Brückenbau 3/2013 by Verlagsgruppe Wiederspahn

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Ausgabe 3 . 2013

Brückenbauwerke

Instandsetzung der Hängebrücke Mettlach Teilerneuerung der Talbrücke Einsiedelstein Fußgängerbrücke über die Orlice in Hradec Králové Spannbandbrücke in Tirschenreuth

Brückenwiderlager Kunststoffbewehrte Erde für Stützkonstruktionen

Special: Honorarempfehlung für die HOAI 2013

www.verlagsgruppewiederspahn.de

1867-643X 3 . 2013 | ISSN BRÜCKENBAU

BRÜCKENBAU

CONSTRUCTION & ENGINEERING

Bereits heute laden wir Auftraggeber, Architekten und Ingenieure ebenso wie ausführende Bauunternehmen und Hochschulen zum

14. Symposium Brückenbau nach Leipzig ein. Wir starten am 10. Februar 2014 mit der Begrüßung der angereisten Referenten und Teilnehmer und beginnen dann am 11. Februar 2014 in gewohnter Weise mit den Vorträgen. Wie immer stehen neue spannende und viel diskutierte Bauvorhaben sowie Wettbewerbe auf dem Programm – ebenso wie Projekte, die von unseren europäischen Nachbarn realisiert wurden und werden. Österreich wird diesmal ein großer Partner sein. Wir freuen uns, wenn Sie den Termin »Leipzig 2014« (11. bis 12. Februar 2014) schon jetzt einplanen.

Weitere Informationen und Anmeldung

VERLAGSGRUPPE W I E D E R Smit MixedMedia P A Konzepts HN Ideeller Träger Deutscher Stahlbau-Verband DSTV

Biebricher Allee 11 b 65187 Wiesbaden Tel.: 0611/98 12 920 Fax: 0611/80 12 52 kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de www.verlagsgruppewiederspahn.de www.mixedmedia-konzepts.de

EDITORIAL Zur Frage nach der Sinnhaftigkeit mancher Entwurfsansätze

Tragstrukturen ohne (entstellende) Verkleidung von Michael Wiederspahn

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn

Verpackungen haben durchaus ihren Reiz, verfügen mitunter über Charme und Ausdruck, ja bisweilen sogar über eine nachgerade schwindelerregend anmutende Farb- und Formensprache, die einen wohl unweigerlich auf einen auserlesen schönen, einen außerordentlich originellen oder wenigstens einen angemessen kostbaren Inhalt hoffen lässt. lm Fall von Geschenken macht das zweifelsohne Sinn, denn neben aller Vorfreude, die sie stets wecken sollen, bedarf es in der Regel auch eines gewissen Überraschungsmomentes, damit sie ihre Wirkung gebührend entfalten können – und zwar unabhängig von der Frage, ob das Ab- und Auswickeln von Kordel und Kartonage die Erwartungen zu erfüllen oder eher zu enttäuschen vermag. Letztere (Ernüchterung) ist natürlich vorprogrammiert, wenn Wünsche ins Uferlose steigen, Be- und Entdeckung nicht überstimmen oder aber schlicht und einfach der Versuch unternommen wird, irgendwelche Gegenstände des täglichen Gebrauchs besser, schneller oder teurer an die Frau oder den Mann bringen zu wollen, indem man ihnen

einen vermeintlich verführerischen Anstrich verpasst und sie deshalb in möglichst großartig oder zumindest -flächig konturierte Papp- oder Kunststoffschachteln steckt. (Solche) Ein- und Umhüllungen sind inzwischen leider keine Seltenheit mehr, genießen sie unter Werbestrategen doch eine wachsende Beliebtheit, die offenbar auf der Idee fußt, selbst Milchtüten verkaufsfördernd verändern und daher mit einem Design anreichern zu müssen, das potentielle Neukunden markt- und zielgruppenkonform anzulocken verheißt. Derartige Bemühungen um (angebliche) Aufwertung beschränken sich indessen nicht auf niedrigpreisige, kleinformatige oder kurzlebige Artikel, die kaum Entsorgungs- und nur vereinzelt Demontageprobleme verursachen, sondern erstrecken sich heute, da es bedauerlicherweise an adäquaten Grenzsetzungen ermangelt, mit annähernd gleicher Intensität auf Häuser und Siedlungen, was für deren innere wie äußere Qualitäten nicht immer oder unbedingt einen bzw. den (proklamierten) Zugewinn bedeutet. Noch schlimmer wird das Ganze freilich, wenn es sich um Brücken handelt, wenn also Ingenieurbauwerke eine Be- oder Verhübschung erfahren, sie in den Vorzug einer künstlerischen »Überhöhung« kommen sollen, um künftig als sogenannte Landmarke, als Inbegriff und singuläres Symbol der Gestaltungskompetenz von Bauherren und Planverfasser dienen zu können. Die Resultate dieser sich rasant verbreitenden Grob-bis-Feinschliff-Bestrebungen sind dann, wer will es bestreiten, genauso wesens- wie zweckentleerte Gebilde, die ausschließlich der Tendenz zum Substanzlosen, zu einem (un)schönen Schein von lediglich geringer Dauerhaftigkeit huldigen. Und so drängt sich einem hier fast zwangsläufig die Erinnerung an ein früher gültiges, eigentlich bis dato unumstößliches Kriterium auf: Was ist bloß aus dem hehren Gedanken geworden, dass ein Tragsystem für Laien wie Experten ablesbar zu bleiben, eine jede Brücke ihren Kontext zu respektieren, sie sich zudem in Form wie Funktion, in Konstruktion wie Materialwahl durch Wahrhaftigkeit zu legitimieren hat?

Um sich (wieder) zu vergegenwärtigen, warum überzeugende, in Entwurf wie Errichtung, Ansicht wie Längs- und Querschnitt einleuchtend aus- und durchgearbeitete Strukturen keine modischen Anverwandlungen benötigen, bietet sich nun die Lektüre der nachfolgenden Seiten an. Ein exemplarisches Spektrum an Lösungen thematisierend, veranschaulichen sie per se Bauwerke, die unter Verwendung neuester Technologien konzipiert und realisiert worden sind und sich dennoch oder eben exakt aus dem Grund durch den Verzicht auf entstellende Be- oder Verkleidungen auszeichnen – und insofern bestätigen, dass manche Prinzipien sicherlich nie an Bedeutung verlieren (werden).

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Lärmschutz an Verkehrswegen Die Planung und der Bau von Lärmschutzwänden gewinnen bekanntermaßen an Bedeutung.

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Doch leider überzeugen die bisher realisierten Lösungen in ästhetischer wie technischer Hinsicht nur selten. Wollen Sie nun wissen, wie optisch, funktional und konstruktiv überzeugende Alternativen aussehen?

Sonderausgabe 2012

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mit Schallschutzelemente aus Glas an Eisenbahnstrecken Schallschutz mit biegeweichem System Produkte und Projekte

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ISSN 1867-643X Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU

Erschienen als Sonderausgabe 2012 der Zeitschrift BRÜCKENBAU, bietet sie mannigfaltige Anregungen und detaillierte Informationen. Neben der ausführlichen Darstellung aller eingereichten Wettbewerbsarbeiten und weiteren Fachbeiträgen ausgewiesener Experten finden Sie in dieser Veröffentlichung natürlich auch fundierte Beschreibungen von »Produkten und Projekten«, die von vorbildlicher Qualität sind. Das Heft kostet lediglich 14 € und ist direkt über den Herausgeber zu beziehen.

VERLAGSGRUPPE W I E D E R Smit MixedMedia P A Konzepts HN

I N H A LT

Editorial

Tragstrukturen ohne (entstellende) Verkleidung

Michael Wiederspahn

Brückenbauwerke

Instandsetzung der Hängebrücke Mettlach

Thomas Stihl, Uwe Heiland

Teilerneuerung der Talbrücke Einsiedelstein

Steffen Mauer, Roger Rockenfelder

Fußgängerbrücke über die Orlice in Hradec Králové

Mirko Baum

Spannbandbrücke in Tirschenreuth

Wolfgang Strobl

Brückenwiderlager

Kunststoffbewehrte Erde für Stützkonstruktionen

Hartmut Hangen

Special

Honorarempfehlung für die HOAI 2013

Rainer Schach, Christian Flemming, Manuel Hentschel, Marco Wach

Aktuell

13. Symposium Brückenbau in Leipzig

Siegfried Löffler

Zum 65. Geburtstag von Hans-Peter Andrä

Wolfgang Eilzer, Rolf Jung, Volkhard Angelmaier, Markus Maier

Produkte und Projekte

Software und IT

Nachrichten und Termine

Branchenkompass

Impressum

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

BRÜCKENBAUWERKE Einsatz der Sandwich-Plate-System-Bauweise

Instandsetzung der Hängebrücke Mettlach von Thomas Stihl, Uwe Heiland

Seit ca. 20 Jahren wird ein Verbundwerkstoff aus Stahl und einem Polyurethankern für tragende Faltwerksund Plattenkonstruktionen weltweit eingesetzt. Die Anwendungen erfassen Off-Shore-Plattformen, Schiffdecks, Hochhaus-Geschoßdecken sowie Brückendecks und sind in ihrer Vielzahl nahezu unbegrenzt. Mit der Etablierung dieser Bauweise in Deutschland wurde im Jahr 2005, federführend durch die Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (damals ThyssenKrupp Stahlbau) und technisch-wissenschaftlich begleitet durch das Bundesverkehrsministerium und die RWTH Aachen, begonnen. Seitdem sind drei kommerzielle Anwendungen [1] realisiert worden, welche die Vorteile der Bauweise für die jeweiligen Einsatzfälle exemplarisch zu bestätigen in der Lage waren. Aktuell erfolgt im Zuge von Instandsetzungsarbeiten an der Hängebrücke in Mettlach eine weitere Maßnahme für den Straßenbrückenbau, über die nachstehend berichtet wird. 1 Was ist SPS 1993 wurde an der Carleton University in Ottawa ein Forschungsprojekt zur Entwicklung von Eisbarrieren zum Schutz von Off-Shore-Anlagen in der arktischen Beaufortsee ins Leben gerufen, wobei die Idee entstand, einen tragfähigen Verbundquerschnitt aus Stahl und Kunststoff herzustellen, welcher die enormen Anprallkräfte aus den von einer aufgewühlten See bewegten Eismassen aufnehmen kann: Er sollte die Elastizität des Stahls im Zusammenwirken mit der Energiedissipation eines Kunststoffs ausnutzen.

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

Die Umsetzung dieser Idee war Basis der neugeschaffenen kanadisch-englischen Firma Intelligent Engineering. [2] Sie entwickelte gemeinsam mit der deutschen BASF eine Stahl-Kunststoff-Verbundbauweise, welche die stahlbautypischen Vorteile mit den zusätzlichen bauphysikalischen Eigenschaften, die aus der Verbindung der Stahltafeln mit Kunststoff resultieren, in einem Tragelement vereint. Beim Sandwich-Plate-System (SPS) handelt es sich um einen Sandwichquerschnitt, der zwei außenliegende Stahlplatten aufweist, die einen festen Polyurethankern umschließen. Die Haftungseigenschaften des speziell formulierten Polyurethans auf der Stahloberfläche führen zu einem hochbelastbaren Tragelement, das auch große dynamische Beanspruchungen aufzunehmen vermag. Im Unterschied zu den bekannten Sandwichstrukturen mit geschäumten PUR, die im Bauwesen als Fassaden- und Dachelemente angeboten werden, rückt beim SPS die statische Tragwirkung und nicht die Bauphysik in den Vordergrund, weshalb der Kunststoff aus einem massiven, nicht geschäumten Kern besteht. Erste kommerzielle Realisierungen waren die seit 2000 erfolgreich im Schiffbau, zum Beispiel für sogenannte RoRo-Decks, angeordneten SPS-Overlays. Wie im Stahlbau oft typisch, wurde auch mit dem SPS eine Entwicklung aus dem Schiffbau adaptiert. Im Bauwesen finden sich nun vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

1 Struktur eines SPS-Elements © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

für den neuen Verbundquerschnitt, wie etwa als isotrope Fahrbahntafel, bei der die Aussteifung der Rippen durch die Bettung des Kunststoffs ersetzt wird. Im Hochbau werden SPS-Platten darüber hinaus als Etagendecken genutzt, da sie leichter sind als klassische Betonlösungen und zudem die stahlbautypischen Nachteile in puncto fehlender Dämpfung oder Bauphysik, wie Schallübertragung oder Isolierung, ohne Zusatzmaßnahmen ausgleichen. Dort, wo leichte Bauweisen erforderlich sind, ist das SPS eine wirtschaftliche Alternative. So wurden die beidseitigen temporären Tribünen des Aquatics-Centre der Olympischen Spiele 2012 in London aus SPS-Platten gefertigt, ebenso verfügen die Tribünenstufen des neuen Grandstand der Pferderennbahn im englischen Ascot über SPS-Paneele.

2 Fahrbahndeck einer kanadischen Brücke in SPS-Bauweise © Intelligent Engineering Ltd.

BRÜCKENBAUWERKE

3 Eigenschaftsvergleiche: Stahl und SPS-Overlay © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

2 Daten und Fakten In Kurzform lässt sich die chronologische Entwicklung der SPS-Bauweise folgendermaßen zusammenfassen: – 1993 Entwicklung der SPS-Off-Shore- Eisbarrieren, Ottawa – 1996 Gründung von Intelligent Engineering, Ottawa und London – 1998 Patentierung von SPS in den USA und Kanada – 2004 Forschungsprogramm der RWTH Aachen – 2004 Prototyp »Fahrbahnplatten D-Brücke (Normalfahrbahn)« in Österreich – 2004 Prototyp »Fahrbahnplatte Overlay D-Brücke (Flachfahrbahn)« in Deutschland – 2005 Tonnenblechverstärkung bei der U-2-Hochbahnbrücke Schönhauser Allee in Berlin – 2005 Overlay bei der Schönwasserpark brücke auf der A 57 in Krefeld – 2006 Gutachten der RWTH Aachen zum SPS-Overlay der Schönwasser parkbrücke – 2007 SPS-D-Brücken-Overlay-Fahrbahn auf der A 59 in Duisburg – 2007 Abschlussbericht des FOSTA Forschungsvorhabens P628 (RWTH Aachen, Universität Dortmund) – 2008 Typberechnung nach DIN-Fach bericht 101: Verstärkung der DIN 1072 D-Brücken, Fahrbahntafeln mit SPS – 2010 Veröffentlichung des FOSTA- Forschungsvorhabens P628 (RWTH Aachen, Universität Dortmund) – 2012 Fahrbahnerneuerung bei der Saarbrücke Mettlach mit SPS-Paneelen (800 m²)

3 Pilotprojekt in Deutschland Vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) wurde in 2005 ein Pilotprojekt in Nordrhein-Westfalen zur Verstärkung von orthotropen Brückenfahrbahnen mit SPS gefördert: Die erwarteten Rissschädigungen der Fahrbahntafel, die durch hohe dynamische Beanspruchungen aus dem wachsenden Verkehr entstehen, werden mit dem SPS durch ein Overlay entschärft. Da es sich um ein Pilotprojekt handelte, stand eine wissenschaftliche Betreuung durch einen neutralen Gutachter im Vordergrund. Alle Errichtungszustände und das fertige Bauwerk wurden kontinuierlich durch den Stahlbaulehrstuhl der RWTH Aachen überwacht, wobei das Überwachungsprogramm Messungen vor, während und nach der Verstärkungsmaßnahme umfasste. Zusätzlich wurde die Bundesan-

stalt für Straßenwesen (BASt) beauftragt, den für den Kunststoff relevanten Heißeinbau der Asphaltschicht nach Abschluss der Verstärkungsmaßnahme zu beobachten und Temperaturmessungen durchzuführen. Die Auswertung zeigte, dass sich die Temperaturen in einem Bereich bewegten, bei dem der Kunststoff durch einen Tempereffekt vergütet wird und dadurch bessere Eigenschaften erhält. Da für die Stahl-Elastomer-Verbundquerschnitte keine Vorgaben einer Norm existieren, wurde auch für die Zulassung im Einzelfall ein der Bauweise angemessener Aufwand betrieben. So wurden die vom Ingenieurbüro Bild, Hagen, erstellten statischen Berechnungen sowohl durch die Instanz Prüfingenieur (PSP, Prof. Sedlacek und Partner) als auch durch einen Sachverständigen (Prof. Hanswille, Bergische Universität Wuppertal) überprüft. 4 Anwendung im Eisenbahnbrückenbau 4.1 Hochbahnbereiche in Berlin Mit dem Bau von Stahlbrücken für die Hochbahnbereiche der Berliner U-Bahn wurde vor mehr als 100 Jahren begonnen. Im Laufe der Zeit haben auf diese Konstruktionen vielfältige Beanspruchungen aus Verkehr und Zeitgeschehen (Kriegseinflüsse) eingewirkt. Im Rahmen durchgeführter Brückenprüfungen wurden nun verstärkt Ermüdungsschäden festgestellt. Auch rechnerische Untersuchungen zeigten, dass die theoretische Ermüdungsgrenze in mehreren Abschnitten erreicht wurde. Da diese Schäden die statische Funktion des Bauwerks beeinträchtigten, war es erforderlich, sie zu beseitigen und die Brücken an kritischen Punkten zu verstärken. [3] [4] [5]

4 Testaufbau zur Analyse vor Einführung der Bauweise © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

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BRÜCKENBAUWERKE

5 Riss am Querträgeranschluss © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

4.2 Schadensbeschreibung Es zeigte sich, dass die Tonnenbleche der Brückentafel in den Anschlussbereichen zu den Querträgern partiell Risse aufweisen. Diese Risse befanden sich in der Kantung zwischen dem Radien- sowie dem geraden Auflagerabschnitt zu den Querträgern. Aus konstruktiven und fertigungstechnischen Gründen lag die Kantung nicht immer direkt am Querträgerflansch an, in den meisten Fällen sind hier Abstände von 0,50–4,00 cm angetroffen worden. Die Membranspannungen in den Tonnenblechen können somit nicht direkt in den Obergurt des Querträgers eingeleitet werden. Das heißt, sie erzeugen Biegespannungen, die eine erhöhte Beanspruchung der Tonnenbleche verursachen. Die Tragsicherheit der Konstruktion wird dadurch aber noch nicht beeinträchtigt, weil die zulässigen Biegespannungen nicht überschritten werden. Eine Betriebsfestigkeitsuntersuchung ergab jedoch, dass die Grenze der Ermüdungsfestigkeit, je nach Annahme der Belastungshistorie, an dieser Stelle bereits erreicht war bzw. nur noch eine kurze Restnutzungsdauer aufwies. 4.3 SPS-Underlay-Entwickung Grundgedanke der Entwicklung war die Sanierung von Buckelblechen bei gleichzeitigem Beibehalten des klassischen Oberbaus aus Schiene-Schwelle-Schotter, also aus dem vorhandenen Tonnenblech, einem darunter angeordneten zusätzlichen neuen Blech und dem diese beiden Bleche verbindenden Kunststoffkern einen tragfähigen Sandwichquerschnitt herzustellen. Die Gleisanlage und das Gleisbett auf der Brückenoberseite verblieben demnach in ihrem Zustand und würden von dem Eingriff nicht betroffen sein. Eine Beeinträchtigung des Schienenverkehrs fände somit nicht statt, weil sich die Arbeitsbereiche der Baumaßnahme unterhalb der Brücken befänden.

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6 Längsschnitt durch die Brückentafel, © Intelligent Engineering Ltd.

7 Unterseitig angeordnete SPS-Sandwichplatten © Intelligent Engineering Ltd.

4.4 Konstruktion In die Querträgerstege wurden Befestigungsbohrungen unter Zuhilfenahme eines Schablons gebohrt und diesen Bohrungen dann die neuen, mittig geteilten und der Tonnenform angepassten Fahrbahnbleche mit einem Abstand von ca. 30 mm unter der vorhandenen

8 Querschnitt mit Verbindungsdetails © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

Konstruktion befestigt. Durch die mittige Teilung konnten alle Fertigungstoleranzen und Bauwerksimperfektionen von der neuen Struktur aufgenommen werden, die Bleche wurden an der mittigen Überlappung (160 mm ± Toleranzen) mittels Blindnieten (d = 16 mm) verbunden.

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9 EPDM-Enddichtung © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

10 Mischkopf für die Elastomerinjektion © Intelligent Engineering Ltd.

4.5 Vorteile der Methode Die Sanierungsmethode mit SPS hat folgende Vorteile: – keine Beeinträchtigung des Verkehrs während der Umbauphase, – Verbesserung des Schallschutzes durch zusätzliche Dämmung der Brücken unterseite, – Verbesserung des allgemeinen Schwingverhaltens der Brücken durch zusätzliche Dämpfungselemente (SPS-Paneele), – Beibehalten der flächigen Lasteinlei tung über das Schotterbett. 5 Verbundfahrbahn der Hängebrücke Mettlach Die Fahrbahn der 1951 errichteten Hängebrücke über die Saar muss erneuert werden, weil andernfalls die Tragfähigkeit des Bauwerks wegen Verschleißes, Korrosion und hohen Verkehrsaufkommens zu reduzieren wäre. [6] Die zweispurige Hängebrücke mit einer Stützweite von 108 m liegt in der Nähe der einzigartigen »Saarschleife« und verknüpft als innerstädtische Querung der Saar die Ortsteile Mettlach und Keuchingen. Sie ist eine wichtige Verkehrsverbindung in dieser touristischen Region, für die keine vollständige Sperrung oder größere Verkehrsbehinderungen erlaubt sind. In den 1950er Jahren war die Brücke ein Pionierprojekt für leichte Brückenstrukturen: Sie besteht aus dem schlanken Kabeltragwerk einer Hängebrückenkonstruktion und hat als Innovation eine der ersten Fahrbahntafeln in Stahlverbundbauweise. Nachdem der Fahrbahnbeton

12 Ansicht eines SPS-verstärkten Abschnitts © Intelligent Engineering Ltd.

13 Ausgeführte SPS-Verstärkung © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

aktuell große Schäden aufwies und die Kabel an Tragfähigkeit verloren haben, begannen die Planungen zu ihrer Instandsetzung.

11 Modell des Moduls für Füllversuche © Intelligent Engineering Ltd.

Die nach außen liegenden Bereiche wurden mittels EPDM-Streifen abgedichtet, so dass ein geschlossener Hohlraum (Kavität) entsteht. Das Dichtungssystem ist in der Lage, Spalte bis 100 mm zu schließen, so dass mit ihm alle in die Brücken der Berliner U-Bahn eingebauten Varianten der Tonnenbleche, sogar die kegelförmig hergestellten Fahrbahnbleche, mit dem System gedichtet werden könnten. Das Injektionsverfahren zum Befüllen des Hohlraums zwischen dem neuen unteren Blech und dem vorhandenen Tonnenblech wird vollautomatisch mit einem Mischkopf und einer Pumpstation realisiert. Dabei werden die zwei Komponenten Polyol und Isocyanat im definierten Mischverhältnis und mit dem optimalen Volumenstrom zusammengeführt.

14 Hängebrücke über die Saar in Mettlach © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

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BRÜCKENBAUWERKE

15 Auswertung der Dämpfungseigenschaften von Stahl und SPS © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

Aufgrund der leichten und schlanken Konstruktion war SPS als eine mögliche Lösung für ihre Ertüchtigung untersucht worden. Verschiedene Sanierungsmethoden wurden ausgewählt und deren Leistungen mittels einer Studie verglichen, wobei Konzepte mit einer Fahrbahn aus hochfestem Beton in Verbund- sowie der klassischen orthotropen Stahlbauweise und dem SPS-Deck Berücksichtigung fanden. Nach einem Kriterienkatalog wurden hier Merkmale der Bauweisen bewertet sowie unter anderem auch Überlegungen zum Dämpfungsverhalten der vorhandenen und der neuen Fahrbahn angestellt. Im konkreten Fall ließ sich zeigen, dass der massive Kunststoffkern Verkehrslärmemissionen zu reduzieren in der Lage sein würde, weil kein stahlbautypischer Resonanzkörper existiert und der Kunststoff als Dämpfungselement wirkt. Im Ergebnis des durchgeführten Analyseprozesses fiel die Entscheidung, an dieser Brücke das Sandwich-Plate-System als neue Stahlleichtfahrbahn einzubauen. Durch die Verwendung der SPS-Bauweise war es möglich, das Fahrbahngewicht von 500 t auf 200 t zu verringern.

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16 Systemanalyse: Tragkomponenten aus dem statischen Modell © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

17 Fahrbahnaufbau in SPS-Bauweise für die Brücke Mettlach © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

Dadurch konnte das Verkehrsaufkommen der aktuellen Beanspruchung für die Brücke angesetzt werden und dies bei gleichzeitiger Entlastung der Spannungen in den Tragkabeln. Gegenüber der ebenso leichten orthotropen Fahrbahnplatte wurde das SPS-Design nicht zuletzt deshalb ausgewählt, weil die Bauhöhe der SPS-Platte um 75 % kleiner ist als jene

18 Serienfertigung von Fahrbahntafeln © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

der orthotropen Platte. Die SPS-Fahrbahn ließ sich so ohne Gradientenänderung in die vorhandene Brücke einpassen, außerdem weist sie einen hohen Vorfertigungsgrad auf. Die Arbeiten auf der Baustelle wurden im November 2012 begonnen und im Februar 2013 abgeschlossen.

BRÜCKENBAUWERKE

Bauherr Landesbetrieb für Straßenbau Saarland, Neunkirchen Projektleitung: Dipl.-Ing. Uwe Heinzel Entwurfsverfasser SBS-Ingenieure, Ingenieurgesellschaft für das Bauwesen mbH, Saarlouis

Tragwerksplanung Ingenieurbüro Bild, Hagen Mitarbeit: Dipl.-Ing. Thomas Mnich

19 Ausführungssituation am 5. Februar 2013 © Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH

6 Zusammenfassung Die aktuellen Aufgaben im Zuge von Instandsetzungen von Stahlbrücken infolge geänderter Lastmodelle, vorliegender Schäden und Überlastungen von Tragwerken oder Tragwerksteilen sind effizient und kostengünstig durch die SPS-Bauweise mitzulösen. Dabei ist offensichtlich, dass sich das SandwichPlate-System nicht für alle Herausforderungen eignet. Bei ergebnisoffener Variantenuntersuchung und der prinzipiellen Einbeziehung des Systems in den Kreis der möglichen Alternativen ist jedoch von einer Vielzahl weiterer Anwendungen auszugehen. Autoren: Dipl.-Ing. Thomas Stihl Dipl.-Ing. Uwe Heiland Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover

SBS-Ingenieure Ingenieurgesellschaft für das Bauwesen mbH Konstruktiver Ingenieurbau Verkehrsanlagen (Straße, Schiene) Brückenbau Tiefbau, Kanalbau Allgemeiner Hochbau Betoninstandsetzung Bauüberwachung SiGe-Koordination, Bauwerksprüfung (Hochbau, Brücken) Bautechnische Prüfung

Prüfingenieur Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, Aachen Mitarbeit: Dipl.-Ing. Dirk Schäfer Literatur [1] Sedlacek, G., RWTH Aachen: Gutachten zum Nachweis der Verbesserung der Dauerhaftigkeit durch SPS-Verstärkungen an Hochbahnabschnitten der U-Bahnlinie U 2 in Berlin. Aachen, 12.05.2005. [2] Kennedy, S.: SPS-Overlay for the Berlin U-Bahn Viaduct. Report by Intelligent Engineering, Ottawa, Canada, July 2004. [3] Stihl, T.: Sanierung der Hochbahnbrücken der Berliner U-Bahn mittels Sandwich-Verstärkungen. Präsentation KSH, 12.08.2004. [4] Heiland, U.; Henschke, S.; Stihl, T.: Grundinstandsetzung stählerner Hochbahntrassen. Erkenntnisse und Bewertung von Verfahren; in: Brückenbau, 4. Jg., Heft 4, 2012, S. 14–21. [5] Stihl, T.; Henschke, S.; Heiland, U.: Verfahren zur Grundinstandsetzung stählerner Hochbahntrassen; in: Stahlbau-Nachrichten, 41. Jg, Heft 3, 2012, S. 48–53. [5] Stihl, T.; Chassard, C.; Feldmann, M.; Bild, S.: Neue Technologie für die Hängebrücke über die Saar in Mettlach. Brückenfahrbahn aus Sandwich Plate System (SPS); in: Stahlbau, 82. Jg., Heft 3, 2013, S. 179–187.

Gutachten (Zustimmung im Einzelfall) RWTH Aachen, Institut und Lehrstuhl für Stahlbau Mitarbeit: Dipl.-Ing. Achim Geßler Genehmigungsbehörde (Zustimmung im Einzelfall) Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr Saarland, Referat Straßenbau, Saarbrücken Ausführung Stahlbau Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover

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3 . 2013 | BRÜCKENBAU

BRÜCKENBAUWERKE Instandsetzung und Umbau einer historischen Gewölbestruktur

Teilerneuerung der Talbrücke Einsiedelstein von Steffen Mauer, Roger Rockenfelder

Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der Bundesautobahn A 1 musste die bestehende Talbrücke Einsiedelstein teilerneuert werden. Es handelt sich dabei um eine im Jahr 1938 errichtete Gewölbestruktur. Als Grundlage für die Planung notwendiger Instandsetzungsund Umbaumaßnahmen wurden Finite-Elemente-Berechnungen unter Berücksichtigung des nichtlinearen Materialverhaltens des Füllbetons und des Gewölbemauerwerks für die Lasten des DIN-Fachberichtes durchgeführt. Diese ermöglichen eine realitätsnahe Modellierung des Tragverhaltens historischer Mauerwerkskonstruktionen in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit. Die Ergebnisse der Berechnung dienten als Entscheidungsbasis für die Wahl einer nachhaltigen Maßnahme für die Teilerneuerung der Gewölbebrücke.

1 Einleitung Die Talbrücke Einsiedelstein wurde 1938 im Zuge des Neubaus der Reichsautobahn 1 Köln–Dortmund errichtet. Das Bauwerk befindet sich zwischen Leverkusen und Wuppertal in der Nähe der heutigen Anschlussstelle Wermelskirchen bei km 384,412 und überspannt das Tal des Heintjesmühlenbaches in einer Krümmung von ca. 1.150 m mit einer Gesamtlänge von 168 m. Die bis zu 35 m über dem Talgrund liegende, unter Denkmalschutz stehende Brücke wies bisher zwei Richtungsfahrbahnen (FR Köln und FR Dortmund) mit je zwei Fahrstreifen auf.

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1 Blick aus Westen auf die Gewölbereihen © Ingenieurbüro Grassl GmbH

Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der Bundesautobahn (BAB) A 1 war als Teilmaßnahme der »6-streifige Ausbau der A1 von Bau-km 17,155 (AS Wermelskirchen) bis Bau-km 21,530 (T. u. R. Remscheid)« mit Planfeststellungsbeschluss vom 12.07.2006 vorgesehen. Bedingt durch die somit künftig erforderliche größere Fahrbahnbreite werden die in diesem Bereich vorhandenen Gewölbebrücken Höllenbachtal, Diepmannsbachtal und Einsiedelstein nur noch für eine Richtungsfahrbahn genutzt, während für die gegenläufige jeweils neue Brückenbauwerke erstellt werden sollten. 2 Konstruktion Die Talbrücke Einsiedelstein besteht aus zwei nebeneinanderliegenden 8,40 m breiten Gewölbereihen mit jeweils sieben Bögen, die über eine Stahlbetonplatte miteinander gekoppelt sind. Sämtliche im Grundriss rechteckförmigen Pfeiler mit den am Pfeilerkopf vorhandenen Abmessungen 8,40 m x 3,20 m verfügen über eine Außenschale aus Natursteinmauerwerk (Grauwacke), die mit Beton verfüllt ist. Die bis zu 24 m hohen Pfeiler verjüngen sich in der Längsansicht von der Fundamentoberkante bis zum Kämpfer mit einer Neigung von 40:1 und sind flach auf dem anstehenden Fels gegründet. Die mit Hartbranntziegeln gemauerten Gewölbebögen weisen Kreissegmente mit einem Radius von ca. 10,60 m auf und sind mit Magerbeton verfüllt. Die

Bogenränder wurden aus gestalterischen Gründen mit Basaltlava verblendet, die Stirnwände in regelmäßigem Schichtenmauerwerk aus Grauwacke erstellt. Die Aufteilung der neuen Fahrbahn ergibt sich aus dem Regelquerschnitt RQ 35,5 nach RAS-Q 96 mit drei Fahrstreifen (3,75 m + 3,50 m + 3,50 m) sowie einem auf bis zu 6,50 m verbreiterten Seitenstreifen.

