Leicht und wartungsfrei: Deshalb sollten wir in Aluminium für Brückenbau investieren
Aluminium wird seit Jahren in der Industrie verwendet, und die meisten von uns sind es gewohnt, Aluminium in verschiedenen Alltagsprodukten zu sehen. Aber was viele vielleicht nicht wissen, ist, dass Aluminium andere Materialien im Brückenbau vorteilhaft ersetzen kann.
Hydro ist führend in der norwegischen Aluminiumproduktion und möchte die Möglichkeiten des Materials fördern. Thomas B. Svendsen ist Ingenieur bei Hydro und spricht über das Potenzial der Verwendung von Aluminium in neuen Bereichen. Er sagt, die Möglichkeiten seien enorm, und dass der Brückenbau ein Bereich sei, in dem es an der Zeit sei, neue Methoden in Betracht zu ziehen.
„Aus einem hochtechnischen Bereich kommend, sehe ich oft einen Mangel an Wissen über Aluminium in einigen Ingenieurkreisen sowie in den Vorschriften. Seit Jahren sind Stahl und Beton die dominierenden Materialien, weil es immer so gemacht wurde. Es gab einige Innovationen im Hinblick auf den Bau von Brücken aus Holz oder Verbundwerkstoffen, und es gab einige Tests mit Aluminium, aber nicht in großem Maßstab“, sagt er.
„Unser Ziel bei Hydro ist es, die Eigenschaften von Aluminium für den Einsatz in der Industrie zu beleuchten. Wir sind in einer einzigartigen Position, da wir die gesamte Wertschöpfungskette vom Bergbau bis zu Halbfertigprodukten abdecken. Wir sind auch weltweit führend im Aluminiumrecycling.“
Die Industrie muss in neuen Wegen denken
Svendsen spricht über die offensichtlichen Vorteile der Verwendung von mehr Aluminium in größeren, umfassenderen Projekten, einschließlich der Verkehrsinfrastruktur. Aluminium ist stark und leicht und daher einfach zu handhaben. Es ist leicht zu formen und zu verarbeiten. Es hat eine lange Lebensdauer und erfordert nur sehr wenig Wartung. Es ist leicht zu recyceln und kann endlos wiederverwendet werden.
Diese Eigenschaften eignen sich gut für den Brückenbau, sagt er und fügt hinzu, dass ein jüngster Wandel das Interesse an neuen Materialien geweckt hat.
„Heute gibt es andere Perspektiven und Argumente“, sagt Svendsen. „Dazu gehören das Klima, Umwelteinsparungen, Wertschöpfungsketten, mehr Fokus auf Nachhaltigkeit. Ein neues Element, das ins Bild gekommen ist, sind Emissionsreduzierungen, zusätzlich zu den Kosten.“
Was Brücken betrifft, zeigen mehrere Projekte, dass Aluminium tatsächlich einen Platz hat. 1995 baute Norwegen seine erste Aluminiumbrücke, die Forsmo-Brücke in Nordland. Die Brücke hat sich gut gehalten und ist ein Beweis dafür, dass Aluminiumbrücken nur minimalen Wartungsaufwand benötigen. Ebenso hat die Arvida-Brücke in Kanada, die 1950 gebaut wurde, mehrere Inspektionsrunden bestanden. Weitere Brücken sind jetzt in Entwicklung.
Mega-Projekt mit Aluminium im Kern
Die Langenuen-Brücke könnte das spannendste Projekt in der Entwicklung sein. Sie ist Teil des ehrgeizigen Fergefri E39-Projekts in Norwegen, das darauf abzielt, eine reibungslosere und effizientere Reiseroute entlang der Westküste des Landes zu schaffen. Die Brücke über den Langenuen-Sund, südlich von Bergen, soll aus Aluminium gebaut werden.
„Wir arbeiten seit 2016 daran. Der Entwickler des E39-Projekts wollte das gesamte Kostenbild betrachten und prüfen, ob Technologien aus anderen Branchen helfen könnten. Sie wollten Materialien, die Lieferkette und den Bau betrachten und Erfahrungen unter anderem aus der Ölindustrie gewinnen. Aluminium hatten sie jedoch nicht in Betracht gezogen“, sagt Svendsen.
