BRUER

CO₂-utslipp fra brubygging kan reduseres med 30 prosent, viser ny forskning

– Det er et stort potensial i å bygge mer bærekraftige bruer, sier Jesper Asferg, divisjonsdirektør for Transport og byutvikling i COWI.

Hålogalandsbrua i Narvik er ett eksempel på en hengebro,. Det er brotypen forskningen er gjennomført på.
Hålogalandsbrua i Narvik er ett eksempel på en hengebro,. Det er brotypen forskningen er gjennomført på. Foto: Ragnhild Heggem Fagerheim
Jarle SkoglundJarle SkoglundJournalist
18. juni 2020 - 14:17

De siste 60 årene har vi ikke sett noen grunnleggende endringer i utformingen av brudekkene i hengebruer. Norges nest lengste hengebru, Hålogalandsbrua i Narvik, er et eksempel på denne brutypen. Det danske landemerket Storebælt, er et annet.

For å dekke etterspørselen etter enda lengre bruer, har Danmarks tekniske universitet (DTU) og COWI studert hvordan man kan redusere vekten på brudekker ved å optimalisere strukturene, for dermed å kunne øke spennet.

Forskningsprosjektet viser at man kan fjerne 28 prosent av materialet som brukes i brudekker. Avbildet her er brudekket på Hålogalandsbrua. <i>Foto:  Ragnhild Heggem Fagerheim</i>
Forskningsprosjektet viser at man kan fjerne 28 prosent av materialet som brukes i brudekker. Avbildet her er brudekket på Hålogalandsbrua. Foto:  Ragnhild Heggem Fagerheim

Resultatene av forskningsprosjektet, som nylig ble publisert i det anerkjente vitenskapelige tidsskriftet Nature Communications, indikerer at potensialet er enormt – også for å redusere bruers klimafotavtrykk.

 Vi brukte ulike metoder for å undersøke hvordan man best kan utnytte materialene. Først prøvde vi å optimalisere bruken i tradisjonelle strukturer ved å bruke tverrskott i brudekket til å oppnå en teoretisk vektreduksjon på opptil 14 prosent, sier Mads Jacob Baandrup.

Baandrup gjennomførte analysene i forbindelse med doktorgradsprosjektet sitt, og jobber nå som ingeniør i bruavdelingen til COWI International.

CCB Energipark har planert ut byggetomt til fremtidige anlegg som kan produsere betydelige større volumer av hydrogen. ZEGs anlegg, med kapasitet på 25 tonn trykksatt hydrogen per døgn, er under vurdering.
Les også

Her lages rent hydrogen fra norsk naturgass

Ny struktur gi mindre materialbruk

I håp om å oppnå flere besparelser undersøkte forskerne muligheten for å endre den strukturelle utformingen på brudekket gjennom databeregninger.

Det innebar blant annet at noen av tverrskottene som nå var rette, ble bøyd. Slik kunne de fjerne 28 prosent av materialet som tidligere ville blitt brukt i brudekkene. Dermed oppnås en tilsvarende reduksjon av CO2-utslipp generert under produksjon og transport av betong og stål.

En superdatamaskin er brukt til å kjøre en svært omfattende beregning, som ville tatt 155 år å utføre på en ordinær datamaskin. Det er blant de største strukturelle optimaliseringene som noen gang er blitt gjennomført.

Ni selskaper har søkt om lisens for CO2-lagring på land i Danmark, deriblant Equinor. I alt er fem områder lyst ut.
Les også

Equinor vil lagre CO2 på land i Danmark

CO2-besparing for morgendagens hengebruer

Flere analyser må til før den nye utformingen kan brukes på reelle bruprosjekter. COWI føler seg likevel trygge på at forskningen gir verdifull kunnskap om morgendagens hengebruer.

– Den nye utformingen av brubjelker kan gi en vekt- og CO₂-reduksjon på opptil 20 prosent for hele brua, noe som selvfølgelig er fordelaktig for klimaet, sier teknisk direktør i COWI, Henrik Polk, som deltok i forskningsprosjektet.

Jesper Asferg, divisjonsdirektør for Transport og byutvikling i COWI. <i>Foto:  Ragnhild Heggem Fagerheim</i>
Jesper Asferg, divisjonsdirektør for Transport og byutvikling i COWI. Foto:  Ragnhild Heggem Fagerheim

DTU er også svært fornøyd med resultatene. Professor Ole Sigmund ved DTUs Institutt for mekanikk tror topologioptimaliseringen kan brukes for å sikre en bærekraftig utforming av andre store bygningsstrukturer, som skyskrapere.

– Vi ønsker å gå dypere inn i det feltet, og siden bygningsindustrien står for 39 prosent av de globale CO2-utslippene, kan nesten enhver reduksjon være interessant, sier Sigmund.

Artikkelen fortsetter etter annonsen
annonse
Innovasjon Norge
Trer frem med omstilling som innstilling
Trer frem med omstilling som innstilling
Danske Energistyrelsen har lyst ut lisenser for CO2-lagring på land, i fem ulike områder.
Les også

Nå åpner Danmark for å lagre CO2 på land

Stort potensiale for bærekraftige bruer

– Dette viser hvor stort potensialet er for å bygge mer bærekraftige broer, sier Jesper Asferg, divisjonsdirektør for Transport og byutvikling i COWI.

Han tror de nordiske landene har et godt utgangspunkt for å sette standarden for fremtidens bærekraftige brubygging.

– Norden ligger langt fremme på utviklingsskalaen, miljøfokuset er høyt og konsensusen er sterk. Dette er særlig tydelig i Norge: Bærekraft står høyt på agendaen hos norske oppdragsgivere og entreprenører og vi ser at flere også vektlegger CO2-utslipp høyt i noen av tildelingene sine. Det er en mulighet for oss å ha dette i hjemmemarkedet vårt, sier Asferg.

Resultatet av topologioptimaliseringen, en organisk fremtoning med for stor kompleksitet til å produsere i dag, vises øverst til høyre. Deretter ble resultatet av optimaliseringen tolket til en ny og enklere utforming (markert i rødt). <i>Foto:  Cowi</i>
Resultatet av topologioptimaliseringen, en organisk fremtoning med for stor kompleksitet til å produsere i dag, vises øverst til høyre. Deretter ble resultatet av optimaliseringen tolket til en ny og enklere utforming (markert i rødt). Foto:  Cowi
Les mer om:
Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.