2 Untersicht in Bauwerksachse © Ingenieurbüro Grassl GmbH

BRÜCKENBAUWERKE

3 4 Draufsicht und Längsschnitt des Gesamtbauwerkes © Landesbetrieb Straßenbau NRW

3 Erneuerungskonzept Das vorhandene Bauwerk, das bisher zwei Fahrstreifen in jede Richtung aufnahm, wird künftig für drei Streifen und ausschließlich als Richtungsfahrbahn Köln verwendet, während die Richtungsfahrbahn Dortmund auf einem zwischenzeitlich fertiggestellten neuen Brückenbauwerk liegen wird, das sich unmittelbar östlich neben der Bestandsbrücke befindet. Ziel der Planung war, das vorhandene Bauwerk derart zu ertüchtigen, dass es allen Anforderungen an die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit für eine vollständige Nutzungsdauer eines Neubauwerkes von 100 Jahren genügt. Außerdem waren die Aspekte des Denkmalschutzes zu berücksichtigen, wobei insbesondere der Originalzustand der Mauerwerksgewölbe mit ihren Ansichten erhalten bleiben musste. Erschwerend für die Planung und Ausführung kam hinzu, dass nahezu sämtliche Bestandsunterlagen nicht mehr verfügbar waren, so dass es keine detaillierten Angaben zum Bauwerk gab. Im Einzelnen war nur noch ein Übersichtsplan aus dem Jahr 1985 vorhanden, der nach alten Planunterlagen und Fotos von 1937 nachgezeichnet wurde. Soweit möglich, wurden daher die Bestandsunterlagen der zur gleichen Zeit und in nahezu identischer Struktur erstellten, benachbarten und

5 Querschnitt im Bogenscheitel nach Erneuerung der Fahrbahnplatte © Landesbetrieb Straßenbau NRW

ebenfalls im Zuge der BAB A 1 liegenden Brücken Diepmannsbachtal und Höllenbachtal herangezogen. Insbesondere zur Talbrücke Höllenbachtal lag noch eine Reihe von Detailplänen zum Gewölbemauerwerk, zum Füllbetoneinbau, zur Koppelplatte und zu den Pfeilern und Widerlagern vor, zudem existierten Prüfergebnisse von Bohrkernproben der dortigen Ziegelgewölbe aus dem Jahr 1973. Während der Planungsphase wurden deshalb weitere Bohrkernentnahmen veranlasst, deren Resultate zusätzliche Erkenntnisse über die Materialbeschaffenheit des Bauwerks und die Geometrie der Ziegelmauerwerksgewölbe lieferten.

Bedingt durch die fehlenden Unterlagen, die gegenüber der Bestandssituation veränderte Anordnung der Fahrstreifen, vor allem im Bereich der Koppelplatte zwischen den beiden Gewölbereihen, sowie die für die künftige Nutzung höheren Lastannahmen stand fest, dass zumindest die Fahrbahnplatte mit Kappen und Schutzeinrichtungen und somit auch die Abdichtung und Entwässerung ersetzt werden mussten, um den neuen Ansprüchen gerecht zu werden. Inwiefern jedoch die Gewölbereihen selbst für die künftige Nutzung ausreichende Standsicherheit aufweisen, musste zunächst durch eine statische Nachrechnung geklärt werden.

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BRÜCKENBAUWERKE Grundsätzlich kamen als Lösung für die Teilerneuerung zwei Varianten in Frage: – Rückbau der bestehenden Fahrbahnplatte und dessen Kompletterneuerung bei gleichzeitigem Erhalt der tragenden Funktion der bestehenden Gewölbekonstruktion, – Rückbau der bestehenden Fahrbahnplatte und des Füllbetons, Einbau von Stahlbetonschalen oder Balkenkonstruktionen als eigenständige Tragkonstruktionen innerhalb der Bestandsstruktur zwischen den Stirnwänden und Kompletterneuerung der Fahrbahnplatte. Der ersten Variante steht der bekannte, aus Erfahrungen geprägte Spruch »Eine Gewölbebrücke kann alles ertragen, nur keine statische Berechnung« entgegen. Die zweite Variante hat sicherlich den zweifelhaften »Charme« der Planungsund Ausführungssicherheit, sie verursacht jedoch deutlich höhere Kosten sowie eine längere Bauzeit und widerspricht darüber hinaus dem Wunsch des Ingenieurs, die ursprüngliche Tragwirkung des Bauwerks möglichst zu erhalten. Seitens des Bauherrn und des Planers wurde infolgedessen angestrebt, die Variante der Teilerneuerung unter Beibehaltung der tragenden Funktion des bestehenden Gewölbes zum Erfolg zu führen. 4 Technische Bearbeitung 4.1 Materialuntersuchungen Aufgrund der fehlenden Bestandsunterlagen wurden im Zuge der technischen Bearbeitung Probenentnahmen an den Gewölbebögen und den Pfeilern mittels Kernbohrungen durchgeführt. Da die Vorberechnungen bereits Hinweise auf kritische Fragestellungen wie das Verhältnis der E-Moduln von Füllbeton und Gewölbemauerwerk sowie der Druckfestigkeit des Mauerwerks erbrachten, wurden die Proben insbesondere hinsichtlich dieser Materialparameter untersucht. Weil die Konstruktionsdicken des Gewölbemauerwerks ebenfalls nicht exakt bekannt waren, wurden insgesamt 18 Kernbohrungen an einem mit üblichem Bauequipment erreichbaren Bogen beider Gewölbereihen so tief realisiert, dass sich sowohl die Steindicken als auch die Dicke des Füllbetons in verschiedenen Einbaulagen erfassen ließen. Die Kernbohrungen wurden in den Kämpferbereichen bis zu 2,60 m und im Scheitelbereich bis zu 1,10 m Tiefe sowie weitere vier Bohrungen mit Tiefen bis zu 2,50 m an einem Pfeilerschaft durchgeführt.

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6 Bohrkern aus dem Gewölbescheitel nach [2] © ibac – Institut für Bauforschung

7 Bohrkern aus dem verjüngten Gewölbekämpfer nach [2] © ibac – Institut für Bauforschung

8 Bohrkern aus dem Pfeilerschaft nach [2] © ibac – Institut für Bauforschung

Die so ermittelten Dicken des Gewölbemauerwerkes variieren von 64 cm im Scheitel- bis zu 120 cm im Kämpferbereich. Im Rahmen der Materialuntersuchung [1] [2] konnte ein überwiegend gutes Gefüge des Ziegelmauerwerks und des Füllbetons festgestellt werden. Für vereinzelt angetroffene Kiesnester im Füllbeton wurden dort die E-Moduln entsprechend den dabei ermittelten Volumenanteilen modifiziert. Alle Probenentnahmen mussten unter Verkehr erfolgen, da zu dieser Zeit das in seitlicher Lage neuzuerrichtende Bauwerk Einsiedelstein für die künftige Fahrtrichtung Dortmund noch nicht fertiggestellt war. Hierbei waren ebenfalls die Belange des Denkmalschutzes zu berücksichtigen.

Für die alte Fahrbahnplatte sowie für Bauteile, die wegen eines dominierenden Einflusses der ständigen Lasten auf ihre Beanspruchbarkeiten hinsichtlich der Nachrechnung als untergeordnet einzuschätzen waren, wie den Fundamentbeton und Teile des Pfeilers, wurden die Ergebnisse der Materialuntersuchungen der vergleichbaren Brücken Höllenbachtal und Diepmannsbachtal [3] herangezogen. Insgesamt ergaben sich somit folgende Materialzuordnungen bzw. Materialeigenschaften:

Bauteil Material Rechenwerte: Fundamente Pfeilerschäfte Fahrbahnplatte (Bestand) Fahrbahnplatte (neu)

B 151) B 25 B 252) C 30/37

Füllbeton fck = 5,5 MN/m², Ecm = 22.400 MN/m² Kämpferbereich fck = 7,0 MN/m², Ecm = 25.000 MN/m² Gewölbemauerwerk fck = 13,2 MN/m², Ecm = 15.000 MN/m² Weitere Kennwerte: Mauerziegel (Gewölbe) Mauermörtel (Gewölbe) Grauwacke (Verblendung) Mauermörtel (Verblendung)

fcm = 88,0 MN/m², Ecm = 21.490 MN/m² fcm = 27,8 MN/m² fcm = 271,5 MN/m², Ecm = 46.830 MN/m² fcm = 24,8 MN/m²

1) Referenzwert von der TB Höllenbachtal 2) Rechnerische Annahme

9 Materialkennwerte © Ingenieurbüro Grassl GmbH

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10 Koppelplatte ohne Ortbetonergänzung © Landesbetrieb Straßenbau NRW

4.2 Lastannahmen Die Brücke war bisher in die Brückenklasse 30 nach DIN 1072 (11.67) und MLC 80/50-70/50 eingestuft, obwohl keine explizite Einstufungsberechnung für zivile Lastklassen vorlag. Zur Zeit der technischen Bearbeitung für die Erneuerungsmaßnahmen galten für Neubauwerke die Lastannahmen des DIN-Fachberichtes 101 (03.2003). Folgende zuvor mit dem Bauherrn und dem Prüfingenieur abgestimmte Lastfälle wurden berücksichtigt: – Ständige Einwirkungen (Eigengewicht, Ausbaulasten), – Lastmodell 1 nach DIN-Fachbericht 101, – Temperaturschwankung ±15 K, – Schwinden der neuen Fahrbahnplatte. Für die Beurteilung der Bestandssituation zum Zeitpunkt der Bauwerkserstellung wurden alternativ darüber hinaus Einwirkungen aus der – Dampfwalze nach DIN 1072 (1932) berücksichtigt. Das Lastmodell 1 sollte dabei sowohl für die neue Fahrbahnplatte als auch für die Bestandsgewölbebögen gelten. 4.3 Nachweisführung 4.3.1 Bemessungskonzept Für die Nachweisführung war zunächst zu klären, welches Bemessungskonzept angewendet werden sollte, da zum Zeitpunkt der Bearbeitung die Nachrechnungsrichtlinie (Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand [4]) noch nicht verfügbar war. In Abstimmung mit dem Bauherrn und dem Prüfingenieur wurde somit festgelegt, dass die neue Fahrbahnplatte nach den DIN-Fachberichten und somit dem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept berechnet und die übrige Bestandskonstruktion nach dem Konzept mit globalen Sicherheitsfaktoren, das heißt mit zulässigen Spannungen, nachgerechnet werden sollte.

11 Bewehrung der Fahrbahnplatte © Landesbetrieb Straßenbau NRW

4.3.2 Fahrbahnplatte Die neue Fahrbahnplatte wurde als elastisch auf den Gewölbereihen gebettete Stahlbetonplatte aus Beton C35/45 berechnet und ausgeführt. Im Hinblick auf eine einfache konstruktive Ausbildung wurde sie mit einer konstanten Dicke von 35 cm sowie konstanter Breite entsprechend der geplanten Trassierung unabhängig von (den Bautoleranzen) der Bestandskonstruktion mit ebenfalls in der Lage gekrümmter Achse konzipiert. Diese Festlegung bedingt, dass die neue Fahrbahnplatte bereichsweise bis zu 15 cm über den (gekrümmten) Gewölberand hinaussteht oder in ihn einschneidet. Ein Ausgleich hierfür wurde anschließend planmäßig über die Gesimskappen hergestellt. Die Koppelplatte überspannt die lichte Weite von 4,20 m zwischen den Gewölbereihen. Zum Ausgleich des Brückenquergefälles und in Anpassung an die Bestandssituation verfügt sie über eine veränderliche Höhe von 10,0–41,5 cm, wobei der Einsatz von Fertigteilen mit Ortbetonergänzung den Verzicht auf eine Schalung ermöglicht. Die Abmessungen der über die Brückenlänge identisch ausgeführten 57 Fertigteile betrugen 7,00 m x 3,00 m, so dass sie Einzelgewichte von 13,40 t aufwiesen. Bedingt durch die gegenüber der Vergangenheit erhöhten Forderungen des DIN-Fachberichtes hinsichtlich der Schubnachweise ergaben die rechnerischen Nachweise eine relativ hohe erforderliche Schub- und Verbundbewehrung, insbesondere in dem dünneren Bereich des konischen Bauteils.

4.3.3 Gewölbe Die in der Bauhistorie genutzten Verfahren der statischen Berechnung oder Konstruktionsregeln auf empirischen Grundlagen verschafften den Gewölben meist eine lange Lebensdauer. Da sie lediglich auf Erfahrungswerten beruhen, lassen sich jedoch Aussagen zur Tragfähigkeit der Brücken mit den heutigen Lasten nicht mit den normativen Regelungen des konstruktiven Ingenieurbaus, die das Ziel haben, die Zuverlässigkeit der Konstruktion mit ausreichend großer Wahrscheinlichkeit zu erfüllen, in Übereinstimmung bringen. Historische Gewölbe mit den inzwischen oftmals wesentlich höheren Lasten aus Straßenverkehr nachzuweisen bedarf somit analytischer Verfahren, die das tatsächliche Tragverhalten, insbesondere im Zusammenwirken der verschiedenen Baustoffe, besser widerspiegeln. Mit den in der Vergangenheit vielfach genutzten Stabmodellen vermochte man zwar erstmals analytische Betrachtungen vorzunehmen, aber vor allem die tragfähigkeitssteigernde Mitwirkung der Gewölbehinterfüllung und die Randbedingungen der Lagerung können damit nur unzureichend genau modelliert werden. So wurden Versagensmechanismen im Gewölbe überwiegend durch eingeführte Gelenke vereinfachend abgebildet. Verschiedene Berechnungsansätze für den Nachweis der Dehnungs- und Spannungszustände im Gewölbemauerwerk sind unter anderem in [5] und [6] enthalten. Durch die bei der Nachrechnung der Talbrücke Einsiedelstein angewandte Methode der Finiten Elemente (FE) ist es möglich, eine wirklichkeitstreuere Modellierung des Gewölbes mit allen seinen Randbedingungen zu erzielen und das nichtlineare Materialverhalten der vorhandenen Baustoffe zu berücksichtigen. [5] [7] [8] [9]

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BRÜCKENBAUWERKE Zur Vermeidung der Schwierigkeiten bei der Modellierung der Randbedingungen von Teilstrukturen wurde ein Gesamtsystem entsprechend der Bauwerkslänge mit Scheibenelementen einer fiktiven Ersatzbreite von 1 m gewählt. Dadurch war es auch machbar, die Rechenzeit und die Auswertung der relevanten Ergebnisse gegenüber der Verwendung eines räumlichen Modells überschaubar zu gestalten. Die Bogengeometrie mit den Dicken der Gewölbesteine wurde den wenigen vorhandenen Bestandsplänen entnommen und mit den vor Ort gemessenen Werten sowie den Erkenntnissen aus den Bohrkernuntersuchungen abgeglichen. Zur Berechnung diente das FE-Programm Talpa der Sofistik AG, Oberschleißheim. Ursprünglich für die Geotechnik entwickelt und vorwiegend dort eingesetzt, erlaubt es sowohl die lineare als auch nichtlineare Berechnung von Scheibenelementen mit drei und vier Knoten, die Berücksichtigung von Primärspannungszuständen und unterstützt eine Vielzahl nichtlinearer Materialmodelle. Die Systemmodellierung erfolgte dabei mit Hilfe graphischer Eingaben über das Programmmodul Sofiplus. Um das Materialverhalten möglichst wirklichkeitsnah abzubilden, wurde die Berechnung für den Füllbeton und das Gewölbemauerwerk mittels implementierter nichtlinearer Materialmodelle durchgeführt. Auf diese Weise konnte unter anderem das Klaffen der Mauerwerksfugen im Gewölbe simuliert werden.

12 Systemausschnitt © Ingenieurbüro Grassl GmbH

13 Geometrie des Bogens © Ingenieurbüro Grassl GmbH

Für das Ziegelmauerwerk musste sein spezifisches anisotropes Tragverhalten beachtet werden. Hierzu erfolgte die Modellierung der radial zum Bogenmittelpunkt angeordneten Mauerwerkslagerfugen mittels Begrenzung des Schubverbundes in radialer Richtung und unter Ausschluss des Zugverbundes senkrecht dazu (σz = 0). Die Zugbegrenzung gewährleistete darüber hinaus ein Zugschädigungsmodell. Die lokalen x-Achsen der entsprechenden Schalenelemente wurden ausgerichtet und so radial vorkommende Klüfte modelliert.

14 Generierung des Systems © Ingenieurbüro Grassl GmbH

Die Druckfestigkeiten wurden mit ihren jeweiligen unteren 5%-Fraktilwerten angesetzt, wohingegen für die E-Moduln die Mittelwerte Anwendung fanden. Die zulässigen Spannungen für den Beton ergaben sich daraus unter Berücksichtigung eines globalen Sicherheitsbeiwertes nach DIN 1045 [10] bei Versagen des Querschnitts ohne Vorankündigung von γ = 2,10 sowie für das Gewölbemauerwerk nach [2] aus den Stein- und Mörteldruckfestigkeiten unter Berücksichtigung der Schlankheit mit γ = 3,00.

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15 Modellierung des Gewölbemauerwerks mit Klüften © Ingenieurbüro Grassl GmbH

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16 Talbrücke Höllenbachtal: Traggerüste für die Gewölbebögen © Landesbetrieb Straßenbau NRW

Bei der technischen Bearbeitung zeigte sich frühzeitig das Klaffen der Mauerwerksfugen im schwach überdeckten Scheitelbereich als ein maßgebendes Nachweiskriterium. Da die entsprechenden Nachweise für Straßenbrücken nicht geregelt waren, wurde auf die DIN 1053-1 [11] zurückgegriffen, wonach, wie schon früher bei Gewölben und Mauerwerk üblich, ein Klaffen der Fugen höchstens bis zur Hälfte zugelassen wird. Diese Regelung deckt sich auch in etwa mit verschiedenen Nachweisvorschlägen aus der Literatur. [5] Großen Einfluss auf die diesbezüglichen Ergebnisse hatte das Verhältnis der E-Moduln zwischen Füllbeton und Ziegelmauerwerk. Vergleichsrechnungen veranschaulichten, dass ein geringeres E-Modul des Füllbetons zu einer stärkeren Aktivierung des Gewölbebogens führte, was wiederum die Druckzonenhöhe in den dortigen Mauerwerksfugen vergrößerte. Weiterhin war zu erkennen, dass die Belastungsgeschichte während der Bauwerkserstellung ebenfalls eine nicht zu vernachlässigende Rolle spielt. Durch Fotos aus den Herstellungsjahren konnte der Baufortschritt teilweise nachvollzogen werden. Wesentlich ist dabei, dass die Gewölbe in der Regel auf Leergerüsten erstellt wurden. Anschließend wurden diese abgebaut, die Stirnwände aufgemauert und dann die Schichten aus Magerbeton lagenweise aufgebracht. Jener Bauablauf wird in der Berechnung mit Primärspannungszuständen aus den einzelnen Bauabschnitten berücksichtigt. Die derart berücksichtigte Belastungsgeschichte wirkt sich hier günstig auf die hinsichtlich der Nachweisführung maßgebenden Gewölbescheitel aus. Der lagenweise Einbau des Füllbetons mit entsprechender Erhärtung der einzelnen Lagen führt zu einer Einspannung der Bögen in die Kämpfer, also einer Steifigkeitserhöhung in diesen Bereichen, einer damit verbundenen Änderung der

17 Talbrücke Höllenbachtal: Herstellung des Ziegelgewölbes © Landesbetrieb Straßenbau NRW

18 Talbrücke Höllenbachtal: Einbringen des Füllbetons © Landesbetrieb Straßenbau NRW

19 Spannungszustand im Gewölbescheitel nach Fertigstellung des Bauwerks [MN/m²] © Ingenieurbüro Grassl GmbH

Bogenstützlinie und einem Einprägen einer Druckspannung auf der Unterseite des Bogenscheitels. Aus dem nachfolgend abgebildeten Spannungsverlauf ist ersichtlich, dass der Füllbeton durch den späteren Einbau einen deutlich anderen Spannungszustand aufweist als das Ziegelgewölbe.

Während die Lasten aus Eigengewicht, Temperatur und Schwinden ohne weiteres direkt auf das 1-m-Streifen-Modell aufgebracht werden konnten, musste für die Einzel- und Flächenlasten des LM 1 die Beanspruchung zunächst über eine Querverteilung der Lasten mittels der Fahrbahnplatte berechnet werden. Die

20 Brückenquerschnitt mit Nachweisquerschnitt und Einzellasten © Ingenieurbüro Grassl GmbH

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BRÜCKENBAUWERKE Besonderheit bestand darin, dass wegen des Wegfalls des Mittelstreifens gegenüber der vorhandenen Situation die Koppelplatte zwischen den Gewölbereihen in Zukunft komplett mit Fahrstreifen belegt ist. Dadurch erhöht sich die künftige Beanspruchung im Bereich der Gewölberänder gegenüber dem Zustand vor dem sechsstreifigen Ausbau der A 1. Als maßgeblicher Nachweisstreifen wurde der innere Rand der westlichen Gewölbereihe ermittelt, da aufgrund des Quergefälles die Scheitelüberdeckung dort am geringsten ist. Weitere zu berücksichtigende, teilweise sehr ungünstige Einflüsse resultieren aus den Lastfällen Temperatur sowie Schwinden der neuen Fahrbahnplatte. Während die Bauteilerwärmung die gesamte Bogenreihe gegen die hinterfüllten Widerlager drückt und somit Druckspannungen im Gewölbe erzeugt, kehrt sich dieser günstige Einfluss bei einer Abkühlung des Bauwerks um. Der Einfluss des Schwindens der Fahrbahnplatte führt infolge der Exzentrizität des Lastangriffs zur (gekrümmten) Bauteilachse zu einem Biegemoment, welches auf der Scheiteloberseite Druck- und auf der Scheitelunterseite Zugspannungen hervorruft, die somit wiederum das Klaffen der Mauerwerksfugen im Scheitelbereich begünstigen. Da die Lasten aus dem Straßenverkehr ebenfalls Biegemomente im Gewölbe verursachen, war als Bemessungskombination »Ständige Lasten + Schwinden + Temperaturschwankung (-15 K) + LM 1« bestimmend. Die nichtlineare Berechnung ergab für diese Kombination mit charakteristischen Lasten ein Klaffen der Fugen im Scheitelbereich bis zur Hälfte, so dass das angestrebte Nachweiskriterium erfüllt wurde. Erkennbar ist hier das durch die unterschiedlichen Steifigkeiten sowie die Belastungsgeschichte heterogene Materialverhalten von Füllbeton und Gewölbemauerwerk. Zur Verifikation der Ergebnisse erfolgte ergänzend ein weiterer Nachweis nach [12], Modul 805.0203. Danach dürfen, ohne Berücksichtigung von Zugausfall in den Mauerwerksfugen, an keiner Stelle größere Zugspannungen als 0,50 MN/m² auftreten. Hierzu war ein weiterer Rechenlauf bei Deaktivierung der zuvor erwähnten Modellierung von Klüften im Gewölbemauerwerk erforderlich. Auch diese Forderung wurde eingehalten. Die maximal ermittelten Spannungen im Ziegelgewölbe betrugen 2,50 MN/m² und lagen damit unter den zulässigen Werten von 4,40 MN/m² [2], wobei die Nachweise für die Kämpfer- und Pfeilerbereiche auf-

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21 Spannungszustand im Gewölbescheitel für G + S + T-15 + LM1 © Ingenieurbüro Grassl GmbH

grund des notwendigerweise fehlenden Ansatzes der Lastausbreitung in Brückenquerrichtung auf der »sicheren Seite« sind. Da die Nachweise auf einer nichtlinearen Berechnung beruhen, erfolgte abschließend der Nachweis der Systemkonvergenz unter Ansatz der mit einem globalen Sicherheitsfaktor beaufschlagten Einwirkungen. Entsprechend üblichen Nachweisformaten im Mauerwerk [7] [11] wurde in Abstimmung mit Bauherrn und Prüfingenieur dieser Sicherheitsbeiwert mit γ = 2,00 veranschlagt. Sämtliche Nachweise für das Gewölbe konnten somit über eine nichtlineare Berechnung erbracht werden. Zusätzlich wurden ergänzende Nachweise in gleicher Form für die maßgebenden Bauzustände geführt. Da die Hinterfüllung der Widerlager zur Instandsetzung der Abdichtung temporär nahezu komplett entfernt wurde, war es erforderlich, Nachweise für eine solche einseitige

Material/Bauteil

Abgrabung unter Berücksichtigung des Ausfalls der horizontalen Bettung zu führen. Weiterhin wurde eine Gewölbereihe für die Überfahrt eines Schwerlasttransportes zum Einheben der Überbauteile der sich damals im Bau befindlichen Verbundbrücke für die Richtungsfahrbahn Dortmund nachgewiesen. 4.3.4 Ausschreibung Um die Umbaumaßnahme an der bestehenden Brücke überhaupt durchführen zu können, musste das Bauwerk bei einer prognostizierten Verkehrsbelastung von 80.000 Kfz/24h im Jahr 2010 frei von Verkehr sein. Aus diesem Grunde ließ sich die Teilerneuerung der Talbrücke Einsiedelstein erst nach Fertigstellung der parallelverlaufenden, im Zusammenhang mit dem sechsstreifigen Ausbau der A1 neuerrichteten Brücke mit der entsprechenden Verkehrsumlegung beginnen.

vorhandene Spannung zulässige Spannung [MN/m²] [MN/m²]

Ziegelgewölbe

2,5 4,4

Füllbeton/Gewölbe

2,5 2,6

Füllbeton/Kämpfer

2,4 3,3

Pfeiler/Verblendung 1,0 4,0 Beton/Pfeiler

2,3 8,3

Klaffen der Fuge Im Scheitel

0,5 d

*) d... Mauerwerksdicke

22 Relevante Ergebnisse der Berechnung © Ingenieurbüro Grassl GmbH

0,5 d*)

BRÜCKENBAUWERKE Als Basis für die Ausschreibung wurde im Anschluss an die Nachrechnung ein Bauwerksentwurf erstellt. Im Hinblick auf die maximale Realisierungssicherheit für die Teilerneuerung des denkmalgeschützten Bestands wurde die gesamte Ausführungsplanung für die Maßnahme einschließlich der Tragwerksbemessung im Vorfeld bereits komplett eingereicht, vom Prüfingenieur endgültig geprüft und der Ausschreibung beigelegt. Eine technische Bearbeitung durch die bauausführende Firma entfiel hiermit, eine Änderung der ausgeschriebenen Planung während der eigentlichen Bauarbeiten mit den dann erheblichen und unumgänglichen Kostensteigerungen konnte somit vermieden werden. 5 Bauausführung 5.1 Allgemeines Die geplante Teilerneuerung wurde dem Entwurfskonzept entsprechend realisiert. Lediglich der Bauablauf wurde seitens der ausführenden Firma in Teilbereichen umgestellt. Während der Umbauarbeiten wurden die Baustoffe aus Teilen der bestehenden und verbleibenden Konstruktion stichprobenartig untersucht und mit den Ergebnissen aus den Voruntersuchungen abgeglichen. Aufgrund der guten Übereinstimmung konnte das ausgeschriebene Konzept ohne Anpassung beibehalten werden. Nachfolgende Abweichungen des Bestandsbauwerks gegenüber den basierend auf Voruntersuchungen getroffenen Annahmen erforderten jedoch in Teilbereichen eine Anpassung der Ausführung: – Entgegen den Erkenntnissen aus den Vorerkundungen des Fahrbahnaufbaues wurden beim Abbruch der Fahrbahn teerhaltige Schichten und somit Sondermüll gefunden. Außerdem war wider Erwarten ein dünnes Stahlgeflecht im Unterbau des Fahrbahnbelages angetroffen worden. – Die Querneigung der Gradiente musste während der Ausführung überarbeitet werden. Der Grund hierfür war unter anderem die Tatsache, dass vor Abbruch der Natursteinkappen eine exakte Aufnahme der Oberkante des Verblendmauerwerkes nicht möglich war. Das Verblendmauerwerk sollte aber als »Schalung« für den neuen Ortbeton der Fahrbahnplatte dienen. Außerdem war es eine Vorgabe des Denkmalschutzes, in der Brückenansicht so wenig (»modernen«) Beton sichtbar werden zu lassen wie möglich.

– Die Montage der neuen Koppelplatten verlief abschnittweise, um immer eine ausreichende Standsicherheit der Bogenreihen über die verbleibende »Alt-Koppelplatten-Konstruktion« zu gewährleisten. Geplant war die Auflagerung dieser Platten auf dem Füllbeton der Brückenstruktur hinter der inneren Verblendmauerwerksschale, die im Entwurf mit einer Breite von 20 cm angenommen worden war. Nach dem Ausbau der alten Koppelplatten musste festgestellt werden, dass die Breite des Verblendmauerwerks in dem Bereich aber 40 cm betrug. Unter der Voraussetzung einer Auflagerung der Koppelplatten hinter dem nun »breiteren« Verblendmauerwerk hätte sich die Spannweite der Koppelplatten um 20 cm + 20 cm = 40 cm erhöht. Für die dadurch deutlich ansteigenden Schubkräfte im Auflagerbereich waren die Koppelplatten jedoch ursprünglich nicht bemessen worden. Eine Begutachtung des Steinmaterials des Verblendmauerwerks ergab eine ausreichende Tragfähigkeit für die Auflagerung der Koppelplatten unter der Voraussetzung eines Ausgleichs der Höhendifferenzen zwischen Natursteinoberkante und Koppelplattenunterkante mit PCC-Mörtel. Durch die Anpassung konnten die FT-Platten wieder mit ihrer ursprünglich bemessenen Spannweite verlegt werden. 5.2 Instandsetzung des Mauerwerks Das Ziegelmauerwerk der Gewölbebögen ist augenscheinlich in einem soliden Gesamtzustand. Risse oder Abplatzungen finden sich nur an vereinzelten Stellen, lediglich örtliche Aussinterungen mit Stalaktitenbildung, wohl entstanden durch eine Durchnässung infolge einer defekten Abdichtung im Fahrbahntafelbereich, sind deutlich zu erkennen. Die Bogenränder an den Außenseiten weisen hingegen deutlich größere Schäden auf. Hier sind größere Risse und Abplatzungen vorhanden, offenbar das Resultat einer intensiven Bewitterung durch die exponierte Lage am jeweiligen Bogenaußenrand. Wie bereits eingangs erwähnt, konnte durch die Materialuntersuchungen an den Kernbohrungen ein weitgehend gutes Gefüge des Ziegelmauerwerks und des Füllbetons festgestellt werden. Den Bogenrändern aus Grauwackesteinen kommt vorrangig eine gestalterische Funktion zu, so dass die bei ihnen angetroffenen Schadensbilder auf die Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion keinen negativen Einfluss haben.

Während die Teilerneuerung des Überbaus weitestgehend abgeschlossen ist, sind die Instandsetzungsarbeiten am Mauerwerk teilweise noch in der Planungsphase. Bei den gewählten Modellen der Nachrechnung wurde für das Bogenmauerwerk eine vollständige Verfugung zugrunde gelegt. Vor Ort lässt sich jedoch erkennen, dass die existierende Verfugung ursprünglich nicht bis zu den Steinvorderkanten geführt wurde. Den Aussagen des Denkmalschutzes zufolge war dies zur damaligen Zeit eine durchaus übliche und auch heute noch im Zusammenhang mit historischen Bauwerken dieser Art wünschenswerte Bauweise. Da zur Lastabtragung in kritischen Bereichen der komplette Mauerwerksquerschnitt erforderlich ist, ist nun eine vollflächige Verfugung unumgänglich. Dazu werden die Fugen im vorderen Bereich zunächst ausgeräumt und somit von losen Bestandteilen befreit. Um die Ansichtsflächen der Ziegel zum Beispiel durch Strahlgut nicht nachhaltig zu beschädigen, muss das in Handarbeit und mit kleinem Gerät realisiert werden. Im Anschluss daran erfolgt eine Mörtelauffüllung durch Verfugen bündig bis zu den Steinvorderkanten. Der neue Fugenmörtel wird dabei in Anlehnung an den vorhandenen mit vergleichbarer Festigkeit und Beschaffenheit hergestellt und in die Fugen gezielt im Trockenmörtelspritzverfahren eingebaut. Der unvermeidbar an den Steinansichtsflächen haftende überflüssige Mörtel wird im Nachgang frühzeitig und oberflächenschonend abgewaschen. Die deutlich erkennbaren Aussinterungen auf den Ansichtsflächen sind gemäß den Aussagen des Denkmalschutzes ein typisches Erscheinungsbild und gehören somit zur »Patina« historischer Bauwerke. Um das ursprüngliche Erscheinungsbild beizubehalten, soll daher auf eine Komplettreinigung der Mauerwerksoberfläche verzichtet werden. Die Instandsetzungsplanung der zerstörten Basalt-Lava-Steine der Bogenränder stellt sich dagegen sehr aufwendig dar. Durch die Größe der Steine muss von einem hohen Einzelgewicht ausgegangen werden, wodurch ein Ausbau der zu ersetzenden und ein Einbau der neuen (nachgefertigten) Steine in einer Höhe bis zu ca. 30 m als äußerst schwierig anzusehen sind; außerdem sind vor diesem Ausbau die umliegenden Steine durch Anker temporär in ihrer Lage zu sichern.

