Der Vergleich ist gewagt: Was hat eine giganti- sche

Autor:
Peter Leuten
Der Vergleich ist gewagt: Was hat eine gigantische Tunnelbohrmaschine von bis zu 400 Metern
Länge und einem Gewicht von 2.700 Tonnen
mit einem Tier gemeinsam, das kaum über die
Ausmaße eines Bleistifts hinaus kommt – einem
Wurm gar, der sich nach menschlichen Maßstäben
zudem als übler Schädling erweist?
Nun, der Wurm, der eigentlich eine Muschel ist
zeigt sich letztlich als wahrer Dickbrettbohrer und
lehrte von der Antike bis zum Mittelalter vielen
Seefahrern das Fürchten. War der Wurm in ihren
Schiffen erst einmal drin, war alles zu spät.
Dickbrett bohrer
Bohren, was
das Zeug hält
A
ls die Arbeiter auf Turner’s
Shipyard in der San Francisco Bay
bemerken, dass der Boden unter ihnen
zu Schwanken beginnt, denken sie zuerst an ein Erdbeben. The Big One,
welches die Metropole kurz nach der
Jahrhundertwende verwüstet hatte, lag
gerade einmal 15 Jahre zurück und war
den meisten Menschen noch in wacher
Erinnerung. Doch anders als bei einem
Beben ist der Spuk nicht nach wenigen
Sekunden vorbei: Der hölzerne Pier beginnt mit einem anfänglichen Knarren
in Richtung der Bucht zu kippen, mit
lautem Getöse bricht einer der mächti-
gen Stützpfeiler nach dem anderen. Gerüste, Kisten, Maschinenteile rutschen
der aufgewühlten gischtgekrönten See
entgegen. Krachend versinkt schließlich auch der große Kran in den Fluten.
In den letzten Monaten des Jahres 1920
versinken reihenweise Bootsanleger,
ankernde Schiffe und Fabrikationsanlagen in der Bucht; allesamt Bauten, die
auf Holzpfählen in der Bucht stehen.
Beinahe wöchentlich wird ein neuer
Verlust gemeldet. Der Küstenstreifen
der San Francisco Bay bietet ein Bild
wie nach einem verheerenden Wirbelsturm. Die Stadtväter sind ratlos und
stellen ein Expertenteam zusammen,
das diesem rätselhafte Phänomen auf
den Grund gehen soll; Ingenieure,
Holzspezialisten, Chemiker und Biologen.
Es dauert nicht lange, bis die Ursache
dieser fatalen Häufung von Zusammenbrüchen fest steht: Der dem Wasser
ausgesetzte Teil von Balken und Stützpfeilern sieht an den Bruchstellen aus,
wie ein Schweizer Käse und ist von
Hunderten Gängen durchzogen, die
mit einer spröden weißen Kalkschicht
ausgekleidet sind. Die Stämme sind so
weich, dass man ohne Mühe ein Messer
hineinstechen kann.
Die San Francisco Bay wird heimge-
sucht von der schlimmsten Massenvermehrung von Schiffsbohrwürmern,
auch bekannt unter dem Namen Teredo
Novalis. Teredo und seine zahlreichen
Verwandten sind knapp fingerdicke
wurmartige Wesen, die in etwa die Länge eines Bleistifts erreichen. Doch obwohl sie dem ersten Augenschein nach
das Aussehen eines Wurms zeigen, zählen sie gattungsmäßig zu den Muscheln.
Die Muschelschalen indessen sind im
Laufe der Evolution zu zwei scharfen,
kleinen Platten degeneriert, die am
Vorderende sitzen. Damit arbeitet sich
das Tier Millimeter um Millimeter ins
Holz. Freilich hat unser Schiffsbohrwurm nichts mit Wegebau zu tun; er
beschränkt sich auf existenzielle Interessen: auf die Besetzung eines Lebensraumes und darauf, satt zu werden. Das
Tier ernährt sich nahezu vollständig
von den Zellulosebestandteilen des abgeraspelten Holzes.
Der Wurm, der eine Muschel ist
Das Leben der merkwürdigen Muschel
beginnt als Massenveranstaltung: Im
Sommer stoßen die Elterntiere in Abständen von wenigen Wochen schubweise Wolken von Larven ins Wasser aus.
Nach der Befruchtung treiben diese Larven bis zu 3 Wochen zu Millionen frei im
Wasser und setzen sich dann mithilfe
konnte als damals größte Tunnelbohrmaschine der Welt mit einem Bohrkopfdurchmesser von 14,20 Metern
auftrumpfen. Einige Jahre später bohrten sich die noch größeren S 317 und S
318, ebenfalls vom Spezialisten Herrenknecht geliefert, in Shanghai unter dem
Jangtse durch. Mit gewaltigen 15,43
Metern sind sie bislang die größten
Tunnelbohrmaschinen der Welt.
