Tunnelbau in Deutschland: Statistik (2015/2016), Analyse und Ausblick

1 Laufendes Tunnelbauvolumen

Wie in den Vorjahren hat die STUVA auch für den Jahreswechsel 2015/16 eine Umfrage zu den laufenden Tunnelbauvorhaben in Deutschland durchgeführt. Das Ergebnis wurde für den Stichmonat Dezember 2015 tabellarisch zusammengestellt und nachfolgend bewertet. Es handelt sich dabei um eine Fortschreibung der für 1978 [2] bis 2015 [3] veröffent­lichten Tabellen. Erfasst wurden nur solche Tunnel- und Kanalbauwerke, die einen begehbaren oder bekriechbaren Ausbruchquer­schnitt, d. h. einen lichten Mindest­durch­messer von 1000 mm bzw. unter Einbeziehung der Rohr­wandung mindestens einen Ausbruchquerschnitt von etwa 1 m² aufweisen. Unberücksichtigt blieben dagegen – wie in den Vorjahren – grabenlose Kleinvortriebe, die im Zusammenhang mit dem Sammlerbau, den zugehörigen Hausan­schlüssen oder auch bei Unterpressungen von Bahn- und Straßenanlagen zur Anwendung ge­langen.

Die Tabellen der zum Jahreswechsel 2015/16 im Bau befindlichen Tunnelprojekte sind aufgrund ihres Umfangs nicht im De­tail abgedruckt, können jedoch von den Internet-Seiten der STUVA [4]
ab­gerufen werden. In diesen Tabellen wird der Bezug zu dem Datenmaterial der Vorjahre über die Num­merierung der Tunnelbau­vorhaben erkenn­bar. Im Einzelnen setzt diese sich aus ein oder zwei Kenn­buchstaben, einer zweiziffrigen fort­laufenden Registrierungsnummer und der ebenfalls zwei­ziffrigen Angabe des Erfassungsjahres zu­sammen. Die Kenn­buchstaben dienen dazu, die geplante Tunnelnut­zung stichwortartig auf­zuzeigen:

US  U-, Stadt- und S-Bahntunnel

B    Fernbahntunnel

S    Stadt- und Fern-Straßentunnel

V    Wasser- und andere Versorgungstunnel

A    Abwassertunnel

So  Sonstige Tunnel

GS Grundsanierung von Tunneln

Dementsprechend besagt die Kennnummer US 0115, dass es sich um das Tunnelprojekt mit der laufenden Nummer 1 aus dem Bereich der U-, Stadt- und S-Bahnen handelt, das im Jahr 2015 erstmals in die Statistik aufgenommen wurde. Die vorstehend beschriebene Art der Nummerierung wurde vor dem Hintergrund gewählt, dass die meisten Baustellen, ins­besondere aus dem Verkehrs­tun­nelbereich, über zwei bis drei Jahre und mehr laufen. Um Doppelzählungen zu vermeiden und um das ggf. neu hinzugekommene Bauvolumen ausweisen zu können, hat sich diese Art der Registrierung bewährt. Entsprechend wird in Tabelle 1 nicht nur das Gesamtbauvolumen, sondern in Klammern auch das im Berichts­jahr jeweils neu erfasste Bauvolumen ausgewiesen. Zum Vergleich sind dort neben den Angaben für den Jahres­wechsel 2015/16 auch die Zahlen der beiden Vorjahreswechsel auf­geführt.

Allgemein informieren die Projektlisten auf den Internetseiten der STUVA [4] über Lage und spätere Nutzung der aufgeführten Tunnel, über Länge und Querschnitt sowie über die vor­wiegend angetroffenen Bodenverhältnisse. Das angewandte Bauverfahren wird stichwortartig beschrieben und die geplante Bauzeit angegeben. Soweit möglich, werden Bauherren, Planer und
Ausführende benannt. Schließ­lich werden ggf. noch konstruk­tive oder verfahrens­technische Besonderheiten angemerkt.

