Die Brücke über die A9 nahe dem Autobahnkreuz Nürnberg-Ost ist eine ressourceneffiziente Landmarke in zeitgemäßem Design. Mit detaillierten Berechnungen und optimiertem Montagekonzept wurde die Brücke wirtschaftlich realisiert. Bernhard Hauke hat mit dem Brückenbauingenieur Daniel Schäfer gesprochen.
Der Bauherr hatte sich eine Brücke, als symbolisches Tor zur Region Nürnberg gewünscht. Wie hat dieser skulpturale Ansatz die Brückenentwürfe beeinflusst?
Der erste Ansatz war eine Bogenkonstruktion für die Brücke zu verwenden; in Anlehnung an den Torbogen. Mit den weiteren Anforderungen kamen wir darauf, dass ein selbstverspannter Bogen die beste Lösung ist. Gleichzeitig wollte ich mit der Brücke zeigen, dass Brückenbau Symbolkraft, modernes Design, Effizienz und Wirtschaftlichkeit vereinen kann. Daher haben wir uns für den Netzwerkbogen und schlanke, klar geformte Stahl-Kastenprofile entschieden. Wichtig war uns, dass die Brücke aus allen Richtungen gut ausschaut. Also auch für die Fischbacher Bürger, welche regelmäßig über die Brücke spazieren.
Die schließlich gewählte Netzwerkbogenbrücke glänzt neben den gestalterischen Aspekten insbesondere mit einem geringen Materialverbrauch. Wie wurde diese Ressourceneffizienz erreicht?
Beim Netzwerkbogen, als Tragwerk, sind die Biegebeanspruchungen im Bogen und Versteifungsträger stark reduziert. Man kann kleinere Profile und geringe Blechstärken verwenden. Weiter haben wir die Brücke so entworfen, dass keine Stahlquerträger unter der Fahrbahn nötig sind, was wieder Material einspart. Die beiden Bögen haben wir nach innen geneigt. Sie stabilisieren sich damit gegenseitig und man braucht weniger Aussteifungen. Zuletzt haben wir den Bauablauf so geplant, dass die Brücke während der Herstellung nicht durch zusätzliche Konstruktionen abgestützt oder ausgesteift werden muss.
Wie erfolgte die Optimierung oder besser gesagt Minimierung der erforderlichen Hänger bei gleichem, geringem Durchmesser?
Mit Erfahrung und eigenen Forschungsaktivitäten. Wir haben unsere Berechnungen, gleich mit weniger Hängern gestartet, als die Literatur empfiehlt. Die Netzgeometrie ist so ausgelegt, dass alle Hänger möglichst gleichmäßig belastet sind. Für die Zugstangen sind wir auf die Festigkeit S460 bzw. S500 gegangen, weil viele Hersteller das Material zu nur geringfügig höheren Preisen, wie z.B. S355 anbieten.
Warum ist es vorteilhaft, wenn die vollständige Planung in einer Hand liegt?
Die Planung und Berechnung der Brücke ist wirklich nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Vor allem wenn man den Zusammenbau, die Montage des Stahlbaus und später das Betonieren der Fahrbahnplatte genauer betrachtet. Wir haben das alles schon im Entwurf bedacht und in der Ausführungsplanung in Zusammenarbeit mit dem Bauherrn, Prüfingenieur und später der Baufirma optimiert. Das war zeitweise schon sehr aufwändig. Wenn der Denkprozess erst mit der Vergabe an eine Baufirma gestartet wäre, hätte das zeitlich nicht funktioniert und sicherlich wären einige gute Ideen untergegangen.
Daniel Schäfer ist Projektleiter, Bereichsleiter und Prokurist im Ingenieurbüro BPR Dr. Schäpertöns Consult GmbH & Co. KG in München.
Mehr dazu im Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2021: www.ernst-und-sohn.de/ingenieurbaukunst-2021 • Klassische Form und neue Konzepte – Netzwerkbogen über die A9 bei Nürnberg. Daniel Schäfer, Lorenz Ringeisen
Mitdiskutieren: 3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction 2021 am 18. November 2021 in Frankfurt/M. Wie bauen wir zirkulär? Info und Anmeldung: www.ingd4c.org