„Als wir die Studie begannen, mussten wir zunächst feststellen, dass es technisch möglich war, eine Brücke dieser Größe aus Aluminium zu bauen. Wir haben auch die Kosten für die Verwendung von Aluminium im Vergleich zu Stahl berücksichtigt. Aluminium ist normalerweise teurer als Stahl, aber es gibt viele Synergieeffekte. Ein Beispiel dafür ist, dass die Gewichtseinsparungen, die man mit Aluminium erzielt, den Einsatz von Beton reduzieren können.“
Er erwähnt andere Brückenprojekte in Norwegen, die Aluminium verwenden und entweder abgeschlossen oder in Planung sind.
„Die Grøndøla-Brücke besteht aus Beton, aber Aluminium wird anstelle von Stahl als Verstärkung verwendet. Dies führt zu mehreren positiven Effekten“, sagt er. „Zum Beispiel verwendet man weniger Beton, reduziert die Wartungskosten über die Lebensdauer der Brücke und profitiert von der Wiederverwertbarkeit.“
Der Bedarf an weniger Beton bedeutet, dass die CO2-Emissionen reduziert werden. Beton ist das weltweit am häufigsten verwendete Baumaterial und macht 5 bis 8 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen aus. Die Produktion von Zement, dem eigentlichen Bindemittel im Beton, macht 80 bis 90 Prozent der Emissionen von Beton aus.
Eine Aluminiumbrücke erfordert auch weniger Wartung. Und nach vielen Jahren, wenn die Brücke schließlich ihr Lebensende erreicht, kann das Aluminium, aus dem die Brücke gebaut ist, recycelt und zu einer neuen Brücke oder einem Autoteil werden.
„Die Grøtta-Brücke ist eine weitere, die aus Aluminium gebaut wird und zu geringeren Emissionen und niedrigeren Wartungskosten als die traditionellen Alternativen beitragen wird“, sagt Svendsen und fügt hinzu, dass das neueste Aluminiumbrückenprojekt in Norwegen die Hangarbroen in Trondheim ist. „Diese wird Fußgänger und Radfahrer über eine Eisenbahnlinie führen.
„Die Eisenbahn ist ziemlich breit, mit mehreren Gleisen, daher kann die Brücke nicht zu hoch gebaut werden, da dies eine zu starke Steigung für den Fahrradweg bedeuten würde, und auch nicht zu niedrig, da dies zu Konflikten mit den Zügen führen würde. Die Verwendung von Aluminium stellt sicher, dass die Brücke schlank und schmal ist, aber dennoch stark genug, um beispielsweise Schneeräumungen standzuhalten.“
Strahlende Zukunft
Svendsen weist darauf hin, dass diese drei Brücken einzigartige Herausforderungen haben und dass diese Projekte Hydro die Möglichkeit bieten, zu beweisen, dass es physisch möglich ist, Aluminium für die Brücken zu verwenden. Und dass dies erst der Anfang ist.
„Wir erhalten Anfragen aus Kanada und mehreren Ländern in Europa, und wir sprechen mit Universitäten, die großes Interesse an den Projekten zeigen. Dies könnte für uns als Materiallieferant ein großer Markt werden.
Und es sind nicht nur Brücken, die von den guten Eigenschaften des Aluminiums profitieren können. Svendsen nennt Offshore-Windturbinen, die heute mit Stabilität und schweren Konstruktionen zu kämpfen haben, sowie Photovoltaiksysteme und Kraftwerke als relevante Industrien.
„Es ist wichtig, das Gesamtbild zu betrachten. In Bezug auf die Lebensdauer“, sagt er. „Aluminium hat Eigenschaften, die es ermöglichen, über die gesamte Lebensdauer einer Brücke große Einsparungen zu erzielen. Und eine Brücke kann 100 Jahre stehen. Eine Masterarbeit an der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU) zeigt, dass das Wartungselement einer traditionellen Brücke oft die Baukosten übersteigt.
„Es ist daher wichtig, das Wissen über alternative Materialien zu erweitern. Wir möchten die Industrie in diesem Bereich unterstützen.“