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23 Lage der Bohrpunkte (Südwestseite) © Ingenieurbüro Grassl GmbH

Ein alternativer Ersatz in Form von Kunststeinen aus Beton mit strukturierter Oberfläche widerspricht den Forderungen des Denkmalschutzes und scheidet somit als Möglichkeit aus. Es wird deshalb eine Lösung favorisiert, bei der nur die äußeren Teile des geschädigten Mauerwerkes abgebrochen und durch vorgesetzte »Naturstein-Schalen« wieder ergänzt werden. Diese Schalen werden dann am jeweils verbleibenden alten Stein mit Ankern dauerhaft gesichert. Eine solche sehr arbeits- und dadurch kostenintensive Instandsetzungsvariante eignet sich allerdings nur durch die im vorliegenden Fall relativ kleine Menge geschädigter Bereiche. 5.3 Instandsetzung der Flügel- und Stützwände In Verlängerung der Brücke selbst befinden sich zwei Stützwände aus dem gleichen Baujahr mit Längen von 50 m bzw. 120 m, für die ebenfalls Bestandsunterlagen fehlten. Voruntersuchungen zur Gewinnung von Erkenntnissen hinsichtlich Geometrie, Gründung und Baustoffkennwerten durch neun Kernbohrungen waren durch die örtliche Situation erst nach Baubeginn mit Freilegung der Widerlager und Stützwände möglich. Die Bauteilfestigkeiten konnten nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 im Mittel der relativ hohen Festigkeitsklasse C 35/45 zugeordnet werden. Für die Ertüchtigung auf die heutigen Verkehrsbelastungen mussten die Stützwände auf der Innenseite mit Gewi-Pfählen mit einer Gesamtlänge von ca. 16 m im Abstand von 1 m und einer Einbindetiefe von ca. 5 m im Untergrund verankert werden.

Die Stützwände wurden ursprünglich aus unbewehrtem Beton in Form einer Schwergewichtswand erstellt, wobei die Verblendung der anliegerseitigen Flächen in Anlehnung an das Brückenbauwerk mit Grauwackesteinen erfolgte. Ihre maximale Höhe über dem angrenzenden Gelände beträgt bis zu 8 m. Die Nachrechnung dieser Stützwände ergab zunächst, bedingt durch hohe Erddruck- und Anpralllasten aus den Fahrzeugrückhaltesystemen, unzulässige Exzentrizitäten in der Sohlfläche. Die naheliegende Lösung einer Verankerung im Stützwandkopf mit leicht geneigten Erdankern schied aus folgenden Gründen aus: – Die Stützwände sind unbewehrt. Die von den Ankern eingeleiteten Einzellasten würden Biegemomente erzeugen, welche von dem unbewehrten Beton allein nicht hätten aufgenommen werden können.

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– Zum Einbringen der Ankerbohrungen und Einbau der Ankerköpfe hätte die Grauwackeverblendung in diesen Bereichen entfernt und später wieder ergänzt werden müssen. Der Aufwand hierfür schien beträchtlich hoch. – Für eine statisch effektive Wirkung hätten die Ankerköpfe und somit die Bohrungen möglichst weit oben, also im Bereich des Wandkopfes eingebracht werden müssen. Bei einer Wandhöhe von ca. 8 m über Gelände und schwer zugänglichem Wald- und Böschungsbereich erschien der Aufwand hierfür ebenfalls beträchtlich hoch. – Ankerkörper zur dauerhaften Verankerung unter Straßen des Fernverkehres sind seitens des Bauherrn unerwünscht, da es im Laufe der Jahre durch leichte Bewegungen der Ankerkörper im Bereich hinter ihnen zu Hohlräumen und damit zu Setzungen in der Asphaltoberfläche kommen kann.

24 Einbau der Gewi-Pfähle zur Stützwandverstärkung © Landesbetrieb Straßenbau NRW

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Die genannten Kriterien führten zu dem Entschluss, dass eine senkrechte Verankerung von oben auf der zur Fahrbahn gerichteten »Innenseite« der Stützwand die günstigste Lösung wäre. Zweck einer solchen Verankerung war die Verspannung der Wand mit dem felsigen Untergrund, um zusätzlich zum Eigengewicht der Wand aus den vertikalen Ankerkräften ein rückdrehendes Moment und somit eine hinreichende Standsicherheit zu gewährleisten.

25 Bewehrung des Abschlussbalkens © Landesbetrieb Straßenbau NRW

Zur Ausführung kamen Dywidag-GewiPfähle (Durchmesser = 50 mm; Achsabstand = 1,00 m; Ankerlänge gesamt = 14 m; Verankerungslänge im Untergrund = 5 m). Um Lastkonzentrationen aus den

Ankern im unbewehrten Beton der Stützwand zu vermeiden, wurden die Ankerköpfe in einem neuerstellten Abschlussbalken oberhalb des Wandkopfes verankert.

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26 Freigelegte Widerlagerabdichtung © Landesbetrieb Straßenbau NRW

5.4 Widerlagerabdichtung Die vorhandene Abdichtung der rückseitigen Widerlagerwand besteht aus einer bituminösen Dickschicht. Ein ursprünglich geplantes Reinigen und Abwaschen ihrer Oberfläche gestaltete sich allerdings als problematisch, da sich im Laufe der Jahrzehnte größere Steine in die bituminöse Schicht eingeprägt haben. Um nun eine ebene Oberfläche für eine neue Abdichtung zu erhalten, wurde auf die alte eine zusätzliche Spritzbetonschale mit einer Mindestdicke von 10 cm aufgebracht, die zur Verhinderung des Ablösens vom Untergrund durch zusätzlich in die gemauerte Widerlagerwand eingebohrte Anker (1 Anker je 2 m² Wandfläche) gesichert wurde. Die Abdichtung der fertigen Spritzbetonschicht erfolgte durch einen abschließenden bituminösen Anstrich. 5.5 Baukosten Die vorläufigen Baukosten für die Teilerneuerung betragen: – Brücke: 3,50 Mio. € (brutto) oder 990 €/m² – Stützwände: 0,65 Mio. € (brutto) oder 3.820 €/m

6 Zusammenfassung Das 1938 im Zuge des Baus der Reichsautobahn errichtete Bauwerk wurde für die sechsstreifige Erweiterung der Autobahn umgebaut und für die neuen Lastannahmen des DIN-Fachberichtes (2003) nachgerechnet. Durch Finite-ElementeBerechnungen am Gesamtsystem unter Berücksichtigung des nichtlinearen Materialverhaltens von Mauerwerk und Füllbeton sowie der Bauzustände konnten die erforderlichen Standsicherheitsnachweise erbracht werden, so dass sich auf die Ausführung einer integrierten selbsttragenden Konstruktion verzichten ließ und die bestehende Gewölbebrücke auch künftig ihre tragende Funktion auszuüben vermag. Wesentliche bauliche Änderungen der Brücke waren nur an der Fahrbahnplatte und den Kappen notwendig, so dass die Belange des Denkmalschutzes erfüllt wurden. Umfassende Verstärkungsmaßnahmen waren lediglich an den angrenzenden Stützwänden erforderlich. Fehlende Bestandsunterlagen bereiteten während der Planungs- und Ausführungsphase mehrfach Probleme und stellten die Beteiligten vor besondere Herausforderungen. Das Beispiel zeigt, dass durch den Einsatz moderner Berechnungsmethoden vorhandene Reserven in existierenden Bauwerken genutzt werden können, um den baulichen Eingriff im Rahmen der Ertüchtigung für zukünftige Verkehrslasten zu minimieren. Vor notwendigen Änderungen bei der Ausführung infolge neuer Erkenntnisse zum Bestandsbauwerk, die erst während der Realisierungsphase zutage treten, ist man bei Bauwerken dieses Alters und dieser Substanz jedoch nie ganz geschützt. Auch künftig wird die Talbrücke Einsiedelstein dem gegenüber dem Erstellungszeitpunkt drastisch erhöhten Verkehrsaufkommen gerecht werden und nahezu unverändert als reizvoll in die Landschaft eingebettetes Bauwerk typisches Zeugnis einer vergangenen Bauepoche sein. Autoren: Dipl.-Ing. Steffen Mauer Ingenieurbüro Grassl GmbH, Düsseldorf Dipl.-Ing. Roger Rockenfelder Landesbetrieb Straßenbau NRW Regionalniederlassung Ruhr, Essen

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Literatur [1] ibac-Institut für Bauforschung: Materialprüfung an Bohrkernen aus der Autobahnbrücke Einsiedelstein. Prüfbericht Nr. 1122. Aachen, 2008. [2] Raupach, M.: Gutachterliche Stellungnahme zur Ermittlung von Materialkennwerten aus Bohrkernproben der Autobahnbrücke Einsiedelstein B 5287. Aachen, 2008. [3] Landesprüfamt für Baustoffe: Protokolle der Druckfestigkeitsprüfung an Bohrkernen aus den Pfeilern der Brücke Diepmannsbachtal. Düsseldorf, 1993. [4] Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung: Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand (Nachrechnungsrichtlinie). Bonn, Berlin, 2011. [5] Bodendiek, P.: Trag- und Verformungsverhalten des historischen Barmühlenviaduktes. Dissertation. Braunschweig, 2005. [6] Lachmann, H.: Über die Standsicherheit gemauerter Gewölbebrücke; in: Bautechnik, 67 Jg., Heft 2, 1990. [7] Proske, D.; Lieberwirth, P.; van Gelder, P.: Sicherheitsbeurteilung Historischer Bogenbrücken. Dresden, 2006. [8] Herrbruck, J.; Groß, J.-P.; Wapenhans, W.: Gewölbebrücken: Ersatz der linearen »Kaputtrechnung«; in: Bautechnik, 78 Jg., Heft 11, 2001. [9] Purtak, F.; Geißler, K.; Lieberwirth, P.: Bewertung bestehender Natursteinbogenbrücken; in: Bautechnik, 84 Jg., Heft 8, 2007. [10] DIN 1045: Beton- und Stahlbeton. Bemessung und Ausführung. Berlin, 1988. [11] DIN 1053-1, Teil 1: Mauerwerk. Berechnung und Ausführung. Berlin, 1996. [12] Deutsche Bahn AG: Richtlinie 805, Tragsicherheit bestehender Eisenbahnbrücken. Berlin, 1997.

Bauherr Landesbetrieb Straßenbau.NRW, Planungs- und Baucenter Ruhr, Essen Bauoberleitung und -überwachung Landesbetrieb Straßenbau.NRW, Planungs- und Baucenter Ruhr, Essen Objekt- und Tragwerksplanung Ingenieurbüro Grassl GmbH, Düsseldorf Baustoffgutachten Prof. Dr.-Ing. Michael Raupach, Institut für Bauforschung, RWTH Aachen Bodengutachten Ingenieurbüro Gell & Partner GbR, Aachen Prüfingenieur Dipl.-Ing. Wilfried Hackenbroch, Duisburg Bauausführung Schäfer-Bauten GmbH, Gelsenkirchen

BRÜCKENBAUWERKE Der Ingenieurbau und die Ästhetik der funktionalen Gestaltung

Fußgängerbrücke über die Orlice in Hradec Králové von Mirko Baum

»Eine Sache ist gut und schön, wenn sie ist, was sie seyn soll.« (Johann Joachim Winckelmann, 1775) Wenn wir davon ausgehen, dass die Natur »schön« ist, ist auch die Statik, die Grundlage des Brückenbaus, etwas Schönes. Wir sprechen ihr mit Selbstverständlichkeit Richtigkeit zu, da sie den Naturgesetzen folgt und in der Natur nicht die Gegnerin, sondern die Verbündete sucht. Das allein macht eine Konstruktion noch lange nicht »schön« oder »elegant«, hilft aber, vorausgesetzt, man lässt sich auf die Sprache der Natur ein, Fehler zu vermeiden. »Man könnte die Menschen in zwei Klassen abteilen; in solche, die sich auf eine Metapher, und zweitens in solche, die sich auf eine Formel verstehn. Deren, die sich auf beides verstehn, sind zu wenige, sie machen keine Klasse aus«, schrieb Heinrich von Kleist 1809. Die hier vorgestellte 75 m lange Fußgängerbrücke über die Orlice (Adler) in der tschechischen Stadt Hradec Králové (Königgrätz) versucht Formel und Metapher in Einklang zu bringen. Ihre einfache, statisch bestimmte Konstruktion, die auf dem Prinzip des PolonceauTrägers basiert, ist das Resultat einer respektvollen Verbeugung vor der Kunst der Konstrukteure des ersten Maschinenzeitalters sowie der Suche nach einer Lösung, deren Ausdruck aus der Vernunft, der Selbstverständlichkeit, der Klarheit und der Präzision des Details deutlich wird.

1 Querung der Orlice nach Fertigstellung © baum & baroš Architekten

1 Stationen des Wandels Am Dienstag, dem 22. Oktober des Jahres 1895, um 15.55 Uhr ereignete sich auf dem Pariser Bahnhof Montparnasse ein spektakuläres Eisenbahnunglück. Ein von Granville kommender Zug durchbrach die Mauer des Kopfbahnhofes und stürzte auf den ein Geschoß tiefer liegenden Place de Rennes. Eine Zeitungsfrau verlor ihr Leben, der Lokomotivführer und der Heizer haben sich in der letzten Sekunde mit dem Absprung gerettet, die rund 130 Passagiere kamen mit dem Schrecken davon.

Dieses Ereignis, in dem das Werk der Technik mit brutaler Gewalt eine Architekturkulisse durchbrach, ist nicht ohne Symbolkraft. Kaum ein Gebäudetypus eignet sich für die Darstellung des Konfliktes zwischen Ingenieurkunst und Architektur so gut wie die Kopfbahnhöfe des 19. Jahrhunderts. Der »hässliche« Teil – das Werk des Ingenieurs, die meist aus Stahl und Glas gebaute Halle – verschwindet in den meisten Fällen hinter einer Architekturkulisse und wird somit den Blicken des Publikums entzogen. Der

2 Paris, Gare Montparnasse am 22. Oktober 1895 © baum & baroš Architekten

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3 Polonceau-Träger der Central-Markthalle in Wien, studentische Bauaufnahme von 1869 © Technische Hochschule Wien

»schöne« Teil – das Werk des Architekten, der Kopfbau – liefert dann mit seiner von Zitaten und Allegorien überladenen Sprache nicht nur den Sichtschutz, sondern auch die kulturelle Legitimation für ein technisches Bauwerk, auf dessen radikalen Pragmatismus die Sehgewohnheit der bürgerlichen Gesellschaft noch nicht vorbereitet war. Spätestens seit den 1920er Jahren hat sich dieses Verhältnis jedoch um 180° gedreht und Le Corbusier ruft: »Hören wir auf die Ratschläge der (...) Ingenieure. Aber fürchten wir die (...) Architekten!« Die Wahrnehmung des Schönen und damit der Schönheitsbegriff befinden sich im ständigen Wandel, und das griechische Wort aísthesis, von dem das Wort Ästhetik abstammt, bedeutet nichts anderes als Wahrnehmung. Was und wie nehmen wir aber wahr? Was und wie wird von einem Ingenieur wahrgenommen und was und wie von einem Architekten? Wo liegt der Unterschied? Kann ein technisches Bauwerk heute überhaupt noch als »schön« gelten? Der lang anhaltende Streit über den Bau der Dresdener Waldschlösschenbrücke bestätigte wieder einmal die von der breiten Öffentlichkeit geteilte Meinung, dass die Realisierung eines technischen Bauwerkes der Umweltverschmutzung gleichzusetzen sei, einem störenden Eingriff in die Landschaft, im konkreten Fall in die arkadische Szenerie der Dresdener Elbauen. Fast unbemerkt in diesem Streit, der die Stadt Dresden um den wertvollen Platz auf der WeltkulturerbeListe der Unesco brachte, blieb die mehr als 100-jährige Existenz des »Blauen Wunders«, der Loschwitzer Brücke aus dem Jahre 1893, die, als zweitälteste Brücke Dresdens denkmalgeschützt und allge-

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mein als »schöne Brücke« anerkannt, bis heute den überzeugenden Nachweis liefert, dass ein technisches Bauwerk nicht automatisch störend sein muss, sondern zur Bereicherung seiner Umgebung beizutragen vermag. Kann eine Brücke heute überhaupt noch »schön« sein? Vieles spricht dagegen. Zunächst das Diktat der Ökonomie, das nach dem Prinzip »Wenn schon, dann gleich richtig« alle Bauwerke solcher Art mit zusätzlichen Funktionen überfrachtet und sie zu einem unförmigen Lastesel macht, wie auch die »dienende Mentalität« vieler Ingenieure, die oft dazu neigen, eher auf ausgetretenen Pfaden der Routine die Not der Zweckerfüllung zu bedienen, als nach der Schönheit zu trachten. Zuletzt – und das ist eigentlich das Besorgniserregendste – ist es die Öffentlichkeit selbst, die, tagtäglich mit einer wahren Flut von barbarischen Hässlichkeiten konfrontiert, jeder Verände-

4 Blick vom Ostufer auf das neue Bauwerk © Petr Šmídek

rung und jedem Eingriff in das Gewohnte zu Recht a priori misstraut, denn die Erfahrung lehrt: Es kommt noch schlimmer. Allzu deutlich sind die Worte des Grandseigneurs der deutschen Architekturkritik Julius Posener: »Früher hat uns ein Bauschild in den Zustand der freudigen Erwartung versetzt; heute macht er uns Angst.« Der Brückenbau, im Mittelalter als einer der höchsten Beweise der christlichen Nächstenliebe verehrt, ist zum notwendigen Übel mutiert, zu einem nicht selten hässlichen Attribut unseres rein ökonomisch angelegten Verkehrswesens. Wo und wann verliert beim Menschen der Zweck seine Schönheit? Wie kommt es, dass es dem vernunftbegabten Homo sapiens – der sich selbst als Geniestreich der Natur empfindet – gelingt, hässlich zu bauen, hässlicher als die weniger entwickelten und »unvernünftig« handelnden Geschöpfe der Evolution? Während instinktgesteuerte Wesen der Natur folgen, versucht das denkende Wesen oft gegen die Natur zu handeln; einerseits gelenkt von atavistischer Angst vor der Natur, andererseits beflügelt vom irrwitzigen Überlegenheitsgefühl der Natur gegenüber. Beides ist vernunftwidrig und produziert nicht nur fatale Fehlleistungen, sondern nicht zuletzt auch Hässlichkeit. Dennoch ist die menschliche Sehnsucht nach Schönheit ungebrochen. Sie ist etwas Geheimnisvolles; mal ist sie offen und für jedermann verständlich, mal verborgen und nur für den Suchenden sichtbar. Sie hat nichts zu tun mit persönlichen Ansichten oder Vorlieben, sie ist vom Geschmack gänzlich unabhängig – jedoch nicht umgekehrt. Es ist die Schönheit, die den Geschmack bildet, nicht der Geschmack die Schönheit.

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5 Mittleres Gelenk der unterspannten Konstruktion © Václav Králíček

Wenn wir davon ausgehen, dass die Natur »schön« ist, ist auch die Grundlage des Ingenieurbaus, die Statik, etwas Schönes. Sie bietet eine verlässliche Basis für folgerichtiges Handeln, in dem sie der Unerbittlichkeit der Naturgesetze folgt und weise rät, in der Natur nicht die Gegnerin, sondern die Verbündete zu suchen. Das allein macht eine Konstruktion noch lange nicht »schön« oder »elegant«, hilft aber – vorausgesetzt, man lässt sich auf die Sprache der Natur ein –, die schlimmsten Fehler zu vermeiden. 2 Anatomie einer Fußgängerbrücke »Man könnte die Menschen in zwei Klassen abteilen: in solche, die sich auf eine Metapher und in solche, die sich auf eine Formel verstehen. Deren, die sich auf beides verstehen, sind zu wenige, sie machen keine Klasse aus.« (Heinrich von Kleist, 1809)

7 Südufer mit Fragmenten der Fortifikation © Petr Šmídek

6 Gitterrostgehweg und Geländer © Petr Šmídek

pher mehr als deutlich. Die mittelalterliche Bebauung, der Barock der Antireformation und die Fortifikationsarchitektur der theresianisch-josephinischen Epoche bilden eine unverwechselbare urbane Kulturlandschaft, in der nicht nur historische Zeitläufe paneuropäischen Maßstabs erlebbar werden, sondern auch eine Architekturgeschichte, die in ihrer städtebaulichen und gestalterischen Qualität ihresgleichen sucht. Ihre Kontinuität, von den Bauten des Wagnerschülers Jan Kotěra und seines Zöglings Josef Gočár über die Werke der klassischen Moderne bis hin zu den Bauten der Gegenwart, setzt sich bis dato in nahezu unverminderter Qualität fort.

Die hier vorgestellte 75 m lange Fußgängerbrücke über die Adler (Orlice) im böhmischen Königgrätz versteht sich sowohl auf die Formel als auch auf die Metapher. Ihre einfache, an die bewährte Funktionsweise des Polonceau-Trägers angelehnte statisch bestimmte Konstruktion beinhaltet sowohl eine respektvolle Verneigung vor der Kunst der bekannten und unbekannten Konstrukteure des ersten Maschinenzeitalters als auch die Suche nach Selbstverständlichkeit, die ihre Schönheit erst in der Logik, der Deutlichkeit, der Knappheit, der Transparenz sowie in der Sorgfalt und der Präzision des Details preisgibt. Wenn eine Stadt als Collage aus historischen Ereignissen gesehen werden will, so wird im Falle von Königgrätz – einer mittelgroßen böhmischen Stadt, in der die beiden Flüsse Elbe (Labe) und Adler (Orlice) zusammentreffen – diese Meta-

8 Johannes von Nepomuk als Figur © baum & baroš Architekten

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Die Bezeichnung »Salon der Republik«, wie man in der Zwischenkriegszeit Königgrätz nannte, ist heute noch gültig und deutlich sichtbar. Hier mit einem neuen Bauwerk einen Beitrag zu leisten verlangt in hohem Maße Sensibilität, Respekt und Disziplin. Dies alles umso mehr, wenn das Vorhaben, eine zwischen dem historischen Zentrum und dem Universitätscampus gespannte Fußgängerbrücke, in eine zentral gelegene und dadurch außerordentlich sensible Umgebung integriert werden soll. Der Brückenbau ist ein multidisziplinäres Anliegen, das nach einer Systemlösung verlangt, in der neben den im Vordergrund stehenden technischen, technologischen und funktionalen Aspekten auch Fragen der Produktion, der Montage, der Ökonomie, der Unterhaltung und nicht zuletzt die der Ästhetik und der auf eine lange Zeit angelegten gesellschaftlichen Akzeptanz eine große Rolle spielen. Nach sorgfältigem Abwägen all dieser Gesichtspunkte haben die Autoren eine leichte und elementierte Stahlkonstruktion gewählt, die folgenden Kriterien gerecht wird: – Minimierung der Kosten durch die Wahl eines einfachen statisch bestimmten Systems, – Einschränken der »nassen« Bauweise vor Ort auf das notwendige Minimum (Gründung), – Vorfertigung aller Konstruktionsteile und Wahl ihrer Abmessungen mit Rücksicht auf den Korrosionsschutz durch Feuerverzinken, – Minimierung der Unterhaltungskosten durch den Verzicht auf Anstriche, – Minimierung des Reparaturaufwands durch die Wahl von Schraubverbindungen und den problemlosen Zugang zu allen Teilen der Konstruktion, – schnelle und problemlose Montage sowie Verzicht auf aufwendige Hebezeuge und Hilfskonstruktionen, – Minimierung der Umweltbelastung durch maximale Entmaterialisierung der Konstruktion. Ein asymmetrisches Hängesystem, das in solchen Fällen die übliche Wahl ist, haben die Autoren verworfen, denn eine hierfür notwendige unvermeidliche Dominante der tragenden Mastkonstruktion hätte mitten im wertvollen Baumbestand des Jirásek-Parks eine erhebliche Beeinträchtigung dargestellt.

9 Axonometrie der Tragstruktur © baum & baroš Architekten

10 Ansicht mit Achsen und Knotenpunkten © baum & baroš Architekten

Gewählt wurde daher eine vom Polonceau-Träger abgeleitete unterspannte Konstruktion mit einem zweigliedrigen, gelenkig geteilten Obergurt und einem fünfseitigen Zugpolygon im Untergurt in Form einer flachen Stützlinie. Zwischen dem Obergurt und dem Zugpolygon des Untergurts wurden drei druckbeanspruchte Glieder angeordnet: rechts und links des mittleren Gelenkes eine V-Stütze, unter dem mittleren Gelenk eine Stütze in Form eines gleichseitigen

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Dreiecks. Dieser unterspannte Träger wiederholt sich dreimal hintereinander in einem Abstand von 2,25 m. Die Steifigkeit in der Horizontalebene wird von Distanzrohren und einer Kreuzverspannung gewährleistet. Zur Verdeutlichung des Leichtbaus und Verminderung des Unterhaltungsaufwands wählten die Autoren als Geh- und Fahroberfläche eine transparente und durchlässige Konstruktion aus engmaschigen Gitterrostelementen von 2,25 m x 0,75 m.

11 Unterkonstruktion mit integrierter Beleuchtung © Petr Šmídek

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12 13 Generallayout: links und rechts © baum & baroš Architekten

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14 15 16 Details im Bereich von V-Stütze, mittlerem Gelenk und Widerlager © baum & baroš Architekten

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17 Nachtaufnahme der realisierten Brücke vom Südufer © Vladimír Píša

Mit ihrer Realisierung im Juli des vergangenen Jahres entstand eine leichte, transparente und in ihrer Funktionsweise gut erkennbare Konstruktion, die nicht mit einem formalen Gestus auf sich aufmerksam machen will, sondern sich vielmehr mit der Sprache eines präzisen und rationalen Konzeptes mitteilen möchte, dessen statische und mechanische Lesbarkeit auch für einen fachlich ungeschulten Betrachter nachvollziehbar bleibt. Die absolute Priorität hatten die möglichst gewaltlose Eingliederung in den Baum-

bestand des Jirásek-Parks und die friedliche Koexistenz mit den Resten der josephinischen Fortifikation. Mit der für eine Million Euro errichteten Fußgängerbrücke entstand also ein Bauwerk mit unproblematischer Funktionalität, einer homogenen, robusten Oberfläche und einem minimalen Unterhaltungsanspruch. Autor: Prof. Dipl.-Ing. Mirko Baum baum & baroš Architekten, Roetgen und Aachen

Bauherr Stadt Königgrätz, Magistrát města Hradec Králové, Tschechien Entwurf baum & baroš Architekten, Roetgen und Aachen Prof. Mirko Baum, Dipl.-Ing. Architekt David Baroš, Dipl.-Ing. Architekt Tragwerkplanung Ingenieurgemeinschaft Führer ∙ Kosch ∙ Jürges, Aachen Prüfingenieur Jiří Faltus, Transconsult s. r. o., Hradec Králové, Tschechien Fachbauleitung Vladimír Píša, Transconsult s. r. o., Hradec Králové, Tschechien Bauausführung M-Silnice a. s., Nový Bydžov, Tschechien

18 Passanten auf dem Gitterrostgehweg © baum & baroš Architekten

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BRÜCKENBAUWERKE Skulpturale Holzstruktur als Teil der Landesgartenschau

Spannbandbrücke in Tirschenreuth von Wolfgang Strobl

1 Spannbandbrücke Tirschenreuth nach Fertigstellung © Hanns Joosten

Im Rahmen des landschaftsplanerischen Wettbewerbes zur Landesgartenschau »Natur in Tirschenreuth 2013« wurde der Entwurf zur Fußund Radwegbrücke der Planungsgemeinschaft Annabau, Berlin, und Schüßler-Plan, Berlin, über den unteren Stadtteich zur Realisierung ausgewählt. Die ca. 85 m lange Spannbandbrücke ist eine skulpturale Holzstruktur auf hochfesten Stahlbändern, die im Zuge der Eröffnung der Landesgartenschau am 29. Mai 2013 in Betrieb genommen wurde.

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1 Städtebauliche Situation Die neue Brücke ist als Bestandteil der Landesgartenschau eine Verbindung zwischen dem Platz am See (Schels-Areal) und dem gegenüberliegenden Platz am Seebalkon. Für die Nachnutzung ist sie auch von übergeordneter städtebaulicher Bedeutung: Der Mittelpunkt der Altstadt, der Maximiliansplatz, wird über das ehemalige Schels-Areal durch die Brücke mit dem Fischhof, dem Ortsteil Lohnsitz und dem Freizeitgelände verbunden.

2 Freier Blick über den See © Arbeitsgemeinschaft ST

2 Gestalterisches Konzept Der »Holzkörper« der Brücke verweist auf die Bedeutung des Holzes in der Geschichte und dem Namen der Stadt Tirschenreuth, nimmt aber auch direkten Bezug auf die Anwendung von unbehandeltem Holz in der regionalen Architektur. Durch die Konzeption als Spannbandbrücke tritt die tragende Struktur faktisch nicht in Erscheinung und erfordert nur ein Minimum an Unterkonstruktion. Die leichte Beweglichkeit der Spannbandbrücke und die vertikale Anordnung der Hölzer des Geländers erinnern an bewegtes Schilf am Ufer. Der Blick über den Teich unter der Brücke hindurch wird durch keinen Träger oder Pfeiler eingeschränkt, lediglich in der Mitte des Teiches dient ein Sattel als Auflager für die Spannbänder.

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Die geschwungene Form der Spannbandbrücke tritt in Dialog mit der benachbarten Fischhofbrücke. In ihrer Konstruktion und Formensprache ist sie jedoch ein eigenständiges Bauwerk – die Entstehung im 21. Jahrhundert bleibt deutlich ablesbar. Brückendeck und Geländer bilden eine prägende Einheit. Die Reduktion auf Bohlen und Pfosten über einer geschwungenen Grundform vermittelt den Eindruck einer begehbaren Skulpur.

3 Dialog mit der Fischhofbrücke © Arbeitsgemeinschaft ST

4 Längsschnitt © Arbeitsgemeinschaft ST

3 Entwurf und Konstruktion Für den Entwurf waren im Wesentlichen folgende Randbedingungen und Überlegungen maßgebend: – die zu überspannende Breite des Sees von ca. 75 m, – eine möglichst geringe Anzahl von Brückenpfeilern im See, – ein hoher Grad an Vorfertigung, damit eine kurze Bauzeit, – eine innovative und nachhaltige Lösung.

Daraus entstand der Entwurf einer Spannbandbrücke mit 2 x 37,50 m Spannweite, die dem Thema »Natur« der Landesgartenschau folgt: – Der regenerative Werkstoff Holz findet gleichzeitig als Konstruktion des Brückendecks, als direkt begehbare Konstruktion und als Geländer Anwendung.

– Durch die Auflagerung des Brückendecks auf Stahlspannbändern tritt nur die Holzkonstruktion in Form eines leicht geschwungenen Bandes ohne weitere sichtbare Konstruktion in Erscheinung. – Das geschwungene Band gibt der Form große Eleganz und Dynamik. Die Brücke überrascht dabei erst auf den zweiten Blick: Der vordergründig massive Holzkörper löst sich bei genauerem Hinsehen in eine nicht tragende Geländerkonstruktion auf. Es entsteht ein Spannungsfeld zwischen den massiven Holzbauteilen und der »unsichtbaren« tragenden Konstruktion. Die technische Herausforderung wird erlebbar als Ergebnis der prägenden Gedanken und Möglichkeiten unserer Zeit.

