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179040113-Druckdaten-Ingbaupreis2010-Komplett-Klein.pdf

Date post: 26-Dec-2015
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12 . Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010
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12.Ingenieurbau-Preisvon Ernst & Sohn 2010

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

A W i l e y C o m p a n y

Beton-Kalender 2011Schwerpunkte: Kraftwerke, FaserbetonTeile 1 und 2

2010. 13 S., Abb., 3 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN 978-3-433-02954-1

Beton-Kalender – Grundlagen, Beispiele, NormenSeit 2003 bilden jährliche Schwerpunkte das Kompendium des Betonbaus.

Die Herausgeber: Konrad Bergmeister und Johann-Dietrich Wörner, ab 2009 auch Frank Fingerloos

Beton-Kalender 2010Schwerpunkte: Brücken, Betonbau im WasserTeile 1 und 2

2009. 1319 S., 758 Abb., 217 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN: 978-3-433-02931-2

Brücken: Entwurf und die Bemessung von Massivbrücken nach den neuen DIN-Fachberichten vom März 2009. Zur Gewährleistung der Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von neuen und bestehenden Brückenbauwerken durch die Straßen- und Eisenbahn-verwaltungen ist heute das Monitoring ein wichtiges Instrument.

Betonbau im Wasser: Bei der Planung von Gründungsbauwerken im Wasser sind besondere Anforderungen an den Baustoff und an die Konstruktion zu berücksichtigen.

Unter dem Schwerpunktthema „Kraftwerke“ behandelt der Beton-Kalender in mehreren Beiträgen Planung und Entwurf von baulichen Anlagen, die der Energiegewinnung der Zukunft dienen. Die Neufassung der DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton vom März 2010 ist Anlass, mit dem zweiten Schwerpunkt „Faserbeton“ alle Aspekte dieser Baustoffe und ihrer Anwendung in mehreren Beiträgen umfassend zu behandeln, darunter auch Erläuterungen und Originaltext der SFB-Richtlinie.

Beton-Kalender 2009Konstruktiver Hochbau,Aktuelle MassivbaunormenTeile 1 und 2

2008. 1457 S., 1075 Abb., 297 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN: 978-3-433-01854-5

Beton-Kalender 2008Schwerpunkte: Konstruktiver Wasserbau, Erdbeben sicheres BauenTeile 1 und 2

2007. 1160 S., 745 Abb., 262 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN: 978-3-433-01839-2

Konstruktiver Wasserbau: Entwurf und Konstruktion von Grün-dungsbauwerken im Wasser sowie Schutzbauwerken an Küsten und Binnenwasserstraßen.

Erdbebensicheres Bauen: Bemessung der Stahlbeton- und Spannbetontragwerke nach DIN 4149 und Eurocode 8 bzw. unter dynamischen Beanspruchungen.

Normen: Abdruck der Originalnormen DIN 1055 Teile 1, 3, 4, 5, 9, 100. Hinweise zu Einwirkungen nach DIN 1055.

Massivbaunormen: konsolidierte Fassung von DIN 1045 Teile 1 bis 4 einschließlich DIN EN 206-1 mit Einarbeitung aller Berichti-gungen und Änderungen. DAfStb-Richtlinien „Massige Bauteile aus Beton“ und „Belastungsversuche an Betonbauwerken“.

Konstruktiver Hochbau: Tragwerksplanung von Gebäuden einschließlich Bauen mit Fertigteilen, Verankerung von Fassaden, konstruktiver Brandschutz und Gründungen.

Bauen im Bestand: Tragwerksplanung im Bestand, Schadens-analyse, Ertüchtigung und Monitoring ausführlich dargestellt.

Beton-Kalender 2006Turmbauwerke, IndustriebautenTeile 1 und 2

2005. 1360 S., 1069 Abb., 260 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN: 978-3-433-01672-5

In der Jubiläumsausgabe 2006 werden turmartige Bauwerke sowie Gewerbe- und Industriebauten umfassend behandelt. Dabei wird auf die Aspekte der Planung und Ausführung, die Berechnung, die Bauverfahren und die besonderen Einwirkungen und Sicherheitskonzepte eingegangen. Dies gilt sowohl bei Neubau als auch bei der Ertüchtigung oder Umnutzung der Bauwerke.

Beton-Kalender 2005Fertigteile, TunnelbauwerkeTeile 1 und 2

2004. 1348 S., 1057 Abb., 258 Tab., Gb.

165,– *Fortsetzungspreis:

145,– *

ISBN: 978-3-433-01670-1

Die von der Fertigungsmethode beeinflusste Tragwerkplanung mit Betonfertigteilen wird detailliert und gemäß der Neufassung von DIN 1045 erläutert. Für Tunnelbauwerke werden die geo-mechanische Planung, die statische Berechnung und Bauverfah-ren sowie die neuesten Entwicklungen für Sicherheitsbetrach-tungen umfassend behandelt.

3Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Inhalt

04 Josef SeilerGeleitwort

05 Karin Lang, Dirk JesseVorwort

06 Doris Greiner-MaiJurysitzung und Verleihung der Auszeichnungen

08 Klaus StiglatFestvortrag

12 Auszeichnung zum Preis – Projektbeschreibungen■ Lange Brücke Potsdam■ Scherkondetalbrücke der DB AG■ Barmenia Hauptverwaltung Wuppertal■ Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, „Mariensteg“■ Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn

44 Beschreibung der weiteren Einreichungen■ Stabwerkskuppel über dem kleinen Schlosshof des Residenzschlosses

Dresden■ Elbebrücke Mühlberg■ Naturinformationszentrum Karwendel■ Fuß- und Radwegbrücke (Victor-Neels-Brücke) über den Urftsee im

Natio nalpark Eifel■ VitraHaus■ Rhein-Neckar-Arena Sinsheim■ DLB-DUB Hafenbrücke Wien■ ÖBB-Donaubrücke Tulln (A)■ Fußgänger-Passerelle Verzascatal (CH)■ RegioTram-Haltestelle im Hbf Kassel■ DB-Haltepunkt TU-Lichtwiese■ Seilverspannte Brücke über den Flughafendamm BAB A281 in Bremen■ Egg-Grabenbrücke■ Mörschbrücke in Berlin■ Havenbrücke Bremerhaven■ Stahlplattenfassade des Ozeaneums Stralsund■ Erweiterung und Umbau der Schachthalle für eine Büronutzung in Lünen■ Altstadtkreisel in Wernigerode■ Klimahaus Bremerhaven 8° Ost■ Gläserne Einhausung der Hochdrucktanks des IFW Dresden■ ROLEX Learning Center Lausanne■ Neues Porschemuseum in Stuttgart-Zuffenhausen■ Turm am Thurn-und-Taxis-Platz in Frankfurt■ Verwaltungsgebäude ZMS Schwandorf■ Europasteg über die Salzach bei Laufen–Oberndorf■ Überführung der Kreisstraße LIF 2 über die A 73 bei Lichtenfels■ Brücke über die Schenkendorfstraße in München■ Advanced Training Centre (ATC) in Heidelberg■ Wohngebäude Linienstraße 40 Berlin■ Ein Glashaus für das Limestor■ Holztragwerk für die neue Messehalle 11 in Frankfurt/Main■ Indemann■ Die neue Weltzentrale der Freudenberg Haushaltsprodukte GmbH,

Weinheim■ Neubau Logistic Center, VE Puffer■ Mobile Freibühnenüberdachung des Passionstheaters Oberammergau■ Riesentropenhalle Gondawanaland im Zoo Leipzig■ Jüdisches Gemeindezentrum Mainz■ Gärtnerplatzbrücke über die Fulda in Kassel■ Kreuzungsbauwerk A 98 bei Rheinfelden

106 Ernst & Sohn. Der Fachverlag für die Baubranche. Seit 1851.

12. Ingenieurbau-Preisvon Ernst & Sohn 2010

SonderpublikationBestellnummer:

21341103© 2011 Ernst & SohnVerlag für Architektur

und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

4 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Wettbewerbe sind die Aushängeschilderder freiberuflich und kreativ tätigen Ar-chitekten und Ingenieure. Seitdem inZeiten des Kostendrucks in den Bürosund der Überregulierung von Ingenieur-leistungen die Gelegenheiten für Son-dervorschläge im Rahmen von Vergabenvon Bauleistungen immer seltener wer-den und in Deutschland die Auslobungvon interdisziplinären Wettbewerben –aus welchen Gründen auch immer –quasi zum Erliegen gekommen ist, sindWettbewerbe wie der privat veranlassteIngenieurbau-Preis des Verlags Ernst &Sohn und der von der Bundesingenieur-kammer ausgelobte Deutsche Brücken-baupreis die wenigen Gelegenheiten,herausragende Ingenieurleistungen zupräsentieren und auszuzeichnen. DemAuslober des Ingenieurbau-Preises, demVerlag Ernst & Sohn, gebührt, zusam-men mit den Urhebern des Preises, desseinerzeitigen Verlagsleiters Ernst KarlSchneider und unserem Kollegen KlausStiglat, große Anerkennung für die Ge-legenheit, alle zwei Jahre diesen Spiegeldes aktuellen Standes der Ingenieurbau-

GELEITWORT

kunst beispielhaft für Deutschland,Österreich und Schweiz aufzustellen.

Es ist zugleich Segen und Fluch, dassder Ingenieurbau-Preis der gesamtenBandbreite der von Ingenieuren im Bau-wesen hervorgebrachten Arbeiten of-fensteht. Segen, weil auch eine Peti-tesse wie ein Wartehäuschen gegen einHochhaus in Position gebracht werdenkann; Fluch, weil das Spektrum der vor-gestellten Arbeiten es schwerlich er-laubt, diese miteinander zu vergleichen.

Als Mitglied der Jury, der vorzuste-hen ich die Ehre hatte, konnte ich einer-seits erfahren, wie schwer es sein kann,eine Auswahl treffen zu müssen; ande-rerseits war auch zu erleben, auf welchhohem Niveau die Diskussion bei derBewertung der einzelnen Beiträge, un-abhängig von der Größe des Objekts,geführt wurde. Den Mitgliedern derJury sei dafür herzlich gedankt.

Ebenso herzlich und mit großem Re-spekt danke ich im Namen der Jury unddes Verlags allen Teilnehmern, die sichder Mühe unterzogen haben, ihre Ar-beiten soweit schlüssig aufzubereiten,dass sie in ihren wesentlichen ingeniö-sen Inhalten einer Bewertung zugäng-lich wurden. Dies ist bei diesem „Wett-bewerb“ die eigentliche Herausforde-rung – die eigene Ingenieurleistung mitwenigen Sätzen zu erläutern; noch im-mer scheint dies den Ingenieuren eherschwer zu fallen. Kein Wunder: In Zei-ten, in denen sich die Inhalte der techni-schen Baubestimmungen schneller än-dern als je zuvor und in denen dieseUmfänge erreichen, die mit monströsnur unzulänglich beschrieben werdenkönnen, bleibt den Ingenieuren, so sie„am Puls des Geschehens“ bleiben wol-

len, zu wenig Zeit für die substantielleDarstellung ihrer Werke.

Dank und Anerkennung gebührendem Auslober, der es sich nicht nehmenlässt, trotz wirtschaftlich schwierigerZeiten diesen Wettbewerb alle zweiJahre durchzuführen und der signalisierthat, dass das auch in Zukunft so bleibensoll. Der Verlag Ernst& Sohn leistet da-mit einen wesentlichen Beitrag für dasAnliegen der am Bau tätigen Inge -nieure, ihre Arbeit gewürdigt zu sehenund sie einer breiteren Öffentlichkeit zu-gänglich zu machen. Der INGENIEUR-BAUKUNST eV, von dem der Verfasserdieser Zeilen in die Jury entsandt wurde,wird diese Aktivitäten mit allen Kräftenentsprechend seinen Möglichkeiten un-terstützen.

Meine Gratulation gilt den Pla-nungsteams der mit Auszeichnungenzum Ingenieurbau-Preis 2010 bedach-ten fünf Bauwerke. Ob im Neu- oderAltbau, Hoch- oder Brückenbau – allehaben sie Besonderes geleistet und her-vorragende Arbeiten präsentiert. DieAuszeichnung sei Anerkennung und zu-gleich Ansporn für ihre zukünftige Arbeit. Herzlichen Glückwunsch!

Dipl.-Ing. Josef SeilerINGENIEUR BAUKUNST eV Berlin

www.ingenieur-baukunst.de

5Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Bereits zum 12. Mal wurde im Januar2010 der Ingenieurbau-Preis von Ernst& Sohn ausgeschrieben. Ziel diesesPreises ist es, das Wirken und Gestaltender Bauingenieure bei der Verwirk-lichung hervorragender Bauwerke undDetaillösungen zu würdigen.

Die viele Bauingenieure bewegendeDiskussion um die (Un-)Sichtbarkeit undWertschätzung ihrer Leistungen lässt sichanhand zahlreicher tagesaktueller Themenaus Politik und Gesellschaft führen. Ob-gleich der deutsche Ingenieurbau in ter -national ein sehr hohes fachliches An -sehen genießt, ist die Wahrnehmungdieser Qualitäten in der Gesellschaftdoch vergleichsweise gering.

Dies zeigt die Bedeutung einessolchen Preises für den Berufsstand derBauingenieure. Umso mehr erfreut denVerlag Ernst & Sohn, dass der Ingenieur-bau-Preis auch in seinem 22. Jahr eine unvermindert hohe Akzeptanz undWert schätzung genießt, wie die erneutgestiegene Teilnehmerzahl und die Viel -falt der eingereichten Projekte zeigen.

Der Ingenieurbau-Preis wird seit 1987 – er wurde maßgeblich von Herrn Dr. Stiglat ins Leben gerufen und wardamals der einzige seiner Art – regel -mäßig im Abstand von 2 Jahren aus-gelobt. Eingereicht werden können Projekte und innovative Detaillösungenaus dem gesamten Spektrum der Inge-nieurtätigkeit. Es werden keine Kate-

gorien gebildet – der häufig durch dieArchitektur geprägte Hochbau steht alsoim direkten Wettbewerb mit den klassi -schen Disziplinen des Ingenieurbaus.

In diesem Jahr wurden insgesamt 45 Arbeiten eingereicht, über die An-fang Oktober 2010 eine 13-köpfige Juryzu beraten hatte. Eine der Bedingungendes Wettbewerbs ist, dass der zuvergebende Preis nicht geteilt werdenkann. Dies führte in diesem Jahr zueiner salomonischen Entscheidung. So stand am Ende des Tages dieEmpfehlung der Jury, keinen Preis zuvergeben und stattdessen insgesamtfünf besonders herausragende Projekte,die gleichzeitig so unterschiedlich inihrer Aufgabenstellung sind, mit einerAuszeichnung zu würdigen. Mit dieserEntscheidung wird dem gleichmäßig hohen Niveau, aber innerhalb der ver-schiedenen Aufgabengebiete sehr indi-viduellen Lösungen der ausgezeich-neten Projekte Rechnung getragen. DerVerlag Ernst & Sohn dankt an dieserStelle den Jurymitgliedern für ihr großesEngagement in der teils emotionalenund stets konstruktiven und weitsichti-gen Diskussion. Ganz besonderer Dankgebührt Frau Dr. Greiner-Mai, der ehe-maligen Chefredakteurin der ZeitschriftBAUTECHNIK, die in all den Jahren denPreis begleitet und auch die Ihnen vor-liegende Publikation redaktionell be-treut hat.

Alle 45 eingereichten Arbeiten wer-den auf den folgenden Seitenvorgestellt. Den Anfang machen diefünf ausge zeichneten Projekte. Sie wer-den in Wort und Bild ausführlich doku-mentiert, einschließlich der jeweiligenJurybegründung für die Auszeichnung.Die Reihenfolge der weiteren Projekteent spricht dabei keiner Rangfolge, son-dern dem Eingang der Bewerbungsun-terlagen im Verlag. Das Anliegen von Ernst & Sohn ist es, mit dem Ingenieur-bau-Preis die bereits erwähnte Band -breite der Projekte und Vielfalt der Inge-nieuraufgaben zu dokumentieren unddie besonderen Leistungen sichtbar zumachen. Abschließend möchten wir unsbei allen Teilnehmern des Wettbewerbsbedanken und Sie bereits jetzt für dieTeilnahme am nächsten Ingenieurbau-Preis 2012 motivieren.

Karin LangGeschäftsführerin Verlag Ernst & Sohn

Dirk JesseChefredakteur BAUTECHNIK

VORWORT

6 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Fünfundvierzig Projekte, eingereicht zum12. Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn2010, standen für die Jury am 1. Okto-ber 2010 zur Bewertung an. Wie mitdem Wettbewerb beabsichtigt und ge-wohnt, entfaltete sich vor den Jurymit-gliedern das gesamte Panorama beson-derer Aufgabenstellungen und entspre-chender Lösungsansätze, das sichinnerhalb von ca. vier aufeinanderfol-genden Jahren im Bereich des Bauinge-nieurwesens herauskristallisiert. Dabeizeichnet sich der Ernst & Sohn-Ingeni-eurbau-Preis nach wie vor dadurch aus,dass wir es nicht, wie etwa beim Deut-schen Brückenbaupreis oder bei den di-versen Architekturpreisen, mit einemKonglomerat ähnlicher Merkmale zu tunhaben, sondern dass jede Leistung ein-zeln bewertet werden muss und alsokeine vordergründige Vergleichbarkeitgegeben ist.

Wie immer war die Jury mit Bau in ge -nieuren aus Ingenieurbüros, dem Hoch-schulbereich, der Bauindustrie und denBerufsverbänden neu zusammengesetzt(s. Tabelle). Nach einer Begrüßung undder gegenseitigen Vorstellung der Betei-ligten wurden die Beurteilungskriteriendiskutiert und ein Juryvorsitzender ge-wählt. Einstimmig fiel die Wahl aufHerrn Dipl.-Ing. Josef Seiler, Geschäfts-führer der Ingenieurgruppe Bauen Karls-ruhe, hier in seiner Eigenschaft als Ver-treter des INGENIEUR BAUKUNST eV,der ebenfalls das Bewusstsein für dieLeistungen der Bauingenieure und alleanderen Ingenieurwissenschaften imBauwesen, für deren generelle und ins-besondere für deren kulturelle undkünstlerische Aspekte, in der Öffentlich-keit stärken will und den Verlag bei der

Jurysitzung und Verleihung der Auszeichnungen

Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Auslobung und Durchführung des Inge-nieurbau-Preises unterstützt.

