Ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit (NaBrüEis)

In den nächsten Jahren sind viele der bestehenden Eisenbahnbrücken im deutschen Eisenbahnstreckennetz zu ersetzen. Hierbei sind für die kleinen und mittleren Spannweiten Stahl- und Verbundbrücken in Hinblick auf Erstellungskosten gegenüber Massivbrücken meist nicht konkurrenzfähig. Durch die Betrachtung zusätzlicher Kriterien über die Erstellung hinaus auf den gesamten Lebenszyklus einer Brücke können sich Chancen für stählerne Brückenkonstruktionen gegenüber den Massivbaulösungen ergeben.

Im Bereich Ingenieurbau/Brückenbau gibt es derzeit kein eingeführtes Beurteilungssystem zur Nachhaltigkeit. Eisenbahnbrücken werden i. d. R. rein nach Kosten beim Neu- oder Ersatzbau vergeben. Für weitergehende Auswirkungen existieren bisher keine systematischen Untersuchungen, die die Vorteilhaftigkeit von Eisenbahnbrücken mit hohem Vorfertigungsgrad und geringen Instandhaltungsaufwand berücksichtigen. Daneben sind ökologische Aspekte von großer gesellschaftlicher Relevanz.

Die ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken ist das übergeordnete Ziel. Die drei Aspekte der ökologischen, ökonomischen und sozial/funktionalen Qualität werden über den gesamten Lebenszyklus, sowie auf unterschiedlichen Untersuchungsebenen für die spezifischen Anforderungen von Eisenbahnbrücken betrachtet. Es werden Detailuntersuchungen an kritischen Punkten, die für die Dauerhaftigkeit eine Rolle spielen, durchgeführt. Da die Verbesserung ermüdungskritischer Details auf die Lebensdauer des gesamten Bauwerks sowie auf dessen Instandhaltungskosten und –zyklen und in weiterer Konsequenz auf das Streckennetz Auswirkungen haben, sind hier neben gezielten versuchsgestützten Untersuchungen numerische Untersuchungen geplant. Es ist ersichtlich, dass zwischen den Ebenen zahlreiche Wechselwirkungen bestehen, die identifiziert, untersucht und quantifiziert werden müssen.

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiterinnen: Dipl.-Ing. Philippa Maier, Dipl.-Ing. Stephanie Breunig

Lehrstuhl für Metallbau,Technische Universität München
Leiter der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. (NDS) Martin Mensinger

Lehrstuhl für Bauphysik, Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung, Universität Stuttgart
Leiter der Forschungsstelle:
Prof. Dr. Ing. Dipl.-Phys. Klaus Sedlbauer

Versuchsanstalt für Stahl, Holz- und Steine, Karlsruher Institut für Technologie
Leiter der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer

DB Netz AG, Frankfurt

Dieses IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Für die Förderung des Foschungsvorhabens danken wir ebenfalls:

• Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart
• AG der Dillinger Hüttenwerke GTS, Dillingen/Saar
• Büchting + Streit AG, München
• Donges Steel Tec GmbH, Darmstadt
• Eiffel Deutschland Stahltechnologie, Duisburg
• Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe
• Max Bögl Stahl und Anlagenbau GmbH & Co. KG, Sengenthal
• Meyer + Schubart, Wunstorf
• MCE Stahl- und Maschinenbau GmbH & Co. KG, Linz
• Pitec GmbH, Ehingen
• Stahlbau Magdeburg GmbH, Magdeburg
• Wolfram Schleicher Ingenieurbüro, Eichwalde

seit Januar 2013

AiF / IGF 353 ZN