5 6 Auflösung des (vordergründig) massiven Holzkörpers in eine nicht tragende Geländerkonstruktion © Hanns Joosten

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7 Querschnitt © Arbeitsgemeinschaft ST

4 Konstruktive Umsetzung 4.1 Prinzipielle Tragstruktur Die Spannbandbrücke überspannt zwei Felder mit jeweils 37,50 m Länge und einem Stich von ca. 55 cm unter Eigengewicht. Das Spannband wird an den beiden Enden der Brücke im Widerlager verankert und in Brückenmitte über einen Umlenksattel geführt. Dieser Umlenksattel liegt auf einem ca. 2,40 m hohen V-förmigen Mittelpfeiler, der in den Betonsockel bzw. die Gründung elastisch eingespannt ist. 4.2 Brückendeck Die Brücke hat eine lichte Breite von 3,50 m zwischen den Geländern. Die Lauffläche der Brücke besteht aus 390 cm x 18 cm x 16 cm messenden Bohlen. Die Holzart musste mindestens der Dauerhaftigkeitsklasse II–III entsprechen, was von mehreren heimischen Hölzern erfüllt wird. Nach verschiedenen Überlegungen kam Berglärche aus dem Altvater-Gebirge zur Ausführung. Jeweils vier Bohlen mit zugehörigen Geländerpfosten wurden auf Koppelblechen unter Berücksichtigung des baulichen Holzschutzes zu einem Paket verschraubt. Auf dem Spannband wurden diese Pakete dann auf durchlaufenden Neoprenstreifen gelagert und fixiert. Jedes Paket bildet damit einen kleinen Vierendeelrahmen und leistet damit seinen Beitrag zur Quersteifigkeit.

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Die Verbindung der Holzbohlen mit den Spannbändern ist also von zentraler Bedeutung und hat Folgendes zu leisten: – Weiterleitung von vertikalen und horizontalen Lasten sowie von Biegemomenten, – holzschutzgerechte Lagerung und korrosionsschutzgerechte Verbindung mit Schrauben und Unterlegscheiben zwischen Koppelblechen und Holzbohlen, – Erhöhung der dynamischen Dämpfung mit durchlaufenden Neoprenstreifen, – korrosionsschutzgerechte Verbindung der Koppelbleche mit den Spannbändern, – Austauschbarkeit einzelner, schadhafter Holzbohlen sowie ganzer Pakete in einfacher Weise ohne großen Aufwand. Da keine Lager oder Übergangskonstruktionen erforderlich sind, ist die Gesamtstruktur sehr wartungsfreundlich. 4.3 Spannbänder Die Spannbänder haben im Querschnitt folgende Abmessung: b x h = 500 mm x 25 mm. Als Material wurde hochfester Stahl S690QL1 gewählt. 4.4 V-förmige Mittelstütze Die Ausbildung erfolgte als geschweißte Konstruktion mit Blechen bis zu einer Dicke von 40 mm. Die Einspannung am Fundamentsockel wurde mit einem Einbauteil realisiert, als Material kam Stahl S235JRG2 zur Ausführung.

5 Gründung und Widerlager 5.1 Bodenverhältnisse Die Baugrunduntersuchungen ergaben Auffüllungen und wenig tragende Deckschichten. In Tiefen von ca. 5,00–7,50 m unter GOK wurde verwitterter Fels erbohrt. Es handelt sich dabei um Gneise und Glimmerschiefer, der oberflächennah stark verwittert und mürbe ist. 5.2 Gründung der Widerlager Aufgrund der geringen Tragfähigkeit des Bodens waren zur Aufnahme vertikaler Lasten Tiefgründungselemente in Form von Bohrpfählen mit d = 0,60 m und l = ca. 12 m erforderlich. Zur Verankerung der Spannbänder und der daraus resultierenden horizontalen Kräfte waren zusätzlich vorgespannte Verpressanker nach DIN 4125 anzuordnen, die unter 45° Neigung eingebaut wurden. Zur Ausführung kamen Dywidag 0,6’’ Litzen in der Stahlgüte 1570/1770.

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8 Montage auf Lehrgerüst © K + U Plan Ingenieurgesellschaft mbH

5.3 Gründung des Mittelpfeilers Die Gründung des Mittelpfeilers erfolgte auf drei Bohrpfählen (d = 0,60 m und l = ca. 8 m), die in einer Reihe angeordnet und durch einen Pfahlkopfbalken verbunden sind.

5.4 Widerlager Das kastenförmige Widerlager sitzt auf der Pfahlkopfplatte auf und enthält die Verankerungskonstruktion der beiden Spannbänder. Der Holzbohlenbelag wird über das Widerlager hinweg geführt und gewährleistet so die Zugänglichkeit des Innenraums zur Inspektion der Verankerung. Durch die Ausbildung von 2 % Mindestgefälle ist zudem die Entwässerung des Innenraumes gewährleistet. Die sichtbaren, teilweise gerundeten Außenflächen wurden als Sichtbeton in sehr guter Qualität ausgeführt.

6 Herstellung Nach Fertigstellung der Widerlager und des Mittelpfeilers wurden die Spannbänder auf einem Leergerüst verschweißt und mit entsprechender Vorspannung eingebaut. Die endgültige Form ergab sich dann im Zuge der Montage der Holzbohlen mit den Geländerpfosten und des abschließenden Nachjustierens.

9 Einheben der Holzpakete mit Koppelblechen © K + U Plan Ingenieurgesellschaft mbH

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7 Dynamische Erregbarkeit Spannbandbrücken sind leichte und weiche Konstruktionen, die ohne besondere Maßnahmen von Fußgängern zu Schwingungen angeregt werden können. Während sich horizontale Schwingungen durch einfache konstruktive Maßnahmen vermeiden ließen, waren die Randbedingungen für vertikale Schwingungen schwieriger: – Holzschutzgerechte Konstruktionen müssen stets luftumspült und einfach auswechselbar sein. Damit ist die Ausbildung einer »Dämpfungsebene« über den Spannbändern durch elastische Kopplung der Bohlen in Brückenlängsrichtung nur sehr eingeschränkt möglich. – Eine Kopplung der frei stehenden Geländerpfosten ist aus den genannten Gründen ebenfalls schwierig und wurde zugunsten des klaren gestalterischen Konzeptes nicht weiterverfolgt. Somit kann das Geländer keinen wesentlichen Beitrag zur Dämpfung leisten.

11 Abendstimmung am unteren Stadtteich © Hanns Joosten

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10 Installierte Tilgerkonstruktion © Arbeitsgemeinschaft ST

Die dynamischen Berechnungen zeigten, dass die zu erwartenden Beschleunigungen bei vertikalen Schwingungen im unteren Komfortbereich liegen. Vor allem die Dämpfung als wesentlicher Parameter war für die gewählte konstruktive Ausbildung schwierig abzuschätzen. Dementsprechend wurde im Zuge der Entwurfs- und Ausführungsplanung ein Schwingungstilger entwickelt, der bei minimalen Abmessungen nachträglich montiert werden kann und Schwingungen nur im begrenzten Rahmen zulässt.

Die schwingungstechnischen Messungen am weitgehend realisierten Bauwerk ergaben dann folgendes Ergebnis: – Horizontale Schwingungen: Es konnte kein relevanter Hinweis für eine fußgängerinduzierte Selbsterregung festgestellt werden. Die konstruktiven Maßnahmen sind offensichtlich wirksam. – Vertikale Schwingungen: Beim normalen Gehen einzelner Personen über die Brücke wird der minimale Komfort erreicht. Bei gehenden oder joggenden Personengruppen wird der minimale Komfortbereich unterschritten.

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Fachtag Brückenbau Integrale Stahlverbundbrücken 9. Oktober 2013 | Velbert

Vor allem die Kombination von einzelnen Personen und Personengruppen kann dazu führen, dass einzelne Fußgänger durch Jogger außer Tritt geraten und verunsichert werden. Somit erfolgte der Beschluss zur Realisierung der geplanten Schwingungstilger mit zugehörigen Anpassungen an die gemessenen Werte. Beobachtungen unter laufendem Betrieb zeigen die Wirksamkeit der Maßnahme: Für einzelne Personen sind Schwingungen kaum spürbar, das Resultat erfüllt also die maximale Komfortstufe. Für kombinierte Beanspruchungen wurde mindestens die geringste Komfortstufe erreicht – ein Ergebnis, das dem Brückentyp und dem Gestaltungskonzept vollumfänglich entspricht. Autor: Dipl.-Ing. Wolfgang Strobl Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin

Bauherren Stadt Tirschenreuth Natur in Tirschenreuth 2013 GmbH Wettbewerbsentwurf und Planung Arbeitsgemeinschaft ST aus: Annabau, Architektur und Landschaft, Berlin Moritz Schloten Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin Wolfgang Strobl Dynamische Untersuchungen Dr.-Ing. Imre Kovacs, Weinstadt Schwingungstechnische Messungen Ingenieurbüro Dr. Heiland, Bochum Prüfingenieur Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Stuttgart Ausführung Franz Kassecker GmbH, Waldsassen STS Stahltechnik GmbH, Regensburg Richard Kurz GmbH, Schwarzenfeld Maurer Söhne GmbH & Co. KG, München

Brücke Lochkov, Prag | © Bilfinger MCE GmbH, Linz

Die integrale bzw. semi-integrale Bauweise steht für unterhaltsfreundliche Brückenkonstruktionen. Durch sie können Lager und Fahrbahnübergänge deutlich reduziert werden. Das Thema ist angesichts des großen Sanierungs- und Erneuerungsbedarfs von Brücken im Bereich des Bundesautobahnnetzes besonders aktuell. Der Fachtag richtet sich wieder an ein breites Fachpublikum der öffentlichen Hand, der Behörden, der Investoren, der Architekten, der Tragwerksplaner und der Prüfingenieure. Experten aus dem Bereich der Brückenbauverwaltung, der Planung und Ausführung stellen aktuelle Projekte vor und erläutern die Ausführungsnormen. Den Abschluss bildet die Besichtigung der Baustelle Brücke Ganslandsiepen. In einer begleitenden Fachausstellung präsentieren Unternehmen ihre Leistungspalette. Termin: Tagungsort: Teilnahme:

9. Oktober 2013 Forum Niederberg, Velbert Mitglieder bauforumstahl und Behördenvertreter kostenfrei Informationen: www.bauforumstahl.de/veranstaltungen/283 Organisation: bauforumstahl e.V. www.bauforumstahl.de

Veranstalter: Stahlbau Verlags- und Service GmbH www.deutscherstahlbau.de

In Zusammenarbeit mit der Fachgemeinschaft Brückenbau

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BRÜCKENWIDERLAGER Einsatzmöglichkeiten im Bereich von Brückenwiderlagern

Kunststoffbewehrte Erde für Stützkonstruktionen von Hartmut Hangen

Die Verwendung geosynthetischer Bewehrungsprodukte erfreut sich vor allem aufgrund ökologischer und ökonomischer Vorteile seit langem anhaltender Beliebtheit. Geokunststoffbewehrte Stützbauwerke, wie etwa übersteile Böschungen und Stützwände, nehmen hier einen besonderen Rang ein, eine Vielzahl von Referenzbauwerken und einschlägigen Veröffentlichungen verdeutlicht dies eindrucksvoll. Ferner wurden sowohl national als auch international verschiedene Regelwerke und Empfehlungen zu ihrer Bemessung und Ausführung veröffentlicht. [1] [2] Im vorliegenden Aufsatz soll die Thematik geokunststoffbewehrter Stützkonstruktionen nochmals aufgegriffen werden. Im Mittelpunkt stehen hierbei die Einsatzmöglichkeiten im Bereich von Brückenwiderlagern, welche derzeit noch weniger bekannt sind.

1 Geokunststoffbewehrte Stützkonstruktionen Die hohe Akzeptanz geokunststoffbewehrter Stützkonstruktionen (KBE) hat mehrere Gründe: Neben bautechnischen und gestalterischen Vorteilen bieten diese KBE-Konstruktionen vor allem ökonomische Vorzüge. So zeigt nachstehende Abbildung einen Vergleich der Baukosten konventioneller Verfahren zur Sicherung von Geländesprüngen sowie geokunststoffbewehrter Erde in Abhängigkeit von der Stützwandhöhe. Wesentlich sind hierbei nicht die absoluten Werte, welche seit dem Zeitpunkt der Erhebung (1998) sicherlich gestiegen sind, sondern das Verhältnis der Bauweisen untereinander. Zu einer umfänglichen Betrachtung der Kosten müssen Bauherren neben den Investitionskosten jedoch auch den Aufwand für Unterhalt und Instandsetzung bewerten – ein Bereich, in dem die KBEBauweise ebenfalls überzeugen kann. Anhand konkreter Beispiele sollen im Folgenden beide Punkte veranschaulicht werden. 2 KBE für Widerlager und Flügelwände Die einfachste Anwendungsmöglichkeit geokunststoffbewehrter Erde im Bereich von Brückenbauwerken besteht in der Ausbildung der Widerlager und Flügelwände. Bei dieser Anwendung werden das Eigengewicht der Brücke und die Verkehrslasten im Regelfall konventionell

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

1 Kostenvergleich von Stützkonstruktionen © Aus [3]

über Pfähle in den tragfähigen Baugrund abgeleitet. Kostenersparnisse ergeben sich hier im Wesentlichen bei den Investitionen: Für eine typische Bauwerkshöhe von 4–5 m können im extremen Vergleich zu einer unbewehrten Böschung mit einer Neigung von 1:2 je Bauwerksseite zum Beispiel 10 m Aufstandsfläche je Laufmeter Anrampung eingespart werden. Davon unabhängig bieten besonders Lösungen mit sogenannten Blocksteinen, wie unter anderem bei System Allan Block, eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten.

2 Prinzip der Ausführung © Huesker Synthetic GmbH

3 Brücke an der Via Baltica in Lettland © Huesker Synthetic GmbH

BRÜCKENWIDERLAGER

4 Schema eines Erddruckfängers © Huesker Synthetic GmbH

3 Widerlager als Erddruckfänger Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in der Ausbildung sogenannter Erddruckfänger. Die KBE-Konstruktion wird im vorliegenden Fall genutzt, um den horizontalen Erddruck der Widerlagerhinterfüllung aufzunehmen. Je nach Tragwerkskonzept kann dies über die gesamte Höhe des Widerlagers oder nur im oberen Bereich und zudem temporär, zur Absicherung bestimmter Bauzustände, oder aber dauerhaft erfolgen. Die Berücksichtigung eines lediglich verminderten Erddrucks ist theoretisch ebenfalls möglich, jedoch praktisch nicht zuverlässig umsetzbar, weder bei der Bemessung noch bei der Bauausführung. Neben den Vorteilen, die sich aus der Errichtung von Flügelwänden ergeben, eröffnet die Konstruktion eines Erddruckfängers Alternativen für wesentliche Änderungen oder eine Optimierung der Tragwerksstruktur der Brücke, zum Beispiel im Hinblick auf Torsion. Sinnvoll ist auch die Kombination der KBE-Bauweise mit dem Konzept der integralen und damit fugenlosen Brücke. Neben etwaigen Einsparungen bei der Dimensionierung von Bauteilquerschnitten sinkt hier durch den Wegfall von Lagern und Übergangskonstruktionen der Aufwand für den Unterhalt.

5 Bauwerk an der A 2 bei Eindhoven, Niederlande © Huesker Synthetic GmbH

4 KBE als Widerlager Der Entwurf eines Brückenwiderlagers, bei dem die geosynthetisch bewehrte Stützkonstruktion vollständig zum Abtrag der Bauwerkslasten eingesetzt wird, eröffnet mit Abstand die größten Möglichkeiten für eine Optimierung. Mit dem Anstieg der äußeren Einwirkung auf das Bauwerk wachsen jedoch ebenso die Ansprüche an die grundlegenden Eingangsparameter, an Planung, Bewehrungsprodukt, Boden und Bauausführung. So werden neben den Anforderungen zum Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit (GZ 1) im Allgemeinen auch erhöhte Anforderungen hinsichtlich der zulässigen Verformungen gestellt. Um sie erfüllen zu können, finden im Regelfall

besonders hochmodule und kriecharme Geogitter aus Polyvinylalkohol (PVA, Fortrac® M) Anwendung: Die nachstehende Abbildung zeigt die Arbeitslinien von Geogittern aus PVA im Vergleich zu Materialien aus PET (Fortrac® und Fortrac® T) und Aramid (Fortrac® A). Darüber hinaus ergeben sich aufgrund konstruktiver Gegebenheiten häufig 1–2 m größere Spannweiten des Tragwerks. Im Vergleich zu konventionellen Lösungen lassen sich die Kosten durch den Einsatz eines geokunststoffbewehrten Widerlagers dennoch um 20–30 % reduzieren und mit der KBE-Bauweise zudem signifikante Bauzeitverkürzungen erreichen.

6 Arbeitslinien gebräuchlicher Geogitter: A = Aramid, M = PVA, sonst PET © Huesker Synthetic GmbH

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

BRÜCKENWIDERLAGER Bei geokunststoffbewehrten Brückenwiderlagern hingegen vollziehen Widerlager und Hinterfüllung annähernd gleiche Setzungen. Bei ausgesprochen ungünstigen Bodenverhältnissen, aber auch bei großen Spannweiten der Brückenbauwerke und somit hohen Auflagerpressungen empfiehlt es sich, Setzungen von Widerlager und Anrampung mit Hilfe einer Vorbelastung vor Installation des Auflagerbalkens weitestgehend vorwegzunehmen. Eine spezielle Form der Vorbelastung stellt die Ausübung einer durch Zuganker eingeprägten Vorspannung dar. [4]

8 Bewehrtes Widerlager (lagenweise) mit Rückumschlag und -verankerung © Huesker Synthetic GmbH

7 Gebrauchstauglichkeitsprobleme bei konventionellen Widerlagern © Fumio Tatsuoka

Neben den genannten ökonomischen Vorteilen weisen geokunststoffbewehrte Brückenwiderlager aber besonders aus technischer Sicht wesentliche Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen auf, die vor allem im Verformungsverhalten liegen. Nachstehende Abbildung zeigt schematisch, welche Probleme durch den großen Unterschied der Bauteilsteifigkeiten zwischen »starrem« Widerlager und »weicher« Hinterfüllung resultieren können. In dem Zusammenhang sind primär folgende Faktoren aufzulisten: – relative Verschiebungen bzw. Setzungen zwischen Bauwerk (nahezu setzungsfrei) und Hinterfüllung, – (zusätzliche) vertikale Belastung infolge negativer Mantelreibung bei setzungsempfindlichem Baugrund, – schwer zu prognostizierende, gegebenenfalls langanhaltende horizontale Verschiebungen (Verdrehung) der Pfähle infolge der Widerlagerhinterfüllung.

9 Bauwerk an der N 302 bei Harderwijk, Niederlande © Huesker Synthetic GmbH

10 Bewehrtes Widerlager mit Vorbelastung bei Venlo, Niederlande © Huesker Synthetic GmbH

11 12 KBE als geogitterrückverankerte Trägerbohlenwand bei Domat-Ems, Schweiz © Huesker Synthetic GmbH

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

BRÜCKENBAUWERKE

5 Zusammenfassung Aufgrund der außergewöhnlichen Belastungen und großen Sensibilität für Verformungen sind in allen Projektphasen – von der Planung über die Auswahl geeigneter Bewehrungsmaterialien bis zur Ausführung und Bauüberwachung – besonders hohe Anforderungen zu erfüllen. Die beschriebenen Anwendungen haben die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und Vorteile von KBE-Systemen auch bei höchsten Ansprüchen deutlich gezeigt. Geokunststoffbewehrte Erdkörper stellen für den Bau von Brückenwiderlagern demzufolge eine technisch wie ökonomisch interessante Alternative zu konventionellen Bauweisen dar. Autor: Dipl.-Ing. Hartmut Hangen Huesker Synthetic GmbH, Gescher

Literatur [1] EBGEO: Empfehlungen für Bewehrungen aus Geokunststoffen. Hrsg. v. Deutsche Gesellschaft für Geotechnik. Berlin, 2010. [2] Schweizerischer Verband für Geokunststoffe (SVG): Bauen mit Geokunststoffen. Ein Handbuch für den Geokunststoff-Anwender. Zürich, 2003. [3] Geosynthetic Research Institute: Gri Report Nr. 20. Drexel University, Philadelphia, 1998. [4] Uchimura, T.; Tatsuoka, F.; Tateyama, M.; Koga,T.: Preloaded-Prestressed Geogrid-Reinforced Soil Bridge Pier, 6th ICG, Atlanta, 1998.

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3 . 2013 | BRÜCKENBAU

SPECIAL Leistungsbild »Ingenieurbauwerke«

Honorarempfehlung für die HOAI 2013 von Rainer Schach, Christian Flemming, Manuel Hentschel, Marco Wach

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) veröffentlichte Mitte Februar 2013 das Gutachten der Arbeitsgemeinschaft HOAI, welches neben den Honorarempfehlungen für die HOAI 2013 die Beurteilung zahlreicher Sonderfragen beinhaltet. Das Gutachten kann im Internet unter www.neue-hoai-2013.de heruntergeladen werden. In diesem Beitrag wird das methodische Vorgehen zur Ermittlung der Honorarempfehlung im Allgemeinen und für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« im Speziellen beschrieben. Die Honorartafeln der Honorarempfehlung HOAI 2013 sind gänzlich in den Referentenentwurf des BWMi eingeflossen. 1 Einleitung Die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) dient seit rund 35 Jahren dazu, einen ausgewogenen Preiswettbewerb im Bereich der Architektur- und Ingenieurleistungen zu gewährleisten und somit die Qualität der Planungstätigkeit zu sichern. Der im Allgemeininteresse liegende qualitative Anspruch an die gesamte Planungstätigkeit soll abgesichert und ein unkontrollierbarer Preisanstieg bei Architekten- und Ingenieurleistungen vermieden werden. [1] Die aktuelle Fassung der HOAI trat im August 2009 in Kraft (BGBl. 2009 I, S. 2732). Neben der Umsetzung der Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über Dienstleistungen am Binnenmarkt (Richtlinie 2006/123/EG) verfolgte der Verordnungsgeber mit der HOAI 2009 die Ziele, die Verordnung – einfacher, transparenter und flexibler zu machen, – Anreize zum kostengünstigen Bauen zu schaffen, – mehr Wettbewerb zu eröffnen und Bürokratie abzubauen und – das Honorar von Architekten und Ingenieuren zu erhöhen.

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

Der aktuelle Novellierungsprozess ergibt sich aus der zwingend notwendigen inhaltlichen Überarbeitung der HOAI. Empfehlungen hierzu resultierten aus dem sogenannten BMVBS-Abschlussbericht [2], der im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) erarbeitet und im September 2011 veröffentlicht wurde. Dieser Bericht hatte zum Ziel, die in der HOAI beschriebenen Leistungsinhalte den aktuellen Entwicklungen anzupassen. Dabei wurde der Inhalt einzelner Leistungsbilder aktuellen Entwicklungen angepasst und/oder die Leistungsphasen eines Leistungsbildes neu strukturiert. In der Folge beauftragte das BMWi die Arbeitsgemeinschaft um Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Schach von der Technischen Universität Dresden mit dem Gutachten zum »Aktualisierungsbedarf zur Honorarstruktur der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI)«. Dieses Gutachten wurde im Dezember 2012 von der Arbeitsgemeinschaft HOAI (Arge HOAI) fertiggestellt und im Februar 2013 vom BMWi veröffentlicht. Wesentliches Ergebnis des Gutachtens sind die Honorartafeln mit den Honorarempfehlungen HOAI 2013 für sämtliche im Rahmen des BMVBS-Abschlussberichtes erarbeiteten und vorgeschlagenen Leistungsbilder der zukünftigen HOAI. Die Honorartafeln mit den Honorarempfehlungen HOAI 2013 sind vom BMWi gänzlich in den im März 2013 an die Länder und Verbände gesandten Referentenentwurf eingeflossen. Nach der Anhörung der Länder, Kammern und Verbände soll in der Folge die Zustimmung des Bundesrates noch vor der parlamentarischen Sommerpause eingeholt werden. 2 Methodisches Vorgehen 2.1 Allgemeines Den Ausgangspunkt für die Ermittlung der Honorarempfehlungen HOAI 2013 stellen die Honorartafeln der HOAI 1996 dar. Es wird angenommen, dass die Honorare der HOAI 1996 auskömmlich und angemessen waren. Die Honorare der HOAI 2009 ergaben sich, indem die Tafelwerte der HOAI 1996 ohne besondere Überprüfung um pauschal 10 % erhöht wurden. Diese Honorare können daher nicht als auskömmlich und angemessen betrachtet werden.

Die Ermittlung der Honorarempfehlungen HOAI 2013 gliedert sich in zwei Schritte: – Entwicklung mathematischer Formeln, um einen stetig degressiven Honorarverlauf (Abschnitt 2.2) zu sichern und – Bewertung von Einflussfaktoren, die honorarerhöhend oder -mindernd wirken können (Abschnitt 2.3). 2.2 Mathematische Formeln für den Honorarverlauf Die Honorartafeln der HOAI gehen von einem degressiven Anstieg der Honorare in Abhängigkeit der Bemessungsgrundlage (anrechenbare Kosten, Flächen oder Verrechnungseinheiten) aus. Die Gutachter haben in ihren Untersuchungen jedoch festgestellt, dass der Honorarverlauf nicht bei jeder Honorartafel der HOAI 1996 stetig degressiv ist, sondern an einigen Stellen progressiv verläuft. Ein progressiver Honorarverlauf entspricht aber nicht dem Grundgedanken der HOAI. Um einen stetig degressiven Honorarverlauf zu gewährleisten, bildeten die Gutachter für jede Honorartafel der HOAI 1996 den Honorarverlauf in einer mathematischen Formel nach der Form y(x) = a . xb + c . x + d ab. Für das Leistungsbild Ingenieurbauwerke ergibt sich das Honorar H in Abhängigkeit der anrechenbaren Kosten Ka nach folgender Formel: H(Ka) = 1,5123 . Ka0,774 + 0,000055 . Ka. Die mathematischen Formeln bilden jeweils die Mitte der Honorartafeln der HOAI 1996 ab. Zur Ermittlung der Honorartafeln mit verschiedenen Honorarzonen werden die Formeln mit den Honorarzonenfaktoren μHZ multipliziert. Diese Honorarzonenfaktoren wurden aus der HOAI 1996 abgeleitet und können für jede Honorartafel unterschiedlich sein. Der Honorarzonenfaktor der Honorarzone I (Mindestsatz) für das Leistungsbild Ingenieurbauwerke beträgt zum Beispiel μHZ = 0,68 und für Honorarzone V (Mindestsatz) μHZ = 1,19.

SPECIAL

2.3 Einflussfaktoren auf die Honorare 2.3.1 Berechnungsansatz Die Honorare der Honorarempfehlung HOAI 2013 sollen auskömmlich und angemessen sein. Die Auskömmlichkeit der Honorare ist erreicht, wenn die anfallenden Kosten einschließlich der Löhne, Gehälter und der Inhabervergütung eines Architektur- oder Ingenieurbüros abgedeckt werden können. Die Angemessenheit der Honorare ist erreicht, wenn der notwendige Stundenaufwand die benötigte Stundenanzahl zur Erbringung einer Leistung abbildet. 2.3.2 Einflussfaktor μ1 – Kostenentwicklung Um eine Auskömmlichkeit der Honorare zu erreichen, wird der Einflussfaktor μ1 – Kostenentwicklung eingeführt, der die Kostenentwicklung von 1996–2013 beschreibt. Die Gutachter haben bei der Betrachtung der Kostenentwicklung nach Personal- und Sachkosten unterschieden. Leider liegen keine belastbaren statistischen Auswertungen zur Entwicklung der Personal- und Sachkosten über alle in der HOAI abgedeckten Planungsleistungen vor, daher wurde bei den Personalkosten die allgemeine Lohn- und Gehaltsentwicklung der Bundesrepublik Deutschland angesetzt. Die Gutachter legen für diese Einschätzung die durchschnittliche Tarifsteigerung in Deutschland zugrunde. [3] Bei den Sachkosten wird auf die Entwicklung des Verbraucherpreisindexes in der Bundesrepublik Deutschland zurückgegriffen. [4] Es wird dabei angenommen, dass der Verbraucherpreisindex die Sachkosten von Architektur- und Ingenieurbüros am besten von allen verfügbaren statistischen Auswertungen abbilden kann und sich davon abweichende Kostensteigerungen in einem Teil der Sachkosten durch davon abweichende Kostensenkungen in einem anderen Teil der Sachkosten ausgleichen. Im Ergebnis wird der Einflussfaktor μ1 – Kostenentwicklung mit μ1 = 1,3900 beziffert. Die Honorare sind aufgrund des Einflussfaktors μ1 für den Zeitraum von 1996–2013 um +39,00 % zu erhöhen. Das entspricht einer jährlichen Erhöhung von 1,39(1/17) = 1,01956, somit 1,956 % per anno. Der Einflussfaktor μ1 = 1,3900 gilt für alle Leistungsbilder.

2.3.3 Einflussfaktor μ2 – Rationalisierung Der notwendige Stundenaufwand zur Bewertung der Angemessenheit der Honorare wird durch Rationalisierungseffekte beeinflusst. Aufgrund der Verbesserung von Arbeitsprozessen, zum Beispiel durch den Einsatz verbesserter Software und besserer Kommunikationssysteme, sinkt der notwendige Stundenaufwand. Zur Berücksichtigung dieser Rationalisierungseffekte für den Zeitraum 1996–2013 wird der Einflussfaktor μ2 – Rationalisierung eingeführt. Die Gutachter bewerten auf Basis der wenigen zur Verfügung stehenden Studien [5] [6] die Rationalisierungseffekte mit 0,5 % per anno. Bei einer Jahresarbeitszeit von 1.600 h entspricht das 0,50 % . 1.600 h = 8 h. Der Einflussfaktor μ2 – Rationalisierung ergibt sich für den gesamten Zeitraum von 1996–2013 zu μ2 = (1 – 0,005)17 = 0,9183. Diese Bewertung für den Einflussfaktor μ2 – Rationalisierung wird für alle Leistungsbilder angesetzt. 2.3.4 Einflussfaktor μ3 – Mehr- oder Minderaufwand Der notwendige Stundenaufwand zur Bewertung der Angemessenheit der Honorare wird neben Rationalisierungseffekten auch durch den Mehr- oder Minderaufwand beeinflusst, der sich aus der Leistungserbringung nach dem anerkannten Stand der Technik und der dabei zu berücksichtigenden Regelwerke ergibt. Wächst der Umfang zur Erbringung einer bestimmten Leistung, steigt der dafür notwendige Stundenaufwand und umgekehrt. Um die Entwicklung im Zeitraum 1996–2013 berücksichtigen zu können, wird der Einflussfaktor μ3 – Mehroder Minderaufwand eingeführt. Bei der Bewertung des Einflussfaktors μ3 – Mehr- oder Minderaufwand unterscheiden die Gutachter im Allgemeinen in einen Mehr- oder Minderaufwand aufgrund von Veränderungen bei den rechtlichen und technischen Anforderungen für den Zeitraum 1996–2013 (Einflussfaktor μ31) und einen Mehr- oder Minderaufwand aufgrund von Änderungen der Leistungsbilder aus dem BMVBSAbschlussbericht (Einflussfaktor μ32). Der Einflussfaktor μ31 stellt die allgemeine Entwicklung der technischen, rechtlichen und normenbezogenen Änderungen der Anforderungen dar, die sich nicht auf einzelne Leistungsbilder beziehen, sondern übergreifend wirken.

