Wien (TU) / Gars am Kamp. - Eine tonnenschwere Brücke wird aufgespannt wie ein Regenschirm – wenn es nach Prof. Johann Kollegger von der TU Wien geht, ist das die Zukunft des Brückenbaus. In einem spektakulären Pilotversuch testete man ein neues Brückenbauverfahren, das am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien entwickelt wurde. Nach anfänglichen Schwierigkeiten konnte der Versuch erfolgreich abgeschlossen werden.

Im Bauingenieurwesen ist nicht nur entscheidend, dass ein Bauwerk nach seiner Fertigstellung stabil stehenbleibt, auch über den Bauprozess selbst muss man sich Gedanken machen. Eine Kuppel ist zunächst noch instabil und muss gestützt werden, bis der abschließende Schlussstein oben angebracht ist, und auch auf die Bauteile einer Brücke wirken starke Kräfte, während sie in  die richtige Position gebracht werden. Es kommt also auf eine kluge Strategie an, vorgefertigte Bauteile effizient aneinanderzufügen.

Ein Turm streckt seine Arme aus

Prof. Johann Kollegger und sein Team vom Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien haben eine völlig neue Brückenbaumethode entwickelt: Die einzelnen Teile der Brücke werden zunächst aus Beton-Elementen hergestellt, deren Wände nur einige Zentimeter dick sind. Die Teile werden senkrecht montiert und zu einem etwa 26 Meter hohen, schlanken Turm aus Beton zusammengefügt, der dann mithilfe eines Krans auseinandergeklappt wird. In kurzer Zeit stellt man so eine Tragkonstruktion fertig, die dann nur noch ausbetoniert werden muss. „Diese Methode wurde von uns bereits international zum Patent angemeldet, wir erwarten durch diese Technik eine deutliche Kosteneinsparung im Brückenbau“, meint Prof. Johann Kollegger.

Stahlbeton brechen für die Wissenschaft

Um so eine Idee in die Tat umzusetzen, sind aufwändige Forschungsarbeiten nötig. Während des Ausklappvorganges müssen sich die Bauelemente an mehreren Knotenpunkten gegeneinander drehen. „Verbindende Gelenke herzustellen, die das Ausklappen unbeschadet überstehen, war für uns die größte Herausforderung“, erklärt Prof. Kollegger. Die Gelenke wurden aus Beton und Stahl gebaut und mithilfe von Stahlseilen so lange belastet bis sie zerbrachen. Daraus gewann man wichtige Daten über die Belastbarkeit der Konstruktion. Auch ein verkleinertes Brückenmodell mit einer Spannweite von 15 Metern wurde versuchsweise errichtet, um den Klappmechanismus zu testen.

Nachdem alle nötigen Vorversuche erfolgreich abgeschlossen waren, wurde es nun Zeit, die Brücke in Originalgröße zu errichten. In Gars am Kamp wurde die Betonkonstruktion versuchsweise aufgestellt. Eine fast 26 Meter hohe Konstruktion aus Fertigteilträgern wurde montiert und dann erfolgreich zu einer etwa 50 Meter langen Brücke ausgeklappt. Am Dommerstag hatte es noch Startschwierigkeiten gegeben: "Beim ersten Versuch hat uns das rasche Ansteigen der Hubkraft zu Beginn des Klappvorganges überrascht", erklärten die TechnikerInnen. Beim zweiten Versuch war man darauf vorbereitet, und so konnte das Klappbrückenexperiment am Freitag, dem 24. September plangemäß durchgeführt werden.

Umweltfreundlich und kostengünstig

Die Anwendung dieser Klapp-Methode bei konkreten Bauprojekten ist bereits geplant. Neben Zeit- und Kostenersparnis ist auch die Umweltfreundlichkeit ein wichtiger Vorteil der neuen Brückenbauweise. „Das Aufstellen einer aufwändigen Schalungskonstruktion auf der Baustelle entfällt. Damit können Ressourcen eingespart werden“, glaubt Prof. Johann Kollegger. Die Belastung des Baustellenumfelds wird deutlich verringert – besonders der Baulärm und die Staubbelastung können entscheidend reduziert werden.

Beste Kontakte zur Wirtschaft

Wie zukunftsweisend und praxisnah das Projekt ist, erkennt man alleine schon an der eifrigen Beteiligung von Wirtschaftsunternehmen: Der Verband der Österreichischen Beton- und Fertigteilwerke (VÖB) koordinierte das  Forschungsprojekt, in dessen Rahmen die Klappbrücke entwickelt wurde. Finanziert wurde es von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), der ASFINAG, der ÖBB-Infrastruktur AG und der Fertigteilindustrie.

Die TU Wien war nicht nur für die Entwicklung der Technologie und die vorbereitenden Versuche verantwortlich, auch die Bauleitung lag in den Händen von Prof. Johann Kollegger. Die eigentlichen Bauarbeiten wurden von Spezialfirmen durchgeführt: Die Firma Oberndorfer GmbH & Co KG stellte die Beton-Fertigteile her, auch das Vorspannen der Bauteile (Grund- Pfahl- und Sonderbau GmbH, Himberg) und das Ausbetonieren der Fertigteile (Swietelsky Bauges. mbH, Wien) wurde von Partnerunternehmen aus der Industrie übernommen.

Rückfragehinweis:
Prof. Dr.-Ing. Johann Kollegger
Institut für Tragkonstruktionen - Betonbau
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
T: +43 1 58801-21202
<link>johann.kollegger@tuwien.ac.at