Informationen über das Ausbruch­volumen der einzelnen Baumaßnahmen lassen bei einem Ver­gleich der Verkehrstunnel mit den Ver- und Ent­sorgungstunneln den tatsächlichen Umfang der jeweiligen Bauarbeiten besser abschätzen als Längenangaben allein. Aller­dings ist bei der Er­hebung des Ausbruchvolumens folgendes zu beachten: Während bei den geschlossenen Bau­weisen das Ausbruchvolumen unzweifelhaft zu ermitteln ist, ergibt sich der für die offenen Bau­weisen vergleichbare Wert erst aus der Vermin­derung des gesamten Bodenaushubs um die Wiederverfüllung.

Tabelle 1 vermittelt ein Bild über die jeweils zum angegebenen Jahreswechsel im Bau befindliche gesamte Tunnelauffahrlänge und das zugehörige Ausbruchvolumen. Außer­dem sind für den Jah­reswechsel 2015/16 in Bild 1 Auffahrlänge und Ausbruchvolumen nach der Art der Tunnelnutzung graphisch aufge­gliedert.

Ein genereller Vergleich der Zahlen in Tabelle 1 lässt eine leichte Zunahme der Auffahrlängen der Verkehrs­tunnel zum Jahreswechsel 2015/16 mit insgesamt gut 175 km gegenüber dem Vorjah­reswechsel mit knapp 169 km erkennen. Während die Bautätigkeit im Verkehrsbereich Fernbahn deutlich zunimmt, verbleibt der Verkehrsbereich U-, Stadt- und S-Bahn in etwa auf Vorjahresniveau. Im Verkehrsbereich Straße schwächt sich die Bautätigkeit deutlich ab.

Betrachtet man die Angaben zum Ausbruch­volu­men, so ergibt sich bei einem Vergleich zwischen den Verkehrstunneln einerseits und den Ver- und Entsorgungstunneln anderer­seits bei einem län­genbezogenen Verhältnis von gut 2:1 ein Vo­lumenverhältnis von etwa 39:1 (vgl. auch Bild 1).

Die Frage der Vollständigkeit des durch die STUVA-Um­frage von den Baufirmen und den Ingenieurbüros erhaltenen Zah­lenmate­rials ist nur schwer abzuschätzen. Um in dieser Hinsicht eine größere Zuverlässigkeit sicherzu­stellen, wurden im Rahmen der Erhebung 2015/16 – wie in den Vorjahren auch – die im U-, Stadt- und S-Bahnbau tätigen Städte sowie die Deut­sche Bahn AG angeschrieben. Die Daten für die Tunnel der Bundesfernstraßen wurden vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) bereitgestellt [5]. Diese Daten sind unverzichtbar für die Fortschreibung dieser Statistik und liefern wichtige Ergänzungen und Korrekturen. Generell sei dem BMVI, der Deutschen Bahn AG, den anderen genannten Behörden und Bauherren, den Planungs­büros sowie den beteilig­ten Baufirmen an dieser Stelle für die Mitarbeit bei der statistischen Erfassung der Tunnel­bau­vor­haben ausdrücklich ge­dankt.

Im Folgenden wird das Ergebnis der Erhebung per Dezember 2015 in verschiedener Hinsicht ge­nauer ausgewertet, um so einen aktuellen Über­blick über den Tunnelbau in Deutschland zu er­halten. Zur Vertiefung sei auf die umfassenden Erläuterungen in der Dokumentation „Unterirdisches Bauen Deutschland 2010“ mit zahlreichen in Wort und Bild dargestellten Beispielen verwiesen [6].

Der Schwerpunkt des innerstädtischen Bahntunnelbaus (Tabellenteil US) liegt in diesem Jahr in Stuttgart, wo sich zum Jahres­wechsel 2015/16 insgesamt ca. 4,1 km S-Bahn- bzw. Stadtbahntunnel im Bau befanden. Es folgen Berlin (3,2 km), Karlsruhe (2,9 km), Frankfurt/Main (2,5 km) und Nürnberg (2,2 km). Weitere Tunnelstrecken unter 2 km Länge sind in Hamburg und Dortmund im Bau.

