Sicherheit und Wartung von Brücken

Auf der Rheinbrücke verschweißt ein Bauarbeiter Stahlplatten

Brücken

Sicherheit und Wartung von Brücken

Von Daniel Schneider

Knapp 40.000 Brücken gibt es in Deutschland im Netz der Autobahnen und Bundesfernstraßen. Viele davon müssen saniert werden. Regelmäßige Kontrollen helfen, die Schwachstellen der Brücken zu erkennen, bevor ein Unglück passiert.

Mehr Verkehr – die Ursache der vielen Mängel

Dass so viele Brücken in Deutschland marode sind und ständig bearbeitet werden müssen, liegt vor allem an der starken Verkehrszunahme der vergangenen Jahre, gerade im Bereich des Schwertransports.

So viele Laster und Autos auf unseren Straßen konnten die Brückenbauer vor vierzig oder fünfzig Jahren nicht vorhersehen. Und genau aus dieser Zeit stammen die meisten Brücken an den Bundesfernstraßen.

Auch wenn die Nutzungsdauer einer Brücke damals auf 70-80 Jahre beziffert wurde: Die meisten Brücken sind schon viel eher voller Mängel und müssen instandgesetzt oder abgerissen werden.

Ein besonders gutes Beispiel dafür ist die Rheinbrücke A1 in Leverkusen. Im Baujahr 1965 war den Konstrukteuren nicht bewusst, dass ein paar Jahrzehnte später täglich knapp 120.000 Fahrzeuge über die Brücke fahren würden.

Regelmäßig werden Schäden ausgebessert, damit der Verkehr halbwegs flüssig weiterlaufen kann. Für Lkw über 3,5 Tonnen ist sie schon längst gesperrt. Nebenan entsteht eine neue Brücke.

Unter besonderer Beobachtung

Alle sechs Jahre muss eine Brücke genau geprüft werden. Bei der sogenannten Hauptprüfung nach DIN 1076 nehmen speziell ausgebildete Bauwerksprüfingenieure alle Bauteile genau unter die Lupe, denn eine "handnahe" Prüfung ist Pflicht.

Das bedeutet, dass jede Schachtabdeckung geöffnet werden muss und der Prüfer sich die ganze Brücke aus möglichst großer Nähe anschaut– egal wie groß die Brücke ist. Bewertet werden Standsicherheit, Verkehrssicherheit und die zu erwartende Lebensdauer der Brücken.

Bei einem Bauwerk wie der Hochmoselbrücke in Rheinland-Pfalz ist das ein immenser Aufwand. Mit einer Länge von 1,7 Kilometern und einer Höhe von bis zu 160 Metern gehört sie zu den höchsten Brücken Deutschlands.

Die Hochmoselbrücke von unten fotografiert

Die Hochmoselbrücke führt die B50 über das Moseltal

Im Anschluss an die Prüfung bekommt jede Brücke eine Note. Der Bewertungsspielraum geht von Note 1 (sehr guter Zustand) bis Note 4 (ungenügender Zustand). Anhand dieser Noten werden die weiteren Maßnahmen geplant.

Zwischen den Hauptprüfungen gibt es eine einfache Prüfung, bei der zum Beispiel die Funktionsteile, wie der Fahrbahnübergang und die Fundamente, überprüft werden. Einmal im Jahr wird die Brücke genau besichtigt, also direkt an oder auf der Brücke auf offensichtliche Schäden und Mängel untersucht.

Bei einer Beobachtung, die zweimal jährlich stattfindet, wird die Brücke aus einiger Entfernung in Augenschein genommen. Nach schweren Verkehrsunfällen oder Unwettern findet eine Sonderprüfung statt.

Ein hoher Aufwand, der viel Geld kostet, aber auch einiges einspart. Denn je früher eine Schwachstelle erkannt und instandgesetzt wird, umso mehr Geld wird gespart. Im Extremfall muss schnell gehandelt werden. Eine Brücke wird sofort gesperrt, wenn Gefahr für Leib und Leben besteht.

Tempolimit und Fahrverbote

Bei weniger schwerwiegenden Mängeln werden andere Maßnahmen ergriffen: Tempolimits oder auch ein Fahrverbot für Lkw. Die sind ein Riesenproblem, vor allem für ältere Brücken. Ein Vierzigtonner belastet eine Brücke so wie mehrere zehntausend Autos.

Eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf baufälligen Brücken ist gerade für Lkw sinnvoll, da so die auf die Brücke wirkenden Kräfte reduziert werden. Besonders die Schwellen bei den Brückenauffahrten und Brückenabfahrten sind sehr empfindlich.

Durch das Nachschwingen wirken enorme Kräfte, weshalb auch Autofahrer immer auf Mindestabstand und Geschwindigkeitsbegrenzungen achten sollten. Als Brückenbaumaterial wird meist Stahlbeton verwendet.

Besonders der Spannbeton, eine Variante des Stahlbetons, wird heute genutzt. Das kommt auch den Brückenprüfern zugute: Denn im Ernstfall kündigt der Stahlbeton Schwachstellen und damit sein bevorstehendes Versagen vorher an, zum Beispiel durch Risse.

Verbotsschild für Fahrzeuge ab 3,5 Tonnen auf der Rheinbrücke Neuenkamp

Bei Schäden werden für Brücken oft für schwerere Autos gesperrt

Noch sicherer und digital

Vielleicht wird der Stahlbeton in Zukunft durch Carbonbeton abgelöst. Carbon besteht aus hauchdünnen Kohlenstofffasern, die zu größeren Strängen zusammengebunden werden und ist leichter und trotzdem viel belastbarer als Stahl. Es rostet nicht und der Bau würde schneller voran gehen, da viele Teile schon vorbereitet und dann vor Ort zusammengesetzt werden könnten. Es ist leichter zu transportieren und somit auch umweltfreundlicher.

Getestet wird die Carbonbeton-Mischung schon seit einigen Jahren an der Technischen Universität in Berlin. Ein Nachteil von Carbon: Es ist deutlich teurer als Stahl.

Auch bei der Brückensicherheit werden neue technische Möglichkeiten erprobt. Eine sogenannte "intelligente Brücke" prüft mithilfe von Sensoren, wie feucht der Beton ist. Ist er zu feucht, sendet das Messgerät eine Nachricht an den diensthabenden Ingenieur.

Genauso sollen Sensoren auch vor Schäden im Bauwerk warnen. Auf diese Weise können Risse, die für das menschliche Auge noch nicht sichtbar sind, eher erkannt werden. Und die Sensoren prüfen auch, auf welche einzelnen Bauteile sich die Belastung der verschiedenen Fahrzeuge auswirkt.

Bauingenieurin Christiane Butz vor einer Messstation im Inneren der ersten "intelligenten" Autobahnbrücke Deutschlands

Rund elf Millionen Euro kostet die erste "intelligente" Autobahnbrücke in Deutschland

Bisher sind solche "intelligenten Brücken" noch die Ausnahme. Auch das liegt zum Teil an den Kosten. Getestet werden die Technologien zum Beispiel an einer Autobahnbrücke bei Nürnberg.

Die Sicherheitsprüfungen durch menschliche Prüferinnen und Prüfern werden solche Systeme auch in Zukunft nicht ersetzen. Aber die Forscher hoffen, dass die Erfassung und Übertragung von möglichst exakten Daten über einen längeren Zeitraum zukünftig noch mehr Sicherheit für die Verkehrsteilnehmer bringen wird.

Wie eine Brücke zusammenbricht Planet Wissen 29.09.2020 01:31 Min. Verfügbar bis 29.09.2025 WDR Von Reinhart Brüning, Klaus Wache

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