Dieser Einflussfaktor entspricht der allgemeinen Entwicklung des Mehr- oder Minderaufwands durch Anforderungen der Auftraggeber, Vorschriftenentwicklung, Regelungsdichte, Technik und Entwicklung der Rechtsprechung. So erwähnen zum Beispiel Motzko und Kochendörfer [8], dass im Jahre 1990 insgesamt 935 Technische Baubestimmungen eingeführt waren, von denen 2012 noch 290 gültig sind. Im Jahre 2012 galten 1.359 Technische Baubestimmungen, die Entwicklung zwischen 1990 und 2012 entspricht also einer Steigerung des Umfangs der Technischen Baubestimmungen um 45 %. Die Gutachter bewerten auf Basis der wenigen zur Verfügung stehenden Studien [5] [6] [8] den Einflussfaktor μ31 mit 0,60 %/a. Der Einflussfaktors μ31 ergibt sich für den gesamten Zeitraum von 1996–2013 zu μ31 = (1 + 0,6 % )17 = 1,1070. 100 % Der Einflussfaktor μ31 für den gesamten Zeitraum von 1996–2013 beträgt somit +10,70 %. Dieser Wert gilt unabhängig von der Projektgröße für alle Leistungsbilder der Objektplanung und Fachplanung (ohne Bauphysik). Der Einflussfaktor μ32 bewertet die Änderung der Leistungsbilder aus dem BMVBSAbschlussbericht gegenüber jenen der HOAI 2009. Die Bewertung des Einflussfaktor μ32 erfolgt für jedes Leistungsbild auf Basis eines mittleren Referenzobjektes mit durchschnittlichem Schwierigkeitsgrad. Zum Beispiel ist das Referenzobjekt bei dem Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« ein Projekt mit anrechenbaren Kosten von 1.000.000 €, Honorarzone III, Mindestsatz. Im Fall des Leistungsbildes »Ingenieurbauwerke« wurde für jede Grundleistung der einzelnen Leistungsphasen geprüft, ob eine inhaltliche Änderung der Grundleistung vorgenommen wurde. Jede geänderte Grundleistung wurde anschließend im Hinblick auf einen Mehr- oder Minderaufwand bewertet. Die Summe des Mehr- oder Minderaufwandes über alle Grundleistungen ergibt den Einflussfaktor μ32. Der Einflussfaktor μ32 für das Referenzobjekt beträgt μ3 = 1,05. Der Mehraufwand für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« aus dem BMVBS-Abschlussbericht beziffert sich gegenüber der HOAI 2009 somit auf +5,00 %.

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

SPECIAL

Zum Ausgleich des Bezugs auf ein einziges Referenzobjekt bei der Ermittlung des Einflussfaktors µ32 wird bei verschiedenen Leistungsbildern eine Anpassung an kleinere und größere Projekte vorgenommen. Damit wird der konstante Einflussfaktor µ32 zu einem variablen Einflussfaktor µ32(x) in Abhängigkeit der Bemessungsgrundlage, im vorliegenden Fall der anrechenbaren Kosten x = Ka. Bei Objekten, deren anrechenbare Kosten kleiner als die des Referenzobjekts sind, ist mit einem relativ höheren Mehraufwand zu rechnen. Dort ist der Einflussfaktor µ32 zu erhöhen. Bei Objekten mit höheren anrechenbaren Kosten als denen des Referenzobjekts ist der Mehraufwand relativ geringer, dort ist der Einflussfaktor µ32 also zu reduzieren. Diese Berücksichtigung kleinerer und größerer Objekte erfolgt durch Anpassungsfaktoren, die für ausgewählte anrechenbare Kosten festgelegt werden. Zum Beispiel wird der Einflussfaktor μ32 für ein kleineres Projekt mit anrechenbaren Kosten von 25.000 € von μ32(1.000.000 €) = 1,05 um 25 % auf μ32(25.000 €) = 1,063 erhöht. Zwischen den Punkten μ3(25.000 €) = 1,063 und μ3(1.000.000 €) = 1,05 wird ein linearer Verlauf des Einflussfaktors μ32(Ka) angenommen. Bei dem Leistungsbild Ingenieurbauwerke verläuft der Einflussfaktor μ3(Ka) zwischen 25.000 € und 1.000.000 € somit nach folgender linearen Funktion: µ32(Ka) = -1,28205 . 10-6 . Ka + 6,282051282

2.3.5 Einflussfaktor μBP – Baupreisentwicklung Bei den Leistungsbildern der Objekt- und Fachplanung, die sich nach anrechenbaren Kosten bemessen, ist zusätzlich die Entwicklung der Baupreise zu berücksichtigen, da sie sich auf die anrechenbaren Kosten auswirkt: Bei einer steigenden Baupreisentwicklung steigen die anrechenbaren Kosten und somit auch das Honorar, bei einer sinkenden Baupreisentwicklung sinken die anrechenbaren Kosten und somit auch das Honorar. Zur Berücksichtigung der Baupreisentwicklung im Zeitraum 1996–2013 wird der Einflussfaktor μBP – Baupreisentwicklung eingeführt, durch den sichergestellt wird, dass die Relation zwischen den anrechenbaren Kosten und den Honoraren aus der HOAI 1996 beibehalten wird. Zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Entwicklung der Baupreise ermitteln die Gutachter die Indices »Hochbau«, »Tiefbau« und »Außenanlagen«. Für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« wird der Index »Tiefbau« angesetzt. [7] Dabei wurde die Baupreisentwicklung ohne Umsatzsteuer betrachtet, da in der HOAI sowohl die anrechenbaren Kosten als auch die Honorare als Nettobetrag angesehen werden. Der Einflussfaktor μBP – Baupreisentwicklung beträgt für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« μBP = 1,1779.

Einflussfaktor μ32

Einflussfaktor μ32 in Abhängigkeit der anrechenbaren Kosten

Anrechenbare Kosten in Euro

1 Einflussfaktor µ32(Ka) für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« © Technische Universität Dresden

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

2.3.6 Berücksichtigung der Faktoren Die Einflussfaktoren μBP, μ1, μ2 und μ3 sind abschließend. Alle Effekte, die sich honorarerhöhend oder honorarmindernd auswirken, können unter einem dieser vier Einflussfaktoren subsumiert werden.

SPECIAL

3 Honorarempfehlung HOAI 2013 3. 1 Gesamtüberblick Im Ergebnis zeigt sich, dass die Auswirkungen auf die Architektur- und Ingenieurbüros aufgrund der Honorarempfehlung HOAI 2013 bei allen untersuchten Leistungsbildern tendenziell weitgehend identisch sind. Die Honorare steigen bei fast allen untersuchten Leistungsbildern im Mittel um ca. 17 % gegenüber der HOAI 2009. Eine Ausnahme bildet das Leistungsbild »Wärmeschutz und Energiebilanzierung«: Es folgt aufgrund der stark veränderten Leistungsinhalte nicht der allgemeinen Tendenz, sondern liegt mit ca. 120 % Honorarsteigerung gegenüber der HOAI 2009 deutlich über dem Durchschnitt. Vollkommen andere Honorarempfehlungen sind in den Leistungsbildern »Bauakustik« und »Planungsbegleitende Vermessung« erarbeitet worden. Hier reduzieren sich die Honorare gegenüber der HOAI 2009 um ca. 3 % und 9 %.

Anrechenbare Kosten in Euro

Honorarzone II von bis Euro

3.2 Leistungsbild Ingenieurbauwerke Die vorgeschlagene Honorartafel HOAI 2013 für das Leistungsbild Ingenieurbauwerke ist in nachstehender Abbildung dargestellt. Die Stufung der anrechenbaren Kosten wurde in allen Tafeln neu gegliedert und generell auf 20 Stufen begrenzt. Der Tafeleingangswert beträgt nun 25.000 €, der Tafelendwert der anrechenbaren Kosten 25.000.000 €. Die Tafelendwerte wurden prinzipiell nicht angehoben.

Honorarzone III von bis Euro

Honorarzone IV von bis Euro

Honorarzone V von bis Euro

25.000

3.449 4.109

4.109 4.768

4.768 5.428

5.428 6.036

6.036 6.696

35.000

4.475 5.331

5.331 6.186

6.186 7.042

7.042 7.831

7.831 8.687

50.000

5.897 7.024

7.024 8.152

8.152 9.279

9.279 10.320 10.320 11.447

75.000

Honorarzone I von bis Euro

Ziel des Gutachtens war außerdem, dass vereinzelt in den alten Tafelwerten vorhandene Unzulänglichkeiten und Unstetigkeiten ausgeglichen wurden. Daher ergaben sich punktuell auch größere Honorarabweichungen zur HOAI 2009. Über alle Leistungsbilder hinweg betrachtet, liegen diese in einer Bandbreite von – Reduktionen bis rund 19 % (im neuen Leistungsbild Planungsbegleitende Vermessung, anrechenbare Kosten von 500.000 €, Honorarzone II Höchstsatz und Honorarzone III Mindestsatz) und – Erhöhungen bis rund 214 % (Leistungsbild Bebauungsplan, Bezugsgröße Fläche 0,5 ha, Honorarzone I Mindestwert). Die unterschiedlichen Auswirkungen der Honorarempfehlung HOAI 2013 auf die Leistungsbilder sind insbesondere auf den Einfluss des geänderten Planungsaufwandes auf Basis der im BMVBS-Abschlussbericht vorgeschlagenen neuen Leistungsbilder zurückzuführen. Neben zahlreichen Bereichen mit einem erhöhten Planungsaufwand wurde in vielen anderen auch ein reduzierter Planungsaufwand festgestellt.

8.069 9.611

9.611 11.154

11.154 12.697 12.697 14.121 14.121 15.663

100.000

10.079 12.005

12.005 13.932

13.932 15.859

15.859 17.637

17.637 19.564

150.000

13.786 16.422

16.422 19.058

19.058 21.693

21.693 24.126

24.126 26.762

200.000

17.215 20.506

20.506 23.797

23.797 27.088

27.088 30.126

30.126 33.417

300.000

23.534 28.033

28.033 32.532

32.532 37.031

37.031 41.185

41.185 45.684

500.000

34.865 41.530

41.530 48.195

48.195 54.861

54.861 61.013

61.013 67.679

750.000

47.576 56.672

56.672 65.767

65.767 74.863

74.863 83.258

83.258 92.354

1.000.000

59.264 70.594

70.594

81.924

93.254

93.254 103.712

103.712 115.042

1.500.000

80.998 96.482

96.482 111.967

111.967

127.452

127.452 141.746

141.746 157.230

2.000.000

101.054 120.373

120.373 139.692

139.692

159.011

159.011 176.844

176.844 196.163

3.000.000

137.907 164.272

164.272 190.636

190.636

217.001

217.001 241.338

241.338 267.702

5.000.000

203.584 242.504

242.504 281.425

281.425

320.345

320.345 356.272

356.272 395.192

7.500.000

278.415 331.642

331.642 384.868

384.868

438.095

438.095 487.227

487.227 540.453

10.000.000

347.568 414.014

414.014

480.461

546.908

608.244

674.690

15.000.000

474.901 565.691

565.691

656.480

747.270

831.076

921.866

20.000.000

592.324 705.563

705.563

818.801

932.040

932.040 1.036.568

1.036.568 1.149.806

25.000.000

702.770 837.123

837.123

971.476

971.476 1.105.829

1.105.829 1.229.848

1.229.848 1.364.201

2 Honorarempfehlung HOAI 2013 für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« © Technische Universität Dresden

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

SPECIAL

Anrechenbare Kosten in Euro

25.565

Honorarzone I von bis + 34,06 %

+ 26,99 %

Honorarzone II von bis + 26,99 %

+ 22,46 %

+ 19,10 %

Honorarzone IV von bis + 19,10 %

+ 15,73 %

Honorarzone V von bis + 15,73 %

+ 13,87 %

30.000

+ 32,91 %

+ 26,37 %

+ 22,06 %

+ 18,90 %

+ 15,64 %

+ 13,96 %

35.000

+ 32,59 %

+ 26,48 %

+ 22,23 %

+ 19,28 %

+ 16,03 %

+ 14,45 %

40.000

+ 31,94 %

+ 25,93 %

+ 21,94 %

+ 19,19 %

+ 16,02 %

+ 14,46 %

45.000

+ 31,47 %

+ 25,83 %

+ 21,98 %

+ 19,31 %

+ 16,23 %

+ 14,76 %

50.000

+ 31,19 %

+ 25,77 %

+ 22,13 %

+ 19,59 %

+ 16,60 %

+ 15,16 %

75.000

+ 29,46 %

+ 25,03 %

+ 22,02 %

+ 19,88 %

+ 17,24 %

+ 16,03 %

100.000

+ 28,18 %

+ 24,42 %

+ 21,83 %

+ 19,98 %

+ 17,55 %

+ 16,52 %

150.000

+ 26,45 %

+ 23,60 %

+ 21,61 %

+ 20,16 %

+ 18,05 %

+ 17,27 %

200.000

+ 25,17 %

+ 22,94 %

+ 21,38 %

+ 20,24 %

+ 18,35 %

+ 17,74 %

250.000

+ 23,73 %

+ 22,01 %

+ 20,77 %

+ 19,86 %

+ 18,16 %

+ 17,70 %

300.000

+ 23,41 %

+ 22,04 %

+ 21,04 %

+ 20,32 %

+ 18,74 %

+ 18,40 %

350.000

+ 22,11 %

+ 21,04 %

+ 20,27 %

+ 19,72 %

+ 18,28 %

+ 18,03 %

400.000

+ 21,38 %

+ 20,61 %

+ 20,04 %

+ 19,63 %

+ 18,30 %

+ 18,14 %

450.000

+ 21,10 %

+ 20,54 %

+ 20,14 %

+ 19,86 %

+ 18,62 %

+ 18,54 %

500.000

+ 21,09 %

+ 20,73 %

+ 20,48 %

+ 20,29 %

+ 19,15 %

+ 19,12 %

750.000

+ 19,22 %

+ 19,65 %

+ 19,97 %

+ 20,21 %

+ 19,40 %

+ 19,65 %

1.000.000

+ 17,73 %

+ 18,71 %

+ 19,42 %

+ 19,97 %

+ 19,39 %

+ 19,84 %

1.500.000

+ 16,05 %

+ 17,76 %

+ 19,04 %

+ 20,01 %

+ 19,79 %

+ 20,52 %

2.000.000

+ 14,78 %

+ 17,00 %

+ 18,66 %

+ 19,94 %

+ 19,96 %

+ 20,90 %

2.500.000

+ 13,36 %

+ 15,94 %

+ 17,89 %

+ 19,41 %

+ 19,62 %

+ 20,71 %

3.000.000

+ 12,94 %

+ 15,84 %

+ 18,04 %

+ 19,75 %

+ 20,12 %

+ 21,35 %

3.500.000

+ 11,61 %

+ 14,75 %

+ 17,13 %

+ 19,00 %

+ 19,50 %

+ 20,83 %

4.000.000

+ 10,87 %

+ 14,22 %

+ 16,77 %

+ 18,78 %

+ 19,40 %

+ 20,82 %

4.500.000

+ 10,52 %

+ 14,06 %

+ 16,77 %

+ 18,90 %

+ 19,62 %

+ 21,14 %

5.000.000

+ 10,42 %

+ 14,14 %

+ 16,99 %

+ 19,24 %

+ 20,06 %

+ 21,66 %

7.500.000

+ 8,95 %

+ 13,31 %

+ 16,68 %

+ 19,37 %

+ 20,55 %

+ 22,46 %

10.000.000

+ 7,83 %

+ 12,62 %

+ 16,35 %

+ 19,35 %

+ 20,79 %

+ 22,93 %

15.000.000

+ 6,27 %

+ 11,64 %

+ 15,88 %

+ 19,31 %

+ 21,13 %

+ 23,59 %

20.000.000

+ 5,08 %

+ 10,85 %

+ 15,44 %

+ 19,18 %

+ 21,26 %

+ 23,95 %

25.000.000

+ 4,13 %

+ 10,20 %

+ 15,06 %

+ 19,02 %

+ 21,31 %

+ 24,18 %

3 Honoraränderungen für das Leistungsbild Ingenieurbauwerke © Technische Universität Dresden

Im Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« liegen die prozentualen Veränderungen der Honorare im Bereich von +4,13 % bis +34,06 % gegenüber jenen aus der HOAI 2009, wie nachfolgende Abbildung veranschaulicht. Allein aus den Faktoren µ1 . µ2 . µ3(Ka) ergibt sich bei anrechenbaren Kosten von 2.000.000 € eine Honorarerhöhung von 1,3900 . 0,9183 . 1,1589 = 1,4793 und somit von 47,93 %, bezogen auf die HOAI 1996. Dem gegenüber steht eine Baupreisentwicklung von 17,79 %, die auf das Honorar reduzierend wirkt. Absolut betrachtet, erhöht sich das Honorar zum Beispiel bei anrechenbaren Kosten von 2.000.000 € und Honorarzone II, Mindest-

+ 22,46 %

Honorarzone III von bis

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

satz von 102.884 € (nach HOAI 2009) auf 120.373 €. Dies entspricht prozentual einer Erhöhung von 17,00 %. Bei anrechenbaren Kosten zwischen 50.000 € und 200.000 € liegen die prozentualen Erhöhungen in der Honorarzone II zwischen 15,16 % und 31,19 %, bei anrechenbaren Kosten zwischen 2.500.000 € und 4.500.000 € nur noch zwischen 10,52 % und 21,14 %, ebenfalls in der Honorarzone II. Damit wird eines der gesetzten Ziele erreicht, wonach die Honorare von Projekten mit höheren anrechenbaren Kosten weniger stark angehoben werden als jene von Projekten mit geringeren anrechenbaren Kosten. Bezogen auf den Zeitraum von

1996–2013 werden die Honorare der HOAI 2009 zwischen +0,20 %/a und +1,70 %/a erhöht. Die unterschiedliche Erhöhung der Honorare entsteht durch die entwickelte Formel für den Honorarverlauf, die einheitlichen Honorarzonenfaktoren und den variablen Faktor μ3(Ka).

SPECIAL

4 Zusammenfassung In diesem Beitrag wird das methodische Vorgehen zur Ermittlung der Honorarempfehlung HOAI 2013 im Allgemeinen und für das Leistungsbild »Ingenieurbauwerke« im Speziellen vorgestellt. Die Honorartafeln der Honorarempfehlungen HOAI 2013 der Gutachter wurden gänzlich in den Referentenentwurf HOAI 2013 des BMWi übernommen. Die neuen Honorartafeln basieren auf mathematischen Formeln, die aus den Honorartafeln 1996 abgeleitet wurden und einen stetig degressiven Honorarverlauf in Abhängigkeit der Bemessungsgrundlage (anrechenbare Kosten, Flächen oder Verrechnungseinheiten) gewährleisten. Durch die identifizierten Einflussfaktoren – μ1 – Kostenentwicklung, – μ2 – Rationalisierung, – μ3 – Mehr- oder Minderaufwand, – μBP – Baupreisentwicklung wird erreicht, dass die Honorare der HOAI 2013 auskömmlich und angemessen sind. Das vollständige Gutachten der Arge HOAI kann unter www.neue-hoai-2013.de heruntergeladen werden. Gutachter der Arge HOAI waren – Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Schach, Institutsdirektor, – Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Christian Flemming, – Dr.-Ing. Manuel Hentschel, – Dipl.-Ing. Marco Wach, Institut für Baubetriebswesen der Technischen Universität Dresden. Neben dem Institut für Baubetriebswesen gehörten der Arge HOAI an: – Gesellschaft für Wissens- und Technologietransfer der Technischen Universität Dresden mbH, – Rechtsanwaltskanzlei Börgers Rechtsanwälte Partnerschaft Fachanwälte, – Architektur- und Ingenieurbüro Dr.-Ing. Wolfdietrich Kalusche sowie – Siemon Sachverständige + Ingenieure GmbH.

Literatur [1] Korbion, H. (†); Mantscheff, J.; Vygen, K.; Wirth, A.: HOAI-Kommentar. 7. A., München, 2009. [2] BMVBS: Evaluierung der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI), Aktualisierung der Leistungsbilder. Abschlussbericht, 02.09.2011. [3] Hans-Böckler-Stiftung: Statistisches Taschenbuch Tarifpolitik 2012. WSI-Tarifarchiv, Düsseldorf 2012. [4] Statistisches Bundesamt: Verbraucherpreisindizes für Deutschland. Lange Reihen ab 1948, Stand: August 2012. [5] Hake, B.: Produktivitätsentwicklung in Architekturund Ingenieurbüros. Forschungsvorhaben Nr. 3/89, Abschlussbericht für das Bundesministerium für Wirtschaft von der Societät für Unternehmensplanung Dr.-Ing. Bruno Hake. Wiesbaden, 1991. [6] Statusbericht 2000plus Architekten, Ingenieure. [7] Statistisches Bundesamt: Baupreisindizes: Hochbau (Destatis-Code 61261-0001), Baupreisindizes: Tiefbau (Destatis-Code 61261-0003), Baupreisindizes: Außenanlagen (Destatis-Code 61261-0007); Stand: 31. August 2012. [8] Motzko, C.; Kochendörfer, B.; Löhr, M.; Pabst, L.: Qualitative Entwicklung der Planungsprozesse im Zeitraum 1992–2012. Gutachten im Auftrag des AHO, Ausschuss der Verbände und Kammern der Ingenieure und Architekten für die Honorarordnung e. V. Technische Universität Darmstadt (Institut für Baubetriebswesen) und Technische Universität Berlin (Institut für Baubetriebswesen), 2012.

Autoren: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Schach Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Christian Flemming Dr.-Ing. Manuel Hentschel Dipl.-Ing. Marco Wach Institut für Baubetriebswesen Technische Universität Dresden

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

AKTUELL Exquisite Veranstaltung der Verlagsgruppe Wiederspahn

13. Symposium Brückenbau in Leipzig von Siegfried Löffler

Genau wie in all den Jahren zuvor hatte die Verlagsgruppe Wiederspahn mit MixedMedia Konzepts nach Leipzig eingeladen. Und wiederum waren der Einladung über 170 Brückenbauexperten aus dem In- und Ausland gefolgt – zum inzwischen 13. »Symposium Brückenbau« am 19. und 20. Februar 2013. Die Teilnehmerzahl blieb also auf gewohnt hohem Niveau: ein mehr als eindrucksvolles Indiz für das Renommee eines Ingenieurtreffens, das schon von jeher durch die Qualität seines Vortrags- wie des Rahmenprogramms zu überzeugen wusste. Eine weitere Tradition, die diese Veranstaltung seit Anbeginn auszeichnet, ist das sogenannte Referentenessen am Vorabend, das eine erste Gelegenheit zu Dialogen wie Diskussionen bietet und dementsprechend stets regen Anklang findet. Mehr als die Hälfte der angemeldeten Brückenbauspezialisten reiste daher bereits am 18. Februar an, um sich in zwangloser Atmosphäre auszutauschen, neue Kontakte zu knüpfen oder aber um bestehende zu vertiefen.

Internationale Perspektiven Verteilt auf die beiden Veranstaltungstage, umfasste das Programm insgesamt 20 Vorträge und damit ein ausgesprochen breitgefächertes und zudem international ausgerichtetes Spektrum, das einem jeden Teilnehmer mannigfaltige Ein- und Ausblicke zu bieten vermochte. Den offiziellen Auftakt bildete die Begrüßung durch Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn am Dienstagmorgen, der genau wie in den Vorjahren als Moderator fungierte und nach ein paar einleitenden Sätzen zu Ablauf und Themenschwerpunkten sogleich den ersten Referenten ankündigte: Dipl.-Ing. Stefan Uelzmann von Julius Berger International, der Entwurf und Ausführung der Lekki-Ikoyi Bridge in Lagos, Nigeria, erläuterte, wobei er nicht zu erwähnen vergaß, dass es sich bei diesem Bauwerk um die bisher einzige Schrägkabelbrücke Westafrikas handelt. Eine aus anderen Gründen sehr bemerkenswerte Lösung präsentierte anschließend Dipl.-Ing. Viktor Schmitt, SSF Ingenieure, indem er vermittelte, warum der Muresviadukt im rumänischen Simeria von einem Ingenieurbüro aus Deutschland zunächst umgeplant wurde und später in Verbundträgerrost-(VTR-)Bauweise zur Realisierung gelangte. Unter deutscher Mitwirkung erfolgt derzeit auch die Herstellung der sogenannten Stadsbrug Nijmwegen, einer Kombination aus Stahlbogen- und massiven Vorlandbrücken, deren Charakteristika Dipl.-Ing. Norbert Duczek, Bauunternehmung Max Bögl, ebenso kompetent wie anschaulich zu beschreiben wusste. Über eine weitere Rheinquerung in den Niederlanden, die

sich momentan im Bau befindet, informierte danach Emile Völkers, Mobilis. Im Unterschied zu seinem Vorredner wartete er jedoch mit einer Schrägseilbrücke auf, die bei Ewijk unter dem Namen »Extra Waalbrug« entsteht, und zwar auf Basis eines Design-and-Construct-Vertrages, den er als eine Art differenzierte Rahmenvereinbarung definierte. Ein Beispiel für die enge Kooperation von Theorie und Praxis lieferte hingegen Ltd. Baudirektor Dr.-Ing. Hartmut Freystein, Eisenbahn-Bundesamt, zumal er hier aus aktuellen Forschungsarbeiten zitierte, um den Einfluss der »Interaktionen zwischen Gleis und Brücke« auf die Konstruktion und Bemessung von Tragstrukturen aus Stahl zu dokumentieren. Welche statischen und dynamischen Herausforderungen aus einer Hängergeometrie resultieren, wie sie der Bogenbrücke in Bruck an der Murr eigen ist, verdeutlichte wiederum Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Harald Unterweger, Technische Universität Graz, der ihr Konzept mitentwickelt hatte und insofern bestätigen konnte, dass es mitunter aufwendiger Berechnungen bedarf, wenn außergewöhnliche Ergebnisse erzielt werden sollen.

Impressionen: Referenten (auch) als aufmerksame Zuhörer, Uwe Heiland beim Vortrag, Reinhold Frenzl und Stephan Sonnabend am Empfangscounter © Sabine Meyer/Verlagsgruppe Wiederspahn

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

AKTUELL

Großprojekte in Deutschland Der zweite Vortragsblock, Großprojekte aus Deutschland ins Blickfeld rückend, thematisierte Fragen der Erhaltung und Ergänzung des bestehenden Fernstraßennetzes, widmete sich also primär der Ertüchtigung und dem Neu- oder eben Ersatzneubau nicht mehr zu sanierender Brücken. Letzteres gelte insbesondere für den Neckartalübergang bei Neckarsulm, wie Ltd. Baudirektor Reinhold Frenzl, Regierungspräsidium Stuttgart, zu Beginn seiner Überlegungen betonte, die sich dementsprechend auch von den früheren Verstärkungsmaßnahmen und der vor zwei Jahren angefertigten Machbarkeitsstudie bis hin zum Ausschreibungsentwurf für die künftige Fluss- und Vorlandquerung erstreckten. Der nächste Referent, Holger Haug von Leonhardt, Andrä und Partner, war mit einer Aufgabe ähnlichen Schwierigkeitsgrads konfrontiert, denn der neue Murrtalviadukt bei Backnang musste parallel zur vorhandenen und erst später abzubrechenden Bogenbrücke in gleicher Form errichtet werden, was er als bestimmend für die Ausführungsplanung bezeichnete. Realisierungswettbewerbe für Ingenieurbauwerke sind eher selten, weshalb den beiden nachfolgenden Betrachtungen schon fast unweigerlich höchste Aufmerksamkeit gebührte: Während Dipl.-Ing. Thomas Hermann M. Sc. vom thüringischen Landesamt für Bau und Verkehr und der Freie Architekt Dipl.-Ing. Henry Ripke Vorgeschichte und Entscheidung im Fall der »Werratalbrücke bei Bad Salzungen« erörterten und in dem Zusammenhang vor allem den siegreichen Vorschlag vertieften, schilderte Baudirektor Dipl.-Ing. Bernd Endres, Autobahndirektion Nordbayern, Intention, Ablauf und Resultat eines Verfahrens, das für den »Neubau der Talbrücke Heidingsfeld« ausgelobt und in diesem Jahr mit der Zuerkennung zweier zweiter und eines dritten Preises abgeschlossen worden ist.

Intensiver Austausch während der Pausen © Sabine Meyer/Verlagsgruppe Wiederspahn

Die von Dipl.-Ing. Uwe Heiland und Dipl.-Ing. Thomas Stihl, Eiffel Deutschland Stahltechnologie, skizzierte Instandsetzung der Hängebrücke über die Saar in Mettlach verdiente indessen nicht weniger Konzentration, wurde zur Gewährleistung ihrer dauerhaften Funktionsfähigkeit doch statt der bisherigen Verbundein Sandwich-Plate-System (SPS) als Stahlleichtfahrbahn angeordnet, das in Deutschland bis dato nur zweimal zur Anwendung gekommen war. Als ein nachgerade komplexes Vorhaben erwies sich zudem die Erneuerung des Wertachtalübergangs bei Nesselwang, da sie bedingte, den alten Überbau heraus- und den neuen zur selben Zeit einzuschieben, ergo den einen mit dem anderen zu koppeln. Wie das im Einzelnen geschah und welche Zwischenbilanz sich für eine Methode ziehen lässt, die bei jener fünffeldrigen Querung eines Landschaftsschutzgebietes ihre Premiere hatte, präzisierten Dipl.-Ing. Christoph Eichler vom Staatlichen Bauamt Kempten und Dr.-Ing. Dieter Reitz von Bilfinger MCE. Das adäquate Pendant bot nun Dipl.-Ing. Andreas Stumpp, K + S Ingenieur-Consult, der über die Erneuerung der Illerkanalbrücke bei Kirchdorf aufklärte, dazu den Untertitel »Zusammenspiel zwischen Spannbeton und Stahlverbund« wählte und demgemäß die wesentlichen Parameter für Entwurf und Detailausbildung eines solchen Tragwerktyps genauestens erhellte. Der offizielle Teil des ersten Veranstaltungstages war damit beendet, das Programm sah jetzt, wie stets beim Leipziger Symposium, eine kurzweilige Abendveranstaltung in einer exquisiten »Lokalität« für sämtliche Teilnehmer und Gäste vor.

Fachausstellung im Foyer © Sabine Meyer/Verlagsgruppe Wiederspahn

Beispiele aus anderen Ländern Die drei ersten Referate am Mittwochmorgen erweiterten abermals den Horizont, indem sie sich mit exemplarischen Konzepten aus Ländern beschäftigten, die sonst kaum oder lediglich geringe Beachtung genießen. Den Anfang machte hier Dipl.-Ing. Martin Steinkühler, Porr Bau, die vertraglichen wie technischen Kriterien aufzeigend, die Trassierung und Verwirklichung der sogenannten South Approach Roads als eines, wie er meinte, der wichtigsten Verkehrsknotenpunkte von Belgrads neuer Ringstraße prägen. Eine in doppelter Hinsicht relevante, weil exklusiv anmutende Perspektive eröffnete danach »The Designer‘s View on Challengers in Selecting Bearing Type for Bridges in Vietnam«, den Cong Tam Nguyen und Hong Nhat Nguyen von Britec aus Hanoi am Beispiel von Großbrücken und deren Gliederungsprinzipien präsentierten. Ein milliardenschweres Infrastrukturprojekt, das durch die Vergabe der Winterolympiade 2014 nach Sotchi ausgelöst worden ist und in Summe die Errichtung von vier Bahnhöfen, 30 km Hochstraßen, diversen Über- und Unterführungen sowie mehreren Tunneln umfasst, konkretisierte hingegen Alexey Vasilkov, Giprostroymost, wobei er hauptsächlich auf das exponierteste Bauwerk, eine Schrägseilbrücke mit zwei 85 m hohen Pylonen und einer maximalen Feldlänge von 312 m, einging.

