Beschleunigung des Schweizer Know-Hows in der unterirdischen Forschung und Technologie
Untergrundlösungen für globale Herausforderungen
Das anhaltende Bevölkerungswachstum und die damit einhergehende Verstädterung und Verdichtung stellen eine Herausforderung für eine nachhaltige Energieversorgung, eine intakte, artenreiche Landschaft, funktionierende Verkehrssysteme und das Zusammenleben dar. Der Klimawandel beschleunigt diese Herausforderung, da extremere und stark schwankende Klimabedingungen diese Phänomene speziell in städtischen Gebieten noch verschärfen. Daher befassen sich auch mehrere der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung in einigen oder allen Aspekten mit städtischer Nachhaltigkeit: sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen, erschwingliche und saubere Energie, industrielle Innovation und Infrastruktur und natürlich nachhaltige Städte und Gemeinden.
Der unterirdische Raum bietet ein großes ungenutztes Potenzial zur Erreichung dieser Entwicklungsziele im Allgemeinen und zur Bereitstellung innovativer, langfristiger Lösungen. Beispiele sind unterirdische Energie-, Wärme- und Wasserspeicherung, landwirtschaftliche und industrielle Produktion, Versorgungslogistik, Datenspeicherung für IKT-Edge-Computing, aber auch saubere und widerstandsfähige Infrastrukturen für kleinere und größere Städte. Forschung und Innovation zur Erkundung weiterer, noch nicht absehbarer Möglichkeiten der Nutzung des unterirdischen Raums bietet eine zusätzliche Dimension für ein regeneratives Leben auf der Erde. Die Schweizer Regierung hat deshalb eine Strategie zur Erforschung und Entwicklung des Schweizer Untergrundes lanciert.
VersuchsStollen Hagerbach zur Forschungsinfrastruktur von nationaler Bedeutung ernannt
Im Dezember 2024 hat der Bund unseren VersuchsStollen Hagerbach (VSH) als «Forschungsinfrastruktur von nationaler Bedeutung» ausgezeichnet – eine Anerkennung, die unsere jahrzehntelange Pionierarbeit im Bereich der unterirdischen Forschung würdigt und unseren Status als führendes Innovationszentrum der Schweiz und Europas unterstreicht.
Seit 1970 bieten wir in Flums eine inspirierende Plattform für visionäre Forschende aus aller Welt. Auf über 25.000 m² erschaffen wir gemeinsam Lösungen für die drängendsten Fragen unserer Zeit: von nachhaltigen Baustoffen über innovative Wasserstoffspeicher bis hin zu Projekten der Weltraumforschung.
Unser Stollen ist ein Ort, an dem Wissenschaft, Technik und Kreativität zusammenfinden – im «Underground Future Lab» beschreiten Visionäre gemeinsam neue Wege. Dank der Fördermittel des Bundes können wir unsere einzigartige Infrastruktur nun weiter ausbauen und neue, zukunftsweisende Projekte realisieren. Die Zukunft kann kommen!
Stärkung der Partnerschaften mit Schweizer Forschern und Bereitstellung einer Forschungsinfrastruktur
In der Schweiz gibt es keine vielseitige Infrastruktur für unterirdische Experimente im realen Massstab für Energielösungen im urbanen Kontext, unterirdische Lebensräume und Sicherheit sowie unterirdisches und schweres Bauen. Der VSH bietet die ideale Plattform für die Entwicklung von Ideen, Prototypen und die Umsetzung von Experimenten und neuen Technologien, die die einzigartigen Möglichkeiten der unterirdischen Raumnutzung im Kontext der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung nutzen.
Eine Zusammenarbeit mit tertiären Forschungsinstitutionen (ETH, Uni, FH, HF) ist eine einmalige Chance, gemeinsam mit der Industrie Lösungen zu entwickeln, die das Innovationspotenzial der Schweiz in weltweit einzigartiger Weise stärken und die letztlich der Bevölkerung für ein regeneratives Leben zugute kommen werden. Der VSH stellt die unterirdische Versuchs-, Ausbildungs- und Verbreitungsinfrastruktur bereit und baut die Stollen und Kavernen nutzerorientiert aus. Der VSH entickelt und unterhält die Anlage, indem er Personal, Maschinen und Material zur Verfügung stellt. Über das bestehende internationale Netzwerk aus Akademie und Industrie sucht der VSH Partner für interdisziplinäre Forschungsprojekte und bringt diese zusammen.
