Brücken nach dem Lego-Prinzip - alles gut machbar?

Schnellere Fertigstellung, weniger Staus und Unfälle, geringere Belastungen für Wirtschaft und Anwohner - das sind Potenziale der Voll-Fertigteilbauweise von Brücken. Sie kommt derzeit vor allem im Ausland zum Einsatz, beispielsweise in den Niederlanden. Um die Vorzüge dieses Bauprinzips zu nutzen, schrieb das Land Nordrhein-Westfalen (NRW) in 2016 einen Ideenwettbewerb für Brücken nach dem Lego-Prinzip aus. "Wir wollten unseren Entwurf so konsequent wie möglich mit Voll-Fertigteilen realisieren", erklärt Dr.-Ing. Markus Gabler, Leiter Brückenbau der Arup Deutschland GmbH. "Dabei zeigte sich, dass viele Fertigteilbauer noch nicht auf Lösungen dieser Art eingestellt sind: Sie haben zu kleine Kräne, die größere Bauteile nicht heben können." Das ist sicher ein Grund, weshalb die Unterbauten hierzulande meist noch klassisch vor Ort erstellt und für die Überbauten nur Halb-Fertigteile eingesetzt werden.

[Abbildung 1: Pilotprojekt von zwei Brücken aus Voll-Fertigteilen in Werne/NRW. Sie wurden im Dezember 2018 fertig gestellt, die Restarbeiten in 2019 erledigt.]

Die Planung und Konstruktion von Fertigteilen ist aufgrund komplexer Geometrie anspruchsvoll. Dafür sind die Bauteile präziser gebaut und sparsamer im Materialverbrauch. Wenn die vorgefertigten Teile zur Baustelle geliefert und dort eingesetzt werden, sind nur noch minimale Ergänzungen beim Zusammenfügen notwendig - ohne größere Ausgleichsmaßnahmen. Ziel von Arup war, in Werne zwei Brücken mit einem ähnlichen Grundprinzip zu errichten, deren Systematik sich zukünftig an jeweils verschiedene Gegebenheiten anpassen lässt.

"Unsere Art der Fügungen tragen zur Zeit- und Materialersparnis bei", sagt Markus Gabler. "Die Verbindungen werden ineinander gesteckt und die Bewehrungsstäbe in Dünnmörtel verklebt. Bereits nach einem Tag ist die Fuge belastbar und es kann zügig weiter gearbeitet werden." So hat die Montage in Werne reibungslos funktioniert. Die kleineren Teile produzierte dabei eine Fertigteilfirma, die größeren ließen sich aufgrund mangelnder Kapazitäten der Fertigteilwerke nur auf einer Feldfabrik traditionell herstellen und wurden anschließend zur Baustelle transportiert. Die Vorteile der Bauweise von Fertigteilen, sie möglichst standardisiert unter idealen Bedingungen in Hallen und damit geschützt vor Wind und Niederschlägen auszuführen, konnten somit nur partiell erfüllt werden. Welche Herausforderungen sich darüber hinaus in der Praxis ergeben, verdeutlicht das Referat "Brücken aus Vollfertigteilen - Projekterfahrungen aus dem In- und Ausland" auf der 4. VDI-Fachkonferenz "Zukunftsprogramm Brückenmodernisierung".

Referent:
Dr.-Ing. Markus Gabler, Leiter Brückenbau, Arup Deutschland GmbH, Düsseldorf
Quelle: Arup Deutschland GmbH