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Der Einsturz der Dresdener Carolabrücke am 11. September dieses Jahres hat die Debatte über den kritischen Zustand zahlreicher Brückenbauwerke in Deutschland erneut entfacht. Vielfach zwischen 1965 und 1985 errichtet, sind sie dem hohen Verkehrsaufkommen und den Belastungen durch den Schwerlastverkehr nicht mehr gewachsen. In einer aktuellen Datenauswertung der Bundesgütegemeinschaft Instandsetzung Betonbauwerke erhalten 43 Autobahnbrücken über 50 Metern Länge sogar die Note ungenügend. Sie sind so marode, dass die Stand- und Verkehrssicherheit erheblich beeinträchtigt oder nicht mehr gegeben sind.
„Der größte Feind der Bausubstanz ist die Feuchtigkeit. Durch eine effiziente Ableitung von Oberflächenwasser wird verhindert, dass sich Nässe auf der Brücke staut, in Poren oder Rissen ansammelt und schließlich in die tragenden Strukturen eindringt und die Korrosion begünstigt“,
erklärt Torsten Klehm.
In Dresden verdichten sich indes die Anzeichen, dass anhaltender Feuchtigkeitseintrag und die dadurch verursachte Korrosion im Spannbeton maßgeblich zum Teileinsturz beigetragen haben. Der vom Institut für Massivbau an der TU Dresden bestätigte Befund lenkt den Blick auf die Bedeutung einer zuverlässigen Entwässerung, gerade bei komplexen Ingenieurbauwerken wie Brücken.
Die beiden Diplom-Ingenieure Hans-Jörg Hübner und Torsten Klehm sind bei uns für anspruchsvolle Projekte im Verkehrswegebau sowie für Ingenieurbauwerke zuständig. Entscheidend ist es aus ihrer Sicht, dass trotz der gebotenen Eile bei Brückensanierungen und Ersatzneubauten keinerlei Abstriche bei den Qualitätsstandards gemacht werden. Dabei nehmen sie Bezug auf das Ende 2023 in Kraft getretene Gesetz zur Beschleunigung von Genehmigungsverfahren im Verkehrsbereich, das den gravierenden Sanierungsstau zügig auflösen soll.
Mit ihrer strategischen Bedeutung für die Infrastruktur und Mobilität einer Gesellschaft stellen Brückenbauten hohe Anforderungen an die Entwässerungssysteme. Sie müssen die Verkehrssicherheit auch bei extremen Witterungsbedingungen wie Starkregen oder Glatteis gewährleisten, zur Langlebigkeit des Bauwerks beitragen und den Wartungsaufwand reduzieren. Gleichzeitig wünschen sich Planer platzsparende Lösungen, da der verfügbare Raum meist eng begrenzt ist und die geringe Aufbauhöhe nur wenig Spielraum lässt.
Speziell für dieses anspruchsvolle Anforderungsprofil haben die Ingenieure bei ACO die Hohlbordrinne ACO KerbDrain Bridge entwickelt, die nach den Vorgaben der DIN EN 1433 geprüft und zertifiziert ist. Die 2-in-1-Lösung kombiniert Bordstein und Rinne in einem System und bildet damit einen festen Bestandteil der Brückenkappe. Es gibt keine störenden Roste oder Gitter auf der Fahrbahn, die die Verkehrssicherheit beeinträchtigen könnten. Die Entwässerung erfolgt vielmehr komplett außerhalb befahrener Zonen.
Die Rinnen bestehen aus frost- und tausalzbeständigem Polymerbeton. Der Baustoff ist nicht brennbar – ein wichtiger Faktor auf Brücken, die als Knotenpunkte oftmals zu Nadelöhren im Verkehrsfluss werden. Das macht den Einsatz von schwer entflammbaren Materialien zwingend notwendig, um die strukturelle Integrität des Bauwerks zu gewährleisten.
Hohlbordrinnen nehmen das Niederschlagswasser über seitliche Einlauföffnungen kontinuierlich entlang der gesamten Strecke auf. Durch das gegenüber Punktabläufen deutlich höhere Abflussvolumen und dem Verzicht auf Pendelrinnen aus Gussasphalt sinkt das Risiko von Pfützenbildung oder Staunässe. Über eine integrierte Dichtung sind die einzelnen Rinnenelemente zudem wasserdicht miteinander verbunden. Die Länge von 1 Meter wurde bewusst gewählt, damit die Bauteile einfach zu handhaben sind, aber dennoch vergleichsweise wenige Verbindungen und Fugen aufweisen. Eine wichtige Rolle spielt auch die anprallstabile Bauweise, da Brücken starken dynamischen Kräften ausgesetzt sind. Die Rinnen verfügen an der Rückseite über Gewindestäbe aus Edelstahl, die fest im Kappenbeton verankert werden. Dadurch hält die Konstruktion selbst hohem mechanischem Druck stand, der beim Aufprall von Fahrzeugen entstehen kann.
Entwässerungssysteme müssen für die maximal möglichen Belastungen am jeweiligen Einsatzort dimensioniert sein. Für Brückenbauwerke wird daher in der Praxis gemäß DIN EN 1433 und RiZ-Ing WAS1ff in der Regel die Klasse D400 geplant. Auch wenn die ACO KerbDrain Bridge sich im Kappenbereich außerhalb der Fahrbahn befindet, ist sie auf eine Tragfähigkeit von 40 Tonnen ausgelegt. Der Nachweis erfolgt durch unabhängige externe Prüfstellen, die jede Rinne einem mechanischen Tragkraft- und Stabilitätstest unterziehen.
Um Haftungsrisiken auszuschließen und sicherzugehen, dass die gewählte Rinne für den geplanten Einsatzbereich geeignet ist, sollten sich Planer und Bauunternehmen unbedingt die entsprechenden Prüfzeugnisse vorlegen lassen.
„Dabei wird die Prüflast durch einen Druckstempel unter Realbedingungen schrittweise bis zu einem Wert von 400 Kilonewton (kN) erhöht. Dies entspricht in etwa dem Gewicht eines 40 Tonnen schweren Fahrzeugs, das auf eine kleine Fläche wirkt. Nur Rinnen, die den Test bestehen, erhalten die Zertifizierung für die Klasse D400“,
erklärt Torsten Klehm.
Gemeinsam haben Torsten Klehm und Hans-Jörg Hübner die Hohlbordrinne mittlerweile bei einer Vielzahl von Brückenbauprojekten umgesetzt. Dabei registrieren sie eine wachsende Nachfrage nach Entwässerungssystemen mit einer möglichst geringen Einbautiefe bei zugleich erhöhter hydraulischer Leistung. Genau für diese Anwendungsfälle wurde die ACO KerbDrain Bridge 2.0 konzipiert.
Die Version 2.0 besitzt alle Eigenschaften des Standardmodells, mithilfe der neuartigen Edelstahlkonstruktion konnte der Rinnenboden jedoch um 2 cm verschlankt und zugleich der Fließquerschnitt vergrößert werden. Dadurch lässt sich die Anzahl der Ablaufpunkte deutlich reduzieren, aber auch reduzierte Strassenaufbauhöhen mit der Hohlbordrinne realisieren. Die Produktinnovation stößt bereits jetzt auf großes Interesse. Erste Projekte sind zusammen mit Bauherren, Planern und ausführenden Unternehmen in Vorbereitung zur Umsetzung, wo das Hochleistungssystem zur Entwässerung von Brückenbauwerken erstmals zum Einsatz kommt – als ein Baustein für eine nachhaltige Infrastrukturentwicklung.
