Projekt NeZuCa - Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon

06.02.2022

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner & Förderer

Netzwerkbogenbrücken mit neuartigen Zuggliedern aus Carbon ermöglichen eine CO2-effiziente und wirtschaftliche Bauweise für Eisenbahnbrücken. Eine Substitution der bislang aus Stahl gefertigten Zugglieder durch Carbon bietet Vorteile im Hinblick auf den Ermüdungswiderstand, die Dauerhaftigkeit, winderregte Schwingungen und den Ressourcenverbrauch. Da das Verhalten von Carbonzuggliedern unter Brandbeanspruchung bisher nicht bekannt ist, wird dieses durch die BAM untersucht.

Ziel des Projektes ist es, durch die Anwendung der Prinzipien des Leichtbaus im Kontext der durch schweren Güterverkehr hoch belasteten Infrastruktur einen Beitrag zur Nachhaltigkeit und zum Klimaschutz zu leisten. Da zum Tragverhalten der bereits entwickelten Carbonzugglieder im Brandfall bislang keine Erkenntnisse vorliegen, sollen mit Hilfe von Bauteilbrandversuchen die Versagensmechanismen sowie die grundsätzliche Gleichwertigkeit gegenüber konventionellen Stahlhängern untersucht werden.

• Brandversuche im Zugbauteilprüfofen an mechanisch belasteten Carbon-Zuggliedern
• Untersuchungen zur Ermüdungssicherheit

Projektleitung

sbp - schlaich bergermann parter

Partner
BAM Fachbereich Brandingenieurwesen
DB - DB Netz AG, Zentrale Technik
TUB - Technische Universität Berlin
KIT - Karlsruher Institut für Technologie
MPA - Stuttgart Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart

Förderung

Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP LB) des BMWK, Förderkennzeichen: 03LB3013F

NeZuCa - Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon

Neuartige Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon erlauben eine extrem schlanke, CO2-effiziente und wirtschaftlich vorteilhafte Bauweise für Brücken mittlerer und großer Spannweite, auch im Bereich der durch schweren Güterverkehr hoch belasteten Eisenbahnbrücken. Zu einer flächendeckenden Einführung der Technologien in Leichtbauweise sind weiterführende Untersuchungen erforderlich. Eine Substitution der bislang aus Stahl gefertigten Zugglieder von Netzwerkbogenbrücken durch den Einsatz von Carbon-Zuggliedern bietet einerseits eine technisch überlegene Lösung im Hinblick auf Ermüdungswiderstand, Dauerhaftigkeit und winderregte Schwingungen. Andererseits verändert der Einsatz dieser Hochleistungsfasern das Tragverhalten des Systems „Netzwerkbogen“ so nachhaltig, dass sich der Materialeinsatz für Bogen und Überbau insgesamt deutlich reduzieren lässt. Neben den positiven Einflüssen dieser speziellen, für den Brückenbau entwickelten Carbon-Zugglieder ist deren Verhalten unter Brandbeanspruchung bisher unbekannt und soll im Projekt durch die BAM näher untersucht werden. Ferner werden im Rahmen des Forschungsvorhabens durch die beteiligten Projektpartner Fragen zur Ermüdungssicherheit sowie weitere offene Fragen aus aktuellen Brückenbauprojekten untersucht.

Beitrag der BAM

Der Beitrag der BAM besteht in der Planung, Durchführung und Auswertung spezieller Brandversuche an mechanisch belasteten Carbon-Zuggliedern. Hierfür wird der Zugbauteilprüfofen verwendet, ein an der BAM neu entwickelter unikaler Prüfstand. In der Beurteilung der Tragfähigkeit von zugbeanspruchten Stahlbauteilen sind bereits umfangreiche Erfahrungen an der BAM vorhanden.

Projektleitung

sbp - schlaich bergermann parter

Projektpartner

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Fachbereich Brandingenieurwesen
DB - DB Netz AG, Zentrale Technik
TUB - Technische Universität Berlin
KIT - Karlsruher Institut für Technologie
MPA Stuttgart - Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart

Förderung

Das Projekt NeZuCa wird im Rahmen des Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP LB) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
Förderkennzeichen: 03LB3013F