Spannbetonbrücken werden 100 Jahre alt: Stahlseile im Inneren können künftig nicht mehr rosten

Der Einsturz der 53 Jahre alten Carola-Brücke in Dresden am 11. September 2024 ist das spektakulärste deutsche Beispiel für die Gefahren, die von alten Spannbetonbrücken ausgehen. Das Rosten der stählernen Seile im Inneren der Brücken, die dem Beton Festigkeit verleihen, ist weltweit ein Problem. Deshalb werden solche Brücken oft schon nach 30 Jahren ersetzt, spätestens aber nach 60. Allium Engineering, ein junges US-Unternehmen in Billerica im US-Bundesstaat Massachusetts, das aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) hervorgegangen ist, hat ein Verfahren entwickelt, das derartige Brücken 100 Jahre und älter werden lässt, ohne dass sie Gefahr laufen einzustürzen. Sie statten die rostanfälligen Seile aus Baustahl mit einer Hülle aus korrosionsfestem Edelstahl aus.

Das Ende der Brücken beginnt mit kleinen Rissen

So lange Beton die Seile dicht umschließt besteht keine Gefahr. Doch mit der Zeit entstehen Risse, in die Wasser eindringt. Im Winter ist es wegen der Streumittel sogar salzhaltig, also noch korrosiver. Wenn die Risse nicht entdeckt und schnell geschlossen werden, beginnen die Seile zu rosten, bis sie so dünn geworden sind, dass sie zumindest die schweren Lkw nicht mehr verkraften. Edelstahl ist gegen derartige Angriffe immun.

Bisher genutzte Materialien sind ungeeignet

„In den USA hält eine typische Brückenfahrbahn durchschnittlich etwa 30 Jahre“, sagt Steve Jepeal, Metallurgie-Doktorand am MIT, der das Unternehmen gemeinsam mit Sam McAlpine gegründet hat, der im gleichen Fach promoviert. „Wir ermöglichen eine Lebensdauer von 100 Jahren. Es gibt einen enormen Rückstau an Infrastruktur, die ersetzt werden muss, und die, offen gesagt, schneller gealtert ist als erwartet, vor allem, weil die Materialien, die wir damals verwendet haben, nicht für diese Aufgabe geeignet waren. Wir versuchen, die Dynamik des Wiederaufbaus der amerikanischen Infrastruktur zu nutzen, aber so, dass sie von Dauer ist.“

Die ersten korrosionsfesten Seile sind schon im Einsatz

Dazu überziehen sie den Rohling, aus dem die Drahtseile herstellt werden – das ist ein dicker Stahlblock, der typischerweise zwölf Meter lang ist – mit einer Hülle aus Edelstahl. Der so präparierte Block wird erhitzt, sodass er rot glüht, und wird dann durch zahlreiche Walzenpaare geschickt, die ihn immer dünner machen. Am Ende, wenn die Solldicke erreicht ist, ist der Block auf vielleicht zwei Kilometer länge angewachsen. Die Edelstahlhaut trägt er dann immer noch, doch zu 95 Prozent besteht er aus billigem Baustahl. Seile aus 100 Prozent Edelstahl wären bei weitem zu teuer. Die ersten Bauwerke sind bereits versuchsweise mit den korrosionsgeschützten Stahlseilen ausgestattet worden.

via MIT

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