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

AKTUELL

Nach einer Pause folgten dann erneut Brücken aus Deutschland, die in puncto Gestalt, Funktion oder Konstruktion über überzeugende Qualitäten verfügen, wie etwa die Autobahnbrücke bei Nuttlar. Dass sie nach ihrer Vollendung die höchste Talquerung Nordrhein-Westfalens sein wird, ist freilich nur eines ihrer Attribute, wie Dr.-Ing. Hans Grassl, Grassl Ingenieure, und Dieter Schummer, Bauunternehmung Max Bögl, zu demonstrieren vermochten, die in ihrem Vortrag eine Vielzahl an Aspekten vom Entwurf über die Planung bis hin zur Umsetzung beleuchteten und darüber hinaus die Frage nach der Sinnhaftigkeit einteiliger Querschnitte beantworteten. Bei der Osthafenbrücke in Frankfurt am Main handelt es sich ebenfalls um einen Neubau, dessen Ursprungsidee allerdings bis 2006 zurückreicht: Die Stadt hatte einen interdisziplinären Realisierungswettbewerb ausgelobt und eine der eingesandten Arbeiten noch im selben Jahr mit dem ersten Preis gewürdigt. Und bereits zwei Monate später wurde der prämierte Vorschlag im Rahmen des siebten »Symposiums Brückenbau« in Leipzig vorgestellt, Dipl.-Ing. Claus Berndorfer von der Bauunternehmung Max Bögl konnte also bei seiner Erläuterung des Montageverfahrens an den Tagungsband von 2007 anknüpfen und die Spezifika der Stahlbauweise gezielt umreißen. Einen Ersatzneubau, der wegen des Risikos von Ermüdungsversagen der vorhandenen Verdübelung notwendig geworden war und überdies Variantenuntersuchungen sowie den Abbruch der existierenden »Brücke Oehde über das Tal der Wupper« beinhaltete, veranschaulichten wiederum Dipl.-Ing. Peter Spinke und Dr.-Ing. Alexandra Wehnert-Brigdar,

Vorstellung der ausgezeichneten Entwürfe © Sabine Meyer/Verlagsgruppe Wiederspahn

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

Preisverleihung durch Karl Goj und Michael Wiederspahn © Sabine Meyer/Verlagsgruppe Wiederspahn

Schüßler-Plan, die somit für einen fundierten, fachlich passenden Ausklang vor der anschließenden Preisverleihung sorgten. Preisverleihung zum Abschluss Der Gedanke zur Ausschreibung des Ideenwettbewerbs »Entwurf einer Lärmschutzwand« entstand während des letztjährigen Symposiums in Leipzig, wurde in den Pausen intensiv diskutiert und kurz darauf in die Tat umgesetzt, beginnend mit der Berufung einer Jury, der Anfertigung des Auslobungstextes und der Ankündigung in diversen Medien. Vorgesehen war im Übrigen schon damals, die Preisverleihung dementsprechend auch in Leipzig vorzunehmen, was nun stattfand: Der Juryvorsitzende Ministerialrat Dipl.-Ing. Karl Goj und Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn gratulierten den Preisträgern und überreichten ihnen Urkunden und Schecks sowie eine Publikation, in der alle eingereichten Arbeiten inklusive Jurybegründungen exakt dokumentiert sind. xxx

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Sonderausgabe 2012

Dokumentation des Ideenwettbewerbs

Entwurf einer Lärmschutzwand mit Schallschutzelemente aus Glas an Eisenbahnstrecken Schallschutz mit biegeweichem System Produkte und Projekte

www.verlagsgruppewiederspahn.de

Mit einem gemeinsamen Mittagessen endete danach dieses außerordentlich interessante und gelungene 13. Symposium, das den Anwesenden mit Nachdruck bestätigte: Baukultur im Brückenbau ist (zweifelsohne) gelebte Praxis. Und wie in jedem Jahr liegen sämtliche Vorträge zusätzlich in gedruckter Form vor – als Ausgabe 1/2 ∙ 2013 der Zeitschrift »Brückenbau«, das heißt in Form eines Doppelheftes, das 28 € kostet und in jeder gut sortierten Fachbuchhandlung oder aber direkt über den Veranstalter zu erwerben ist.

Ausgabe 1/2 . 2013

13. Symposium Brückenbau in Leipzig

1867-643X 1/2 . 2013 | ISSN BRÜCKENBAU

Autor: Siegfried Löffler Fachjournalist, München

www.verlagsgruppewiederspahn.de

ISSN 1867-643X Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU

PRODUKTE UND PROJEKTE

Fluthilfe 2013 „Help hilft Hochwasseropfern in Deutschland – Helfen Sie mit!“

Eva Brenner, Dipl.-Ing. für Innenarchitektur, TV-Moderatorin von „Zuhause im Glück“

Ihre Spende hilft!

Spendenkonto: 2 4000 3000 Commerzbank Köln (BLZ 370 800 40) Stichwort: Fluthilfe 2013

www.help-ev.de 3 . 2013 | BRÜCKENBAU

AKTUELL Engagierter Bauingenieur mit Vorbildfunktion

Zum 65. Geburtstag von Hans-Peter Andrä von Wolfgang Eilzer, Rolf Jung, Volkhard Angelmaier, Markus Maier

Am 28. April 2013 vollendete Dr.-Ing. Hans-Peter Andrä M.Sc. sein 65. Lebensjahr und beendet damit nach über 35 Berufsjahren seine aktive Laufbahn in der Geschäftsführung der Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG: Anlass und Grund für die nachfolgende Würdigung seiner Leistungen, seines beruflichen Werdegangs und Wirkens als Bauingenieur.

BRÜCKENBAU | 3 . 2013

Beruflicher Werdegang Bereits in seiner Jugend wurde Hans-Peter Andräs Interesse am Bauwesen durch seinen Vater Wolfhard Andrä, der zusammen mit Fritz Leonhardt das Ingenieurbüro Leonhardt und Andrä gegründet hatte, geweckt. Folgerichtig studierte er 1966–1972 an der damaligen Technischen Universität in Stuttgart Bauingenieurwesen. Während dieser Zeit widmete er sich für zwei Semester an der Universität Lausanne dem Studium der französischen Sprache und Geschichte und schloss mit dem Certificat D´Etudes Françaises ab. Seine anschließende Tätigkeit als Regierungsbaureferendar beim Autobahnamt Baden-Württemberg, beim Regierungspräsidium Stuttgart und beim Wasserwirtschaftsamt in Besigheim beendete er 1975 mit der Staatsprüfung und der Ernennung zum Regierungsbaumeister. Zwischen 1975 und 1977 war er dann als Graduate Student an der Universität in Calgary, Kanada, Teaching Assistant im Fach technische Mechanik und arbeitete gleichzeitig an seiner Master Thesis über »Ductile Slab-Column Connections«, mit der er den M.Sc. erwarb. Hans-Peter Andrä kann in allen Bereichen des Konstruktiven Ingenieurbaus ein fundiertes Wissen und eine unerschöpfliche Erfahrung aufweisen. Zu Beginn seiner beruflichen Tätigkeit, die er 1977 bei Leonhardt, Andrä und Partner (LAP) in Stuttgart im Bereich Brückenbau unter der Leitung von Wilhelm Zellner aufnahm, lag sein Schwerpunkt im Entwurf von Brückenbauwerken, wie der Mainbrücke Veitshöchheim oder der Sunshine-SkywayBridge in Tampa, Florida. Mit der Übernahme der Abteilung Hochbau in Stuttgart und später mit der Leitung des Berliner Büros trat nun die Tragwerksplanung komplexer Hochbauvorhaben, wie zum Beispiel der Umbau des Reichstags in Berlin, das Hackesche Quartier in Berlin, die Sihlpost in Zürich oder der Neubau des Blocks 9 des Großkraftwerkes Mannheim, mehr in den Vordergrund.

Neben seinen Tätigkeiten im Büro ließen ihn seine in Calgary gewonnenen Erkenntnisse zum Durchstanzverhalten von Platten nicht los, und er verfasste bei Professor Bornscheuer in Stuttgart eine Doktorarbeit zu diesem Thema, mit der er 1981 zum Dr.-Ing. promovierte. 1988 wurde Hans-Peter Andrä zum Geschäftsführenden Gesellschafter der Leonhardt, Andrä und Partner, Beratende Ingenieure VBI, GmbH ernannt, 1989 folgte seine Zulassung als Prüfingenieur für Bautechnik in Fachgebiet Massivbau und im Jahr 1995 die Anerkennung als EBA-Sachverständiger für bautechnische Prüfungen. Als Prüfingenieur und EBASachverständiger prüfte er unter anderem die Marienbrücke und die Waldschlößchenbrücke in Dresden, die Unstruttalbrücke, die Ilmtalbrücke und die Brücke über den Froschgrundsee mit einer Bogenspannweite von 280 m im Zuge der Neubaustrecke Ebensfeld–Erfurt– Halle/Leipzig. Nach langjähriger Tätigkeit in Stuttgart zog es ihn nach Berlin, und zwischen 2003 und 2012 leitete er erfolgreich das Berliner Büro von LAP in den Hackeschen Höfen. Seit 2004 ist er zudem Vorstandsmitglied des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton, und 2005–2012 war er Präsident der Bundesvereinigung der Prüfingenieure Deutschlands, zu dessen Ehrenpräsidenten er nach seinem Ausscheiden ernannt wurde. Die Förderung innovativer Ideen, Forschung und Entwicklung war ihm stets sein besonderes Anliegen. So entwickelte er Vorspannsysteme, Lager und Bauteile zum Schubverbund weiter und war maßgeblich an der Entwicklung und Anwendung vorgespannter Kohlefaserlamellen beteiligt. Diese wurden danach erstmalig im Jahr 2001 bei der Körschtalbrücke im Zuge der B 27 bei Stuttgart und 2004 beim Neckartalübergang der Bundesautobahn (BAB) A 6 bei Heilbronn eingesetzt. Eine Großanwendung war die Sanierung einer Brücke im Verlauf einer innerstädtischen Autobahn in Kuala Lumpur, Malaysia. Und zusammen mit seinem Sohn Hans-Adam entwarf er im vergangenen Jahr »The Cloud«, ein aus zeppelinartigen Auftriebskörpern bestehendes selbsttragendes Stadiondach.

AKTUELL

Wesen und Wirken Hans-Peter Andrä ist ein herausragender Bauingenieur unserer Zeit, eine Leitfigur für den Konstruktiven Ingenieurbau, der durch seine Persönlichkeit, seine Glaubwürdigkeit und Integrität für das steht, was erfolgreiche, inhabergeführte Ingenieurbüros auszeichnet. Eng verwurzelt mit seiner schwäbischen Heimat und gleichzeitig weltweit tätig, folgte er den Spuren seines Vaters. Dabei steht für ihn nicht nur die technische und wirtschaftliche, sondern auch die ethische Ausrichtung des Büros im Vordergrund. Ganz wichtig ist ihm in dem Zusammenhang, dass mittelständische Unternehmen menschengerecht geführt werden, wobei die persönliche Beziehung von Geschäftsleitung und Mitarbeitern im Vordergrund bleibt und die Leistung des Einzelnen honoriert wird. Hans-Peter Andrä beeindruckt durch seine Vorbildfunktion, deren Ausgangspunkt immer das eigene Können und sein persönlicher Einsatz sind. Verantwortung übernehmen bedeutet für ihn mehr als das Akquirieren spektakulärer Aufträge und die Maximierung hoher Gewinne. Er versteht darunter, Verantwortung für das eigene Tun, für die berufliche Zukunft und das wirtschaftliche Schicksal derjenigen zu übernehmen, die sich ihm und dem Erfolg des Büros anvertraut haben. Er sieht seine Erfolge daher auch als persönliche Verpflichtung an, sein Wissen und seine Erfahrung weiterzugeben und sich für die Zunft der Bauingenieure zu engagieren. Das dokumentieren seine vielfältigen ehrenamtlichen Tätigkeiten. Sein Rat wird von seinen Kollegen und Mitarbeitern sehr geschätzt.

Hans-Peter Andrä ist bei all seinen Erfolgen stets bescheiden geblieben, und er gehört eher zu den stillen und zurückhaltenden Persönlichkeiten in unserem Lande. Durch seine besonnene und ausgeglichene Art hat er immer dazu beigetragen, dass Meinungsverschiedenheiten sachlich und ruhig gelöst werden konnten. Dabei hat er stets die gemeinsame Sache in den Vordergrund gestellt und sich und seine Person in den Hintergrund treten lassen. Ein feinsinniger, tiefgründiger Humor, den er in Gesprächen und Diskussionen einfließen lässt, zeichnet sein Wesen aus. In den letzten Jahren lag ihm die zukunftsfähige Neuausrichtung des Büros Leonhardt, Andrä und Partner sehr am Herzen, vor allem auch vor dem Hintergrund, die Selbständigkeit des Büros auf Dauer zu sichern. Aus diesem Grund hat er die Umfirmierung der LAP GmbH in die LAP AG, entscheidend vorangebracht, in dem die Mitarbeiter durch ein attraktives Mitarbeiterbeteiligungskonzept noch stärker in das Unternehmen mit eingebunden werden. Seit Januar 2013 ist er nun Vorsitzender des Aufsichtsrates der LAP AG, und er wird dem Büro auch weiterhin als äußerst kompetenter Berater und Prüfingenieur zur Seite stehen. Ohne die Unterstützung seiner Frau Gabriele wären eine solche Karriere und ein solches Engagement nicht denkbar gewesen, da sie es ihm ermöglichte, aus familiärer Harmonie die Kraft zu schöpfen, die seine intensive berufliche Tätigkeit erforderte. Seit 1973 sind Hans-Peter und Gabriele Andrä verheiratet; für ihre Berufung als Hausfrau und Mutter dreier Kinder, die in der Zwischenzeit alle erwachsen sind, gab sie ihre ärztliche Tätigkeit auf. Sie identifiziert sich mit dem Ingenieurbüro wie er und leistet einen eher unauffälligen, jedoch sehr entscheidenden Beitrag, indem sie ihm stets den Rücken frei gehalten hat. Nur so konnte er LAP zu einem weltweit renommierten Büro führen.

Geschäftsführung und Mitarbeiter von Leonhardt Andrä und Partner wünschen Hans-Peter Andrä alles Gute für die Zukunft, etwas mehr Zeit für private Hobbys, und sie freuen sich darauf, dass er ihnen auch in Zukunft mit Rat und Tat zur Seite stehen wird. Autoren: Dipl.-Ing. Wolfgang Eilzer Dipl.-Ing. Rolf Jung Dipl.-Ing. Volkhard Angelmaier Dipl.-Ing. Markus Maier Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG, Stuttgart

3 . 2013 | BRÜCKENBAU

PRODUKTE UND PROJEKTE Schlankes und wartungsfreies Bauwerk von Kusser

Vorgespannte Granitbrücke in Eitorf Im Zusammenhang mit der Regionale 2010 konnten konnte das Büro reicher haase associierte einen Wettbewerb für sich entscheiden, auf dessen Grundlage ein städtebaulicher Rahmenplan unter anderem mit dem Ziel entwickelt wurde, die Innenstadt von Eitorf besser mit dem Landschaftsraum an der Sieg zu verbinden und diesen aufzuwerten. Dazu gehörte auch die Errichtung einer Brücke über den Eipbach. Im Zuge der Ausführungsplanung wurden nun zwei Varianten untersucht: eine Querung aus Holz sowie eine aus vorgespanntem Granit. Realisiert wurde die vorgespannte Granitbrücke, zumal sie sich aufgrund ihrer Schlankheit unaufdringlich in das Landschaftsbild einfügt und bei ihr im Vergleich zur Holzkonstruktion mit erheblich geringerem Pflegebedarf und damit Folgekosten zu rechnen ist. Da es sich bei dem Gewässer und den Uferböschungen des Eipbachs um ein Naturschutzgebiet mit erhaltenswertem Baumbestand handelt, mussten während der erforderlichen Bauarbeiten deren Kronen- und Wurzelbereiche geschützt werden. Über Spiralbohrungen, die mit Ortbeton verfüllt wurden, kamen deshalb bis zur Höhe der Bachsohle Pfahlgründungen zur Anwendung, auf denen Betonkörper auflagern, die wiederum die vorgespannte Granitbrücke tragen. Die 35 cm dicke Brücke ist 15,10 m lang, so dass sich die Gründungen im oberen Böschungsabschnitt und damit an der Grenze des Naturschutzgebietes vornehmen ließen. Um Transport und Montage zu vereinfachen, wurde die 4,20 m breite Brücke zudem in zwei Hälften mit jeweils 2,10 m Breite montiert. Tittlinger Feinkorn, der hellgraue Bayerwald-Granit, den die Kusser Granitwerke im eigenen Steinbruch abbauen, ist sehr druckfest, mehrfach so druckfest wie Beton C35/45, und infolgedessen hervorragend zum Vorspannen geeignet. Darüber hinaus ist er so beständig gegenüber Tausalz, Verwitterung und Abrieb, dass er keinen Korrosionsschutz benötigt. Eine solche Brücke ist daher im Vergleich zu anderen Konstruktionen aus zwei Aspekten sehr schlank: wegen der Vorspannung und weil bei ihr die zusätzliche Aufbauhöhe eines Fahrbahnbelags entfällt. Die sandgestrahlte Granitoberfläche bietet gute Tritt- und Rutschsicherheit und ist für Fußgänger, Radfahrer sowie Fahrzeuge geeignet.

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Vorgespannte Granitbrücken werden bisher bis zu einer Länge von ca. 20 m realisiert. Neben ihrer Schlankheit zeichnen sie sich durch hohe Belastbarkeit und Nachhaltigkeit sowie kurze Produktionsund Montagezeiten aus, bis auf eine gelegentliche Sichtwartung sind sie im Übrigen wartungsfrei. Ihre Vorfertigung erfolgt werkseitig. Dabei werden in Längsrichtung Vorspannglieder ohne Verbund durch die Granitelemente geführt, wobei für eine möglichst effektive Lastabtragung ein parabelförmiger Verlauf gewählt wird. Das heißt, die Spannglieder laufen an den Brückenenden durch Bohrungen, im Mittelfeld werden sie in Nuten angeordnet, die in die Brückenunterseite gefräst werden. Zum Schutz vor Korrosion werden die Vorspannglieder von fettverpressten Kunststoffhüllrohren ummantelt, die zusätzlich noch über ein zweites, kräftiges PE-Rohr vor UV-Strahlung und mechanischen Einwirkungen geschützt werden. Und: Neben den beiden Hüllrohren und der Verpressung stellt die Dichtigkeit des Granits eine vierte Sicherheitsebene dar, denn Tittlinger Feinkorn besitzt eine hohe Dichte. Im Unterschied zu Beton schwindet er weder, noch kriecht er nennenswert, so dass sich sogar nach Jahrzehnten keine Risse bilden, über die Wasser eindringen könnte. Vorgespannte Granitbrücken lassen somit eine außergewöhnlich lange Lebensdauer erwarten. Die Dimensionierung einer vorgespannten Granitbrücke basiert auf Werten und Sicherheitsfaktoren, die zusammen mit dem Büro Zilch + Müller Ingenieure GmbH

Dichte

2,65 t/m³ ≈ Aluminium ≈ 1/3 von Stahl

Druckfestigkeit

bis 213 N/mm² 4 x höher als Beton C35/45

Zugfestigkeit

17,50 N/mm²

Druckfestigkeit

196 N/mm²

nach 25 Frost-Tausalz- Wechseln (1 % NaCl)

gute Frost- und Tausalz-Beständigkeit

und dem Institut für Baustoffkunde der Technischen Universität München im Rahmen umfangreicher Versuchsreihen ermittelt wurden: Alle Brücken werden auf den konkreten Anwendungsfall abgestimmt dimensioniert und erfüllen dementsprechend die üblichen Kriterien hinsichtlich Gebrauchs- und Tragfähigkeit. www.kusser.com

PRODUKTE UND PROJEKTE Planungsprojekt des Ingenieurbüros Miebach

Aggerbogenbrücke in Lohmar

hinaus wurden alle exponierten Bauteile, wie etwa die Pylone, die Zugstangen und das Geländer, in Stahl bzw. Naturstein realisiert. »Das Konzept der neuen Pylonbrücke am Aggerbogen ermöglichte sowohl eine wirtschaftlich effiziente Lösung, die sehr schonend mit der Umgebung umgeht,

als auch eine gestalterisch überzeugende Form, die individuell und mit eigener Ästhetik auf die Bedeutung des Gebietes reagiert«, fasst Frank Miebach die Besonderheiten der neuen Flussquerung zusammen. www.ib-miebach.de

Die neue Aggerbogenbrücke an der Naturschule in Lohmar-Wahlscheid ist fertiggestellt. Entworfen und geplant vom Ingenieurbüro Miebach, kam sie in Holzbauweise zur Ausführung: Das Haupttragwerk der fünffeldrigen Querung besteht aus blockverleimten Brettschichtholz-Balken (Fichte). Als wesentliches Gestaltungsmerkmal verfügt sie im Grundriss über eine S-förmig gebogene Geometrie – in Anspielung auf den Verlauf des Flusses im »Aggerbogen« und zur optimalen Einbettung in den Landschaftsraum. Darüber hat die hier gewählte Form unter anderem den Vorteil, dass durch die annähernd parallele Anordnung der Rampen zur Flussrichtung einem möglichen Hochwasser nur sehr wenig Staufläche geboten wird. Das statische System dieser Pylonbrücke mit abgehängtem Tragwerk umfasst in der Hauptsache zwei vertikale und ein horizontales Element, wobei das Fahrbahnband dank seiner schlanken Ausbildung leicht und filigran wirkt. Das heißt, wegen des günstigen Verhältnisses zwischen Eigengewicht und Festigkeit ist der Werkstoff Holz nicht nur aus ästhetischen Gründen in solchen Fällen unbedingt zu bevorzugen. Der Belag aus Naturstein, einem 7 cm dicken Granit, rundet das Materialkonzept letztlich ab, denn er ist ausgesprochen dauerhaft und sorgt zugleich für eine geschlossene Abdeckung der Holzstruktur, komplettiert also den konstruktiven Holzschutz. Die Hauptträger sind ca. 54 cm hoch und zudem oberseitig vollflächig abgedeckt. Darüber

Vorgespannte Granitbrücken Schlank ∙ hochtragfähig ∙ nachhaltig ∙ bis 20 m Länge 14,4 m x 2,2 m x 28 cm ∙ Stevenage (UK) ∙ HTA Landscape Design, London, 2011

3 . 2013 | BRÜCKENBAU 53 www.kusser.com ∙ tel. 0 85 44. 96 25 0

PRODUKTE UND PROJEKTE Errichtung durch Max Bögl und Plauen Stahl Technologie

Neubau der Schiersteiner Rheinbrücke Vor über 50 Jahren wurde die Schiersteiner Rheinbrücke zwischen Mainz und Wiesbaden in Betrieb genommen. Damals im Zuge der Bundesstraße B 262 für ein Verkehrsaufkommen von ca. 20.000 Kfz/d ausgelegt, ist diese Rheinquerung aufgrund ihres in Teilen schlechten baulichen Zustandes den Anforderungen der heutigen Bundesautobahn A 643 nicht mehr gewachsen. Mit ihrer Neuerrichtung ab Mitte 2013 soll nun ein Nadelöhr im westlichen Rhein-Main-Gebiet in zwei Bauabschnitten bis 2019 entschärft werden: Der vorhandene einteilige Überbau mit je zwei Fahrstreifen pro Richtungsfahrbahn und breiten Geh- und Radwegen im Zuge der A 643 vom Autobahndreieck Mainz, Rheinland-Pfalz, zum Autobahnkreuz Wiesbaden-Schierstein, Hessen, hat mit mehr als 90.000 Kfz/d die Grenzen der Belastbarkeit überschritten. Parallel zum existierenden Bauwerk wird deshalb eine neue Brückenhälfte mit je drei Fahr- und einem Standstreifen realisiert sowie nach deren Verkehrsfreigabe und der zugehörigen Umlegung des Verkehrs im Sommer 2016 die alte Struktur abgerissen und durch eine zweite neue Brückenhälfte

mit untergehängtem Geh- und Radweg ersetzt, deren Fertigstellung bis 2019 erfolgen soll. (Eine detaillierte Beschreibung des preisgekrönten Entwurfs und damit des Resultats eines Realisierungswettbewerbs findet sich in Ausgabe 4 ∙ 2008 der [Umrisse] Zeitschrift für Baukultur.) Verantwortlich für die Errichtung der 1.280 m langen und 44 m breiten Schiersteiner Brücke, immerhin Hessens längster Straßenbrücke, ist eine Arbeitsgemeinschaft aus der Firmengruppe Max

Bögl und Plauen Stahl Technologie GmbH. Als Bauherr des vom Bund finanzierten 206-Millionen-Euro-Projektes aus der »Entwurfsfeder« der Frankfurter Planungsgemeinschaft aus Grontmij GmbH und Ferdinand Heide Architekt BDA fungiert Hessen Mobil, Straßen- und Verkehrsmanagement Wiesbaden. Während der gesamten Bauphase sollen pro Fahrtrichtung jeweils zwei Fahrstreifen für den Verkehr zur Verfügung stehen. www.max-boegl.de

Planung, Bau und Betrieb durch Vinci

East End Crossing in Indiana WVB East End Partners, eine Unternehmensgruppe unter Leitung von Vinci Concessions (33,30 %) und mit Beteiligung von Walsh Investors (33,30 %) und Bilfinger Berger PI International Holdings (33,30 %), wurde von der Indiana Finance Authority, USA, vor kurzem als bevorzugter Kandidat für Finanzierung, Planung, Bau, Betrieb und Wartung der sogenannten East End Crossing Bridge im Rahmen des Programms »Ohio River Bridges« im Bundesstaat Indiana ausgewählt. Im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft ist eine Schrägseilbrücke mit 762 m Länge über den Ohio zu errichten, die Louisville im Bundesstaat Kentucky mit dem Süden von Indiana verbindet, außerdem sind hier ein zweiröhriger Tunnel zur Anbindung der Brücke auf der Seite von Kentucky mit 512 m Länge und 19 Brückenbauwerke sowie Ausbauarbeiten am vorhandenen Straßenverkehrsnetz und an den zugehörigen Infrastrukturanlagen zu realisieren. Letztlich soll die neue East-End-Brücke

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in 13 km Entfernung von Louisvilles Stadtzentrum den Gene Snyder Freeway mit dem Lee Hamilton Highway verbinden. Die Planungs- und Bauarbeiten mit einer kalkulierten Dauer von 3,50 Jahren werden von einem Gemeinschaftsunternehmen ausgeführt, an dem Walsh Construction zu 60 % und Vinci Construction Grands Projets zu 40 % beteiligt sind, die Planung erfolgt durch Jacobs Engineering. Baubeginn ist im Sommer 2013, das -ende voraussichtlich im Herbst 2016.

Das Gesamtauftragsvolumen beläuft sich auf knapp 780 Millionen Euro, das Konsortium unter der Leitung von Vinci Concessions übernimmt den Betrieb, die laufende Wartung und die Instandhaltung der Infrastruktur für eine Laufzeit von 35 Jahren. Als Vergütung erhält es ein von der Verfügbarkeit des Bauwerks abhängiges Entgelt. www.vinci.com

PRODUKTE UND PROJEKTE Rostfreie Verbindung dank Carl Stahl

Kettenbrücke in Bamberg In ihrer Erscheinung lehnt sich die neue Querung über die Regnitz an Bambergs erste Kettenbrücke aus dem Jahre 1829 an und fügt sich derart harmonisch ins Stadtbild ein. 2010 fertiggestellt, hat ihre Errichtung 17,40 Millionen Euro gekostet: eine Investition, die sich lohnt, denn die Edelstahlkonfektionen des Seil- und Hebetechnikspezialisten Carl Stahl aus Süßen ermöglichten eine Konstruktion von filigraner Gestalt, die sich zudem durch Rostfreiheit und infolgedessen große Dauerhaftigkeit auszeichnen wird. Die Begrenzung des 75 m langen und 15 m breiten Bauwerks erfolgt auf den Längsseiten durch I-Sys-Edelstahlseile, die über zwei 7 m hohe Pylone in Kontrollschächten justierbar verankert sind. Die Fahrbahnplatte, eine Verbundstruktur aus längs- und quergespannten Edelstahlschwertern sowie längsgespannten Betonfertigteilen mit Ortbetonverguss, ist über justierbare Zugstangen an die Polygonzüge angehängt. Letztlich trägt die Brücke eine 5,50 m breite Fahrbahn sowie rechts und links

davon jeweils einen 3,75 m breiten Gehweg, der auch genügend Platz für Radfahrer bietet und von diesen genutzt werden kann. Die von der Planungsgemeinschaft Grad, Dietz, Goldbrunner erarbeitete Konzeption umfasst des Weiteren zwei Personenaufzüge, die direkt vom Uferweg entlang der Regnitz auf die Brücke führen und hier für eine problemfreie, weil behindertengerechte Erschließung sorgen, sowie zwei Treppen-

abgänge, die das Kunstbauwerk komplettieren und ihm den Charakter eines Tors zur Innenstadt verleihen. www.carlstahl.de

Die neuen Nord-Lock SC-Keilsicherungsscheiben® Die Nord-Lock Gruppe stellt eine weitere Innovation im Bereich Schraubensicherung vor. Das bewährte Prinzip der Keilsicherung kann mit den neuen Nord-Lock SC-Keilsicherungsscheiben ab sofort auch im Stahlbau und speziell in HV-Garnituren zum Einsatz kommen und zur verbesserten Sicherheit von Stahlkonstruktionen beitragen • jetzt mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung Z-14.4-629 durch das DIBt • wirkungsvolle Losdrehsicherung bei Stoßbelastungen oder Schwingungsbeanspruchung

www.nord-lock.de 3 . 2013 | BRÜCKENBAU

PRODUKTE UND PROJEKTE Spezielle Gelenklager von Federal-Mogul Deva

Hardanger Bridge in Norwegen Die Hardanger Bridge wird nach ihrer Fertigstellung im Jahr 2013 mit einer Spannweite von 1.310 m eine der größten Hängebrücken der Welt sein. Dass der Verkehr 53 m über dem Meeresspiegel über die »norwegische Golden Gate Bridge« dennoch sicher fließen kann, dafür sorgen insgesamt 128 Gelenklager der Federal-Mogul Deva GmbH aus Stadtallendorf. »Die besondere Herausforderung für die Brücke über den Hardangerfjord besteht zum einen in den hohen Lasten, die durch die besondere Bauart der Hängebrücke aufzufangen sind«, so August Stadlmayr, Geschäftsführer der Federal-Mogul Deva GmbH. »Dazu kommen der Winddruck durch hohe Windgeschwindigkeiten, der wegen des Standortes zu erwarten ist, sowie die Vibrationen, die durch den Verkehr auf der Brücke entstehen. Diese führen zu Mikrobewegungen an den Lagerpunkten, weshalb Wälzlager für solche Anwendungen nicht in Betracht kamen.« Federal-Mogul hat speziell für dieses Projekt eine auf die Anforderungen abgestimmte Lösung entwickelt, die den Auftraggeber, die norwegische Straßenverwaltung Statens Vegvesen, überzeugte: 120 Gelenklager mit einem Bolzendurchmesser von 16 cm. Für die Haupthalteseile direkt neben den beiden 220 m hohen Pylonen werden zudem acht Gelenklager mit einem Bolzendurchmesser von 30 cm eingesetzt. Alle Gelenkkugeln bestehen aus rostfreiem Stahl, in die ein Gleitlager aus deva.bm® eingepresst wird. Das Lagergehäuse bildet ein zweiteiliger Kugelring, der ebenfalls mit deva.bm® ausgekleidet ist. Dagegen sind die Anlaufscheiben zur Aufnahme von Axialkräften aus deva.metal® gefertigt; deva.bm® ist ein dünnwandiger, selbstschmierender Verbundgleitwerkstoff, einen Stahl-, Edelstahl- oder Bronzerücken mit einer deva.metal®-Gleitschicht, einem SinterWerkstoff mit gleichmäßig eingelagertem Festschmierstoff, umfassend. »Mit der Kombination unserer verschiedenen Gleitwerkstoffe und Trägermaterialien erfüllen wir nicht nur die speziellen Anforderungen unserer Kunden, wir erfüllen darüber hinaus weitere Sicherheitsaspekte«, so Stefan Heinze, Anwendungsingenieur im Bereich Brücken. Sollten nämlich die Gleitschichten bei Belastungen über die geforderten Werte hinaus beschädigt oder komplett zerstört werden, so bleiben immer noch die Struk-

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tur des Gelenklagers und seine Funktion in reduzierter Form erhalten. Deva.bm® ist wartungsfrei, besitzt ein hohes statisches und dynamisches Lastaufnahmevermögen und weist einen niedrigen Reibwert auf, da in die Bronzematrix homogene Festschmierstoffe wie Graphit oder PTFE eingelagert sind. Die Lebensdauer des Lagers wird letztlich bestimmt vom Reibweg, deva.bm® wartet hier bei einem Reibweg von 1.000 m mit einem Verschleiß von 20 μ auf. Da die Gleitschicht 1 mm dick ist, errechnet sich so ein Reibweg von rund 50 km bis zum Verschleiß des Lagers. Der Werkstoff der Anlaufscheiben ist wiederum deva.metal®, ein Produkt der Sinter-Metallurgie. Er ist nicht porös und ölgetränkt, sondern

hochverdichtet und mit eingelagertem Festschmierstoff versehen. Deva.metal® eignet sich im Übrigen für Trockenlauf bei niedrigen Gleitgeschwindigkeiten und zeichnet sich unter anderem durch hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit aus. Die wartungsfreien und zuverlässigen Deva-Gleitlager haben sich weltweit bereits in vielen Bauwerken bewährt, wie beispielsweise in der Klappbrücke im Hafen von Valencia, über die auch die Formel-1-Rennstrecke führt, oder in der Klappbrücke über die Peene bei Anklam sowie bei der sogenannten Rethebrücke in Hamburg. www.federalmogul.com

PRODUKTE UND PROJEKTE Vorteilhafter Klebeanker von Peter Eisenreich

Befestigung von Kappenriegeln auf Brücken Bisher werden zur Befestigung von Kappenriegeln oder Schalungsbühnen üblicherweise Gewindestäbe eingeklebt, die nach Abbau der Schalkonstruktion in mühseliger Überkopfarbeit abgeflext und mit Korrosionsschutz versehen werden müssen. Bei Verwendung des neuen Klebeankers von Peter Eisenreich entfallen nun solche Tätigkeiten, da der eingesetzte Gewindestab wieder ausgeschraubt wird: Die Nacharbeiten umfassen lediglich das bündige Abschneiden des Einbaurohrs aus PVC und das Einstecken eines Verschlussstopfens, der zur Verhinderung von Kondensatbildung mit einer Entlüftungsbohrung versehen ist. Dieser Klebeanker besteht aus einer Gewindehülse aus korrosionsfreiem Edelstahl, konfektioniert mit einem Einbaurohr aus PVC und damit einem nicht minder korrosionsfreien und im Brandfall zudem selbstverlöschenden Material. Je nach Länge des Bohrlochkanals bewirkt das Rohr eine Betonüberdeckung von 30 mm oder 50 mm. Zu den wichtigsten

Eigenschaften zählt jedoch, dass beim Einbau niemand in Kontakt mit Klebstoff kommt und sich eine Überkopfmontage ohne zusätzliche Befestigungsteile ausführen lässt, weil der Klebeanker durch

das Rohr in Position gehalten wird. Und: Die Verankerung ist für spätere Sanierungen wieder benutzbar. www.peter-eisenreich.de

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PPRODUKTE UND PROJEKTE Neues System mit Zulassung von Ancotech

Schubverbinder für die Brückensanierung

Die Ancotech GmbH, Köln, bringt unter dem Namen ancoFix® Schubverbinder ein zugelassenes System zum Sanierungsfall »Neubeton auf Altbeton« auf den Markt, das speziell bei der Instandsetzung von Brückenbauwerken Anwendung finden kann.

