Grabenloser Trassenbau im HDD-Verfahren auf der A-Nord

A-Nord bringt Strom für 2 Millionen Menschen

Die Gleichstrom-Erdkabeltrasse A-Nord ist insgesamt 300 Kilometer lang und hat ihren Startpunkt in Emden-Petkum. Dort wandelt ein Konverter den eingehenden Wechselstrom aus Offshore-Windparks in der Nordsee in Gleichstrom für Übertragung Richtung Süden um. Die Trasse endet am Konverterstandort in der Stadt Meerbusch (NRW), wo ein weiterer Konverter den Gleichstrom wieder in Wechselstrom umwandelt, damit er in das 380-kV-Übertragungsnetz eingespeist werden kann. Die Übertragungsleistung beträgt insgesamt 2.000 Megawatt. Das entspricht dem Strombedarf von rund zwei Millionen Menschen.

Baustart für die A-Nord war im Oktober 2023, die Inbetriebnahme ist für 2027 geplant. Die Erdkabeltrasse besteht aus zwei parallel verlegten Systemen, die jeweils aus zwei 380-kV-Hochspannungskabeln sowie einem Rückleiter. Dort, wo die offene Verlegung nicht möglich ist, zum Beispiel wenn bestehende Infrastruktur unterquert werden muss oder der Naturschutz es erfordert, kommt die geschlossene Bauweise zum Einsatz. So auch im Abschnitt NRW3a, der von der Kreisgrenze Kleve/Wesel über 60 km zum Konverter in Osterath-Meerbusch verläuft.

Grabenlose Bauweise beim Trassenbau

Seit zwei Jahren ist die Firma Niks Infra B.V. auf den Baustellen der A-Nord im Einsatz und setzt dabei konsequent auf grabenlose Verlegetechnik – genauer gesagt auf das Horizontal-Spülbohrerfahren (HDD). Die geschlossene Bauweise reduziert beim Trassenbau vor allem den großflächigen Eingriff in wertvolle Oberflächen wie Wiesen und Felder und vermeidet die großen Mengen an Erdaushub für die Kabelgräben. Im Fall der A-Nord Trasse sind diese in offener Bauweise jeweils 5,5 Meter breit und 2 Meter tief. Dazu kommen Arbeitsflächen, um den Oberflächen- und Erdaushub zu lagern. Für die grabenlose Verlegung im HDD-Verfahren werden dagegen lediglich eine Baustellenfläche mit Zuwegungen sowie eine Start- und Zielgrube benötigt. Entsprechend reduzieren sich aufwändige Wiederherstellungsarbeiten, der Geräteeinsatz ist deutlich geringer und schädliche Emissionen von C0₂, Lärm und Staub durch die Bauarbeiten werden reduziert.

HDD-Bohranlage für Effizienz auf langer Strecke

In der Region Geldern kreuzt die Trasse der A-Nord unter anderem die Issumer Fleuth im Naturschutzgebiet Fleuthkuhlen. Dort setzt die auf Infrastrukturprojekte spezialisierte Niks Infra auf ein speziell für den Trassenbau konzipiertes HDD-Bohrgerät ein: den GRUNDODRILL JCS300 des Herstellers TRACTO. Die Jet-Bohranlage JCS300 hat mit 300 kN Schub- und Zugkraft und einem hohen Drehmoment ausreichend Leistung, um große Schutzrohre über lange Distanzen zu verlegen.

Für lange, reproduzierbare Bohrungen wie im Trassenbau ist der JCS300 mit einem besonders großen Vorrat an Bohrgestängen ausgestattet. Das Magazin hält 70 jeweils 4,5 m langen Bohrgestängen bereit, bis zu sechs weiteren Gestängen können dabei gleichzeitig nachgeladen werden. Die reduzierte Anzahl an Gestänge-Verbindungen im Vergleich zu 3-Meter-Gestängen erlaubt in Kombination mit einem vollautomatischen Handling-System schnellere Abläufe beim Bohren. Serielle Assistenzsysteme sorgen zudem für effizientes Arbeiten mit dem JCS300. Eine automatische Bohrdaten-Erfassung vereinfacht z.B. die präzise Dokumentation, was einen besonderen Vorteil für komplexe Infrastrukturprojekte mit hohen Nachweispflichten wie den Trassenbau darstellt.

