Ein Tiefstollen ist ein unterirdischer Stollen, der in großer Tiefe in das Gebirge vorgetrieben wird, um Wasser abzuführen, Zugang zu Lagerstätten herzustellen, Bauwerke zu entwässern oder Infrastruktur zu verbinden. Im Kontext von Untertagebau, Felsmechanik und Spezialtiefbau spielt der Tiefstollen eine Schlüsselrolle – sowohl im Neubau als auch bei der Sanierung und beim selektiven Rückbau. In der Praxis berühren Tiefstollen zahlreiche Einsatzbereiche, darunter Felsabbruch und Tunnelbau, Betonabbruch und Spezialrückbau sowie Sondereinsatz in sensiblen Umfeldern. Bei Ausbau, Instandhaltung und Rückbau kommen materialschonende und vibrationsarme Arbeitsweisen zum Einsatz, wozu unter anderem Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte gehören, die mit hydraulischer Energieversorgung präzise Eingriffe in Beton- und Gesteinsstrukturen ermöglichen.
Definition: Was versteht man unter Tiefstollen
Unter einem Tiefstollen versteht man einen in der Regel horizontalen oder leicht geneigten, bergmännisch hergestellten Hohlraum, der unterhalb des Geländes in größerer Tiefe verläuft. Er dient als Wasserlösungsstollen, Erkundungs- oder Zugangsstollen, Entwässerungs- und Belüftungsbauwerk, als Teil von Tunnel- oder Speicheranlagen oder zur Erhaltung und Sanierung bestehender Untertageinfrastruktur. Charakteristisch sind die tiefliegende Lage, die geotechnisch anspruchsvolle Umgebung mit erhöhtem Gebirgsdruck und Wasserzutritten sowie die Notwendigkeit eines standsicheren Ausbaus (z. B. Spritzbeton, Ausmauerung, Anker). In Bau, Betrieb, Sanierung oder Rückbau werden spezialisierte Verfahren genutzt, die die Integrität des Gebirges und die Betriebssicherheit gewährleisten und Erschütterungen, Lärm und Emissionen minimieren.
Einsatz und Bedeutung von Tiefstollen im Untertagebau
Tiefstollen übernehmen zentrale Funktionen: Sie entwässern Baugruben und Lagerstätten, stellen sichere Zugänge für Vortrieb und Materialtransport bereit, dienen als Retentions- und Kontrollräume für Wasserführung und ermöglichen die Erkundung geologischer Verhältnisse. In Bestandsanlagen wird der Querschnitt häufig angepasst, Auskleidungen werden erneuert oder Rückbauschritte selektiv umgesetzt. Hier spielen Betonzangen für kontrolliertes Abtragen von Betonauskleidungen und Stein- und Betonspaltgeräte für erschütterungsarmen Fels- und Betonabtrag eine wichtige Rolle. So werden punktgenaue Eingriffe im Rahmen von Betonabbruch und Spezialrückbau sowie Felsabbruch und Tunnelbau ermöglicht, ohne das umgebende Gebirge unnötig zu beeinträchtigen.
Geologische Grundlagen und Planung
Die Planung eines Tiefstollens beginnt mit einer detaillierten geologischen und hydrogeologischen Analyse. Felsklassifikation, Kluftsysteme, Scherflächen, Wasserzutritte und Spannungszustand bestimmen die Wahl des Vortriebs und des Ausbaus. Ein präziser Achsverlauf mit ausreichendem Vorfeldwissen reduziert Risiken, begrenzt Nachträge und beschleunigt den Bauablauf. In Sanierungs- und Rückbauprojekten werden Bestandsunterlagen, geotechnische Messungen und Zustandsbewertungen zusammengeführt, um Eingriffe so klein wie möglich und so groß wie nötig zu dimensionieren.
Gebirgsverhalten und Wasserhaushalt
In Tiefenlagen steigt der Gebirgsdruck, und Wasserführungen können unter hohem Druck anstehen. Eine vorausschauende Wasserhaltung mit Filterstrecken, Drainagen und kontrollierten Ableitungen ist unerlässlich. Temporäre Sicherungen (z. B. Anker, Spritzbeton) und dauerhafte Auskleidungen werden auf die hydraulischen und mechanischen Lasten abgestimmt. Für lokale Entlastungen oder Bruchlinienbearbeitung lassen sich hydraulisch arbeitende Spaltmethoden nutzen, die kontrollierte Rissinitiierung im Gestein ermöglichen.
Vermessung und Führung
Markscheiderische Präzision ist im Tiefstollen entscheidend. Lage- und Höhenkontrolle, Ausrichtung auf Zielpunkte, Übernahmen aus Schächten oder Zugangsstollen sowie die laufende Dokumentation sichern die geometrische Qualität. Bei Sanierungen sind zusätzliche Scans und Nachvermessungen hilfreich, um Hohlräume, Ablagerungen und Ausbrüche zuverlässig zu erfassen.