Die Gestalt
Wie die ungebetenen Knirpse im Holz
sind auch die gigantischen Lindwürmer
im Gestein eher kopflastig. Vorne ist da,
wo sich das dicke Ende befindet. Sieht
man beim Schiffsbohrwurm hier eigentlich nicht viel mehr als die aus zwei
Bohrkopf
eines Haftfadens am erstbesten Stück
Holz fest, das sie finden können. Und
schon beginnen die Knirpse zu bohren.
Die kugeligen Larven verfügen nämlich
bereits über die zwei kleinen Kalkschalen, mit denen sie ins Holz eindringen.
Sobald hier ein erster Hohlraum entstanden ist, beginnt die Entwicklung zu
einem langen Wurm, der sich tiefer und
tiefer frisst. Hier fristet das Tier sein übriges rund drei Jahre währendes Leben.
Der einzige Kontakt zur Außenwelt sind
zwei peitschenförmige Schnorchel an
der Schwanzspitze, die durch das winzige Loch in der Holzoberfläche ins Wasser ragen, welches das Tier Larve gebohrt hat. Durch diese Ein- und
Ausströmöffnungen saugen die Muscheln sauerstoffreiches frisches Meerwasser und zusätzliche Nährstoffe ein.
Die Natur baut Einbahnstrassen
Hier liegt vielleicht der entscheidenden
Unterschied zu unserem Vergleichsob-
jekt: Während der Wurm sich bohrend
seinen Lebensraum erschließt, dient die
Tunnelbohrmaschine dazu, einen Weg
durch Fels und Erdreich zu bahnen, den
später Autos und Züge nutzen können.
Doch am Ende überwiegen die Gemeinsamkeiten: Wie der Wurm besitzen Tunnelbohrmaschinen beispielsweise vorne ein rotierendes Schneidrad.
Natürlich kann man von einem bleistiftgroßen „Wurm“ keine Wunder erwarten: Der Durchmesser der in Holz
gebohrten Gänge liegt bei rund einem
Zentimeter. Kein vergleich zu den Giganten, die sich zum Beispiel unter der
Elbe oder dem Gotthard-Massiv hindurch bohren.
Tunneldurchmesser
S 108, von den Hamburgern liebevoll
„TRUDE“ = „Tief runter unter die
Elbe“ gennant, die Tunnelbohrmaschine, die zwischen 1997 und 2002 den
vierten Elbtunnel gebohrt hat,
rasiermesserscharfen Muschelschalen
am Kopfende, die etwas über den eigentlichen Körper hinausragen, nimmt
diesen vordersten Teil einer Tunnelbohrmaschine der Schild mitsamt
Schneidrad ein.
Es ist stahlröhrenartige Konstruktion,
in die zahlreiche Bauteile der Maschine
eingebettet sind. Zunächst einmal ist
hier das Schneidrad gelagert, zudem sitzen hier die gewaltigen Antriebsmotoren, die das Schneidrad gegen alle Widerstände in Rotation versetzen. Die
Herrenknecht-Maschine S 108 vereint
in ihrem Schild eine Antriebsleistung
von 3.400 kW, die eine brachiale Kraft
entfalten: Das Schneidrad schmirgelt
mit einem Drehmoment von unvorstellbaren 25.780 kNm am Gestein.
Aufgaben
Eine weitere Gemeinsamkeit beider
Probanden ist, dass den gesamten Tunnelquerschnitt in einem Arbeitsschritt
abbauen. Bei einer Tunnelbohrmaschine spricht man daher von Vollschnittmaschinen. Muschel wie Maschine
müssen ergo für alle dabei anfallenden
Arbeitsschritte die nötigen Einrichtungen „an Bord“ haben: Neben der eigentlichen Bohreinrichtung stellt sich
bei den Dickschiffen unter Tage zum
Beispiel die Aufgabe der Beseitigung
des Abraums. Am Rand des Bohrkopfes
angebrachte Schaufeln befördern das
Gestein, welches unter der vernichtenden Wirkung des Schneidrades zu
handtellergroßen Brocken zerfällt, zu-
nächst ins Innere des Schildes, von wo
es über Förderbänder unter dem sehr
viel längeren Nachläufer dieser Giganten hindurch transportiert wird. Hier
schaffen es zumeist leistungsfähigere
Transportsystem wie Grubenbahnen
fort.
