. Sie unterliegen dabei je nach Geologie einem spezifischen Verschleiß und müssen regelmäßig ersetzt werden. Hier konnten wir den Vortrieb entscheidend unterstützen mit hochwertigen Schneidrollen aus unserem Schwanauer Werk und einem Logistikprozess, der eng mit unserem Kunden abgestimmt war.“

Dem nördlichen Bauabschnitt entgegen arbeitet sich ein von Süden kommender Vortrieb für die zweite Röhre des Gotthard-Straßentunnels. Hier war die von Herrenknecht gefertigte und von den Spezialisten der Marti AG eingesetzte Tunnelbohrmaschine kontrolliert gestoppt worden, um eine definierte Tunnellänge konventionell auszubrechen. Diese anspruchsvollen Arbeiten sind inzwischen weitestgehend abgeschlossen, sodass ab Mitte Mai der maschinelle Vortrieb in Richtung Norden wieder aufgenommen werden kann.

Bereits von 2003 bis 2011 fuhren Baukonsortien am Gotthard mit vier Herrenknecht- Maschinen insgesamt 85 Kilometer Tunnel für den bisher längsten Eisenbahntunnel der Welt auf. Die Lieferung für den Gotthard-Basistunnel gehört zu den herausragenden Meilensteinen der Herrenknecht-Unternehmensgeschichte. Das bestätigt auch Matthias Schwärzel, zuständiger Leiter des Projektmanagements, dem es viel bedeutet, jetzt wieder mit Herrenknecht-Technologie am Gotthard zu arbeiten: „Tunnelbau in den Alpen und besonders am Schweizer St. Gotthard hat für uns immer eine emotionale Komponente.“

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Anlässlich des erfolgreichen Durchbruchs am 2. Februar 2026 würdigte der Präsident von Panama, José Raúl Mulino, die Spitzenleistung des Tunnelbauteams: „Ich gratulieren Ihnen allen, die diese herausfordernde Expedition unter dem Kanal möglich gemacht haben.“ Der rund 4,5 Kilometer lange Tunnel ist das Schlüsselbauwerk der neuen U-Bahn-Linie 3, die westliche Vororte und die Innenstadt von Panama-Stadt verbinden wird. Bisher pendeln morgens und abends jeweils 150.000 Menschen über eine Brücke auf dem Weg zur und von der Arbeit. Für rund 25 Kilometer brauchen sie dabei im ständigen Stau bisher schnell mehrere Stunden. Hierauf bezog sich der Direktor der Metro Panama, César Pinzón, bei der Feierlichkeit in der Station Balboa: „Dieser erste Abschnitt ist für Tausende von Einwohnern ein konkretes Zeichen dafür, dass die versprochene Zukunft näher rückt mit einer schnellen und sicheren Mobilität.“

Der Bau der Metrolinie 3 stellt eine Premiere dar: Zum ersten Mal unterquert eine Tunnelbohrmaschine den Panamakanal, eine der weltweit meistgenutzten und damit wichtigsten Wasserstraßen. Entsprechend strikt sind die Vorgaben, dass der Tunnelbau die Betriebssicherheit des Panamakanals zu keinem Zeitpunkt beeinträchtigen darf. Angesichts der komplexen Geologie mit einem hohen Grundwasserdruck über 60 Meter unter dem Meeresspiegel entschied sich das bauausführende Konsortium HPH mit den Unternehmen Hyundai Engineering & Construction, Posco Engineering & Construction und Hyundai Engineering für eine Herrenknecht-Maschine vom Typ Mixschild. Um die U-Bahn zweigleisig durch den Tunnel führen zu können, wurde ein entsprechend großer Tunneldurchmesser geplant – daran ausgerichtet hat die TBM einen Durchmesser von 13,5 Metern. Sie ist damit die größte Maschine ihrer Art in Lateinamerika.

Der von Herrenknecht entwickelte Maschinentyp Mixschild ist darauf ausgelegt, komplexe Baugrundbedingungen und hohen Grundwasserdruck sicher und effizient zu beherrschen. In enger Abstimmung mit den Spezialisten des Kunden haben die Herrenknecht-Ingenieure die Maschine für die Unterquerung des Panamakanals mit einem begehbarem Schneidrad ausgestattet: Der Wechsel der Abbauwerkzeuge an der Vorderseite des Schneidrads ist von der Rückseite unter atmosphärischem Druck möglich.

