InnoCity: Filigrane Brücken in die Zukunft

Ingenieurskunst | Innovationen | Mobilität der Zukunft | Urbanisierung | Wohin mit dem Verkehr in den Megacitys? Modulare Fahrwege auf Stützen könnten die Lösung sein, wie das Projekt InnoCity zeigt.

Der Platz wird weltweit knapp in den großen Megacitys. Die rasant wachsenden Städte stellen Planer und Behörden vor ernste Probleme. Denn: Die Bewohner sollen schließlich weiterhin mobil bleiben, der Handel und die Wirtschaft boomen. Doch während es in den letzten Jahrzehnten darum ging, den städtischen Verkehr durch Untergrundsysteme zu ergänzen, verspricht heute der Weg in die umgekehrte Richtung Entlastung: Mehr als 150 Jahre nach der weltweit ersten U-Bahn in London könnten künftig luftige Stahlbau-Brücken in die Höhe wachsen und Platz für den Verkehr schaffen.

InnoCity vereint Eleganz und Nutzen

Zum Beispiel „InnoCity“. thyssenkrupp setzt sich mit diesem Projekt mit den gesellschaftlichen Anforderungen an eine zeitgemäße urbane Planung auseinander. Innovative Fahrwege und Brücken auf filigranen Leichtbau-Stahlkonstruktionen verbinden eine besondere Ästhetik mit Praktikabilität. „Derzeit klären wir mit möglichen Anwendern das Potenzial von InnoCity“, berichtet Dr. Lothar Patberg, Leiter des Bereichs Innovation bei thyssenkrupp Steel Europe. „Parallel sind wir dabei, Grundsatzfragen zu klären: Wie langlebig ist die Struktur, und wie bemisst sich der volkswirtschaftliche Nutzwert solcher Vorhaben?“

Die Innovationseinheit beschäftigt sich seit einigen Jahren mit InnoCity, im kommenden Jahr schon könnte der erste Fahrweg stehen. Bei einigen Kommunen ist die Lösung für Fahrradwege im Gespräch. „Fahrradwegplanung ist ein Angebotsgeschäft“, weiß Andreas Cott, der sich als Projektleiter im Team Innovationen mit InnoCity beschäftigt. „Die Menschen fahren dann Fahrrad, wenn das Angebot da ist. Daher ist es so wichtig, in eng gebauten Verkehrsknoten durch neue Fahrwege einen Lückenschluss zu erreichen.“ Der muss nicht nur allen Verkehrsteilnehmern ein Maximum an Sicherheit bieten, sondern durch eine filigrane Struktur des Fahrwegs auch maximale Lichtdurchlässigkeit garantieren.

Light and easy: Intricate structures let as much light as possible through.Light and easy: Intricate structures let as much light as possible through.

Hoher Aufwand bei konventionellen Brücken

Brücken aus Stahl oder Beton gibt es seit langer Zeit. Sie ermöglichen einen sicheren Übergang über Straßen und Schienenwege. Allerdings sind Aufwand und Raumbedarf für solche Bauwerke hoch: Planung, Ausschreibung und Realisierung mit Beton haben Städte und Gemeinden lange Zeit vor große Herausforderungen gestellt, und die wenig befriedigenden Ergebnisse sind heute vielerorts zu sehen.

Anders bei InnoCity: Durch seine lange Lebensdauer und die industrielle Fertigung der einzelnen Elemente sinken die Gesamtkosten. Dabei nutzt thyssenkrupp Verfahren aus der Automobilindustrie, zum Beispiel einen modularen und skalierbaren Baukasten aus Werkstoffen und Produktionstechnologien. So besteht der Fahrweg aus vorgefertigten Modulen, die vor Ort verschraubt statt verschweißt werden. Trotz standardisierter Fertigung bieten die Einzelelemente durch unterschiedliche Stützradien oder Steigungswinkel die Möglichkeit, jeden Fahrweg exakt den Gegebenheiten vor Ort anzupassen.

Höchste Flexibilität für den Verkehr von morgen

Durch ein bionisches Optimierungsverfahren können die Ingenieure die Strukturen und den Verlauf der Lasten für alle Fahrzeugarten auf den Brücken genau berechnen. „Durch die virtuelle Zerlegung des Bauraums in viele kleine Abschnitte konnten wir mithilfe der Finiten-Elemente- Methode und bionischer Optimierung einen effizienten Materialeinsatz simulieren“, so Cott. Auf dieser Grundlage wurden die Träger im Design angepasst und statisch optimiert. Weil die Ingenieure 3D-Fertigungsverfahren einsetzen, ist es gelungen, leichtere Strukturen mit konventionellem Stahl zu entwickeln. Digitale Elemente schließlich, zum Beispiel Sensoren zur Verkehrszählung oder für den automatischen Mautabzug, könnten die Fahrwege auch auf den Einsatz autonomer Fahrzeuge vorbereiten.

Um das komplexe Produkt marktreif zu machen, arbeiten Experten aus dem ganzen Unternehmen zusammen. „InnoCity ist nicht nur ein Projekt von thyssenkrupp Steel Europe“, so Patberg. „Auch andere Einheiten wie thyssenkrupp Elevator sind mit ihren Produkten und ihrem Know-how eingebunden, hinzu kommt thyssenkrupp Mill Services mit seiner Stahlbaukompetenz.“ Denn nur mit einem ganzheitlichen Ansatz auf der Grundlage modernster Technologien kann eine reibungslose Mobilität auch in den Städten der Zukunft sichergestellt werden.

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