Innovation Team der TU München gewinnt Wettbewerb um die beste Tunnelbohrmaschine

Von Sandro Kipar

Bereits 2020 rief Elon Musik die „Not-a-boring-Competition“ aus. Studententeams aus aller Welt wurden dazu aufgerufen, Konzepte für die Tunnelbohrmaschine der Zukunft zu entwickeln. Das Team der TU München konnte sich schließlich mit seinen Ideen durchsetzen.

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Das Team TUM Boring beim Wettbewerb in Las Vegas.
Das Team TUM Boring beim Wettbewerb in Las Vegas.
(Bild: TUM Boring)

Mit elektrischen und wassergekühlten Antrieben hat ein Team aus Studenten der TU München Elon Musks „Not-a-Boring Competition“ gewonnen. Ziel des Wettbewerbs war es, die Tunnelbohrmaschine zu revolutionieren. Wie das Unternehmen Baumüller mitteilt, haben die Studenten bei ihrem Projekt die Antriebstechnik des deutschen Herstellers verwendet. Hintergrund ist die Idee, in Zukunft den Verkehr in Metropolen unter die Erde zu bringen, um Stau, Lärm und Luftverschmutzung zu minimieren.

Um am Wettbewerb teilnehmen zu können, haben die Studenten den Verein TUM Boring im Juli 2020 gegründet. Insgesamt bestehe das Team aus über 60 Mitgliedern aus 16 Ländern. Als eines von zwölf Teams schafften sie es in die Finalrunde und setzten sich so gegen etwa 400 andere Teams durch. Im September 2021 traten die Finalisten dann in der Mojave-Wüste bei Las Vegas gegeneinander an.

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Die Tunnelbohrmaschine funktioniert nach dem Pipe-Jacking- oder Rohrvortriebsverfahren, welches auch in aktuell gängigen Tunnelbohrmaschinen eingesetzt wird. Das Verfahren erlaubt das grabenlose Verlegen von Rohren. Dafür werden Start- und Zielschacht ausgehoben und mithilfe einer Tunnelbohrmaschine verbunden. Während die Maschine sich durch die Erde gräbt, werden im Startschacht immer wieder neue Rohrelemente eingesetzt und von einer Hydraulikpresse nachgeschoben.

„Das besondere an unserem System ist, dass die Rohre in einem Revolver gelagert sind und wir dadurch Zeit beim Bohren einsparen“, erklärt Kilian Scheer, Sub-Team-Lead für das Power System bei TUM Boring. Die Tunnelbohrmaschine für den Wettbewerb wurde in einen Übersee-Container gebaut und hatte laut Scheer bei zwölf Metern Länge ein Gesamtgewicht von etwa 22 Tonnen.

Rohre im Revolverlager

Für den Wettbewerb bekamen die Teams die Aufgabe, einen Tunnel mit einem halben Meter Durchmesser und 30 Zentimetern Länge so schnell und präzise wie möglich zu bohren. Die Tunnelbohrmaschine durfte dabei eine Gesamtleistung von 100 Kilowatt nicht überschreiten. TUM Boring hatte sich dazu entschieden, statt eines Hydraulik-Motors Elektromotoren einzusetzen, da diese einfacher im Bohrkopf installiert werden konnten. Das Team hat für den Wettbewerb die wassergekühlten Synchronmotoren der DSC-Serie von Baumüller als Bohrkopf-Antrieb ausgewählt.

Der Vortrieb der Maschine wurde durch eine hydraulische Lösung realisiert. Hier beteiligte sich das Unternehmen Hawe Hydraulik. „Die Rohre haben wir im Revolver gelagert. Ein Rohr wird durch das Vortriebssystem nach vorne gejackt, die anderen Rohre liegen im Revolver. Wenn ein Rohr vollständig nach vorne gejackt wurde, hat sich der Revolver gedreht, es wurde sozusagen nachgeladen und man konnte sofort weiterbohren“, so Scheer.

Mittlerweile ist die Tunnelbohrmaschine des Teams wieder in München angekommen, wie Projektleiter Haokun Zheng auf Anfrage mitteilt. Sie soll weiter verbessert und ausgebaut werden. „Viele Unternehmen sind besonders von unserem Projekt beeindruckt gewesen und haben uns bereits zu Beginn des Projekts als Partner und Sponsoren unterstützt. Besonders unsere Entwicklungs- und Bauzeit hat dabei viele beeindruckt und wir sind weiterhin mit vielen aktiv im Austausch und planen zudem weitere Partnerschaften zu schließen“, so Zheng.

An der nächsten Ausgabe der „Not-a-boring-Competition“ im Jahr 2023 will das Team wieder teilnehmen. Das Ziel: Titelverteidigung.

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