Holz im Infrastrukturbau 

Der Infrastrukturbau zählt zu den grössten CO₂-Emittenten der Schweiz. Hauptursache ist der Einsatz von Stahlbeton. Durch den vermehrten Einsatz von Holz könnte der Infrastrukturbau zur Dekarbonisierung beitragen. Erste gute Beispiele sind gebaut. Noch gibt es aber grosses Entwicklungspotenzial.

Bereits 1998 zeigte Stefan Zöllig in einem Grundlagenbericht auf, dass Holz als einheimischer Rohstoff eine kostengünstige und ökologische Alternative für Wildtierbrücken ist. Über 20 Jahre später bauen wir solche Bauwerke in Holz. Auch bei Lärmschutzwänden und weiteren Infrastrukturbauten wird Holz heute erfolgreich eingesetzt. Wir sind überzeugt, dass Holz im Infrastrukturbau einst standardmässig eingesetzt wird.

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Timbatec engagiert sich in Forschungsprojekten und auf politischer Ebene, damit Holz im Infrastrukturbau künftig mehr eingesetzt wird. Wir glauben daran, dass die politischen Rahmenbedingungen und neue Erkenntnisse aus der Forschung dem Baustoff Holz den Durchbruch im Infrastrukturbau bringen.

Motion "Erforschung und Innovation des Werkstoffs Holz für den Einsatz im Infrastrukturbau als Dekarbonisierungs-Beitrag"

Holz als CO₂-Speicher – auch im Infrastrukturbau?

Forschungs- und Umsetzungs-Strategie mit der Berner Fachhochschule

Bauen wir künftig Brücken für 40-Tonnen-Lastwagen aus Holz? 

Ein grosses Potenzial für den Einsatz von Holz im Infrastrukturbau liegt im Brückensektor, insbesondere bei Brücken über Autobahnen. Das knapp 2255 Kilometer lange Nationalstrassennetz der Schweiz umfasst 4270 Brücken – das sind rund zwei Brücken pro Strassenkilometer. Gebaut sind diese grösstenteils aus Stahl und Beton. Holz hingegen ist aktuell in nur rund drei Prozent in der Tragstruktur enthalten. Dabei hat der vielseitige Werkstoff grosses Potenzial, auch für den Bau von Brücken für grosse Lasten wie beispielsweise 40-Tonnen-Lastwagen.

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Forschende vom Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der Berner Fachhochschule BFH erarbeiten zusammen mit Partnern aus der Wirtschaft eine Machbarkeitsstudie, wie künftig Schwerlastbrücken standardmässig mit Holz gebaut werden können. Timbatec engagiert sich stark in diesem Projekt, denn wir sind überzeugt, dass solche Brücken bald realisiert werden können.

Arbeitsmodell der Machbarkeitsstudie

Die gezeigten Brückenelemente sind für eine Brücke quer zur Achse geplant. Damit kann beispielsweise eine Kantonsstrasse über eine 6-spurige Autobahn mit einer Mittelabstützung ausgeführt werden (2 x 22.5 Meter Spannweite als Zweifeldträger und 40 Tonnen Nutzlast). 

Modell Schwerlastbrücke

Die einzelnen Brückenelemente sind rund drei Meter lang und besehen aus einem Hohlkasten-Querschnitt aus Brettsperrholzplatten. Die TS3-Technologie verbindet die einzelnen Brückenelemente biegesteif miteinander, das erhöht die Torsionssteifigkeit und die einzelnen Platten wirken effizient zusammen.

Die Brückenelemente sind ein Arbeitsmodell, das die Möglichkeit schafft, die aktuellen Details direkter zu bewerten, um im laufenden Forschungsprojekt neue Lösungen auszuprobieren.

WHFF-Projekt 
Brückenelemente im Re-Use Gedanken
Fachpresse
WHFF-Projekt 

WHFF-Projekt 2021.15

  • Laufzeit: Januar 2022 bis Juli 2023
  • Förderorganisation: Bundesamt für Umwelt,
  • Wald- und Holzforschungsförderung WHFF
  • Fördersumme: CHF 107‘945.–
  • Projektleitung: BFH, Prof. Dr. Steffen Franke
  • Hauptumsetzungspartner: TS3, Timbatec, VSL SA

Weitere Informationen zum Projekt www.bfh.ch/ahb

Brückenelemente im Re-Use Gedanken

Ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung von der TS3-Technologie war der Langzeitprüfstand im Innenhof der BFH in Biel. Er wurde im Mai 2018 offziell eingeweiht und drei Jahre später rückgebaut, da die nötigen Erkenntnisse gewonnen wurden. Ganz im Sinne der Kreislaufwirtschaft wurde das Brettsperrholz des Langzeitprüfstandes für den Bau der Brückenelemente weiterverwendet.

Re-use vom Prüfstand
Fachpresse

Wo sind die Grenzen für Brücken aus Holz?

Die Grenzen sind im Kopf. Holz kann heute fast alles, was Stahl und Beton auch können. Besonders effizient sind Holzbrücken bei Spannweiten bis zu 30 Metern, also genau im Bereich, den die meisten Schweizer Brücken überspannen. Die Einsatzmöglichkeiten von Holz im Brückenbau gehen weit über die üblichen Spannweiten hinaus.

Timbatec hat bereits 2005 gemeinsam mit der Kissling und Zbinden AG, den Bauart Architekten und der Technischen Universität Graz im Rahmen eines Wettbewerbs eine Holzvariante für die 240 Meter lange Innbrücke Vulpera im Unterengadin erarbeitet. Das Konzept basiert auf vier nebeneinander verlaufenden Hohlkastenbögen.

Ein Arbeitsmodell der 240 Meter langen Holzbrücke Vulpera mit einer Bogenspannweite von 120 Metern und einer Höhe von 70 Metern.



Zitat Kleinhanss

Weitsicht ist gefragt

Leider konnte das Projekt die Gunst der Jury nicht gewinnen. Die Planung der Innbrücke hat selbstredend alle Anforderungen erfüllt. Die Jury sah jedoch eine «Überschreitung der Grenzen des materialgerechten Entwurfes» – eine Enttäuschung für das Team. Alle technischen Voraussetzungen für Grossprojekte wie die Innbrücke Vulpera sind heute gegeben. Es fehlt allein an der breiten Akzeptanz und an der Weitsicht der Entscheidungstragenden. Neue Ideen müssen manchmal lange auf ihren Einsatz warten.

Gebaute Infrastruktur Projekte aus Holz

Holz wird bereits heute in verschiedenen Infrastrukturbauten eingesetzt. Schallschutzwände entlang von Zugstrecken, Autobahnen und grossen Strassen schirmen störenden Lärm ab. Wildtierbrücken ermöglichen den Rehen und Hirschen die Überquerung solcher Strassen. Und Brücken aus Holz gibt es schon seit vielen hundert Jahren. Wir stellen gelungene Infrastrukturbauten vor.

Wildtierbrücke Rynetel 

Wildtierbrücke Neuenkirch

Wir sind überzeugt, dass der Werkstoff Holz im Infrastrukturbau Einzug hält, weil er die umweltfreundlichste Variante ist. Darum entwickeln wir mit unseren Partnern laufend neue Konstruktionslösungen, berechnen die Statik und stellen den Brandschutz von Infrastrukturbauten sicher. Wer heute einen Beitrag zum Klimaschutz leisten will, der baut heute mit Holz – auch im Infrastrukturbereich.