Janitza-Energiemesstechnik im Brenner Basistunnel

Die Janitza-Netzvisualisierungssoftware GridVis kommt in der Leitwarte zum Einsatz.

Auf 55 km Länge wird der Brenner Basistunnel die Alpen unterqueren. Zusammen mit einer Anbindung an den Inntaltunnel ergeben sich 64 Tunnelkilometer – die zukünftig längste unterirdische Eisenbahnverbindung der Welt. Als Teil der Eisenbahnachse Berlin-Palermo spielt sie eine Schlüsselrolle im europäischen Verkehrsnetz. Die ersten Bauarbeiten begannen 2007. Im April 2023 erhielt die Arge aus Porr Bau GmbH, der Marti GmbH Österreich und der Marti Tunnel AG Schweiz das letzte noch verbliebene Baulos: zwei eingleisige Haupttunnelröhren mit einer Gesamtlänge von insgesamt 25,2 km zwischen dem Gemeindegebiet von Pfons und der Staatsgrenze am Brenner. Dazu kommen Anbindungen, Zufahrten, der Erkundungsstollen und die Querschläge, das sind Querverbindungen zwischen den Röhren, die im Ernstfall als Fluchtweg dienen. Die Arge setzt dabei sowohl zwei Tunnelbohrmaschinen als auch den Sprengvortrieb ein.

Ein Mittelspannungskabel vom Typ URSUSBMCBATPL (NTSC), eine Spezialentwicklung für den Tunnel- und Bergbau, versorgt die Bohrmaschine.

Peter Bartokos
Elektroingenieur, Porr Bau GmbH

„Energie ist teuer. Jedes Prozent, das wir einsparen, ist wertvoll bei einem Projekt, das vor allem über einen langen Zeitraum läuft.“

Tunnelbohrmaschinen im Einsatz

Am 18. September 2024 hatten die beiden Tunnelbohrmaschinen Olga und Wilma ihren großen Andrehfeier-Tag: Die beiden sind jeweils 2.680 t schwer und 180 m lang. Seitdem bohren sie 10,37 m breite Tunnelröhren: Wilma im Westen und Olga Richtung Osten. Gleichzeitig transportieren sie das Ausbruchsmaterial ab und sichern den ausgebrochenen Tunnel mit Stahlbeton-Segmenten. Am Ende der Bauarbeiten werden beide jeweils rund 7.500 m durch den Berg zurückgelegt und dabei je ca. 600.000 m³ an Ausbruchsvolumen produziert haben. Angetrieben werden die Maschinen rein elektrisch mit einer Leistung von ca. 4.550 kW. Dabei sind sie nicht die einzigen elektrischen Verbraucher Untertage. Riesige Brecher zerkleinern die Felsbrocken, die bei Sprengungen anfallen. Dazu kommen kilometerlange Transportbänder für das zerkleinerte Gestein und die Frischluftversorgung über die Lüftungslutten (eine Art Textilschlauch) und die Beleuchtung.

Peter Bartokos führte durch die Tunnelbohrmaschine. In der Bildmitte das rote Mittelspannungskabel für die Stromversorgung.

Baustrom im großen Stil

Die Porr ist Teil der Arge H53. Mit etwa 21.000 Mitarbeitenden und einer Produktionsleistung von 6,7 Mrd. EUR (2024) ist sie eines der größten österreichischen Bauunternehmen und gehört zu den Top-Playern in Europa. Als Full-Service-Provider in allen Bereichen des Bauens ist das Unternehmen auch im Tunnelbau ein etablierter Ansprechpartner. Bei der aktuellen Baustelle gehört zum Leistungsumfang auch die jährliche Zertifizierung nach ISO 50001. Das ist für eine Baustelle nur auf den ersten Blick überraschend. „Wir haben hier eine Anschlussleistung von 50 MW. Das entspricht einer Gemeinde mit 2.500 bis 5.000 Einwohnern“, erläutert Elektroingenieur Peter Bartokos von der Porr. Er ist für die Stromversorgung der Baustelle verantwortlich, und damit auch für die Kosten: „Energie ist teuer. Jedes Prozent, das wir einsparen ist wertvoll“, so Bartokos. „Die Baustelle wird schließlich über Jahre bestehen. Nach einiger Zeit weiß man, wie die Geräte leben und funktionieren, auch wenn die Geologie immer anders ist und immer neue Sondermaschinen im Einsatz sind.“

Die passende Messtechnik für jede Aufgabe

Für die erforderliche Messtechnik greift Bartokos gern auf die Hard- und Software von Janitza zurück und betont: „Ich habe die Produkte und das System über die Firma Omexon kennen und schätzen gelernt. Die Messgeräte sind in deren Trafostationen standardmäßig verbaut. Mittlerweile nutze ich die Geräte seit knapp zwölf Jahren. Das System ist meiner Meinung nach sehr simpel bzw. anwenderfreundlich aufgebaut. Man kann unkompliziert seine Messungen durchführen und mit den Daten arbeiten. Auch für unser Konzernsystem, das wir gerade aufbauen, nutzen wir die Janitza-Messgeräte sehr stark und sind sehr zufrieden damit.“

