Technologie trifft Ästhetik

Auf dem Campus der Technischen Universität Delft errichteten Forscher eine Brücke aus Glas. Ziel des Projekts war zu demonstrieren, dass sich der Werkstoff für Bauwerke aller Art eignet.

Auf dem Campus der Technischen Universität Delft errichteten Forscher eine Brücke aus Glas. Ziel des Projekts war zu demonstrieren, dass sich der Werkstoff für Bauwerke aller Art eignet.

Eine Brücke ist der beste Beweis, um zu zeigen, wie belastbar und sicher ein Material ist. Glas ist extrem robust und langlebig, da es weder korrodiert, rostet noch verrottet. Zudem ist es nachhaltig und lässt sich vollständig recyceln. Warum also nicht eine Brücke aus Glas bauen? Das dachten sich auch die Forscher um Prof. Rob Nijsse, Dr. Fred Veer, Ate Snijder, Joris Smits, Telesilla Bristogianni, Faidra Oikonomopoulou, Kees Baardolf und Christian Louter, die das Projekt an der TU Delft initiierten. Zusammen mit Kollegen und Studenten entwickelten sie Design und Bauweise der gläsernen Brücke. Als Werkstoff dienten ihnen Glasröhren von SCHOTT.

An Glas als Konstruktionswerkstoff für den Außenbereich werden dabei hohe Anforderungen gestellt: „Temperaturwechselbeständigkeit und hohe thermischen Belastbarkeit zeichnen DURAN® Borosilikatglas aus. Für ein ambitioniertes Projekt wie einen Glasbrückenbau also genau das Richtige“, so Klaas Roelfsema, Business Development Director bei SCHOTT Tubing.

DIe Verstrebungen der Brücke bestehen aus DURAN® Glasröhren.
Das TU Delft Projektteam um Prof. Nijsse (links) bei der Brückeneinweihung.

Die 14 Meter lange Glasbrücke, die auf dem Universitätsgelände betrachtet und betreten werden kann, beweist also gleich zwei Dinge: Erstens die Stabilität und zweitens den besonderen ästhetischen Wert des Materials. Damit bildet sie zurecht das Tor zum „Green Village“, einem Testgelände auf dem Universitätscampus, das Prototypen nachhaltiger Innovationen ausstellt. Mitarbeiter und Studenten der Universität aber auch Besucher können hier neue Technologien im Betrieb erleben. Sobald alle Schwachstellen behoben sind, werden die Prototypen an anderen Orten wiedererrichtet.

Obwohl die Brücke aktuell für sich allein steht, ist sie eigentlich nur als Gerüst für ein nächstes Projekt gedacht – eine gläserne Bogenbrücke. Die magische Eisbrücke aus dem Film Thor (2011) diente hierfür als Inspirationsquelle. Deren Transparenz und Form brachte die Forscher auf die Idee, mit Glas zu experimentieren. Denn die Transparenz des Materials schafft eine einzigartige Ästhetik.

Bündel aus einer sternförmigen CONTURAX® und sechs runden DURAN® Glasröhren.
Ate Snijder ist davon überzeugt, dass sich Glasbündel für die Konstruktion von Bauwerken eignen.

Technologie von Morgen

Im Interview berichtet Ate Snijder von der Konstruktion der gläsernen Hilfsbrücke und der speziellen Verarbeitung des SCHOTT Glases.

Warum entschieden Sie sich für Glas als Baumaterial?

Ursprünglich dachten wir an eine Stahlkonstruktion. Aber das ist nichts Neues. Auch die Hilfsbrücke sollte eine bestimmte Ästhetik bekommen. Glas hat diverse Vorteile. Es ist ein sehr robustes, belastbares und langlebiges Material. Es wird aus Sand gewonnen und kann recycelt werden, was es nachhaltig macht und damit prädestiniert für das „Green Village“. Dazu zählt auch, dass eine Brücke aus Glas praktisch keine Wartungsarbeiten benötigt, weil sie nicht rostet, korrodiert oder verrottet. Obendrein ist Glas erschwinglich. Berechnungen und digitale Simulationen zeigten schließlich, dass eine Umsetzung unserer Idee tatsächlich möglich war. Dass der Einsatz von Glas als Konstruktionswerkstoff noch recht neu und wenig erforscht ist, war für uns als Wissenschaftler ein Grund mehr, das Material zu verwenden.

Was waren die größten Herausforderungen des Projekts?

Für die Brückenkonstruktion haben wir eine recht neue Art der Materialzusammensetzung verwendet, die erstmals von Prof. Nijsen entwickelt und von Faidra Oikonomopoulou technisch konzipiert wurde (Link zur Publikation siehe unten) – und zwar Glasstabbündel. Dafür verbanden wir eine sternförmige CONTURAX® Glasröhre mit sechs runden DURAN® Glasröhren. Zusammengehalten werden sie durch einen transparenten UV-Kleber. Durch das Bündeln einzelner Glasröhren schaffen wir Redundanz. Das heißt, selbst wenn eine oder auch zwei oder drei Glasröhren ausfielen, behält das Bündel als Ganzes den Großteil seiner Tragfähigkeit.

Was nehmen Sie aus dem Projekt mit?

Bündel aus Glasröhren sind aufgrund ihrer Redundanz für den Einsatz in Bauwerken sehr gut geeignet. Denn sie können Schaden nehmen, ohne komplett zusammenzubrechen. Ähnlich wie Stahl oder Beton sind sie dazu sehr druckbeständig. Durch Vorspannung der Bündel, also durch Erhöhrung der Druckbeständigkeit des Glases, können wir auch im Fall von Spannkräften sicherstellen, dass das Glasbündel dem Druck standhält. Die wichtigste Qualität der Bündel ist aber ihre unglaubliche Ästhetik. Um diese noch weiter zu optimieren, wollen wir als nächstes verschiedene Konfigurationen mit und ohne Kleber testen. SCHOTT hat sich im Verlauf des Projekts als zuverlässiger Lieferant erwiesen. Wir sind sehr zufrieden mit der Qualität der Glasröhren und dem Service. Für die Zukunft hoffen wir auf weitere Zusammenarbeit, denn wir haben bereits einige spannende Projekte in Aussicht. Zum Beispiel wollen wir die jetzige Glasbrücke zu einer Bogenbrücke erweitern. Die Studenten arbeiten mit den Glasstabbündeln zudem an einer Fachwerkkonstruktion.

Impressionen von der Errichtung der Glasbrücke

Impressionen vom Belastungstest der Glasbrücke

06. Februar 2017

Kontakt

Katja Thoma
Tubing
SCHOTT AG

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