Vortrieb und Bauverfahren im Tiefstollen
Je nach Geologie kommen Bohr- und Sprengverfahren, mechanischer Vortrieb oder kombinierte Methoden zum Einsatz. In urbanen oder sensiblen Bereichen werden vibrations- und erschütterungsarme Alternativen bevorzugt. Neben klassischen Techniken hat sich der hydraulische Spaltprozess als ergänzende Methode etabliert, um kontrolliert Gestein zu lösen oder Beton auszuklinken – besonders dort, wo Sprengungen nicht möglich oder nicht erwünscht sind.
Bohr- und Sprengvortrieb
Der konventionelle Vortrieb kombiniert Bohrlöcher, sprengtechnische Laden und kontrollierte Zyklen aus Nachsichern, Räumen und Ausbauen. Entscheidend sind Erschütterungsprognosen, Verzögerungen und Ladungsbegrenzungen. In Bestandsstollen mit sensiblen Bauwerksumfeldern wird diese Methode oft nur eingeschränkt oder gar nicht verwendet.
Hydraulisches Spalten und Trennen
Stein- und Betonspaltgeräte sowie Steinspaltzylinder erzeugen mit Hydraulikdruck definierte Spaltrisse. Das Verfahren ist leise, erschütterungsarm und präzise dosierbar. Es eignet sich für lokale Querschnittsvergrößerungen, das Öffnen von Fensterstollen, Freilegen von Leitungen und für kontrollierte Abbrüche an Auskleidungen. In Kombination mit Betonzangen kann die Betonhaut schichtweise abgetragen werden, während Spaltgeräte lastfreie Trennfugen im Hintergrund anlegen.
Ausbau, Sicherung und Querschnittsgestaltung
Die Wahl des Ausbaus richtet sich nach Gebirgsverhalten, Wasserzutritt und Nutzungsdauer. Üblich sind Spritzbeton, Drahteinsätze, Stahlbögen, Anker und in besonderen Fällen Ausmauerungen oder Betonsegmente. Bei Instandsetzungen müssen geschädigte Auskleidungen abschnittsweise entfernt und ersetzt werden – sauber getrennte Kanten und geringe Sekundärschäden sind dann von Vorteil.
Selektiver Betonabtrag
Betonzangen erzeugen definierte Bruchlinien und ermöglichen stufenweises Abklemmen von Beton ohne durchgehende Schnittfugen. Stahlarmierungen können anschließend mit Stahlscheren oder Multi Cutters getrennt werden. So bleibt die Resttragstruktur möglichst unbeeinflusst, und der Folgeausbau kann ohne großflächige Nacharbeiten erfolgen.
Gesteinsfreilegung und Profilkontrolle
Bei der Profilkorrektur im Fels sorgen Stein- und Betonspaltgeräte für kontrollierte Abträge. Punktuelle Lastumlagerungen werden minimiert, was besonders in Wasserlösungsstollen und Zugangsstrecken mit laufendem Betrieb wichtig ist. Eine lückenlose Profilkontrolle gewährleistet am Ende einen gleichmäßigen Lastausgleich des Ausbaus.
Wasserhaltung, Drainagen und Bewetterung
Die Kontrolle des Wasserhaushalts ist Kernelement jedes Tiefstollens. Ableitungen, Rinnen, Schlitzdrainagen und Sammelräume müssen auf die maximale Zuflussrate ausgelegt sein. Parallel sorgt die Bewetterung für ausreichenden Luftaustausch, Temperaturkontrolle und die Abfuhr von Staub und Abgasen der eingesetzten Technik.
Komponenten der Wasserführung
- Vorfluter und Sammelleitungen mit Gefälleführung
- Filter- und Drainageschichten an der Stollenbank
- Rückhaltebereiche für Sedimente und Schwebstoffe
- Messstellen zur Überwachung von Mengen und Qualitäten
Logistik, Energieversorgung und Hydraulik
Untertage sind kompakte, robuste und energieeffiziente Systeme gefragt. Hydraulisch betriebene Werkzeuge werden über Hydraulikaggregate gespeist, die einen stabilen Volumenstrom bereitstellen. Schlauchführung, Kopplungen und Verteilerpunkte sind so zu planen, dass Stolper- und Quetschgefahren minimiert werden. Eine klare Logistik für Material, Ausbruch und Zuluft/Abgas hält den Betrieb sicher und geordnet.
Sicherer Betrieb von Hydrauliksystemen
Druckbereiche, Temperaturfenster, Dichtheit und Leckagekontrolle sind regelmäßig zu prüfen. Absperr- und Entlastungsvorrichtungen sind so anzuordnen, dass Werkzeuge wie Betonzangen bei Notfällen schnell drucklos geschaltet werden können. Ein geordneter Wartungsplan erhöht die Verfügbarkeit und reduziert Stillstände.
Sanierung, Erweiterung und Spezialrückbau
Bestands-Tiefstollen müssen häufig ertüchtigt, erweitert oder stillgelegt werden. Dabei sind Einwirkungen auf Nachbarbauwerke, Grundwasser und Umgebung strikt zu begrenzen. Geräusch- und erschütterungsarme Trenn- und Spaltverfahren sind in diesen Szenarien besonders vorteilhaft.
