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Schlagwort: Brückenbau

  • Leichter und stärker: Neue Generation von Netzwerkbogenbrücken

    Leichter und stärker: Neue Generation von Netzwerkbogenbrücken

    Eine neue Grenzbrücke überspannt seit dem vergangenen Jahr die Oder bei Küstrin. Sie wird von einem Netzwerkbogen mit 130 Meter Spannweite und 88 Carbon-Trägern gehalten. Wie aus einer nun veröffentlichten Mitteilung der Empa hervorgeht, sind diese Carbon-Spannseile von Carbo-Link, einer Empa-Ausgliederung aus Fehraltorf, entwickelt worden. Die Carbon-Träger bestehen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK).

    Der neuartige Werkstoff ermöglicht nicht nur eine flexible Verarbeitung, sondern spart auch eine grosse Menge Kohlendioxid ein, die bei herkömmlichen Stahlkonstruktionen freigesetzt würde. Mit dem Verwenden der Carbon-Träger reduziert sich das Eigengewicht gegenüber sonst eingebauten Flachstahlhängern erheblich. Bei der Konstruktion wurden rund 500 Tonnen Stahl und 1350 Tonnen Stahlbeton eingespart.

    Ein wesentlicher Vorteil der neuen Tragseile liegt in ihrer hohen Zugfestigkeit und in einer geringeren Ermüdung als Stahl. Die Ermüdungsversuche führte grösstenteils ein Team der Empa-Abteilung Structural Engineering durch und bestätigte dabei die nötige Dauerfestigkeit des neuartigen CFK-Materials. „Damit haben wir die Basis geschaffen für eine neue Generation filigraner Netzwerkbogenbrücken mit Carbon-Hänger als tragende Elemente“, wird Giovanni Terrasi, Leiter der Empa-Abteilung Mechanical Systems Engineering, in der Mitteilung zitiert.

    Optisch bieten die neuen Materialien gestalterische Freiheiten, wie die Oderbrücke zeigt. Carbon-Träger sind bereits bei weiteren Brückenbauten eingesetzt worden, das Besondere an der Oderbrücke ist ihre erstmalige Verwendung für den schweren Gütereisenbahntransport. Züge können sie mit einer Geschwindigkeit von 120 Kilometern je Stunde passieren. Die Brücke ist sowohl mit dem Deutschen Brückenbaupreis als auch dem britischen Bridges International Award ausgezeichnet worden.

  • Zukunftsweisende Ingenieurbaukunst

    Zukunftsweisende Ingenieurbaukunst

    Die Brücke ersetzt mit ihrer 266 Meter langen Gesamtkonstruktion ein veraltetes Bauwerk aus dem Jahr 1926, das den Anforderungen des modernen Eisenbahnverkehrs nicht mehr genügte. Zentrales Bauteil ist ein strahlend weisser Netzwerkbogen mit einer Spannweite von 130 Metern, der den Grenzfluss Oder stützungsfrei überspannt. Statt klassischer Flachstahlseile kommen 88 Carbon-Zugglieder aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff zum Einsatz. Diese Hänger wurden massgeblich am Empa-Institut in Dübendorf entwickelt, getestet und begutachtet. Sie ersetzen die mehrere Tonnen schweren Stahlsegmente und verringern dadurch das Gesamtgewicht der Tragkonstruktion erheblich. Ein Vorteil für Materialeffizienz und Gestaltungsspielraum.

    Wirtschaftliche und nachhaltige Vorteile
    Die innovative Brückentechnik ermöglichte es, rund 600 Tonnen Stahl und 1350 Tonnen Stahlbeton einzusparen. Im Bauprozess wurde eine projektspezifisch ausgearbeitete Gerüstlösung eingesetzt, um Montage und Verschweissung der Brückensegmente effizient zu gestalten. Dank der hohen Ermüdungs-, Zug- und Korrosionsfestigkeit der Carbonseile ist sowohl der Wartungsaufwand als auch die Lebensdauer der Brücke positiv beeinflusst. Eine Nachhaltigkeitsstudie belegt, dass der Einsatz von Carbon rund 20 Prozent weniger CO₂-Emissionen als eine herkömmliche Stahlkonstruktion verursacht.

