Fünf Segmente, eine Brücke

Schillerbrücke in Gaggenau

Im baden-württembergischen Gaggenau errichtete der Singener Betrieb Peter Maier Leichtbau (pml) über die Murg eine 86 Meter lange und drei Meter breite Fachwerkbogenbrücke. Die im Mai 2016 fertiggestellte Konstruktion setzt sich aus fünf Segmenten von je 20 Metern Länge zusammen. Alle Bauteile bestehen aus transparent eloxiertem Aluminium, das sehr leicht, tragfähig und witterungsbeständig ist.

1939 geplant und 1941 errichtet, 1944 beschädigt, 1947 zerstört und 1948 wiederaufgebaut – die ersten Lebensjahre der Schillerbrücke im baden-württembergischen Gaggenau sprechen für sich. Das Jahr 2011 bedeutet für die Brücke über der Murg eine weitere Zäsur: An dem Ingenieurbauwerk, das als wichtige innerstädtische Fuß- und Radwegverbindung dient, stellte man in einer turnusmäßigen Bauwerksüberprüfung gravierende Mängel und Schäden fest. Die Stand- und Verkehrssicherheit sowie die Dauerhaftigkeit der Brücke waren in erheblichem Maße beeinträchtigt. „Es bestanden Korrosionsschäden im Bereich der Stahllängsträger. Außerdem waren die Geländerpfosten insgesamt und der Asphaltbelag im Bereich der Querfugen stark in Mitleidenschaft gezogen“, erklärt Dipl.-Ing. (FH) Franz Doll vom Planungsbüro RS Ingenieure aus Achern, das in Voruntersuchungen und in die Vorentwurfsphase eingebunden war.

Den Zuschlag für Fertigung und Montage des Überbaus erhielten Peter Maier Leichtbau aus Singen. Der Brückenbauspezialist hatte ein Fachwerk aus Aluminium vorgeschlagen. Die Leichtigkeit, die hohe Belastbarkeit und vor allem die Witterungsbeständigkeit des Materials sprachen für die Konstruktion. Rund 600.000 Euro investierte Gaggenau in die neue Brücke. Eine Sanierung des Bestands schloss man nach Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtigung der verbleibenden Restnutzungsdauer aus. Da die wesentlichen Mängel nur im Bereich des Überbaus auftraten, konnten Unterbau und Stützen jedoch bestehen bleiben.

Fünf Segmente, eine Brücke

Der insgesamt 86 Meter lange Überbau besteht aus fünf Brückensegmenten mit einer lichten Breite von drei Metern. Jörg Petrowski, Vertriebsleiter Brückenbau bei pml, erklärt: „Die Segmente wurden im sL-System gefertigt, das für die hier relevanten mittleren Spannweiten von 15 bis 32 Metern materialoptimiert ist.“ Komplett im Werk vormontiert, wurden die Segmente anschließend zur Baustelle transportiert und vor Ort zusammengefügt. Wichtig sei es gewesen, die im Werk vorkonfektionierten Fertigteile passgenau auf die bestehende Unterbausituation der Widerlager und Pfeiler abzustimmen. „Hier war Millimeterarbeit gefragt.“

Die Brücke hat ein Gesamtgewicht von 22 Tonnen und ist für eine Verkehrsbelastung von 500 kg/m² ausgelegt, kann jedoch auch mit einem Servicefahrzeug mit bis zu 5 Tonnen Nutzlast befahren werden. Das Geländer hat eine Höhe von 1,3 Metern. Damit ist die Brücke für Radfahrer freigegeben. Um die Rutschgefahr für Passanten zu minimieren, beschichtete man die Lauffläche mit Polyurethan (R12).

Transparent eloxiertes Aluminium

Die gesamte Fachwerkbogenbrücke inklusive der Füllstabgeländer wurde nicht lackiert, sondern transparent (C-0) eloxiert. Beim Eloxal beziehungsweise der Anodisation 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. Die so behandelte Oberfläche ist resistent gegen mechanische Einflüsse, witterungs- und korrosionsbeständig. Außerdem lässt sie sich ohne aufwändigen Graffitischutz reinigen. Beim Eloxieren geht die Schicht ins Material ein und ist danach ein integraler Bestandteil der Konstruktion. Das Verfahren wertet Petrowski als die technisch sinnvollste Maßnahme, um einen nachhaltigen Oberflächenschutz zu gewährleisten. Um eine nachträgliche Beschädigung der Oberfläche auszuschließen, wurden bei der Schillerbrücke alle Profile vor der Eloxierung gesägt, gebohrt und nachbearbeitet. Erst zum Schluss wurden alle Teile verbaut.

Standsicherheit und Dauerhaftigkeit

Auf Schweißnähte verzichtete man überwiegend, da sie eine Schwachstelle darstellen, an der es laut Petrowski zu versteckten Fehlern wie Einschlüssen, Porenbildung oder Bindefehlern kommen kann. Diese ließen sich nur durch eine zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) mittels Ultraschall oder Röntgen ausschließen. Werden sie aber übersehen, so könne die Belastbarkeit abnehmen. „Bei der für unsere Brücken verwendeten Legierung EN AW-6082 T6 beispielsweise würde die maximale Belastbarkeit des Materials von einer Streckgrenze von 310 N/mm² auf nur noch 185 N/mm² in der Wärmeeinflusszone sinken“, erklärt der Fachmann von pml. Auch könne sich die Konstruktion durch das Schweißen verziehen und die Wärme innere Spannungen hervorrufen. Schweißnähte gibt es bei der Schillerbrücke daher lediglich an den Lagerplatten und den Plattformen. Alle anderen tragenden Teile sind verschraubt. Damit konnten neben der Wartungsfreiheit auch die Standsicherheit und Dauerhaftigkeit des Brückenbauwerks gewährleistet werden.