Horizontalspülbohrverfahren Rohre verlegen ohne Graben: Wie das funktioniert

Früher arbeitete Thomas Heidler im Atomkraftwerk, heute treibt er mit seinem Unternehmen H&E Bohrtechnik die Energiewende voran. Und tüftelt an Innovationen wie dem umweltfreundlichen Horizontalspülbohrverfahren.

Baustelle
Typische Baustelle von H&E Bohrtechnik: In dem blauen Container in der Bildmitte befindet sich die automatische Misch- und Dosieranlage für die Zuschlagstoffe, rechts darüber steht die Bohranlage. Der weiße Lkw transportiert die recycelte Bohrspülung zum Einsatzort. - © H&E Bohrtechnik/Markus Zahner

Ohne das Know-How von H&E Bohrtechnik wäre die Energiewende schwer vorstellbar. Pro Jahr verlegt das Tiefbauunternehmen aus dem ostthüringischen Bollberg rund 60 Kilometer Rohrleitungen in ge­schlossener Bauweise. Rund 90 Prozent davon werden für Wind- und Solarparkbetreiber verlegt. Kein Wunder, dass Geschäftsführer Thomas Heidler selbst größten Wert auf Nachhaltigkeit legt.

Gleich mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte des Unternehmens zielen darauf ab, Ressourcen zu schonen. So gelingt es H&E, den Verschleiß der Bohrgestänge zu minimieren, die Bohrspülung zu recyceln oder teure Zuschlagstoffe einzusparen.

H&E Bohrtechnik setzt beim Rohrleitungsbau auf das Horizontalspülbohrverfahren. Damit verlegt das Unternehmen Rohre mit bis zu 500 Millimeter Durchmesser unterirdisch auf einer Länge von bis zu 500 Metern, ohne dafür die Erde aufzugraben. Im Gesundheitswesen würde man von minimalinvasiven Eingriffen sprechen. Übertragen auf den Rohrleitungsbau bedarf es nur am Start- und Zielpunkt der Bohrung punktueller Verletzungen der Erdoberfläche. Das macht das Verfahren besonders in Naturschutzgebieten und beim Queren von Flüssen, aber auch von Industrie­komplexen attraktiv.

Grabenlose Rohrverlegung: Main-Donau-Kanal unterquert

Das Einsatzgebiet reicht von Trink- und Abwasserkanälen, über Gas-, Fernwärme- und Glasfasernetzen bis hin zu Kabelschutzrohren für Stromleitungen. Die bisher längste Bohrung der Firmengeschichte unterquert auf einer Länge von 400 Metern in bis zu 17 Metern Tiefe in einem Zug den Main-Donau-Kanal. Dabei wird zu­­nächst die Trasse für das Leerrohr gebohrt, das anschließend von der anderen Seite durch die Bohrung gezogen wird. Für größere Distanzen wie beim Bau der Abwasserdruckleitung vom neuen Tesla-Werk in Grünhaide bis zum zweieinhalb Kilometer entfernten Klärwerk in Erkner muss hingegen mehrfach gebohrt werden.

Das Horizontalspülbohrverfahren gilt als ebenso umweltfreundlich wie anspruchsvoll. Denn jede Bodenart stellt eigene Anforderungen an die Bohrspülung, einem Gemisch aus Wasser und Quellton. Dessen Name Bentonit geht auf eine Fundstätte des Rohstoffs bei Fort Benton im US-Bundesstaat Wyoming zurück. Von dort, wo einst die Siedler den Quellton als Schmierstoff für die Naben ihrer Wagenräder schätzten, stammen bis heute Bentonite von höchster Qualität, weiß Thomas Heidler zu berichten. Abhängig vom Untergrund (Sand, Kies, Fels, Ton oder Lehm) müssen der Bohrspülung aber noch Zuschlagstoffe beigemischt werden, um den Bohrkanal zu stabilisieren. 

Rohre verlegen ohne Graben: KI soll Baugrund erkennen

Bisher geschah das von Hand, mit entsprechender Fehlerquote und fatalen Folgen. Wird das Mischverhältnis nämlich nicht genau eingehalten, kann der Bohrkanal einstürzen, dabei Rohrleitungen beschädigen oder Bohrgestänge einklemmen. Auf 50.000 bis 100.000 Euro beziffert Heidler die Schäden, die seinem Betrieb pro Jahr auf diese Weise entstanden sind.

Heute setzt H&E Bohrtechnik auf eine automatische Dosier- und Mischanlage, die das Unternehmen über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) selbst entwickelt hat. Seither sank die Ausfallquote bei den Bohrungen von 35 auf fünf Prozent. Zudem spart der Betrieb 30 Prozent der teuren Zu­schlagstoffe ein. "Unsere Innovationen sparen aber nicht nur Kosten. Sie kommen auch der Umwelt zugute, weil weniger Rohstoffe abgebaut werden müssen und Transportwege wegfallen", betont Heidler. Gemeinsam mit Wissenschaftlern und einem Hersteller von Horizontalspülbohranlagen treibt er die Entwicklung weiter voran.

Aktuell füttern Informatiker eine Künstliche Intelligenz mit den Daten aus bisherigen Bohrungen. Anhand von Parametern wie Drehzahl oder Vorschub der Maschine kann die KI erkennen, wenn sich während einer Bohrung der Baugrund ändert und die Dosierung der Zuschlagstoffe an­­passen. Längst interessiert sich auch die EU für das Verfahren, das dem Ausbau des 5G-Funknetzes in Europa einen Schub verleihen könnte.

