Smart Circular Bridge (SCB) ist ein Projekt zum Bau von zwei Fußgänger- und Fahrradbrücken aus Flachsfasern. Die erste Brücke wurde 2022 in Almere eingeweiht, eine zweite befindet sich in Ulm im Bau (Stand 2024).
Das Projekt wird von der Technischen Universität Eindhoven in Zusammenarbeit mit 14 Projektpartnern geführt und soll zeigen, dass es möglich ist, Brückenbau klimafreundlich, bio-basiert und zirkulär zu schaffen.
Geschichte
BearbeitenDie erste „Smart Circular Bridge“ mit einer Spannweite von 15 Metern wurde aus rund 3,2 Tonnen Flachsfasern realisiert. Sie wurde auf der internationalen Gartenbauausstellung Floriade im niederländischen Almere errichtet und am 22. April 2022 eröffnet.
Die zweite Brücke wird in der Altstadt von Ulm realisiert. Bereits 2016 war ein Vorgängermodell als "eingeschränkt tauglich" bewertet worden. Bei einem zweiten Anlauf im Jahr 2023 hielt der Steg Belastungstests nicht stand. Umgesetzt wird nun ein drittes Modell. Der Bau wurde vom Bund der Steuerzahler kritisiert, da die Kosten von ursprünglich kalkulierten € 330.000 auf € 880.000 angestiegen sind.[1]
Material und Produktionsprozess
BearbeitenFlachs wird seit Jahrtausenden in Form von Kleidungsstücken, Säcken oder robusten Schiffstauen genutzt. Kombiniert mit speziellen Kunststoffen entsteht aus ihr ein leichter und hochstabiler Werkstoff, der in seinen Eigenschaften etwa mit Aluminium oder Stahl vergleichbar ist. Dieser sogenannte Bioverbundwerkstoff besteht aus Fasern und Harz. In einem Bioverbundwerkstoff sorgen die Naturfasern hauptsächlich für die Festigkeit, und das Bioharz verklebt diese Fasern miteinander. Durch die Schaffung dieses neuen Materials bietet der Bioverbundwerkstoff viel Gestaltungsfreiheit. Es wird möglich, strukturell optimierte sowie ressourceneffiziente Designs zu entwerfen.[2][3][4]
Die SCB-Brücken selbst werden als komplette Elemente im Vakuuminfusionsverfahren hergestellt. Im ersten Schritt wurde eine Negativform des Brückenelements mit Matten aus Flachsfasern ausgelegt. Darauf wurden mit Flachsmatten abgedeckte Blöcke aus Polyurethanschaum (35 kg/m 3 ) dicht an dicht platziert. Das gesamte Paket wurde nochmals mit Flachsmatten und einem Vakuumbeutel umwickelt. Nach dem Absaugen der Luft sorgt das entstehende Vakuum dafür, dass das Polymer kontrolliert einfließen und alle Hohlräume ausfüllen kann. Im Verlauf dieses Infusionsprozesses werden alle Blöcke kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Aushärtung des Polymers dauert etwa einen Tag. Damit ist das gesamte Element fertig.[3]
Structural Health Monitoring
BearbeitenDie sogenannte Structural Health Monitoring (SHM)-System überwacht ständig die Struktur der Brücken und ihr Materialverhalten, bewertet aber auch ihren Grad der strukturellen Sicherheit. Es verwendet innovative und sensible faseroptische Sensoren (FBGs).[5] Knapp 100 Sensoren, die in den Brücken eingebaut werden, liefern Echtzeitdaten zum Materialverhalten im Alltag. Diese Daten werden ständig gesammelt und von Forschern sowie mit Künstlicher Intelligenz (KI) ausgewertet. Dabei kann Fragen über der Verhältnis der Material in verschiedenen Belastungs- und Gewittersituationen geantwortet werden. Die Beschleunigungssensoren erfassen selbst feinste Schwingungen, die etwa durch Wind entstehen.[2] Gleichzeitig können Ingenieure mit diesen Daten ihre Berechnungs- und Materialmodelle verfeinern. Auf dieser Basis werden sie Werkstoffe und Konstruktionsmodelle für die nächsten Brücken und viele weitere Anwendungen weiterentwickeln.[3]
Die Almere-Brücke hat ein öffentliches Dashboard, das jederzeit mit Live-Überwachungsdaten aktualisiert wird.[6]
Die Daten der Sensoren von der Brücke in Ulm werden durch ein Klangprojekt dargestellt.
Projektpartner
Bearbeiten- TU/e, Eindhoven University of Technology (NL), Lead Partner
- Centre of Expertise Biobased Economy (NL)
- KU Leuven (BE)
- Universität Stuttgart (GER)
- Vrije Universiteit Brussel (BE)
- 24SEA (BE)
- Com&Sens (BE)
- FiberCore Europe (NL)
- FibR (GER)
- Lineo - groupe NatUp fibres (FR)
- Proesler Kommunikation (GER)
- Van Hattum en Blankevoort (NL)
- Gemeente Almere (NL)
- Gemeente Bergen Op Zoom (NL)
- Stadt Ulm (DE)
Weblinks
Bearbeiten- Brücke aus Hightech und Flachs, forschung leben – das Magazin der Universität Stuttgart, Oktober 2022
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Jürgen Klotz: Teure Ökobrücke in Ulm - eine Hochzeit mit Hindernissen, in: SWR Aktuell vom 29. Oktober 2024.
- ↑ a b Interreg North-West Europe Smart Circular Bridge [Pressemitteilung]: Innovationen für den Klimaschutz: High-Tech-Brücke mit Flachs gebaut. 7. April 2022.
- ↑ a b c Smart Circular Bridge (SCB) for pedestrians and cyclists in a circular built environment. Abgerufen am 2. Dezember 2024.
- ↑ Brücke aus Hightech und Flachs | Universität Stuttgart. Abgerufen am 2. Dezember 2024.
- ↑ Interreg North-West Europe Smart Circular Bridge: Neue Werkstoffe für den Brückenbau [Flyer]. 17. Februar 2023 (nweurope.eu [PDF]).
- ↑ Almere Bridge SHM Dashboard. Abgerufen am 2. Dezember 2024.