Lett og vedlikeholdsfri: Derfor bør vi satse på aluminium i brokonstruksjoner

Aluminium er et velkjent materiale. Det har vært brukt i industrien i en årrekke, og de fleste av oss er vant til å forholde oss til aluminium i transportmidler, bygg eller diverse dagligdagse produkter. Ikke minst er Norge en stor produsent av aluminium, og vi har lange tradisjoner for innovasjon og teknologi innen segmentet.

Det som mange ikke er klar over, er at aluminium med fordel kan erstatte andre materialer i infrastrukturprosjekter, da det er lettere å arbeide med, krever mindre vedlikehold og kan være mer miljøvennlig i et levetidsperspektiv.

Hydro er ledende innen norsk aluminiumproduksjon, og er opptatt av å fremme materialets muligheter. Thomas B. Svendsen er ingeniør i Hydro, og forteller om potensialet i å bruke aluminium i nye bruksområder. Mulighetene er nemlig enorme, og brokonstruksjon er et felt der det er på tide å vurdere nye byggemetoder.

– Jeg som kommer fra et veldig teknisk fagfelt, ser ofte en del mangel på kunnskap om aluminium i forskjellige ingeniørmiljøer, og innenfor regelverk. Vi har i alle år sett stål og betong dominere, fordi sånn har det alltid blitt gjort. Det har vært noe innovasjon med tanke på å bygge broer i treverk eller kompositt, og det har vært utprøvd noe aluminium, men ikke i stor skala, forteller han.

– Vårt formål i Hydro er å belyse egenskapene til aluminium til bruk i industri. Vi er i en unik posisjon der vi har næringskjeden fra gruve til semi-produkt. I tillegg til at vi er blant de ledende på resirkulering i verden.

Industrien må tenke nytt

Svendsen er tydelig på de åpenbare fordelene med å bruke mer aluminium i større og mer omfattende prosjekter, blant annet innen samferdsel. Aluminium er sterkt og lett, og dermed enkelt å håndtere. Det er lett å forme og behandle. Det har en lang levetid og trenger veldig lite vedlikehold. Det er svært enkelt å resirkulere, og kan gjenbrukes i det uendelige.

Disse egenskapene egner seg godt til brokonstruksjon, mener han. Det har skjedd et skifte den siste tiden som har vekket interesse for nye materialer:

– Det er andre perspektiver og argumenter i dag. Klima, miljøbesparelser, verdikjeder, større fokus på lisvtidskost er noen av aspektene. Utslippsreduksjon er et ekstra element som er kommet inn i bildet, i tillegg til kostnader, forklarer han.

Når det gjelder broer spesifikt, er det allerede flere prosjekter på gang som beviser at aluminium har livets rett som byggestein. Allerede i 1995 ble den første aluminiumsbroa bygget i Norge, nemlig Forsmo bro i Nordland. Den har stått seg bra, og er et bevis på at det trengs minimalt med vedlikehold av aluminiumsbroer. Arvida bridge i Canada ble oppført i 1950, og har også gjennomgått flere runder med inspeksjoner. Nå er det flere under utvikling.

Megaprosjekt med aluminium som kjerne

Den kanskje mest spennende er Langenuen bro. Den er en del av det svært ambisiøse prosjektet Fergefri E39, som skal gi en smidigere og mer effektiv reisevei langs hele vestlandskysten. Broen over sundet Langenuen sør for Bergen foreslås bygget i aluminium.

– Vi har jobbet med dette siden 2016. Utbyggeren av E39 ønsket å se på kostnadsspekteret, og om teknologi fra andre industrier kunne hjelpe til. De ønsket å se på materialer, forsyningskjede og bygging, og ønsket å hente erfaringer fra blant annet oljeindustrien. De hadde imidlertid ikke vurdert aluminium, sier Thomas.

– Da vi satte i gang med studiet, måtte vi først konkludere med at det var teknisk mulig å bygge en bro i denne størrelsen med aluminium. Vi vurderte også kostnadsforholdet på aluminium versus stål. Aluminium er normalt dyrere enn stål, men man får mange synergieffekter. På grunn av vektbesparelse kan det kuttes ned på betongbruk, for eksempel.

Han nevner flere broer som bruker aluminium, og som er enten oppført eller under planlegging:

– Grøndøla bro er av betong, men der brukes det aluminium som armering i stedet for stål. Det gir flere positive effekter, for eksempel at betongbruken er redusert, vedlikeholdskostnadene gjennom broens levetid går ned, og du får gode egenskaper med tanke på resirkulering.

Behovet for mindre betong gjør nemlig at CO2-utslippene reduseres. Betong er verdens mest brukte byggemateriale, og står for mellom 5 og 8 prosent av verdens klimagassutslipp. Produksjonen av sement, som er selve bindemiddelet i betong, står for mellom 80 og 90 prosent av utslippene fra betong.

En bro i aluminium vil også kreve mindre vedlikehold. Og når broen en gang om mange, mange år nærmer seg pensjonsalderen, vil aluminiumen som broen er bygget med kunne resirkuleres og bli en ny bro - eller en bildel eller kaviartube.

– Grøtta bro blir bygget i aluminium, og den vil bidra til mindre utslipp og lavere vedlikeholdskostnader enn tradisjonelle alternativer, sier Thomas.

– Det siste tilskuddet til broprosjekter i aluminium her til lands er Hangarbroen i Trondheim. Den skal føre fotgjengere og syklister over en jernbanelinje.

– Jernbanen er ganske bred, med flere spor, og der kan det ikke bygges for høyt, da det vil bety for stor helling for sykkelsti, og heller ikke for lavt, fordi du får konflikt med togene. Der sørger aluminium for at broen blir slank, samtidig som den er sterk nok til å tåle for eksempel snøbrøyting. Utbyggeren ønsker selvsagt også minimalt med vedlikehold over livsløpet til broen, og dette er ett av flere vurderingsgrunnlag for å se på aluminium, forteller Thomas.

Lys fremtid

Dette er altså tre broer som har unike utfordringer. Svendsen nevner at Hydro gjennom disse prosjektene får muligheten til å bevise at det er fysisk mulig å bruke aluminium til formålet, og at dette er bare starten:

– Vi får henvendelser fra Canada og flere land i Europa, i tillegg til at vi snakker med universiteter som viser stor interesse for prosjektene. Dette kan bli et stort marked for oss på materialsiden.

Og det er jo ikke bare broer som kan dra nytte av de gode egenskapene til aluminium. Svendsen ramser opp offshore-vindturbiner, som i dag kan slite med stabilitet og tunge konstruksjoner, solcelleanlegg, og utbygging av elektrifisering, som aktuelle bransjer.

– Det er viktig å se på helheten. På levetidsaspektet. Aluminium har egenskaper som gjør at man gjør store besparelser over hele levetiden til en bro. Og en bro kan stå i 100 år. Det ble gjort en masteroppgave på NTNU som viser at vedlikeholdselementet til en tradisjonell bro gjerne overgår byggekostnadene. Derfor er det viktig å øke kunnskapen om alternative materialer. Vi vil gjerne bistå industrien med dette, avslutter Thomas B. Svendsen.