Neue Werkstoffe für den Brückenbau

Im Rahmen eines EU-Projekts sollen drei Brücken aus Biokompositen gebaut werden.
Bis 2023 werden drei Fahrrad- und Fußgängerbrücken in den Niederlanden und Deutschland gebaut – die erste bereits im Frühjahr 2021 in Almere (NL). Bild: BioMat at ITKE/University of Stuttgart

Im Rahmen eines EU-Projekts werden derzeit drei Fußgänger- und Fahrradbrücken in Deutschland und den Niederlanden mit Bio-Verbundwerkstoffen geplant. Die erste Brücke soll im Frühjahr 2021 in Almere (NL) realisiert werden. Diese Brücke soll Teil der Gartenbau-Weltausstellung Floriade 2022 sein, die im folgenden Jahr unter dem Thema „Städte der Zukunft“ stattfinden wird. Zwei weitere Brücken sollen in Ilsfeld (DE) und Bergen op Zoom (NL) platziert werden.

Die so genannten „Smart Circular Bridges“ seien aus Biokompositen hergestellt. Wie herkömmliche Verbundwerkstoffe bestehen sie aus zwei Materialien: Naturfasern wie Flachs und Hanf sorgen für die Steifigkeit und Festigkeit, das Bio-Harz verbindet die Fasern miteinander, so dass ein fester und leichter Werkstoff entsteht.

Die Brücken entstehen im Rahmen der Bio-Wirtschaftsstrategie der Europäischen Union und werden durch das Interreg-Programm Nordwesteuropa gefördert. Das Projekt wird von der Technischen Universität Eindhoven geleitet, die mit insgesamt 14 Partnern aus Wissenschaft, Industrie und lokalen Behörden zusammenarbeitet, um die drei Brücken bis 2023 fertigzustellen.

Bei den Smart Circular Bridges komme ein ausgefeiltes Monitoringsystem zum Einsatz. Durch den Einsatz von faseroptischen Sensoren (FBG-s) werde die Struktur und der Materialzustand sowie das Niveau der strukturellen Sicherheit ständig überwacht. Das „Structural Health Monitoring System“ erkenne strukturelle Veränderungen und mögliche Materialdegradation wie zum Beispiel Ermüdung. Es könne eine Frühwarnung ausgeben, falls voreingestellte Grenzwerte erreicht werden.

Die vor Ort gesammelten Daten der Brücken des Projekts würden mit umfangreichen Forschungs- und Labortestdaten verglichen (unter Verwendung beschleunigter Bewitterungs- und Kriechverformungstests). Das Überwachungssystem sammele Informationen über mechanische Reaktionen, Dimensionsänderungen sowie Umwelteinflüsse wie Temperatur und Feuchtigkeit. Durch die Kombination der Labortests mit konstanten in-situ-Überwachungsdaten werde nicht nur ein Höchstmaß an Nutzungssicherheit gewährleistet, sondern es würden auch umfangreiche wertvolle Informationen für die Planung und Optimierung weiterer Brücken und anderer Bauwerke gesammelt.

Um eine maximale Materialzirkularität zu erreichen, sei die Rückgewinnung der Materialien aus den Biokompositen Teil der Forschung. Das Projekt nutze nachwachsende Rohstoffe auf innovative Weise. Über den Brückenbau hinaus zeige es das Potenzial einer klimafreundlichen Bio-Wirtschaft in der Bauwirtschaft auf.

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