Modulares System für schnelleren Brückenbau

Dresdner Forscherteam testet Fertigteilbrücke aus Carbonbeton

Forschung und Entwicklung
Infrastruktur
Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) hat eine Behelfsbrücke aus Carbonbeton-Fertigteilen entwickelt und getestet, die Bauzeiten von Brücken deutlich verkürzt. Fünf vorgefertigte Träger mit einer Länge von 16 Metern bildeten die Basis für eine Behelfsbrücke an der Bundesstraße 173 nahe Freiberg. Die Monteure benötigten einen Tag für den Aufbau. Die Brücke besteht ausschließlich aus Fertigteilen mit Carbonbewehrung und kommt ohne Ortbeton aus.

Im Projekt PAMB – Pilotanwendung modularer Brückenbau – haben die Forscher die Brücke unter realen Bedingungen getestet. Während der Sanierung von zwei Brücken im Verlauf der vielbefahrenen Bundesstraße 173 diente eine aus Carbonbeton-Fertigteilen bestehende Behelfsbrücke als temporäre Umfahrung. Dafür wurden im Werk von Hentschke Bau in Bautzen fünf 16 Meter lange, mit Carbon bewehrte Träger vorgefertigt – die ersten dieser Art in Deutschland. Per Tieflader gelangten die Module zur Baustelle nahe Freiberg, wo Monteure sie durch Quervorspannung zusammenfügten. Das dauerte nur einen Tag, dann war die Brücke einsatzbereit.

„Es handelt sich um einen kompletten Fertigbau ohne Betonieren vor Ort, die Längsfugen werden nicht verklebt oder vergossen", erklärt PAMB-Projektleiter Holger Flederer. „Zu den Besonderheiten zählen auch die ausschließlich nichtmetallische Bewehrung sowie der Verzicht auf eine Asphaltdecke.“ Begleitet von einem Permanent-Monitoring floss der Verkehr der Bundesstraße mehr als ein Jahr lang über die Behelfsbrücke. 

Rund um die Uhr wurden Daten zu Fertigteilzustand, Dehnungsverhalten und Fugen erfasst und per Fernübertragung an die Wissenschaftler übermittelt. „So konnten wir jederzeit verfolgen, wie es unserer Brücke geht“, sagt der Projektleiter. „Sicherheit steht an erster Stelle. Wären bei den Messwerten Abweichungen aufgetreten, hätten wir sofort reagiert.“ Es wurden keinerlei Auffälligkeiten festgestellt – die Brücke bestand den Test. Inzwischen hat sie ihren Zweck erfüllt und wird demnächst an anderer Stelle erneut zum Einsatz kommen. Konzeption und Planung lagen in den Händen der HTWD. Weil für die neuartige Bauweise noch kein Regelwerk existiert, waren für den Praxistest behördliche Sondergenehmigungen und gesonderte Prüfungen erforderlich. 

Mit Fertigteilen lässt sich kostengünstiger, schneller und nachhaltiger bauen, weil langwierige Planungen, Prüfungen und Genehmigungsverfahren in Zukunft wegfallen könnten. All das muss nur einmal im Vorfeld der Serienfertigung erfolgen. Ist dies geschehen, könnten Bauteile für eine neue Brücke – wie aus dem Katalog – unter Angabe der Spannweite kurzfristig bestellt und produziert werden. Aufgrund der modularen Bauweise wäre die Breite variabel. Allerdings müssen die Bauteile so dimensioniert sein, dass der Transport zur Baustelle und der Einbau mit gebräuchlicher Technik zu bewältigen ist. Wird die Brücke nur temporär benötigt, ließen sich die Module problemlos an anderer Stelle erneut verwenden. Weil eine vollständige Carbonbewehrung wie im Projekt PAMB derzeit nicht für alle Belange die beste Lösung ist, bietet sich auch eine Kombination von metallischer und nichtmetallischer Bewehrung an.

Die weiteren Forschungen an der HTWD haben das Ziel, insbesondere beim Bau kleinerer Brücken die Verwendung industriell in Serie gefertigter Bauteile voranzubringen. „Es geht uns darum, weiteres Grundlagenwissen zu schaffen und einsatzfähige bauliche Lösungen zu entwickeln“, erklärt Holger Flederer. „Gleichzeitig wollen wir Baulastträgern die Vorteile aufzeigen, um sie für den Fertigteilbau zu gewinnen.“ Erfolgversprechende Gespräche liefen bereits, heißt es abschließend.

www.htw-dresden.de

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