Donnerstag, 06.05.2021

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Wie werden marode Brücken überwacht?

Hälfte der Brücken ist reparaturbedürftig - Monitoring kein Ersatz für Berechnungen - 29.06.2016 06:00 Uhr

Bei solchen einfachen Brücken ist es nicht schwierig, die Standfestigkeit zu überprüfen. Wenn der Spannstahl mit Beton umhüllt ist, dann sind Berechnungen nötig, weil die Korrosion nicht zu erkennen ist.

28.06.2016 © Foto: Roland Fengler


Bei der teilweise eingestürzten Brücke handelt es sich aber um einen Neubau, der ein in die Jahre gekommenes Teil ersetzen sollte. Die Brückensanierungen werden in ganz Deutschland noch viel Geld verschlingen. Nach 40 bis 50 Jahren können Stahlbetonkonstruktionen an ihre Grenze kommen. Wie werden aber die Brücken überwacht?

Nürnberg muss in den nächsten Jahren von seinen 300 großen und kleinen Brücken 26 erneuern. Allein die Hafenbrücken im Süden, die 2019 abgerissen und neu gebaut werden müssen, kosten 137 Millionen Euro, siehe auch Artikel unten. Jede siebte der 67 000 Überführungen in kommunaler Hand in Deutschland muss ersetzt werden, vermeldet das Deutsche Institut für Urbanistik.

Fast die Hälfte ist reparaturbedürftig

Fast die Hälfte der 38.782 Brücken, die dem Bund gehören, sind reparaturbedürftig und 1300 von 25.000 Eisenbahnbrücken sind ein Sanierungsfall. Die ersten könnten schon bald gesperrt werden, befürchtet Bahnchef Rüdiger Grube.

"Das Problem ist, dass man oft nicht weiß, welcher Spannstahl bei den Brücken verbaut wurde", sagt Sven Homburg, Leiter des LGA-Referats Bauconsult, in der Tillystraße. Zwischen Mitte der 60er-Jahre und Ende der 70er-Jahre wurden Sigma-Oval-Stähle verbaut, die durch Korrosion Spannungsrisse bekommen können und dann, rein theoretisch, die Brücke zum Einsturz bringen.

Hohe Belastungen

Neben den Schäden durch Korrosion setzen den Brücken aber auch Nutzungsänderungen, hohe Belastungen durch schwere Lkw oder aber Umweltschäden zu. Außerdem wurde bei vielen Brücken der Bauunterhalt vernachlässigt, so dass Wasser in den Beton eindringen konnte. Wie der Zustand des mit Beton ummantelten Stahls tatsächlich aussieht, lässt sich aber von außen nur schwer feststellen, so Homburg.

Im Rahmen des Bauunterhalts werden Brücken von Fachleuten regelmäßig in Augenschein genommen. Wenn Mängel oder Verformungen vorliegen, dann werden sie vermessen und mit Durchschnittsgrößen, Materialeigenschaften und Erfahrungswerten verglichen. Mittels komplizierten Berechnungen kommen dann Vorhersagen zustande, wann die Brücke saniert werden muss. Ein Verfahren, das aber nicht in jedem Fall den genauen Zeitpunkt bestimmen kann.

Annäherung an die Realität

LGA-Ingenieur Sven Homburg setzt bei der Bauwerksüberwachung von Brücken auf Elektronik.

28.06.2016 © Foto: LGA


"Es ist immer nur eine Annäherung an die Realität", sagt Homburg. Vielleicht könnte die Sanierung auch noch einige Jahre hinausgeschoben werden. Der LGA-Referatsleiter kennt Berechnungen von einer Stadtmauer, die ergeben haben, dass sie eigentlich nicht mehr standfest ist. "Sie steht aber." Bei den Berechnungen seien eben nicht alle Daten, die benötigt werden, berücksichtigt worden. Das gelte auch für konvetionelle Berechnungen über den Zustand von Brückenbauwerken.

"Mit dem Bauwerks Monitoring gibt es aber auch eine Grundlage für eine wirtschaftliche Instandsetzung", sagt Homburg. Sensoren würden an den statisch wichtigen Punkten des Bauwerks angebracht und elektronisch alle aktuellen Daten liefern, wie sich der Zustand des Bauwerks verändert, sei es durch Temperaturen oder durch Belastung.

Unterschiedliche Sensoren zur Diagnose

"Wie bei einem Arzt werden unterschiedliche Sensoren zur Diagnose unterschiedlichster Leiden verwendet. In den meisten Fällen sind das Dehnungen des Betons oder Stahls, Rissbildungen, klimatische Einflüsse wie Temperatur, Wind und Feuchtigkeit. Aufgrund der objektiven Daten können wir dann eine genaue Prognose errechnen, wann saniert werden muss", sagt der Ingenieur.

Diese Sensortechnik zur Überwachung und Beobachtung von Bauwerksstrukturen wird seit rund 15 Jahren eingesetzt. Die LGA hat 2003 ihr erstes Bauwerk mit Sensoren bestückt, kontinuierlich gemessen und die Daten dann bewertet. In den letzten fünf Jahren sei die sensorische Messtechnik rasant günstiger geworden, so Homburg. Bis zu 1000 Daten würden pro Sekunde gesammelt, um den genauen Zustand des Gebäudes abzubilden und zu übermitteln. 24 Stunden am Tag.

Kein Ersatz für Berechnungen

Ein Ersatz für Berechnungen sei das Monitoring nicht. Mit den genauen Daten würden sich die Berechnungen über den Zustand des Bauwerks aber so nah wie nur möglich an die Realität annähern. "Es ist auch ein optimales Frühwarnsystem und Sanierungsplanungen können wirtschaftlich durchgeführt werde, weil deutlich wird, welche Maßnahme auch nötig ist", meint Homburg. Das spare Geld.

Nürnberg habe aber das Angebot, die Brücken messtechnisch überwachen zu lassen abgelehnt und versuche mit konventionellen Methoden den Brückenzustand zu bestimmen, beklagt der LGA-Mitarbeiter. Irgendwann werde man es aber doch genau wissen wollen.

André Fischer

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