Die VersuchsStollen Hagerbach AG ist eine non-profit Organisation
Sie wurde 1970 mit dem Ziel gegründet, eine Forschungs-, Test-, Ausbildungs- und Verbreitungsinfrastruktur für die ingenieurtechnischen Pionieraktivitäten der Schweiz im Bereich der unterirdischen Raumnutzung aufzubauen.
Hagerbach bot Unternehmen und Bildungsinstitutionen stets die Möglichkeit, Innovationen für den Bau und Betrieb von Infrastruktursystemen im grossen Massstab zu testen, bevor sie in der Realität angewendet werden. Dies geschieht auf einer Gesamtlänge von mehr als 5 km Tunneln. Die angeschlossenen Kavernen variieren in ihren Abmessungen und bieten insgesamt mehr als 25.000 m2 Test- und Laborfläche.
Dank der Rechtssicherheit durch die Einbindung in den Flächennutzungsplan kann der Versuchsstollen Hagerbach flexibel und zielgerichtet weiter wachsen.
Forschung - strategischer Fokus
Das unterirdische Zukunftslabor hat vier strategische Säulen für Forschungsthemen, ist aber offen für die Aufnahme neuer Themen von strategischer Bedeutung für die Schweizer Gesellschaft. Die Infrastruktur steht allen akademischen Institutionen in der Schweiz offen.
Ausgewählte Forschungsarbeiten, die im Hagerbach durchgeführt wurden
Elektromobilität und Tunnelsicherheit – Gefährdungen durch Elektrofahrzeugbrände und Nachfolgeprojekt Risikominimierung von Elektrofahrzeugbränden in unterirdischen Verkehrsinfrastrukturen
Forschungsprojekt VSS 2016/221 auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS) in Partnerschaft mit Amstein + Walthert Progress AG, Centre d’études des tunnels (CETU) und Acontec AG.
und Forschungsprojekt AGT 2018/006 auf Antrag der Arbeitsgruppe Tunnelforschung (AGT) in Partnerschaft mit Amstein + Walthert Progress AG, EMPA und Centre d’études des tunnels (CETU).
Die Studie VSS 2016/221 belegt, dass starke mechanische und thermische Beschädigungen von Elektrofahrzeugbatterien augenblicklich zu unkontrollierbaren Bränden mit hoher Energieentfaltung, starker Rauchentwicklung sowie neuen Schadstoffemissionen führen können. Mit den Analysen wurden neue Fragestellungen insbesondere zu den Auswirkungen der veränderten chemischen Gefährdungen aufgeworfen, die in weiteren Schritten vertiefter untersucht werden sollten.
Die Studie AGT 2018/006 zeigt, dass bei einem Elektrofahrzeugbrand anfallendes Lösch- und Kühlwasser stark kontaminiert wird. Mit Bezug zur Elektromobilität in unterirdischen Infrastrukturen stehen zwei Aspekte im Vordergrund, die vertiefter untersucht werden sollten: 1. Die Wirksamkeit von Hochdruckwassernebelanlagen, 2. Risiken von wasserstoffbetriebenen Elektrofahrzeugen.
Einfluss der Gesteinskörnung auf den Chloridwiderstand von Beton
Forschungsprojekt VSS 2012/403 auf Antrag des Schweizerischen Verbandes der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS)
Dass trotz intensiver Bemühungen der Betonhersteller keine befriedigenden Erklärungen für die Beeinflussung des Chloridwiderstandes gefunden werden konnten, lies vermuten, dass Einflüsse aus den Gesteinskörnungen die Beziehung Druckfestigkeit-Chloridmig-rationskoeffizient beeinflussen.
Die Ergebnisse dieser Studie und die praktischen Erkenntnisse legen nahe, dass eine petrographische Analyse der Gesteinskörnungen sowie eine Bewertung ihres Einsatzes im Beton erforderlich ist, insbesondere wenn Schichtsilikate vorhanden sind.
Energiegewinnung aus städtischen Tunneln; Pilotversuch
Forschungsauftrag FGU 2012/005 auf Antrag der Fachgruppe Untertagebau (FGU) in Zusammenarbeit mit Amberg Engineering AG und Geowatt AG.
