Die Fédération internationale du béton (fib) hat eine von Wissenschaftlern des Instituts für Massivbau der TU Dresden entwickelte Brücke aus Carbonbeton und Infraleichtbeton gleich zweimal ausgezeichnet. Die „CarboLight Bridge“ wurde speziell für das Deutsche Museum angefertigt und kann im Deutschen Museum in München bewundert werden.
Die Brücke hat ihren Platz in der mit der Generalsanierung neu gestalteten Abteilung Brücken- und Wasserbau des Deutschen Museums eingenommen und präsentiert die Vorteile der innovativen Materialkombination eindrucksvoll: Sie vereint schlankes Design und Ressourceneinsparung. Dass es sich um eine ganz besondere Konstruktion handelt, belegen auch die Preise, mit der die Brücke im Rahmen des fib-Kongresses im Juni in Oslo ausgezeichnet wurde. Die renommierte Tagung gilt als wichtiges Zusammentreffen von Wissenschaftlern im Bereich der Betonforschung und bietet Einblicke in verschiedene Aspekte des Bauens mit Beton. Die „CarboLight Bridge“ erhielt den Sonderpreis Exceptional Recognition im Wettbewerb „Award for Outstanding Concrete Structures“ sowie den Innovation Award 2022 in der Kategorie „Structures“ für das Paper „An ultra-light Carbon Concrete Bridge: From Design to Realisation“ der Autoren Marc Koschemann, Iurii Vakaliuk und Manfred Curbach.
Carbon-, Infraleichtbeton und kraftflussoptimierte Form sorgen für Materialeinsparung
„Die Baubranche muss sich wesentlich verändern, damit wir künftig ressourcenschonend bauen und gleichzeitig CO2-Emissionen reduzieren können. Der Einsatz innovativer Baustoffe und deren Kombination sowie die Optimierung von Bauwerken im Hinblick auf den Kraftfluss sind wesentliche Bestandteile, um dieses Ziel zu erreichen“, erklärt der Bauingenieur Marc Koschemann, der den Bau der Brücke geplant und begleitet hat. Die Dresdner Brücke ist 9,5 Meter lang und wurde als filigranes Bauwerk aus zwei leicht geneigten V-Stützen, einem dreiteiligen Überbau und mit einem Konstruktionsgewicht von nur 2,1 Tonnen konzipiert. Die kraftflussoptimierte Form und der Sandwichaufbau des Überbaus spielen dabei eine wesentliche Rolle. Die biaxial gekrümmte Unterseite und die flache Deckschicht bestehen aus Carbonbeton, während die Schicht dazwischen aus Infraleichtbeton gefertigt wurde. Somit konnte Material eingespart und das Gewicht reduziert werden.
Mit Hilfe einer parametrisierten 3D-Modellierung wurden Lastabtragung und Designs parallel optimiert. „Durch Verknüpfung des 3D-Modells mit einem Statikprogramm war es möglich, die Brücke hinsichtlich Materialeinsatz und Lastabtrag quasi zeitgleich zu optimieren. Dazu wurde eine Schnittstelle zu einer FEM-Software (Anm. d. Red.: laut autodesk.de kann eine FEM-Software berechnen, wie ein Objekt auf reale Bedingungen reagiert, etwa auf bestimmte Kräfte, Schwingungen, Temperaturen und andere physikalische Einwirkungen) programmiert, die es ermöglicht, die Auswirkungen einer Geometrieänderung auf den Lastabtrag quasi zeitgleich zu ermitteln“, erklärt der für die 3D-Modellierung zuständige Architekt und Wissenschaftler am Institut für Massivbau Iurii Vakaliuk. Auf der Grundlage des endgültigen 3D-Modells wurde die Schalung aus gefrästem Sperrholz hergestellt. Um den Zusammenbau, das Aussehen und die Tragfähigkeit der Brücke und der einzelnen Segmente zu testen, wurde ein Testmuster der Brücke im Otto-Mohr-Laboratorium der TU Dresden hergestellt und geprüft. Weitere Informationen >>>