Der längenbezogene Anteil der geschlossenen Bauweisen am innerstädtischen Bahntun­nelbau betrug mit 8,1 km Ende 2015 etwa 48 % (Vorjahr 64 %) des bundes­weiten Gesamtbauvolu­mens an U-, Stadt- und S-Bahnen. Wiederum bezogen auf das Gesamtvolumen entfielen knapp 22 % auf die Spritzbetonbauweisen (Vorjahr 25 %) und etwa 26 % (Vorjahr 39 %) auf den Schildvortrieb. Eine Übersicht über die Anteile der verschie­denen Tunnel­bau­ver­fahren gibt Bild 3a. Ergänzend hier­zu zeigt das Dia­gramm in Bild 4a den län­gen­bezo­genen An­teil der verschiedenen Bau­weisen im U-, Stadt- und S-Bahnbau während der letzten 20 Jahre.

Die im Tabellenteil B aufgeführten Fernbahn­tunnel betreffen zu einem wesentlichen Teil die Tunnelbaumaßnahmen im Großraum Stuttgart (Bild 2). Von den derzeit laufenden Baumaßnahmen (insgesamt 121 km) entfallen gut 46 km auf das Großprojekt „Bahnknoten Stuttgart 21“ und ca. 58 km auf die NBS Wendlingen–Ulm. Weitere Fernbahntunnel sind im Zuge der ABS Hanau–Nantenbach sowie der ABS/NBS Karlsruhe–Basel im Bau. Die Tunnel der NBS Ebensfeld–Erfurt sind größtenteils im Rohbau fertiggestellt und entfallen somit aus dieser Statistik, obwohl die Strecke selbst noch nicht in den Betrieb übergegangen ist. Die Fernbahntunnel werden zu 39 % in Spritzbetonbauweise erstellt, bei 56 % des aktuellen Auffahrvolumens kommen Tunnelvortriebs­maschinen (TVM) zum Einsatz (vgl. Bild 4b). Damit stellen erstmalig in dieser Statistik die maschinellen Vortriebe den überwiegenden Anteil am Bauvolumen im Bereich Fernbahn.

Der Straßentunnelbau (Tabellenteil S) unterlag in den letzten Jahren ebenso wie die beiden anderen Verkehrsbereiche starken Vergabeschwankungen. Dies lässt sich aus der Vergabekurve in Bild 5 und vor allem aus der Blockgrafik zu den längenbezogenen Anteilen der Verkehrsträger am Vergabevolumen in Bild 6 ableiten. Das Verhältnis der geschlossenen zu den offenen Bauweisen im Straßentunnelbau liegt bei etwa 3:1 (vgl. Bild 4c). Bei den geschlossenen Bauweisen kommt fast ausschließlich die Spritzbeton­bauweise zur Anwendung.

In den Tabellenteilen V und A für die Ver- und Entsorgungstunnel sind – wie eingangs aus­geführt – nur solche mit größerem Durchmes­ser aufgelistet. Die kleinsten hier erfassten Querschnitte wei­sen einen Durchmesser von etwa 1,0 m auf, die größten einen von 3 bis 4 m. Alle zum Jah­reswechsel erfassten Ver- und Entsorgungs­tunnel werden unterirdisch erstellt. Bei den Abwassertunneln überwiegt von den Bauver­fahren her – wie in den Vorjahren – die Rohrvor­pressung. Generell ist zu der Zusam­men­stellung der Abwasser­tunnel au­ßerdem anzu­merken, dass es sich hier nur um größere Haupt­sammler handelt. Der weitaus größere Anteil, meist in offener Bauweise oberflächen­nah erstellter Sammler mit kleineren Quer­schnitten, ist hier nicht aufgeführt, da er im Allgemeinen nicht zum Tunnelbau gerechnet wird.

