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Bauingenieur Professor Rolf Katzenbach spricht über den geplanten unterirdischen Bahnhof. 

„Der Tunnel muss an der Innenstadt vorbei“

Frankfurt: Fahren Fernzüge künftig unterirdisch?

Prof. Rolf Katzenbach ist Spezialist für Böden. Und damit auch ein Experte zum Thema Untergrund in Frankfurt und dem geplanten unterirdischen Bahnhof.

Fernzüge zukünftig durch einen neuen Tunnel leiten – ist das eine kühne Idee und hält der Frankfurter Untergrund das aus?

Der Untergrund hält das aus, das ist nicht das Problem. Das Problem sind die Hochhäuser. Da fahren wir nicht drunter durch.

Kaum jemand kennt den Frankfurter Grund so gut wie Sie. Wie sieht es aus in der Tiefe dieser Stadt?

Vom Hauptbahnhof bis Hauptwache finden wir in den ersten vier bis fünf Metern unter der Oberfläche Sand und Kies, die sogenannte Mainterrasse. In dieser zirkuliert das Grundwasser. Darunter findet man den berühmten Frankfurter Ton. Erdgeschichtlich ist er dem Miozän zuzuordnen. Der Boden ist zwischen knapp sechs bis 23 Millionen Jahre alt. Er ist wassergesättigt und verformungsaktiv. Wir sprechen hier von einem setzungsaktiven Boden, das bedeutet: Er senkt sich unter Belastung ab.

Für Hochhäuser also eher suboptimal?

Kann man so sagen. Eigentlich ist der Frankfurter Boden eher ungeeignet für den Bau von Hochhäusern. Als der AfE-Turm in den sechziger Jahren gebaut wurde, dachte man: Bei gut 100 Metern ist Schluss, wegen des nur begrenzt tragfähigen Untergrunds. Der AfE-Turm war etwa 110 Meter hoch, gegründet auf einer quadratischen Bodenplatte aus Stahlbeton, knapp vier Meter dick. Das galt eine ganze Weile als Maximum des Machbaren.

Dann kam der Messeturm mit 256 Metern Höhe.

Ja, mit dem haben wir einen neuen Standard für die Gründung von Hochhäusern gesetzt, der seit 1987 bis heute gilt.

Planung des Fundaments und Gründung haben Sie verantwortet.

Professor Rolf Katzenbach, gebürtiger Frankfurter, ist Bauingenieur von internationalem Ruf. Seit 1989 ist er öffentlich anerkannter Sachverständiger für Erd- und Grundbau. 1993 berief ihn die TU Darmstadt zum Professor und Direktor des Instituts und der Versuchsanstalt für Geotechnik. Seit 2007 ist er Direktor des Energy Center der TU Darmstadt. 

Genau. Wir hatten errechnet, dass der fertige Turm gut 200 000 Tonnen wiegen würde. Wir sind tief ins Erdreich gegangen, um den hohen Turm standfest zu machen. Für das quadratische Fundament wurden 66 Pfähle knapp 35 Meter in die Erde gebohrt. Jeder Pfahl hat einen Durchmesser von 1,3 Metern. Auf den Pfählen ruht die Fundamentplatte, praktisch wie ein Deckel, 3460 Quadratmeter groß und sechs Meter dick, gegossen aus einem speziell entwickelten Beton. 17 000 Kubikmeter Beton mussten in einem fortlaufenden Arbeitsgang innerhalb von 72 Stunden verarbeitet werden. Das ist eine stabile Konstruktion. Bis jetzt hat sich der Turm nur etwa zwölf Zentimeter gesetzt. Das benachbarte Marriott-Hotel hat sich 34 Zentimeter gesetzt – nur mal zum Vergleich.

Mächtige Tunnel in einen derart setzungsaktiven Untergrund zu bauen, scheint keine besonders gute Idee zu sein.

Das Problem beim Tunnelbau sind zwei Elemente: Erstens die Belastung und zweitens die Setzungen, die der Bau verursacht. Beides ist mit den modernen Tunnelvortriebsmaschinen, wie wir sie beim Bau des Tunnels für die U5 im Europaviertel und weltweit, zum Beispiel in Singapur und Barcelona einsetzen, optimal beherrschbar.

Sprechen solche Erfahrungen eher für oder gegen die Machbarkeit des jetzt angepeilten Projektes Fernbahn-Tunnel?

Alles hängt ab von der Trassenführung. Oberste Prämisse ist: Der Tunnel muss vorbei an der Innenstadt mit ihren zahlreichen sehr tief gegründeten Hochhäusern geführt werden, könnte vom Hauptbahnhof also direkt Richtung Süden verlaufen, in einer eher engen Kurve, die aber unkritisch ist, weil die Züge da noch nicht schnell fahren. Im übrigen sollte sich die Trasse am Verlauf des Mains orientieren.

Sie würden die Röhre unterhalb des Flussbettes legen?

Dort wäre sie nicht schlecht aufgehoben. Mit einer 20 Meter dicken Überdeckung kann sie dort ebenso gut verlegt werden wie unterhalb des Uferbereichs. Im übrigen sind es zwei Röhren, getrennt voneinander, denn die Züge dürfen sich im Tunnel nicht begegnen. Jeder Tunnel hat einen Durchmesser von etwa elf Metern. Für die beiden parallel verlaufenden Röhren ist auch wegen des einzuhaltenden Abstandes eine Trassenbreite von gut 30 Meter notwendig.

Wie kommen die Röhren in die Erde?

Mit einer Tunnelvortriebsmaschine. Sie arbeitet nahezu vollautomatisch und autonom, ein 150 Meter langer Koloss. Sie frisst sich durch den tonigen Untergrund und verschalt den Tunnel. Der Tunnel kreuzt die Röhren von U- und S-Bahn, was aber kein Problem ist.

Sie gelten als Koryphäe für Hochhaus-Gründungen, längst auch international. Gilt das auch für Tunnel?

Tunnelbau hat mich schon während meines Studiums und meiner Forschungen an der TU Darmstadt beschäftigt. Das Thema meiner Dissertation lautet „Entwicklungstendenzen beim Bau und der Berechnung im innerstädtischen Tunnelbau“. Nicht erst seit der Sache mit Barcelona ist bekannt, wie gut mein Team und ich Tunnel können.

Barcelona?

Vor zehn Jahren sollte für die ICE-Strecke von Madrid nach Südfrankreich in Barcelona ein Fernbahntunnel gebaut werden. Der Plan war, die Trasse an der berühmten Kirche Sagrada Família vorbeizuführen, in 30 Metern Tiefe und einem horizontalen Abstand von 1,50 Meter. Plötzlich regte sich Widerstand: Vertreter der Stiftung, der die Kirche gehört, fürchteten, die Kirche könnte Schaden nehmen. Der Boden von Barcelona hat ähnliche Beschaffenheit wie der Frankfurter. Die Sagrada Familia als Weltkulturerbe steht unter dem Schutz der Unesco. Die Organisation übertrug Herrn Professor Jäger und mir die Überwachung des Bauwerks. Wir haben das Projekt erfolgreich beendet. Der Tunnel wurde mit unverändertem Trassenverlauf gebaut und 2013 eröffnet. Die Kirche hat keinerlei Schaden genommen.

Sie sind jetzt 69 Jahre alt. Schon mal über Ruhestand nachgedacht?

Das ist für mich keine Option. Ich bin gesund und fühle mich fit. Meine Arbeit mache ich immer noch mit großer Leidenschaft.

Die Fragen stellte Sylvia A. Menzdorf

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