In die Jury zusätzlich aufgenommenwurde Herr Dipl.-Ing. Dirk Jesse, seit Au-gust 2010 Chefredakteur der ZeitschriftBAUTECHNIK, der sich auch im Rahmender Vorjury außerordentlich verdient ge-macht hatte.

Obgleich in den 22 Jahren, in denender Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohnals eine der ersten derartigen Veranstal-tungen existiert, es gelungen schien, dieEntwicklung einer angemessenen Präsen-tationskultur der eigenen Arbeiten derBauingenieure zu fördern, zeigte auch dieDarstellung der Objekte zum diesjährigenWettbewerb immer noch erhebliche Defi-zite in Text und Bild. Dies behindert ei-nerseits die Arbeit der Jury, andererseitserfordert die überzeugende Ingenieurlei-stung eine adäquate Beschreibung. Esbleibt Aufgabe unserer Kollegen, daranweiterhin mit Engagement zu arbeiten.

Aus den eingereichten Projektenwählte die Jury in mehreren Bewertungs-runden fünf herausragende Lösungenaus dem Brücken- und Hochbau für diePreisvergabe aus. Trotz intensiver Diskus-sion konnte man sich auf eine einzelnebesondere Ingenieurleistung aus den fünfausgewählten Objekten nicht einigen, daalle fünf die Kriterien des Preises in beson-derer Weise erfüllen, jedes in seinem ei-genen speziellen Aufgabenbereich.

Weil nach den Statuten des Wettbe-werbs der Preis nicht geteilt werdenkann, entschied sich die Jury für eine Ver-gabe von fünf gleichwertigen „Auszeich-nungen zum Preis“. Der eigentliche „In-genieurbau-Preis von Ernst & Sohn2010“ wird also nicht verliehen. Stattdessen gibt es fünf „Auszeichnungen

Die Jury

Freiberufliche Bauingenieure/ IngenieurbürosDipl.-Ing. (ETH) Jürg Conzett, Conzett Bronzini Gartmann AG,Chur/SchweizDr.-Ing. Hans-Jörg Vockrodt, INVER-Ingenieurbüro für Verkehrs -anlagen GmbH ErfurtProf. Dr.-Ing. habil. Bernd Dressel,Sachverständigenbüro für Bautechnik,Dresden

Universitäten/Hochschulen Prof. Dr.-Ing. Michael Pötzl, FH CoburgProf. Dr. sc. techn. Mike Schlaich,Technische Universität BerlinProf. DDr. Konrad Bergmeister, Uni-versität für Bodenkultur Wien

BauindustrieDr.-Ing. Rainer Mallée, fischerwerke GmbH & Co.KG, WaldachtalDipl.-Ing. Jürgen Krampen, V+M Deutschland GmbH (vorm.Mannesmann), Düsseldorf

Verbände/VereinigungenDr.-Ing. Heinrich Schroeter, BayerischeIngenieurekammer-Bau, MünchenDipl.-Ing. Josef Seiler,INGENIEUR BAUKUNST eV, Berlin

EhrenmitgliedDr.-Ing. Klaus Stiglat, Karlsruhe

Ernst & SohnDipl.-Ing. Karin Lang, GeschäftsführerinDr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer, STAHLBAUDipl.-Ing. Dirk Jesse, BAUTECHNIK Dr.-Ing. Doris Greiner-Mai, Berlin

7Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

zum Preis“, die ohne Rangfolge im Fol-genden beschrieben werden sollen. Dieswird auch nach Ansicht des Verlags alsAuslober des Wettbewerbs der vorgefun-denen Situation im besten Sinne gerecht.

Jeweils eine „Auszeichnung zum Preis“im Wettbewerb Ingenieurbau-Preis vonErnst & Sohn 2010 erhalten – ohneRangfolge:

Lange Brücke PotsdamIngenieure: Klähne Beratende Inge -nieure im Bauwesen GmbH, Berlin (D)ausführende Firmen: Schäfer BautenGmbH Seddiner See; Sibau GenthinGmbH & Co KGArchitekt: Henry Ripke Architekten, Berlin (D)Bauherr: Verkehrsbetrieb PotsdamGmbH, vertreten durch SanierungsträgerPotsdam

Scherkonde-Talbrücke der DB AGIngenieure: DB ProjektBau GmbH, Leipzig (D)ausführende Firmen: ARGE Scherkondetalbrücke: Adam Hör-nig Baugesellschaft mbH & Co. KG,Aschaffenburg (D); Stutz GmbH, Kirch-heim-Kemmerode (D)Bauherr: DB Netz AG

Barmenia Hauptverwaltung Wuppertal (Deckensystem) Ingenieure: Ingenieurbüro SchülkeWiesmann, Dortmund (D)ausführende Firma: Köster GmbH, Osna -brück (D) (erweiterter Rohbau)Architekt: aiB – agiplan integrale Bau-planung GmbH, Duisburg (D)Bauherr: Barmenia Versicherungen eG

Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, „Mariensteg“Ingenieure: Dipl.-Ing. Erhard Kargel, In-genieurkonsulent für Bauwesen, Linz (A) ausführende Firmen: GLS Bau und Mon-tage GmbH, Perg (A), RW MontageGmbH, Perg (A)Lichtkunst: Waltraut Cooper, Wien (A)Architekt: Entwurf und Gestaltung:Dipl.-Ing. Erhard Kargel, Linz (A)Bauherren: Gemeinde Wernstein am Inn(A); Gemeinde Neuburg am Inn (D)

Verbreiterung und Sanierung derKennedybrücke in BonnIngenieure: Eiffel Deutschland Stahl-technologie GmbH, Hannover (D);Weyer Beratende Ingenieure im Bau -wesen GmbH, Dortmund (D)ausführende Firmen: Eiffel DeutschlandStahltechnologie GmbH, Hannover (D);ALPINE Bau Deutschland AG, Eching (D)Architekt: Grontmij GmbH, Bremen (D)Bauherr: Bundesstadt Bonn, Tiefbauamt

Feierliche Preisverleihung

Der Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohnist ein ideeller Preis, der für eine gemein-schaftliche Leistung vieler unterschied -licher Beteiligter und ihre Ergebnisse ver-liehen wird. Er besteht prinzipiell aus einer Edelstahl-Plakette, die am Bauwerkangebracht werden kann, und entspre-chend gestalteten Urkunden für diePreisträger. Für die parallel vergebenen„Auszeichnungen zum Preis“ erhaltendie Beteiligten gewöhnlich nur entspre-chende Urkunden. Der Besonderheit des12. Wettbewerbs zum Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn, bei der der ei-gentliche, singuläre Preis nicht verliehenwurde, sondern – quasi an seiner Stelle –fünf gleichwertige „Auszeichnungenzum Preis“, trägt der Verlag dadurchRechnung, dass er ausnahmsweise fürjedes ausgezeichnete Bauwerk eine Pla-kette mit den Urkunden verlieh. Die be-sondere Situation der diesjährigen Preis-verleihung bestand also in der Übergabevon fünf Edelstahl-Plaketten durch je ei-nen Vertreter des Verlags und der Jury.

Die feierliche Preisverleihung zum12. Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohnfand am 26. November 2010 im Hotel„Berlin, Berlin“ in Berlin statt. Geladenwaren die Auszuzeichnenden mit ihremUmfeld und zahlreiche Freunde und Ver-treter des Verlagshauses. Nach einer Be-grüßung durch die Geschäftsführerin vonErnst & Sohn, Frau Karin Lang, übernahmder Juryvorsitzende, Herr Dipl.-Ing. JosefSeiler, die Moderation der Veranstaltung.

Zunächst hielt Herr Dr.-Ing. KlausStiglat, der „Erfinder“ des Wettbe-werbs, der vor nunmehr fast 25 Jahren –nach einigen erfolglosen Bemühungen,Kammern und Verbände für das Vorha-ben zu interessieren – im Verlag Ernst &Sohn für diese Aktivität einen Partnerfand, die Festrede der diesjährigen Preis-verleihung. Er thematisierte die Notwen-digkeit des Preises und auch den Erfolg,der zur nun zum 12. Mal stattfinden-den Veranstaltung zu konstatieren ist.

Jurysitzung und Verleihung der Auszeichnungen

Lang Seiler

Danach nahmen Vertreter der ausge-zeichneten Objekte die Plaketten undUrkunden entgegen.

Im Anschluss an die Vorträge zu deneinzelnen Bauwerken, ihre spezifischenBedingungen und Herausforderungenund die Besonderheiten der jeweils ge-wählten Lösung ließ es sich die Ge-schäftsführung nicht nehmen, sich beiden langjährigen Protagonisten des In-genieurbau-Preises von Ernst & Sohn fürihr Engagement zu bedanken. Mit diesernoblen Geste verfügen jetzt auch HerrDr. Stiglat und Frau Dr. Greiner-Mai übereine „Ehrenplakette“, eine spezielle,persönliche „Auszeichnung zum Preis“.

Wie gewohnt klang der Abend aus beigutem Essen und Trinken, guten Ge-sprächen sowie der Pflege alter undneuer Kontakte zwischen Beteiligten,Veranstaltern und Gästen, und das ge-meinsame Anliegen, die Leistungen derBauingenieure nicht nur im eigenenKreis zu würdigen, sondern einer breite-ren Öffentlichkeit nahezubringen.

Dr.-Ing. Doris Greiner-Mai, Berlin

Auditorium

8 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Man muss fast dreißig Jahre zurückge-hen, um zum Anlass für den damalslängst überfälligen Ingenieurbau-Preiszu kommen. Zu Beginn der 80er Jahredes letzten Jahrhunderts ging es in einerimmer stärker anschwellenden Diskus-sion über eine sogenannte „Bauord-nung 2000“ auch – und letztlich vor al-lem – um die künftige Positionierungder Architekten und Bauingenieure imgesamten Baugeschehen. Es drohte diestaatlich verordnete Einrichtung eines„privilegierten Architekten“. Dazu habeich seinerzeit in drei „In eigener Sache“-Beiträgen als Schriftleiter der „Beton-und Stahlbetonbau“ mit den parallelenErfahrungen eines Beratenden und Prüf-Ingenieurs berichtet und Stellung bezo-gen (Oktober 1984, April und Novem-ber 1985).

Auslöser des Ganzen war: Zur Vorlagebei der „Arbeitsgemeinschaft der fürdas Bau-, Wohnungs- und Siedlungswe-sen zuständigen Minister der Länder(ARGEBAU)“ hatte ein eigens eingesetz-ter Arbeitsausschuss „Bauordnung2000“ zum Abbau der allseits festge-stellten Überregelungen, der überbor-denden Bürokratie und der zu ihrer Be-seitigung beabsichtigten Privatisierun-gen Vorschläge erarbeitet. Er empfahl,kurz gefasst, u. a. die folgende ein-schneidende Veränderung:

Für Entwurf und Durchführung einesBauvorhabens dürfe es nur einen Ver-antwortlichen geben; dieser müssehöchste Qualifikation besitzen, dannsei weniger Staat erforderlich. Das Inter-esse des Staates sei nur durch die un-mittelbare Sicherheit und Ordnungberührt, Sach- und Verbraucherschutzseien nicht seine Aufgabe.

FESTVORTRAG

Klaus Stiglat

Der Ingenieurbau-Preis des Verlags Ernst & Sohn –Warum und wie er entstanden ist

Dieser höchstqualifizierte Verantwort-liche sollte – nach diesen Vorstellungen –ein Architekt mit abgeschlossenem Uni-versitätsstudium und angehängter Refe-rendarzeit sein. Auf ihn sollte die ge-samte (!) Planungshoheit und der über-wiegende Teil der bei den Baubehördenliegenden Genehmigungsvollmachtübergehen. Alle übrigen am Bau betei-ligten Planer wären ihm untergeordnetgewesen, sie hätten ihre Planvorlagebe-rechtigung usw. verloren und wären da-mit entmündigt und entwertet worden.Die Konzentration dieser Machtfüllehätte weiterhin dazu geführt, dass der„privilegierte“ Architekt seine eigeneAufsicht geworden wäre.

Die Wellen schlugen mehr als hoch,die Ingenieurvereinigungen VBI und VPIhielten mit vielen freien Ingenieurenund auch Hochschullehrern dagegen.Der Vorschlag des Arbeitskreises 2000ist dann letztlich nicht der ARGEBAUvorgelegt worden.

Vor allem diese Vorgeschichte, inderen Ablauf ich teilweise mit einge-bunden war, brachte mich zum erneu-ten Nachdenken über unseren Beruf,unsere Aufgaben, unsere Stellung undunsere Verantwortung. Ich wollte nichtdie „Schuld“ bei anderen suchen,warum man uns so niedrig bewertete,warum man uns nicht ernst nahm mitunseren Kenntnissen und Leistungen,

9Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

und warum wir selbst so wenig An-strengungen unternahmen – was keineneue Erkenntnis war –, um aus demselbst mitgeschaffenen Schatten heraus-zutreten.

Auf der Mitgliederversammlung derBundesvereinigung der Prüfingenieure1984 in Aachen versuchte ich ersteSchritte mit einem Vortrag „Der Inge -nieur in der Gesellschaft – Anmerkun-gen zu einem Streitgespräch ohneEnde“. Das Echo war gut. Dann gingder Alltag weiter.

Im Januar 1985 schlug ich in einemausführlichen Brief an den Vizepräsiden-ten des VBI, Robert Hoff, die Einrich-tung eines Ingenieurpreises vor, der aufuns aufmerksam machen sollte. Hoffund ich hatten während der geschilder-ten Ereignisse viele und gute Kontakte.Der Vorschlag blieb ohne Erwiderung.

Im dritten meiner oben erwähntenBeiträge (November 1985) versuchteich, noch tastend, eine Ortsbestimmungfür unsere Profession und erwähnte dasNichtexistieren eines von Ingenieurenfür Ingenieure bestimmten Preises, umunsere Leitungen nach außen darzustel-len. Ein Echo blieb aus.

Aller guten Dinge sind drei: Im April1986 sandte ich einen entsprechendenVorschlag an den Verlagsleiter von Ernst& Sohn, Herrn Ernst Karl Schneider. Erwar studierter Bauingenieur und, wennauch schon lange im Verlagswesentätig, für unsere Probleme aufgeschlos-sen. Nach langen und intensiven Diskus-sionen über einen solchen Preis stimmteer zu. Im darauffolgenden Oktoberlegte ich ihm das gemeinsam erarbei-tete genauere Vorgehen nochmals dar;einen Monat später bat ich eine Reihevon mit der Praxis verbundenen Kolle-gen, u. a. die Professoren Josef Eibl, Jür-gen Ehlbeck, Gebhard Hees, JoachimLindner, Karlheinz Roik, Jörg Schlaich,den Architekten Christoph Sattler ausMünchen und Dr. Manfred Stiller vomDeutschen Beton-Verein, um ihre Mei-nung zu einem solchen Vorhaben. DieZustimmung fiel einhellig positiv aus.

Mit Ernst Karl Schneider und Profes-sor Grünewald vom Mutterverlag VCHChemie in Weinheim war bis Oktober1987 die endgültige „Satzung“ erarbei-tet und nach Abstimmung mit den ge-nannten Kollegen formuliert worden.

Zwischenzeitlich hatte das BüroStankowski und Duschek in Stuttgartdie Plakette und das Signet für den Preisentworfen. Es erinnert an einen räumli-chen Knoten, den Schnittpunkt vonKräften, in einer Konstruktion.

In den Januarheften 1988 von „Bau-technik“, „Beton- und Stahlbetonbau“und „Stahlbau“ erschien die erste Aus-lobung. So konnte das Preisgericht am

29. November 1988 in Weinheim in denRäumen der seinerzeitigen Muttergesell-schaft über 16 Bewerbungen beraten.

Einige Festlegungen, über die bei derEntstehung des Preises länger debattiertworden ist, sollen erwähnt werden.

Warum der Verlag Ernst & Sohn?Das hing nach dem Scheitern der ande-ren Versuche mit meiner Neigung zur –nicht nur – technischen Literatur zusam-men. Bereits als Student in Karlsruhehabe ich die meist blau eingebundenenBücher in den Bibliotheksregalen demheute fast 160 Jahre alten Verlag zuge-ordnet; (die Farbe des Springer-Verlagswar damals schwarz). Es war und ist diebreite Palette der bautechnischen Titelaus dem gesamten Bauwesen, die be-eindruckt. Ernst & Sohn verlegt für un-seren Beruf seit vielen, vielen Jahrzehn-ten fast alle wichtigen Beiträge: Ein Ver-lagsverzeichnis aus dem Jahr 1926,Ernst & Sohn wurde 75 Jahre alt, liestsich wie ein „Who is who“ der Vorväterund Väter unseres Berufs. Kleinlogel,Engesser seien genannt und vor allemFritz von Emperger, der 1905 zusam-men mit dem Verleger Georg Ernst dieZeitschrift „Beton und Eisen“, heute„Beton- und Stahlbetonbau“, begrün-det hat. 1925 wurde Georg Ernst vonder Technischen Hochschule Danzig derEhrendoktor in Würdigung seiner Ver-dienste um die Förderung der Techni-schen Wissenschaften, vor allem imBauwesen, verliehen. Das erwähnte Ver-zeichnis ist stetig fortgeschrieben wor-den, kein anderer mir bekannterdeutschsprachiger Verlag kann dieseTradition und Verbundenheit mit unsBauingenieuren vorweisen. Und letzt-lich: Seit 1975 war ich dem Verlag alsSchriftleiter von „Beton- und Stahlbe-tonbau“ verbunden, so lag dieserSchritt nun nahe.