Der hohe Automatisierungsgrad des GRUNDODRILL JCS300 macht auch die Bedienung der Bohranlage sehr effizient und garantiert lagegenaue Bohrungen. Mittels mobiler HMI steuert der Geräteführer alle Prozesse über ein zentrales Display in der Kabine, das auch als Fernbedienung genutzt werden kann. Neben den Maschinen- und Bohrdaten werden auch die Lagedaten des Bohrkopfes, die mittels Walk-Over-Ortungssystem während der Pilotbohrung permanent erfasst werden, zusätzlich am Bedienpanel angezeigt. Diese Verbindung von Bohrgerät und Ortungstechnik macht die präzise Steuerung des Bohrkopfes noch genauer und erhöht die Sicherheit des HDD-Verfahrens weiter.

Genau diese Eigenschaften des JCS300 haben auch die Niks Infra überzeugt. Für Tiefbauunternehmen wie Niks bedeuten sie schnellere Bohrungen, planbare Abläufe und eine wirtschaftliche Umsetzung von anspruchsvollen Infrastruktur-Projekten wie A-Nord. Das zeigt sich in der Praxis: Auf der Baustelle in Geldern konnten die sechs 490 Meter langen Pilotbohrungen entlang der Kabeltrassen in durchschnittlich nur sieben Stunden hergestellt werden. Die Aufweitung der einzelnen Bohrkanäle auf den einzuziehenden Rohrdurchmesser nahm

jeweils einen weiteren Arbeitstag in Anspruch. Ein sogenannter Clean-Up-Run zur Freispülung des Bohrkanals sowie der anschließende Einzug der Kabel-Schutzrohre mit Durchmesser 315 mm und 350 mm dauerte pro Rohrleitung ebenfalls nur jeweils einen Tag. Die Stromkabel werden zu einem späteren Zeitpunkt in die Schutzrohre eingezogen.

NO-DIG-Verfahren mehr als Alternative

Netzbetreiber Amprion setzt auch bei anderen Trassen auf grabenlose Technologie: Zwischen Emden und Wietmarschen wird die A-Nord auf einer Länge von rund 100 Kilometern mit den beiden Offshore-Netzanbindungssystemen DolWin4 und BorWin4 gebündelt. Darüber wird Strom von Windparks in der Nordsee unter der ostfriesischen Insel Norderney bis zum norddeutschen Festland und von dort weiter zu einem Umspannwerk im Emsland gebracht. Die Leitungsverlegung in der sensiblen Küstenlandschaft auf der Insel war nur in geschlossener Bauweise möglich – ebenfalls im HDD-Verfahren. Im Sommer wurden bereits sechs Bohrungen von der Inselmitte in Richtung südliches Watt und Festland ausgeführt, 2026 werden die Bohrungen von dort weiter in Richtung der Offshore-Konverterplattformen fortgesetzt. Um die Bohrungen in dem instabilen sandigen Untergrund überhaupt starten zu können, kam eine weitere grabenlose Methode zum Einsatz: mittels Rammtechnik wurden an den Eintrittspunkten der Bohrungen sog. Casing-Rohre zur Führung in die bohrbaren Schichten eingerammt.

Der Einsatz grabenloser Technologien auf den Amprion-Trassen zeigt, dass NO-DIG-Verfahren im Trassenbau heute weit mehr sind als eine umweltschonende Alternative zur offenen Bauweise. Sie sind ein entscheidender Baustein, um anspruchsvolle Infrastrukturprojekte wirtschaftlich, genehmigungsfähig und mit hoher Akzeptanz umzusetzen. Ausführenden Unternehmen stehen heute die technischen NO-DIG-Lösungen zur Verfügung, die mit den Anforderungen von Hochleistungs-Gleichstromtrassen im Hinblick auf Verlegequalität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit kompatibel sind.