Österreich ist ein Land der Brücken. Viele davon erreichen in den kommenden 20 Jahren das Ende ihrer geplanten Lebensdauer, während der Verkehr und damit die Belastung der Tragwerke steigt. Hier setzt das Forschungsprojekt „NINA – Nachhaltigkeitsoptimierte Infrastruktur“ an.
Ein Projektkonsortium unter Leitung des Austrian Institute of Technology (AIT) entwickelt bis Mai 2028 neue Methoden, um Spannbetonbrücken zuverlässiger zu überwachen, ihre Lebensdauer realistisch zu bewerten und den ökologischen Fußabdruck von Erhaltungsmaßnahmen zu senken.
Das Problem: unsichtbare Schäden in der Bewehrung
Der Großteil der Brücken in Österreich ist aus Spannbeton. Die Spannglieder, die dem Bauwerk seine Tragfähigkeit geben, liegen im Inneren des Betons – korrosionsanfällig und von außen nicht überprüfbar. Ein Spanndrahtbruch bleibt damit oft lange unentdeckt. Je länger Brücken in Betrieb bleiben müssen, desto mehr Lastwechsel ertragen sie, und desto wichtiger wird eine objektive, kontinuierliche Zustandserfassung.
Drei Handlungsfelder
NINA setzt vor allem in drei Bereichen an, um Brücken länger in Betrieb zu halten:
- Schädigungen rasch erfassen: Das Projekt kombiniert mehrere faseroptische Messverfahren mit Schallemissionsanalyse, um Spanndrahtbrüche präzise zu erfassen. Dazu kommen ein neues Kriterium, das Risse als Vorwarnung vor einem Bruch bewertet, sowie ein Modell, mit dem die Breite der Lücken bei Drahtbrüchen erfasst werden kann. Parallel wird die Datenbasis zum Ermüdungsverhalten von Recyclingbeton erweitert – aktuell die fehlende Grundlage für dessen Zulassung im Brückenbau.
- Zuverlässigkeit und Lebensdauer besser bewerten: Verkehrsdaten liefern die Grundlage für genauere, ortsspezifische Lastmodelle, ergänzt um Daten zu Temperaturlasten aus Wetter- und Klimaprognosen. Messdaten und Lastmodelle ermöglichen eine fundierte Quantifizierung von Zuverlässigkeit und Restlebensdauer. Auch das bestehende Modell für kritische Biegeschubrisse wird erweitert, um zu erfassen, wie Spannbetonbrücken mit geringer Querkraftbewehrung auf Ermüdung reagieren.
- Nachhaltigkeit von Maßnahmen bewerten: NINA analysiert, wie sich Verkehrsmaßnahmen auf das Global Warming Potential (GWP) auswirken. Quantifiziert wird zudem, wie viel CO₂-Äquivalent sich durch Recyclingbeton und klinkerreduzierte Zemente bei Neubau und Verstärkung von Brücken einsparen lässt.
Das Know-how für diese drei Bereiche kommt von den Projektpartnern: TU Graz, TU Wien, PORR Bau GmbH, ACI Monitoring GmbH, Burtscher Consulting GmbH und Bilfinger Nuclear & Energy Transition GmbH.
Mehr Lebensdauer, weniger Emissionen
Ziel des Forschungsprojekts ist es, digitale Zwillinge österreichischer Brücken zu ermöglichen. Diese Zwillinge sollen künftig Messdaten mit statischen Berechnungen verknüpfen und gegebenenfalls in Echtzeit Alarm- und Warnwerte auslösen. Dafür kommen in Richtlinien übertragbare Bewertungsmethoden sowie eine Ökobilanzierung zum Einsatz, die den Mehrwert einer verlängerten Brückenlebensdauer sichtbar macht. Das Ergebnis: mehr Sicherheit – und ein realistischer Weg, Recyclingbeton auch im Brückenbau einzusetzen.
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