Francisco Avila ist der CEO der Herrenknecht-Landesgesellschaft in Panama. Er ist beeindruckt davon, wie das vielfältige Equipment und die Services aus dem Herrenknecht Konzern ineinandergreifen und den gesamten Tunnelbau optimieren: „Es war am Ende ein großes Paket, das wir spezifisch auf die Anforderungen des Kunden hin angeboten und geschnürt haben. Zum Beispiel: Schalungen für die Tübbinge zur Auskleidung des gebohrten Tunnels, eine Separationsanlage für die Aufbereitung des abgebauten Bodens, drei Multiservice-Fahrzeuge für die Tunnel- und Baustellenlogistik oder Systeme zur präzisen Navigation der riesigen Maschine.“
Des Weiteren nutzt der Kunde die digitale Plattform Herrenknecht.Connected. Jürgen Hoss, Leiter im Projektmanagement von Herrenknecht, ist überzeugt: „Alleine die TBM ist mit über 4.500 Sensoren ausgestattet. Deren Daten im Blick zu behalten und sie für die Steuerung von Prozessen zu nutzen, ist eine Herausforderung. Die Tools und Dashboards von Herrenknecht.Connected sind die Lösung. So haben alle Beteiligten im Projekt Zugriff auf Echtzeitdaten aus dem laufenden Vortrieb – vom Bauherrn und den Partnern im internationalen Joint Venture bis hin zu unserem Team in Deutschland.“

Seit dem Vortriebsstart im September 2024 am westlichen Ufer des Panamakanals steuerten die Teams die Großmaschine sicher und mit immer stärkerer Performance in Richtung Ziel. Die kritische Unterquerung des Panamakanals meisterten sie ohne problematische Vorfälle. Im Oktober 2025 erreichten sie ihre bisherige Spitzenleistung von 150 Tübbingringen bzw. 300 Metern pro Monat. Nach dem Durchbruch in die zukünftige Station Balboa östlich des Panamakanals am 2. Februar 2026 unterstützen Herrenknecht-Spezialisten nun das Team des Konsortiums HPH dabei, die XXL-TBM fit zu machen für die letzte Etappe von rund 1,5 Kilometern bis zum finalen Durchbruch.

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Meilenstein für ein strategisches Eisenbahnprojekt: Die letzte von zwei Herrenknecht-Einfachschild-TBM hat Ende Juni erfolgreich ihren Vortrieb für die neue Bahnlinie zwischen Rishikesh und Karnaprayag im indischen Himalaya abgeschlossen. Bereits Mitte April war die erste Maschine am Ziel angekommen. Damit sind beide Parallelröhren des insgesamt über 20 Kilometer langen Tunnelsystems fertiggestellt.

Das erdgeschichtlich junge Himalaya-Gebirge galt für den Tunnelbau lange als nahezu unbezwingbar. Nur wenige Vorhaben in der anspruchsvollen Geologie der Region waren bislang von Erfolg gekrönt. Umso bedeutender ist der Durchbruch der zweiten Herrenknecht-Maschine Ende Juni, nachdem bereits Mitte April die erste TBM ihr Ziel erreicht hatte. Die neue Eisenbahnlinie zwischen Rishikesh und Karnaprayag wird nach ihrer Fertigstellung die Fahrtzeit von sieben Stunden auf knapp über zwei Stunden verkürzen. Für die Region, die als wichtiger Ausgangspunkt für Pilgerreisen zu den heiligen Char-Dham- Schreinen dient, bedeutet dies erhebliche Verbesserungen. Millionen von Pilgern nutzen jährlich die beschwerliche Route über kurvige Straßen entlang tiefer Schluchten, die in der seismisch aktiven Zone häufig von Erdrutschen und Gesteinslawinen blockiert werden.

Pionierarbeit im Himalaya-Gebirge
Der Bauherr Rail Vikas Nigam Limited (RVNL) vergab das Kernstück der Strecke – einen zweimal 10,5 Kilometer langen Tunnel mit Parallelröhren – an den Auftragnehmer Larsen & Toubro Limited (L&T).

„Indische Mineure haben große Erfahrung im konventionellen Tunnelausbau. Der maschinellen Vortriebstechnik hingegen sah man lange eher skeptisch entgegen“, erklärt Sumit Gaur, Herrenknecht-Projektleiter vor Ort. Die Skepsis hatte ihre historischen Gründe: Zu wenige Erfolge konnte die Maschinentechnik bislang im Himalaya-Gebirge vorweisen. Mit dem Projekt sollte sich das ändern. L&T entschied sich daher für zwei Herrenknecht-Einfachschild-TBM mit einem Durchmesser von 9.110 Millimeter, ausgelegt auf die Herausforderungen der Himalaya-Geologie.

