Machbarkeitsstudie: Werden grosse Infrastrukturbauten bald aus Holz gebaut?
Im Infrastrukturbau soll vermehrt Holz eingesetzt werden, um CO2-Emissionen zu reduzieren. An der Berner Fachhochschule (BFH) wird daran geforscht, wie sich mit Holz-Schwerlastbrücken mit vorgespannten Hohlkastenelementen grosse Bauwerke realisieren lassen.
Quelle: zvg, BFH
Das am Montag eingeweihte Arbeitsmodell einer Schwerlastbrücke aus Holz im Innenhof der BFH in Biel.
Im Schweizer Brückensektor werde ein grosses Potenzial zur CO2-Einsparung gesehen, schreibt die BFH in einer Mitteilung von Dienstag. Denn hierzulande ist mit rund zwei Brücken pro Kilometer Nationalstrassennetz in dieser Hinsicht eine hohe Dichte vorhanden. In den nächsten Jahren müssten viele dieser Konstruktionen ersetzt werden.
Nach der Annahme der Motion «Erforschung und Innovation des Werkstoffs Holz für den Einsatz im Infrastrukturbau als Dekarbonisierungsbeitrag» durch den Ständerat und den Nationalrat, gelte es nun, den Stahlbeton im Infrastrukturbau durch CO2-speichernde Materialien wie Holz zu ersetzen, schreibt die Hochschule.
Vor diesem Hintergrund hat das Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur der Berner Fachhochschule zusammen mit TS3 und weiteren Wirtschaftspartnern eine Forschungsstrategie ausgearbeitet.
Machbarkeitsstudie zu Schwerlastbrücken aus Holz
Laut der Hochschule gibt es bereits vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten von Holz im Infrastrukturbau, ein Beispiel dafür sind Wildtierüberführungen: Im aargauischen Suhr wurde vor rund zwei Jahren beispielsweise der schweizweit erste Wildtierkorridor aus Holz gebaut.
Damit jedoch auch grosse Brücken – insbesondere Brücken in der Achse der Fahrtrichtung – gebaut werden können, braucht es laut der Berner Fachhochschule weitere Forschungsarbeit. Die Hochschule führt deshalb nach eigenen Angaben eine Machbarkeitsstudie zu Holz-Schwerlastbrücken für Schweizer National- und Kantonsstrassen durch.
Von Januar 2022 bis im Sommer 2023 wird dazu gemäss Mitteilung die Ausbildung der bekannten Hohlkastenquerschnitte aus dem Betonbau in Verbindung mit der Vorspanntechnologie in Holz geprüft. Nach Projektabschluss sollen die Hohlkastengeometrie, der Spanngliedverlauf und die lokale Krafteinleitungsdetails geklärt sein. Weiter wird im Zuge der Studie der Bauprozess analysiert.
Quelle: zvg, BFH
Visualisierung einer 2-feldrigen Schwerlastbrücke zusammengesetzt aus Einzelmodulen.
Im Rahmen des Projektes wurde bereits ein erstes Arbeitsmodell zweier Module eines Brückenquerschnittes zur weiteren Analyse erarbeitet und im Innenhof der Berner Fachhochschule in Biel aufgestellt. Am Montag wurde die Konstruktion eingeweiht und kann seither besichtigt werden.
Mit der TS3-Technologie verbunden
Mit der sogenannten TS3-Technologie werden Grossflächen aus Holz ermöglicht. Die während zehn Jahren gemeinsam vom Holzbauingenieur-Unternehmen Timbatec, der BFH und der ETH Zürich entwickelte Technologie wird heute bereits erfolgreich im Hochbau und weiteren Anwendungen eingesetzt. Auch beim aktuellen Forschungsprojekt kommt TS3 zum Einsatz.
Das in Biel aufgestellte Brückenelement ist für eine Brücke quer zur Achse geplant. Damit könne beispielsweise eine Kantonsstrasse über eine sechsspurige Autobahn mit einer Mittelabstützung ausgeführt werden, mit je 2 x 22.5 Meter Spannweite als Zweifeldträger und 40 Tonnen Nutzlast, wie es in der Mitteilung heisst.
Die einzelnen Platten der Elemente sind dabei mit der TS3-Technologie biegesteif verbunden, wodurch die Torsionssteifigkeit erhöht wird und die einzelnen Platten effizient zusammenwirken. Für die Erstellung einer Brücke könnten laut der BFH mehrere dieser Elemente aneinandergereiht, mit der TS3-Technologie verbunden und anschliessend vorgespannt werden.
Die Brückenelemente sind laut der Hochschule ein Arbeitsmodell, welches die Möglichkeit schafft, die aktuellen Details direkter zu bewerten, um im laufenden Forschungsprojekt neue Lösungen auszuprobieren. (mgt/pb)
Quelle: zvg, BFH
Visualisierung der Anzahl Brückentragwerke im Schweizer Nationalstrassennetz.