Warum kein Preisgeld? Der Verlagspürt immer den Einfluss der Höhenund Tiefen im Baugeschehen. So wäre

Festvortrag Klaus Stiglat

ein Preisgeld von Anfang an so vorsich-tig anzusetzen gewesen, dass es nichtals Anreiz oder Anerkennung genügthätte. Wir waren uns sicher, der imma-terielle Wert, geschaffen mit der Aus-wahl und damit der Anerkennungdurch die Ingenieurkollegen und -kolle-ginnen und die Veröffentlichungen inden Zeitschriften des Verlags über dieJurysitzungen usw. würden dies sehrgut ersetzen. Der Verlag trägt seitdemdie nicht geringen Kosten für die Auslo-bung, das Preisgerichtsverfahren unddie Preisverleihung.

Warum keine Aufteilung des Preisesauf einzelne Sparten wie Brückenbau,Hochbau, Sonderbauten usw.? Das Auf-gabengebiet der Bauingenieure ist breitgefächert. Es fällt schwer, es so aufzu-teilen, dass alles für die jeweiligen Be-werbungen zutrifft. Kein Projekt, auchwenn es aus dem Rahmen fällt, aberder Bauingenieure zu seiner Lösung be-darf, soll ausgeschlossen werden. DiePreisgerichte sind jedes Mal gezwun-gen, die unterschiedlichsten Bauwerkemit ihrem Lösungsansatz, der Innova-tion, der Formgebung usw. zu verglei-chen. Das war bei keiner Sitzung ein-fach und auch für Fachleute nicht ohneweiteres nach dem ersten Augenscheinmöglich. Dieses Vorgehen erzwingteine, zunächst nicht für möglich ge -haltene, vergleichende Wertung der Projekte. Es wird damit gezeigt, dassschwierige Aufgaben und ihre aus-führungsreifen Lösungen nicht einerTeil-Disziplin allein inhärent sind. Wir ha-ben über Düker, Sanierungen, Wasser-bauwerke oder Fahrgeschäfte wie einerAchterbahn beraten und gegrübelt. Soentsteht nach außen ein Bild über dievielfältigen, oft unbekannten Herausfor-derungen, die Bauingenieure zu bewäl-tigen haben.

Manches wäre in diesem Zusam-menhang zu unserem in den Wettbe-werben sich spiegelnden Beruf anzu-

merken. Hier wie in den Fachzeit -schriften werden herausragende, be -merkenswerte, von Ingenieuren in Teilenoder insgesamt geplante Bauwerke vor-gestellt. Damit werden sie, wie entspre-chende Werke in der Architektur, in derLiteratur, der Musik, den darstellendenKünsten, der Öffentlichkeit zum Ge-brauch und auch zur kritischen Wertungübergeben. Kritiker begleiten die ge-nannten Sparten. Wenn sie die öffent-lich gemachten Ergebnisse des Nach-denkens und Gestaltens seriös einerÜberprüfung aus vielen Blickwinkelnunterziehen, ermöglichen sie es demBeschauer, Leser oder Zuhörer, sich einbesseres, umfassendes Urteil aus allemzu bilden.

Nun ist das von Ingenieuren GebauteTeil der Baukunst, die unteilbar ist, wieJörg Schlaich hervorzuheben nicht nach-lässt. Doch müssen wir konstatieren, dassunser Part innerhalb der Architekturkritiknicht vertreten ist oder nur mäßig, meistvon Unverständnis gezeichnet und mitfalschen Zuordnungen und unzutreffen-den Interpretationen behaftet.

Um Ingenieurbauwerken in einer se-riösen Konstruktionskritik als möglicherTeil der Architekturkritik gerecht zu wer-den, bedarf es eines anderen Verstehensund Wissens um das Gebaute, als in derArchitektenausbildung oder in den gei-steswissenschaftlichen Disziplinen ge-lernt. Besitzt man diese Grundlagen, sogilt es beim Bewerten, nicht in fachlicheUntiefen zu geraten, sondern in klaren,zutreffenden Formulierungen zu be-schreiben und zu erzählen. Unsere Mut-tersprache ist dafür hervorragend geeig-net, man muss sich nur ihres Arsenalsbedienen. Es bleibt letzten Endes beiuns selbst die Aufgabe hängen, über

10 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

unsere Leistungen zu berichten und zuerzählen und eine Kritiksparte auszubil-den. Dieses Erzählen könnten wir anHilfskräfte delegieren, wenn sie dasoben erwähnte Grundwissen besitzen.Hier und da geschieht dies bereits. Nursollten wir immer die letzte Kontrolleüber die Texte und, das ist ebenfallswichtig, bis hin zu den Quellenangabenund Literaturverweisen behalten. Ge-schieht dies nicht, so besteht die Ge-fahr, dass die von Ingenieuren bereitsveröffentlichten Beiträge vernachlässigtund die von „Heimatforschern“ hervor-gehoben werden, was den Wert einersolchen Veröffentlichung sicher etwasverfälscht und den Umfang unseres Mit-wirkens schmälert. Beispiele dafür gibtes ebenfalls.

Eine Anmerkung zum „Erzählen“:Der Schriftsteller Michael Crichton ver-merkte einmal, dass akademische Kreiseseit einigen Jahrzehnten eine ableh-nende, abschätzige Haltung hierzueinnähmen und stellte fest, der Rückzugder akademischen Intelligenz vom Er-zählen sei nur ein weiteres Bespiel ihrerradikalen Distanzierung von den Anlie-gen der gewöhnlichen Welt. Nicht nurunser bescheidenes Verharren im spar-samen literarischen Auftreten, auch dievon uns miterbaute Normenwelt be-stätigen dies. Bei der Waldschlößchen-Brücke in Dresden oder dem Umbaudes Bahnhofs in Stuttgart hat aus mei-ner Sicht auch die Sprachlosigkeit derIngenieure und Architekten zu denschrillen Reaktionen beigetragen.

Wie wäre es, wenn wir aus eigenerKraft, wenn auch nur langsam, Verän-derungen versuchten. Beispielsweise ei-nen kleinen jährlichen Preis auslobtenfür sprachlich und fachlich gut formu-

lierte Beiträge, Essays, kritische Betrach-tungen über von uns ausgeführte Bau-werke, gleichgültig welcher Art, – oder:Beiträge in den Fachzeitschriften bzw.Bücher zu dieser Thematik jährlich aus-zeichneten? Beides dürfte ein einfacherWeg sein, um Autoren, auch jüngere,anzuspornen, vom aufzählenden zumkritisch erzählenden Bericht vorzu-stoßen. Dem wissenschaftlichen An-spruch der Fachzeitschriften täte dies alles keinen Abbruch, im Gegenteil: Siewürden als Teil unserer fortgeschriebe-nen, jährlich gebundenen Geschichte anWert für unseren Beruf gewinnen. Undwarum sollte eines Tages in den Redak-tionen unserer großen Tages- oder Wo-chen-Journale nicht auch ein Bauinge-nieur Platz finden.

Dafür wird es, wenn es denn dazukommt, einige Zeit brauchen, wie beimIngenieurbau-Preis des Verlags Ernst &Sohn, der 1988 der erste Preis dieser Artin Deutschland war. Er hat, so ist anzu-nehmen, bei nachfolgenden, ähnlichenWettbewerben als Anregung und auchVorbild gedient. Das freut uns.

Ich danke dem Verlag Ernst & Sohndafür und für die über viele Jahrzehntenie aufgegebene Verbundenheit zu unsBauingenieuren. Frau Karin Lang, der Geschäftsführerin des Verlags, und denzahlreichen Mitarbeiterinnen und Mitar-beitern, u. a. Frau Dr. Doris Greiner-Maiund Herrn Dr. Karl-Eugen Kurrer, wieauch den vielen Mitgliedern in den bisherzwölf Preisgerichten danke ich ganzherzlich. Ich wünsche dem Ingenieurbau-Preis ein langes Leben, gute Bewerbun-gen und den künftigen Preisgerichten in-teressante und vertiefende Diskussionen.

Dr.-Ing. Klaus Stiglat, Karlsruhe

Festvortrag Klaus Stiglat

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

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A W i l e y C o m p a n y

K L A U S I D E L B E R G E R

Fuß- und RadwegbrückenBeispielsammlung

2011. S., Abb., Br.

ca. 49,90*ISBN 978-3-433-02937-4

Erscheint 2011

K L A U S I D E L B E R G E R

Footbridges

2011. pages with figures. Softcover.

approx. 69,–*ISBN 978-3-433-02943-53

Date of publication: 201

Bauingenieure mögen Fußwegbrücken mäßiger Breite und Traglasten weniger beach-ten als Straßen- und Eisenbahnbrücken von spektakulärer Spannweite und Konstruktion. Städtebauer und Landschaftsplaner hingegen erachten innerstädtische Rad- und Gehweg-brücken für weitaus entscheidender und veranlassen in der Regel Wettbewerbe. Da es keine einheitlichen Entwurfsrichtlinien gibt, bilden die Erfahrungen aus realisierten Brücken eine wichtige Informationsquelle für Planer. Das vorliegende Buch enthält über 100 Bei- spiele, die in den letzten zehn Jahren welt- weit gebaut wurden: offene Fuß- und Rad- wegbrücken, Viehtrieb- und Medienbrücken sowie einige geschlossene Verbindungsstege. Die Beispielsammlung ist nach Tragwerks- typen und Spannweiten gegliedert. Zu jeder Brücke gibt es eine kurze Darstellung der Randbedingungen und eine Bauwerksbe-schreibung, illustriert anhand von Fotos, Grund- und Aufrissen, besonderen Konstruk-tionsdetails. Somit bildet es eine Fundgrube für Bauingenieure.

Dipl.-Ing. Klaus Idelberger ist Bauingenieur. Auf dem Gebiet des Stahlbaus hat er zahl- reiche technische Dokumentationen heraus-gegeben. Für seine Brückensammlung hat er persön- lich weltweit an den Standorten recherchiert und die technischen Informationen aus erster Hand von den beteiligten Ingenieurbüros, Bauunternehmen und Baubehörden erhalten.

Literatur zum Brückenbau bei Ernst & Sohn

Über die Ursache von Schadensfällen und Einstürzen, die oft mit dem Verlust von Menschenleben verbunden sind, wird nicht gern öffentlich gesprochen. Aber aus Fehlern kann man lernen. Die Lehren und Erfahrungen aus den Schadensauswertungen führen zu mehr Sicherheit und oft zum Innovationsschub. Die Kenntnis der Schadensursachen ist Voraussetzung für ihre zukünftige Vermeidung. Mit diesem Buch liegt eine systematische Zusammenstellung von über 500 Versagens-fällen vor, die in besonderer Weise betrachtet werden: Sie werden nach dem Zeitpunkt

ihres Auftretens im Lebenszyklus der Brücke, z. B. im Bauzustand oder im Betrieb, und nach den Schadensereig-nissen, z. B. Anprall oder Erdbeben, geordnet. Die wich- tigsten Ursachen sind: menschliches Versagen, mangelnde Aussteifung, Materialversagen oder Überlastung. Es werden vorwiegend Brückeneinstürze, die in der Literatur wenig oder nach dem Urteil des Verfassers nicht vollständig oder nicht zutreffend behandelt sind, ausführlich analysiert. Mit Akribie gesammelt, kompetent und exzellent auf- gearbeitet und mit Mut präsentiert, ergibt dies eine un- verzichtbare Erkenntnisquelle für jeden Bauingenieur in der Praxis und für das Studium. Ein Katalog von Regeln wurde erstellt. Seine Beachtung kann helfen, Fehler bei Entwurf, Planung und Ausführung zu vermeiden.

J O A C H I M S C H E E R

Failed BridgesCase Studies, Causes and Consequences

2010. 321 pages. 120 fig. 15 tab. Hardcover..

79,–*ISBN 978-3-433-02951-0

AUSZEICHNUNG ZUM PREIS

Lange Brücke Potsdam

Ingenieure:Klähne Beratende Ingenieure im BauwesenGmbH, Berlin (D)

ausführende Firmen: Schäfer Bauten GmbH Seddiner See; Sibau Genthin GmbH & Co KG

Architekt: Henry Ripke Architekten, Berlin (D)

Bauherr: Verkehrsbetrieb Potsdam GmbH,vertreten durch Sanierungsträger Potsdam

13Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Lange Brücke Potsdam – Auszeichnung

1 Einleitung

Für den Neubau der Straßenbahn-brücken wurde im Dezember 2005 ineinem europaweiten VOF-Verfahren einbeschränkter Wettbewerb mit insge-samt fünf Teilnehmern durchgeführt.Die Wettbewerbsaufgabe bestand inder Planung eines Brückenzuges zwi-schen der Teltower Vorstadt mit demnaheliegenden Hauptbahnhof mit derhistorischen Mitte Potsdams, wobei dieHavelarme Alte Fahrt und Neue Fahrtunter Berücksichtigung der dazwi-schenliegenden Freundschaftsinsel zuqueren waren. Den 1. Preis des Wettbe-werbs erhielt der Beitrag der Arbeitsge-meinschaft aus Henry Ripke Architektenund dem Ingenieurbüro Klähne mit demLandschaftsarchitekten Jörg Michel.

Im Anschluss an den Wettbewerbwurde die Arge Klähne Ingenieure –Ripke Architekten mit der Gesamtpla-nung sowie Ausarbeitung der Aus-schreibungsunterlagen beauftragt. DieBearbeitung erfolgte im Zeitraum vonFebruar 2006 bis August 2007. Im Er-gebnis der Ausschreibung und des Ver-gabeverfahrens wurde im Februar 2008der Auftrag für die Ausführung desBauwerks an die BietergemeinschaftSchäfer-Bauten GmbH; Seddiner See,beton & rohrbau; Niederlassung Pots-dam und B.E.S.T. Bau, Potsdam zu ei-nem Zuschlagspreis von 6.654.409,22 €netto vergeben.

2 Historische Einordnung

Der Alte Markt am nordwestlichen Ha-velufer des Brückenzuges stellt die älte-ste Platzanlage der Stadt Potsdam darund war einst einer der schönsten PlätzeEuropas. Untrennbar mit dem Ensembledes Alten Markts verbunden war bis1945 das Potsdamer Stadtschloss, dasim Krieg schwer beschädigt und späterabgerissen wurde. Das Stadtschloss ent-steht zumindest in seiner äußeren Kuba-tur als Sitz des BrandenburgischenLandtags wieder.

Dort, wo heute die Lange Brücke dieStadtmitte mit der Teltower Vorstadtverbindet, befand sich bereits im Mittel-alter ein Havelübergang. Von 1958 bis1961 wurde eine vollständig neueLange Brücke errichtet. Dabei handelt essich um zwei Spannbetonbauwerke mitStützweiten von 36,65 m bzw. 51,70 mund einer Verkehrsbreite von 33,30 m.

3 Aufgabenstellung und Rand -bedingungen

Da für den Wiederaufbau des Stadt-schlosses eine Absenkung des Geländesauf das historische, etwa einen Meter

tiefere Niveau erforderlich war, musstedie Straßenbahntrasse zusätzlich zumnördlichen Ufer der Alten Fahrt abge-senkt werden. Beides war bei einer Wei-ternutzung des Brückenbestands nichtumsetzbar. Daher wurde entschieden,den Bau einer separaten Brücke, die nurdem öffentlichen Nahverkehr sowieFußgängern und Radfahrern zur Verfü-gung steht, vorzuziehen. Der Brücken-neubau sollte – mit einem lichten Ab-stand von nur 1,5 m – unmittelbar ne-ben der bestehenden Langen Brückeentstehen.

Bei der Lösung der Wettbewerbsauf-gabe waren die städtebauliche, land-schaftliche und denkmalpflegerischeEinbindung der Langen Brücke in dasGesamtvorhaben „Potsdamer Mitte“ zubeachten; hierbei spielte die Absenkungder Brückengradiente zur Erreichungder historischen Höhe eine dominie-rende Rolle. Wichtige innerstädtischeSichtachsen durften nicht eingeschränktwerden. Hinzu kam der Wunsch nacheinem Ausbau der Uferwege entlangder Havel, um so die südwestlicheSpitze der Freundschaftsinsel fürFußgänger besser zu erschließen.

Die südöstlich gelegene Neue Fahrtist eine Binnenwasserstraße, dement-sprechend war ein Lichtraumprofil von24,00 m × 5,30 m freizuhalten. Dienordwestlich gelegene Alte Fahrt wirdausschließlich durch nichtmotorisierteSportboote befahren. Entlang der AltenFahrt verläuft auf der Altstadtseite eineUferpromenade, die durch einenFußgängertunnel mit dem Schiffsanle-ger am Lustgarten verbunden ist.

Als Verkehrsträger der Brücken wa-ren eine zweigleisige Straßenbahn,

Busse des öffentlichen Nahverkehrs inder Straßenbahntrasse sowie ein Geh-und ein Radweg zu berücksichtigen. Zueinem späteren Zeitpunkt wurde eineBemessung der Brücken nach Brücken-klasse 30/30 gemäß DIN 1072 gefor-dert, um die Brücken im Bedarfsfalleauch als Ausweichtrasse für denStraßenverkehr nutzen zu können.

Neben den Tragfähigkeitsanforde-rungen waren die Gebrauchstauglich-keitseigenschaften, insbesondere durchBeschränkung der Verformungen fürden Straßenbahnverkehr und die Be-grenzung fußgängerinduzierter Schwin-gungen, sicherzustellen.

Der Baugrund im Bereich der LangenBrücke wird durch das sogenannte Pots-damer Sumpfgebiet bestimmt. Tragfähi-ger Baugrund steht erst in größeren Tie-fen an. Im Bereich der Neuen Fahrt wa-ren zudem noch die Holzpfähle undsteinerne Bauwerksreste der altenBrücke von 1888 vorhanden.

Eine Absenkung des Grundwasser-stands war aufgrund der Gefährdungdes nahen Bauwerksbestands (Setzun-gen) und der umliegenden Vegetationnicht zulässig.

