Luftkissen statt Gerüst spart Geld und CO2

DBU/Berlin – Mit einer an der TU Wien entwickelten Baumethode hat die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) eine Wildbrücke gebaut. Statt stützender Gerüste ist ein Luftkissen zum Einsatz gekommen. Mit Hilfe der Neuentwicklung von Benjamin Kromoser können Unternehmen bis zu 30 Prozent Baukosten und bis zu 40 Prozent CO2 einsparen. Die Entwickler aus Wien sind für die neue spektakuläre Technik bei den „FIB Awards“ in Melbourne mit einer besonderen Erwähnung geehrt worden.

Will man Brücken oder Kuppeln in gewöhnlicher Schalenbauweise errichten, dann muss man normalerweise ein teures Gerüst aufstellen. An der TU Wien wurde nun allerdings eine deutlich ressourcenschonendere und billigere Bautechnik entwickelt: Der Beton wird während des Bauprozesses nicht von einer Stützkonstruktion getragen, sondern von einem Luftkissen, das langsam aufgeblasen wird. Erste Großversuche fanden bereits vor drei Jahren auf einem Testgelände der TU Wien statt, nun wurde die neue Methode erstmals in der Praxis eingesetzt. Die ÖBB-Infrastruktur AG wandte mit TU-Unterstützung das Bauverfahren erfolgreich an, um eine Wildbrücke über einen Streckenabschnitt der Koralmbahn zu errichten.

Ebene Betonplatte wird zur Kuppel
Die Grundidee ist einfach: Wenn man eine Orangenschale regelmäßig einschneidet, kann man sie flach auf dem Tisch ausbreiten. Die an der TU Wien entwickelte „Pneumatic Forming of Hardened Concrete“ Baumethode funktioniert genau umgekehrt. Man beginnt mit einer ebenen Betonfläche mit keilförmigen Aussparungen, die zu einer runden Kuppel wird. Unter der Betonplatte befindet sich ein riesengroßes Luftkissen aus Kunststoff, das langsam aufgeblasen wird, wenn der Beton ausgehärtet ist. Hydraulisch gespannte Stahlkabel sorgen dafür, dass der Beton während dieses Vorgangs die richtige Form annimmt.

„Der Aufblasvorgang dauerte ungefähr fünf Stunden, danach hatten wir eine längliche Betonkuppel mit einer Innenhöhe von 7.60 Meter“, sagt Benjamin Kromoser vom Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien. Er hat die Baumethode im Rahmen seiner Dissertation bei Professor Johann Kollegger entwickelt und beim aktuellen Projekt eng mit der Baufirma zusammengearbeitet. Um aus der Kuppel eine Brücke zu machen, wurde die Betonschale dann an beiden Enden abgeschnitten und mit einem Torbogen-Abschluss versehen. Die neue Koralmbahnstrecke wird unter der Brücke hindurchgebaut, außen an der Betonkonstruktion wird noch Erde angeschüttet, sodass Tiere in Zukunft problemlos über die Brücke auf die andere Seite der Bahnstrecke gelangen können.

Baukosten sinken mit neuer Methode bis zu 30 Prozent
Die Methode hat große Vorteile, verglichen mit herkömmlichen Brückenbautechniken: „Man benötigt ein kleines bisschen mehr Beton, aber dafür 40 Prozent weniger Stahl“, erklärt Benjamin Kromoser. Außerdem ist die Methode viel energieeffizienter, 40 Prozent der anfallenden CO2-Äquivalente können eingespart werden. Auch kostet die neue Technik deutlich weniger als herkömmliche Bauweisen. „Der Preis wird noch weiter sinken, wenn Baufirmen mehr Erfahrung mit der neuen Technik haben. Wir rechnen damit, dass unsere Methode schließlich Einsparungen in der Größenordnung von 15 bis 30 Prozent bringt“, sagt Kromoser. Die Idee, eine Betonkonstruktion ohne Gerüst, sondern durch kontinuierliche Verformung zu errichten, hatte Professor Johann Kollegger schon vor einigen Jahren. Seither arbeitet er mit seinem Team daran, alle technischen Hürden auf dem Weg zur Anwendung Schritt für Schritt zu beseitigen.

ÖBB setzt Entwicklung als erste Firma in die Praxis um
Dass eine wissenschaftliche Entwicklung innerhalb weniger Jahre den Weg in die Anwendung findet, ist im Baubereich nicht unbedingt üblich. „Wir sind wirklich froh, dass die ÖBB den Mut hatte, ein innovatives Verfahren auszuprobieren. Für die weitere Verbreitung der Methode ist es sehr wichtig, dass nun ein echter Prototyp fertiggestellt werden konnte“, sagt Kollegger.

Methode erhält „Special Mention“ bei Vergabe des Bau-Oscars“
Die aufsehenerregende Bautechnik der TU Wien und ihre Entwickler sind bei der Vergabe der prestigeträchtigen „FIB Awards“, – den nur alle vier Jahre von der fédération internationale du béton (FIB) vergebenen so genannten „Bau-Oscars“ – im australischen Melbourne mit einer „Special Mention“ ausgezeichnet worden. Unter anderem deshalb, weil sich die Forschungsarbeit beim Brückenbau in Österreich bereits so schnell in der Praxis bewähren konnte.

30.09.2019 von Jasch Zacharias

Erschienen in Ausgabe: Seite 10| September 2019