Grubenwasserkanal in Ibbenbüren: Hochschulpreis für FH-Absolvent
Nils Schröder hat in seiner Masterarbeit am Fachbereich Bauingenieurwesen unserer Hochschule die Einbringung der Entwässerungsschicht aus Kies beim aktuell entstehenden Tunnel für den Grubenwasserkanal in Ibbenbüren zur Anwendungsreife gebracht.
Nils Schröder (l.) untersuchte in seiner Masterarbeit die Perlkiesverblasung beim Grubenwasserkanal in Ibbenbüren und wurde dafür jetzt mit dem Hochschulpreis ausgezeichnet. (Foto: Herrenknecht AG)
Der Kies wird durch Einbringöffnungen vom Tunnelinneren aus in den Ringspalt zwischen Gestein und Tunnelröhre eingeblasen. (Foto: FH Münster/Nils Schröder)
Eingang in die Tunnelröhre des rund sieben Kilometer langen Grubenwasserkanals. (Foto: FH Münster/Lucie Golde)
Beim maschinellen Tunnelbau setzt sich die endgültige Auskleidung der Tunnelschale aus mehreren vorgefertigten Fertigteilen aus Stahlbeton, sogenannten Tübbingen, zusammen. Aus bauverfahrenstechnischen Gründen ist die Tunnelbohrmaschine größer als die Tübbingtunnelröhre. Deshalb wird der verbleibende Ringspalt, die Lücke zwischen Gestein und Tübbingaußenkante, verfüllt und sichert so eine ausreichende Standsicherheit der Tübbingröhre. Nils Schröder untersuchte in seiner Masterarbeit am Fachbereich Bauingenieurwesen unserer Hochschule praxisnah das Einbringen einer speziellen Sorte von Kies, dem sogenannten Perlkies, als Ringspaltmaterial und wurde dafür jetzt mit dem Hochschulpreis ausgezeichnet.
„Tunnelbaustellen sind eher selten und daher habe ich mich sehr darüber gefreut, bei Wayss & Freytag Ingenieurbau AG auf der Baustelle in Ibbenbüren ein Praktikum machen zu können. Dabei habe ich gemerkt, wie interessant der Tunnelbau ist und nach einem Thema für meine Masterarbeit gesucht“, erzählt Schröder.
Die Arbeitsgemeinschaft Tunnel Ibbenbüren (ATI), bestehend aus Wayss & Freytag Ingenieurbau AG und Ed. Züblin AG, errichtet derzeit im Auftrag der RAG Aktiengesellschaft einen rund sieben Kilometer langen Grubenwasserkanal. Dieser dient dazu, das stillgelegte Bergwerk Ibbenbüren dauerhaft als Jahrhundertaufgabe zu entwässern. Für die Zuführung des Grubenwassers in den Tunnel kommt Perlkies als Entwässerungsschicht zum Einsatz. Jedoch ist Perlkies als Ringspaltmaterial unter diesen hydrogeologischen Randbedingungen noch unerprobt und es gibt keine vergleichbaren Projekte. Daher wurde vor der ersten Anwendung ein Modellaufbau direkt an der Baustelle errichtet. Daran untersuchte Schröder verschiedene Strategien zur Ringspaltfüllung. „Der Perlkies wird aus dem Tunnelinneren in den Ringspalt geblasen. Dabei muss teilweise gegen von außen drückendes Wasser gearbeitet werden“, so der Masterabsolvent. „Also untersuchten wir den Druck, die Geschwindigkeit und richtige Position zum Einblasen. Aber auch das Verhalten der Maschine in Zusammenhang mit den Beschaffenheiten des Perlkieses haben wir unter die Lupe genommen.“ Ziel von Schröders Arbeit ist die Sicherstellung des reibungslosen Ablaufs der Herstellung der Ringspaltfüllung. „Diese praxisnahe Aufgabe hat sehr viel Spaß gemacht. Direkt zuzusehen, wie die in Versuchen erarbeiteten Lösungsansätze im Tunnel zum Einsatz kommen, ist etwas ganz Besonderes“, erklärt der Hochschulpreisträger. „Mit den Facharbeitern im Tunnel und deren Erfahrungen wurden dann die Lösungen aus dem Modellaufbau bei laufender Baumaßnahme weiter optimiert.“
„Herr Schröder hat mit seiner Masterarbeit ein herausragendes Beispiel für anwendungstaugliche Forschung geschaffen. Mit viel Energie und Engagement hat er sich dem Themenfeld angenommen und Lösungen erarbeitet“, bewertet Prof. Dr. Dietmar Mähner die Arbeit seines Masterabsolventen.
Nach seinem Abschluss wurde er von der Firma übernommen und ist nun Mitarbeiter im technischen Innendienst auf der Baustelle in Ibbenbüren. „Ich freue mich, das Bauwerk weiter bis zur Fertigstellung wachsen zu sehen“, so Schröder.