Instandsetzung und Neubau mit UHFB-Fertigteilen im Netz der Deutschen Bahn
Die Instandhaltung unserer Infrastruktur stellt eine wesentliche Aufgabe und Herausforderung unserer Zeit dar. Innerhalb der Eisenbahninfrastruktur im Netz der Deutschen Bahn stehen in Bezug auf die Fragestellung „Neubau oder Bestandserhalt?“ das schnelle Bauen mit möglichst geringem Eingriff in den Bahnbetrieb, die Ausbildung dauerhafter, wartungsarmer Konstruktionen und die Wirtschaftlichkeit in besonderem Fokus.
Zementgebundener Ultra-Hochleistungs-Faserverbundbaustoff (UHFB) stellt in diesem Spannungsfeld eine sinnvolle Alternative zu konventionellen Baustoffen dar, besonders zur Verstärkung bzw. Nutzungsdauerverlängerung von bestehenden Infrastrukturbauwerken. Dabei handelt es sich um eine mit Stahlfasern versetzte Zementmatrix, die eine hohe Robustheit und Dauerhaftigkeit aufweist. Durch die hohe Packungsdichte des faserverstärkten Verbundbaustoffs ist dieser flüssigkeitsdicht. UHFB weist schnelle Erhärtungszeiten auf und kann aufgrund seines hohen Tragwiderstandes in geringen Schichtstärken eingebaut werden.
Als Anwendungsbeispiel für den Bauwerkserhalt wird im Beitrag die Instandsetzung von Mauerwerksgewölbebrücken mit UHFB aufgezeigt. Diese weisen im Regelfall hohe Resttragfähigkeiten auf, sodass deren Nutzungsdauer bei zielgerichteter Instandsetzung deutlich verlängert werden kann. Das häufigste Defizit einer Gewölbebrücke ist eine mangelnde Instandhaltung bei nicht oder nur noch teils vorhandener Abdichtung. In vielen Fällen liegt zudem eine nicht ausreichende Überdeckungshöhe im Bogenscheitel vor, die nur kompensiert werden kann, wenn der Bogen in seiner Geometrie geschwächt oder die Gleisgradiente angehoben wird.
Eine Lösung ist der Einsatz von UHFB. Eine UHFB-Schicht ist in der Lage, sowohl die Abdichtungs- als auch eine verstärkende Funktion des Tragwerks zu übernehmen.
Auch für den Neubau existieren sinnvolle Anwendungsgebiete des Werkstoffs UHFB. Im Fall von UHFB-Stahl-Verbundbauteilen können beispielsweise extrem schlanke Querschnitte – im Eisenbahnneubau denkbar sind rippenverstärkte, 8 cm starke UHFB-Schottertröge – ausgeführt werden.
Langfristig liegen Chancen des Einsatzes innovativer Werkstoffe wie UHFB in der Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, der Erhöhung der Baukapazität und einer dauerhaften Infrastruktur.
Im Beitrag werden mögliche Anwendungsfälle von UHFB im Erhalt und Neubau von Infrastrukturbauwerken und deren Vorteile vorgestellt. Zusätzlich wird der Umgang mit möglichen Risiken in Bezug auf die Genehmigungsfähigkeit (UiG und ZiE) beschrieben.
