Schnellste Tunnelbohrmaschine für Tesla Projekt entwickelt

Die Vision einer unterirdischen Verkehrsführung hat Elon Musk dazu motiviert, einen ganz besonderen Wettbewerb zu starten. So fördert der Tesla-Chef die Entwicklung der schnellsten Tunnelbohrmaschine der Welt. Dafür wurde im Januar unter zwölf Finalisten auch ein Münchener Team zur Teilnahme ausgewählt. Seit dem arbeiten rund 20 Experten an der Fertigstellung. Doch auch für den Test der Tunnelbohrung wird aktuell der notwendige Aufwand betrieben.

An der Technischen Universität München (TUM) führt ein Forschungsteam in der Nähe von München Testbohrungen durch, um die schnellste Tunnelvortriebsmaschine der Welt zu entwickeln. Anlass ist der von Elon Musk ausgeschriebener Wettbewerb “Not-a-boring-competiton”. Der Tesla-Gründer hatte sich bereits im Jahr 2016 öffentlich über die hohe Verkehrsdichte geärgert. Seiner Vision nach könnte zukünftig ein Teil des Verkehrs in einem Tunnelsystem unter der Erde ablaufen. Bereits im Dezember 2016 gründete er eigens zu diesem Zweck „The Boring Company“. Dieses Unternehmen hat daraufhin mit “Loop” ein Beförderungssystem konzipiert, bei dem Tesla-Fahrzeuge unterirdisch auf Schienen durch Röhren rasen. Allerdings entstand eine kaum zu überwindende Herausforderung. Denn der Bau von Tunneln ist nicht nur kostenintensiv, sondern benötigt auch viel Zeit. Aus diesem Grund hat Elon Musk im Sommer 2020 diesen ungewöhnlichen Wettbewerb ins Leben gerufen. Die Aufgabe besteht darin, einen 30 Meter langen Tunnel mit einem Durchmesser von einem halben Meter zu bauen. Die Vortriebsgeschwindigkeit soll dabei höher sein als die Zeit, die eine Schnecke für das Überwinden der gleichen Strecke benötigt. Bislang verhält es sich jedoch so, dass Schnecken rund zehnmal schneller als eine Tunnelbohrmaschine sind. Das ist der Geologie und Logistik geschuldet, erklärt Philipp Engleder, Sub-Team Lead TUM Boring – Innovation in Tunneling. Denn trotz einer Probenentnahme warten unter der Erde immer wieder neue Überraschungen. “Trifft man beispielsweise überraschend auf Lehm, so kann es zu langen Verzögerungen kommen, denn Lehm verklebt Werkzeuge.” Weiter müsse das Erdmaterial abgebaut und abtransportiert werden. Zusammen mit der Navigation und Wegkorrektur werde dafür Technik benötigt, die auf engstem Raum unter der Erde funktioniert.

Münchener Forscherteam baut realitätsnahes Testfeld auf

Das Interesse an der Teilnahme war weltweit hoch und die Konkurrenz sehr groß. Aus zwölf Finalisten wurde dann am Ende bereits im Januar auch das Münchener Team ausgewählt. Seit Juni wird nun ein möglichst realitätsnahes Testfeld modelliert, um die Bohrmaschine optimal testen zu können. Mietmaschinen und -geräte von Zeppelin Rental unterstützen die Studierenden. Dabei kommt auch ein Radlader CAT 938M zum Einsatz. Mit seiner Gabel werden nicht nur LKWs be- und entladen, sondern mit der Schaufel auch Material aufgeschüttet, welches anschließend mithilfe einer Rüttelplatte verdichtet wird. Denn die unterirdischen Bohrungen sind stark reglementiert. “So können wir unsere Testbohrungen überirdisch durchführen. Neben Kies, Lehm und Beton bauen wir auch Hindernisse ein“, erklärt der 22-Jährige. Zusätzlich werden Pflastersteine und Betonplatten verbaut, um die Kalksteingeologie des Austragungsortes Las Vegas optimal zu simulieren.

Tunnelbohrmaschine muss das Testfeld problemlos durchlaufen

Der Umgang mit der schweren Baumaschine will allerdings gelernt sein, denn der Radlader wiegt über 16 Tonnen. Nur solche Studierende dürfen die Maschine bedienen, die bereits Erfahrung vorweisen können. Das fertige Testfeld soll 1,60 Meter hoch und 20 Meter lang werden. Es beinhaltet verschiedene Abschnitte zum Test der Funktionstüchtigkeit. Doch bevor die Tunnelbohrmaschine erprobt wird, haben die 20 Studierenden noch viel zu tun. Der Bohrkopf muss zusammengebaut und anschließen mit dem Steuerungssystem verbunden werden. Als Werkstatt dient ein alter Schiffscontainer. Bis Ende Juli müssen die Arbeiten beendet sein, damit die Tunnelbohrmaschine pünktlich in den USA ankommt.