4 Gestaltung

Die neue Brücke ist eine klassischeStadtbrücke, ohne übertriebene kon-struktive Gesten, die einen repräsentati-ven Stadtzugang schafft. Ausgehendvon dem Leitgedanken des „Sprungsüber die Havel“ setzt sich die Brückeaus einem großen Bogen über die NeueFahrt und drei sich proportional verklei-nernden Bögen über die Alte Fahrt zu-sammen. Beide Bauwerke werden so

Begründung der Jury

Der Entwurf der „Langen Brücke“ inPotsdam greift die städtebaulich an-spruchsvolle Innenstadtsituation mit demhistorischen Stadtschloss in der Nachbar-schaft und der unmittelbar daneben be-findlichen Spannbetonbrücke formal aufund übersetzt diese schlüssig.Die Formgebung orientiert sich im Be-reich der beiden Flussläufe konsequentan der Kontur der vorhandenen Spann-betonbrücke und erhält durch die ste-tig wachsenden Bögen aus dem Rand-feld eine Eigendynamik („Sprung überdie Havel“). Die Brücke ist als Additumeigenständig, aber nicht singulär.Die integrale Bauweise ermöglicht imZusammenspiel mit der Verbundfahr-bahnplatte die für den Schiffsverkehrerforderliche große Schlankheit. Da aufLager und Fahrbahnübergänge verzich-tet werden kann, ist die Konstruktion

robust und wartungsarm. Durch denEinsatz von Mikrobetonpfählen konntedie statisch günstige integrale Bau-weise einerseits und eine schonendeHerstellung der Gründung unmittelbarneben der bestehenden Brücke ande-rerseits erreicht werden. Der Stahlbo-gen ist feingliedrig, jedoch problemloszu warten. Die Textur ist schlicht, jedeOrnamentik wird vermieden. Form undProportion sind abgeleitet vom„Sprung über die Havel“; dies verhin-dert allerdings das statisch günstigereSprengwerk. Zwängungen aus Tempe-ratur bleiben aufgrund des sich vertikalbewegenden Bogens gering.Insgesamt verfügt die Brücke über einehohe städtebauliche, gestalterischeund technische Qualität. Der Innova -tionsgehalt besteht aus der Symbiosevon Form und integraler Bauweise.

thematisch zu einem Bauwerk zusam-mengezogen, reflektieren die Vorgän-gerbauten und stellen einen Bezug zuden angrenzenden Bestandsbauwerkenher.

5 Statische Überlegungenzum Tragwerk

Bei den statischen Überlegungen zurneuen Langen Brücke wurde zunächstder Blick auf die bestehenden Brückengelenkt. Bei den 1961 fertiggestelltenSpannbetonbauwerken mit bogenförmi-gen Unterseiten handelt es sich um Rah-menkonstruktionen. Die technisch hoch-interessante Bestandskonstruktion derbiegesteifen Brückenlagerung mittelsZug- und Drucklagern wird den ungün-stigen Randbedingungen vor Ort ge-recht; allerdings haben sich die Zuglagerim Bauwerk hinsichtlich der Dauerhaftig-keit als Schwachpunkt herausgestellt.

Aus statischer Sicht bestand die we-sentliche Aufgabe darin, ein Tragwerkzu entwickeln, welches bei der Brückeüber die Neue Fahrt eine Bauhöhe von1,47 m am kritischen Punkt zur Siche-rung des Schifffahrtsprofils nicht über-schreitet; die Brücke über die Alte Fahrtkonnte dem damit gewonnenen Kon-struktionsprinzip folgen. Nur mit einemrahmenartigen Tragwerk als Haupttrag-werk war die gestellte Aufgabe zu lö-sen. Damit stand schnell fest, dass eineprinzipiell ähnliche Lösung wie bei derbestehenden Langen Brücke erforderlich

14 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

war, ohne die Schwachstellen der vor-handenen Bauwerke zu übernehmen.

Ein rahmenartiges Tragwerk führtzwangsläufig zu großen Bauhöhen imBereich der Widerlager. Hier bot sich dieAuflösung der Rahmenecken zu einemSprengwerk an. Die Uferwege konntenin dem Bereich zwischen Druckstrebe,Fahrbahn und Widerlager angeordnetwerden. Die Widerlager wurden hierfüretwas zurückgesetzt, was unter stati-schen Gesichtspunkten sogar vorteilhaftist. Die Druck- und Zugstreben desSprengwerks sind über das Widerlagerkurzgeschlossen. Die Rahmeneckmo-mente werden hauptsächlich als vertika-les Kräftepaar und nur in geringem Um-fang als horizontale Kräfte in den Bodenabgeleitet.

Um das Tragwerk weiter zu verstei-fen, wurde die Rahmenkonstruktionvollständig in die Unterbauten einge-spannt und somit der Gedanke der voll-integralen Bauweise verfolgt. Damitwurde eine Vielzahl von Vorteilen er-reicht: Die Anfälligkeit für Schwingun-gen ist deutlich kleiner, Lager – auchZuglager – sowie Fahrbahnübergangs-konstruktionen und Schienenauszügefür die Straßenbahn entfallen.

Wegen der zu erzielenden großenSchlankheiten erschien der BaustoffStahl anstelle von Beton für den Über-bau als die beste Wahl. Allerdings ist dieSchwingungsanfälligkeit schlankerStahltragwerke bekannt, selbst bei Ab-stimmung in nicht durch Fußgänger er-regbare Frequenzbereiche können dieGebrauchstauglichkeitseigenschaften inhochfrequenten Bereichen negativ be-einflusst werden. Aus diesem Grundund auch wegen der Gefahr des Über-frierens von Stahlfahrbahnen wurde dieAnordnung einer Betonfahrbahnplatte,die mit dem Stahltragwerk in Verbundliegt, weiterverfolgt. Ein späteres unab-hängig erstelltes Schwingungsgutach-ten bestätigte diese Entscheidung.

Um die Bauhöhe weiter zu verrin-gern, wurden die Abstände der Längs-träger in Querrichtung auf 2,50 m optimiert. Diese Reihung von Längsele-menten kam den gestalterischen Vor-stellungen entgegen, weil sie das Prinzipder vielen parallelen Längstragglieder al-ter Eisenbrücken aufgreift. Um die La-

sten auf diese Längsträger möglichstgut quer zu verteilen, wurden nebender bereits vorhandenen Verbundfahr-bahnplatte zusätzliche stählerne Quer-träger eingefügt, welche zusammen mitden Längsträgern ein Trägerrostsystembilden. Diese stahlbautechnisch sehraufwendige Bauweise ist also auf reinstatische Notwendigkeiten zurückzu-führen, wirkt sich im konkreten Fall ge-stalterisch jedoch sehr positiv aus.

6 Beschreibung der Konstruktion

Die Straßenbahntrasse und der Geh-und Radweg verlaufen im Bereich derLangen Brücke nahezu vollständig in ei-ner Geraden. Die Längsneigung beträgtim Bereich der Neuen Fahrt konstant2,18 %, im Bereich der Alten Fahrtkonstant 2,93 %. Die Brücke über dieAlte Fahrt verfügt über eine Gesamt-länge zwischen den Widerlagern von68,35 m, die Stützweiten der „Bögen“betragen 30,30 m – 19,40 m – 13,00 m.Die Brücke über die Neue Fahrt hat einelichte Weite von 56,20 m bei einerStützweite des „Bogens“ von 46,00 m.Die Gesamtbreite beider Brückenüber-bauten beträgt einheitlich 15,50 m, da-von 6,50 m Straßenbreite für Straßen-bahn und Busse, 3,00 m Radweg und4,00 m Gehweg. Die Brückenflächender Neubauten betragen 1032 m2 bzw.849 m2.

Beide Brückenneubauten sind tiefge-gründet, wobei die statisch-wirtschaftli-che Optimierung des Entwurfs insge-samt drei verschiedene Gründungsartenergab:

Die Brücke über die Alte Fahrt ist inden Achsen 2, 3 und 4 auf 17 bis 22 m

Lange Brücke Potsdam – Auszeichnung

Längsschnitt

„Sprung über die Havel“

Stahlbaudetail

15Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

langen Ortbetonpfählen d = 0,88 m ge-gründet. Unter den Pfeilern sind dieBohrpfähle einreihig angeordnet, umeine möglichst weiche Lagerung inBrückenlängsrichtung zu erreichen. Inder Achse 1 machten die geringen La-sten aus dem Überbau und der großeAbstand zur bestehenden Brücke eineFlachgründung auf einer unbewehrtenUnterwasserbetonsohle als Bodenersatzmöglich.

Bei der Brücke über die Neue Fahrtliegen die Gründungen der Widerlagerin Bereichen, in denen sich noch dieHolzpfähle der alten Steinbrücke von1888 im Boden befinden. Hier kamensogenannte Mikropfähle zum Einsatz.Diese Pfähle bestehen aus einem Stahl-anker mit einem Durchmesser von63 mm; der Durchmesser des Gesamt -pfahls inkl. Zementmantel beträgt ledig-lich 178 mm. Mit diesem – im Verhältniszu Großbohrpfählen relativ kosteninten-siven – System ist ein Durchbohren alterMassiv- und Holzgründungen problem-los möglich. Die horizontalen Auflager-kräfte in Brückenlängsrichtung werdenanteilig über die geneigten Pfähle undüber die horizontale Bettung der Wider-lagerwände in den Baugrund ein -geleitet.

Die 1,00 m bzw. 1,20 m dickenPfahlkopfplatten der Widerlager konn-ten so hoch in die Ufer gelegt werden,dass eine aufwendige Wasserhaltung inden Baugruben entfiel. Nur in den Ach-sen 1, 2 und 3 mussten entsprechendtiefe Baugruben aus Spundwänden undeiner Unterwasserbetonsohle erstelltwerden. Die Pfahlkopfplatten der Wi-derlager reichen auf der Luftseite bisunter die Fußpunkte der Sprengwerkeund verfügen auf der Erdseite nur überrelativ kleine Sporne. So war eine sta-tisch günstige Positionierung der vorde-

ren Druckpfähle direkt unter denSprengwerkfüßen bei gleichzeitig aus-reichend großer Spreizung zwischenvorderer und hinterer Pfahlreihe mög-lich. Alle Pfahlkopfplatten wurden in Be-ton C 30/37 erstellt, nur in Achse 4 be-steht die Pfahlkopfplatte aufgrund derhöheren Beanspruchungen aus BetonC 35/45.

Bei den Widerlagern handelt es sichum kastenförmige Konstruktionen ausStahlbeton C 30/37. Angehängte Flü-gelwände stellen den Übergang zu denDammböschungen her. Die Außen-flächen der Widerlagerwände sind ausgestalterischen Gründen ca. 20° nachhinten geneigt. Alle Unterbauten wur-den ohne Scheinfugen ausgebildet.

An die Auflagerpunkte der Spreng-werke wurden besondere gestalte -rische Anforderungen gestellt, da diesePunkte sowohl optisch als auch erkenn-bar statisch von herausgehobener Be-deutung sind. Um einen möglichstkompakten Übergang vom Stahlüber-bau in den Beton der Unterbauten zuerreichen, bestehen die Sockel undPfeiler aus Beton C 50/60. In die Sockelund Pfeiler sind stählerne Kopfplattenmit angeschraubter Anschlussbeweh-rung einbetoniert.

Die Überbauten der beiden neuenBrücken sind als Verbundtragwerke miteinem Trägerrost aus Stahl S 355 und ei-ner schlaff bewehrten Fahrbahnplatteaus Ortbeton C 35/45 ausgebildet. DerTrägerrost setzt sich aus sieben nur 30bzw. 35 cm breiten Längsträgern imAbstand von 2,50 m bis 2,55 m undQuerträgern mit Abständen zwischen2,75 m und 4,90 m zusammen. DieSprengwerkträger unterhalb der Fahr-bahn liegen in einer Ebene mit den dar-über verlaufenden Längsträgern des Trä-gerrosts; sie sind in der Ansicht ge-

Lange Brücke Potsdam – Auszeichnung

Gründungsarbeiten

KlähneBeratende Ingenieureim Bauwesen GmbHInselstraße 6A, 10179 Berlin

Tel.: 030 - 27 56 39-0Fax: 030 - 27 56 39-11

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Konstruktiver Ingenieurbau

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Ausführungsplanung Waldschlößchenbrücke

Bautechnische Prüfung OU Rathenow

AusführungsplanungMittelkalorikkraftwerk Bremen

krümmt ausgebildet und binden in ei-nem fließenden Übergang in die Fahr-bahnlängsträger ein. Zusammen mit derveränderlichen Bauhöhe der Fahrbahn-träger ergibt sich so eine bogenförmigausgerundete Brückenunterseite.

Die äußeren Längsträger sind alsdichtgeschweißte Kastenprofile ausge-bildet; sie dienen gleichzeitig als Einfas-sung für die Betonplatte und als äußererSchrammbord und Brückengesims. Dieinneren Längsträger und die Querträgersind als offene I-Träger ausgebildet.

Die monolithische Einbindung derFahrbahnlängsträger in die Widerlagerwurde durch ein Hineinführen der Trä-ger in die Widerlagerwand realisiert.

Die beiden Brückenüberbautenkonnten in der Ausführungsplanung mitBlechdicken der Träger zwischen 12 und40 mm realisiert werden. Die Konstruk-tionsstahltonnage der Überbauten be-trägt insgesamt umgerechnet 240 kg/m2,der Bewehrungsgehalt der Fahrbahn-platten durchschnittlich 80 kg/m2. Vordem Hintergrund der extremen Schlank-heit der Brücken zeigen diese Werte die

16 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

hohe Leistungsfähigkeit der integralenBauweise.

7 Bauausführung

Bei der Herstellung der Pfahlgründun-gen wirkte sich der Umstand, dass dieausgeschriebenen Mikropfähle mit klei-nem und mobilem Gerät gebohrt wer-den, positiv aus. Beim Einbringen derMikropfähle wurden mehrfach, wie zuerwarten war, Holzreste durchbohrt,was jedoch nicht zu Verzögerungen derArbeiten führte.

Besonderes Augenmerk wurde aufdie Qualität der Sichtbetonoberflächengelegt. Eine Erschwernis stellten dabeidie nach hinten geneigten Außen-flächen der Widerlager und die querverlaufenden Trapezleisten dar. Umtrotzdem die gewünschte glatte, poren-freie Oberfläche und saubere Kanten zuerreichen, wurden in Zusammenarbeitmit dem ausführenden Betrieb die Be-tonrezeptur (hoher Feinkornanteil) unddie Form der Trapezleisten (Tiefe, An-zug) optimiert.

Die wesentlichen Randbedingungenfür die Montage der Stahlüberbautenwaren die Freihaltung der Schifffahrts-rinne der Neuen Fahrt sowie derschlechte Baugrund, der für Hilfsgrün-dungen zu einer unwirtschaftlichenBauweise geführt hätte. Im ausge-schriebenen Montagevorschlag wurdendaher Auflagerungen nur auf den voll-ständig erstellten Brückenunterbautenbzw. am teilmontierten Stahlüberbauvorgesehen.

Bei der Montage der Stahlüberbau-ten erfolgte entsprechend dem Aus-schreibungsvorschlag zuerst der Einbauder zwischen 12 und 16 m langenSprengwerkbereiche an den Widerla-gern. Diese Teile wurden durch Ver-schweißen mit den einbetoniertenGrundplatten und durch Betonieren derWiderlagerköpfe sofort fest mit den Widerlagern verbunden, um bei der fol-genden Montage der Mittelteile als Auf-lagerbock zu dienen. Die Montagestößezwischen den bereits fest montiertenund verschweißten Randsegmenten undden mittleren Segmenten mussten da-mit ohne Verschiebemöglichkeit der be-reits montierten Segmente erfolgen,was sehr hohe Toleranzanforderungenan die montierende Baufirma stellte.Hierzu war ein Temperaturfenster von 5 bis 15 °C beim Schweißen des letztenSegments über die gesamte Brücken-breite vorgegeben, um keine zusätzli-chen Zwangsbeanspruchungen in dasTragwerk einzuprägen.

Wegen der komplizierten Geometriedes Tragwerks war eine umfassendeStahlbauüberwachung erforderlich.Durch das Zusammenspiel zwischenTragwerksplaner, Stahlbaufirma undStahlbauüberwachung konnten auftre-tende Probleme im Stahlbau schnellgelöst werden.

Ein besonderes Problem stellte dieFußpunktausbildung in Achse 3 bei der

Lange Brücke Potsdam – Auszeichnung

Montage Betonieren der Fahrbahnplatte

Stahlträger mit Kopfbolzendübeln für den Verbund

17Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Alten Fahrt dar. Hier wurden Problemehinsichtlich der Toleranzen zwischen Be-tonbau und Stahlbau deutlich. Wegender bereits einbetonierten Grundplattenund des fertiggestellten Stahlbaus ohneBerücksichtigung von nachträglich ein-zubauenden Keilplatten gab es Klaffun-gen zwischen den beiden Stahlplatten.Durch Einbau nachträglicher Passstückeund durchgeführter Verfahrensprüfun-

gen für die zu schweißenden Nähtekonnten diese Probleme jedoch beho-ben werden.

Nach Fertigstellung des Stahlbauswurden die Fahrbahnplatten betoniert.Die gesamte Schalung wurde dabei di-rekt am Stahlbau abgehängt. Trotz derhohen Schlankheit der Bauwerke – diegeringste Plattendicke beträgt nur20 cm – konnte der Bewehrungsgrad

der Fahrbahnplatten in der Aus-führungsplanung auf ein baupraktischgut beherrschbares Maß begrenzt wer-den. Besondere Maßnahmen warendeshalb hier nicht erforderlich.

8 Zusammenfassung

Die neue Lange Brücke in Potsdam stellteine gelungene Verbindung gestalteri-scher und statischer Überlegungen dar.Die architektonische Leitidee des„Sprungs über die Havel“ nimmt in be-hutsamer wie eigenständiger Weise dieformalen Randbedingungen der Loka-lität auf, führt aber genauso zu einerüberzeugenden ingenieurtechnischenLösung. Besonders hervorzuheben isthier die Ausbildung des Tragwerks alsSprengwerk in Kombination mit einervollintegralen Bauweise.