Um die zentralen Fragestellungen zur Leistungsfähigkeit und Praxistauglichkeit von Tunnelabsorbersystemen sowie zur Eignung der angewandten Planungsinstrumente zu beantworten, wurden zwei Versuchsfelder mit Flächenabsorbern im Versuchsstollen Hagerbach installiert.
An die beiden Absorbersysteme wurde eine Wärmepumpe angeschlossen um eine Nutzung durch einen Wärmeentzug simulieren zu können. Die Versuchsfelder wurden mit total 48 Temperaturmesssonden bestückt, die an ein Messdatenerfassungssystem angeschlossen wurden.
Die spezifische Normwärmeleistung der Tunnelabsorber dieses Einbautyps beträgt für ein typisches saisonales Heizlastprofil durchschnittlich 25 W/m2. Dies entspricht einem spezifischen Jahreswärmeentzug von ca. 47 kWh/(m2 Jahr).
Langzeitverhalten von Kunststofffaserspritzbeton im Untertagebau
Forschungsprojekt FGU 2010/005_OBF auf Antrag der Arbeitsgruppe Tunnelforschung (AGT)
Die Prüfung der statischen Kurzzeitfestigkeit (Energieabsorptionsvermögen) zeigt, dass mit geeigneter Dosierung der Kunststofffasern das angestrebte Arbeitsvermögen erreicht werden kann.
Die Dauerhaftigkeit von Kunststofffaser-Spritzbeton wurden an gebrochenen Prüfkörpern bezüglich chemischer Einwirkungen und Lasteinwirkungen untersucht.
Zur Beurteilung der chemischen Beständigkeit der Faserarmierung wurden die Prüfkörper im Freien einer natürlichen Bewitterung, einer Sulfatbeanspruchung, einer Säurebeanspruchung und einer Tausalzbeanspruchung ausgesetzt. Nach einem Jahr wurde die Resttragfähigkeit der Prüfkörper beurteilt.
Gasanalytik zur frühzeitigen Branddetektion in Tunnel
Forschungsauftrag FGU 2010/006 auf Antrag der Fachgruppe Untertagbau (FGU) in Zusammenarbeit mit xirrus GmbH und combustion and flow solutions GmbH
Der vorliegende Bericht stellt eine Grundlagenstudie vor, die den Einsatz von Gasdetektoren als Brandfrühmeldung im Strassentunnelbereich zum Ziel hat. Dazu gehört einerseits die Identifikation von geeigneten Brandgasen, die im abgashaltigen Strassentunnelumfeld dennoch zuverlässig einen beginnenden Fahrzeugbrand anzeigen können; andererseits sollten die Bedingungen geklärt werden, die insbesondere im Hinblick auf die Nachweisgrenze des Gassensors erfüllt sein müssen, um eine zuverlässige Warnung zu ermöglichen. Eine Validierung des Konzepts im Experiment im VersuchsStollen Hagerbach sowie eine Marktanalyse zu möglichen Sensoren komplettieren die Studie.
Das Konzept des Brandanzeigers zur Früherkennung von Tunnelbränden mittels Gassensor konnte für Wasserstoff in einem einfachen Praxisversuch bestätigt werden. Andere potenzielle Brandanzeiger mit alternativen Detektionsmöglichkeiten wurden entdeckt.
ROBO-SPECT, ROBOtic System with Intelligent Vision and Control for Tunnel Structural INSPECTion and Evaluation
ROBO-SPECT ist ein europäisches Projekt des 7. Rahmenprogramms, das im Rahmen des IKT-Programms für Robotik-Anwendungsfälle (Vertrag Nr. 611145) finanziert und von 10 Partnern aus 6 europäischen Ländern durchgeführt wird.
Das Hauptziel des Projekts war die Entwicklung eines autonomen robotergestützten Inspektions- und Bewertungssystems für Tunnel, das Folgendes umfasst: (a) ein Computer-Vision-System, das strukturelle Defekte und Farbveränderungen an der Innenseite der Betonauskleidung erkennt, (b) ein Sensorsystem, das die Tiefe der Risse und die Öffnungstiefe der interessierenden Fugen mit einer Genauigkeit von 1 mm und die Breite dieser Risse und Öffnungen mit einer Genauigkeit von 0,1 mm misst, und (c) eine Laserausrüstung, die radiale Verformungen mit einer Genauigkeit von 1 mm messen kann.
Alle Systemkomponenten wurden in teilintegrierten und individuellen Szenarien in realen Teilen des VSH-Tunnelnetzes und auch über beschädigten Testbetonplatten, die vom VSH-Team erstellt wurden, getestet.
BRIDGE: Überbrückung von Ressourcen und Agenturen im gross angelegten Notfallmanagement
Europäische Kommission, Finanzhilfevereinbarung ID: 261817, Spezifisches Programm "Zusammenarbeit": Sicherheit, koordiniert von STIFTELSEN SINTEF
Um die Sicherheit der europäischen Bürger zu erhöhen, werden technische und organisatorische Instrumente benötigt, die das Krisen- und Notfallmanagement erheblich verbessern. Im Rahmen einer EU-Initiative wurde an Systemen gearbeitet, die die Interoperabilität von Notfalldiensttechnologien verbessern sollen. BRIDGE entwickelte die Mittel und Instrumente für ein effektiveres Krisenmanagement bei Großschadensereignissen. Die Projektergebnisse tragen dazu bei, dass Notfall- und Rettungsdienste effizienter zusammenarbeiten und gleichzeitig neue Technologien optimal nutzen können.
Die VersuchsStollen Hagerbach AG war für die Validierung zuständig (WP 10). Sie bewertete, inwieweit die Projektergebnisse den Bedürfnissen der Nutzer entsprachen, und gab den Partnern Feedback:
Validierung mit dem Interoperabilitätsdemonstrator, Validierung mit dem Benutzerschnittstellendemonstrator, Validierung mit dem Demonstrator für Kollaborationstechnologien sowie Schulungen und Tests im realen Massstab.
Forschungs Netzwerk Hagerbach
Seit rund 60 Jahren ist die renommierte Schweizer Unternehmensgruppe Amberg Group führend im Bereich Ingenieur- und Vermessungsleistungen für Bahn-, Metro-, Untertag- und Spezialtiefbau.
Das Familienunternehmen ist ein innovativer Wissens-, Engineering- und Technologie-Anbieter im Bereich Logistik und Infrastrukturen für Smart Citys, Hubs und Netzwerke. Durch innovative Kombinationen von über- und unterirdischer Raumnutzung erreichen wir herausragende Lösungen für unsere Kunden.
![[Translate to Deutsch:] Amberg Engineering](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Amberg_Engineering.svg){kind=logo}
Amberg Engineering
Ingenieurdienstleistungen für den Bau von Untertaginfrastrukturen.
Planung, Design, Bau, Betrieb und Unterhalt von Bahn-, Strassen-, Versorgungs- und Metro-Tunnels sowie Kavernen.
![[Translate to Deutsch:] Amberg Technologies](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Amberg_Technologies.svg){kind=logo}
Amberg Technologies
Systeme und Lösungen für die Bahn- und Tunnelvermessung.
Erfassung, Auswertung und Veredelung von Messdaten beim Infrastrukturbau.
![[Translate to Deutsch:] Amberg Infra 7D](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Amberg_Infra7D.svg){kind=logo}
Amberg Infra 7D
Digitale Dienstleistungen im Infrastrukturumfeld.
Geomonitoring, Mobile Mapping, digitales Bauen sowie Geomatik- und Inspektions-Dienstleistungen.
![[Translate to Deutsch:] Amberg Loglay](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Amberg_Loglay.svg){kind=logo}
Amberg Loglay
Smarte Städte- und Bau-Logistiklösungen.
Durchdachte Logistiklösungen für effiziente und zukunftsgerichtete Bauvorhaben.
![[Translate to Deutsch:] Amberg Infocon](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Amberg_Infocon.svg){kind=logo}
Amberg Infocon
Hochwertige Design- und BIM-Dienstleistungen.
Gestaltung, BIM, Beratung, PMC und IT-Lösungen für Architektur, Engineering und Bau.
VersuchsStollen Hagerbach
Das unterirdische Zukunftslabor.
Umfangreiche Untertage-Forschungsinfrastruktur für Tests und Entwicklungen, Baustoffprüflabor, Schulungszentrum und Event-Location.
![[Translate to Deutsch:] QAECY](/fileadmin/amberg-group/images/_logos/Logo_Qaecy.svg){kind=logo}
QAECY
Intelligente Informationen.
Auswertung von Dokumenten und Daten mit künstlicher Intelligenz zur Schaffung einer einheitlichen Sicht der Realität.