    Internationale Ausstrahlung und Zukunftspotenzial
    Die Eisenbahnbrücke kann von Güter- und Personenzügen mit bis zu 120 km/h befahren werden und erfüllt höchste Sicherheitsstandards. Umfangreiche Tests durch die Empa bestätigten die Dauerfestigkeit des Materials unter realen Belastungen. Die Brücke wurde mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Bridges International Award und dem Deutschen Brückenbaupreis. Sie gilt als Vorreiter für den Einsatz von Hochleistungsverbundstoffen im Infrastrukturbau.

    Neue Ästhetik und symbolische Bedeutung
    Der markante, elegante Bogen schafft einen architektonischen Akzent im Grenzgebiet und unterstreicht die Verbindung zwischen den Ländern. Die Netzwerkbogenbrücke mit Carbonhängern steht zugleich für technische Innovationskraft und ökologische Verantwortung. Sie könnte künftig als Standard für vergleichbare Grossprojekte im europäischen Bahnverkehr dienen.

  • Forschung an Erhalt von Brücken mittels Künstlicher Intelligenz

    Forschung an Erhalt von Brücken mittels Künstlicher Intelligenz

    Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) forschen an Möglichkeiten, wie mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) Wartung, Reparatur oder auch die Konstruktion von Eisenbahnbrücken optimiert werden können. In Zusammenarbeit mit der SBB erstellen die Forschenden des Instituts für Baustatik und Konstruktion KI-Modelle von Stahlbetonbrücken, heisst es in einer Mitteilung. Mithilfe grosser Datensätze sollen die Programme im maschinellen Lernen Aussagen über die Haltbarkeit und Lebensdauer der Brücken bieten und einschätzen, welches Bauwerk statisch in kritischem Zustand wäre.

    «Auch in der Schweiz nähert sich ein beträchtlicher Anteil der Infrastrukturbauten dem Ende der geplanten Nutzungsdauer und muss überprüft und gegebenenfalls verstärkt werden», wird Sophia Kuhn, Doktorandin und Mitglied der Forschungsgruppe, in der Mitteilung zitiert. «Wir entwickeln ein Werkzeug, das dazu beiträgt, Brücken möglichst lange in Betrieb zu halten und damit Ressourcen zu schonen, ohne dabei unverhältnismässige Risiken von Unfällen einzugehen.»

    Die Modelle geben nicht nur Auskunft zur strukturellen Sicherheit, sondern liefern auch genauere Angaben als herkömmliche Datenerfassung zur Stabilitätsanalyse. Dies soll den Ingenieuren sowohl Zeit als auch Ressourcen in der Wartung der Brücken einsparen.

    In einem weiteren Schritt sollen die vom Forschungsteam entwickelten KI-Assistenten auch bei den Entwürfen neuer Brücken helfen.

  • Implenia baut Infrastrukturprojekte für 100 Millionen Franken

    Implenia baut Infrastrukturprojekte für 100 Millionen Franken

    Implenia hat die Bewilligung zum Bau von zwei komplexen Verkehrsinfrastrukturprojekten mit einem Kostenvolumen von 100 Millionen Franken erhalten. Wie aus einer Medienmitteilung hervorgeht, entsteht in Zürich unter Federführung der Bau- und Immobilienfirma ein Autobahnanschluss, der besonders gut vor Lärm schützt. Im Auftrag der Stadt Winterthur baut Implenia eine 390 Meter lange komplexe Brücke, die eine zentrale Rolle für die Stadtentwicklung spielt.

    Nach Genehmigung des Bundesamtes für Strassen (ASTRA) ist Implenia zuständig für den Ausbau des Autobahnanschlusses N01/36 Schlieren-Europabrücke in Zürich-Grünau. Das Projekt umfasst die Instandhaltung der Verkehrsfläche zwischen den Anschlüssen Schlieren und Altstetten. Zuvor seien Rückbau-, Aushub- und Werkleitungsarbeiten sowie die Installation einer Strassenabwasserbehandlungsanlage zu leisten. Lärmschutzwände auf einer Fläche von 3800 Quadratmetern sollen Anwohner des Quartiers Grünau nach Bauende 2027 vor Beeinträchtigungen schützen.

