Swissloop Tunneling Projekt 1. Platz für «Swissloop Tunneling» - Von Elon Musk initiiertes Projekt

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Am Finale der «Not-a-Boring Competition 2024» im texanischen Bastrop setzte sich das Team von «Swissloop Tunneling» dank eines erfolgreichen Bohrprozesses mit einer selbstentwickelten Mikrotunnelbohrmaschine durch. Dem von der Empa unterstützten Studierendenteam der ETH Zürich wurde damit der «Champion Award» verliehen. Dies ist nach mehrjährigem, intensivem Einsatz des Teams ein grosser Meilenstein in der Entwicklung hochkomplexer und innovativer Tunnelbohrtechnologien.

Die diesjährige «Not-a-Boring Competition» ist nach 2021 und 2023 die dritte Ausgabe des in den USA durchgeführten Wettbewerbs. Von Elon Musk initiiert und von einem seiner Unternehmen – «The Boring Company» – organisiert, soll dieser Wettbewerb zwischen Studierendenteams aus der ganzen Welt den Innovationsgeist im Tunnelbau massgeblich fördern.

Innovationen im Bau von Tunnels sollen dazu beitragen, aktuelle und futuristische Infrastruktur-Systeme im Untergrund ausweiten und baulich effizienter realisieren zu können. Dies betrifft die Ausweitung des aktuellen Transportwesens mit Untergrundstrecken. Aber auch für noch nicht realisierte Konzepte wie Hyperloop, mit dem Menschen und Güter in Zukunft mit Höchstgeschwindigkeit über weite Distanzen durch Röhren befördert werden könnten, ist ein zunehmend skalierbarer Tunnelbau essenziell.

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Erstmalig mit «Champion Award» ausgezeichnet

An der «Not-a-Boring Competition» im März 2024 trat das Schweizer Team von «Swissloop Tunneling» mit seiner Mikrotunnelbohrmaschine namens «Groundhog Beta» gegen die beiden US-Teams «CU Hyperloop» und «The Diggeridoos», das britische «The Warwick Boring Team» und «Bored Tunnelers» aus Bangladesh an. Allen teilnehmenden Teams gelang es, für die spezifischen Stärken ihres Teams einzeln ausgezeichnet zu werden, sei dies für den Innovationsgrad, die Präzision, die Navigation oder die Steuerung ihrer Maschine. Nachdem «Swissloop Tunneling» bei den bisherigen Teilnahmen 2021 und 2023 zweimal in Folge mit dem Innovationspreis ausgezeichnet wurde und jeweils auf dem 2. Gesamtrang landete, gelang es dem Team dieses Jahr, den Wettbewerb erstmals zu gewinnen. Dafür wurden sie Ende März mit dem «Champion Award» ausgezeichnet.

Neukonzipierung des Prototypen von 2021

An der erstmaligen durchgeführten «Not-a-Boring Competition» im Jahr 2021 trat «Swissloop Tunneling» mit einem ersten Modell namens «Groundhog Alpha» an. Gewisse Ansätze der ersten Mikrotunnelbohrmaschine wurden seither beibehalten. In dem nach der ersten Teilnahme neu entwickelten Modell «Groundhog Beta» wurden das Gesamtsystem und die Subsysteme der ersten Maschine aber entscheidend neukonzipiert.

Vom Wüstenboden zu Lehmboden

Dies betrifft vor allem das Erosionssystem, das der Maschine einen Bohrprozess ermöglicht, der den Bodenkonditionen in Texas gewachsen ist. Dies war unter anderem notwendig, da die Wettbewerbe der «The Boring Company» nach 2021 vom Wüstenboden in Las Vegas nach Bastrop in Texas verlegt wurden, wo ein lehmartiger und sehr kohäsiver Boden vorherrscht.

Liner-Mechanismus wurde neuentwickelt

Auch der Liner-Mechanismus wurde neuentwickelt. Dieser produziert während der Vorwärtsbewegung der Maschine gleichzeitig die Wand im Inneren des gebohrten Tunnels. Mittels des Liners von «Groundhog Beta» wird nun über ein Extrusion-Verfahren ein speziell angefertigtes Polymergranulat in den Zustand und die Form gebracht, um an der Oberfläche der Maschine direkt die Tunnelwand bilden zu können.

Unterstützung seitens zahlreicher Partner aus der Industrie

Das Implementieren solcher neuen Ansätze ist nicht nur zeitaufwendig, sondern auch äusserst anspruchsvoll. Die Optimierungsarbeiten für eine erhöhte Zuverlässigkeit und Effektivität von «Groundhog Beta», die sich im Jahr 2023 auf 2024 intensivierten, ermöglichten es nun, den Wettbewerb in Texas erstmals zu gewinnen.

«Wir sind aufgrund der erfolgreich gemeisterten Herausforderungen und dem grossen Engagement aller Mitglieder besonders stolz, dieses Resultat erzielt zu haben», sagt Eugenio Valli, Leiter des Teams der ETH Zürich. Der Erfolg des Studierendenprojekts wäre indes ohne die Unterstützung seitens zahlreicher Partner aus der Industrie nicht möglich gewesen. Diese unterstützen «Swissloop Tunneling» auf unterschiedliche Weise im Projekt, das die Studierenden in der von der Empa zur Verfügung gestellten Werkstätte und auf dem Testgelände in Dübendorf seit Jahren verfolgen.

«Swissloop Tunneling» wird das Projekt nach der erfolgreichen 2023/24-Saison fortführen mit dem ambitionierten Ziel, die Tunnelbauindustrie mittels skalierbarer Tunnelbohrmaschinen zu revolutionieren. Damit möchte das Team die Entwicklung von Infrastruktursystemen beschleunigen. (böh)

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