Komplexe Geologie erfordert innovative Lösungen
Die größte Herausforderung stellte das vorherrschende Gestein dar: Phyllit. Chris Cooper, Projektleiter und Tunnelexperte von L&T, erklärt: „Phyllit ist weich, aber standfest. Mit Wasser zerfällt er. Bei zu viel Druck verklumpt er und blockiert den Bohrkopf. Das macht den Vortrieb nicht gerade einfach.“

Erschwerend kommt hinzu, dass sich das junge, aktive Gebirge noch bewegt. Dadurch kann es zu Absenkungen kommen, bei denen sich Gestein auf dem Schildmantel der Maschine ablagert und ein Fortkommen blockiert. Um das zu verhindern, kann die Mannschaft die sogenannten Torque-Box-Zylinder einsetzen. Sie wurden ins Design des Bohrkopfes integriert. „Es ist das erste Mal, dass wir dieses System in Indien auf einer Maschine haben“, sagt Sumit Gaur. Diese erlauben eine stufenlose horizontale und vertikale Verschiebung des Antriebs und können den Bohrdurchmesser bei Bedarf um bis zu 100 Millimeter vergrößern.

Hightech-Ausstattung für extreme Bedingungen
Zusätzlich zur innovativen Torque-Box-Technologie verfügen die TBM über das Herrenknecht-ISP-System. Dieses schickt eine Oberflächenwelle entlang der Tunnelwand, die an der Ortsbrust in eine Raumwelle übergeht. Das System erfasst in Echtzeit die beim Vortrieb gewonnenen Mess- und Bohrdaten und übersetzt sie in einen Geologiebericht. Bei Anomalien werden zusätzliche Vorausbohrungen durchgeführt, um mögliche Störzonen zu identifizieren. Das trägt zur Sicherheit und einem reibungslosen Vortrieb bei. „Für unseren Kunden und natürlich vor allem die Kollegen auf der Maschine ist das ein großer Vorteil“, betont Sumit Gaur. Ein Konvergenzmessystem analysiert zudem kontinuierlich den Abstand zwischen Schild und Gestein. Wenn sich der Fels der Maschine zu sehr annähert, erhält der Maschinenfahrer eine Grenzwertanzeige.

Beeindruckende Vortriebsleistungen
Die umfangreiche Ausstattung zahlte sich aus. In Rekordzeit konnten 23 Ringe in lediglich 24 Stunden verbaut werden. In Spitzenzeiten legte eine der Maschinen damit gut 39 Meter an einem Tag zurück.

„Das kann sich sehen lassen, insbesondere in diesem Gestein und mit diesem großen Durchmesser“, kommentiert Cooper. Schnell ist auch der Transport von Ersatz- und Verschleißteilen. L&T-Projektdirektor Rakesh Arora sagt: „Herrenknecht hat knapp drei Stunden von hier in Dehradun ein eigens errichtetes Lager und kann somit bei Bedarf problemlos neue Teile liefern. Das verschafft uns die notwendige Flexibilität.“

Mit dem erfolgreichen Abschluss beider Vortriebe haben die Experten bewiesen, dass moderne Tunnelbohrmaschinen auch die extremen Bedingungen des Himalayas bewältigen können. „Hier zeigen wir, dass wir mit der eingesetzten Technologie schneller unterwegs sind als beim konventionellen Drill & Blast“, betont Cooper. Das Projekt schafft wichtige Referenzen für weitere Tunnelbauprojekte in der geologisch anspruchsvollen Region.

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Bis zu 8.000 m tief können die sogenannten Terra Invader-Anlagen in die Erde vordringen, um Öl-, Gas- oder Geothermie-Vorkommen anzuzapfen (Bild 1). Letztere gewinnen in Zeiten knapper werdender fossiler Ressourcen immer mehr an Bedeutung. Das hängt mit ihrer hohen Verfügbarkeit zusammen: Weltweit gibt es sehr große Mengen geothermischer Energie.

Der Marktführer für Tunnelbohrmaschinen Herrenknecht, Schwanau, stieg 2005 in das Geschäft mit Tiefbohranlagen ein. Die ersten Anlagen arbeiteten in Deutschland und Brasilien, inzwischen sind die Systeme in vielen Ländern der Welt in Betrieb. Entwickelt und gefertigt werden die Vertikalbohranlagen von der Tochtergesellschaft Herrenknecht Vertical – und zwar individuell für jeden Kunden.

Bei der Fertigung der Anlagen arbeitet das Unternehmen nach den hohen Standards der Offshore-Technik, denn die Systeme kommen auch auf See zum Einsatz. Zudem verfügen die Anlagen über eine Vielzahl von Neuentwicklungen, zu denen auch ein optimiertes Sicherheitskonzept gehört (Hands-off-Technologie). Weitere Features der Bohranlagen sind ein flexibles Energiemanagement und integrierte Schallschutzmaßnahmen. Der Hauptvorteil der Herrenknecht-Tiefbohranlagen gegenüber konventionellen Systemen ist aber ihr hoher Automatisierungsgrad. Dadurch können Anwender die Anlagen mit lediglich vier Mann pro Schicht betreiben, was eine deutliche Kostenersparnis zur Folge hat.