Selektiver Rückbau von Auskleidungen
Bei der Entfernung beschädigter Auskleidungen werden zuerst kontrollierte Spalten gesetzt, anschließend wird der Beton mit Betonzangen abgetragen. Armierungen und Einbauteile lassen sich mit Stahlscheren oder Multi Cutters separieren. So kann der Rückbau schrittweise und mit geringer Randbeeinflussung erfolgen – ein Plus in Betonabbruch und Spezialrückbau.
Einbauten und Leitungssysteme
In Tiefstollen verlaufen Leitungen, Schächte, Kabeltragsysteme, Lüftungskanäle und gelegentlich Behälter. Deren Demontage erfordert saubere Trennschnitte und Funkenflugkontrolle. Je nach Material kommen Multi Cutters, Stahlscheren oder Tankschneider in Betracht, insbesondere bei Sondereinsatz unter beengten Bedingungen.
Qualitätssicherung und Dokumentation
Kontinuierliches Monitoring der Konvergenzen, Messungen der Wasserstände und -drücke sowie die Dokumentation der Bau- und Sicherungsschritte sind wesentliche Bausteine. Prüfungen der Oberflächenqualität, Haftzugwerte für Spritzbeton, Anzugsmomente der Anker und die Nachvermessung des Querschnitts sichern eine belastbare Nachweisführung. Für selektive Eingriffe werden Schnittkanten, Spaltverläufe und Restquerschnitte protokolliert.
Umwelt- und Nachbarschaftsaspekte
Tiefstollen berühren häufig sensibel genutzte Räume. Eine emissionsarme Baustelle, die Kontrolle von Erschütterungen, Staub und Lärm sowie ein schonender Umgang mit Grund- und Oberflächenwasser sind zentrale Ziele. Materialtrennung bereits unter Tage erleichtert das Recycling; erschütterungsarme Methoden wie Stein- und Betonspaltgeräte reduzieren Nebenwirkungen auf Flora, Fauna und Bebauung.
Typische Anwendungsfelder für Tiefstollen
- Entwässerung und Wasserlösung in Lagerstätten und Gebirgsmassiven
- Zugangsstrecken für Felsabbruch und Tunnelbau mit späterer Querschnittserweiterung
- Instandsetzung von Auskleidungen in Speicher-, Druck- oder Erkundungsstollen
- Selektiver Betonabbruch und Spezialrückbau in Bestandsanlagen
- Sondereinsatz bei urbanen Projekten mit hohen Anforderungen an Erschütterungsschutz
Vorgehensweise zur Verfahrenwahl im Tiefstollen
Die Wahl des passenden Bau- oder Rückbauverfahrens folgt einer strukturierten Abwägung aus Geologie, Bauzustand, Umweltauflagen und Zielterminen. Nachfolgend ein pragmatischer Leitfaden:
- Geotechnische Bewertung: Felsklasse, Wasserzutritte, Spannungszustand, bestehender Ausbau.
- Zieldefinition: Querschnitt, Toleranzen, Resttragfähigkeit, zulässige Erschütterungen.
- Verfahrensvergleich: Sprengen, mechanischer Abtrag, hydraulisches Spalten, Schneiden/Pressen.
- Probefeld: Kleinräumige Tests zur Kalibrierung der Parameter und zur Emissionsmessung.
- Ausführung: Kombination aus Betonzangen für Betonauskleidung und Stein- und Betonspaltgeräte für Fels – unterstützt durch passende Hydraulikaggregate.
- Monitoring und Anpassung: Laufende Messungen, Qualitätssicherung und Nachsteuerung.
Arbeitsschutz und Betriebssicherheit
Unter Tage gelten erhöhte Anforderungen an Organisation, Rettungswege, Bewetterung und Explosionsschutz. Arbeiten mit hydraulischen Werkzeugen erfordern Schulungen, klare Signale und redundante Sicherheitsmechanismen. Persönliche Schutzausrüstung, sichere Aufstellflächen und geordnete Schlauchführung sind obligatorisch. Bei wasserführenden Stollen sind Rutsch- und Stromschlagrisiken besonders zu beachten.
Bezug zu Produkten und Einsatzbereichen der Darda GmbH
In der Praxis von Tiefstollenprojekten sind präzise, robuste und kompakte Werkzeuge entscheidend. Betonzangen unterstützen den selektiven Abtrag von Auskleidungen bei Betonabbruch und Spezialrückbau. Stein- und Betonspaltgeräte ermöglichen erschütterungsarmen Felsabbruch und Tunnelbau sowie Anpassungen von Profilen. Ergänzend kommen Hydraulikaggregate, Steinspaltzylinder, Kombischeren, Stahlscheren, Multi Cutters und Tankschneider zum Einsatz – insbesondere in Sondereinsatz-Szenarien, in der Entkernung und Schneiden von Einbauten und in der Natursteingewinnung, sofern Tiefstollen dort als Erkundungs- oder Abbaustrecken dienen. Die Auswahl richtet sich stets nach Geologie, Bauzustand und Zielsetzung des Projekts.