Hallo,
ein Thema, das erschüttert ist zweifelsohne das Unglück von Genua. Auch wenn es noch keine offizielle Erklärungen gibt, so lassen sich doch schon einige Aspekte herausarbeiten, die als Anregung zum Besseren konstruieren geeignet sind.
Die Brücke von Genua hatte nicht unbedingt den Spannbeton als Schwachpunkt, sondern etwas ganz anderes. Die Abspannung über die Schrägseile war mit Beton ummantelt. Die Idee zu dieser Ummantelung ist recht simpel: Leichte Seile unter Spannung lassen sich zum Schwingen anregen. Mit der Ummantelung jedoch gibt es eine Masse, welche ein Aufschaukeln quasi als Dämpfungsmasse verhindert.
Aber dazu treten nun drei Aspekte, die für das Tragwerk tödliche Folgen hatten:
1) Das statische Tragwerk ist in den zentralen tragenden Teilen nicht zugänglich für Inspektionen und Kontrollen. Schäden können somit nicht durch Augenschein festgestellt werden.
2) Das statische Gleichgewicht wurde genau erzielt. Überzählige Tragglieder gab es nicht. Bei einer Brücke über den Rhein in Düsseldorf wurde um 1976 erstmalig die Idee vertreten, dass die Tragseile eines “in Reserve” haben müssten, damit man die Tragseile bei schaden einzeln nacheinander austauschen kann. Alle älteren Brücken und viele jüngere Brücken haben keine “Überzähligkeit” der relevanten Tragglieder. Damit sind sie besonders anfällig für Unglücke und nur sehr aufwändig zu sanieren.
3) Der ummantelnde Stahlbeton der Tragseile ist zwar generell auch als Korrosionsschutz geeignet, aber nicht im Allgemeinen. Auch die Seile der eingestürzten Brücke haben Schwingungen erfahren, nur eben mit kleinen Amplituden und Frequenzen. Technisch haben sich dabei an den Endpunkten der Seile “Gelenke” ergeben, welche jedoch nicht als solche konstruktiv ausgebildet worden waren. Die ungewollte Einspannung des Betons führte zu lokalen Zwängungen, welche zu Rissen führen, die notwendig sind, das statische System abzubilden. Kurzzeitig kein Problem, aber durch diese Haarrisse dringt nun feuchte Luft ein, welche Korrosion auslösen kann. Wenn diese Luft dann wie in Genua wegen des Meeres auch noch salzhaltig ist, ist die Gefahr von Spannungsriss-Korrosion besonders hoch.
Es spielt nun keine Rolle, was den finalen Tropfen im Fass gebildet hat, durch den es übergelaufen ist. Wichtiger ist es, zu überlegen, wie in Zukunft Brücken (oder auch Häuser) dauerhafter konstruiert werden können. Ich denke, dies sind vor Allem zwei Punkte:
A) Zugänglichkeit der relevanten Tragelemente.
Es ist gewiss reizvoll, ein tragendes Mauerwerk hinter WDVS zu verstecken, durch untergehängte Decken Installationen zu kaschieren, mit aufgeständerten Böden Raum für beliebige Leitungsführungen zu haben. Die Sichtbarkeit des Tragwerkes geht dabei aber verloren. Der klassische Backsteinbau zeigt Bauschwächen durch Risse, die außen wie innen ablesbar sind, und rechtzeitig vor dem Versagen warnen, die Instandsetzung anzugehen.
B) Die Tragwerke so zu planen und konstruieren, dass es stets “eins zu viel” gibt.
Gewiss, das ausreizen bis knapp über die Normgrenzen, der übersteigerte Schlankheitswahn, das hat was Sportliches. Aber die Verantwortung vor den Nutzern sollte im Sinne der Sicherheit und Nachhaltigkeit dem Tragwerk Möglichkeiten bieten, durch Umlagerungen oder überzählige Bauteile Sicherheiten anzubieten, die bei Verlust der Tragfähigkeit eines einzelnen Elementes für eine hinreichende Standsicherheit sorgen. Das muss nicht so sein wie bei den EU-Bauten, wo zur Sicherheit vor Terroranschlägen jede Stütze als Totalausfall zu betrachten ist, so dass das Bauwerk dann hinreichend alternative Tragsysteme aktivieren kann. Wenn man heute statische Berechnungen sieht, wird nicht munter auf die plastische Tragfähigkeitsgrenze bemessen, auch nicht schamhaft 3% Überschreitung in Kauf genommen, sondern leichtfertig sogar 8% als “tolerierbar” angesehen. Zwar kostet “Robustheit” Geld, jedoch sollte dabei bedacht werden, dass die Tragwerkskosten im Verhältnis zu den Ausstattungskosten immer mehr in den Hintergrund treten. Dies lässt es gerechtfertigt erscheinen, doch etwas mehr Gewicht der Standsicherheit und Dauerhaftigkeit sowie der Reparaturmöglichkeit der Tragwerke bei zu messen.
Natürlich gibt es auch weitere Effekte, über die nachzudenken ist. Als 1970 eine Brücke gebaut wurde, waren noch Abertausende kleiner Käfer und Enten auf den Straßen unter Wegs. Und die Fracht wurde nur regional per Lkw auf kleinen Bullies verteilt. Die Kenntnis der Schwingfestigkeit von Metall (Wöhler-Gesetze) waren bekannt. Aber die heutigen Fahrzeuge sind nicht nur wesentlich mehr, sondern sie sind auch wesentlich schwerer. als die EU die Öffnung der Straßen für 40-Tonner durchgesetzt hatte, hat sie damit auch begonnen, die Brücken schwer zu schädigen. Lebenszyklusberechnungen für Brücken werden jedoch nicht überall aufgestellt, und noch seltener im Laufe der Nutzungsdauer kontrolliert. Gewiss ist es schwer, zukünftige Entwicklungen vorauszusehen. Es ist dabei denkbar, dass in 30 Jahren die Straßen leer sind, weil andere Formen und Notwendigkeiten des Transportes dominieren werden. Raum für “worst case”-Überlegungen in der künftigen Nutzungsgeschichte eines Bauwerkes sollten daher durchaus Berücksichtigung finden.
Mit besten Grüßen vom Niederrhein
Christian Wiltsch
Bauberatung und Baustatik
Dr. Richard Christian Wiltsch