Doch selbst dann haben die am Bau beteiligten Unternehmen ein gewaltiges
Problem: Beim Gotthardtunnel fraßen
sich „Heidi“ und „Sissi“ durch zwei Mal
fünfzig Kilometer! Gestein – samt Neben
tunneln, Lüftungsschächten und Notausstiegen wurden insgesamt fast 150
Kilometer Tunnel durch das GotthardMassiv getrieben. Der hierbei anfallende Abraum reichte trotz der Weiterverwertung geeigneter Gesteins
sor
ten in
der Betonproduktion noch locker
Der längliche Laib scheidet eine kalkartige Substanz aus, die sich an der Wandung der gebohrten Gänge verfestigt.
So bietet sich bei der Untersuchung zusammengebrochener hölzerner Buhnen
und Dalben ein Bild von Kalkröhren
durchzogener Gänge dar.
Freilich gehen Tunnelbohrmaschinen
hier in der Regel einen Schritt weiter:
Am Ende der Maschine fügt ein weiterer Roboter bis zu 70 Zentimeter starke
kreisförmige Betonsegmentbögen, die
sogenannten Tübbinge, zur endgültigen Auskleidung des Tunnels zusammen.
mussten für ihre bis zu eineinhalb Jahre
währende Fahrt durch im Vorfeld festgelegte Teilabschnitte sämtliche für alle
Eventualitäten erforderlichen Anlagenteile mit auf die Reise nehmen. Sissi
und Heidi gerieten so zu zwei durchaus
stämmigen Mädels mit rund 2.700 Tonnen Gewicht und 400 Metern Länge.
Der Schiffsbohrwurm dagegen wird
durchschnittlich nur etwa 20 cm lang.
Im dänischen Isefjord fanden Holzspezialisten 1970 jedoch Exemplare mit
über einem halben Meter Länge.
Länge
Die spannendste Gegenüberstellung
bei dieser ungleichen Paarung ist natürlich die der Vortriebsleistung von
Wurm und Maschine. Beim Bau des
dafür aus, im Vierwaldstätter See eine
Insel aufzuschütten, die nunmehr als
Rückzugsraum für dort lebende Vogelarten dient.
Die Muschel kennt dieses Problem
nicht. Weichholzarten wie Kiefer oder
Fichte bis hin zur heimischen Eiche
sind für sie wahre Leckerbissen. Sie
werden einfach gefressen.
Eine weiterer unverzichtbarer Einrichtung ist bei den Tunnelbohrmaschinen
das Gerät zum Bohren der Gesteinsanker, die beim Durchfahren von spröden
brüchigen Formationen strahlenförmig
in das umgebende Gestein getrieben
werden müssen. Diese Anker geben der
Erstsicherung den notwendigen Halt
die je nach Erfordernissen aus Stahlstützbögen und Stahlmatten besteht.
Diese Armierung wird in der Folge vom
Spritzbetonroboter durchfahren, der
diese Vorab-Auskleidung sichert. Bei
den Gotthardmaschinen S 210 und S
Tunnelwand
Die beiden beim Bau des Gotthard-Basistunnels eingesetzten Maschinen
211 saß zwischen dem Mattenversatzgerät und dem Spritzbetonroboter konstruktionsbedingt jedoch die Vortriebsmechanik. Sie besteht aus einer
Schreiteinrichtung und dem Gripper,
zwei mächtigen halbkreisförmigen Platten, die von gewaltigen Hydraulikzylindern an die bereits gebohrte Tunnelwand gepresst werden und daraufhin
für den notwendigen Anpressdruck des
Schneidrades sorgen. Genau in diesem
neuralgischen Bereich erlitt S 210 im
Gotthardmassiv eine Havarie. Die Tunnelwand brach ein und begrub die Maschine unter sich. So musste S 211, die
in entgegengesetzter Richtung unterwegs war, kehrt machen und der
Schwestermaschine zu Hilfe eilen.
Spritzbeton oder Kalkschale
Solche Misslichkeiten schaltet der Schiffs
bohrwurm von Borne herein aus.

Bohrleistung
Elbtunnels fraß sich TRUDE mit 111
Schälmessern für weiches Gestein und
31 Rollenmeißeln für Hartgestein
durchschnittlich 6 Meter am Tag unter
der Elbe hindurch. Der Wurm hingegen schafft bei angenehmen 15 bis 25
Grad Celsius in einem halben Jahr
selbst bei vergleichsweise harten Eichenstämmen nur etwa 30 Zentimeter.
Bei einer Lebenserwartung von drei
Jahren käme man so auf eine „Lebensleistung“ von .

Download Report