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Eine Brücke, die sich selbst überwacht

Fachbereich Bauingenieurwesen entwickelt Standardtyp für Holzbrücken – und stattet den Prototyp mit innovativer Messtechnik aus

 

Holzbrücken sind in Verruf geraten: Viele Exemplare sind schon nach 20 Jahren so verrottet, dass sie ersetzt werden müssen. Das muss nicht sein – Forscherinnen und Forscher des Fachbereichs Bauingenieurwesen der FH Aachen haben jetzt im Rahmen eines dreijährigen Forschungsprojekts einen Standardtyp für Rad- und Gehwegbrücken entwickelt, der bis zu 80 Jahre halten soll. Die erste Brücke dieses neuen Typs wird voraussichtlich im Mai in Mechernich eröffnet.

Die Projektleiter Prof. Dr. Thomas Uibel und Prof. Dr. Wilfried Moorkamp erläutern: "Wir haben mehr als 600 Holzbrücken in NRW analysiert. Das Problem ist, dass der konstruktive Holzschutz oft unzureichend ist." Folgerichtig setzt das Projekt an dieser Stelle an. Vor allem die Verbindungspunkte sollen vor Feuchtigkeit geschützt werden, um Pilzwachstum zu verhindern. Dies wird vor allem dadurch gewährleistet, dass das Tragwerk abgedeckt und belüftet wird. Prof. Uibel fasst die Zielvorgabe in Zahlen: "Oberhalb einer Holzfeuchte von 26 bis 28 Prozent wird es kritisch. Wir wollen bei unserer Standardbrücke einen mittleren Wert von nicht mehr als 20 Prozent erreichen."

Bei der Brücke, die bald im Mechernicher Mühlenpark den Bleibach überspannen soll, werden diese Konstruktionsprinzipien konsequent umgesetzt. Für die Forscherinnen und Forscher der FH ist sie aber nicht nur der "Erstling", sie wird auch in den nächsten Jahren eine wertvolle Datenquelle sein. "Wir werden Sensoren für Holzfeuchte, Luftfeuchtigkeit und Temperatur anbringen und die Werte laufend überwachen", erläutert Projektmitarbeiter Christian Bedbur, der gemeinsam mit Jonas Thull seit drei Jahren im Projekt arbeitet. Die Holzfeuchte wird mittels Einschraubelektroden gemessen, die an verschiedenen Stellen und in unterschiedlichen Tiefen angebracht werden. Die gesammelten Daten werden über ein GSM-Modul nach Aachen übermittelt, wo sie ständig auswertet werden. "Zusätzlich fahren wir regelmäßig mit den Kolleginnen und Kollegen aus dem Bereich Vermessung nach Mechernich, um die Langzeitverformungen der Brücken zu überprüfen. Dies gibt Aufschluss über das Kriechverhalten der Konstruktion", sagt Prof. Uibel.

Mit dem neuen Standardtyp werden rund 80 Prozent der Anwendungsfälle abgedeckt. "Die meisten Holzbrücken haben eine Spannweite von bis zu zehn Metern", berichtet Christian Bedbur. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden zwei unterschiedliche Brückentypen entwickelt, eine Deckbrücke in drei Varianten und eine Trogbrücke. Für alle Varianten wird ein Natursteinbelag empfohlen, der nicht nur ansprechend aussieht und eine hohe Dauerhaftigkeit aufweist, sondern auch als konstruktiver Holzschutz dient – damit die neuen Holzbrücken in vielen Jahren noch gut dastehen.

Partner im Projekt waren das Ingenieurbüro Miebach in Lohmar, A. Conrads Ingenieurbüro und Holzbaubetrieb e.K. in Stolberg-Mausbach, der Landesbetrieb Wald und Holz sowie die Stadt Mechernich. Das Projekt wurde durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.