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Neue Wege im Tunnelbau - Österreich forciert seine Vorreiterrolle

Österreich könnte seine weltweite Vormachtstellung im Tunnelbau weiter ausbauen. In einem Forschungsprojekt stellen sich drei österreichische Universitäten den neuen technischen Herausforderungen im Tunnelbau und beschreiten neue Wege. Der Industrie-Workshop "Computersimulation im Tunnelbau" gibt einen ersten Vorgeschmack.

Wien (TU). - Die geplante Errichtung der Alpendurchquerungen in den Zentral- und Ostalpen stellt eine Herausforderung für Wissenschaft und Technik dar - vergleichbar mit dem Bau der großen alpinen Eisenbahntunnel des vorigen Jahrhunderts. Österreich hat in den letzten Jahrzehnten im Tunnelbau eine führende Rolle übernommen und ist für seine Tunnelbautechnologie weltweit bekannt. Diese Technologie wurde bereits bei mehreren Großprojekten - unter anderem beim Bau der U3 - eingesetzt und hat sich weltweit bewährt. Die beiden Vorzüge der österreichischen Methode sind im schnellen Tunnelvortrieb und einer minimierten Baukostenbelastung zu sehen. Möglich wird dies durch ständig vorgenommene begleitende Messungen während des Tunnelbaus, die sofort in die weitere Bauphase einfließen. Die Weiterentwicklung und der wirtschaftliche Erfolg neuartiger Tunnelbaumethoden kann in Zukunft jedoch nur gewährleistet werden, wenn es gelingt, die teilweise noch auf Versuchen beruhenden Methoden auf eine solide wissenschaftliche Basis zu stellen.

Der Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) hat die Chancen erkannt, die sich in diesem Zusammenhang für die österreichische Wissenschaft und Wirtschaft ergeben. 1997 hat der FWF daher den Forschungsschwerpunkt "Numerische Simulation im Tunnelbau" eingerichtet. Der Titel des Projekts leitet sich aus dem Ziel ab, mit Hilfe wirklichkeitsnaher Computersimulation die Verformungen und Beanspruchungen verläßlich vorherzusehen, die sich beim zu durchdringenden Material als Folge des Tunnelvortriebs ergeben. Voraussetzung dafür sind wirklichkeitsnahe mathematische Modelle, mit deren Hilfe die Materialeigenschaften genau erfaßt werden können. Drei österreichische Universitäten - die Technische Universität Wien, die Technische Universität Graz und die Universität Innsbruck - beschäftigen sich über eine Laufzeit von 5 Jahren mit numerischer Simulation im Tunnelbau. Handlungsbedarf besteht vor allem in der Verbindung von Meßdaten, die an der Baustelle gewonnen werden, und der Computersimulation eines "virtuellen Tunnels". Der Einsatz neuartiger Visualisierungs- und Simulationssoftware leistet in diesem Prozeß eine wichtige Hilfestellung. Mit dem Forschungsprojekt wird der gesamte Prozeß des Tunnelbaus abgedeckt: die Erhebung und Aufbereitung der erfaßten Daten bilden den Ausgangspunkt zur Entwicklung effizienter Lösungen für die numerische Simulation des Vortriebs in stark verformten Böden. Nicht zu vergessen ist natürlich auch die Anfertigung geeigneter Tunnelmodelle.

Durch diese neuen Entwicklungen soll eine bessere Übereinstimmung der Ergebnisse von rechnerischen Prognosen mit dem tatsächlichen Strukturverhalten erzielt werden. Die technische Zielsetzung des Forschungsschwerpunktes besteht in der Abschätzung der erforderlichen tunnelbautechnischen Maßnahmen und deren Auswirkungen auf die Umwelt zum Zeitpunkt der Planung. Studien, die verschiedene Szenarien behandeln, werden dann zu einem optimalen Tunnelbau - in wirtschaftlicher und sicherheitstechnischer Hinsicht führen.

Um die Kooperation zwischen wissenschaftlicher Forschung und industrieller Praxis zu intensivieren, findet am 2. Juni 1998 in Graz der Industrie-Workshop "Computersimulation im Tunnelbau" statt. Interessierte können am Workshop von 10:00 Uhr - 13:00 Uhr, Technische Universität Graz, Hörsaal L, Lessingstraße 25, 8010 Graz, teilnehmen.