Bei der Konstruktion der Bohranlagen legt Herrenknecht großen Wert auf optimalen Explosionsschutz. Das hat seinen Grund, denn mit den Tiefbohranlagen können auch Öl- und Gasvorkommen erschlossen werden. Ihre Komponenten müssen deshalb absolut explosionssicher sein. Die Suche nach einem geeigneten Drehgeber für die Positionierung des Bohrantriebs (Top Drive) und des Hebewerks war unter diesen Voraussetzungen schwierig.

„Die wenigsten Anbieter haben ex-geschützte Drehgeber im Programm“, sagt Jürgen Binder, Technischer Leiter von Herrenknecht Vertical. Beim Automatisierungstechnik-Spezialisten Hengstler GmbH, Aldingen, wurde man schließlich fündig.

Der Absolutwertgeber ACURO AX71 erfüllt nicht nur die hohen Ansprüche an den Explosionsschutz (Bild  2). „Er hat von allen getesteten Drehgebern auch von der Feldtauglichkeit her am besten abgeschnitten“, erinnert sich Binder. Der ACURO AX71 überzeugte u. a. durch einen sehr guten EMV- und Blitzschutz, aber auch Temperaturen von –40 bis +50 °C und den Kontakt mit Salzwasser überstand er am besten. Damit war es beschlossene Sache, dass der absolute optische Winkelencoder ab sofort in allen Herrenknecht-Tiefbohranlagen verbaut wird.

Die Aufgabe des ACURO AX71 an der Anlage ist es, den Bohrantrieb und das Hebewerk, die sogenannte Rack-and-Pinion, exakt zu positionieren. Da immer neue Bohrstangen nachgesetzt werden, muss am Hebewerk die Höhenposition genau festgehalten und weiter aufaddiert werden, um die genaue Meißeltiefe zu bestimmen. Für diese Aufgabe empfiehlt sich der ACURO AX71 von Hengstler in jeder Hinsicht, denn er gibt binär codierte Positionswerte aus und zeigt die Achslage in Bezug zu einem Referenzpunkt an. Der Drehgeber zeichnet sich nicht nur durch Auflösungen von bis zu 12 Bit in der Multiturn- und bis zu 22 Bit in der Single Turn-Version aus. Er ist mit einem Durchmesser von nur 70 mm und einem Wellendurchmesser von nur 10 mm (Vollwelle) auch sehr kompakt. Für eine umfassende Kompatibilität der Drehgeber sorgen ihre zahlreichen Schnittstellen wie SSI/BiSS und SSI (programmierbar) sowie Profibus, CANopen und DeviceNet.

Hengstler hat den Drehgeber mit Edelstahlgehäuse entsprechend der ATEX- und IECEx-Richtlinien speziell für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt (EN 60079). Der ACURO AX71 eignet sich deshalb für die ATEX-Zonen Ex II 2 G Ex d IIC T4 Gb bzw. Ex II 2 D Ex tb IIIC T135 °C Db IP6X. Solche Zonen finden sich z. B. in Lackier-, Abfüll-, Misch- oder Siloanlagen sowie in der petrochemischen Industrie oder in Mühlen.

Für Herrenknecht wurde der ACURO AX71 zudem individuell angepasst. So erhielt der Drehgeber eine Skalierung, auch Restwertverrechnung oder Rundtakt-Funktion genannt. Sie bewirkt, dass der Encoder nach einer bestimmten Anzahl an Drehungen auf Null zurückgesetzt wird. Der Restwert wird gespeichert und steht nach dem Einschalten des Drehgebers sofort wieder zur Verfügung.

Herrenknecht setzt die Hengstler-Drehgeber bereits seit über zehn Jahren erfolgreich ein und wird sie auch an einer neuen Geothermie-Anlage verbauen, die gerade designt wird. „Wir sind sehr am neuen ACURO AX73 interessiert“, sagt Binder. Das Gehäuse des druckfest gekapselten Drehgebers, bei dem der Anwender sein eigenes Kabel durch ausgereifte Verschlusstechnik bequem selbst installieren kann, würde sogar eine Explosion in seinem Innern überstehen. Eventuell auftretende Funken verlöschen zudem, bevor sie nach außen gelangen können.

Weitere Informationen:
Hengstler GmbH
www.hengstler.com
Herrenknecht Vertical
www.herrenknecht-vertical.com