Nachhaltigkeitsbetrachtungen zur Verstärkung und Instandsetzung von Brücken mit UHFB‐Aufbeton

In Europa sind zahlreiche Brücken marode und der Straßenverkehr hat in den vergangenen Jahrzehnten signifikant zugenommen. Ein Ersatzneubau ist aus ökonomischer und ökologischer Sicht jedoch stets das letzte Mittel der Wahl. Die optimalste Lösung für defizitäre Bestandsbrücken ist nahezu immer deren Erhalt durch Verstärkung und Instandsetzung. Eine effektive und kostengünstige Maßnahme stellt die nachträgliche Aufbetonergänzung mit ultrahochfestem Stahlfaserbeton (UHFB) dar. Dies wurde bereits in zahlreichen Projekten im Ausland nachgewiesen. Um die Nachhaltigkeit dieser Maßnahme zu bewerten, wird in diesem Beitrag eine Ökobilanz für die mit UHFB‐Aufbeton verstärkte und instand gesetzte Voorster Brücke in den Niederlanden unter Berücksichtigung aller Lebenszyklusphasen einschließlich der Auswirkungen von Verkehrsbehinderungen während der Ertüchtigungsmaßnahme durchgeführt. Zum Vergleich der Ergebnisse wird ein äquivalenter Ersatzneubau herangezogen, um die ökologischen Vorteile der UHFB‐Verstärkungsmaßnahme gegenüber einem Ersatzneubau aufzeigen zu können. Zusätzlich wird eine Nachweisführung im Grenzzustand der Klimaverträglichkeit vorgenommen. Die durchgeführten Untersuchungen und erzielten Ergebnisse belegen die enorme Überlegenheit der Erhaltung von Bestandsbrücken mit UHFB‐Aufbeton gegenüber einem Ersatzneubau hinsichtlich Ressourcenschonung und Einsparung von CO‐Emissionen und zeigen damit eindrucksvoll deren extreme Nachhaltigkeit.

Europe has a large number of dilapidated bridges and road traffic has increased significantly in recent decades. However, replacing a bridge is always the last resort from an economic and ecological point of view. The most optimal solution for deficient existing bridges is almost always to maintain them by strengthening and repairing them. An effective and cost‐efficient measure is to apply an ultra high performance steel fibre concrete (UHPC) overlay to the existing concrete. This has already been demonstrated in numerous projects abroad. In order to assess the sustainability of this measure, this article presents a life cycle assessment of the existing Voorst bridge in the Netherlands, which was strengthened and repaired with UHPC overlay, taking into account all life cycle phases, including the effects of traffic disruptions during the strengthening measure. The results are compared with an equivalent replacing bridge to demonstrate the environmental benefits of the UHPC strengthening compared with a replacing bridge. Furthermore, a verification of the climate limit state is conducted. The investigations carried out and the results obtained show that the preservation of existing bridges with a UHPC overlay is far superior to a replacing bridge in terms of conservation of resources and reduction of CO emissions, thus impressively demonstrating its extreme sustainability.