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 Ein Korsett für schwache Stützen aus Beton
12.10.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Raumwunder im Hinterhof
12.10.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie