Sustainability assessment of conventional tunnel excavation: Analysis and results

Das Nachhaltigkeitsergebnis von Verkehrsinfrastrukturprojekten wird maßgeblich in den frühen Projektphasen bestimmt. Insbesondere die Planungsentscheidungen, wo Verkehrstrassen/Tunnel verlaufen sollen, sind essenziell für die eingesetzte Menge der Baustoffe, den Bau‐ und Vortriebsprozess, die Instandhaltungsaufwände über den Lebenszyklus u. v. m. Die frühzeitige Integration von Nachhaltigkeitsbewertungen stellt daher eine effektive Möglichkeit dar, um nachhaltiges Bauen und Entscheidungsprozesse zu unterstützen. Im Tunnelbau gestaltet sich die Bewertung von Infrastrukturprojekten aufgrund der hohen Komplexität und der zahlreichen Abhängigkeiten jedoch meist als sehr anspruchsvoll. Aus diesem Anlass werden derzeit im Zuge von Forschungsaktivitäten Bewertungswerkzeuge entwickelt, die zukünftig eine effizientere Quantifizierung ermöglichen sollen. Diese Studie widmet sich der ökobilanziellen Analyse des zyklischen Tunnelvortriebs nach der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT). Dabei werden typische geologische Bedingungen und Vortriebsklassen an einem typischen Regelquerschnitt untersucht und Umweltauswirkungen präsentiert. Die ermittelten Benchmarkwerte pro Tunnelkilometer sollen einen weiteren Beitrag für einen integralen und lebenszyklusorientierten Ansatz leisten und die Nachhaltigkeitsbewertung von Tunnelbauprojekten in frühen Projektphasen vereinfachen.

The environmental footprint of transport infrastructure projects is largely shaped in the early project stages. In particular, the design decisions regarding the route selection of roads/ tunnels have a significant impact on the amount of construction materials used, the construction and tunnelling process, the life cycle maintenance requirements, and much more. Early integration of sustainability assessments seems to be an effective way to support sustainable construction and decision‐making processes. In tunnelling, the evaluation of infrastructure projects is usually a very challenging process due to the high level of complexity and numerous interdependencies. For this reason, assessment tools are currently being investigated to enable more efficient quantifications in the future. This study deals with the life cycle assessment (LCA) of conventional tunnel excavation using the New Austrian Tunnelling Method (NATM). Typical geological conditions and excavation classes are examined, and the environmental impacts are presented for a typical regular cross section. The resulting benchmark values determined per tunnel kilometre are intended to contribute to an integral and life cycle‐oriented approach and to further simplify sustainability assessments of tunnelling projects in early project stages.