Die Technische Universität Dresden (TUD) hat kürzlich eine wichtige Fortführungsvereinbarung für die DB InfraGO-Stiftungsprofessur im Ingenieurbau unterzeichnet. Unterzeichnet wurde das Dokument von der TUD-Rektorin Prof. Ursula M. Staudinger und Heike Junge-Latz, Vorständin für Anlagen- und Instandhaltungsmanagement von DB InfraGO. Ziel dieser Kooperation ist es, die Forschung und Lehre im Bereich des Brücken- und Ingenieurbaues im Kontext des Eisenbahnbetriebs weiter zu verbessern. Dies ist ein Schritt, der die Position der TU Dresden als Standort für nachhaltiges Bauen im Bahnsystem festigt, insbesondere im Hinblick auf die Modernisierung des Schienennetzes.
Die Deutsche Bahn verwaltet mit rund 33.000 Streckenkilometern das größte Schienennetz in Europa. Angesichts der Überalterung der Infrastruktur und der gestiegenen Verkehrsmenge durch die Verkehrswende ist eine grundlegende Sanierung des Streckennetzes unvermeidlich geworden. Prof. Steffen Marx vom Institut für Massivbau (IMB) der TUD weist auf die Wichtigkeit der Entwicklung von Sanierungsmethoden für Bestandsbrücken hin. Dabei umfasst die Forschung verschiedene Brückentypen, darunter Gewölbe-, Stahl-, Verbund- und Stahlbetonbrücken.
Innovative Ansätze für die Brückensanierung
Die ersten Förderperioden in diesem Forschungsbereich haben die Entwicklung von Sanierungsstrategien für Gewölbebrücken zum Ziel. Diese Brücken haben eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 120 Jahren und machen einen bedeutenden Teil des Schienennetzes aus. Im Netz der Deutschen Bahn finden sich rund 5.800 Gewölbebrücken, viele davon leiden unter Durchfeuchtungen, Rissbildungen oder Auswaschungen.
Ein Beispiel für eine groß angelegte Sanierung ist die Elstertalbrücke, deren Arbeiten 2022 begannen. Eine neu entwickelte Sanierungsmethode ermöglicht es, eine neue Fahrbahnplatte einzubauen, ohne das darunterliegende Bauwerk abzureißen. Diese Praxis stellt die Tragfähigkeit der Brücke wieder her und verlängert ihre Nutzungsdauer erheblich, während CO2-Emissionen signifikant reduziert werden. Der Neubau einer einbögigen Gewölbebrücke verursacht im Durchschnitt rund 130 Tonnen CO2e, während die Sanierung lediglich etwa 40 Tonnen ausstößt.
Nachhaltigkeit durch Forschung und neue Materialien
Die TU Dresden plant die Einführung eines ganzheitlichen Sanierungskonzepts, das den Ersatz von Brücken vermeiden soll. Während die erste Förderperiode auf Gewölbebrücken fokussiert ist, wird die zweite Förderperiode die Fahrbahnsysteme der Bahn ins Visier nehmen, die hierfür den höchsten Ressourcenverbrauch und die größten CO2-Emissionen verursachen. Ziel ist es, die Liegedauer dieser Systeme durch innovative Ansätze zu verlängern.
Parallel zu diesen Entwicklungen hat Zane Schemmer, ein Bauingenieur am MIT, einen Algorithmus erstellt, der CO2-Emissionen im Brückenbau um bis zu 20 % reduzieren kann. Dieser Algorithmus berücksichtigt den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks, von der Materialbeschaffung bis hin zu Transport und Recycling. In einem Beispiel wird Holz, das CO2 bindet und regional verfügbar ist, als umweltfreundliche Alternative zu Stahl vorgeschlagen, der hohe CO2-Emissionen verursacht.
Insgesamt zeigt die Zusammenarbeit zwischen der TU Dresden und DB InfraGO das Potenzial, die Brückeninfrastruktur der Deutschen Bahn durch neue Forschungsansätze und innovative Technologien nicht nur zu sanieren, sondern auch nachhaltiger zu gestalten. So wird die Erhaltung der historischen Baukultur sowie die Minimierung von Umweltbelastungen sowohl im Bau als auch im Betrieb dieser Brücken gefördert.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Artikel von der TU Dresden hier, die Deutsche Bahn bezüglich ihrer Brückensanierungsmaßnahmen hier und die technischen Entwicklungen aus dem Bereich der Ingenieurwissenschaften hier.