Bau auf ökologische Art
Aluminium-Brücke recyclingfähig
Gaggenau (ABZ). – 2011 waren an der Schillerbrücke, die im baden-württembergischen Gaggenau über die Murg führt, bei einer turnusmäßigen Bauwerkshauptprüfung gravierende Mängel festgestellt worden. Nachdem sich eine Sanierung des Überbaus als unwirtschaftlich herausstellte, entschieden sich die Verantwortlichen, diesen komplett zu erneuern. Die Wahl fiel auf eine 86 m lange Fachwerkbogenkonstruktion der Singener Peter Maier Leichtbau (PML) GmbH, die sich aus Brückensegmenten mit einer lichten Breite von 3 m zusammensetzt. Die Segmente, die komplett vormontiert und auf der Baustelle nur noch zusammengefügt wurden, bestehen aus transparent eloxiertem Aluminium, das nicht nur sehr leicht ist und hohen Belastungen standhält, sondern auch besonders und zu 100 % recyclingfähig.Die Schillerbrücke weist eine bewegte Geschichte auf: 1939, kurz vor Ausbruch des Zweiten Weltkriegs als Pionierbrücke geplant, 1941 an die Stadt übergeben und drei Jahre später bei einem Bombardement schwer beschädigt, wurde sie 1947 durch Hochwasser vollständig zerstört. 1948 kam es zum Neuaufbau der Konstruktion, ein Jahr später zur Wiedereröffnung unter dem Namen Schillerbrücke. Bis 2011 diente sie als wichtige innerstädtische Fuß- und Radwegverbindung. 2016 stellte eine turnusmäßige Bauwerksüberprüfung jedoch gravierende Mängel und Schäden fest, die die Stand- und Verkehrssicherheit sowie die Dauerhaftigkeit in erheblichem Maße beeinträchtigten: "Es bestanden Korrosionsschäden im Bereich der Stahllängsträger. Außerdem waren die Geländerpfosten insgesamt und der Asphaltbelag im Bereich der Querfugen stark in Mitleidenschaft gezogen", erklärt Franz Doll von der RS Ingenieure GmbH & Co. KG, die schon in die Voruntersuchungen an dem Stahlbeton-Bauwerk eingebunden war.Ein Kosten-Nutzen-Vergleich unter Berücksichtigung der verbleibenden Restnutzungsdauer der bestehenden Brücke zeigte eindeutig, dass einem Neubau gegenüber der Instandsetzung im Bestand der Vorzug zu geben war. Da die wesentlichen Mängel nur im Bereich des Überbaus auftraten, konnten Unterbau und Stützen jedoch bestehen bleiben. "Für den Neubau wurde im April 2015 eine Vorentwurfs- beziehungsweise Variantenuntersuchung durchgeführt", so Doll. Wegen des witterungsbeständigen Baumaterials sowie insgesamt aus wirtschaftlichen Gründen bekam eine Aluminiumkonstruktion von PML in einer Mehrheitsentscheidung durch den Gemeinderat der Stadt Gaggenau den Zuschlag.Der neue, insgesamt 86 m lange Überbau des Singener Unternehmens besteht aus fünf Brückensegmenten mit einer lichten Breite von 3 m. "Die Segmente wurden im sL-System gefertigt, das für die hier relevanten mittleren Spannweiten von 15 bis 32 m materialoptimiert ist", erläutert Jörg Petrowski, Vertriebsleiter Brückenbau bei PML. Sie wurden komplett vormontiert zur Baustelle transportiert und dort nur noch zusammengefügt. "Bauen im Bestand ist immer schwieriger als auf der 'grünen Wiese'", erklärt Doll die Herausforderung. "Die im Werk vorkonfektionierten Fertigteile mussten passgenau auf die bestehende Unterbausituation der Widerlager und Pfeiler abgestimmt sein. Hier war Millimeterarbeit gefragt."Im Mai 2016 wurde die neue Brücke durch Oberbürgermeister Christof Florus im Beisein zahlreicher Gäste eingeweiht. Sie hat ein Gesamtgewicht von 22 t und ist für eine Verkehrsbelastung von 500 kg/m² ausgelegt, kann jedoch auch mit einem Servicefahrzeug mit bis zu 5 t Nutzlast befahren werden. Das Geländer hat eine Höhe von 1,3 m, so dass die Brücke für Radfahrer freigegeben ist. Die Lauffläche ist zudem PU-beschichtet (R12), um die Rutschgefahr für Passanten zu minimieren.Da den Verantwortlichen bei der Entscheidung für das Aluminiumbauwerk sehr wichtig war, dass es wartungsfrei bleibt, wurde die gesamte Fachwerkbogenbrücke inklusive der Füllstabgeländer nicht lackiert, sondern transparent (C-0) eloxiert. "Dabei wird die Metalloberfläche unter Einwirkung von Gleichstrom in einem Elektrolyt-Bad in eine dichte und sehr harte Oxidschicht umgewandelt, die fest mit dem Grundmaterial verbunden ist", erläutert Petrowski. Diese bietet Schutz gegen mechanische Einflüsse und ist witterungs- sowie korrosionsbeständig. "Da die Schicht ins Material eingeht und damit ein integraler Bestandteil der Konstruktion wird, ist das Verfahren die technisch sinnvollste Maßnahme, um einen nachhaltigen Oberflächenschutz zu gewährleisten", so der Fachmann. Bei lackierten Oberflächen werden dagegen zusätzliche Schichten auf das Material aufgebracht, die ausbleichen, verwittern und abblättern, so dass sie irgendwann erneuert oder ausgebessert werden müssen. "Wir haben alle Profile vor der Eloxierung gesägt, gebohrt und nachbearbeitet, erst dann werden alle Teile verbaut", erklärt Petrowski. "Außerdem lassen sich so behandelte Aluminiumoberflächen auch ohne aufwändigen Graffitischutz reinigen." Teure Sanierungen werden somit bei der neuen Brücke entfallen. "Nachdem es grundsätzlich sehr aufwändig ist, über Gewässern Reparatur- oder Instandsetzungsarbeiten durchzuführen, wird diese weitgehende Wartungsfreiheit vom Bauherrn sehr begrüßt", so Doll.Außerdem wurde überwiegend auf Schweißnähte verzichtet, da sie eine Schwachstelle darstellen, an der es zu versteckten Fehlern wie Einschlüssen, Porenbildung oder Bindefehlern kommen kann. Diese lassen sich nur durch eine zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) mittels Ultraschall oder Röntgen ausschließen. "Werden sie übersehen, kann die Belastbarkeit abnehmen. Bei der für unsere Brücken verwendeten Legierung EN AW-6082 T6 bspw. würde die maximale Belastbarkeit des Materials von einer Streckgrenze von 310 N/mm² auf nur noch 185 N/mm² in der Wärmeeinflusszone sinken", erläutert Petrowski. Auch kann sich die Konstruktion durch das Schweißen verziehen und die Wärme innere Spannungen hervorrufen. Schweißnähte gibt es bei der neuen Brücke über die Murg daher lediglich an den Lagerplatten und den Plattformen, alle anderen tragenden Teile sind verschraubt. "Standsicherheit und Dauerhaftigkeit sind bei Brückenbauwerken wesentliche Faktoren. Die gewählte Aluminiumkonstruktion erfüllt beide Kriterien", bestätigt Doll.Dank dieser Eigenschaften wird das Material im Brückenbau generell immer beliebter: "Aluminium ist sehr leicht, hält hohen Belastungen stand und hat im Vergleich zu Beton, Stahl oder Holz sehr geringe Lebenszykluskosten", so Petrowski.
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