Auch im Brenner Basistunnel setzt Bartokos die Technik von Janitza ein. Das Energiemanagement muss hier ein sehr großes Versorgungsnetzwerk mit enorm großen Leistungen sowohl Ober- als auch Untertage einfach monitoren und darstellen. Dabei dürfen die Kosten für die Messtechnik nicht aus dem Ruder laufen, denn der Preisdruck ist in allen Gewerken hoch. Bartokos schätzt deshalb das sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis sowie die Benutzerfreundlichkeit von Janitza-Lösungen. Er erklärt: „Gerade bei großen und komplexen Systemen ist es heutzutage sehr wichtig, die Vorgänge auch für End User und Nichttechniker einfach darzustellen. Mit dem Energiemanagement wollen wir Einsparpotenziale finden. Außerdem wollen wir bei Ausfällen Zeit und Ursache feststellen. Ein weiterer Punkt ist die Temperaturüberwachung der Transformatoren. Bestimmte Janitza-Geräte haben hierfür gleich einen Anschluss für Temperatursensoren an Bord.“ In der Baustelle sind vor allem Netzanalysatoren wie UMG 604-PRO und UMG 96RM-E verbaut. Für komplexere Messungen kommen Geräte vom Typ UMG 512-PRO und UMG 509-PRO zum Einsatz.

Energieströme sichtbar machen

Für die Auswertung und Visualisierung der Daten nutzt Bartokos die Janitza-Software GridVis Expert. So kann er durchgängig den Verbrauch und die Leistung der gesamten Baustelle beobachten. „Wir wollen noch effizienter und sparsamer sowie grüner werden“, so der Experte. „Mittels dieser Software lesen wir die Messgeräte vollautomatisch aus, erstellen Monatsreporte für Verbrauch und Leistung sowie Übersichtsdashboards. Mit diesen können unsere Kollegen den Leitstand und die Systeme überwachen. Durch das Temperaturmonitoring der Untertage befindlichen Transformatoren unterstützen wir zusätzlich den Brandschutz.“

Beim Erstellen der Dashboards und Reporte lässt sich Bartokos von Janitza, genauer der Niederlassung Österreich, beraten. Gerhard Ruzicka vom Janitza-Außendienst Vertrieb Österreich hat sich intensiv mit dem Projekt befasst: „Die Dashboards sollen vor allem eine schnelle Übersicht über den Zustand der Anlage geben. Damit ist gewährleistet, dass die Kollegen in der Leitstelle auf eventuell auftretende Probleme schnellstmöglich reagieren können. Neben diesem Sicherheitsaspekt geht es natürlich auch um das Einsparen von Energie, darum, die Kosten im Auge zu behalten, und um das Ergreifen von Effizienzmaßnahmen.“ Bartokos ist mit dem Service sehr zufrieden: „Janitza betreut uns seit vielen Jahren. Bei der Systemeinrichtung am Projekt Brenner Basistunnel H53 haben uns Herr Ruzicka und seine Kollegen in den zurückliegenden Wochen tatkräftig unterstützt. Man merkt die hohe Professionalität. Gab es ein Problem, wusste man Bescheid und löste es in wenigen Minuten. Ich bin mit der Firma Janitza und vor allem mit dem Team dahinter sehr zufrieden.“

Austausch auf technischer Augenhöhe

Auch Ruzicka bestätigt dies: „Die Zusammenarbeit mit den Kollegen der Porr Bau GmbH funktioniert seit Beginn hervorragend. Das Team arbeitet sehr professionell und gewissenhaft, vor allem, was das Thema Sicherheit im Tunnelbereich anbelangt. Mein Fazit: ein gewaltiges Projekt, bei dem es Freude macht, dass wir mit unseren Messgeräten zum Erfolg beitragen dürfen. Solch eine Aufgabe findet man nicht jeden Tag.“ Wenige Wochen nach der Inbetriebnahme waren Dashboards erstellt, die auch einem Nichttechniker schnell einen Überblick verschaffen, wo und wie sich die Leistungen und Verbräuche auf diesem Großprojekt verteilen.

Bartokos hat damit sein Ziel erreicht, mit der Janitza-Lösung ein komplexes System zu vereinfachen. Er resümiert: „Janitza hat sich bei uns immer wieder bewährt. Im vorherigen Baulos haben wir es bereits genutzt, um mit Unterstützung eines Sachverständigen Netzanalysen durchzuführen. Das System bietet ein Einsatzspektrum, das wir kaum ausschöpfen. In den nächsten Monaten und Jahren wollen wir damit an der Anlagenverfügbarkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit arbeiten. Unser Ziel ist es, über die Projektdauer von ca. sechs Jahren drei bis sechs Prozent an Energie einzusparen.“ Mit der Infrastruktur von Janitza ist man hierfür gerüstet.