Recycling spart H&E Bohrtechnik Deponiekosten

Die Erfolgsgeschichte von H&E Bohrtechnik ist eng verbunden mit einer typischen DDR-Biografie. Gründer und Geschäftsführer Thomas Heidler, gelernter Zerspanungs­mechaniker, arbeitete bis zur Wende als Baumaschinist im Atomkraftwerk Lubmin bei Greifswald. Wie viele Ostdeutsche musste er sich nach 1989 beruflich umorientieren, absolvierte eine Lehre zum Rohrleitungsbauer und bildete sich anschließend an der Fachschule Gotha zum Bautechniker für Tiefbau weiter.

Bis zum Jahr 2005 sammelte er Erfahrung als Bauleiter eines großen Tief- und Straßenbauunternehmens, ehe er den Schritt in die Selbstständigkeit wagte. Der Keller seines Eigenheims, dazu ein ge­mieteter Lagerplatz, zwei Mitarbeiter und ein Geschäftspartner (daher das E im Firmennamen) bildeten die Keimzelle des Tiefbauunternehmens, das bis heute auf rund 30 Mitarbeiter angewachsen ist. 2009 übernahm Heidler als alleiniger Inhaber die Firma, die drei Jahre später im Ge­­werbegebiet Bollberg einen neuen, verkehrsgünstig am Hermsdorfer Kreuz gelegenen Standort fand.

Seither hat die Entwicklung des Betriebes noch einmal an Fahrt ge­­wonnen, nicht zuletzt dank der vielen Forschungsprojekte seines um­­triebigen Chefs. Wer heute das Firmengelände besucht, dem sticht zu­­erst die blaue Recyclinganlage ins Auge. Hier wird gebrauchte Bohrspülung aufbereitet, die H&E an der Baustelle absaugt und in eigenen Lkws in den Kreislauf der Wiederverwertung am heimischen Standort zurückführt. Das spart teure Deponiekosten und senkt den Materialverbrauch um 75 Prozent.

Damit sich beim Transport der wieder aufbereiteten Bohrspülung zur nächsten Baustelle aber die Feststoffe nicht am Boden absetzen, bedurfte es einer weiteren Innovation. Statt eines üblichen Saug- und Spülwagens setzt Heidler einen Betonmischer ein, der entsprechend umgerüstet wurde. Er saugt die recycelte Bohrspülung an und sorgt auf dem Weg zum nächsten Einsatzort durch die Rotation der Transporttrommel dafür, dass die Bentonitmischung homogen bleibt.

Schweißroboter zieht ein

In diesen Tagen geht das nächste Projekt Heidlers in die entscheidende Phase. Schon lange ärgert sich der Firmenchef von H&E Bohrtechnik über den hohen Verbrauch an Bohrgestängen. Grund ist die Bruchgefahr, weshalb die Hersteller enge Verschleißgrenzen vorgeben. So kann ein Bohrgestänge mit 61 Millimeter Durchmesser bei Arbeiten im märkischen Sand schon nach einem Jahr die Verschleißgrenze von 57 Millimeter erreichen. "Das kostet uns 75.000 Euro. Außerdem verursacht es auch unnötigen Rohstoff- und Energieverbrauch", sagt Heidler. Mittels Auftragschweißen möchte er den Materialverlust an den Bohrgestängen ausgleichen möchte. Im Labor einer Hochschule funktioniert das bereits. Nun zieht in eine eigens dafür gebaute Halle auf dem Firmengelände ein Schweißroboter ein. Dann wird sich zeigen, ob sich der Chrom-Molybdän-Auftrag auch in der Praxis bewährt. Thomas Heidler bleibt optimistisch, dass sich die Investition von rund 600.000 Euro, die knapp zur Hälfte gefördert wurde, lohnt.

Herausforderung beim Personal

Viel investiert H&E Bohrtechnik auch in seine Belegschaft. Denn Fach­arbeiter bei der Stange zu halten, die zudem auf Baustellen in ganz Deutschland unterwegs sind, gleicht einer Mammutaufgabe. "Das ist in­­zwischen unser Hauptproblem", sagt Heidler. In regelmäßigen Befragungen spürt er deshalb den Sorgen seiner Mitarbeiter nach und reagiert auf ihre Wünsche. Mit betrieblicher Altersvorsorge, Lkw-Führerschein, Wäscheservice, Kindergartengeld und alle zwei Wochen einen freien Freitag bietet Heidler über das Gehalt hinaus Anreize, seinem Unternehmen die Treue zu halten. Regelmäßige Weiterbildungen in der Schlechtwetterphase gehören ebenso dazu wie das betriebliche Gesundheitsmanagement, für das das Unternehmen kürzlich das Qualitätssiegel der IKK Classic erhielt.

Noch schwieriger gestaltet sich die Suche nach Lehrlingen. Einheimische Jugendliche für eine Ausbildung zu gewinnen, sei kaum noch möglich. Deshalb freut sich Heidler besonders, dass sich ein junger Afghane nach erfolgreichem Lehrabschluss zu einem geschätzten und kompetenten Mitarbeiter entwickelt hat. Aktuell steht ein 18-jähriger Kurde bei H&E in Ausbildung. Am liebsten wäre es Thomas Heidler, wenn sich Nachhaltigkeit in seinem Unternehmen nicht nur auf Umweltschutz bezieht.