Brückenertüchtigung: Carbon-Hänger sparen 500 Tonnen Stahl und 1.600 Tonnen Beton

Leichtbau auf den Punkt: 88 Hänger aus CFK reduzieren bei der Oderbrücke in Küstrin-Kietz nicht nur die Masse der Zugglieder. Ihre geringe Eigenmasse ermöglicht eine materialeffizientere Gesamtstruktur.

Viele Brücken im Land sind deutlich sanierungsbedürftig. Carbon und Carbonbeton könnten bim Leichtbau im Bestand eine wichtige Rolle spielen, die sich positiv auf Materialeffizienz und CO2-Emissionen auswirkt.

Ein Beispiel hat kürzlich Teijin in einem Blogbeitrag aufgegriffen: Bei der Eisenbahnbrücke über die Oder zwischen Küstrin-Kietz und Kostrzyn übernehmen 88 vorgespannte CFK-Hänger tragende Funktionen im Netzwerkbogen. Der Bogen überspannt die Oder auf 130 Metern ohne Pfeiler im Fluss. Insgesamt sind laut Deutscher Bahn 1.150 Meter Carbon-Hänger verbaut.

Der Gewichtsvorteil der CFK-Zugglieder wirkt sich auch auf die übrige Tragstruktur aus. Nach den von Teijin genannten Projektdaten konnten rund 500 Tonnen Stahl und 1.600 Tonnen Beton eingespart werden. Die vermiedenen CO₂-Emissionen beziffert das Unternehmen auf etwa 2.500 Tonnen. Carbo-Link nennt für die Konstruktion eine Reduzierung des Strukturstahls um 25 Prozent gegenüber einer konventionellen Lösung.

„Damit haben wir die Basis geschaffen für eine neue Generation filigraner Netzwerkbogenbrücken mit Carbon-Hängern als tragende Elemente.“
Giovanni Terrasi, Leiter Mechanical Systems Engineering, Empa.

Neben der geringen Masse sind die hohe Tragfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit für den Einsatz als Zugglieder entscheidend. Carbo-Link gibt für die einzelnen Hänger ein Gewicht von weniger als 100 Kilogramm bei einer Arbeitslast von 1.960 Kilonewton an. Die für das Projekt erforderlichen Ermüdungsversuche wurden zu großen Teilen an der Empa durchgeführt.

Die neue Brücke wurde am 31. Juli 2024 eröffnet. Sie ist zweigleisig ausgeführt und für Zuggeschwindigkeiten bis 120 Kilometer pro Stunde vorgesehen. Hersteller der Carbon-Hänger ist das Empa-Spin-off Carbo-Link.

Bild oben: Die neue Oderbrücke mit den Carbonhängern – Leichtbau im Bestand. (Quelle: Wikimedia | Foto: Störfix, Lizenz: Creative Commons by-sa 3.0 de)

Quelle und weitere Infos: Teijin Carbon, Deutsche Bahn (pdf), Empa