10 12 14 16

Bohrlochdurchmesser D0 [mm]

minimale Setztiefe

Hef,min [mm]

100

110

minimale Mindestbauteildicke

hmin [mm]

100

130

140

150

minimaler Achsabstand

smin [mm]

110

120

140

minimaler Randabstand

cmin [mm]

minimaler Achsabstand ohne Reduktion

scr,NP [mm]

210

270

300

330

ancoFIix®-Spannungsquerschnitt As [mm2]

Stahl ø dA [mm]

79 113 154 201

minimale Bewehrung bzw. Randverbügelung

As,min ø/e [mm/cm]

8/15

10/15

12/15

Zugwiderstand (bei Achsabstand ohne Reduktion)

NRd [kN]

18.2

32.2

37.9

44.1

Querkraftwiderstand

VRd [kN]

17.3

24.9

33.9

44.3

In Deutschland gibt es einen Bestand von ca. 120.000 Straßenbrücken, darunter ca. 39.000 Autobahnbrücken, von denen sich 14 % in kritischem Zustand befinden. Unter Berücksichtigung der Lebensdauer dieser Bundesfernstraßenbauwerke ist bei 46 % die Warnschwelle bereits überschritten. Im Zeitalter der Brückensanierungen sind Schubverbinder als Verbundanker zwischen Alt- und Neubeton unerlässlich. Um den schubsicheren Verbund zwischen Alt- und Neubeton zu gewährleisten, ist der Einsatz eines zugelassenen Gesamtsystems, wie das der ancoFix® Schubverbinder, unabdingbar. Durch den gesicherten Verbund zwischen ancoFix® und einem ETA-zugelassenen Zweikomponentenmörtel wirkt das Tragsystem monolithisch.

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Anhand der hier veröffentlichten technischen Tabellen kann der Planer die Bauteilanforderungen an die Verankerung problemlos rekonstruieren und sowohl die geeigneten Typen als auch die Ankeranzahl und das Lochraster bestimmen. Die Oberfläche des zu sanierenden Bauteils wird entfernt, danach werden die Setzlöcher gemäß Planungsraster diamant- oder hammergebohrt: Die Bohrlöcher müssen zulassungsgemäß gereinigt und mit Injektionsmörtel gefüllt werden, bevor der ancoFix® Schubverbinder eingebracht werden kann. www.ancotech.de

180 230 290 360

PRODUKTE UND PROJEKTE Optimierte Gewindestahlmuffen von Annahütte

Besserer Verbund durch Außenrippung Das Stahlwerk Annahütte, Weltmarktführer für warmgewalzten Gewindestahl (SAS), hat im April seine jüngste Entwicklung präsentiert: die neuen Gewindestahlmuffen T 3087 und TR 3087, die im Unterschied zu Standardmuffen an den Außenflächen gerippt sind. Das heißt, durch diese Rippung werden die Verbundeigenschaften zwischen Muffenoberfläche und Beton deutlich verbessert, wobei die Handhabung ebenso einfach und baustellengerecht bleibt wie bisher. Die neuen Muffen wurden vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) für die Stabdurchmesser SAS 500/550 mit 16– 32 mm bauaufsichtlich zugelassen (Z-1.5-174). In puncto äußerer Abmessungen sowie Tragfähigkeit, Schlupf- und Dauerschwingeigenschaften entsprechen sie hingegen weiterhin den bewährten Standardmuffen T 3003 bzw. TR 3003.

Und: Auch hinsichtlich der Längen sind sie identisch mit den Standardmuffen und eignen sich damit für alle Bereiche, in denen jene bereits erfolgreich im Einsatz sind. www.annahuette.com

ancoFIX®-Schubverbinder Der ancoFIX®-Schubverbinder bietet in Verbindung mit dem ETA zugelassenen 2-Komponentenmörtel ein komplettes Verankerungssystem. Die perfekte Verbindung zwischen Alt- und Neubeton. Durch den Einsatz von ancoFIX®Schubverbinder entsteht ein monolithisch wirkendes Gesamtsystem. DIBt zugelassen, Nr.: Z-21.8-1985. Verlassen Sie sich auf unser technische Kompetenz, ANCOTECH GmbH.

Verlangen Sie unsere technische Dokumentation info@ancotech.de

Anwendungen -

Altbeton – Neubeton Verbund Brückeninstandsetzung Nutzlasterhöhung von Brücken Widerstandserhöhung von Decken, z.B. für Umnutzung Verstärken von Fundamenten, Wänden und Stützen Diamantgebohrte und wassergefüllte Bohrlöcher

ANCOTECH GmbH

Robert-Perthel-Straße 72 D-50739 Köln

Tel: +49 (0)221 500 81 74 Fax: +49 (0)221 500 81 79

E-Mail: info@ancotech.de Web: www.ancotech.de

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PRODUKTE UND PROJEKTE Präventiv wirkende Lösungen von Maurer Söhne

Korrosionsschutz an Fahrbahnübergängen Das Problem macht Ärger, und es kostet Geld: Korrosionsschäden an Fahrbahnübergängen, die zum Teil bereits sichtbar sind, bevor überhaupt der reguläre Verkehr über die Brücke rollt. In Deutschland sind zum Beispiel ca. 5.000 km solcher Übergangskonstruktionen (Üko) im Einsatz, deren Anschaffungskosten ca. 1 % der gesamten Brückenbaukosten betragen. Bei einer Prüfung von über 2.000 Brücken stellte die Autobahndirektion Südbayern nun fest, dass weniger als 5 % der Schäden an Lagern und Ükos entstehen, es sich aber beim überwiegenden Teil der Schäden um Korrosion im oberen Bereich der Ükos handelt. Praktiker benennen hier mehrere Hauptursachen: – ungeschütztes Überfahren der Ükos in der Bauphase oder bei Asphalterneuerungen, – Beschädigung des Korrosionsschutzes beim Bewehren der Brückenkappen durch aufgelegte und übergezogene Baustahlstangen, – Freischneiden der Vergussfuge nach dem Einbetonieren und Asphaltieren, – Schmutz, der »schmirgelnd« wirkt. Maurer Söhne verfolgt daher das Ziel, das Bewusstsein für diese Problematik zu heben und präventiv zu agieren. Dafür bieten sich zwei Lösungswege an: – Hybridprofile mit Edelstahlkopf, – Maurer-Randprofilschutz bei der Kappenbetonage, verbunden mit einem bauseits hergestellten Schutz während der Bauphase. Das Prinzip der Hybridprofile ist einfach: Der obere Teil der Konstruktion wird aus Edelstahl gefertigt, jener unterhalb der Dichtprofile hingegen aus herkömmlichem Stahl, denn Edelstahl ist dauerhaft resistent gegen Korrosion. Die Hybridbauweise wird gewählt, da der »gewöhnliche« Stahl unten eine optimale Schweißverbindung mit der im Bauwerk einbetonierten Verankerung garantiert. Selbstredend ist die Schweißnaht zwischen den beiden Stahlarten gerechnet, in Langzeitversuchen getestet und regelgeprüft. Der Elektrolyt wird mit einer seitlichen Beschichtung ferngehalten, um Spaltkorrosion zu verhindern. Das Hybridprofil lässt sich zudem mit Rauten oder in Wellenform lärmgemindert realisieren. Die ersten Hybridfugen wurden 2006 im Zuständigkeitsbereich des Staatlichen Bauamts Ansbach von Maurer Söhne eingebaut und sehr genau beob-

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achtet – mit dem Resultat, dass sie nach über fünf Jahren Einsatzzeit wie neu erscheinen. Der zweite Ansatz in Richtung Korrosionsschutz zielt auf die Einbausituation: Generell sollte darauf geachtet werden, dass die Üko während der Errichtungsphase oder bei Asphalterneuerung geschützt wird, insbesondere bei Überfahrungen mit Baustellenfahrzeugen, denn bei einer Üko schließt an den äußeren Flanken eine Vergussfuge an, die beim Einbau im Asphalt der Fahrbahn und im Beton der Kappen freigelassen oder nachträglich frei gemacht werden muss. Das nachträgliche Freischneiden beschädigt jedoch nahezu immer den Korrosionsschutz an den äußeren Flanken. Maurer Söhne bietet deshalb einen Randprofilschutz an. Er besteht aus einer speziellen Kunststoffkappe, die auf die Randprofile der Üko geklemmt wird und dann, wie eine Schalung, die Vergussfuge in exakt vorgegebener Dicke freihält. Nach dem Betonieren wird der Schutz wieder entfernt: Die Vergussfuge ist frei, der Korrosionsschutz intakt.

www.maurer-soehne.de

S O F T WA R E U N D I T Bewältigung sämtlicher Herausforderungen mit SOFiSTiK

Finite-Elemente-Software für den Brückenbau Seit dem 1. Mai 2013 ist die Anwendung der Eurocodes im Bereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung verbindlich, das neue Lastmodell für Straßenbrücken kann bereits bei Nachrechnungen genutzt werden: Infrastrukturbauwerke sollen immer komplexeren Anforderungen wirtschaftlich gerecht werden, gleichzeitig wächst die Bedeutung von Gestaltung und Nachhaltigkeit. Diese und weitere Punkte erhöhen den Schwierigkeitsgrad für Planer und deren Werkzeug, die FiniteElemente-Software. Der Brückenbau als eine der anspruchsvollsten Disziplinen des Ingenieurbaues war seit jeher eines der wichtigsten Einsatzgebiete der SOFiSTiK-Software. Sowohl die Leistungsfähigkeit der FiniteElemente-Lösung als auch die Zuverlässigkeit der SOFiCAD-Produktlinie haben bereits Hunderte von namhaften Ingenieurbüros weltweit überzeugt. Gerade die Möglichkeiten der parametrischen Modellierung und Berechnungsteuerung werden bei diffizilen Projekten besonders geschätzt. Galt es vor einigen Jahren hauptsächlich, die statischen Bemessungs- und Nachweisaufgaben im Neubau von Brücken zu unterstützen, so führen der ansteigende Schwerverkehr auf der Straße, das zunehmende Alter des Bestandes sowie der Hochgeschwindigkeitsverkehr auf der Schiene zu neuen Anforderungen wie Nachrechnungen, Variantenstudien für Ertüchtigungskonzepte und dynamischen Untersuchungen. Und darüber hinaus muss die Software bei internationalen Bauvorhaben verschiedenste Normen und Lastmodelle unterstützen können. Die Simulation von komplexen Abläufen wie beim Taktschieben oder der Verformungsberechnung und Seilkraftoptimierung von Schrägkabelbrücken darf in dem Zusammenhang schon fast als Standard erachtet werden. Die SOFiSTiK als Europas führender Softwarehersteller für Berechnung, Bemessung und Konstruktion bei Bauprojekten weltweit bietet in der aktuellen Version der Programme viele bewährte sowie neue Funktionen, um solche Anforderungen zu erfüllen. Zu erwähnen ist hier vor allem die Durchgängigkeit der parametrischen achsbasierten ComputerAided-Bridge-Design-(CABD-)Technologie: Ausgehend von der Querschnittsdefinition, lassen sich Variabilitäten wie Abmessungen, Bauteildicken und Blech-

stärken als Verläufe entlang der Bauwerksachse definieren, wobei die Spannglieddefinition wiederum achsbezogen erfolgt. Eine Bibliothek von Lastenzügen verschiedenster Normen, wie etwa DINFachbericht, DIN und OEN EN 1991-2/NA, BS 5400-BD37/01, AASHTO, UIC, steht für Lastschritt- und Einflusslinienauswertung ebenfalls achsbezogen zur Verfügung. Die Überlagerung, Bemessung und Nachweisführung sind zudem nach vielen Normen für Stab- und Schalenelemente realisierbar, wie unter anderem DIN-Fachbericht, DIN und OEN EN 1992-2/NA, EN 1993, EN 1994, BS 5400-BD37/01, SIA, AASHTO, IRC, EHE. Spezielle Funktionen für die Nachrechnung, beispielsweise Fixierung der eingelegten Bewehrung, Lageabweichung der Bewehrung, sowie die flexible Anpassung aller Parameter für Material- und Spannverfahren haben sich in der Praxis bereits bewährt. Abgerundet wird die Palette der Möglichkeiten durch

das parametrische graphische Postprozessing und Schnittstellen zu Tabellenkalkulationsprogrammen. Erweiterungen im Bereich der Boden-Bauwerks-Interaktion sowie Dynamik und Aerodynamik unterstützen den Anwender bei speziellen Aufgaben. Das modulare Konzept der SOFiSTiKSoftware erlaubt Bestandskunden, die vorhandenen Möglichkeiten um die graphisch-parametrische CABD-Technologie günstig zu erweitern. So kann das Modul für Einflusslinienauswertung (inklusive Bibliothek der Lastenzüge) bereits eine erhebliche Produktivitätssteigerung bewirken. Für Neukunden werden diverse Pakete angeboten, für den Brückenbau mit AutoCAD®-basierter Modellierung inklusive CABD und Einflusslinienauswertung ist das Paket 3D FEM ultimate optimal geeignet. www.sofistik.de

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S O F T WA R E U N D I T Lückenlose Dokumentation dank gripsware

Mobile Bauleitung in Perfektion Für den idealen Bauablauf sind eine perfekte Bauzeitenplanung und lückenlos geführte Bautagebücher eine absolute Notwendigkeit. Das ständige Erfassen und Dokumentieren der Baustellensituation ist dabei aber nicht das eigentliche Problem, sondern vielmehr das spätere manuelle Zusammenführen der Informationen im Büro: Die Fotos oder eben Videos und Sprachnotizen müssen den Baustellen, den Protokollen, den Leistungsständen, den Mängeln, den Räumen und auch den Verantwortlichen nachträglich manuell zugewiesen werden. Die heute am Markt erhältlichen Smartphones bieten technisch alle Möglichkeiten, um in Verbindung mit pro-Report den Planer oder Bauleiter hier perfekt zu unterstützen. Selbst die Eingabe längerer Texte lässt sich mittlerweile durch einfaches Diktieren problemlos erledigen, die Spracherkennung ist beeindruckend gut und die integrierte Kamera für Baustellenfotos absolut ausreichend. Da die Verfügbarkeit einer schnellen Datenübertragung jedoch nicht immer gewährleistet ist, muss die Software zudem in der Lage von »Offline-Arbeit« sein. Eine gute Vorbereitung ist bereits die halbe Miete: Das komplette Projekt wird im Büro am PC angelegt, wobei die planungsbeteiligten Personen inklusive

Funktion zugewiesen werden. Um nun die Gewerke und Unternehmen zu erfassen, genügt es, den Rahmenterminplan von pro-Plan zu laden. Danach können zusätzliche Dokumente, Pläne oder Leistungsverzeichnisse in nahezu sämtlichen Formaten zur Mitnahme auf dem Smartphone markiert sowie nach der Erfassung des Raumbuches dann die gesammelten Daten auf das jeweilige Smartphone zur Protokollierung vor Ort synchronisiert werden. Weitere Daten inklusive Fotos und Sprachnotizen werden nun schon auf der Baustelle den richtigen Einträgen zugeordnet und die mobil erzeugten Protokolle anschließend per WAN oder WLAN ins Büro synchronisiert: Ihre korrekte Zuordnung erfolgt also ganz automatisch.

Abgerundet wird diese praktikable Art der schnellen und mobilen Dokumentation durch eine integrierte revisionssichere und extrem einfache Bildbearbeitung sowie durch die schnelle und einfache Ausgabe der gewünschten Protokolle, zum Beispiel in Form eines pdfs, das man sofort an die jeweiligen Verantwortlichen per E-Mail zu versenden vermag. Der Zeitgewinn für den Anwender ist enorm, durch die lückenlose Dokumentation mit pro-Report reduziert sich außerdem sein Haftungsrisiko auf ein Minimum. www.gripsware.de

Erweiterte (Rechen-)Programmversion von RIB

Nachrechnungsnachweise bei Straßenbrücken Mit den Erweiterungen in Version 12.0 wurde das FEM-System »Ponti« nach den aktuellen Anforderungen der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) komplettiert: Die Option »Ponti Brückennachrechnung« ermöglicht als erste Softwarelösung in Deutschland vollständige Nachweise für die Stufen 1 und 2. Das heißt, erstmals lassen sich die Bemessungsergebnisse in der Excel-Vorlage der BASt ausgeben. Darüber hinaus wurden die Betriebsfestigkeitsnachweise nach NRR 12.7.4 als Ersatz für den schadensäquivalenten Ermüdungsnachweis hinzugefügt, neu sind dabei die Schadensakkumulation nach Palmgren-Miner auf Basis von Schädigungsmodellen sowie der Ansatz eines modifizierten Ermüdungslastmodells LM 4 auf dem Überbau für mehrere Lkw-Spuren. Mit »Ponti« kann also eine Restnutzungsdauer unter

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Berücksichtigung eines zukünftigen Verkehrsaufkommens ermittelt werden. Die jetzige Version bietet zudem unterschiedliche Teilsicherheitsbeiwerte für ständige Einwirkungen sowie für Betonstahl und Spannstahl, die Bemessungskombination für das mechanische Ankündigungsverhalten wird dementsprechend nach Handlungsanweisung immer mit dem vollen Verkehrsanteil errechnet. Neu ist außerdem eine automatische Ermittlung der λ-Beiwerte beim schadensäquivalenten Ermüdungsnachweis – in Abhängigkeit des RQ-Querschnitts bzw. der Verkehrskategorie. Alternativ erlaubt »Ponti« einen Betriebsfestigkeitsnachweis in Stufe 2 der Nachrechnungsrichtlinie, wobei sowohl die Betriebslasten des Beanspruchungskollektivs als auch die Betriebstemperaturen einfließen und letztlich die Gesamtschädigung als Folge

der Einzelschädigungen des Bauwerks festgestellt wird. www.rib-software.com

NACHRICHTEN UND TERMINE Realisierungswettbewerb mit eindeutigem Ergebnis

Schrägseilbrücke als Süderelbequerung in Hamburg Die neue Süderelbequerung wird als Schrägseilbrücke mit zwei hohen Pylonen konzipiert, denn der Gewinnerentwurf des Realisierungswettbewerbs kommt von einer Ingenieurgemeinschaft aus schlaich bergermann und partner, Stuttgart, WTM Engineers, Hamburg, und Dissing + Weitling, Kopenhagen. Insgesamt hatten zwölf europäische Planungsbüros Vorschläge für die neue Elbquerung in Hamburg-Moorburg eingereicht. Am 14. Mai war die Fachjury aus Vertretern des Bundes und der Straßenbauverwaltung, Bauexperten und Lokalpolitik zusammengetroffen, um die nun prämierte Arbeit zu bestimmen. Der zweite Preis ging an Kinkel + Partner, Neu-Isenburg, den dritten Preis erhielt das Ingenieurbüro Ponting d. o. o. aus Maribor, Slowenien. Das Bauwerk wird mit einer Länge von ca. 535 m und zwei symmetrisch angeordneten, 140 m hohen Pylonen aufwarten, deren Seilebenen in Fächerform die Gesamtstruktur markant und zugleich feingliedrig wirken lassen: Der Entwurf

nimmt Bezug auf die Köhlbrandbrücke, ohne deren Geometrie zu duplizieren. Als Baustoffe dominieren Stahl und Beton, Kriterien wie Tragfähigkeit, Umsetzbarkeit, Bau- und Unterhaltungskosten sowie Umweltverträglichkeit, aber auch die optische Gestaltung in dem von Industrie- und Hafenanlagen geprägten Umfeld waren für die Jury hier entscheidend. Die neue Querung wird in direkter Nachbarschaft zur Kattwykbrücke entstehen und soll die Silhouette Hamburgs weithin sichtbar bereichern. Letztlich wird die neue Süderelbebrücke Teil der Verlängerung der A 26, welche die Bundesautobahnen A 7 und A 1 im Süden Hamburgs miteinander verbindet. Angesichts der Bedeutung dieses Brückenbauwerks hatte die Deges GmbH im August des vergangenen Jahres im Auftrag der Hansestadt Hamburg einen europaweiten Realisierungswettbewerb ausgeschrieben.

www.hamburg.de www.deges.de

Förderung der Deutschen Stiftung Denkmalschutz

Historische Steinbrücke in Röhrnbach Durch Vernachlässigungen in der Bauunterhaltung – die Auffüllung der Gewölbekonstruktionen führte zum Schiefstand der Wände, und Abrisse in den Gewölbekappen verhindern den Ausgleich des Horizontaldrucks –, vor allem aber durch die Schädigungen infolge der tagtäglichen Verkehrsnutzung ist eine Komplettsanierung der historischen Steinbrücke über den Osterbach bei Bruckmühle in Röhrnbach im Landkreis FreyungGrafenau unaufschiebbar, die von der Deutschen Stiftung Denkmalschutz nun im Rahmen eines Fördervertrags mit 100.000 € unterstützt wird. Das erstmals 1594 erwähnte Bauwerk ist Teil des Oberen Goldenen Steigs, der vor zwei Jahren sein 1.000-jähriges Bestehen feierte und als »Saumhandelsweg« mit Abzweigen von Passau nach Böhmen führte. Ihre Entstehung verdankt die 83,50 m lange und 5,80 m breite Brücke einer gutflorierenden Mautstelle, die den mittelalterlichen Handelsweg mit seinen drei Hauptrouten besser zu kontrollieren und kanalisieren half. Im ostbayerischen

Raum war sie daher als wirtschaftlicher und gebietsstruktureller Impulsgeber für den Steig von kaum zu überschätzender Wichtigkeit. Aus klein- und mittelformatig gebrochenen Granitsteinen errichtet, überspannt sie den Wasserlauf mit vier Jochbögen, dabei beträgt die einzelne Bogenspannweite bis zu 5,70 m, während der Mittelpfeiler 5,40 m breit und die Brüstung

4,40 m hoch ist. An der südlichen Brüstungsmauer findet sich zudem eine dem heiligen Johann Nepomuk geweihte Brückenkapelle. Die historische Steinbrücke bei Bruckmühle hat nationale, wenn nicht gar internationale Bedeutung – und ihr Erhalt scheint jetzt gesichert zu sein. www.denkmalschutz.de

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N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E Forschungsprojekt von HTWK und MFPA Leipzig

»EKG« für Brücken- und andere Bauwerke In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (HTWK) Leipzig, die Materialprüfanstalt (MFPA) Leipzig und die Gesellschaft für Geomechanik und Baumesstechnik mbH ein Messsystem für Bauteiloberflächen entwickelt, welches das Verhalten dieser Elemente unter Belastung ermitteln, in Echtzeit auswerten und bei kritischen Zuständen Alarm auslösen kann. Das Sensorsystem besteht aus FaserBragg-Gittern (FBGs), also optischen Sensoren, die in ein Glasfaserkabel eingebrannt werden. Bei Bauteilverformungen oder Temperaturänderungen wech-

selt die Wellenlänge des reflektierten Lichts, was sich ja messen und auswerten lässt. Die empfindlichen Glasfaserkabel werden in dem neuen Verfahren auf ein technisches Textil aus Glas- oder Kohlefaser aufgestickt, das mit Kleberharz durchtränkt und auf die Elementoberfläche aufgebracht wird. Und genau das macht diese FBG-Technik sogar in rauer Baustellen- und Industrieumgebung einsetzbar. Darüber hinaus wurde hier die wichtige Frage der Temperaturkompensation restlos geklärt. www.htwk-leipzig.de

Europäisches Forschungsprojekt von PTV

Mehr Sicherheit für Brücken und Tunnel In ihrem siebten Forschungsrahmenprogramm hat die Europäische Union unter anderem einen Schwerpunkt auf das Thema Sicherheit gelegt. Teil dieses Themenschwerpunkts war das mit 2,25 Millionen Euro geförderte Projekt »Security of Road Transport Networks« (SeRoN), das sich mit der Sicherheit von Tunneln und Brücken beschäftigt und von der PTV zusammen mit sieben Partnern durchgeführt wurde. »Im Rahmen von SeRoN haben wir eine innovative Methodik entwickelt, um Straßennetze und ihre baulichen Elemente zu analysieren und zu bewerten«, so Dr.-Ing. Georg Mayer, Projektleiter bei der PTV Group. »Die Methode bietet Eigentümern und Betreibern eine ganzheitliche Vorgehensweise, kritische Straßeninfrastrukturobjekte sowie kosteneffektive Schutzmaßnahmen zu ermitteln, um die Sicherheit und Robustheit ihrer Infrastruktur zu erhöhen.«

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Dafür wurde ein vierstufiger Ansatz erarbeitet: Im ersten Schritt identifiziert und klassifiziert der Anwender innerhalb eines Gebiets die für die weiteren Untersuchungsschritte relevanten Tunnel und Brücken. In Schritt zwei wird die Wichtigkeit eines Bauwerks mittels eines Verkehrsmodells bestimmt, und im dritten Schritt erfolgt mit Hilfe einer quantitativen Risikoanalyse eine Sicherheitsbeurteilung. Für die Risikobewertung werden ausgewählte Szenarien herangezogen, um die Auswirkungen eines Ereignisses auf die Verkehrsteilnehmer, das betrachtete Bauwerk und das umliegende Verkehrsnetz abschätzen zu können. Schritt vier sieht schließlich die Ermittlung kosteneffektiver Schutzmaßnahmen vor. »Ein Vorteil dieses vierstufigen Ansatzes ist, dass die Methodik modular aufgebaut ist und dadurch schrittweise angewandt werden kann«, so Ingo Kaundinya, Referatsleiter bei der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt). »Darüber hinaus haben wir die Methodik umfänglich getestet. Zur Validierung stand uns eine Fülle an technischen Daten zu Straßen und Bauwerken aus ganz Europa zur Verfügung.« Die BASt hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, die Methodik sowohl bei den Straßenbauverwaltungen der Länder als auch bei privaten Betreibern

zu etablieren. Eine Broschüre, in der die Methodik beschrieben wird, steht bereits heute zum kostenlosen Download zur Verfügung. www.seron-project.eu www.ptvgroup.com

NACHRICHTEN UND TERMINE Aktuelle Studie der Fachhochschule Erfurt

Effekte durch Autobahn(neu)bau Am Institut Verkehr und Raum der Fachhochschule Erfurt ist unter Leitung von Prof. Dr. Matthias Gather im Auftrag der Bundestagsfraktion Bündnis90/Die Grünen eine Studie zu den ökonomischen Effekten neuer Autobahnen fertiggestellt worden. Anhand nach 1990 realisierter Fernstraßen in Niedersachsen (A 28/31 im Emsland), der Ostseeautobahn A 20, der Thüringer Waldautobahn A 71 und der A 38 in Nordthüringen untersuchten die Wissenschaftler, ob in diesen Regionen entlang den Autobahnen stärkere Wachstums-impulse hinsichtlich Bevölkerungsentwicklung, Bruttoinlandsprodukt oder Arbeitslosigkeit als in Räumen ohne solche Anbindung zu verzeichnen sind.

