Carbonbeton­brücke im Deutschen Museum erfolgreich errichtet

Wissenschaftler des Institutes für Massivbau konstruieren eine eindrucksvolle Brücke, die die Bandbreite der Carbonbetonbauweise exemplifiziert
Autor: Marc Koschemann

Im Zuge der „Zukunftsinitiative“, der umfassenden Generalsanierung und -modernisierung [1] des Deutschen Museums in München [2] wird zukunftsfähigen Innovationen noch mehr Raum geboten. Dazu gehört in der Abteilung Brücken- und Wasserbau nun auch  eine Brücke aus Carbonbeton als Ausstellungsstück.

Die Carbonbetonbrücke ist mit einer Länge von 9,50 m und einer Breite von 1,20 m als filigrane Konstruktion aus zwei flach geneigten Stützen und einem dreigeteilten Überbau konzipiert. Die gestalterischen und konstruktiven Möglichkeiten des leichten Bauens mit Beton und Carbonbeton werden vor allem durch die schlanken v-förmigen Stützen und das Konstruktionsgewicht von lediglich 2,1 t aufgezeigt. Maßgeblichen Anteil dafür haben die kraftflussoptimierte Form und der Sandwichaufbau des Überbaus.

Der dreischichtige Aufbau variiert in der Höhe zwischen 60 und 160 mm. Die zweiachsig gekrümmte Unterseite und die ebene Deckschicht bestehen aus einer 20 mm dicken Schicht Carbonbeton. Die Schicht dazwischen besteht aus Infraleichtbeton mit einer Dichte von ca. 800 kg/m³.

Anhand einer 3D-Modellierung der Brücke wurden die Geometrie hinsichtlich des Lastabtrags und der Konstruktion optimiert sowie Schalungen aus gefrästem Sperrholz gefertigt. Nach erfolgreicher Herstellung und Beprobung eines identischen Testexemplars wurden die beiden Stützen und die unteren Schalen des dreiteiligen Überbaus im Otto-Mohr-Laboratorium [3]  gefertigt und zum Einbauort in ca. 3 m Höhe nach München ins Deutsche Museum transportiert. Dafür wurden die filigranen Elemente auf Holzunterkonstruktionen gelagert und ein höhenverstellbares und horizontal verschiebbares Unterstützungssystem auf einer Arbeitsplattform errichtet. Nach Ausrichtung der fünf Brückensegmente wurde die Randschalung montiert und Infraleichtbeton als Zwischenschicht vor Ort eingebracht. Komplettiert wurde die Brücke mit einer Deckschicht aus Carbonbeton. Gut vier Wochen später konnte die Unterstützungskonstruktion entfernt werden. Seitdem ist die Ausstellungsbrücke eine eigenständige Konstruktion und voll belastbar. Die Betonflächen wurden abschließend gereinigt und imprägniert, wodurch das Erscheinungsbild der filigranen Konstruktion nochmals aufgewertet wurde.

Die Brücke ist bereits das zweite Ausstellungsstück aus Carbonbeton, welches das Deutsche Museum bereichert. Seit 2017 befindet sich in der Dauerausstellung zum Deutschen Zukunftspreis des Bundpräsidenten das Modul für die 2016 ausgezeichnete Innovation [4] „Faszinierendes Material Carbonbeton – sparsam, schonend, schön“.[5] 

Die Carbonbetonbrücke wurde als ein Demonstrator für das Schwerpunktprogramm 1542 „Leicht Bauen mit Beton – Grundlagen für das Bauen der Zukunft mit bionischen und mathematischen Entwurfsprinzipien“[6]  erstellt, welches durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) [7] gefördert wurde.

Unterstützt wurde das Vorhaben zudem durch die Firmen Heidelberger Beton GmbH [8] und HICONFORM – Freitaler Modellwerkstätten eG [9] sowie dem Institut für Baustoffe der TU Dresden[10]  und dem Institut für Massivbau der TU München[11] .

Besonderen Dank gilt den Mitarbeitern des Deutschen Museums für die Ausstellungsmöglichkeit und die Unterstützung vor Ort.

Die Carbonbetonbrücke kann ab der geplanten Wiedereröffnung Ende 2021 /Anfang 2022 in der Abteilung Brücken und Wasserbau des Deutschen Museums besichtigt werden. Auch die Ausstellung zum Deutschen Zukunftspreis ist dort dann wieder zugänglich.

Pressekontakt:
Sandra Kranich
 
Telefon: +49 351 484 56 714

Quellen:
  [1]https://modernisierung.deutsches-museum.de/
  [2]https://www.deutsches-museum.de/
  [3]https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/labor
  [4]https://www.bauen-neu-denken.de/erstmalig-in-der-geschichte-des-deutschen-museums-exponat-aus-carbonbeton/
  [5]https://www.deutscher-zukunftspreis.de/de/team-1-2016 
  [6]https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/forschung/Forschungsfelder/Betone-Bauweisen/aeltere-projekte/SPP_1542
  [7]https://www.dfg.de/
  [8] https://www.heidelbergcement.de/de/beton
  [9]https://www.hiconform.de/
  [10]https://www.tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/ifb
  [11]https://www.bgu.tum.de/mb/startseite/