Gång- och cykelbro i rostfritt duplexstål: En utredning genom livscykelanalys, kostnadsanalys och konstruktionstekniska beräkningar

Sammanfattning: Rostfritt duplexstål är ett konstruktionsmaterial som skulle kunna tänkas vara konkurrenskraftigt i förhållande till konventionella material inom brobyggnad med tanke på dess höga hållfasthet, marginella underhållsbehov och möjlighet till återvinning. Hittills har det dock inte använts i någon större utsträckning inom brobyggnad framför allt på grund av dess högre kostnad i förhållande till traditionellt kolstål. I denna studie analyseras en gång- och cykelbro av fackverkstyp tillverkad av rostfri duplexstålplåt utifrån tre perspektiv: miljöpåverkan, ekonomiska kostnader och konstruktionsteknisk utformning. Syftet är dels att utreda materialets potential inom brobyggnad dels att undersöka den aktuella broutformningens möjligheter och begränsningar med hänsyn till dimensioner och detaljutformning. För att göra en samlad bedömning av bron vägs resultat från livscykelanalys och kostnadsanalys samman i en samhällsekonomisk bedömning. Resultatet visar på att det är möjligt att uppnå längre spännvidder än 20 m med tunna stålplåtar men att bucklingsfenomen är kritiskt för bärförmågan och måste beaktas noggrant. Det är dock möjligt att med mindre förändringar av utformningen av knutpunkterna i fackverket både öka styvheten i tvärled och reducera spänningsnivåerna i områden med lokalt höga värden. Livscykelanalysen visade i sin tur att det rostfria duplexstålet ger upphov till mindre utsläpp av växthusgaser än traditionellt konstruktionsstål under förutsättning att dess höga hållfasthet kan leda till en reduktion av mängden använt material. Produktion av rostfritt stål från jungfruliga råvaror ger dock upphov till större växthusgasutsläpp per ton än kolstål. Om stålet genom framtida återvinning kan ersätta nyproducerat material kan den rostfria bron få en miljöpåverkan som är jämförbar med en träbro, dock under antagandet att den senare har kortare teknisk livslängd. Kostnadsanalysen visade att den rostfria bron är likvärdig med motsvarande kolstålbro sett till kostnaderna över hela livslängden men att träbron får betydligt högre kostnad på grund av stort underhållsbehov. Inkluderas också kostnader som uppstår på grund av störningar av trafiken vid underhållsåtgärderna i den samhällsekonomiska bedömningen faller dock den rostfria bron ut som det bästa alternativet. Utfallet av kostnadsanalysen är starkt beroende av vilken kalkylränta som tillämpas. Miljökostnader utgör endast en liten del av den samhällsekonomiska kostnaden, ca 6% för den rostfria bron om Trafikverkets rekommenderade värderingsmetod används.