Neue Forschungsergebnisse machen den Weg frei für feuerverzinkte Straßenbrücken

(18.8.2014) Stahl- und Verbundbrücken für Verkehrszwecke wurden in Deutschland lange Zeit vorzugsweise durch Beschichten vor Korrosion geschützt, obwohl dieses nur eine Schutzdauer von rund 25 Jahren bietet. Die um ein Vielfaches dauerhaftere Feuerverzinkung kam bisher selten zum Einsatz, weil ihr Einfluss auf die Ermüdungs­festigkeit von zyklisch belasteten Bauteilen nicht ausreichend erforscht war.

100 Jahre Korrosionsschutz für stückverzinkte Brückenbauteile

Aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen mit Förderung durch das Bundesministeri­um für Wirtschaft und Energie belegen nun, dass eine Feuerverzinkung auch für dyna­misch belastete Bauwerke wie Straßenbrücken geeignet ist. Hierdurch wird der Weg frei für das Feuerverzinken von Stahl- und Verbundbrücken als Korrosionsschutz. Zu­dem wurde der Nachweis für eine theoretische Korrosionsschutzdauer von 100 Jahren für die stückverzinkten Brückenbauteile erbracht.

Laut einer Studie des Deutschen Instituts für Urbanistik (difu) zum „Ersatzneubau kommunaler Straßenbrücken“ sind 10.000 Straßenbrücken in Deutschland nicht mehr sanierbar und müssen in den nächsten Jahren komplett erneuert werden.

• Während an Betonbrücken primär Schäden durch Risse und Durchfeuchtungen zum Ersatzneubau führen,
• sind es bei Stahl- und Stahlverbundbrücken überwiegend Korrosionsschäden.

25-30 Jahre versus 100 Jahre

Für Brückenbauwerke wird in der Regel eine Lebensdauer von mindestens 100 Jahren gefordert.

• Werden Stahl- und Verbundbrücken durch Beschichten vor Korrosion geschützt, dann ist die Beschichtung erfahrungsgemäß nach rund 25-30 Jahren zu erneu­ern. Bezogen auf 100 Jahre sind neben einer Erstbeschichtung in der Regel also drei Erneuerungsbeschichtungen erforderlich, die nicht nur Kosten, sondern zu­meist auch erhebliche Verkehrsstörungen verursachen.
• Kommt eine Feuerverzinkung zum Einsatz, so sollte bei Zinküberzugsdicken von mindestens 200 Mikrometer eine Korrosionsschutzdauer von 100 Jahren in der Regel erreichbar sein.

Projekt/Bild von baum & baros Architekten aus dem Beitrag „Deutscher Verzinkerpreis 2013 entschieden““ vom14.10.2013

Geeignet, wenn...

Stahl- und Verbundbrücken sind zyklischen Belastungen ausgesetzt, die einen Nach­weis gegen Werkstoffermüdung gemäß DIN EN 1993-2 und DIN EN 1994-2 erfordern. Feuerverzinkte Bauteile sind bislang nicht in der Bemessungsnorm erfasst. Um nun die grundsätzliche Eignung der Feuerverzinkung für zyklisch belastete Brückenbauteile zu erbringen, wurden Versuche zur Ermüdungsfestigkeit an für den Brückenbau typischen Details (Kerbfällen) im feuerverzinkten und unverzinktem Zustand durchgeführt. Die an dem Forschungsprojekt beteiligten Wissenschaftler der Technischen Universität Dort­mund, der MPA Darmstadt und des Instituts für Korrosionsschutz Dresden kamen zu dem Ergebnis, ...

• dass die Feuerverzinkung für den Einsatz an zyklisch belasteten Brückenbau­teilen geeignet ist,
• wenn bestimmte Konstruktions- und Ausführungsaspekte berücksichtigt werden.

Diese sind in einer von den Wissenschaftlern erstellten Arbeitshilfe zur Anwendung der Feuerverzinkung im Stahl- und Verbundbrückenbau dargestellt.

Bild vergrößern

Pilotprojekt und feuerverzinkte Brücken mit Zustimmung im Einzelfall

Als Ergebnis des Forschungsvorhabens befindet sich derzeit im Rahmen eines Pilot­projektes eine feuerverzinkte Stahl-Verbund-Brücke an der Autobahn A44 im Bau (Bild oben). Wie diese Brücke können schon jetzt auch weitere feuerverzinkte Stahl- und Verbundbrücken mit Zustimmung im Einzelfall problemlos baurechtlich zugelassen werden.