Interview mit Stephan Langer von Donges zu Brückentechnik

Die Brücke am Dornheimer Weg in Darmstadt ist ein Beleg dafür, wie langlebig Stahlkonstruktionen sein können. Seit 1910 erfüllt sie ihre Aufgabe. Foto: Torsten Boor

Diplom-Ingenieur Stephan Langer von Donges Steeltec in Darmstadt erklärt die Unterschiede zwischen Beton und Stahl im Brückenbau und wie digitale Lösungen in Zukunft helfen können.

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DARMSTADT. Bei der Darmstädter Donges Steeltec GmbH gilt er als "Mister Brücke": Gemeint ist Diplom-Ingenieur Stephan Langer (48), der schon als Kind Brücken bauen wollte. Mit ihm sprachen wir über den Brückenbau generell und die Auswirkungen der Katastrophe von Genua.

Herr Langer, nach Genua steht nun die Glaubensfrage im Mittelpunkt: Beton oder Stahl. Wie sehen Sie das?

Ich bin durch und durch Stahlbauer. Aber grundsätzlich hat jede Bauweise ihre Berechtigung. Sowohl Spannbeton als auch Stahlbeton sowie der reine Stahlbau. In Deutschlands Bestandsbauwerken überwiegt derzeit der Beton. Das hängt damit zusammen, dass in den sechziger Jahren viele Autobahnbrücken gebaut wurden im Zuge des Wirtschaftsbooms. Da war der Spannbeton neu und relativ günstig. Nach 50 Jahren sind viele dieser großen Talbrücken wie auf der A45 (gemeinhin als Sauerlandlinie bezeichnet, die Red.) aber marode und werden durch Stahl- und Stahlverbundbrücken ersetzt. Wir als Donges bauen auf der BAB A45 derzeit mit der Talbrücke Dorlar über die Lahn in Hessen die vierte große Talbrücke in Stahlverbund, die Spannbetonbrücken aus den 60er Jahren ersetzen.

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Hat man damals die heutigen Belastungswerte nicht vorhersehen können, den wachsenden Schwerverkehr? 40-Tonner sind etwas anderes als Pkw.

Es gibt zwei klassische Themen, warum die Brücken nicht mehr standhalten - sowohl Beton-, aber auch Stahlbrücken. Das Verkehrsaufkommen ist gigantisch gestiegen. Wo früher ein VW Käfer und ein kleiner Milchlaster unterwegs waren, reiht sich ein Lastzug an den anderen, gibt es Staus zuhauf. Das war so kaum vorherzusagen, setzt den Brücken zu. Ich würde niemandem vorwerfen, dass er vor 40 Jahren fahrlässig gehandelt hat. Das waren eben andere Belastungsannahmen.

Wie erkennt man Probleme?

Das ist Punkt zwei. Wenn es Probleme gibt, Risse etwa oder Verformungen, sieht man das beim Stahlbau sofort. Bevor es zu einer größeren Havarie kommt, kann man also handeln. Bei Betonkonstruktionen kann das ganz anders sein. Beton bekommt Risse, Feuchtigkeit dringt ein, es rostet innen, man sieht es nicht. Dann kann ein schlagartiges Versagen auftreten, was zu einem solchen Einsturz führen kann. Wobei die sehr spezielle Bauweise in Genua zu berücksichtigen ist.

Inwiefern?

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Das ist eine sogenannte Zügelgurtbrücke mit nur jeweils einem großen Tragseil je Stützweite. Da gibt es keine Redundanz. Wenn ein Seil versagt, versagt die ganze Brücke. Und hier waren die Tragseile betonummantelt, sodass man eventuelle Schäden im Innern gegebenenfalls tatsächlich nur schwer beurteilen konnte.

Gab es derlei Unglück ihres Wissens nach schon mal bei einer Stahlbrücke?

Nein. Wir haben zum Glück in Deutschland in der Betriebsphase noch kein größeres Brückenunglück gehabt.

Ist es gänzlich unmöglich?

Es müssen viele Dinge zusammenkommen. Überlastung, Konstruktionsfehler, nicht entdeckte Risse. Wenn die Inspektion alle sechs Jahre gemacht wird, die Hauptprüfung nach DIN 1076, wird die Brücke handnah, wie es heißt, und damit zentimeterweise untersucht. Da sieht man beim Stahl jeden Riss, kann ihn markieren, ausschleifen, sanieren. Beim Spannbeton ist es schwierig. Man sieht den Riss, weiß aber nicht hundertprozentig, was dahinter ist.

Eine Stahlbrücke kann also nicht zusammenbrechen?

Das würde ich so pauschal nicht sagen. Das wäre vermessen. Aber ein Versagen dieser Art ist ziemlich unwahrscheinlich.

Reicht dieser Brücken-TÜV alle sechs Jahre plus eine kleine In-spektion alle 36 Monate?

Das ist meines Erachtens ausreichend.

Wir leben in digitalen Zeiten, da wirkt der Prüfer mit dem Hämmerchen anachronistisch. Durch Dehnmessstreifen wäre eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung möglich. Ein Thema?

Dieses sogenannte Monitoring wird bei einzelnen Brücken ja schon eingesetzt. Mit Dehnmessstreifen und anderen Sensoren kann man die Bewegung in der Brücke und die Spannung dadurch überwachen. Ab bestimmten Grenzwerten wird dann ein Alarm ausgelöst. Das ist in der Entwicklung und Erprobung. Aber wir haben in Deutschland ja rund 120 000 Brücken ...