Ihre Untertagebau-Experten
- Bahntunnel inklusive Hochgeschwindigkeitsstrecken
- Metro-Linien
- Tunnel- und Schachtinfrastrukturen
- Kavernen mit grossen Querschnitten
- Energiespeicher und Versorgungstunnel
Ingenieurwesen in Bestform
- Amberg Engineering bietet zahlreiche Dienstleistungen für Ihren gesamten Projektzyklus – von der Machbarkeit über die Planung und den Bau bis zur Erneuerung Ihrer Infrastruktur.
- Ausgebildete Spezialisten und Experten für Planung und Konstruktion, Geotechnik und Projektmanagement.
Experten für Infrastruktur
- Bahn, Metro, Tunnel
- Unterirdischer Raum
- Bergbau und Schächte
Systeme und Lösungen
- Feste Fahrbahn, Schottergleisbau, Kartierung, Vermessung und Inspektion
- Führung von Tunnelmaschinen
- Tunnelprofilmessungen und Absteckung
- Unebenheiten
- Kontrolle der Schichtstärke
- Oberflächeninspektion
- Geologische Vorhersage während des Tunnelvortriebs
- Vermessung und Datenauswertung & Wartung
Experten für digitale Infrastruktur
- Datenerfassung und -verarbeitung
- Monitoring
- Vermessung von geotechnischen Arbeiten
- Betrieb und Instandhaltung
- Prozessoptimierung und digitale Durchgängigkeit
Lösungen und Dienstleistungen
- Geo-Monitoring
- Mobile Mapping
- Geomatik-Dienstleistungen
- Inspektionsdienste
- Digitales Bauen
Experten für Smart Citys und Baustellenlogistik
- Management von Stakeholdern entlang der Wertschöpfungskette
- Verbesserte Baustellenlogistik in dichten Städten
- Bis zu 50% des wahren Potenzials von Anlagen erschliessen
- Integration von Kreislaufwirtschaft in das Bauwesen
- Nutzung intelligenter Daten in der gesamten Lieferkette
Lösungen für Baustellen
- Durchgängige digitale Logistik-Prozesse
- Rapid Prototyping und intelligente Sensoren (IoT)
- Logistikkonzept und Handbuch (3D/4D)
- Integration von Logistikdaten
- Logistik-Informationsmanagement (LIM)
- Baulogistik-Management (CLM)
- Management von externen Hubs und Konsolidierung
Experten für Planung und Konstruktion
- Integration von Planung und BIM
- Koordination zwischen verschiedenen Disziplinen
- Einrichtung von Informationsabläufen
- Gebäudemanagement und BIM-Integration
- Visualisierungen
Dienstleistungen
- BIM-Implementierung und Erstellung von Modellen
- Kollisionserkennung, Koordination und Kollisionsauflösung
- Konstruktionsdokumentation und Werkstattzeichnungen
- 4D-Simulation und 5D-Schätzung
- Unterirdische Versorgungseinrichtungen
- Laserscan zu As-Built-Modellen
- IT-Lösungen – BIM-Integration mit FM-Anwendungen
VersuchsStollen Hagerbach - das unterirdische Zukunftslabor
Als neu ausgezeichnete Schweizer Forschungsinfrastruktur von nationaler Bedeutung bieten wir seit über 50 Jahren den Raum und das Know-how, um aus Visionen Innovationen entstehen zu lassen.
Ihre Analyse- und Testanforderungen
- Test- und Prototypumgebung im realen Massstab
- Analyse von Baumaterialien
- Schulungseinrichtung
- Einzigartige Location für Ihre Veranstaltung
Unsere Einrichtungen und Dienstleistungen
- Verschiedene Testgelände, Testverfahren und Management
- Beton- und Felslabor
- Schulungsumgebung und Lehrplan
- Seminarräume, Event-Kaverne und Restaurant
Der KI-Agent als Dienstleistung für die Bauindustrie
- KI-Agent speziell für die AEC-Industrie
- Einfacher Zugang zu komplexen Projektinformationen
- Hilft, zuverlässige und fundierte Entscheidungen zu treffen
- Öffnet Datensilos, entriegelt alle Inhalte und deckt den Kontext auf
- Mühelose Interaktion mit Ihrem wertvollsten Kapital – Ihrem kollektiven Wissen
Lösungen und Dienstleistungen
- KI-Agent als Dienstleistung
- Strategische Beratung und Schulung
- Entwicklung von massgeschneiderten Lösungen