Witterungsbeständiger und umweltfreundlicher
Basaltbewehrte Brückenkappen aus RecyclingbetonDie Fachhochschule Kiel und die Hochschule München haben gemeinsam mit der Deutschen Basaltstab GmbH und der Erdtrans GmbH eine langlebige Brückenkappe aus innovativen Materialien entwickelt.
Die neuentwickelte Brückenkappe besteht aus Recyclingbeton, ist mit nichtrostenden Basaltfaserstäben bewehrt und damit witterungsbeständiger und umweltfreundlicher als herkömmliche Brückenkappen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat das über zwei Jahre laufende Forschungs- und Transferprojekt mit einer Gesamtsumme von 880.000 Euro gefördert. Erfolgreich eingesetzt wurden die Brückenkappen bei einer Brückensanierung in Dresden.
Tausende Brückenbauwerke müssen erneuert werden, weil der hier eingesetzte Betonstahl korrodiert. Besonders anfällig sind die seitlichen Brückenkappen, auf denen Geh- oder Radwege, Geländer, Leitplanken und Lärmschutzeinrichtungen untergebracht sind. Sie müssen durchschnittlich nach 25 Jahren ausgetauscht werden; das ist nicht nur teuer, sondern führt auch zu erheblichen Beeinträchtigungen des Verkehrs.
Im Rahmen des Pilotprojekts kamen bei der Renovierung verschiedene nichtmetallische Bewehrungen zum Einsatz.
© Landeshauptstadt Dresden
Langlebiger könnten Betonbauteile sein, die nicht mit Stahl, sondern mit Elementen aus faserverstärktem Kunststoff bewehrt sind. Die Deutsche Basalt Stab GmbH hat entsprechende Stäbe aus Basaltfasern entwickelt. Für deren Verwendung an Brückenkappen musste ihr Herstellungsverfahren weiterentwickelt werden, um sie mit möglichst geringen Verlusten der Festigkeit in gebogener Form herstellen zu können.
An der Hochschule München widmeten sich Fachleute derweil dem Beton. Prof. Dr. Andrea Kustermann und Prof. Dr. Christoph Dauberschmidt vom Institut für Material- und Bauforschung der Fakultät für Bauingenieurwesen wollten den Baustoff nachhaltiger und gleichzeitig widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse machen. Der Beton sollte möglichst zu 100 Prozent aus rezyklierter Gesteinskörnung bestehen, der Zement weitestgehend durch aufbereitetes rezykliertes Feinmaterial ersetzt werden. Dafür optimierte der dritte Projektpartner, die Erdtrans GmbH aus Zossen bei Berlin, den Herstellungsprozess. Am Ende war es möglich, den Zementleim fast vollständig von der Gesteinskörnung zu trennen. „Die Optimierung der Aufbereitungsverfahren beim Abbruch ermöglichen ein sehr homogenes Recyclingmaterial. Hiermit lässt sich ein zuverlässiger und dauerhafter neuer Beton herstellen, der Frost- und Tausalz-Angriffen standhält“, erklärt die Expertin für Recyclingbeton Kustermann.
An der Fachhochschule Kiel führte Prof. Dr. Stefan Görtz die Teilprojekte zusammen. Der Professor für Konstruktiven Ingenieurbau untersuchte die Tragfähigkeit und die Entwicklung etwaiger Risse in der Brückenkappe experimentell und analytisch. Basierend auf seinen Untersuchungen entstand ein Bemessungsmodell, das an einem statischen Belastungsversuch einer Brückenkappe überprüft wurde.
Die Neuentwicklung setzte die Deutsche Basalt Stab GmbH bei der Sanierung der 500 Meter langen Carolabrücke in Dresden in die Praxis um und ersetzte mit ihr die alten Brückenkappen im Bereich des Fuß- und Radweges. Projektleiter Prof. Görtz hofft, dass dieses Beispiel Schule machen wird: „Die Anwendung der nichtmetallischen Bewehrung und des Recyclingbetons ist nicht auf Brückenkappen beschränkt, sondern kann für viele Bereiche eine sinnvolle Alternative sein. Nichtmetallische Bewehrung bietet sich vor allem in korrosiver Umgebung an. Recyclingbeton kann für viele Massenbauteile, z. B. konventionelle Deckenplatten im Hochbau, eine ressourcenschonende Alternative sein.“