Die neue Lange Brücke in Potsdamwurde bereits mit dem Sonderpreis desEuropean Steel Bridges Award in derKategorie „Straßen- und Eisenbahn-brücken“ ausgezeichnet.

Dr.-Ing. Thomas Klähne, Berlin

Klähne, Th., Einhäuser, O., Ripke, H., Löser-Fim-mel, R.: Neubau der Langen Brücke in Pots-dam. Stahlbau 80 (2011), H. 2, S. 81–92.

Lange Brücke Potsdam – Auszeichnung

Untersicht

Industriepark Am Werder

39307 Genthin

SIBAU Genthin GmbH & Co.KG Tel.: 03933 - 87 09 - 0

Fax: 03933 - 87 09 39

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Bauen auf Erfahrung im

– Ingenieurbau – Stahlwasserbau– Hafen- und Kaianlagenbau– Stahlhoch-, Stahlhallen- und

Stahlanlagenbau– Stahlbrückenbau– Stahlsonderbau

AUSZEICHNUNG ZUM PREIS

Scherkondetalbrücke der DB AG

Ingenieure: DB ProjektBau GmbH, Leipzig (D)

ausführende Firmen: ARGE Scherkondetalbrücke: Adam Hörnig Baugesellschaft mbH & Co.KG, Aschaffenburg (D); Stutz GmbH, Kirchheim-Kemmerode (D)

Bauherr: DB Netz AG

19Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Scherkondetalbrücke der DB AG – Auszeichnung

1 Aufgabenstellung

Im Zuge des Verkehrsprojekts DeutscheEinheit (VDE) Nr. 8 quert die Trasse derneuen Hochgeschwindigkeitsstrecke derBahn im Landkreis Weimarer Land nörd-lich der Gemeinde Krautheim das Talder Scherkonde – in Form der als semi-integrales Bauwerk konzipierten Scher-kondetalbrücke.

Alternativ zu den bei Eisenbahn-brücken meist anzutreffenden Hohlka-stenüberbauten kam entsprechend denAnregungen des Leitfadens „Gestaltenvon Eisenbahnbrücken“ [2] bei derScherkondetalbrücke ein gevouteterMittelträgerquerschnitt mit in den Über-bau eingespannten Stützen zum Ein-satz. Die Voutung und die dadurchmögliche geringe Bauhöhe in den Feld-mitten bieten dabei zusammen mit deninfolge der Einspannung sehr schlankgestalteten Stützen einen angenehmengestalterischen Kontrast zum gewohn-ten Erscheinungsbild von Talbrücken derDeutschen Bahn. Die Errichtung desBauwerks erfolgte mit einer unten -liegenden Vorschubrüstung.

2 Semiintegrale Bauweise

Eisenbahnbrücken müssen, vor allemsolche auf Hochgeschwindigkeits-strecken, enorme Anforderungen hin-sichtlich der Tragfähigkeit und Ge-brauchstauglichkeit erfüllen. Außerdemkommt der Sicherstellung einer hohenDauerhaftigkeit bei gleichzeitig mög-lichst geringen Unterhaltskosten einestetig steigende Bedeutung zu. Beson-ders die Gewährleistung der dynami-schen Stabilität und die Begrenzung derDurchbiegung wurden bisher nur durcheine sehr steife Ausbildung der Brücken-tragwerke realisiert. Eine derart hoheSteifigkeit wird bei vielen Eisenbahn-brücken durch eine massive Quer-schnittsausbildung und geringe Trag-werksschlankheiten erreicht.

Gerade bei geringerer Höhe der Gra-diente über Gelände ergeben sich dabeihäufig außerordentlich ungünstige, ge-stalterisch nicht befriedigende Propor-tionen. Verstärkt wird diese Situationzudem, wenn das Tragwerk, bevorzugtder Überbau, in mehrere unabhängigeEinzelbauteile (eingleisige Einfeldträger)zergliedert wird, um den Aspekt einerschnellen Auswechselbarkeit zu beach-ten. Die durch die Zergliederung verlo-rengegangene Systemsteifigkeit mussjedoch durch noch größere Querschnitt-steifigkeit ausgeglichen werden. Außer-dem verursachen viele Lager und Fugenerhöhten Inspektions- und Instandhal-tungsbedarf, die zu hohen laufendenKosten der Brückenerhaltung führen.

Zur Erhöhung der Robustheit undzur Verringerung der Instandhaltungs-aufwendungen, aber auch zur Verbes-serung der ästhetischen Kriterien,wurde daher in der jüngeren Ver-gangenheit nach neuen Konzepten derTragwerksgestaltung gesucht, welcheauf der Neubaustrecke Erfurt–Halle/Leipzig erstmals zur Realisierung gelang-ten. Ein wesentlicher Ansatzpunkt liegthier auf dem Entwurf von integralenbzw. semi-integralen Bauwerken, wel-che die erforderlichen Steifigkeitendurch monolithische Verbindung nahe -zu aller Tragwerksteile erreichen und da-durch auf eine übermäßig gedrungeneAusbildung der Querschnitte verzichtenkönnen. Damit lassen sich die Bauwerkewesentlich schlanker als ursprünglichgeplant ausführen, wobei gleichzeitigWartungsfreundlichkeit und Robustheitverbessert werden. Wegen ihres redun-danten Systemtragverhaltens vermögensie zudem auch außergewöhnlichenEinwirkungen besser standzuhalten.Einschränkungen hinsichtlich der einfa-chen Austauschbarkeit einzelner Über-bauten werden dabei in Kauf genom-men, da in der Regel bei einer Erneue-rung ohnehin das gesamte Tragwerkneu errichtet werden muss.

Eine Besonderheit beim Entwurf undbei der Bemessung von Eisenbahn-brücken ist die gegenüber Straßen-

brücken erheblich größere Beanspru-chung in Bauwerkslängsrichtung ausBrems- und Anfahrkräften. Während beiStraßenbrücken nach DIN-Fachbericht101 Abschnitt 4.4.1 die Bremslast füreine Brücke auf maximal 900 kN be-grenzt wird, ergibt sich bei Eisenbahn-brücken entsprechend Abschnitt 6.5.3eine Bremskraft bis zu 6000 kN. Die beiStraßenbrücken bereits oft angewandteForm der semi-integralen Bauweise ver-bindet den Überbau lediglich mit denschlanken Pfeilern, während an denmassiven Widerlagern und an den kur-zen und daher steiferen Pfeilern in denRandfeldern die Anordnung von ver-schieblichen Lagerungen erfolgt. Fürden Abtrag der Längskräfte bei Eisen-bahnbetrieb ist ein solches System je-doch nicht tauglich. Eine Überbeanspru-chung des Rahmensystems und viel zugroße Verschiebungen an den Brücken-enden wären die Konsequenz. Es istalso zwingend erforderlich, bei Eisen-bahnbrücken eindeutige und unver-schiebliche Festpunkte herzustellen.

Beim Entwurf der Scherkondetal-brücke wurde diesem Problem durch dieintegrale Verbindung des Überbaus miteinem der beiden Widerlager Rechnunggetragen. Das System entspricht derDarstellung b auf Seite 20. Zusätzlich zureffizienten Ableitung der Längskräftewird das Gesamtsystem von einem ver-

Begründung der Jury

Das Projekt erhält eine Auszeichnungfür eine herausragende Ingenieurlei-stung im Bereich des Brückenbaus. Dieim Rahmen der Neubaustrecke Halle–Erfurt der DB AG errichtete, 576,5 mlange Scherkondetalbrücke bestichtdurch die erstmals ausgeführte semi-in-tegrale Bauweise bei Bahnbrücken die-ser Länge sowohl durch ihren techni-schen Innovationsgrad als auch durchdie konsequente Umsetzung diesesKonzepts vom Entwurf über die Her-stellungstechnologie bis zur Aus-führung. Dies stellt eine Abkehr vonbisherigen Konstruktionsprinzipien(vorrangig der schnellen Austauschbar-keit der Überbauten) hin zu integra-len, unterhaltungsoptimierten Bauwer-ken im Hochgeschwindigkeitsverkehrdar. Erstmalig bei einer derart großenEisenbahnbrücke wurde weitgehendauf die sonst üblichen Fugen und Lagermit ihren bekannten Problemen ver-zichtet. Nur am östlichen Widerlagerwurde eine Fuge mit ±40 cm Spiel ausgebildet.Um die Zwängungen zu minimieren,wurde bei der Ausbildung der Pfeiler-gründung besonders auf eine ausrei-chende Nachgiebigkeit geachtet; zu-

sätzlich kam bei den Pfeilern ein Betonmit niedrigem E-Modul zum Einsatz. InVerbindung mit einer geschickten Wahldes bauzeitlichen Festpunkts im Bauzu-stand unter Herstellung teilweise schie-fer Pfeiler konnten die durch das Bau-werk aufzunehmenden Längsverfor-mungen aus Kriechen und Schwindenauf ca. 25 % gegenüber einer konven-tionellen Herstellung reduziert werden. Zusätzlich zur detaillierten Planung dereinzelnen Bauzustände war ein um-fangreiches Monitoring während derBauzeit erforderlich, um die berechne-ten Verformungen mit den sichtatsächlich einstellenden Werten ver-gleichen und Rückschlüsse auf dasTragverhalten ziehen zu können. Gegenüber der ursprünglich geplantenLösung mit Fugen an den Widerlagernund in Brückenmitte konnte das Bau-werk durch die semi-integrale Bau-weise wesentlich schlanker ausgeführtwerden. Auch das dynamische Verhal-ten konnte nachweislich verbessertwerden. Weiterhin ergeben sich durchdie Minimierung unterhaltsintensiverBauteile (Lager, Fugen) wesentlicheEinsparungen im Unterhaltungsauf-wand.

schieblichen Rahmen in einen unver-schieblichen überführt, was eine weitereVerbesserung der Randbedingungen fürdie Bemessung der Pfeiler bedeutete.

Bei größerer Entfernung der Pfeiler-achsen vom Festpunktwiderlager war zuprüfen, ob bei wieder ansteigendemGelände und damit kürzer werdendenPfeilern eine oder mehrere Stützen vomÜberbau entkoppelt werden mussten.Bei der Scherkondetalbrücke wurde dasfür die letzten beiden von insgesamt13 Stützenachsen sowie für das zweiteWiderlager vorgesehen. Die Lösung„semi-integral mit einem Festpunkt“ istauch bei längeren Bauwerken realisierbar.

3 Längsschnitt und Regelquerschnitt

Der Festpunktwechsel auf den endgülti-gen Festpunkt am Widerlager 0 erfolgteerst kurzfristig nach Fertigstellung desÜberbaus. Die Wahl dieser Richtung hatden Vorteil, dass Riegelstauchungen ausder elastischen Verkürzung des Über-baues durch die Vorspannung und dieauftretenden Kriech- und Schwindverkür-zungen bis zum Festpunktwechsel dieRahmenpfeiler zunächst in Richtung Wi-derlager 13 verformen. Die nach demFestpunktwechsel auftretenden restlichenÜberbauverkürzungen aus Kriechen undSchwinden wirkten dann gegenläufig zuden Verkürzungen vor dem Festpunkt-wechsel, was die Pfeilerkopfauslenkun-gen gegenüber der im Ausschreibungs-entwurf vorgesehenen ab schnittsweisenHerstellung des Überbaus ohne diesenFestpunktwechsel deutlich reduzierte.

Außerdem wurden einige Rahmen-pfeiler planmäßig um bis zu 10 cm geo-metrisch schief in Richtung Widerlager13 realisiert. Dies hatte vor allem dasZiel, dass die Pfeiler im Endzustand

20 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

möglichst geometrisch senkrecht ste-hen. Diese Schiefstellung hat zwar keineReduktion der Zwangsbeanspruchungaus Pfeilerkopfauslenkung zur Folge, allerdings reduzieren sich die im Knick -sicherheitsnachweis zu berücksichtigen-den Lastausmitten bezüglich des Pfeiler-fußes.

Bei der Ausführungsplanung wurdeein hohes Augenmerk auf diese Pfeiler-kopfauslenkungen und die damit ver-bundenen Bauwerkszwangsbeanspru-chungen gelegt. Zum einen wurdedurch eine Reduktion der Systemsteifig-keit die sich ergebende Zwangsbean-spruchung reduziert, und zum anderenwurden durch den gewählten Bauablaufdie auftretenden Pfeilerkopfauslenkun-gen minimiert.

4 Reduktion der Systemsteifigkeit

Um die Systemsteifigkeit zu reduzieren,wurden einige Änderungen zum Bau-werksentwurf vorgenommen.

Die Gründung der Rahmenpfeiler er-folgte, anstatt wie im Ausschreibungs-entwurf mit einem Pfahlbock mit achtGroßbohrpfählen DN 150 vorgesehen,mit einer Pfahlreihe mit fünf hochausge-lasteten Großbohrpfählen DN 120, wo-durch sich der Verdrehwiderstand derGründung deutlich reduzieren ließ. ZurReduktion der Beanspruchung derPfähle wurde nach dem Abstemmender Pfahlköpfe der Rahmenpfeiler einAufmaß vorgenommen und in Abhän-gigkeit von den ermittelten Lageabwei-chungen der Pfähle aus zulässigen Bau-toleranzen die Achse der Rahmenpfeilerim Zentimeterbereich so verschoben,dass die statisch wirksame Exzentrizitätminimiert wurde; das wurde allerdingsstatisch nicht in Ansatz gebracht.

Für die Pfeiler und den Überbauwurde ein Beton der Güte C 40/50 ver-wendet – bei der Wahl der Rezepturaber unter Beachtung einer durchge-führten Eignungsprüfung besondererWert darauf gelegt, dass der Pfeilerbe-ton einen möglichst kleinen E-Modulund der Überbaubeton einen möglichsthohen E-Modul aufweist. Das fand inder statischen Berechnung entspre-chend Berücksichtigung. Ziel war eswiederum, den Widerstand der Pfeilergegenüber einer Riegelverkürzung zuminimieren. Der hohe E-Modul für denÜberbaubeton wurde gewählt, um dieenormen Anforderungen an die Ge-brauchstauglichkeitsnachweise leichtererfüllen zu können.

5 Optimierung des Bauprozesses

Der Bauprozess wurde so optimiert,dass die tatsächlich am fertigen Bau-werk auftretenden Pfeilerkopfauslen-kungen minimiert wurden. Die Über-bauverkürzung bzw. -verlängerung auseiner Temperaturdifferenz konntendurch den Bauprozess nicht beeinflusstwerden. Deshalb richtete sich dasHauptaugenmerk auf die Überbauver-kürzungen aus der elastischen Verkür-zung aus dem Aufbringen der Vor-spannkräfte und den Überbaubewegun-gen aus Kriechen und Schwinden.

Zusätzlich wurden einige Rahmen-pfeiler mit Hilfe der Vorschubrüstung vordem Betonieren des jeweiligen Überbau-abschnittes elastisch um bis zu 10 cm inRichtung Widerlager 13 vorausgelenkt.Dafür war eine zug- und druckfeste Ver-bindung der Vorschub rüstung mit demÜberbau und dem vorderen Pfeiler erfor-derlich, die wiederum den Vorteil hatte,dass sie während des Betonierens desÜberbaues als horizontale Halterung desPfeilers wirkte und daher auf temporärePfeilerabspannungen gänzlich verzichtetwerden konnte. Die Pfeiler wurden freiauskragend auf das Auffahren der Vor-schubrüstung auf den Pfeiler bemessen.Zur Absicherung wird ein Draht zumzurückliegenden Pfeiler gespannt, an

Scherkondetalbrücke der DB AG – Auszeichnung

Reduktion der Systemsteifigkeit (Quelle Büchting + Streit AG)Semi-integrale und integrale Bauweise (Quelle: Curbach Bösche Ingenieur-partner)

Längsschnitt und Regelquerschnitt (Quelle: Büchting + Streit AG)

dem die zulässige Pfeilerauslenkung beiAuffahren der Vorschubrüstung markiertist. Bei Errei-chen der Auslenkung wurdedas Auffahren der Vorschubrüstung so-fort gestoppt und erst nach Beseitigungder Ursache für die erhöht auftretendeReibung am Pfeiler das Auffahren derVorschubrüstung fortgesetzt.

6 Temporärer Längsfestpunkt

Der späte Festpunktwechsel vom Wi-derlager 13 auf das Widerlager 0 hattezur Folge, dass im Bauzustand sehrhohe Kräfte am Widerlager 13 abzutra-gen waren. Es ergaben sich rechnerischim Grenzzustand der Tragfähigkeit beiBerücksichtigung eines starren Fest-punkts Druckkräfte (Richtung Widerla-ger 13) aus einer angenommenenÜberbauverlängerung aus Erwärmungvon 8,00 MN und Zugkräfte (RichtungWiderlager 0) aus einer angenomme-nen Überbauverkürzung aus Abküh-lung und aus Kriechen und Schwindenvon 16,00 MN. Da insbesondere diehohen Zugkräfte am Widerlager 13ohne aufwendige Zusatzmaßnahmennicht abzuleiten waren, wurde der tem-poräre Festpunkt so ausgebildet, dasser bis zu einer Zugkraft von 8,00 MNals starrer und danach als elastischer

Festpunkt wirkt, die Beanspruchung aufdas Widerlager von 16,00 MN auf10,00 MN reduzierend.

Baupraktisch wurde dies dadurch er-reicht, dass der Überbau mittels ver-bundloser Spannglieder zunächst mit

8,00 MN gegen das Widerlager vorge-spannt wurde. Bis zu einer Zugkraft von8,00 MN wirkte er damit als starrer Fest-punkt, nach Aufzehren dieser Druckvor-spannung kam die Federsteifigkeit derverbundlosen Spannglieder ins Spiel:Der Überbau löste sich rechnerisch beiMaximalbeanspruchung um 3 cm vomWiderlager 13. Dadurch wurde die sta-tisch wirksame Zugbeanspruchung aufdas Widerlager 13 im Grenzzustand derTragfähigkeit auf 10,00 MN reduziert,es musste also nur auf eine Festhalte-kraft von 10,00 MN bemessen werden,was ohne Vergrößerung der für denEndzustand erforderlichen Anzahl derGründungspfähle möglich war.

