- Kan redusere CO2-utslipp fra brobygging med 30 prosent

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

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

- Resultatene av forskningsprosjektet, som nylig ble publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Communications, indikerer at potensialet er enormt, også for å redusere broers klimafotavtrykk, skriver COWI i en pressemelding.

 – 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 brodekket 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 broavdelingen til COWI International.

I håp om å oppnå flere besparelser undersøkte forskerne muligheten for å endre den strukturelle utformingen på brodekket 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 brodekkene. 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  omfattende beregning, som ville tatt 155 år å utføre på en ordinær datamaskin. Det er blant de største strukturelle optimaliseringene som noen gang har blitt gjennomført.

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

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

DTU er også 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.

– 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 brobygging.

– Norden ligger langt fremme på utviklingsskalaen, miljøfokuset 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 CO ₂- utslipp høyt i noen av tildelingene sine. Det er en mulighet for oss å ha dette i hjemmemarkedet vårt, sier Asferg.