Abhängen

Abhängen

Die hohe Qualität Schweizer Produkte beweist sich auf ein Neues: Am 3. Mai wurde bei Stuttgart eine 127 m lange Eisenbahnbrücke über die Autobahn A8 geschoben – abgehängt durch 72 Hängeseile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK).
Entwickelt wurde der ultraleichte und extrem stabile Werkstoff vor allem an Empa und findet seitdem immer öfter im Bauwesen Verwendung.

Das Stuttgarter Projekt wurde bereits 2012 vom lokalen Ingenieurbüro schlaich bergermann partner (sbp) initiiert. Im Gegensatz zur klassischen Stabbogenbrücke mit senkrechten Hängern kreuzen sich hier die diagonal angeordneten Hänger und der Eindruck eines feinen Seilnetzes entsteht. Diese resultierende Netzbogenbrücke weist die statische Wirkung eines Fachwerkträgers auf und ist zudem – im Vergleich zu Spannbogenbrücken mit vertikalen Hängern – steifer. Der ist die Durchbiegung unter Verkehrslast geringer – ein grosser Vorteil bei würden sich die Schienen biegen und der Zug entgleisen.

 

Ausschlaggebend war schliesslich eine Idee von Lorenz Haspel vom sbp-Team, die Stahlseile durch vorgespannte Karbonhänger zu ersetzen – genauer gesagt durch Hänger aus kohlefaserverstärkten Polymeren (CFK). Zum Erstaunen aller konnten die Kosten dadurch sogar gesenkt werden, und dass, obwohl eben diese CFK-Bügel noch kein Massenprodukt sind.

Doch neue Bauprodukte benötigen in Deutschland eine bauaufsichtliche Zulassung –  in der Regel ein zeitaufwändiger und teurer Akt. Für die Stuttgarter Stadtbahnbrücke stand jedoch weder Geld noch Zeit zur Verfügung, so bestand der einzige Weg in der „Einzelfallzulassung".

Im Herbst 2016 beauftragte die SSB deshalb Winistörfer mit der Herstellung von drei Prototypen - und das Empa-Team unter der Leitung von Masoud Motavalli und Robert Widmann mit der Durchführung der notwendigen Experimente. Das Thema war für die Empa-Forschenden nicht neu: Seit den 1980er-Jahren bereits beschäftigen sich diese intensiv mit der Entwicklung von CFK-Zugträgern im speziellen für den Brückenbau.

Die Querschnittsfläche der neuen CFK-Hänger beträgt nur ein Viertel dessen, die für Hänger aus Stahl erforderlich wäre - ein wichtiger Grund für die Wirtschaftlichkeit des neuen Werkstoffs. Die 72 CFK-Hänger wurden bereits Mitte April installiert: Aufgrund ihres geringen Gewichts konnte dies ohne Kran und mit insgesamt nur drei Bauarbeitern durchgeführt werden. Und auch in der Thematik der Nachhaltigkeit punktet die CFK-Brücke: So sind beispielsweise die CO2-Emissionen bei der Stahlvariante etwa dreimal höher und der Energieverbrauch mehr als doppelt so hoch.

Mehr über dieses Projekt finden Sie hier.

 

https://youtu.be/_NzniDSek_k