7 Summation der Bauzustände

Die Herstellung des Überbaus der Scher-kondetalbrücke erfolgte unter Nutzung

Scherkondetalbrücke der DB AG – Auszeichnung

Stahldruckstück als Bestandteil des temporärenLängsfestpunktes, mit Dehnungsmessgebern(Quelle: Fa. Hörnig)

Betonierplan mit Angabe der gewählten Betonverzögerung (Quelle Büchting + Streit AG)Temporärer Längsfestpunkt (Quelle: Büchting +Streit AG)

einer Vorschubrüstung in insgesamt 14Abschnitten. Genau wie bei konventio-nellen Brücken wurde eine statische Mo-dellierung für Beanspruchungen in verti-kaler Richtung nach dem Prinzip der„aufsummierten Bauzustände“ unterBerücksichtigung sämtlicher Zwi-schenzustände durchgeführt. Zusätzlichwaren jedoch wegen der monolithischenVerbindung zwischen Pfeilern und Über-bau auch zuverlässige Annahmen für diehorizontalen Pfeilerkopfauslenkungen inallen Bauzuständen zu treffen und dieAuswirkungen im Rahmen der Bemes-sung der Unterbauten einzukalkulieren.

Im Einzelnen wurden bei der Bemes-sung folgende Anteile untersucht:– Auslenkung durch Überbauverkür-

zung infolge Vorspannung des jeweilsletzten Abschnitts

– Auslenkung durch Überbauverkür-zung infolge abfließender Hydrata -tionswärme

– Auslenkung durch Überbauverkür-zung infolge Schwindens und Krie-chens des Überbaus unter Berück-sichtigung des unterschiedlichen Al-ters der einzelnen Abschnitte

– Auslenkung durch Überbaulängen -änderung infolge Schwankung derÜberbautemperatur.

Bei einer Regeltaktzeit von 14 Tagen jeTakt erstreckte sich die gesamte Über-bauerrichtung über ca. sieben Monate.Mit den Arbeiten am Überbau wurde imMärz 2009 begonnen, seine Fertigstel-lung erfolgte im Oktober 2009. ZurBerücksichtigung der jahreszeitlichenTemperaturänderungen wurde daherneben dem Ansatz einer bemessungs-wirksamen Temperaturschwankung imBauzustand auch eine Prognose zumVerlauf der mittleren Überbautempera-tur über die Bauzeit aufgestellt.

Die getroffenen Annahmen deckteneine gewisse Bandbreite von „zulässi-gen“ Situationen während dieser Phaseab. Es ergab sich jedoch die Notwendig-

22 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

keit der kontinuierlichen Kontrolle ver-schiedener Werte, um bei Abweichun-gen entsprechende Maßnahmen festle-gen zu können. Dazu gehörten unteranderem das Aussetzen eines Betonage-termins bei unerwarteten Temperatur-verhältnissen oder eine Regulierung derFesthaltung am temporären Längsfest-punkt in Achse 13.

8 Monitoring

Bei der Herstellung von Brücken in kon-ventioneller Bauweise genügt meist dieBegleitung des Bauprozesses durch Set-zungs- und Verformungsmessungen imSinne der ZTV-Ing Teil 1 Abschnitt 2.Maßgeblich sind hierbei die Erfassungund Überwachung der vertikalen Bewe-gungen und Verformung; längsgerich-tete Verformungen werden lediglichzum Einbau von Lagern und Übergangs-konstruktionen überprüft. Zum Bauzeit -ende festgestellte Abweichungen zuden theoretischen Ansätzen für dieÜberbauverkürzung infolge Kriechensund Schwindens oder für die Tempera-turansätze in den Bauzuständen könnenbei Bedarf durch ein Nachstellen der La-ger ausgeglichen werden.

Bei der Scherkondetalbrücke sind dielängsgerichteten Verformungen derÜberbauten hingegen von erheblicherBedeutung. Sie erzeugen im Bau- undEndzustand mitunter maßgebendeZwangsbeanspruchungen für die Unter-bauten, und nach Anschluss des Über-baus an die Unterbauten gibt es keineweitere Korrekturmöglichkeit. Es wardaher notwendig, während des gesam-ten Bauprozesses die im Vorfeld getrof-fenen rechnerischen Ansätze für die Er-mittlung der längsgerichteten Verfor-mungen durch ein erweitertesMessprogramm dauernd zu kontrollie-ren. Durch einen regelmäßigen Soll-Ist-Vergleich der Messungen mit den theo-retischen Werten konnte eine sichereHerstellung des Bauwerks im Rahmen

der in den Berechnungen getroffenenAnnahmen gewährleistet werden.

Wegen der Besonderheit des Bau-werks wurde deshalb in der ZIE zurScherkondetalbrücke und seitens desEBA gefordert, die gesamte Überbau-herstellung umfangreich messtechnischzu überwachen. Für jeden Bauabschnitterfolgten eine Auswertung der Messda-ten und ein Abgleich mit den in derAusführungsstatik festgelegten Grenz-werten.

9 Folge- und Unterhaltungsaufwand

Durch die gesamthafte Optimierung derBauwerks- und Gründungsgeometrieund die günstige Gestaltung des Bau -ablaufs wurde eine wirtschaftliche Er-richtung der Brücke erreicht. Die Vor-teile dieser neuen Bauweise liegen inder hervorragenden Tragwerksausla-stung, gepaart mit geringstmöglichenBreiten von 1,00 m bei den kurzen undbis zu 1,50 m bei den hohen Pfeilern.Durch den Wegfall der Lager in nahezusämtlichen Bauwerksachsen ist zudemeine weitgehende Wartungsfreiheit ge-währleistet.

Die Nachteile hinsichtlich einer nichtrealisierbaren partiellen Erneuerbarkeitdes 576,50 m langen Überbaus derScherkondetalbrücke werden von derDB Netz AG insbesondere im Hinblickauf deren Verantwortung an gestalte-risch in die bebaute Umwelt angepassteBauwerke bewusst in Kauf genommen.

Marx, S., Krontal, L., Bätz, S,; Vehlow, A.: DieScherkondetalbrücke, die erste semi-integraleTalbrücke der DB AG auf der Neubau streckeErfurt – Leipzig/Halle VDE 8.2. Beton- undStahlbetonbau 105 (2010), H. 3, S. 134–141.

Autoren dieses Beitrages:Dipl.-Ing. Stephan SonnabendBüchting + Streit AG, MünchenDipl.-Ing. Fritz TiarksAdam Hörnig Baugesellschaft mbH & Co. KG, Weimar-Legefeld

Scherkondetalbrücke der DB AG – Auszeichnung

Herstellung des Bauabschnittes 14/2 (Quelle Fa. Hörnig)

SEIT 50 JAHREN KOMPETENZ IM BRÜCKENBAU UND INGENIEURBAU

VORSTÄNDE:

DR.-ING. WALTER STREIT (VORS.) PRÜFINGENIEUR FÜR STANDSICHERHEIT Ö.B.U.V. SACHVERSTÄNDIGER

DR.-ING. REINHARD MANG

PRÜFINGENIEUR FÜR STANDSICHERHEIT MIT NIEDERLASSUNG FRIEDBERG

DIPL.-ING. STEPHAN SONNABEND

DR.-ING. ANDREAS JÄHRING

PROF. DR.-ING. MARTIN MENSINGER

PRÜFINGENIEUR FÜR STANDSICHERHEIT

VORSITZENDER DES AUFSICHTSRATS:

DIPL.-ING. FRANK BÜCHTING

BÜCHTING + STREIT AGGUNZENLEHSTRASSE 22 80689 MÜNCHEN TELEFON 089 / 54 61 50 - 0 TELEFAX 089 / 54 61 50 - 10 [email protected]

REFERENZPROJEKTE (AUSZUG):

SScherkondetalbrücke, NBS Erfurt - Leipzig/Halle:: Sondervorschlag und Ausführungsplanung

Saale-Elster-Talbrücke, NBS Erfurt - Leipzig/Halle:: Bautechnische Prüfung

Neubau EÜ Massetal, NBS Erfurt - Ebensfeld: Bautechnische Prüfung

Mainbrücke Miltenberg: Sondervorschlag und Ausführungsplanung

Neubau der Kauppentalbrücke, BAB A3: Bautechnische Prüfung

2. Strelasundquerung: Sondervorschlag und Ausführungsplanung Vorlandbrücken

> BERATUNG > BAUWERKSUNTERSUCHUNG > BAULEITUNG > TRAGWERKSPLANUNG > SICHERHEITSANALYSEN > AUSSCHREIBUNG > OBJEKTPLANUNG > GUTACHTEN > ENTWICKLUNG > BAUTECHN. PRÜFUNG > INSTANDSETZUNG > SCHWERTRANSPORTE > BAUÜBERWACHUNG > ERTÜCHTIGUNG > WETTBEWERBE

Wir verstehen uns als qualitätsbewussten Dienstleister für technisch anspruchsvollste Aufgaben bei der Planung von Brücken und anderen Bauwerken des konstruktiven Ingenieurbaus. Unsere Stärke sehen wir in der materialgerechten Kombination verschiedener Baustoffe und Bauverfahren bei konsequenter Verfolgung der Boden-Bauwerk-Interaktion. Unser Erfolg beruht auf innovativen Lösungsansätzen kombiniert mit jahrzehntelanger Erfahrung. Ganzheitliche Betrachtungsansätze im Hinblick auf Ressourcen schonende Lösungen sind für uns als Ingenieure mit Verantwortung eine Selbstverständlichkeit, ebenso die individuelle Betreuung jeder einzelnen Aufgabe.

Scherkondetalbrücke, NBS Erfurt - Leipzig/Halle

NACHHALTIGKEIT IST ÜBERLEBENSWICHTIG WIR STELLEN UNS DER VERANTWORTUNG B+S SPENDET MINDESTENS 1% SEINES UM-SATZES FÜR DIE ERHALTUNG DER UMWELT

AUSZEICHNUNG ZUM PREIS

Barmenia Hauptverwaltung Wuppertal

Ingenieure: Ingenieurbüro Schülke und Wiesmann, Dortmund (D)

ausführende Firma: Köster GmbH, Osnabrück (D) (erweiterter Rohbau)

Architekt: aiB – agiplan integrale Bauplanung GmbH,Duisburg (D)

Bauherr: Barmenia Versicherungen eG

25Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Barmenia Hauptverwaltung – Auszeichnung

1 Einleitung

Die Hauptverwaltung der BarmeniaKrankenversicherungen Wuppertal sollteerweitert werden. Zwei der vorhande-nen Bestandsgebäude waren technischabgängig (u. a. wegen Asbest). Weiter-hin bestand Erweiterungsbedarf fürSchulungsräume und Bürofläche.

Das Gebäude besteht aus drei Büro-riegeln über einem im Hang liegendenSockelbaukörper. Der Neubau erfolgt imlaufenden Betrieb der Hauptverwaltungunter Einbezug einiger bestehender Ge-bäude. Einer der Büroriegel überspanntdaher mit 40 m berührungslos eines derBestandsgebäude. Es entsteht eine40 m lange, 16 m breite und neun Ge-schosse hohe Büro-Brücke. Diese Abfan-gung besteht aus zwei in den Längsfas-saden angeordneten unterspanntenVierendeelträgern von 12 m Höhe und26 cm Breite. Dazwischen hängen fisch-bauchartig gekrümmte Verbunddeckenmit 16 m Spannweite, in deren Bauchsämtliche Haustechnikinstallation liegt.Die Bemessung der stählernen Abfang-träger aus S355 und S460 sowie derFischbauchdecken erfolgte nach demVerfahren plastisch-plastisch unterBerücksichtigung einer Fließzonenbil-dung.

2 Tragkonstruktion

Im Jahr 2001 erhielt die agiplan inte-grale Bauplanung (Duisburg und Mühl-heim) den Generalplanungsauftrag fürdie erforderlichen Baumaßnahmen, dasIngenieurbüro Schülke und Wiesmannfür die Tragwerksplanung. Es entstan-den drei Büroriegel von 67 m × 17 mGrundfläche. Die Riegel sind 7-geschos-sig, die statische Berechnung berück-sichtigte zusätzlich eine Aufstockungs-reserve von zwei Geschossen. Die Büro-riegel sind im Erdgeschoss und durchdie im Hang liegenden Untergeschosse

miteinander verbunden. Diese Sockelge-schosse haben Abmessungen von67 m × 121 m. Auf der Hangseite liegtein Untergeschoss mit 6 m Geschoss -höhe, auf der Talseite existieren zweiUntergeschosse. Unter dem Gebäudebefinden sich Medien- und Lüftungs-kanäle. Weiterhin gehört eine 50 m ×121 m große, dem Gebäude hangseitigvorgelagerte Tiefgarage zu den Neu-bauten.

Die Büroriegel sind in Stahlbeton-Skelettbauweise mit innenliegendemKern errichtet. Die Geschossdecken zwi-schen Kern und Fassade bzw. zwischenFassade und Fassade sind fischbauchar-tig mit einem Stich von 95 cm nach un-ten gebogen. Die tragende Betondeckeliegt dabei unten, der Bürofußboden istein aufgeständerter Hohlraumboden.

Die Decken tragen zum Teil als konven-tionelle, wenn auch gebogene Flach-decke mit 20 cm Dicke im Kernbereich,zum Teil als Schalendecke mit 16 cmDicke mit bis zu 16 m Spannweite inbeiden Richtungen. Die Decken sind miteiner Betonkerntemperierung versehen.

Teile des ersten Büroriegels über-spannen mit 40 m berührungslos einBestandsgebäude. Hier befinden sichzwei geschweißte, stählerne Abfangträ-ger in den Seitenfassaden des Riegels.Diese Träger sind 12 m hohe und 40 mlange Vierendeelträger mit 4 m × 4 mAchsmaschenweite. Um auch im Be-reich der Abfangung ein gleiches Er-scheinungsbild wie bei den konventio-nellen Gebäudeteilen zu erreichen, sinddie Gurte der Träger als Hohlkästen mit260 mm × 760 mm Außenabmessung

Begründung der Jury

Die Anerkennung gilt dem Decken -system. Die Decke spannt frei über die gesamteGebäudebreite mit ca. 16,5 m Spann-weite. Dies wird mit einem Verbundsys -tem erreicht. Eine Betonschale umhülltdie parabolisch gekrümmten Unter-gurte der stählernen Vierendeelträgeraus hochfestem Stahl. Der Beton wurdeauf einer an den Stahlträgern ange -hängten Deckenschalung gegossen. Erbeteiligt sich an der Aufnahme der Zug-kräfte aus Verkehrslasten und erhöhtdie Steifigkeit der Decke. Zusätzlich er-folgt durch die Betonschalen die Aus-steifung des Gebäudes. Auf die Betonschale wird ein Doppel -boden aufgeständert. Die entstehendenHohlräume dienen als Installations-kanäle. Der Brandschutz der Stahlkon-struktion erfolgt von unten durch dieBetonschale. Eine Betonkernaktivierungunterstützt die Klimatisierung des Ge-bäudes. Die Betonschale dient darüberhinaus dem Schallschutz.Anerkannt wird, dass die Deckenkon-struktion von unten sichtbar bleibt.

Durch die gekrümmte Deckenuntersichtergibt sich eine gute Führung des Ta-geslichts. Die variable Raumhöhe ent-spricht der unterschiedlichen Nutzung. Bei der Planung dieses Deckensystems„musste jeder Fachplaner ein Stück vonseiner ‚reinen Lehre‘ abweichen - derArchitekt mit der runden Decke vonden Ungerschen Quadraten, der Trag-werksplaner mit dem untenliegendenDeckenspiegel vom Verbundträger-Druckzonen-Optimum und der Haus-techniker von Abhangdecken und In-stallationsräumen ohne Tragwerksein-bauten. Als Ergebnis entstand so einein der Gesamtheit optimale Baukon-struktion.“ [Zitat der Entwurfsverfasser]Die Jury zeichnet aus, dass gegenübereiner konventionellen Verbunddeckebei dieser Lösung in einem einzigenBauteil die Belange von Architektur,Tragwerk und Gebäudetechnik hervor-ragend erfüllt werden. Sie bedauert,dass eine gleiche Qualität dieser Inge -nieurleistung sich nicht im Gesamtbau-werk widerspiegelt.

Isometrie des GesamttragwerksVisualisierung des Neubaus

und bis zu 50 mm Wanddicke ausge-führt. Die Pfosten haben einen Quer-schnitt von 260 mm × 660 mm.

Pfosten wie Riegel wurden aus S355bzw. in den Kreuzungspunkten ausS460 gefertigt. Die Vierendeelträger sindzur Verstärkung mit zwei Zugdiagonalenunterspannt, die von den äußeren Hoch-punkten über den Stützen zur Feldmitteüber drei Felder verlaufen. Die Diagona-len bestehen aus einem massiven Flach-stahl 450 mm × 120 mm aus S460.

Die Abfangträger lagern auf vierstählernen Megastützen, die ihre Lastenüber stählerne Fundamente direkt aufden anstehenden Fels bzw. hangseitigauf Bohrpfähle abgeben.

Kopfbolzendübel sind vor allem anden Enden der Träger auf den Stahl -unter gurt aufgeschweißt.

