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Sonntag, 26.03.2017
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Brücken: Stoff statt Stahl

Leichtbauweise im Test

Mit einer Brücke aus Beton und Textilgewebe haben Wissenschaftler der Technischen Universität Dresden eine Weltneuheit vorgestellt. Das Bauwerk wird statt mit Stahl durch Textilien verstärkt, wodurch das Gewicht einer Brücke um bis zu 80 Prozent reduziert werden.
Herkömmöliche Brücke aus Stahl

Herkömmöliche Brücke aus Stahl

"Wir haben nach einer Alternative für Stahl gesucht und sie in den offenen Strukturen der textilen Gelege gefunden!", so Manfred Curbach, Sprecher des Forscherteams der Universität Dresden. Da man mit weniger Textilbeton den gleichen Wirkungsgrad wie mit Stahlbeton erzielen kann, eröffnet die neue Technologie den Weg zum superleichten Bauen. Ein Grund für das Gewicht herkömmlicher Bauteile liegt in der Schutzfunktion der Betondeckung, sie soll den Stahl vor der Korrosion bewahren. Die textilen Fasern können hingegen in extrem dünnwandige Betonteile eingesetzt werden, um optimal den Kräften zu trotzen, die an dem jeweiligen Bauteil wirken.

Die für die Landesgartenschau 2006 geplante Brücke besticht durch ihre Bauteildicke von nur drei Zentimetern. "Während diese Brücke aus Stahlbeton etwa 25 Tonnen wiegen würde, ist die nun konstruierte mit 5 Tonnen im Vergleich dazu ein Fliegengewicht!", so Curbach. Die neun Meter lange Fußgängerbrücke besteht aus zehn jeweils 90 Zentimeter langen Segmenten, die mit sechs Stahllitzen vorgespannt werden. Die so im Werk zusammengesetzte Brücke wird dann an den Einsatzort transportiert. In den Handläufen und in den Rahmenecken sind Aussparungen für Leerrohre, die die interne verbundfreie Vorspannung aufnehmen.

Diese Art des Brückenaus ist in Deutschland ungewöhnlich und als Standardbauweise nicht zugelassen - weswegen es bislang nur eine so gebaute Brücke in Deutschland gibt. Die Vorteile dieses Verfahrens waren bei der Herstellung des Prototyps groß: "Wir haben während der Produktion vor allem bei Schalung und Bewehrung anfangs noch deutlich optimieren können - das ist natürlich bei kleineren Segmenten günstiger als bei einer Brücke, die aus einem Guss hergestellt wird," erläutert Dirk Jesse.


Die Bauingenieure unterscheiden zwischen "Tragfähigkeit" (die Last, die die Brücke aushält, bis sie kaputt geht) und Gebrauchstauglichkeit - was die Brücke im Alltag an Lasten zu bewältigen hat. Prüfungen an den Einzelsegmenten und an der fertig montierten Brücke haben "ganz wunderbare Werte" ergeben, wie Dirk Jesse betont. Die in den einschlägigen Normen vorgeschriebenen Werte wurden bei allen Prüfungen nicht nur erreicht, sondern deutlich übertroffen.

Nachdem die komplette Brücke im Otto-Mohr-Labor bis zum Versagen mit modernster Technik und computerunterstützt untersucht wurde, kann nun eine zweite Brücke für die Landesgartenschau hergestellt werden. Die könnte, wenn alles klappt, im Sommer aufgebaut werden.
(Technische Universität Dresden, 19.04.2005 - AHE)
 
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