Ein Brückenschlag in Richtung Hightech-Bauen

12. April 2011, 17:26
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Die weltweit erste Straßenbrücke aus Ultrahochleistungsbeton eröffnet neue Perspektiven für hauchdünne, langlebige Konstruktionen

Sie gehört bestimmt nicht zu den bescheidensten, wohl aber zu den sinnigsten Geburtstagsgeschenken für ein Kärntner Hightech-Unternehmen: die "Wild" -Brücke in Völkermarkt. Benannt nach dem und zu einem Viertel finanziert vom gleichnamigen Betrieb für optomechatronische Systeme, wurde hier im Oktober 2010 rechtzeitig zum 40-jährigen Bestehen des Unternehmens eine der aufwändigsten Firmenzufahrten Österreichs eröffnet. Das technologisch Besondere daran: Die Brücke selbst ist ein absolutes Hightech-Produkt, oder genauer gesagt das weltweit erste Ultra-High-Performance-Concrete-Bauwerk dieser Größenordnung.

Schon 2009 hatte die Technische Universität Graz für die Vorarbeit zu diesem Bauprojekt den Houska-Preis (siehe Wissen) verliehen bekommen. Bereits seit dem Jahr 2000 widmet die Fakultät für Bauingenieurwissenschaften diesem Baustoff ihre ungeteilte Aufmerksamkeit. Früher dran in Europa war lediglich die Uni Kassel, die das erste Brückenprojekt mit diesem "Wunderbeton" zwar noch früher, aber in wesentlich bescheideneren Ausmaßen realisierte.

Dieser Ultrahochleistungsbeton (mit der gebräuchlichen englischen Abkürzung UHPC) ist ein mineralischer Baustoff, dem vorwiegend Quarzsand und -mehl sowie Microsilica und Basalt beigemengt wird. In einer Variante wird er zudem mit Mikrostahlfasern angereichert, die zwar die positiven Eigenschaften von massiven Stahlbetonkonstruktionen erfüllen, dabei aber wesentlich besser verteilt werden können. Dadurch ist seine Druckfestigkeit rund fünfmal höher als jene von Normalbeton, allerdings kostet dieser Werkstoff bis jetzt auch rund 15-mal mehr. Dennoch geht Lutz Sparowitz, nunmehr emeritierter Vorstand des Instituts für Betonbau an der TU Graz, davon aus, dass sich diese Investition für Infrastrukturbauten wie Brücken allemal rechnet: "Die Lebensdauer von UHCP-Tragwerken ist circa fünfmal höher als die von Normalbeton."

Sein Nachfolger Nguyen Viet Tue präsentiert die Vorteile des Baustoffs mittlerweile gerne mit einer außergewöhnlichen Treppe: Auf dieser nur fünf Zentimeter dünnen, aus einem Guss gefertigten Konstruktion steht er auf rund 100 prall gefüllten Jutesäcken, ohne die geringste erkennbare Belastung des Gewerks.

Filigrane Architektur

Dass sich der Baustoff auch für besonders filigrane Architekturlösungen eignet, wie sie etwa Zaha Hadid realisiert, liegt auf der Hand. Selbst die "Wild-Brücke" kommt mit nur sechs Zentimeter starken Wänden aus und bleibt dabei auf ihrer Gesamtlänge von 157 Metern voll und ganz tragfähig. Tue warnt allerdings ebenso wie sein Vorgänger vor allzu großen Hoffnungen, dass UHPC Normalbeton quasi über Nacht ablösen wird: "Der Werkstoff hat sehr großes Potenzial, aber man müsste dazu noch neue Systeme entwickeln." So sei ausgerechnet das Fundament der Massivbauer – Beton also – in seiner Hochleistungsvariante hervorragend für die Produktion von Fertigteilen geeignet.

Allerdings habe die konservativ eingestellte Massivbauindustrie noch immer Vorbehalte gegenüber vorgefertigten Elementen, und noch gibt es keine gültigen Industrienormen für UHPC. Genau genommen ist auch die "Wild" -Brücke eine Fertigteil-Konstruktion, weil ihre Spannbögen wie bei einer Klappbrücke nur mehr abgesenkt werden mussten.

In den USA sind unterdessen schon Großprojekte wie Autobahnbrücken aus UHPCgeplant. Nicht zuletzt, weil dem Werkstoff in ersten Studien der Universität Iowa auch sehr vorteilhafte Konstruktionseigenschaften für erdbebengefährdete Gebiete nachgewiesen wurden. Die rasche Umsetzung von Szenen aus dem Science-Fiction-Kino ist demnach auch am ehesten dort zu erwarten: Wenn über Städten wie San Diego oder Jacksonville vielleicht bald schon fahrerlose Elektrovehikel auf hauchdünnen Fahrbahnen zu schweben scheinen, dann liegt das an der nunmehr gar nicht mehr so utopischen Realisierbarkeit mit diesem Betonwunder.


=> Wissen: Zweckdienliche Hinweise von der Uni


Wissen: Zweckdienliche Hinweise von der Uni

Am 28. April 2011 wird zum sechsten Mal der Houska-Preis verliehen. Diese Auszeichnung der B & C Privatstiftung gehört mit einer Gesamtdotierung von 230.000 Euro zu den größten privaten Forschungsförderungsinitiativen in Österreich. Sie will universitäre Projekte hervorheben, die besonders praxistauglich sind. Stiftungszweck ist das österreichische Unternehmertum, demnach steht die industrielle Umsetzbarkeit von Innovationen klar im Vordergrund. Heuer verzeichnete der nach Wolfgang Houska benannte Preis 20 Prozent mehr Einreichungen als im Jahr 2010. Nominiert sind zehn Projekte von sieben österreichischen Universitäten. Darunter die Entwicklung einer neuen Generation therapeutischer Antikörper (Boku Wien) und ein Verfahren der energieeffizienten Aufbereitung von Biogas für die Einspeisung in Erdgasnetze (TU Wien). (saum)

  • Die prämierte Brücke der Kärntner Firma Wild besteht aus Ultra-High-Performance-Concrete, einem Baustoff, der extrem tragfähig ist und trotzdem eine zarte Form behält.
    foto: thomas bolt

    Die prämierte Brücke der Kärntner Firma Wild besteht aus Ultra-High-Performance-Concrete, einem Baustoff, der extrem tragfähig ist und trotzdem eine zarte Form behält.

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