3 Zur Tragwerksplanung

Folgende Vorgaben waren zu beachten– Integration einiger Bestandsgebäude

in den Neubau– Bau bei laufendem Betrieb– nahtlose Verflechtung von Tragkon-

struktion und Gebäudetechnik– keine Eingriffe in bestimmte Be-

standsgebäude, insbesondere unter-halb Riegel 1

– strenge geometrische Vorgaben be-züglich des Rasters

– zurückhaltende Erscheinung der Kon-struktion

Riegel 1 (Brückentragwerk)– Brückentragwerk mit 40 m Spann-

weite– dazwischenliegende Geschossdecken

mit 16 m Spannweite– integrierte Gebäudetechnik– konzeptionell „einfacher“ Brand-

schutz– Begrenzung von Verformungen im

Brückenbereich (vertikal und auch horizontal, aufgrund der fehlendenAussteifung durch das zweite Trep-penhaus)

sonstige Baukörper– fugenlose Bauweise, Rissbreitenbe-

schränkung für alle Bauteile

26 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

– gleiche (Sichtbeton-) Deckengeome-trie in allen Riegeln, auch bei vollstän-dig unterschiedlichen Tragwerken

– Herstellung in Bauabschnitten mitmaximal sechs Tagen „Sperrpause“während vier Jahren Bauzeit

– schlanke Stützen in den Unterge-schossen, maximal 30 cm × 80 cm bei6,5 m Länge

4 Konstruktion

Fischbauchdecke/DeckenschaleIm ersten der Büroriegel spannen soge-nannte Fischbauchdecken zwischen inden Längsfassaden angeordneten Ab-fangträgern. Die Schalendecke wird imAbstand von 4 m durch Verbundträgerversteift. Der Zuggurt der Verbundträgerwurde im Bauzustand von einem hut-förmigen Vollstahl gebildet, der Ober-gurt ist ein stählerner Hohlkasten. Ober-und Untergurt sind durch Pfosten vier -endeelartig verbunden. Die Schalungund der „Frischbeton“ wurden an dieseStahlträger angehängt. Nach dem Er-härten des Beton wurden weitere Las -ten durch die gekrümmte untere Beton-schale und deren Bewehrung aufge-nommen, die Verbundsicherung erfolgtüber Kopfbolzendübel, die vor allem anden Enden der Träger auf den Stahlun-tergurt aufgeschweißt sind.

Dieser auf den ersten Blick etwas un-logische Verbundträger – Beton unten inder Zugzone, Stahl oben als Druckgurt –erfährt seine volle Berechtigung aus derintegral mit dieser Konstruktion verwo-benen Haustechnik, die den entstehen-den Hohlraum des Fischbauchs für Lüf-tung und Medienversorgung nutzt,ohne die Decke brandschutztechnischaufwendig durchdringen zu müssen.Weiterhin kann durch die Versorgungvon unten auf eine Abhangdecke ver-zichtet werden, und die Klimatisierungder Büros mit Hilfe einer Betonkerntem-perierung der Decken ist möglich.

Die Fischbauchform bietet zudemden Vorteil einer geringen Bauhöhe ander Fassade und somit viel Licht an denArbeitsplätzen, während nur im Kernbe-reich mit den Nebenräumen die lichteRaumhöhe geringer ist.

VierendeelträgerNach zahlreichen Variantenuntersuchun-gen bezüglich möglicher Abfangung(reiner Fachwerkträger, d. h. viele Diago-nalen, auffällige Sichtbehinderung; rei-ner 7-geschossiger Vierendeelträger,d. h. sehr hohe Kosten) entstand dasKonzept eines „unterspannten Vieren-deelträgers“ (Abk. UVDT), der in sechsFenstern eine „störende“ Diagonale hat,die anderen Fenster jedoch freilässt. Aus

Barmenia Hauptverwaltung – Auszeichnung

Querschnitt der Fischbauchdecke mit Verbundträger

Fischbauchdecke im Bauzustand

27Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

architektonischen Gründen sollte dieKonstruktion so wenig auffällig wiemöglich sein und sich in das 1 m breiteBandraster der restlichen Konstruktioneinpassen. Somit standen nur ca. 30 cm ×70 cm für die Trägerprofile zur Verfü-gung. Dies bedingte bei den rechtgroßen Vertikallasten – in Summe80 MN – gedrungene Querschnitte ausfür den Hochbau vergleichsweise dickenBlechen.

Der Vierendeelträger ist mit denFischbauchdecken mit in Trägerrichtunglängsverschieblichen Knaggen verbun-den. Die Decken erfahren somit keineLängskräfte aus dem UVDT, die Gurteder Abfangung werden aber durch dieDecken und die Stahlbetoner-schließungskerne stabilisiert. In der tal-seitigen Stirnfassade wird zusätzlichüber alle sieben Geschosse ein vertikalerstählerner Vierendeelträger angeordnet,um horizontale Belastungen und Verfor-mungen des Riegels zu verringern. Derin den Riegeln 2 und 3 vorhandene vor-dere Stahlbetontreppenhauskern ist imRiegel 1 nichttragend ausgeführt, da erim Bereich der Überbauung steht undsomit nicht gegründet werden kann.

5 Statische Berechnung Riegel 1

KerneDie Kerne der Riegel wurden als Falt-werk aus Quad-Elementen modelliert.Es erwies sich als zweckmäßig, das Re-chenmodell insoweit zu parametrisieren,dass es zum einen schon zu Entwurfs-zeiten mit grober Netzteilung analysiertwerden konnte und zum anderen späterfür die Genehmigungsplanung feinerdiskretisiert und um weitere Geometrie-angaben ergänzt eine gute Arbeits-grundlage bildet. Durch die somit mög-liche frühzeitige Visualisierung der Trag-werksplanung war die Kommunikationmit den Architekten vereinfacht, undBauherr wie Controller waren schon imEntwurf leichter von der geleisteten Ar-beit zu überzeugen. Selbst wenn einTGA-Planer im Begriff stand, alle bishererarbeiten Konzepte über Bord zu wer-

fen, konnte man aufgrund der „ein-drucksvollen“ FE-Modelle leicht daraufverweisen, wie weit die Arbeit schongediehen ist und welche Kosten somitdurch die Änderungen entstünden. Beialler Vorliebe für Rechnungen am Ge-samtmodell – aus diesen und vielen an-dern Gründen – war es bei einem Bau-vorhaben dieser Größe trotzdem not-wendig, den Baukörper in Teile zuzerlegen. So wurden für die Kernbe-rechnungen die Decken der Riegel nurüber Stabelemente mit einer horizonta-len Steifigkeit erfasst. In den Untersu-chungen der Abfangung waren wie-derum die Kerne als Stäbe abgebildet.Weiterhin gab es verschiedene Rechen-modelle für die Decken.

FischbauchdeckenZum Nachweis der Fischbauchdeckenim Riegel 1 kamen drei verschiedene Rechenmodelle zur Anwendung. Der ei-gentliche stählerne Fischbauchträgerwurde mit einem Quad-Stab-Modellanalysiert. Die Auflagerbereiche wurdenmit Quad-Elementen diskretisiert. In Trägermitte, mit etwas klareren Lastab-tragsverhältnissen, wurde ein Stabmo-dell an die Quad-Trägerenden ange-schlossen – über einen Stern sehr steifergewichtsloser Stäbe. Der je nach Bauab-schnitt sehr stark plastizierende Fisch-bauchtäger-Untergurt wurde über diegesamte Trägerlänge aus Quad-Elemen-

ten abgebildet. An diese Flächenele-mente schließen senkrecht stehendeStäbe zur Erfassung der Kopfbolzendü-bel an. Da in dem ersten Modell im Wesentlichen das Tragverhalten desStahlträgers interessierte, wurden dieBetonplatte und die in ihr liegendeLängsbewehrung über Fachwerkstäbemodelliert, die durch die Kopfbolzen-stäbe miteinander verbunden sind.

Dem Bauablauf folgend wurdendann die einzelnen Lasten aufgebracht:1. Frischbeton hängt inkl. Schalung am

Stahlträger, in diesem Zustand ist derUntergurt des Stahlträgers zu etwa98 % ausgenutzt.

2. Der Beton wird hart, die Schalungwird entfernt (Entlastung der Stahl-träger durch das Gewicht der Scha-lung).

3. Weitere Lasten werden aufgebracht,der Stahluntergurt des FBT kannkeine Lasten mehr aufnehmen undbeginnt zu fließen.

4. Die Kopfbolzendübelstäbe leitenweitere auftretende Zugkräfte in dieBewehrung bzw. in die „Betonfach-werkstäbe“ ein.

5. Je nach Nachweissituation (GZT –GZG) kann der Betonstab dabeiKräfte (bis zu einem bestimmtenMaß, nämlich der Rissschnittgröße)aufnehmen oder nicht.

An diesem Modell wurden alle Nach-weise des Stahlträgers und der Ver-bundsicherung inkl. Kriechen undSchwinden durchgeführt. Hieraus ergabsich auch die notwendige Zugbeweh-rung der Betonplatte (d = 8 mm alle10 cm, oben und unten). Der Nachweisder Verbindung der Betonplatte mitdem Stahluntergurt – der Auflagerung –wurde über eine Fachwerkmodell-Ana-logie geführt.

Zuletzt wurde das Tragverhalten dervergleichsweise weichen Schalendeckenim Übergang zu dem sehr steifen Kernbereich untersucht. Hierbei erfah-ren die Fischbauchträger eine Zwangs-

Barmenia Hauptverwaltung – Auszeichnung

Modell Fischbauchträger – Detail

Gesamtmodell des Knotens, Eckknoten unter Last

verformung analog zur Biegelinie derAbfangträger. Es bilden sich Span-nungskonzentrationen an denKernecken. Diese konnten durch einkragarmartiges Verlängern der Kern-wände in die Schale hinein verringertwerden.

Abfangung/UVDTDie Abfangung wurde als Stabwerk ab-gebildet. Die Interaktion mit dem Massiv -bau erfolgte über die Modellierung derDecken und Kerne als Stäbe. Grundle-gende Idee zur Konstruktion der UVDTwar es, in den hochbelasteten Rah-menecken des Vierendeelträgers keineStöße anzuordnen, sondern diese ausdem Knotenbereich heraus in den Stabzu ziehen. Somit bestand der Knotenaus zwei stehenden Blechkreuzen ausS460, in denen die eigentliche rahmen-artige Umkehrung der Biegemomenteerfolgt. An diese Kreuze schließen, imWesentlichen über Kehl- und nicht überStumpfnähte, die Zwischenstäbe ausS355 an.

Die Bemessung des Stabwerks er-folgte nach der Fließzonentheorie undnach Theorie II. Ordnung mit zuvor er-mittelten Beul- und Knickeigenformen.Hier waren jedoch etliche Probeberech-nungen an vereinfachten Systemen er-

28 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

forderlich, um sicherzugehen, dass dierichtigen Materialgesetzte, Sicherheits-beiwerte und Netzteilungen verwendetwurden. Gerade bei physikalisch nichtli-nearen Rechnungen an Stabwerken istdiese vorherige Prüfung und Kalibrie-rung unverzichtbar.

Da die aufgebrachten Schnittgrößennie 100-prozentig im Gleichgewicht ste-hen, ist es jedoch nötig, das Knotenmo-dell durch (weiche) Federn statisch be-stimmt zu lagern, am Besten als Ersatzfür einen angreifenden Stab und dessenSchnittgrößen.

Die zahlreichen Möglichkeiten zurwirklichkeitsnahen Modellierung vonHochbaustrukturen mit SOFiSTiK, ange-fangen von Kernaussteifungen bis zuDetailnachweisen an Rahmenknoten,ermöglichen eine durchgängige Bear-beitung auch nicht alltäglicher Bauauf-gaben. Entsprechende „Vorversuche“vorausgesetzt, ist die Glaubwürdigkeitder eigenen Rechenergebnisse sehrhoch. Als nicht unproblematisch erwiessich die Fließzonenberechnung desBrückentragwerks, da die Ergebnissenicht durch Handrechnungen oder ein-fache elastische Schnittgrößenermittlun-gen nachvollzogen werden können unddie Prüffähigkeit der Berechnungen so-mit erschwert ist.

Die rechnerisch ermittelten Über-höhungen und Durchbiegungen vonDecke und Brücke erwiesen sich bis aufeinige Millimeter als zutreffend. Verglei-che der Durchbiegung an einzelnen, ge-nau definierten Lastfällen, z. B. direktvor und nach dem Betonieren, bestäti-gen die Rechenansätze.

ErgebnisseAn der fertigen Deckenkonstruktionsind bis heute auch im Bereich einsprin-gender Ecken und trotz des gezogenBetons auf der „falschen“ Seite keineRisse mit dem bloßen Auge auszuma-chen. Die rechnerische Beschränkungder Risse durch eine physikalisch nichtli-neare Berechnung mit vorgegebenerBewehrung lieferte also hinreichend gutmit der Bauausführung übereinstim-mende Ergebnisse.

BeteiligteBauherr: Barmenia Krankenversicherungen aG,WuppertalProjektsteuerung: DU Diederichs, WuppertalObjektplanung: aIB agiplan Integrale Bauplanung, Duis-burgTragwerksplanung: Ingenieurbüro Schülke und Wiesmann,DortmundTGA-Planung: Schmidt Reuter, KölnIngenieurbüro Zammit, HannoverStatische Prüfung: Prof. Rothert, HannoverBodengutachten: IGW, WuppertalBrandschutz: BPK, DüsseldorfAusführung:GU Rohbau: Köster AG, OsnabrückStahlbau: Stahlbau Plauen, Plauen

Autor dieses Beitrages:Dipl.-Ing. Jörg WiesmannIngenieurbüro Schülke und WiesmannAm Zehnthof 14944141 DortmundTel. 0231 [email protected]

Barmenia Hauptverwaltung – Auszeichnung

Einheben der Träger bei der Riegelmontage

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

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A W i l e y C o m p a n y

Das Werk bietet dem Leser einen Überblick über die Grundlagen der technischen Schutz-maßnahmen gegen Lawinengefahren („Weißer Tod“) und stellt im Detail die Methoden der Planung, Konstruktion, Bemessung und Erhal-tung der Lawinenverbauung sowie temporärer technischer Maßnahmen dar.

Die weiteren Autoren:- Dr. Karl Gabl, Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik ZAMG, Innsbruck- Peter Gauer PhD., Norwegisches Geotechnisches Institut NGI, Oslo- DI. Matthias Granig, Stabstelle Schnee und Lawinen, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Schwaz- Dr. Robert Hofmann, Ingenieurkonsulent für Bauwesen, Perchtholdsdorf- Dr. Karl Kleemayr, Bundesforschung- und Ausbildungszentrum für Wald, Natur- gefahren und Landschaft BFW, Innsbruck- Dr. Stefan Margreth, WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF, Davos- Mag. Michael Mölk, Stabstelle Geologie, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Innsbruck- DI. Patrick Nairz, Lawinenwarndienst des Landes Tirol, Innsbruck- DI. Wolfgang Schilcher, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenver- bauung, Bludenz - DI. Christoph Skolaut, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Salzburg - DDI. Dr. Jürgen Suda, Universität für Bodenkultur, Institut für konstruktiven Ingenieur bau, Wien- Dr. Markus Stoffel, Universität Bern, Institut für Geowissenschaften/Dendrolabor- DI. Gebhard Walter, Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Innsbruck - Dr. Lukas Stoffel, WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF, Davos

In diesem Buch werden die Grundlagen und Re-geln für die Planung, Konstruktion, Bemessung und Errichtung von Schutzbauwerken der Wildbachver-bauung zusammengefasst. Es enthält eine funktio-nale und konstruktive Systematik der wichtigsten Bautypen und ausgeführte Beispiele.

Die Wildbachverbauung umfasst die Gesamt heit aller Maßnahmen, die in oder an einem Wildbach oder in seinem Einzugsgebiet ausgeführt werden, um insbesondere das Bachbett und die angrenzen-den Hänge zu sichern, Hochwasser und Feststoffe schadlos abzuführen und die Wirkung von Hoch-wasserereignissen auf ein zumutbares Ausmaß zu senken. Dazu gehören die Unterbindung der

Geschiebebildung und der Rückhalt von Verwitterungsprodukten, die Verbesserung des Wasserhaushalts und die unschädliche Ableitung von Wasser und Geschiebe in Wildbacheinzugsgebieten, die Beruhigung und Begrünung von Bruch- und Rutschungs-flächen, Maßnahmen, die der drohenden Entstehung von Runsen und Rutschungen entgegenwirken sowie die Betreuung und Instandhaltung der Wildbacheinzugsgebiete.

Die Konzeption und Bemessung von Schutzbauwerken stellt besondere Anforde-rungen an den Planer und erfordert umfassende Kenntnisse der in den Einzugs- und Risikogebieten ablaufenden Prozesse. Technische Standards für die Planung und Aus-führung sind nur lückenhaft vorhanden. Außerdem finden die einschlägigen Normen der Hydrologie, des Wasserbaus, des konstruktiven Betonbaus und der Geotechnik Anwendung.

In diesem Buch werden die wichtigsten Grundlagen und Regeln für die Planung, Konstruktion, Bemessung und Errichtung von Schutzbauwerken der Wildbachverbau-ung zusammengefasst. Es gibt einen Überblick über die grundlegenden Wildbach-prozesse und die davon ausgehenden Einwirkungen, enthält eine funktionale und konstruktive Systematik der Schutzbauwerke, stellt die hydrologischen, hydraulischen und statischen Grundlagen des Entwurfs und der Bemessung dar, fasst die wichtigs-ten Bautypen, ihre Bauteile und Funktionsorgane zusammen und enthält ausgeführte Beispiele.

K O N R A D B E R G M E I S T E R

J Ü R G E N S U D A

J O H A N N E S H Ü B L

F L O R I A N R U D O L F - M I K L A U

Schutzbauwerke gegen WildbachgefahrenGrundlagen, Entwurf und Bemessung, Beispiele

2009. IX, 211 Seiten, 193 Abbildungen, 50 Tabellen, Hardcover.

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F L O R I A N R U D O L F - M I K L A U

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Schutz vor Naturkatastrophen

AUSZEICHNUNG ZUM PREIS

Geh- und Radwegbrücke Wern-stein–Neuburg, „Mariensteg“

Ingenieure: Dipl.-Ing. Erhard Kargel, Ingenieurkonsulentfür Bauwesen, Linz (A)

ausführende Firmen: GLS Bau und Montage GmbH, Perg (A), RW Montage GmbH, Perg (A)

Architekt: Entwurf und Gestaltung: Dipl.-Ing. Erhard Kargel, Linz (A)

Lichtkunst: Waltraut Cooper, Wien (A)

Bauherren: Gemeinde Wernstein am Inn (A);Gemeinde Neuburg am Inn (D)

31Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, Mariensteg – Auszeichnung

Vorbemerkung

„Gestaltung = Mehrwert ohne Mehr-preis“Diese Behauptung möchte ich am Ma-riensteg von Wernstein – Neuburg be-weisen, einer grenzüberschreitendenGeh- und Radwegbrücke. Wären Sieund ich jetzt an diesem phantastischenOrt, ich müsste nichts erzählen, dasBauwerk würde für sich sprechen.