    Im Auftrag der Stadt Winterthur realisiert Implenia den Angaben zufolge ein 390 Meter langes, anspruchsvolles Brückenbauwerk für Fussgänger, Velos und Busse über die Querung Grüze. Sie verbindet die Sulzerallee mit der St.Gallerstrasse und soll nach Angaben der Stadt „zur ÖV-Drehscheibe des neu entstehenden Stadtquartiers Neuhegi-Grüze“ werden. Der Bauauftrag enthält Spezialtiefbau für Fundationen und Schutzbauten, diverse Tiefbauleistungen im Gleisbereich sowie komplexe Lehrgerüstkonstruktionen. Ende 2026 soll die Brücke in Betrieb gehen.

  • Wenn Glacestäbchen über eine Tonne tragen…

    Wenn Glacestäbchen über eine Tonne tragen…

    Eine Schachtel Glacestäbchen, eine Tube Leim sowie Kreativität und Intuition: Mehr brauchte es nicht, um am nationalen Brückenbau-Wettbewerb der Schweiz teilzunehmen. Dementsprechend gross war das Interesse der Berufsschulen aus den drei Sprachregionen. Die 64 teilnehmenden Lernenden der Berufe Zeichner/in aus den Fachrichtungen Ingenieurbau, Geomatik, Architektur, Landschaftsarchitektur oder Raumplanung sowie Zimmerleute konstruierten ihre Brückenmodelle in
    ihrer Freizeit und investierten dafür bis zu 100 Stunden. Auf immer grösseren Anklang stösst der Wettbewerb auch bei den Studierenden FH, die mit acht Teams und 21 Teilnehmenden dabei waren. Den Brückenbau-Wettbewerb organisiert der VSS zusammen mit dem Ingenieurbüro AJS.

    Die Präsentation der Brückenmodelle im Kongresshaus in Biel zeigte die ganze Bandbreite der Kreativität der Lernenden und Studierenden: Von elegant und leicht bis massiv und schwer, inspiriert von klassischen Formen oder einfach der freien Fantasie entsprungen, minutiös bis ins letzte Detail ausgearbeitet oder eher improvisiert. Auch Jean-Marc Jeanneret, Präsident des organisierenden Verbands der Schweizer Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS), freute sich über die riesige
    Vielfalt der präsentierten Modelle. Für ihn hat dieser Wettbewerb, der in vielen Ländern schon seit Jahren etabliert ist, gerade im digitalen Zeitalter noch einen weiteren, nicht zu unterschätzenden Effekt: «Beim ‹händischen› Zusammenbauen begreift man die Konstruktion im wahrsten Sinne des Wortes. Schwachstellen werden konkreter bewusst, als bei der statischen Berechnung oder beim 3D-Modell am Computer. So erlangen Lernende spielerisch viele Erkenntnisse, die sie sich
    sonst oft mühevoll aneignen müssen. Deshalb ist dieser Wettbewerb auch ein guter Einstieg ins Berufsleben.»

    Höhepunkt der Veranstaltung war der Belastbarkeitstest, mit dem die effektivste Brücke gekürt wurde. Erst knisternd, dann krachend und mit viel Beifall der Zuschauer brechen die Brückenmodelle auf dem Prüfstand. Die Effektivität der Brücke wird dabei nach der erreichten Tragfähigkeit in Relation zum Eigengewicht bewertet. Diese Bewertungsformel belohnt jene, die mit einem Minimum an Materialverbrauch zur effizientesten Lösung kommen – ganz im Sinne einer ressourceneffizienten
    Wirtschaft.

    Am besten gelöst hat diese Aufgabe bei den Studierenden – wie schon im Vorjahr – das Team der ZHAW Winterthur. Ihre Brücke trug eine Last von unglaublichen 1060 kg! Damit sicherten sich die drei Studenten Pascal Lämmler, Fabio Schäfer und Naatan Lohrer nicht nur den Siegerscheck in der Höhe von 1000 Franken, sondern gewannen auch in der Kategorie «Maximallast» und stellten erst noch einen neuen Rekord auf. Auch bei den Lernenden dominierte ein Team: Die Gewerbliche Berufsschule Wetzikon holte mit Valentin Voll, Pascal Roffler und Denis Bilgin den Sieg sowohl in der Kategorie «Effektivste Brücke» als auch in der Kategorie «Maximallast» (773 kg).