Die regionalstatistischen Analysen ergaben nun, dass sich kein Zusammenhang zwischen Autobahnnähe und positiver wirtschaftlicher Entwicklung nachweisen lässt. Darüber hinaus lagen bei fast allen Autobahnabschnitten die Baukosten deutlich über den damaligen Kalkulationen, wogegen die Verkehrsnachfrage ausnahmslos geringer als prognostiziert ausfiel. Insgesamt kommen die Bearbeiter daher zu dem Resultat, dass die großen Erwartungen nicht erfüllt werden konnten und der Neubau von Autobahnen grundsätzlich kein zielgerichtetes und wirkungsvolles Instrument zur Wirtschaftsförderung in peripheren Regionen darstellt – nachzulesen in dem Bericht »Analyse der regionalwirtschaftlichen Effekte des Fernstraßenbaus anhand ausgewählter Autobahnprojekte«, der zum kostenlosen Download zur Verfügung steht.

www.verkehr-und-raum.de www.fh-erfurt.de

Neue wissenschaftliche Studie von EUGT und IERA

Kaum Feinstaubreduktion durch Umweltzonen Viele Städte reagieren auf die aktuellen, von der Europäischen Union angegebenen Grenzwerte zur Feinstaubreduktion mit der Einrichtung von Umweltzonen. Die Europäische Forschungsvereinigung für Umwelt und Gesundheit im Transportsektor e.V. (EUGT) wollte es daher genau wissen: Können Umweltzonen die Feinstaubelastung tatsächlich signifikant senken? Das beauftragte Institut für Epidemiologie und Risikobewertung in der Arbeitswelt (IERA) nutzte eine neue und umfassende wissenschaftliche Auswertungsmethode – und macht in der aktuellen Ausgabe des Zentralblatts für Arbeitsmedizin nun die Resultate seiner Pilotanalyse für die umstrittene Umweltzone München publik. Die Zahlen vermögen die Befunde einer früheren Analyse von Cyrys et al. 2009 trotz gleicher Datenbasis, jeweils vor und nach Einführung der Umweltzone München (gelbe Plakette) ermittelt, nicht zu bestätigen. Nur an einer Messstation gab es faktisch geringgradige Feinstaubreduktionen. »Das Ergebnis ist ernüchternd«, so IERA-Studienleiter PD Dr. Peter

Morfeld. »Entgegen bisherigen öffentlichen Darstellungen lassen sich keine überzeugenden Wirkungen erkennen.« Und weiter: »Der methodische Ansatz ist für eine wissenschaftlich belastbare Bewertung der Wirksamkeit von Umweltzonen entscheidend.« Deshalb ermittelte das IERA die PM10-Staubkonzentrationen in halbstündigen Messungen zeitgleich an Indexstationen innerhalb sowie Referenzstationen außerhalb der Umweltzone. Die jeweils gematchten Messwertequadrupel wurden anschließend per Differenzwertmethode im Zwei-PeriodenFall vergleichend ausgewertet, wobei auch meteorologische Faktoren sowie bestimmte Basisdaten der Index- und Referenzstationen Berücksichtigung fanden. Die Studienergebnisse sind infolgedessen aussagekräftiger als die älterer Veröffentlichungen und liefern eine verlässliche Grundlage für zukünftige Betrachtungen der Wirksamkeit von Umweltzonen. Auf dem 15. Technischen Kongress des Verbands der Automobilindustrie werden PD Dr. Peter Morfeld, IERA, und PD

Dr. Michael Spallek, EUGT, neben der Pilotanalyse und Methodik zudem erstmals auch Auswertungen für Gesamtdeutschland vorstellen: eine Studie, die auf sechs Millionen Datensätzen aus 19 deutschen Städten in sechs Bundesländern basiert und damit die weltweit umfassendste Untersuchung zur Effektivität sogenannter »Low Emission Zones« überhaupt ist. Das Forschungsteam wertete hier die gewonnenen Daten mittels gematchter Messwertequadrupel aus. Dieses neue analytische Verfahren wurde auf Wunsch der sechs beteiligten Landesumweltämter im Vorfeld kritisch und erfolgreich getestet. www.eugt.org

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N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E Kooperation aller vier Hochschulen und Universitäten

Technologieallianz in Oberfranken An der Hochschule Coburg wurde Anfang März der Startschuss für die »Technologie Allianz Oberfranken« (TAO) gegeben – eine Kooperation der vier oberfränkischen Hochschulen bzw. Universitäten Bamberg, Bayreuth, Coburg und Hof in den Bereichen Energie, Informationstechnologie, Mobilität, Sensorik und Werkstoffe sowie der Schnittstelle Mensch und Technik, die vom Freistaat Bayern mit insgesamt 65 Millionen Euro finanziert wird. Prof. Godehard Ruppert, Präsident der Universität Bamberg, machte deutlich, was die Ziele sind: »Wir vereinfachen den Übergang zwischen den beteiligten Hochschulen und schaffen vermehrt Möglichkeiten für kooperative Promotionen.« Für die regionale Wirtschaft mit ihren zahlreichen Weltmarktführern bedeutet die TAO wiederum, dass sie

auf gutausgebildete Fachkräfte zurückgreifen und in konkreten Forschungsprojekten von der Kompetenz profitieren kann, die in ihrer Nähe vorhanden ist. Prof. Michael Pötzl, Präsident der Hochschule Coburg, sieht in der Allianz zudem die Antwort Oberfrankens auf das Konzept des Bayerischen Zukunftsrates aus 2011, in dem die ländlichen Regionen nur eine untergeordnete Rolle spielen: »Dieses Konzept hat uns herausgefordert und motiviert, selbstbewusst aufzutreten und gemeinsam unsere Stärken zu zeigen.« Im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung zeigten darüber hinaus 26 Institute bzw. einzelne Wissenschaftler am »Marktplatz der Wissenschaften«, woran sie aktuell arbeiten. Interessant war diese Präsentation aber nicht nur für Unternehmen, sondern auch für die Forscher selbst,

denn sie veranschaulichte ihnen das Potential der benachbarten Institutionen, das bei künftigen wissenschaftlichen Fragestellungen zur Verfügung steht. www.uni-bamberg.de www.uni-bayreuth.de www.hs-coburg.de www.hof-university.de

Beginn des Autobahnausbaus in Bayern

Erweiterung auf sechs Fahrstreifen Bayerns Innenstaatssekretär Gerhard Eck hat vor knapp sechs Monaten gemeinsam mit dem Parlamentarischen Staatssekretär im Bundesverkehrsministerium, Dr. Andreas Scheuer, den Startschuss für den sechsstreifigen Ausbau der Bundesautobahn BAB A 3 zwischen Würzburg-Heidingsfeld und der Mainbrücke Randersacker gegeben. Der ca. 5,40 km lange Ausbau kostet rund 170 Millionen Euro und wird, wenn der Bund die Gelder planmäßig bereitstellt, bis Ende 2017 abgeschlossen sein. »Staus wegen Überlastung der mit bis zu 90.000 Kfz/d beanspruchten Autobahn

werden dann sicherlich ebenso zurückgehen wie die Zahl der Verkehrsunfälle. Und für die Anwohner wird es leiser, denn die Autobahn wird um bis zu 9 m abgesenkt und zusätzlich auf fast 600 m Länge in einem Tunnel geführt. Außerdem sind bis zu 6 m hohe Lärmschutzwände und zwischen dem Katzenbergtunnel und der Mainbrücke Randersacker ein lärmmindernder Fahrbahnbelag vorgesehen«, so Innenstaatssekretär Gerhard Eck. Um eine für die Anwohner bestmögliche Lösung zu finden, wurde zur Trassen-

findung ein Lenkungsverfahren durchgeführt, in dessen Verlauf eine detaillierte Prüfung der verschiedensten (Ausbau-)Varianten erfolgte. Als ausgewogenste Alternative kristallisierte sich dabei die sogenannte KatzenbergtunnelTrasse heraus, die sich an der bereits bestehenden Streckenführung orientiert und zudem auch vom Bundesverwaltungsgericht bestätigt wurde. www.stmi.bayern.de

Beschluss des Deutschen Bundestages

Nationaler Radverkehrsplan 2020 Das Bundeskabinett hat noch im vergangenen Jahr den Nationalen Radverkehrsplan 2020 (NRVP) beschlossen, was Minister Peter Ramsauer folgendermaßen kommentierte: »Mit dem Nationalen Radverkehrsplan setzen wir wichtige Impulse für nachhaltige Mobilität, für attraktive Städte und Gemeinden sowie die Stärkung von Mittelstand und Tourismus insbesondere im ländlichen Raum.« Schwerpunkte des NRVP sind unter anderem eine erhöhte Breitenwirkung der Radverkehrsförderung durch neue Maßnahmen und Modellprojekte, eine

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verstärkte Einbeziehung der Elektromobilität sowie die Verbesserung der Verkehrssicherheit. Der NRVP ist in einem breitangelegten Beteiligungsprozess erarbeitet worden, das heißt, Länder, Kommunen, Wissenschaft, Wirtschaft, Verbände und die Öffentlichkeit wurden von Anfang an eingebunden. In Kraft treten wird er Anfang 2013, sein gesamter Inhalt steht aber schon heute im Internet zum Download zur Verfügung. www.bmvbs.de

NACHRICHTEN UND TERMINE

(Neues) Handbuch des Bundesverkehrsministeriums

Bürgerbeteiligung bei Infrastrukturprojekten Die Modernisierung und der Ausbau der Verkehrsinfrastruktur sind bekanntermaßen eine wichtige Voraussetzung für Wohlstand und Wirtschaftswachstum, entsprechen zugleich aber auch dem Wunsch eines Großteils der Bevölkerung. Investitionen in diesem Bereich führen jedoch häufig zu Belastungen für die in ihrer Nähe lebenden Menschen, insbesondere durch Lärmemissionen – mit der inzwischen nicht seltenen Folge von Protesten gegen ebensolche Projekte: Viele Bürger fühlen sich nicht ausreichend und vor allem nicht früh genug beteiligt. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) hat daher ein »Handbuch für eine gute Bürgerbeteiligung bei der Planung von Großvorhaben im Verkehrssektor« veröffentlicht, das sich an alle Verantwortlichen im Bereich konkreter Planungs- und Genehmigungsverfahren sowie die Bürgerinnen und Bürger richtet. Und so enthält es unter anderem Vorschläge dazu, wie die bestehende formelle Beteiligung auf den unterschiedlichen Verfahrensebenen verbessert und um informelle Beteiligungsschritte ergänzt werden kann, und zwar in Form kurzfristig anwendbarer und zudem ganz praktischer Maßnahmen.

Das Handbuch basiert auf einer Analyse verschiedener Verkehrsprojekte, bei denen eine informelle Bürgerbeteiligung realisiert wurde, und »reflektiert« zudem die Ergebnisse eines umfassenden (Online-)Konsultationsprozesses, der bereits im Frühjahr 2012 durchgeführt worden ist. Dr. Peter Ramsauer: »Bei allen, die uns Anregungen zum Handbuch gegeben haben, möchte ich mich noch einmal herzlich bedanken. Es kommt jetzt darauf an, das Handbuch mit Leben zu füllen. Bürgerbeteiligung darf nicht nur eine Worthülse sein. Ich werde das Handbuch den Behörden in meinem Verantwortungsbereich übersenden und deutlich machen, dass wir bei der Anwendung mit gutem Beispiel vorangehen müssen. Wir müssen vielmehr eine positive Beteiligungskultur entwickeln, die Beteiligung als Chance und nicht als Risiko begreift.«

www.bmvbs.de

Expertengremium beim Bundesbauministerium

Reformkommission für Großprojekte Bei vielen öffentlichen und privaten Bauprojekten gibt es Kostenüberschreitungen und Terminprobleme, was die Frage nach den Ursachen aufwirft. Bundesminister Peter Ramsauer hat hierzu nun eine Reformkommission für Großprojekte mit Experten aus der Praxis ins Leben gerufen. Ramsauer: »Bürger zweifeln zunehmend die Fähigkeit von Politik und Wirtschaft an, Großprojekte erfolgreich durchzuführen. Hinzu kommt der Ärger über offensichtlich zu niedrig kalkulierte Baukosten. Das Vertrauen in die Bauherren und die Akzeptanz von Großprojekten müssen gestärkt werden. Wir wollen Lehren aus

den Fehlern bei aktuellen, politisch geerbten Großprojekten ziehen und Leitlinien für künftige Großprojekte aufstellen. Die Kommission wird sich mit dem gesamten Bauprozess von Großprojekten befassen – von der ersten Projektidee bis zur Inbetriebnahme. Nach dem Motto: Erst planen und kalkulieren, dann bauen!« Die gewonnenen Erkenntnisse sollen daher dem öffentlichen wie privaten Sektor zugutekommen. Ramsauer: »Die wichtigsten Ziele lauten: Kostenwahrheit und Kostentransparenz – und zwar von der ersten Idee bis zur Abrechnung. Bei der Realisierung ist zugleich die Termintreue oberstes Gebot.«

Als Ergebnis der Kommissionsarbeit, die mit einer Laufzeit von ein bis zwei Jahren und dementsprechend über die jetzige Legislaturperiode hinaus angelegt ist, soll ein »Handbuch Großprojekte« erscheinen, das Fachwissen bündelt und als Handlungsempfehlung zur Verfügung steht. www.bmvbs.de

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N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E

Berufung von Johann Bögl

Expertengremium für Großprojekte Minister Peter Ramsauer hat Johann Bögl, Firmengruppe Max Bögl, Neumarkt, in das Expertengremium zum Bau von Großprojekten berufen. Diese Kommission ist mit rund 35 Fachleuten aus der Praxis sowie Spezialisten aus Wirtschaft, Wissenschaft, öffentlicher Hand und Verbänden besetzt. Die erste Sitzung hat Mitte April stattgefunden, über einen Zeitraum von ein bis zwei Jahren sind sechs solcher Treffen geplant, so dass mit einem Abschlussbericht in bzw. für 2014 gerechnet werden darf. Die deutsche Bauwirtschaft und Ingenieurskunst genießen weltweit einen sehr guten Ruf. Dennoch wirft eine Reihe öffentlicher Bauvorhaben mit erheblichen Kosten- und Terminüberschreitungen, wie zum Beispiel Stuttgart 21, Flughafen BER oder die Elbphilharmonie in Hamburg, die Frage auf, inwieweit es strukturelle Defizite bei Planung und Abwicklung von Großprojekten gibt. Und genau das soll und will diese Kommission klären,

deren Abschlussbericht in eine Handlungsempfehlung für Politik, Wirtschaft und Verwaltung münden wird. www.max-boegl.de

Weiteres Vorstandsmitglied bei WSP

Ergänzung des Leitungsgremiums Torsten Schink wurde vor kurzem zum Mitglied des Vorstands der WSP Deutschland AG berufen: In seiner Vita finden sich führende Positionen bei Siemens, Hochtief, HSG Zander sowie beim Schweizer Gebäudetechnikkonzern Etavis, der zur französischen Unternehmensgruppe Vinci gehört. Mit seinen Kompetenzen wird der diplomierte Ingenieur den Vorstand in Deutschland komplettieren und dazu beitragen, die Position von WSP als einem der führenden interdisziplinären Ingenieurunternehmen zu stärken. Dazu Schink: »Ich freue mich darauf, in einem der renommiertesten deutschen Unternehmen für Ingenieurdienstleistungen mitzuwirken und die gesamte Bandbreite an interdisziplinären Planungs-, Manage-

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ment- und Beratungsleistungen für alle Arten von Bauvorhaben weiter auszubauen. Es ist mir wichtig, innerhalb des Unternehmens zukunftsentscheidende Nachhaltigkeitsthemen zu lancieren und bei unseren Kunden draußen dafür noch mehr Verständnis zu schaffen. Einen besonderen Fokus werde ich auf die Kundenzufriedenheit legen. Gerade als großes deutsches Ingenieurunternehmen mit internationalem Anschluss sind wir gefordert, die Wünsche und Anforderungen unserer Auftraggeber proaktiv zu erkennen und die Stärken des ›German Engineering‹ in allen Projekten möglichst passgenau und nachhaltig umzusetzen.« www.wspgroup.de

N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E Preisverleihung durch den AIV zu Berlin

Schinkel-Wettbewerb 2013 In Erinnerung an Karl-Friedrich Schinkel hat der Architekten- und Ingenieur-Verein (AIV) zu Berlin am Geburtstag des Baumeisters und damit am 13. März die Preise des bereits 158. Schinkel-Wettbewerbs verliehen. In diesem Jahr zum Thema »Transformation TXL – Vom Flugfeld zum Lebensraum« ausgelobt, wurden in Summe 18.000 € vergeben und beteiligten sich 366 Teilnehmer aus dem Inund Ausland mit insgesamt 154 Arbeiten. »Auf originelle Weise zeigen die ausgezeichneten Entwürfe auf, wie sich weitere dringende Aufgaben für die Nachnutzung von Tegel lösen lassen, die der AIV als ergänzende Überlegungen zu den Masterplanungen der Senatsverwaltung mit der Entwicklung eines Forschungsund Technologieparks versteht. Dazu zählen der Schutz der landschaftlichen Weite und die Chancen einer nachhaltigen städtebaulichen Entwicklung in gemischten Quartieren, für die das Flugfeld genügend Raum bietet im Übergang zu angrenzenden Stadtteilen«, so Dr. Melanie Semmer, Vorsitzende des Schinkelausschusses. Bäume säumen die einstige Startbahn, die sich als graues breites Band mehr als 2 km durch den Wald zieht. Das bedeutet, wo einst Flugzeuge beschleunigten und tosend in die Lüfte abhoben, wandern in wenigen Jahren vielleicht schon Berliner in Richtung Jungfernheide und sausen Skater über die Bahn: Mit ihrem Vorschlag »Urbane Wälder TXL« gewannen Niklas

Mayr und Martin Schmitz, Studenten der Technische Universität Berlin, den mit 2.500 € dotierten Schinkelpreis in der Sparte Landschaftsarchitektur. Als besondere Auszeichnung für ihre hervorragende Leistung erhielten sie außerdem das Reise-Stipendium der Hans-JoachimPysall-Stiftung in Höhe von ebenfalls 2.500 €, das ihnen eine Italienexkursion auf den Spuren Karl-Friedrich Schinkels ermöglicht. »Es entsteht ein besonderer und eigenständiger Freiraum, der sowohl Naturerlebnisräume bietet, durch den Kontrast zu den Landebahnen die ehemalige Nutzung des Flughafens spüren lässt und verschiedenste Spiel- und Sportmöglichkeiten erlaubt«, würdigte die Jury das Konzept. Für den Entwurf »Arbeitswelt = Lebenswelt« zeichnete die Jury Dagmara SietkoSierkiewicz und David Weclawowicz, die beide an der Technischen Universität Breslau ihren Masterabschluss machen, in der Fachsparte Architektur mit dem zweiten Schinkelpreis aus, und zwar mit folgender Begründung: »Die Arbeit überzeugt die Jury auf mehreren Ebenen. Die städtebauliche Konzeption ist aus der Geometrie des Flughafens abgeleitet. Die Zuordnung der Funktionen – produzierendes Gewerbe nach Westen in Richtung Hangar und Cargo sowie Dienstleistungen, Büros und Wohnen nach Osten zum Hochschulstandort – erzeugt wie selbstverständlich eine Höhenstaffelung und damit eine Dichte, die dem Ort angemessen erscheint.«

Ausgeschrieben wurde der Wettbewerb schon traditionell in den sieben Fachsparten Städtebau, Landschaftsarchitektur, Architektur, Konstruktiver Ingenieurbau, Freie Kunst, Verkehrswesen Straßenbau sowie Verkehrswesen Eisenbahnbau. Neben den Schinkelpreisen vergab die Jury im Übrigen zwei Anerkennungspreise des AIV in Höhe von je 1.000 € sowie sieben Sonderpreise der Stifter und Förderer zwischen 1.000 € und 2.000 €. Der Schinkel-Wettbewerb des AIV zu Berlin wird jährlich seit 1855 durchgeführt und ist die größte Ideen- und Förderkonkurrenz für junge, maximal 35 Jahre alte Planer im deutschsprachigen Raum. Ermöglicht wird der Wettbewerb durch die Unterstützung unter anderem des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin und diverser Stifter. www.aiv-berlin.de

Fächerübergreifende Lehre in Karlsruhe

Hochschule der Nachhaltigkeit Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) trägt verstärkt zu einer nachhaltigen Entwicklung von Technik, Wirtschaft und Gesellschaft bei – durch die sogenannte »Karlsruher Schule der Nachhaltigkeit« (KSN), die künftig mehrere fächerübergreifende Lehrmodule anbietet: ein Begleitstudium, einen Masterstudiengang, ein Graduiertenmodul sowie den Baustein »Lokal Bildung«, der Nachhaltigkeit in die Öffentlichkeit trägt. Die Karlsruher Schule der Nachhaltigkeit ist institutionell am KIT-Schwerpunkt Mensch und Technik angesiedelt. In den KSN-Lehrmodulen geht es aber nicht nur um Wissensvermittlung, sondern ebenso um Handeln und Wandlungsprozesse,

weshalb das »Zertifikatsstudium Nachhaltigkeit und Transformation« auch allen Studierenden des KIT offensteht. Außerdem ist daran gedacht, ein »KITIntro« und damit eine Einführungsphase in das Studium zu etablieren, welche die Entwicklung fächerübergreifender Kompetenzen im Hinblick auf das Nachhaltigkeitsthema anstoßen soll. Der »Master of Sustainability« bildet hingegen berufsbegleitend hochqualifizierte Akteure für nachhaltiges Handeln fort. Dazu kommen das Lehrmodul »Sustainable Background« für die bereits existierenden Graduiertenprogramme am KIT sowie der Baustein »Lokal Bildung«, welcher der Öffentlichkeit in Stadt und Region Karlsruhe gewidmet ist.

Die KSN kooperiert mit Wirtschaftsunternehmen, öffentlichen Einrichtungen und Nichtregierungsorganisationen. Und: Für die Karlsruher Schule der Nachhaltigkeit erhält das KIT in den Jahren 2013–2015 ca. 400.000 € aus dem Förderprogramm »Stärkung des Beitrags der Wissenschaft für eine nachhaltige Entwicklung« des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. www.kit.edu

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N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E

Zehnter Fachtag »Brückenbau« von bauforumstahl

Integrale Stahlverbundbrücken als Thema Der zehnte, in diesem Jahr von bauforumstahl organisierte Brückenbau-Fachtag findet am 9. Oktober 2013 im Forum Niederberg in Velbert statt – und widmet sich dem Thema »Integrale Stahlverbundbrücken«. Die Veranstaltung richtet sich traditionell an breites Fachpublikum aus Vertretern von Behörden, Investoren und ausführenden Unternehmen sowie an Bauingenieure, Architekten, (Tragwerks-)Planer und Prüfingenieure, denn es werden wiederum ausgewiesene Experten aus der Brückenbauverwaltung, dem Bereich Entwurf und Konstruktion sowie aus Stahlbaufirmen referieren. Folgende Vorträge sind vorgesehen:

– Integrale und semi-integrale Bauwerke: Gestalterisch ansprechende und wirtschaftliche Brücken aus Stahl (HansJoachim Casper, SSF Ingenieure AG, und Wolfgang Eilzer, Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG), – Richtlinie Integrale Bauwerke (Winfried Glitsch, Deges Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH), – Neubau der Talbrücke Lochkov im Zuge des Autobahnrings um Prag (Günther Dorrer, Bilfinger MCE GmbH), – Streckenabschnitt A 44 mit seinen Bauwerksentwürfen und den dort zur Ausführung kommenden semi-integralen Bauwerken (Jutta Swadlo, Projektleitung Neubau A 44, Straßen NRW), – Talbrücke Ganslandsiepen: Fertigung und Montage (Stephan Langer, Donges SteelTec GmbH).

Die Fachtagung 2013 schließt mit der Besichtigung der Baustelle Brücke Ganslandsiepen, in einer begleitenden Fachausstellung präsentieren zudem Unternehmen ihre Leistungspalette. www.bauforumstahl.de

Auszeichnung(en) für richtungsweisende Planungsleistungen

Deutscher Ingenieurpreis Straße und Verkehr 2013 Bereits bei seiner ersten Ausschreibung erzielte der Deutsche Ingenieurpreis Straße und Verkehr 2013 der Bundesvereinigung der Straßen- und Verkehrsingenieure (BSVI) 63 Einreichungen. Nach einem neuen Verfahren durchgeführt, wird er in den drei Kategorien »Baukultur«, »Innovation« und »Verkehr im Dialog« verliehen, wobei sich die mittlere besonderer Beliebtheit erfreute. »Wir sind sehr zufrieden mit der hohen Resonanz. Die Neuausrichtung war richtig«, erklärt Christiane Ehrhardt, Präsidentin der BSVI. Mit dem neuen Format sollen zukunftsfähige und richtungsweisende Ingenieurleistungen gewürdigt werden, welche die heutigen gesellschaftlichen Ansprüche

an den öffentlichen Raum und an die Verkehrswege erfüllen. Die eingereichten Bewerbungen sichtete nun eine BSVIJury, um dann drei Beiträge pro Kategorie für eine zweite Wettbewerbsphase auszuwählen: Hier sind die Nominierten aufgefordert, ihre Arbeiten in einer umfangreicheren Darstellung zu präsentieren. Die Jury der zweiten Wettbewerbsphase umfasst wichtige Persönlichkeiten der breiten Fachöffentlichkeit, die nach gemeinsamer Diskussion im Rahmen einer Sitzung pro Kategorie einen Preisträger benennen. Der Deutsche Ingenieurpreis Straße und Verkehr steht auch in der neuen Fassung unter der Schirmherrschaft des Bundes-

ministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Die Preisverleihung wird durch den Schirmherrn und die Präsidentin der BSVI im Rahmen des Festaktes zum 50-jährigen Bestehen der Bundesvereinigung der Straßen- und Verkehrsingenieure am 6. September 2013 in Berlin vorgenommen. Das heißt, die drei jeweils Nominierten werden ihre Beiträge präsentieren, und anschließend erfolgt die feierliche Würdigung der Preisträger mit einer ebenfalls neugestalteten Skulptur. www.bsvi.de

Beginn der Ausschreibung

Deutscher Brückenbaupreis 2014 Die Bundesingenieurkammer und der Verband Beratender Ingenieure VBI haben Mitte März den Deutschen Brückenbaupreis 2014 ausgelobt. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung übernimmt erneut die Schirmherrschaft, Hauptsponsor ist wiederum die Deutsche Bahn AG. Diese Würdigung wird alle zwei Jahre in den Kategorien »Straßen- und Eisenbahnbrücken« sowie »Fuß- und Radweg-

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brücken« für jeweils ein Bauwerk vergeben. Für 2014 können nun Bauwerke vorgeschlagen werden, deren Fertigstellung, Umbau oder Instandsetzung zwischen dem 1. September 2010 und dem 1. September 2013 abgeschlossen worden ist, wobei der Tag der bautechnischen Abnahme zählt. Einsendeschluss für die Wettbewerbsbeiträge ist am 14. September 2013. Die Bewertung der eingereichten Arbeiten

übernimmt eine Jury aus neun Experten: Sie zeichnet die Bauwerke sowie jene Ingenieure aus, die an verantwortlicher Position wesentlichen Anteil am Entstehen der Brücke hatten. Die feierliche Verleihung wird am Abend des 10. März 2014 in Dresden stattfinden. www.brueckenbaupreis.de

N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E

Wir bauen Brücken und führen Menschen zusammen!

Neuerscheinung im Sutton Verlag

Vielfalt der Neckarbrücken Von angenehm handlicher Größe und zum Preis von lediglich 10 € zu erwerben, vermittelt dieser kleinformatige, 128 ausgesprochen inhaltsreiche Seiten umfassende Band einen Einblick in die beeindruckende Brückenlandschaft entlang dem Neckar: So vielseitig wie die Städte und Regionen, die der 367 km lange Fluss durchquert, sind auch die zahllosen Brücken auf seinem Weg. Insgesamt 161 farbige Photographien und Postkarten zeigen hier also letztlich eine exemplarische Auswahl, die sich von den Baudenkmalen vergangener Jahrhunderte bis hin zu den Eisenbzw. Stahl- sowie Betonkonstruktionen der Moderne erstreckt. Ergänzt werden die Abbildungen durch fachkundige, kurz und bündig formulierte Texte zu Geschichte und Wandel der Neckarüberführungen. Und so finden sich in dem Buch unter anderem die zweibogige König-Karl-Brücke und das 1876 fertiggestellte Viadukt in Rottweil, diverse überdachte Holzbrücken, die alte Stein- und eine neue Stahlbogenbrücke in Sulz, die Pfahljochbrücke in Neckarhausen, die Josef-Eberle-Brücke in Rottenburg, die Eberhardbrücke in Tübingen, die »denkmalgeschützte« Steinbrücke in Köngen, der sogenannte Neckarsteg in Wernau, Esslingens Pliensau- sowie Innere Brücke, das KönigWilhelm-Viadukt und der Max-Eyth-Steg in Hofen bzw. Bad Cannstatt, die Alte Brücke in Heidelberg, die Kurpfalz- und die Friedrich-Ebert-Brücke in Mannheim. Wer wollte einem solchen Lektüreangebot widerstehen (können)?

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N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E Exemplarische Dokumentation im Wieser Verlag

Brückenbauwerke von Erhard Kargel Brücken zu entwerfen, zu planen und zu errichten, die in Gestalt, Funktion und Konstruktion höchste Ansprüche erfüllen, ist, wer wollte das bestreiten, eine Kunst, denn kaum ein anderer Bauwerkstyp übt mehr Einfluss auf seine Umgebung aus als solche Bahn-, Straßen-, Fluss- oder Talquerungen. Der an der Technischen Universität Graz diplomierte Bauingenieur Erhard Kargel hat sich nun genau dieser Kunst verschrieben, genügt es ihm doch nicht, dass die von ihm konzipierten Über- und Unterführungen einfach nur »zweckdienlich« sind: Sie müssen stets auch sichtbar machen, wie sie das tun und zugleich eine Symbiose mit ihrem Umfeld eingehen. Und so gelingt es ihm, Ästhetik allein aus dem Tragsystem heraus zu entwickeln, also Kräfteverläufe quasi offenzulegen, die für den Betrachter damit nachvollziehbar werden. Als Endprodukt entstehen derart wahrlich spannende, nachgerade minimalistisch anmutende Strukturen, die sich nicht weiter reduzieren lassen.

Eine Auswahl von 26 Brücken, die er projektiert hat, findet sich seit kurzem in einem Buch aus dem Wieser Verlag, das zum Preis von 29,90 € zu erwerben ist. 128 Seiten umfassend, wartet es mit erläuternden Texten, Fotos und Handskizzen auf, die ausnahmslos von Erhard Kargel selbst stammen – und infolgedessen seine grundsätzliche Intention wie die Resultate seines längjährigen Schaffens überaus einprägsam veranschaulichen. Trotz des unangemessenen, eigentlich zur Gänze unsinnigen Unter-

titels »Architekt des Verbindens« sei die Lektüre daher besonders all jenen mit Nachdruck empfohlen, die noch immer zu glauben meinen, man müsse bei Ingenieurbauwerken auf einen Mehrwert in Form eines überzeugenden Erscheinungsbildes verzichten, um sie wirtschaftlich realisieren, ja überhaupt kostengünstige Lösungen von großer Dauerhaftigkeit ausbilden zu können. www.wieser-verlag.com

(Überblicks-)Buch aus dem Transpress Verlag

Baukunst bei Eisenbahnbrücken Brücken und Viadukte zählen zu den wichtigsten Bauwerken der Eisenbahn, ja gehören letztlich zu den beachtlichsten Leistungen der Menschheit, überspannen sie doch Straßen, Täler, Flüsse und Kanäle. Ohne diese meisterhaften Resultate ingeniösen Entwerfens und damit der Ingenieurskunst wäre also kein Verkehr, weder schienengebunden noch auf Rädern, möglich. Das Buch »Eisenbahnbrücken. Baukunst aus Stein, Stahl und Beton« bietet dementsprechend einen Überblick über das, was bei Planung und Errichtung solcher nicht selten großer oder eben sehr großer Tragstrukturen notwendigerweise zu berücksichtigen ist. Von Holger Lieb verfasst und mit exakt 143 Fotos und 18 Zeichnungen aufwartend, finden sich auf

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den insgesamt 160 Seiten zudem mannigfaltige Beispiele jüngeren und schon etwas älteren Datums aus Deutschland, Österreich und der Schweiz – wie unter anderem die Fehmarnsundbrücke, die Trisannabrücke oder der Kreisviadukt in Brusio. Sie alle sind angemessen dokumentiert, und zwar in Form erläuternder Texte, zum Teil bisher unveröffentlichter Bilder sowie diverser Daten und Fakten, die als Kenndaten das Profil einer jeden Brücke quasi komprimiert veranschaulichen: eine mit 29,90 € recht kostengünstige Einladung zum, im besten Sinne, Schmökern, die sich kaum ausschlagen lässt. www.transpress-verlag.de www.bahnundbuch.de

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IMPRESSUM

BRÜCKENBAU ISSN 1867-643X 5. Jahrgang Ausgabe 3 . 2013 www.zeitschrift-brueckenbau.de Herausgeber und Chefredakteur Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn mwiederspahn@verlagsgruppewiederspahn.de Verlag mit MixedMedia Konzepts

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Biebricher Allee 11 b D-65187 Wiesbaden Tel.: +49 (0)6 11/84 65 15 Fax: +49 (0)6 11/80 12 52 www.verlagsgruppewiederspahn.de

Anzeigen Ulla Leitner Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste vom Januar 2013. Satz und Layout Christina Neuner Druck Schmidt printmedien GmbH Haagweg 44, 65462 Ginsheim-Gustavsburg Erscheinungsweise und Bezugspreise Einzelheft: 14 Euro Doppelheft: 28 Euro Abonnement: Inland (4 Ausgaben) 56 Euro Ausland (4 Ausgaben) 58 Euro Der Bezugszeitraum eines Abonnement beträgt mindestens ein Jahr. Das Abonnement verlängert sich um ein weiteres Jahr, wenn nicht sechs Wochen vor Ablauf des berechneten Bezugszeitraums schriftlich gekündigt wird. Copyright Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlags in irgendeiner Form reproduziert oder in eine von Maschinen verwendbare Sprache übertragen werden. Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlags strafbar. Beilagen Die Gesamtauflage von Ausgabe 3∙2013 enthält eine Beilage der Technischen Akademie Esslingen.

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↑ Qingdao Haiwan Brücke, Shangdong, China Aufgabenstellung: Fertigung in Rekordzeit mit Qualität “made in Germany” von nahezu 200 wasserdichten Lamellendehnfugen für die mit 42 km längste Differentialbrücke der Welt. Projektumfang: Insgesamt 3.359 m Fahrbahnübergänge vom Typ MAURER Trägerrostfuge für Dehnwege bis zu 320 mm und vom Typ Schwenktraverse für Dehnwege bis zu 1.120 mm.

↑ Marina Bay Sands Hotel, Skypark, Singapur Aufgabenstellung: Lagerung und Bedämpfung einer Dachplattform unter schwierigsten Einbaubedingungen bei extremen Auflasten, Temperaturen und Verschiebungen. Projektumfang: 17 MAURER MSM® Gleitlager mit Verschiebungen bis zu ± 1 m und ein abgestimmter MAURER TMD Massendämpfer mit einer um ± 250 mm vertikal schwingenden Masse von 5 t.

↑ Russki Brücke, Wladiwostock, Russland Aufgabenstellung: Bauwerkschutz an der derzeit weitest gespannten Schrägseilbrücke der Welt. Projektumfang: Schwenktraversen-Dehnfugen mit 2,4 m Dehnweg, MAURER MSM® Kalotten- und Horizontalkraftlager mit 34 MN Auflast, Hydraulische Erdbebendämpfer für 3 MN, passive und adaptive Schrägseildämpfer.

↑ Wolgabrücke, Wolgograd, Russland Aufgabenstellung: Bedämpfung winderregter Schwingungen einer biegeweichen, stählernen Straßenbrücke mit Einzelspannweiten von über 150 m und einer Gesamtlänge von 7,1 km. Projektumfang: 12 adaptive, abgestimmte MAURER TMD Massendämpfer mit je 5,2 t Masse.

Maurer Söhne GmbH & Co. KG Frankfurter Ring 193, 80807 München Telefon (089)32394–0 Telefax (089)32394–306 ba@maurer-soehne.de www.maurer-soehne.de