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Montag, 16.01.2017
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Brücken: Geothermie als Glatteis-Stopp

Forscher entwickeln neues Verfahren zur Erwärmung der Fahrbahn

Auf Brücken vereist Ashalt deutlich schneller als auf anderen Straßenabschnitten. Mit einem neuen Verfahren zur Erwärmung der Fahrbahn, das jetzt Münchener Wissenschaftler entwickelt haben, wird diese Glättebildung verhindert.
Rheinkniebrücke in Düsseldorf

Rheinkniebrücke in Düsseldorf

Die erste Brücke mit diesem System, das auf der Nutzung von Geothermie beruht, wird derzeit über den Elbe-Lübeck Kanal im Kreis Herzogtum Lauenburg gebaut. Da diese Brücke einen Kanal überquert, eignet sie sich besonders gut für einen Praxistest der entwickelten Technologie zur Glatteisvermeidung.

Warmes Wasser fließt durch Rohre im Brückenasphalt


Da Brücken über Wasserläufe ständig von feuchter, kalter Luft umgeben sind, kann die Brückenoberfläche bereits gefrieren, während die vor und hinter der Brücke liegenden Bereiche problemlos befahrbar sind.

Um dies zu verhindern, integrieren Professor Ingbert Mangerig und sein Mitarbeiter Stefan Beucher vom Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der Universität der Bundeswehr München in die Asphaltdecke von Brücken Kunststoffrohre, durch die sie in einem geschlossenen Kreislauf warmes Wasser pumpen.


Größere Verkehrssicherheit


Durch die gute Leitfähigkeit des Asphalts ist schon bei Wassertemperaturen von circa zehn bis zwölf Grad Celsius die Vereisung der Brückenoberfläche ausgeschlossen. Bei drohender Glättebildung wird bei der Pilotprojekt-Brücke Grundwasser aus 80 Meter Tiefe durch ein feines Rohrsystem im Asphalt der Brücke gepumpt und die Brückenfahrbahn zuverlässig über dem Gefrierpunkt gehalten, so dass Glatteis nicht entstehen kann. Dadurch wird die Verkehrssicherheit auf der Brücke erheblich gesteigert.

Beim Einsatz des Systems kommt es jedoch auf den richtigen Zeitpunkt an. Da Glatteis meist schnell auftritt, müssen die Wetterdaten in den Tagen zuvor analysiert und richtig interpretiert werden. „Für eine Vorhersage steht uns eine umfangreiche Klimadatenbank zur Verfügung die wir statistisch auswerten. Wenn die Zeichen dann auf Glatteis stehen, aktivieren wir den Wasserkreislauf“, erklärt Mangerig.

Asphalt wird im Sommer gekühlt


Die in den Sommermonaten im Untergrund gespeicherte Wärme ist die Energiequelle für den Winterbetrieb. Dazu wird Wasser zur Erwärmung durch ein Rohrsystem im Asphaltaufbau geleitet, der sich im Sommer auf über 60 Grad Celsius aufheizen kann. Die der Brückenfahrbahn entzogene Wärme wird dann in Tiefen bis zu 250 Meter mit Hilfe von Erdwärmesonden gespeichert.

Für den Asphalt hat der Wärmeentzug im Sommer nach Angaben der Wissenschaftler zusätzlich den positiven Nebeneffekt, dass durch die Kühlung des Belages in der Fahrbahn weniger Spurrillen entstehen. Die im Sommer gespeicherte Wärme steht im Winter sofort zur Verfügung, um die Temperatur im Brückenbelag zu erhöhen.

Tests erfolgreich abgeschlossen


„Wir sind optimistisch, dass in naher Zukunft nach der ersten bundesdeutschen Brücke weitere mit dem wartungs-armen System ausgestattet werden. Die Tests auf der Versuchsbrücke der Universität der Bundeswehr München wurden erfolgreich abgeschlossen“, erklärt Mangerig.

Das neue System kann nach Ansicht der Wissenschaftler, zusätzlich auch bei Glatteisgefahr auf Bahnsteigen, Treppen oder Landebahnen genutzt werden.
(idw - Universität der Bundeswehr München, 21.12.2009 - DLO)
 
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