Tabelle 2 und Bild 7 geben Auskunft über die regionale Verteilung der laufenden Tunnelbauprojekte. Schwerpunktmäßig findet derzeit ¾ des bundesweiten Verkehrstunnel-Bauvolumens im Bundesland Baden-Württemberg statt.

Wertet man für die Verkehrstunnel aus der Stati­stik der letzten Jahre die jeweils zum Jahres­wechsel neu erfassten Auffahrlängen und Aus­bruchvolumina vergleichend aus, so ergibt sich ein aufschlussreiches Bild über den Vergabever­lauf. Bild 5 lässt in diesem Zusammenhang den heraus­ragenden Einfluss der Aus- und Neubaustrecken der DB AG erkennen und zeigt unverändert deutlich die Unstetig­keit in der Vergabe des Tunnelneubaus durch die öffentliche Hand. Im Bereich der Fernbahntunnel folgt auf einen steilen Vergabean­stieg (bedingt vor allem durch die „blockweise“ Vergabe im Bereich der DB-Schnellfahrstrecken) in den darauffolgenden Jahren meist ein ebenso steiler Rückgang (vgl. auch Bild 6). Aus Bild 5 ist auch die mittlere jährliche „Fertigungsrate“ ersichtlich, die für alle Verkehrstunnel und über einen Zeitraum von 20 Jahren betrachtet bei etwa 30 km liegt.

2 Projektiertes Tunnelbauvolumen
(künftiger Bedarf)

Das Ergebnis der Umfrage zu den konkret ge­plan­ten und in naher Zukunft zur Vergabe anste­henden Tunnelprojekte ist für die bauaus­führende Indu­strie und die Planungsbüros natur­gemäß von besonderem Interesse. Es ist für den Vergabezeitraum ab 2016 in Tabelle 3 dargestellt.

Bei einer Bewertung des Zahlenmaterials in Ta­belle 3 fällt auf, dass sich das Planungs­volumen bei den Verkehrstunneln durch Vergabeeffekte insgesamt weiter abschwächt.

Bei den U-, Stadt- und S-Bahntunneln ist erneut eine deutliche Zunahme der Projektierungen zu verzeichnen, wobei die öffentliche Hand auf der anderen Seite in kaum nennenswertem Umfang Projekte vergeben hat (vgl. auch Tabelle 1). Dies ist in erster Linie auf die weiter angespannten kommunalen Finanzhaushalte zurückzuführen. Unter den geplanten Projekten ragt nach wie vor das
Planvolumen der Stadt München mit knapp 30 km heraus. In Hamburg sind knapp 10 km Tunnelstrecke für die U-Bahn projektiert (z. T. in Vorplanung). In Frankfurt/Main sind ca. 4,4 km, in Stuttgart gut 4,0 km Tunnelstrecke für Stadtbahn und S-Bahn geplant. Weitere Tunnelbaumaß­nahmen mit insgesamt jeweils weniger als 3 km Länge sind in den Städten Nürnberg, Berlin, Düsseldorf und Dortmund vorgesehen.

Beim Planvolumen an Fernbahn­tunneln entfällt knapp die Hälfte (Vortrieblänge gut 19 km) auf bereits planfestgestellte Tunnelbauwerke im Zuge der ABS/NBS Karlsruhe–Basel. Weitere jeweils ca. 8 km Tunnel sind im Zuge der NBS Rhein/Main–Rhein/Neckar und der ABS Nürnberg–Ebensfelde geplant. Weitere 5 km Fernbahntunnel warten im Projekt Bahnknoten Stuttgart 21 auf die Vergabe.

Das Planvolumen bei den Straßen­tunneln hat sich weiter moderat verringert, was in erster Linie auf Vergabeeffekte zurückzuführen ist (vgl. Tabelle 1). In Folge der geänderten Bedarfsplanungen des Bundes hatte sich das Planvolumen bereits in den Vorjahren deutlich verringert.

