Standardisierung und Ausweitung der Wiederverwendung von Fertigteilträgern

Der Rijkswaterstaat hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 klimaneutral zu sein. Allein angesichts der enormen Ersatz- und Renovierungsaufgaben ist dies eine gigantische Herausforderung. Aus diesem Grund arbeitet die staatliche Organisation eng mit dem Markt zusammen. Dabei werden auch die Möglichkeiten der Wiederverwendung von (Teilen von) Ingenieurbauwerken untersucht. Das Konsortium Groene Liggers V.O.F. hat bereits einen guten ersten Schritt getan, indem es mehr als 300 Träger von bestehenden Ingenieurbauwerken der Autobahn A9 für eine anderweitige Verwendung gesammelt hat. Jetzt geht es darum, die Wiederverwendung weiter auszubauen und zu standardisieren.

Das Schleifen und Erneuern von Trägern hat große Auswirkungen auf das Klima. Rijkswaterstaat war der Meinung, dass dies anders gemacht werden sollte. Daher wurde 2020 eine Innovationsausschreibung (SBIR) gestartet, um gemeinsam mit dem Markt ein kreisförmiges Viadukt zu entwerfen. "Wir haben von Rijkswaterstaat aus sechs Monate lang eine offene Lernumgebung geschaffen, in der Unternehmen in verschiedenen Konsortien miteinander brainstormen konnten", sagt Iris Lommerse, Innovationsmanagerin bei Rijkswaterstaat. "Das Ergebnis waren 32 Bewerbungen, die von einem unabhängigen Ausschuss bewertet wurden. Zehn Konsortien machten sich daraufhin an die Arbeit an einer Machbarkeitsstudie, aus der drei Entwürfe ausgewählt wurden, die einen Prototyp entwickeln durften, darunter Liggers 2.0 und das Konsortium Closing the Loop, bestehend aus Nebest, Antea Group, Stukton Civiel und GBN." 

Ernte von Trägern

Bei dem Konzept "Closing the Loop" wird ein altes Viadukt wie Legosteine auseinandergenommen und an einem anderen Ort als neues Viadukt wieder aufgebaut, erklärt Frank Rens von GBN. "Oder wenn das neue Viadukt breiter sein muss, verwandeln wir zwei schmale Viadukte in ein neues Kunstwerk. Das Kreisviadukt auf der A76 bei Nuth wird der erste Prototyp dieses Konzepts sein. Inzwischen arbeiten wir auch an einer Ausweitung des Konzepts, wobei wir uns zunächst nur auf die Wiederverwendung der vorgefertigten Träger konzentrieren. Da alle Beteiligten, einschließlich Rijkswaterstaat, das Potenzial dieses Konzepts sahen, wurde der Fehdehandschuh aufgenommen, um mit der Skalierung und Standardisierung des Konzepts zu beginnen, so dass es in einigen Jahren bei neuen Aufträgen standardmäßig verlangt und vom Markt weitgehend übernommen und umgesetzt werden kann. Wir befinden uns jetzt in dieser Phase und nutzen die Verbreiterung der A9, um Träger zu sammeln und zu lernen, was für eine Ausweitung erforderlich ist.

Forschung zur Restlebensdauer

Die A9 wird verbreitert und weitgehend vertieft. "Elf bestehende Viadukte werden damit alle überflüssig", sagt Jason Koppelle, Produktmanager für Betonforschung bei Nebest. "Sie stammen aus den 1970er Jahren, sind nur knapp 50 Jahre alt und haben damit das Ende ihrer Lebensdauer noch nicht erreicht. Anhand von Materialuntersuchungen und Restlebensdauerberechnungen haben wir bereits für die erste Charge von Trägern gezeigt, dass sie problemlos weitere hundert Jahre halten können. Über 300 Balken werden also in drei Phasen abgebaut. Ein Teil davon wurde bereits entnommen, die zweite Phase wird Ende dieses Jahres stattfinden, und die letzten Träger werden wir Anfang 2025 ernten." Laut Jason geht der Abbau relativ schnell voran. "Bei den meisten Viadukten wird zunächst eine provisorische Stütze angebracht, um die Träger 'aufzufangen'. Dann werden die Druckschicht und die Querverbindungen durchgesägt und die Träger freigelegt, woraufhin sie herausgehoben und zu einem Zwischenlager transportiert werden."

Das richtige Spiel

Die meisten der auf der A9 entnommenen Träger haben bereits einen Bestimmungsort: Ein Teil wird für die A44 verwendet, ein anderer Teil für den Bau eines neuen Bauwerks auf der N201 in der Provinz Nordholland. "Die übrigen geernteten Träger werden in die nationale Brückenbank aufgenommen und warten auf ein zweites Leben", sagt Lommerse. "Für diese Träger sind wir gerade dabei, den richtigen Partner zu finden". Rens fügt hinzu: "Die A44 wird noch ausgeschrieben, so dass es noch viel Spielraum gibt, um das Design an die geernteten Träger anzupassen. Die Träger werden ohnehin leicht gekürzt und passen damit in die verschärften Berechnungsvorschriften."

Der Umweltnutzen der Wiederverwendung von Trägern ist erheblich. Die CO2-Einsparungen belaufen sich auf bis zu 97% im Vergleich zur Verwendung eines neuen Trägers. "Wir sind uns jedoch bewusst, dass wir mit einem Markt konkurrieren, der sehr effizient und linear ist. Wiederverwendung bedeutet zusätzliche Arbeit. Deshalb ist es wichtig, sie zu standardisieren und eine optimale Rollenverteilung zwischen dem Markt und den staatlichen Stellen zu finden. Schließlich haben neben dem Rijkswaterstaat auch Wasserverbände, Gemeinden und Provinzen Ingenieurbauwerke und Viadukte in ihrem Gebiet, die für eine Wiederverwendung in Frage kommen". Lommerse: "Nach der Standardisierung können wir mit der Skalierung beginnen, indem wir die Wiederverwendung z. B. in der Auftragsvergabe festschreiben, so dass sie bei künftigen Projekten prozessual angewendet wird. Die Standardisierung ist auch das Sprungbrett für die Wiederverwendung anderer Teile eines Viadukts. Ein Teil davon ist die Technologie, die es zu lösen gilt, aber die größte Herausforderung liegt in der Gestaltung des Prozesses. Und das ist es, was wir jetzt gemeinsam lernen".