Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Freie Fahrt für riesige Tunnelbohrmaschinen

16.02.2009
RWTH erforscht Ursachen für kostenaufwändige Verklebungen an Riesenbohrern

Tunnelbauer haben ein großes Problem: Feinkörnige Gesteine machen ihnen das Leben schwer. Das Ausbruchmaterial setzt sich leicht an den bis zu 15 Meter großen Schneidrädern fest - und dann geht häufig nichts mehr. Die Verklebungen können zu kostenintensiven Blockaden führen und stellen daher ein großes Problem für die Industrie dar.

In einem Forschungsprojekt will die RWTH Aachen die ablaufenden Prozesse an den Mineraloberflächen genauer untersuchen und neue Methoden entwickeln, um sie zu beeinflussen. An dem Vorhaben mit einer Fördersumme von insgesamt 500.000 Euro sind drei RWTH-Institute und mehrere Industriepartner beteiligt. Das Projekt wird im Rahmen des Sonderprogramms "Geotechnologien" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Vor allem weiche Gesteine wie Ton- oder Schluffsteine verkleben die Schneidräder schnell. Die häufigen Säuberungen der Riesenbohrer sind zeit- und kostenaufwändig. Um die Haftung der Minerale an den Maschinen zu reduzieren, werden Zusatzstoffe wie Polymere und Tenside in den Tunnelvortrieb eingebracht. Das Verfahren hat allerdings große Nachteile: Es verursacht zum Beispiel zusätzliche Kosten, um das kontaminierte Ausbruchmaterial umweltgerecht zu entsorgen.

"Bislang wurden vor allen die Auswirkungen des Verklebungsproblems bekämpft. Wir wollen bei den Ursachen ansetzen", erklärt Dipl.-Ing. Martin Feinendegen vom Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH. Die Aachener Forscher beschäftigen sich dabei mit der gesamten Prozesskette: von der mikroskopischen Ebene bis hin zur riesigen Tunnelbohrmaschine. "Das hat es so noch nie gegeben", sagt der Wissenschaftler. Zunächst sollen die Verklebungseffekte, die im Tunnelbau auftreten, im Labor simuliert werden. "Dann werden wir die Oberflächen gezielt manipulieren - erst im Labor, später auch in großmaßstäblichen Technikumversuchen", so Feinendegen. Untersuchungen vor Ort sind bei den Industriepartnern des Forschungsprojekts möglich.

Die Aachener Forscher wollen auch untersuchen, ob sich die Prozesse an den Mineraloberflächen schon im Vorfeld einer Baumaßnahme oder spätestens bei der Baugrunduntersuchung erkennen lassen. "Wir wollen einen baustellentauglichen Versuchsaufbau erarbeiten, der die Anhaftungen quantifizieren kann. Darauf aufbauend werden wir ein Klassifizierungsschema für das Verklebungspotenzial ausarbeiten", erklärt der Ingenieur. So sollen die Eigenschaften des Baugrunds zu jedem Zeitpunkt des Projekts - insbesondere bereits in der Planungsphase - schnell und einfach anhand von Bodenproben bestimmt werden können. Mögliche Beeinträchtigungen durch Verklebungen würden dadurch bereits im Vorfeld erkannt. Angepasste Lösungen sollen letztlich dafür sorgen, dass die Verklebungen verhindert oder zumindest minimiert werden.

An dem Forschungsprojekt beteiligt sind der Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie, das Lehr- und Forschungsgebiet Ton- und Grenzflächenmineralogie sowie der Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen und das Institut für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Verkehrswasserbau der RWTH Aachen. Als Industriepartner sind die Herrenknecht AG als Marktführer für Tunnelbohrmaschinen, die Ed. Züblin AG Tunnelbau und die MARTI Tunnelbau AG aus der Schweiz als ausführende Firmen sowie der französische Hersteller für Additive Condat Lubrifiants beteiligt.

Weitere Informationen erteilt:

Dipl.- Ing. Martin Feinendegen
Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen
Tel: 0241/8025249
E-Mail: feinendegen@geotechnik.rwth-aachen.de
i.A. Alain Kniebs

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht EU-Forschungsprojekt INNOVIP: Neue Technologien für langlebige und kostengünstige Vakuumdämmplatten
22.02.2017 | Bayerische Forschungsallianz GmbH

nachricht Modernes Architektenhaus mit landestypischen Design-Elementen
15.02.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie