06:39 19 Oktober 2018
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    Die Brücke zum Aufblasen

    Die Brücke zum Aufblasen – weltweit erste Konstruktion in Österreich

    © Foto : TU Wien | Benjamin Kromoser
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    Die erste aufblasbare Brücke der Welt steht in Österreich. Was wie ein Verschreiber aussieht oder an eine Schwimmbad-Attraktion erinnert, ist in Wirklichkeit eine solide Technik, die den Bauprozess erheblich erleichtert, Ressourcen einspart und entsprechend umweltfreundlicher umgesetzt werden kann als gängige Bauweisen.

    In Österreich entsteht gerade mit der Koralmbahn der sechstlängste Tunnel der Welt. Mit einer Gesamtlänge von 130 Kilometern – 47 Kilometer davon sind Tunnel – soll die Strecke bald die Städte Graz in der Steiermark und Klagenfurt in Kärnten verbinden. Auf ihrem Weg liegen 23 Bahnhöfe und Haltestellen. Über 100 Brücken und Unterführungen muss ein Zug auf seinem Weg passieren. Doch eine Brücke fällt besonders auf, die sprichwörtlich über Nacht dort aufgeblasen wurde:

    Die Technik: Beton auf einem Luftkissen umformen

    Die kuppelförmige Brücke dient auf der Strecke als Wildübergang. Sie wurde von Benjamin Kromoser, Fahrzeugtechnik- und Material-Wissenschaftler an der TU Wien, im Rahmen seiner Doktorarbeit ausgearbeitet und praxistauglich gemacht. In Zusammenarbeit mit der österreichischen Bahngesellschaft ÖBB wurde sie verwirklicht. Angeregt wurde Kromoser von der Beobachtung seines Doktorvaters Johann Kolleger, dass ausgehärteter Beton verformbar bleibt. Die von Kromoser praxistauglich ausgearbeitete Bauweise, nach der die Brücke konstruiert wurde, nennt sich „Pneumatic forming of hardened concrete“, zu Deutsch etwa: Umformung von verhärtetem Beton auf Luftkissen.

    Der Name der Technik verrät auch schon, wie die Brücke gebaut wurde: Am Anfang wird auf einem großen Luftkissen eine zehn Zentimeter dicke Platte aus Beton mit Aussparungen gegossen. Nachdem diese ausgehärtet ist, bleibt sie weiterhin verformbar. Das Luftkissen wird aufgeblasen, bis sich die Platte zu einer Kuppel formt und sich die ausgeschnittenen Stellen zusammenfügen. Danach wird über die Kuppel eine weitere Schicht von 35 Zentimetern Beton gegossen – unter Auslassung der Portale für die Züge. Nachdem alles ausgehärtet ist, wird schließlich das Luftkissen entfernt, und die Portale werden ausgeschnitten. Diese Schritte sind im folgenden Video gut im Zeitraffer zu sehen:

    Der Nutzen und Anwendungsbereiche

    Der Nutzen ist ganz einfach: Ressourceneinsparung. Denn meistens werden Brücken im Stahlbetonrahmen gebaut. Bei dieser Bauweise gehen viel Stahl und Beton verloren. Bei der neuen Technik dagegen kann auf eine Schalung verzichtet werden. Der Stahlverbrauch sinkt nach Kromoser um 40 Prozent. Der Betonverbrauch steigt dagegen nur geringfügig an. Hier gilt es zu berücksichtigen, dass bei der Stahlproduktion große Mengen von Kohlenstoffdioxid freigesetzt werden und diese die Umwelt belasten – bei Beton dagegen nicht, sodass im Endeffekt die Umweltbelastung durch solche Brücken um 40 Prozent geringer ausfällt als bei der herkömmlichen Bauart.

    Und bei der Brücke endet es nicht: „Man kann diese Technologie überall dort einsetzen, wo man etwas aktiv verformen möchte“, bemerkt Kromoser. Als Beispiele nennt er Pavillons, Konzerthallen oder Kirchenkuppeln. Ein knapp drei Meter hoher Pavillon wurde von der Forschungsgruppe bereits 2014 mit demselben Verfahren hergestellt:

    Das Feedback von den Kollegen ist laut Kromoser sehr gut ausgefallen, was an der beeindruckenden Bauweise liegt. Weil sie so ungewöhnlich ist, war es so wichtig, einen Prototypen zu bauen, um zu zeigen, dass das Verfahren funktioniert. Nun hat die Forschergruppe vor, das Verfahren „in die Welt hinauszutragen“ – in Form von sogenannten Technology Offers, Angeboten für Baufirmen. Sein vorläufiges Resümee kann der Postdoc-Materialwissenschaftler Kromoser aber jetzt schon ziehen: „Es ist das Schönste für einen Forscher, wenn man etwas entwickelt, und es wird angewandt.“

    Valentin Raskatov

    Das komplette Interview mit Benjamin Kromoser zum Nachhören:

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    Tags:
    Zukunft, Konstruktion, Bau, Produktion, Umwelt, Technik, Österreich