... ist nicht immer von 40 000 die Rede?

Das sind die größeren auf Bundesautobahnen und -straßen. Insgesamt aber ist es das Dreifache und damit wäre diese Technik in der Summe nicht wirklich praktikabel.

Bietet Donges Steeltec digitale Lösungen schon an?

Wir haben gerade ein solches Projekt angeboten für eine Hilfsstützenkonstruktion unter einer maroden Brücke. Dort sollen die Kräfte in den Stützen und die Verformung auf diesem Weg abgefragt werden. Da arbeiten wir mit externen Büros und der Uni zusammen, mit Professor Lange in Darmstadt.

Von der Betonlobby heißt es immer: Stahlbrücken sind lauter, schwingungsanfälliger. Wie sehen Sie das?

Das kommt auf die Gesamt-Konstruktion an. Das Lauteste ist immer der Fahrbahnübergang, wenn man drauf fährt. Eine Stahlbrücke ist leichter als eine aus Beton, was zum Beispiel weniger aufwendige Fundamente bedingt. Die Stützen freilich sind meist aus Beton, der bei Druckspannung die Lasten wirtschaftlich abtragen kann. Man sollte stets das Material einsetzen, das Sinn macht.

Und wie steht es um extreme Temperaturunterschiede?

Jedes Material hat eigene Dehnungseigenschaften. Das ist nichts, was für oder gegen das eine oder andere Material spricht.

Was spricht noch für Stahl?

Der große Vorteil beim Stahlbau ist, wir können hier in Darmstadt Bauteile vorproduzieren, bis 160 Tonnen Stückgewicht. Wir haben schon Bauteile bis 55 Meter Länge und 6,5 Meter Breite hier rausgefahren. Die Produktion findet hauptsächlich im Werk und nicht auf der Baustelle statt. Es ist also eine schnellere Bauweise. Man ist witterungsunabhängiger, kann in den Hallen über Winter arbeiten. Vorteil ist auch der Rückbau, der Stahl ist zu 100 Prozent recycelbar - ein Umweltaspekt.

Und kostenmäßig?

Je größer die Stützweiten werden, umso wirtschaftlicher wird die Stahlbrücke. Die großen Rheinbrücken mit Stützweiten von rund 300 Metern sind alles Stahlbrücken. Es geht auch bis zu über einem Kilometer, siehe Japan. Eine Schrägseilbrücke mit mehreren Seilebenen ist in der Regel auf den Ausfall eines Seiles etwa bei einem Lkw-Unfall ausgelegt. In Genua aber gab es nur ein Seil, betonummantelt, kein Back-up. Die Bahn baut grundsätzlich viel in Stahl. Diese Brücken halten seit über 100 Jahren.

Und was ist mit dem Korrosionsschutz?

Der ist ausgelegt für eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren. Ab da muss man im Einzelfall entscheiden, ob eine Ausbesserung oder Komplettsanierung Sinn macht.

Macht eine Kunststoffummantelung Sinn?

Das gibt es im Stahlbau nicht. Was es gibt, ist der sogenannte WT- oder Cortenstahl. Das ist ein Stahl, der eine planmäßige Rostschicht bildet, sozusagen aufblüht, und damit eine eigene dauerhafte rostfarbene Schutzschicht hat. Ein Korrosionsschutz ist da nicht nötig. Im Bereich von Industrieanlagen oder über Bahnstrecken macht das durchaus Sinn, im städtischen Bereich, wo Brücken farblich gestaltet werden, jedoch nicht.

Ist kohlefaserverstärkter Beton eine Alternative?

Das ist eher eine technische Sonderlösung für Spezialgebiete.

Apropos Schweißnaht. Gibt es da Schwachpunkte?

Erst gab es das Nieten, ein sehr aufwendiges Verfahren, dann das Schrauben. Heute wird im Brückenbau zu 99 Prozent verschweißt. Das ist dort das beste und wirtschaftlichste Verfahren. Die Nähte werden magnetpulvergeprüft oder mit Ultraschall, teilweise geröntgt in der Fertigung und der Montage. Da lassen sich dann vorhandene kleine Fehler leicht erkennen und vor Auslieferung beheben. Die heutigen Schweißverfahren sind jedoch sehr effizient und etabliert.

Wie lange sind Sie in der Regel nach Fertigstellung vertraglich mit dem Bauherrn und der Brücke verbunden?

Wir haben eine Gewährleistung von vier bis fünf Jahren. Vor Ablauf gibt es immer eine Brückenhauptprüfung. Diesen Bericht bekommen wir dann auch und müssen eventuelle Gewährleistungsmängel beseitigen. In der Betriebsphase sind wir dann meist nicht mehr mit im Boot - außer zu Beratungszwecken.

Fahren Sie in Deutschland noch angstfrei über Brücken?

Ja ...

... und in Italien nach dem Genua-Gau?

Erschrocken bin ich schon. Ich habe zu meiner Frau sofort gesagt, das ist ein einschneidendes Ereignis. Denn derlei haben wir in Westeuropa so noch nicht gehabt. Das wird noch einiges nach sich ziehen. Ich kenne die Morandi-Brücke, bin schon mehrfach drüber gefahren mit meiner Familie in den Urlaub.

Von Achim Preu