Die in Tabelle 3 aufgeführten gut 111 km an geplan­ten Straßentunneln haben in der Regel mindestens das Sta­dium der Planfeststellung erreicht. Das trifft in jedem Fall für die Tunnel im Zuge der Bundesfernstraßen, d. h. für alle in der Baulast des Bundes stehenden Projekte zu.

Technische Einzelheiten zu den in Tabelle 3 erfassten Tunneln gehen aus den zuge­hörigen Detailtabellen [4] hervor. Sie sind vom Grundsatz her in gleicher Weise gegliedert wie die in
Abschnitt 1 erläuterten Tabellen der in Aus­führung befindlichen Tunnelprojekte. Für die kennzeichnende und un­terscheidende Nummerierung der einzelnen Tun­nelprojekte wurde dieselbe Systematik gewählt. Ergänzt ist nur der jeweils vorangestellte Kenn­buchstabe „Z“ zur Ver­deutlichung, dass es sich um „zukünftige“ Tunnelbaumaßnahmen handelt. Dem­ent­sprech­end fehlen auch Angaben zu den ausführenden Baufirmen, wie sie in der Statistik der laufenden Tunnelprojekte enthalten sind.

Allgemein ist bei einer Bewertung der Detail­anga­ben zu den künftigen Tunnel­bau­pro­jekten zu be­achten, dass sich im Zuge der Planfeststellung bzw. der Vergabe z. B. auf­grund von Sondervor­schlägen Änderungen vor allem in der Frage des anzuwendenden Vortriebs­verfahrens ergeben können. Hierauf wurde von verschie­denen Bau­herren aus­drück­lich hingewiesen. Änderungen können sich natür­lich auch be­züglich der voraus­sichtlichen Anfangs- und Endtermine der Bau­ausführung einstellen.

Für die Bauindustrie und die planenden Ingenieure ist bezüglich der künftigen Tunnel­projekte wiederum von besonderem Interesse, in welcher Region diese sich schwerpunkt­mäßig befinden. Ent­sprechende Angaben enthalten Tabelle 4 und Bild 8 mit einer Gliederung nach den Bundeslän­dern.

3 Laufende und geplante
Grundsanierungen von Tunneln

Bei alten Eisenbahntunneln stehen in den kommenden Jahren z. T. umfangreiche Teil- und Vollsanierungen an. Diese Maßnahmen erfordern in der Regel ganz besondere organisatorische und logist­ische Überlegungen, vor allem, wenn sie bei laufendem Bahnbetrieb durchzuführen sind [7]. Beispiele bereits durchgeführter Vollsanierungen sind der Frauenberger und der Kupferheck Tunnel auf der Nahestrecke Bingen–Saarbrücken sowie die Tunnel Langenau und Hollerich auf der Lahnstrecke Wetzlar–Niederlahnstein bei Nassau. Diese Strecken gingen in den Jahren 1860 bzw. 1862 in Betrieb. Neben den laufenden Grundsanierungen über eine Gesamtlänge von derzeit etwa 6 km sollen in näherer Zu­kunft weitere knapp 13 km grundsaniert werden.

Auch bei den Straßentunneln sind zunehmend bauliche Maßnahmen erforderlich, einerseits um die Grundsubstanz zu erhalten, andererseits um den betriebs- und sicherheitstechnischen Anforderungen gerecht zu werden. Dies kann z. B. eine Betonsanie‑
rung der Innenauskleidung oder der nachträgliche Bau eines Flucht- oder Rettungsstollens sein [8]. Zum Umfragezeitpunkt wurden etwa 4 km Straßentunnel grundsaniert bzw. baulich nachgerüstet. Die Sanierung bzw. Nachrüstung weiterer knapp 12 km Straßentunnelstrecke ist konkret geplant.

Einzel­heiten zu laufenden Grundsanierungen sind im Tabellenteil „GS“ bzw. „ZGS“ für geplante Grundsanierungen zusammengestellt.