Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnell gebaut und ultraleicht: Europas erste Straßenbrücke aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK)

29.07.2008
Bei Formel-1 Boliden, Flugzeugen oder Roboterarmen sind Faserverbundwerkstoffe mittlerweile etablierte Werkstoffe, und auch im Bausektor beschäftigen sich etliche Forschungs- und Pilotprojekte mit den äußerst leichten und variablen Strukturen.

In Friedberg (Hessen) wurde am Freitag, den 25. Juli Europas erste Stahl-GfK-Verbundbrücke fertig gestellt.

Die elegante Überführung über die Bundesstraße 455 ist das Ergebnis einer mehrjährigen Kooperation zwischen dem Hessischen Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen (HLSV) und dem Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität Stuttgart.

Robust und nachhaltig sollen sie sein, die Werkstoffe für die moderne Architektur, gute ökologische Kennwerte aufweisen und dabei auch noch viel gestalterischen Freiraum lassen. Glas- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe kommen diesen Ansprüchen entgegen und erlauben die Verwirklichung besonders leichter und effizienter Strukturen.

Zwar steht der vergleichsweise hohe Herstellungspreis einem breiten Einsatz im Bauwesen bisher noch entgegen, doch durch die Gewichtsersparnis rechnet sich das Material auch hier zunehmend.

"Faserverstärkter Kunststoff wird im Brückenbau eine wichtige Rolle spielen", betont Wolfgang Scherz, Präsident des HLSV. "Während konventionelle Stahlbetonbrücken mit langen Bauzeiten und ebenso langen Verkehrsbehinderungen einhergehen, wurde bei der Brücke in Friedberg eine Konstruktion gefunden, die weitgehend vorgefertigt und dann als Ganzes zur Baustelle transportiert und eingehoben werden konnte." Auch die Folgekosten sprechen für den neuen Brückentyp.

Denn bei konventionellen Brücken sind oft schon nach 15 bis 20 Jahren umfassende Instandhaltungsmaßnahmen erforderlich. Die Kunststoffbrücke soll einen Zeitraum von bis zu 50 Jahren ohne Reparatur überstehen.

Um die 27 Meter lange und fünf Meter breite Straßenbrücke nach der Konzeption des ITKE und des HLSV zu realisieren, wurde auf einen Überbau aus zwei Stahlträgern eine tragende Fahrbahnplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgeklebt. Auch die seitlichen Kappen für die Gehwege bestehen aus GfK. Die Oberfläche bildet eine etwa vier Zentimeter starke Schicht aus Polymerbeton, einer Mischung aus Epoxidharz und Silikatstreuung. Die Bauteile wurden im so genannten "Pultrusionsverfahren", einer Art Strangziehen hergestellt.

Dabei entstehen längliche Balken, die zu einer flächigen Platte verklebt wurden. Die Geländer aus Edelstahl wurden am Ende seitlich an die Brücke geklebt. Die Konstruktion des Überbaus ermöglicht es, vollständig auf Stahlbeton oder Asphalt zu verzichten. Der neuartige Fahrbahnbelag erfüllt alle Anforderungen an Oberflächenrauhigkeit und Abnutzungsfestigkeit, die von modernen Straßendecken erwartet werden. Der Bau fand komplett in einer Montagehalle statt. Auf der eigentlichen Baustelle musste der Überbau lediglich eingehoben und mit den Betonwiderlagern vergossen werden. Unmittelbar danach war die Brücke betriebsbereit, die notwendige Verkehrssperrung reduzierte sich auf wenige Stunden.

"Die Verwendung einer Stahl-GfK-Verbundbrücke, wie sie am ITKE entwickelt wurde, ist im europäischen Raum ein absolutes Novum", so Prof. Jan Knippers, Leiter des ITKE der Universität Stuttgart. Um die geeignete Konstruktion zu finden beziehungsweise die Tragfähigkeit der Bauteile zu ermitteln, führten die Wissenschaftler am ITKE im Vorfeld Berechnungen mit einer speziellen Software sowie praktische Versuche durch. Einige großformatige Versuche wurden zudem an der Materialprüfungsanstalt der Universität Stuttgart durchgeführt. Auch nach Abschluss des Baus werden die Wissenschaftler die Brücke im Auge behalten.

Geplant ist ein mehrjähriges Monitoring-Programm, bei dem die Tragwirkung unter realen Bedingungen getestet und das Bauwerk auf eventuelle Schäden hin untersucht werden soll. Bereits während der Montage wurden deshalb in die Klebefugen zwischen Stahlträger und GfK-Platte insgesamt 137, darunter zwölf neuartige faseroptische Sensoren eingebaut, die der Messung von Dehnungen, Temperatur und von Feuchtigkeit dienen.

Weitere Informationen bei Stefan Hodes,
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen (HLSV),
Pressestelle, Tel. 0611/366-3397,
e-mail: presse.hlsv@hsvv.hessen.de
sowie bei Prof. Jan Knippers, Markus Gabler,
Universität Stuttgart, Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE),
Tel. 0711/685-82754
e-mail: j.knippers@itke.uni-stuttgart.de
Weitere an dem Projekt beteiligte Firmen: Fiberline Composites A/S, König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH & Co KG, Ingenieurgruppe Bauen GbR, IMA Materialprüfung und Anwendungstechnik GmbH

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de
http://www.hsvv.hessen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Holzhäuser bei grauer Energie im grünen Bereich
22.06.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Wie Menschen Schäden an Gebäuden wahrnehmen
22.06.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie