Innovatives Engineering – Der Ursprung und die Entwicklung von Geogittern

Ursprung

Wie die meisten großartigen Ideen und Produkte, die wir heute für selbstverständlich halten, begannen auch Geogitter ganz klein. Sie haben einen beträchtlichen Weg zurückgelegt, um ihre heutige Akzeptanz und Leistung zu erreichen.

Bereits in den frühen 1970er Jahren wurden extrudierte Polymergewebe – eine Idee von Dr. Brian Mercer – immer häufiger in Tiefbauanwendungen eingesetzt. Dies war eindeutig der Ursprung des Geogitters. Später in den 70er Jahren erfand Dr. Mercer gestanzte und gestreckte Geogitter. Diese waren stärker und steifer als die früheren Maschengewebe. Sie waren somit besser für Infrastrukturarbeiten im Tiefbau geeignet und wurden Anfang der 1980er Jahre verwendet. Dr. Mercer setzte seine Forschung und seine bahnbrechenden Arbeiten fort und entwickelte komplexere und effektivere Versionen seiner ursprünglichen Entwürfe. Diese frühen Versionen knotensteifer Polymergeogitter waren die Grundlage der heute so weit verbreiteten Geogitter.

Einführung neuer Technologien

1978 meldete Mercer ein Patent für sein integral orientiertes Polymergitter an, das er Tensar^® nannte. Für den Einsatz im Tiefbau und andere anspruchsvolle geotechnische Anwendungen prägte er auch den Begriff „Geogitter“. Erstmalig wurde ein Tensar-Geogitter für eine bewehrte Erde-Konstruktion an einer Zeche in Yorkshire eingesetzt, die den Güterwaggonverkehr zum Transport von Minenabfälle ermöglichte.

Bevor eine neue Technologie akzeptiert und in der Praxis anwendbar ist, muss sie in jeder Hinsicht (Produktion, Entwicklung, Transport, Installation und langfristige, nachhaltige Nutzung) geprüft und als sicher zugelassen werden. Für neue Produkte sind jedoch in der Regel weder Prüfverfahren noch langjährige Erfahrungen verfügbar. Dieser Umstand kann die Akzeptanz und die Einführung innovativer Lösungen extrem erschweren.

Erste Erprobung von Tensar Geogittern; Zeche Silkstone, Yorkshire (UK), 1980

Erstes Geogitter - Symposium

1984 kamen eine Reihe interessierter Fachleute zum ersten Geogitter-Symposium zusammen. Jahrelange Arbeiten sollten konsolidiert und der Mangel an Daten und Informationen behoben werden, die zum Nachweis der Sicherheit und Wirksamkeit dieser neuen Technologie erforderlich sind. Universitäten, Beratungsunternehmen, Forschungsgruppen, Organisationen der öffentlichen Hand und Wissenschaftler steuerten Forschungsergebnisse und Daten zu einem wachsenden Informationspool bei, der eine sichere und geregelte Verwendung von Geogittern in der Baupraxis ermöglichen sollte.

Geeignete Prüfverfahren gab es noch nicht. Neue Prüfverfahren wurden mit den gesammelten Informationen dieser Fachleute eingeführt. Die entwickelten Verfahren und der Austausch von Bemessungs- und Konstruktionsdetails sollten den Einsatz in Stützkonstruktionen, bewehrte - Erde-Bauwerken, Dämmen, Böschungen und Tragschichten erleichtern. Die Vorstellung einer größeren Anzahl von Arbeiten zu diesen Themen anlässlich des Symposions vom 1984 führte zu der heutzutage anerkannten produktbezogenen Technologie und deren Weiterentwicklung.

Entwicklung

 Ein weiterer Entwicklungsschritt der Geogitterindustrie ergab sich aus der Verwendung der Testdaten und der darauf begründeten Zulassung der britischen Autobahnbehörde für geogitterbewehrte Erdbauwerke und Brückenwiderlager. Am Anfang stand die Bildung eines Ausschusses der British Standard Institution, einer global agierenden Normungsorganisation. Trotz starken Gegenwindes seitens traditioneller Verfahren wie Beton, Stahlpfählen u.a., begannen sich Geogitter branchenweit durchzusetzen. Die Notwendigkeit eines Regelwerkes für den Einsatz von Geogittern wurde bereits zu diesem Zeitpunkt erkannt, es sollte aber weitere 10 Jahre mit zahlreichen Änderungen und Anpassungen dauern, bis das entsprechende Dokument BS 8006 im Jahr 1995 ratifiziert wurde. Dieser Standard schuf die nötige Vertrauensgrundlage für den Einsatz von Geogittern in kunststoffbewehrten Erdbauwerken und die Erweiterung der Einsatzgebiete auf andere geotechnische Anwendungen.

Ergebnisse

Zahlreiche Anwendungen in Großbritannien lieferten verlässliche Daten und gute Ergebnisse für bewehrte Erdbauwerke, ebenso wie aus den USA Ende der 1980er Jahre. Mit dem Erdbeben von Kōbe (1995) stieg die Anerkennung solcher Konstruktionen erheblich an: Konventionell bewehrte Betonkonstruktionen wurden durch das Erdbeben (Stärke > 7 Richterskala) erheblich beschädigt. Geogitterbewehrte Strukturen wurden intensiv untersucht und im Ergebniss herrschte Einigkeit darüber, dass diese Technologie besser schützt und weniger schadensanfällig ist.

Weiterentwicklung

Mit weiteren Investionen und Innovationen trieb Tensar die Entwicklung sowohl in Großbritannien, als auch in den USA voran. Neue Produkte und Anwendungen entstanden für den Küsten- und Hochwasserschutz, den Berg- und Deponiebau und in anderen Segmenten. Verfahrenstechnische und konstruktive Verbesserungen wurden ebenso vorgenommen, wie die Optimierung von Bemessungssoftware. Diese kontinuierliche Weiterentwicklung ist bis heute ein wesentlicher Schlüssel zum Erfolg von Tensar.

Das Wissen über die Eigenschaften, die Leistung und die Anwendungsoptionen von Geogittern hat sich durch Forschung, Testfelder und Überfahrtversuche im Laufe der Jahre erweitert und vertieft. Im Jahr 2003 patentierte Tensar das revolutionäre TriAx^® - Geogitter mit hexagonaler Geometrie, dreieckigen Gitteröffnungen und hochprofilierten Stegen. Diese Produkte erreichen mit veränderten Eigenschaften bessere Leistungen, als die zweiachsigen Geogitter der älteren Generation.

2003: Tensar patentiert das revolutionäre TriAx^® - Geogitter

Geogitter heute

Tensar-Technologie finden Sie auf großen Baustellen und bei prestigeträchtigen Projekten weltweit, wie dem Panamakanal und den größten Häfen in den USA, dem Kanaltunnelprojekt und mehreren der künstlichen Berge in den Disney-Themenparks. Tensar TriAx-Geogitter stabilisieren den Schotter unter dem Hochgeschwindigkeitsbahnsystem in China und begleiten Hunderte von Bahnkilometern in den USA, Europa, Australien und Asien. Tief unter der Erde in Bergwerksschächten auf der ganzen Welt werden täglich Tausende von Arbeitern durch Tensar-Stützsysteme geschützt. Unsere Produkte und Anwendungen sind überall… Sie können sie nur oft nicht sehen!

Wie geht es weiter?

Mit über 40 Jahren Erfahrung entwickelt Tensar weiterhin Produkte für den aktuellen Markt. Wir sind stolz auf dieses Erbe, unsere hochwertigen Produkte und intelligenten Anwendungen. Die Frage muss aber lauten: Wie geht es weiter mit der Geogittertechnologie? Was wird gebraucht, erforscht, entwickelt und produziert?