Carbonbewehrtes variables Brückenmodul für geringe Spannweiten in leichter Betonfertigteilbauweise

Der Bedarf an dauerhaften Brücken mit kleinen bis mittleren Spannweiten steigt in den letzten Jahren zunehmend an. Prädestiniert für derartige Brücken ist der Werkstoff Beton. Zur Erzielung einer hohen Dauerhaftigkeit bei gleichzeitig geringem Ressourceneinsatz ist der Einsatz von Carbonbewehrungen im Beton von Vorteil, womit eine drastische Reduktion des Gewichts durch Minimierung der Betondeckung erzielt werden kann. Im Rahmen des Forschungsprojektes VariBridge wurde in Zusammenarbeit der Firma Hans Graf Bauunternehmung, dem Ingenieurbüro Schulze & Rank und der TU Chemnitz ein stahlfrei bewehrtes größenvariables Brückenmodul für Spannweiten von 5 m bis 15 m in leichtbaugerechter Carbonbeton-Fertigteilbauweise entwickelt, technisch-technologisch umgesetzt und am Referenzbauwerk getestet.

Die dünnwandige Plattenbalkenkonstruktion besteht aus einem gefügedichten Hochleistungsbeton und einem kombinierten stahlfreien Bewehrungssystem aus Carbongittern, Glasfaserkunststoff-(GFK)-Stäben und neuen GFK-Bügeln sowie einer neuen zum Patent angemeldeten Carbon-Winkellamelle, die während der Herstellung formschlüssig in den Beton integriert wird. Für die technologische Umsetzung kommt ein neues Schalungssystem zum Einsatz, das durch variable Einsätze die Herstellung verschiedener Geometrien gestattet. Erstmalig wird die Entwicklung im Rahmen eines Referenzbauwerkes (Fußgängerbrücke in Wesseling) getestet, was Ende 2022 errichtet wird. Zusammenfassend gestattet VariBridge durch Kombination des neuen stahlfreien Bewehrungssystems und der speziell entwickelten Betonrezeptur eine wesentliche Reduktion der Bauteildicke bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer auf ca. 100 Jahre. Somit können filigrane Bauweisen bei Brücken ressourceneffizient umgesetzt werden.