Neue Werkstoffe zur Erneuerung der Brücken Europas
Das Projekt HP Future-Bridge ("High performance (cost competitive, long-life and low maintenance) composite bridges for rapid infrastructure renewal") sollte Werkstoffe und Technologien zur Brückenerneuerung auf Grundlage des Einsatzes von gewebeverstärkten Polymeren (Fabric-Reinforced Polymer, FRP) als Alternative zu Beton und Stahl entwickeln. Die Wissenschaftler wählten nach einer vorbereitenden Prüfung der vorhandenen Infrastruktur in verschiedenen Ländern Bogen- und Balkenbrücken zur Weiterführung der Forschung aus. Die Gestaltung als Bogenbrücke reduziert die auf den Pfeilern ruhende Last und somit deren Materialkosten. Sie erfordert außerdem eine flexible Fahrbahn, was den Einsatz gewebeverstärkter Polymere begünstigt. Die Teammitglieder optimiert die Bogenform in Bezug auf Geometrie, Auflagerbedingungen, Decksysteme und Fertigung. Überdies entwickelten sie ein spezielles Harz für den Einsatz in den Verbindungssystemen, um die traditionell mit Stahl und Beton erreichbare, erforderliche Festigkeit zu erzielen. Zum Abschluss wurden die technischen Eigenschaften der Materialien bewertet. Zur Optimierung der technischen Funktion und Wirtschaftlichkeit von Balkenbrücken mittels gewebeverstärkter Polymere überprüften die Projektpartner ein Finite-Elemente-Modell des für die Balkenbrücke vorgesehenen Balkens. Sie konstruierten anschließend zwei Pilotmodelle für Balkenbrücken. Das reduzierte Gewicht der Brückenbauteile gestattete die Platzierung der Balken mit Hilfe eines einfachen Mobilkrans. Die Bauteile bestanden alle erforderlichen Tests und gelten als betriebsbereit. Die Forschung im Rahmen von HP Future-Bridge hat die Entwicklung und umfangreiche Tests sowie die Bewertung neuer Werkstoffe und Technologien zur schnellen Erneuerung von Brücken realisiert. Die experimentellen Ergebnisse stützten die technische Machbarkeit des Einsatzes gewebeverstärkter Polymere für derartige Erneuerungen. Die weitere Forschung soll nun die Fertigungskosten der entsprechenden Werkstoffe senken und die Kommerzialisierung der Technologie erleichtern.
