Spezielle Bio-Verbundbrücken in Produktion

FiberCore Europe beteiligt sich am EU-Projekt Smart Circular Bridges

 

Im Rahmen des EU-Programms Interreg stellt FiberCore Europe drei Brücken aus Bio-Verbundwerkstoffen her. Dabei werden natürliche Pflanzenfasern und Biopolymere verwendet, um tragende Strukturen zu schaffen. Dies eröffnet spannende Perspektiven für Nachhaltigkeit und Materialkreislauf für zukünftige Brückenbauwerke. Ein in die Brücken integriertes Structural Health Monitoring System misst die Tragsicherheit und liefert neue Erkenntnisse über den Einsatz von Materialien in Tragwerken. Nach Tests im Labormaßstab und einer ersten Produktionsrunde hat FiberCore Europe kürzlich zwei Platten mit einer Größe von etwa 0,4 x 3,0 Metern hergestellt. Damit werden die Herstellbarkeit und das Verhalten der Materialien während der Produktionsphase im Vergleich zu den vorherigen Tests getestet.

Drei kreisförmige Brücken

Die Bekämpfung des Klimawandels und der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft werden in der Bauindustrie immer wichtiger. Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft sind daher ein wichtiges Thema auf der FiberCore Europe. Tragende Strukturen bieten ein großes Potenzial, insbesondere wenn sie auf erneuerbaren, nicht-fossilen Materialien basieren. Im Rahmen des EU-Projekts Smart Circular Bridges stellt FiberCore derzeit drei Fußgänger- und Fahrradbrücken aus Bio-Verbundwerkstoffen her. Diesen Sommer wird die erste Brücke in Almere (NL) installiert. Diese Brücke ist Teil der Floriade 2022, die nächstes Jahr stattfindet und sich mit dem Thema "Städte der Zukunft" beschäftigt. Zwei weitere Brücken werden in Ulm (DE) und Bergen op Zoom (NL) installiert.

Bio-Verbundstoffe

Diese so genannten "Smart Circular Bridges" werden aus Bio-Verbundwerkstoffen hergestellt. Wie herkömmliche Verbundwerkstoffe bestehen sie aus zwei Materialien: Naturfasern wie Flachs und Hanf sorgen für die Steifigkeit und Festigkeit, während das Bioharz die Fasern miteinander verbindet, wodurch ein starkes und leichtes Material entsteht. Bio-Verbundwerkstoffe bieten eine große Formfreiheit und ermöglichen strukturoptimierte und materialeffiziente - und dennoch elegante - Konstruktionen.

Überwachung

In den Smart Circular Bridges kommt ein ausgeklügeltes Überwachungssystem zum Einsatz. Mit Hilfe von Glasfasersensoren (FBG-s) werden der strukturelle und materielle Zustand sowie das strukturelle Sicherheitsniveau kontinuierlich überwacht. Das Structural Health Monitoring System erkennt strukturelle Veränderungen und mögliche Materialverschlechterungen wie Kriechen und Ermüdung. Es kann eine Frühwarnung ausgeben, wenn vorgegebene Grenzwerte erreicht werden. Die im Rahmen des Projekts an den Brücken gesammelten In-situ-Daten werden mit umfangreichen Forschungs- und Labortestdaten (mit beschleunigten Alterungs- und Kriechverformungstests) verglichen. Das Überwachungssystem sammelt Informationen über mechanische Reaktionen, Maßänderungen und Umwelteinflüsse wie Temperatur und Feuchtigkeit. Durch die Kombination der Labortests mit den ständigen Überwachungsdaten vor Ort wird nicht nur ein Höchstmaß an Betriebssicherheit gewährleistet, sondern es werden auch umfangreiche wertvolle Informationen für die Planung und Optimierung weiterer Brücken und anderer Bauwerke gesammelt.

Interreg-Programm Nordwesteuropa

Die innovativen Brücken werden im Rahmen der Bioökonomie-Strategie der Europäischen Union gebaut und durch das Programm Interreg Nordwesteuropa unterstützt. Unter der Leitung der Technischen Universität Eindhoven arbeitet das Projekt mit insgesamt 14 Partnern aus Wissenschaft, Industrie und lokalen Behörden zusammen, um die drei Brücken bis 2023 fertigzustellen. Die Universität stützt sich dabei auf umfangreiche Erfahrungen mit biobasierten Materialien. In einem früheren Forschungsprojekt im Jahr 2016 hat sie mit anderen Partnern bereits eine Brücke über den Fluss Dommel in den Niederlanden mit einer Spannweite von 14 Metern realisiert.