Ausgezeichnete Eisenbahnbrücke dank Schweizer Carbon-Seilen

Die neue Grenzbrücke bei Küstrin wird von einem strahlend weißen Netzwerkbogen mit 130 Metern Spannweite getragen. Stabilisiert wird die Konstruktion durch 88 Zugglieder aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Diese Carbon-Hänger wurden maßgeblich an der Empa entwickelt, getestet und begutachtet. Erstmals weltweit kamen sie bei einer Eisenbahnbrücke zum Einsatz, umgesetzt vom Empa-Spin-off Carbo-Link. Die Konstruktion ermöglicht eine besonders materialeffiziente Bauweise und reduziert die CO₂-Emissionen im Vergleich zu einer herkömmlichen Stahlkonstruktion. Für dieses Pionierprojekt erhielt die Brücke sowohl den britischen „Bridges International Award“ als auch den Deutschen Brückenbaupreis.

Vorteile von CFK gegenüber Stahl

Die Jury des Deutschen Brückenbaupreises bewertete die Oderbrücke nicht nur als ingenieurtechnisches Meisterwerk, sondern auch als wirtschaftlich und nachhaltig wegweisend. Durch die Verwendung der 88 Carbon-Hänger wurde das Eigengewicht der Konstruktion im Vergleich zu herkömmlichen Flachstahlhängern deutlich reduziert. CFK überzeugt durch hohe Zugfestigkeit, bessere Ermüdungsfestigkeit und geringeres Gewicht. Dies eröffnet neue gestalterische Freiheiten, die im transparenten Erscheinungsbild der Oderbrücke sichtbar werden. Zugleich senken die Materialeinsparungen die Baukosten und reduzieren langfristig den Wartungsaufwand. Insgesamt konnten etwa 500 Tonnen Stahl und 1.350 Tonnen Stahlbeton eingespart werden. Eine von Urs Meier erstellte Nachhaltigkeitsstudie zeigt zudem, dass die Carbon-Variante rund 20 Prozent weniger CO₂-Emissionen verursacht als eine Stahlkonstruktion.

Einsatz im schweren Eisenbahngüterverkehr

Die zweigleisige Netzwerkbogenbrücke in Verbundbauweise ist mit vorgespannten CFK-Hängern ausgestattet und für den Eisenbahngüterverkehr ausgelegt. Zwar wurden Carbon-Seile zuvor bereits in anderen Brückenbauwerken eingesetzt, jedoch erstmals bei einer Konstruktion, die für hohe Lasten im Güterverkehr ausgelegt ist. Das Bauwerk ermöglicht Zugfahrten mit bis zu 120 Kilometern pro Stunde, was umfangreiche Prüfungen und komplexe Genehmigungsverfahren erforderte. Die Hänger wurden vom Empa-Spin-off Carbo-Link entwickelt, gegründet von Andreas Winistörfer. Nach dem erfolgreichen Einsatz bei der Stuttgarter Stadtbahnbrücke ist dies bereits das zweite Großprojekt mit Carbon-Zuggliedern in einem Netzwerkbogen.

Forschung und Gutachten durch die Empa

Die Ermüdungsversuche für die Oderbrücke wurden überwiegend von einem Team der Empa-Abteilung „Structural Engineering“ in der Bauhalle der Empa durchgeführt. Die Untersuchungen bestätigten die erforderliche Dauerfestigkeit des CFK-Materials. Ergänzend erstellte die Empa-Abteilung „Mechanical Systems Engineering“ ein technisches Gutachten, das die Tragfähigkeit der Carbon-Hänger bewertete. Mit diesen Arbeiten legte die Empa die Grundlage für eine neue Generation filigraner Netzwerkbogenbrücken, bei denen CFK-Zugglieder tragende Elemente darstellen.