Deutschlands erste GFK-Straßenbrücke mit großer Spannweite im hessischen Friedberg.

Im Rahmen des Projekts Staufreies Hessen hat das Hessische Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen die Überführung über die Ortsumgehung B 3a um das hessische Friedberg als Pilotprojekt realisiert. Am 25. Juli 2008 wurde die fertig vormontierte Brücke innerhalb weniger Stunden per Kran auf die Fundamente gehoben.

Die Brückenfahrbahn besteht aus pultrudierten, d.h. stranggezogenen GFK-Profilen, das Haupttragwerk aus Stahl. Der hohe Vorfertigungsgrad und die schnelle Montage vor Ort sowie die niedrigen Instandhaltungskosten waren ausschlaggebend für die Wahl dieser Bauweise.

Bei Betonkonstruktionen verursacht das Schalen, Bewehren und Betonieren auf der Baustelle einen hohen Zeitaufwand. Gravierende Verkehrsbeeinträchtigungen sind in einem staugeplagten Land wie Deutschland schnell die Folge. Solche Überlegungen sind zusammen mit der hohen Korrosionsbeständigkeit von GFK die ausschlaggebenden Argumente, erklärt Stefan Hodes, Pressesprecher beim Hessischen Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen.

Hoher Instandsetzungs- und Erneuerungsbedarf

Etwa siebzig Prozent unserer Brücken sind 30 bis 40 oder mehr Jahre alte Spannbetonkonstruktionen, die aufwändig zu kontrollieren und auszuwechseln sind. Dies führt zu ständig steigenden Ausgaben für die Brückeninstandhaltung.

Eine Alternative stellt die Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) für Brücken und Brückenfahrbahnen dar. Dieser Werkstoff ist gegen Frost und Tausalze beständig, die das Hauptproblem von Betonbrücken darstellen.

Hinzu kommt der Gewichtsvorteil: Kunststoffbrücken wiegen wesentlich weniger und können daher in deutlich größeren Längen vorgefertigt werden als entsprechende Stahl- oder Betonkonstruktionen.

Konstruktive Vorteile fast ohne Mehrkosten

Für Straßenbrücken sind reine GFK-Lösungen wegen der relativ geringen Verformungssteifigkeit von GFK auf kleine Spannweiten beschränkt, und Kombinationen aus glasfaser- und viel steiferem kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) derzeit noch zu kostspielig. Als kostengünstige Alternative bietet sich ein Haupttragwerk aus Stahl mit aufgeklebter GFK-Fahrbahn an.

Für die Vorarbeiten, Versuche und Entwürfe zur Friedberger Stahl-GFK-Verbundlösung zeichnen das Institut für Tragkonstruktionen (ITKE) der Universität Stuttgart unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers sowie Knippers Helbig Beratende Ingenieure verantwortlich.

Korrosionsbeständigkeit sowie schnelle Montage durch hohen Vorfertigungsgrad sind sicherlich entscheidende Argumente. Die von uns angewandte Hybridbauweise aus GFK-Fahrbahn und Stahlträgern könnte bald auch wirtschaftlich gegenüber konventionellen Betonbrücken konkurrenzfähig sein, erklärt Prof. Knippers und fährt fort:

Auf die werkstoffgerechte Konzeption der Konstruktion haben wir besonderen Wert gelegt. Dazu gehört die komplette Vorfertigung einschließlich Geländer und Belag. Und eine werksstoffgerechte Fügetechnik: Die GFK-Fahrbahn ist mit den Stahlträgern verklebt. Die innovative Technik wird anders als bei den bislang gebauten Brücken nicht verkleidet, so dass die Struktur der GFK-Profile sichtbar bleibt.

Jan Knippers: Auch bei dieser jüngsten GFK-Brücke haben wir wieder mit dem erfahrenen Verbundkunststoffprofilspezialisten Fiberline zusammengearbeitet. Zur Beurteilung des Langzeitverhaltens der Werkstoffe und der Bauweise wurde in Kooperation mit der MPA der Universität Stuttgart ein Monitoring-Konzept entwickelt.

Weitere an dem Projekt beteiligte Firmen: König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH & Co KG, Ingenieurgruppe Bauen GbR, IMA Materialprüfung und Anwendungstechnik GmbH

*Ergebnis des EU-Projekts Advanced Structural Systems for Tomorrow''s Infrastructure