1 Geschichte und Motivation zum Brückenschlag

Das bayerische Neuburg am Inn und dasoberösterreichische Wernstein dürftenschon um 1050 in der Grafschaft Neu-burg-Formbach vereint worden sein. AlsFolge der napoleonischen Eroberungs-züge und des Aufstiegs von Bayern zueinem Königreich wurde mit dem Fürst-bistum Passau 1803 auch die gewach-sene Verbindung der beiden Gemein-den zerschlagen. Doch die Grenzzie-hung vermochte das Gefühl derZusammengehörigkeit nicht zu zer-stören – es wurde weiterhin hinüberund herüber – drent und herent – ge-heiratet. 1893 wurde der Betrieb einerSeilfähre aufgenommen. Ihre Einstel-lung 1961 nach einem schweren Unfallbedeutete eine wesentliche Zäsur.

Im Jahr 2003 konnte durch dasSchließen einer Partnerschaft die histori-sche Gemeinsamkeit neu besiegelt wer-den. Die guten nachbarschaftlichen undfreundschaftlichen Beziehungen solltendurch eine feste Verbindung in Form einer Geh- und Radwegbrücke weitervertieft werden. In der erstmalig in derGeschichte gemeinsamen Sitzung derbeiden Gemeinderäte von Neuburg amInn und Wernstein am Inn am 15. Juli2004 wurde der Bau einer Hängebrückeund der Abschluss einer Zweckvereinba-rung über die Finanzierung und Erhal-tung beschlossen.

Die Auftraggeber erhofften sichauch eine Belebung der gesamten Re-gion. Tatsächlich nutzen viele Radfahrerden Übergang in der prächtigen Land-schaft, da er die Entfernung von 16 kmzwischen den nächstgelegenen Brückenin Passau und Schärding gerade hal-biert.

2 Landschafts- und Ortsbild

Das Landschaftsbild im Bereich der Bau-stelle wird eindrucksvoll geprägt durchdie steile, bewaldete Innleite auf derSeite Neuburgs mit der krönendenBurg. In Kontrast dazu steht das ge-genüberliegende flache Ufer mit derGemeinde Wernstein. Ihr Ortsbild wirdebenfalls durch eine Burg bereichert. Siestand ursprünglich mit der Neuburg inVerbindung – die Maut war schließlicheine der besten Einkommensquellen derGrafschaft. Beachtenswert ist auch die

direkt am Inn stehende Mariensäule, einGeschenk des Kaisers Leopold I.

Der Fluss ist durch das Kraftwerk Ing-ling aufgestaut und hier bis zu 150 mbreit. An beiden Ufern verlaufen Stra -ßen; auf dem bayerischen sind Kraft-fahrzeuge ausgeschlossen. Auf dieserSeite liegt die Baufläche in einem Land-schaftsschutzgebiet nach der Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie.

Die spezielle Topographie, das subtileLandschafts- und Ortsbild sowie der Naturschutz fordern einen behutsamenUmgang mit diesem Umfeld. Die Ge-meinden luden daher zwei deutscheund zwei österreichische Ingenieurbüroszu einem Gestaltungswettbewerb ein.

Es hatte nur wenige Planungsvorga-ben gegeben: Pfeiler durften im Innnicht angeordnet werden. Über derMarke des Höchsthochwassers mussteein Freibord von 1 m eingehalten wer-den. Die Fahrbahnbreite wurde mit

Begründung der Jury

Die Geh- und Radwegbrücke Wernstein– Neuburg ist sicher nicht die erste ein-hüftige und leichte Hängebrücke. Aberdiese Minimalkonstruktion über den Innmit 144 m Spannweite führt überzeu-gend vor, wie weit das Ausreizen derLeichtigkeit getrieben werden kann.Nachvollziehbar aus dem örtlichen Kon-text heraus entwickelt und schön in dieUmgebung eingebettet, schwingt sichdie Fußgängerbrücke, deren Tragseile imBerg auf der Westseite des Inns rückver-ankert sind, mit minimalem Ma terial -aufwand in Richtung Wernstein.Der schlanke und zum Fluss leicht ge-neigte Mast ist wirtschaftlich undgleichzeitig gestalterisch gelungen ausBlechen zu einem Kastenquerschnittvariabler Breite gefügt. Alle Kompo-nenten der Brücke sind gewichtsmini-miert, farblich schön abgestimmt und

gestalterisch konsequent durchgebil-det. So führen die Geländer aus Maschendraht und die Gehwegein-deckung aus transluzenten und leichtauswechselbaren Gitterrosten auf ei-nem leichten Stahlträgerrost zu einemfast unsichtbaren Überbau. Der auchim Grundriss sehr schlanke Überbauwird durch zusätzliche, exzentrisch an-geordnete Horizontalseile ausgesteift,die der Brücke ihr Gesicht geben.So ist ein Bauwerk entstanden, das fastschwebend eine große Spannweiteüberbrückt und bis ins Detail liebevollgestaltet vorführt, wie nachhaltiges –weil materialminimiertes – Bauen an-sprechend und gleichzeitig wirtschaft-lich sein kann. Die Jury würdigt diesenEntwurf, der die Kriterien der Aus-schreibung besonders gut erfüllt, miteiner Auszeichnung.

MariensäuleDie Brücke in der Landschaft

2,70 m festgelegt. Das Brückensystemund das Material waren frei wählbar.Eine Jury aus Vertretern beider Länderbeurteilte nach folgenden Kriterien:technische Lösung, Gestaltung, Dauer-haftigkeit und selbstverständlich Kosten.

3 Entwurfsüberlegungen

3.1 Formale LösungBevor noch irgendwelche Lösungsmög-lichkeiten überlegt wurden, fuhr ichnach Wernstein und befragte die Leute,was sie sich vorstellten, womit sie lebenwollten, und erfuhr viel Nützliches.

Beim Entwurf dieser länderverbin-denden Brücke betrachteten wir das Er-fahrene nicht als Einschränkung, son-dern als Chance, ein unverwechselbaresund möglichst genau auf den Ort bezo-genes Bauwerk zu gestalten.

Selbstverständlich mussten die Ein-griffe in die empfindliche Flussland-schaft minimiert werden. Mit einem

32 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

möglichst filigranen, weitgehend „ent-materialisierten“ Bauwerk wollten wirdieses Ziel erreichen. Von allen ausführ-baren Lösungen erwies sich eine Hänge-brücke mit 144 m Stützweite am geeig-netsten.

Zwei Dinge bestimmten maßgeblichdie gewählte Form: zum einen die Ma -riensäule in Wernstein, der keine opti-sche Konkurrenz erwachsen durfte; zumanderen der steile Aufschwung der Inn-leite am anderen Ufer. Genau dieser Situation folgte die Auslegung der Trag-kabel: Von einem tiefliegenden Veran-kerungspunkt im Respektabstand zurMariensäule steigen sie in RichtungNeuburg zur Spitze eines nadelförmigenPylons an.

Diese Pylonspitze liegt genau überder Uferlinie. Die Pylonbasis wurde land-wärts zurückgesetzt und ermöglicht da-durch freie Fahrt auf der Uferstraße. DieNeigung des Pylons zum Fluss hin ver-mindert die Pylonhöhe.

Das damit einhergehende Ansteigender Rückhängekraft wurde durchHöherlegen der Verankerungen imHang ausgeglichen. Im Grundriss sinddie beiden Rückhängeseile gespreizt,auch die Tragseile laufen vom Pylonweg auseinander, um in zwei niedrigen,dreieckigen Widerlagerscheiben amWernsteiner Ufer verankert zu werden.

3.2 Konstruktive LösungDas Befahren der Brücke durch schwereFahrzeuge war von vornherein ausge-schlossen worden und die „Fahrbahn“somit nur für Fußgängerlasten zu bemes-sen. Somit konnte sie in leichter, schlan-ker Konstruktion ausgeführt werden.

Aus statischen Gründen wäre abertrotzdem ein über die gesamte Längedurchlaufender Balken mit einer gewis-sen Mindesthöhe erforderlich gewesen.Da uns diese zu groß erschien, entschie-den wir uns zu einer Radikalkur: Wirverzichteten auf diesen durchlaufenden

Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, Mariensteg – Auszeichnung

Längsschnitt im Entwurf

Querschnitt

33Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Balken und hängten ganz leichte Trägereinzeln an die Tragseile.

Das ist selbstverständlich nichtsNeues: Interessant ist, dass in Entwick-lungsländern solche Konstruktionenhäufig anzutreffen sind. Der Rückschlussdaraus: Sie sind einfach und kos ten -günstig zu erstellen. Diese Aufnahmevon einer mit Gebetsfahnen ge-schmückten Hängebrücke habe ich z. B.in Bhutan gemacht.

Neben einer sorgfältigen Durch -gestaltung aller Details bestand die weitere Aufgabe beim Mariensteg vorallem darin, dem System eine höhereSteifigkeit zu verleihen. Zu diesemZweck führten wir zwei zusätzlicheSeile ein. Sie verlaufen neben dem Gehweg und sind mit diesem durchauskragende Querträger verbunden.Weil diese „Windseile“ im Aufriss derFahrbahnkuppe folgen und im Grund -riss ebenfalls in Kreisbögen ausgeführtwurden, liegen ihre Krümmungsebenengeneigt im Raum. Sie sind daher in der Lage, lotrecht und waagrecht wirkende Kräfte aufzunehmen. Ent-scheidend war nun die folgende Maß-nahme: Durch Vorspannung des Sys -tems – und nicht durch Vergrößerungder Querschnitte und der Masse – wur-den die Steifigkeit gesteigert, die verti-kalen und horizontalen Verformungenvermindert und die Schwingungen be-schränkt.

Die angestrebte filigrane Konstruk-tion konnte damit verwirklicht werden.Für die Längsträger genügte eine Höhevon nur 15 cm – bei einer Spannweitevon 144 m. Als Fahrbahn wählten wireinen perforierten Blechprofilrost.

Die Windseile sind an beiden Ufernin den Widerlagern verankert, die Trag -seile im Widerlager Wernstein, dieRückhängeseile in eigenen Veranke-rungsfundamenten. Von diesen Stellenwerden die Kräfte durch Felsanker inden Boden weitergeleitet.

4 Die Herstellung der unsymmetri-schen Hängebrücke

Beim Entwurf einer Brücke halten wir esfür wichtig, auch schon die Ausführungmitzudenken und die gewählte kon-struktive Lösung daraufhin abzustim-men. Mit Hilfe eines Autokrans wurdezuerst der Pylon aufgestellt und mit denRückhängeseilen festgehalten. Er warnun die Umlenkstelle beim Einziehender Seile und der Mast für eine Behelfs-seilbahn. Einen zweiten Mast errichtetedie Montagefirma beim WiderlagerWernstein.

Mit Hilfe der Seilbahn wurden dieHauptquerträger versetzt. Schwindel-freiheit war dabei Voraussetzung.

Nun folgte der schon bei der Be-schreibung der konstruktiven Lösungdargestellte entscheidende Schritt: dieVorspannung des Systems. Diese gestal-tete sich besonders einfach: Allein das

Spannen der beiden räumlich ge-krümmten Windseile verleiht der ge-samten Struktur die gewünschte Steifig-keit. Die Fahrbahn liefert dazu keinenBeitrag.

Das Konzept der einzeln aufgehäng-ten Fahrbahnträger erwies sich auch beider Montage als überaus vorteilhaft: DieFahrbahn wurde einschließlich desBlechprofilrosts und der Geländer voll-ständig vorgefertigt. Die 4,5 m langenAbschnitte konnten in nur 3½ Tagenmit Hilfe der Seilbahn versetzt und ver-schraubt werden. Auf der Baustellemusste nicht mehr geschweißt werden.Das „Jahrhundertbauwerk für die ge-samte Region“ (Zitat des Bürgermeistersvon Wernstein) war bereit für die Erst-begehung.

5 Schwingungen

Für die extrem leichte Seilkonstruktionder Geh- und Radwegbrücke Wern -stein–Neuburg standen auch in der Lite-ratur keine Erfahrungswerte für Verglei-che zur Verfügung. Daher war die Fragenach dem Schwingungsverhalten be-sonders spannend und der Einsatz vonSchwingungstilgern von vornherein vor-gesehen. Unsere dynamischen Berech-nungen zeigten verschiedene Eigenfor-men und -frequenzen in jenem Bereich,der von Fußgängern angeregt werdenkann. Doch weil – wie im Allgemeinenimmer – die Dämpfung des Systems un-bekannt ist, war dennoch nicht mit Si-cherheit voraussagbar, bei welchen Fre-quenzen im realen Bauwerk tatsächlichResonanz auftreten würde.

Mit dem Auftraggeber war deshalbvereinbart worden, die Brücke fertigzu-stellen und sie – zunächst ohne Tilger –einfach auszuprobieren. Das Ergebnisfiel äußerst befriedigend aus. Alle Perso-nen – vom Bürgermeister bis zum Jog-ger – waren sich einig: Eigentlich gehtes ohne Tilger auch. Und so wurde die

Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, Mariensteg – Auszeichnung

Untersicht Brückendeck

Pylon

Hängebrücke in Bhutan

Brücke in einem Dreitagefest ab 2. Sep-tember 2006 eröffnet. Lediglich zurweiteren „Komfortsteigerung“ wurdendanach doch Tilger eingebaut.

6 Gestaltung = Mehrwert ohneMehrpreis

Die Geh- und Radwegbrücke Wernstein– Neuburg ist ein durchgestaltetes Inge-nieurbauwerk. Es gibt an ihm nichts,das notwendig hinzuzufügen wäre,aber auch absolut nichts mehr, was manwegnehmen könnte. Das Bauwerk fügtsich wunderbar in die Natur ein, es ver-steckt sich jedoch nicht. Mit dem perfo-rierten Blechprofilrost als Fahrbahn wirdder Eindruck des Schwebens vermittelt.Die Krümmungen der Seile, die verän-derliche Neigung und Länge der Hängerverstärken die Eindrücke der Benutzer.

Der Kräfteverlauf ist bis hin zu denWiderlager-Verankerungen gut nach-vollziehbar. Die Konstruktion kommtohne unbegründbare oder mutwilligeExtravaganzen aus und ist dennoch in-novativ und unverwechselbar. Die Un-symmetrie der Ansicht ist eine logische,nachvollziehbare Folge aus den Gege-benheiten des Umfelds.

34 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Bei der Planung verfolgten wir einenganzheitlichen Ansatz. Neben der Ge-staltung der Form bis in die kleinstenDetails umfasste dieser auch die Farbge-staltung und die Beleuchtung. „Tarn -farben“ wurden vermieden. Die linien-hafte, filigrane Trägerstruktur wurdedurch eine rotorangefarbene Beschich-tung akzentuiert. Demgegenüber nahmdie Farbe Anthrazit die Geländer in ihrerWirkung zurück. Die Seile, der Blech-profilrost und die Geländernetze bliebenin der Farbe ihrer Herstellung.

Die Beleuchtung sollte mehr eineWegmarkierung in der Dunkelheit alsein kräftiges Anstrahlen der Brücke sein.Die gewählte Lösung spiegelt einen Ent-wicklungsprozess wider, bei dem dieWünsche der Auftraggeber, des Natur-schutzes, der Hersteller mit denen desPlaners in Übereinstimmung zu bringenwaren. Auf unseren Vorschlag hinwurde Waltraut Cooper, eine internatio-nal tätige Lichtkünstlerin und mehrfacheBiennale-Teilnehmerin aus OÖ, zurLichtgestaltung eingeladen. Ihr Konzeptheißt „Peace line“: Zwei in die Fahr-bahnränder eingelassene LED-Bändererstrahlen in den Regenbogenfarbenund werden von den feinen Niro-Gelän-dernetzen reflektiert.

So werden auch in der Nacht dieForm und die Leichtigkeit der Brückeunterstrichen.

Das Bauwerk insgesamt zeigt, dassdie Gestaltung einer Konstruktion nichtmit zusätzlichem Aufwand verbundensein muss (außer durch Nachdenken).

Die Grenzbrücke erfüllt ihre Aufgabealso in der Realität und als Metapher.

Sie ist damit auch ein Beispiel dafür,dass – bei sorgsamem Umgang – Tech-nik die Natur nicht beeinträchtigenmuss, sondern Orte noch attraktivermachen kann.

7 Kosten und Folgemaßnahmen

Unser reduzierter Ansatz schlägt sich inäußerst geringen Herstellungskostennieder: einschließlich Straßenbau, Fluss -bau, Naturschutzmaßnahmen und Pla-nung 1,5 Mio. €; die Brücke allein nur1,0 Mio. € (einschl. MWSt).

Der Erhaltungsaufwand wird geringund die Dauerhaftigkeit hoch sein.

Die Brücke wurde in Österreich mit ei-ner Reihe von Auszeichnungen bedacht.In Deutschland wurde sie für den Deut-schen Brückenbaupreis nominiert und er-hielt den Renault-Traffic-Future-Award.

Schlussbemerkung

Es gibt leider wenig Entwicklung imBrückenbau in Österreich. Die Baufirmen,frühere Motoren des Fortschritts, habenkeine Konstruktionsbüros mehr. Zu die-sem Stillstand trägt auch wesentlich dashäufig praktizierte Ausschreibungssystembei, nach dem der „billigste“ Planer denAuftrag erhält. Das führt nur zur Opti-mierung der statischen Berechnung undZeichnung immer gleicher Tragwerkeohne Wiedererkennungswert. Neue,wirtschaftlichere und gut gestaltete Sys -teme bleiben auf der Strecke.

„Architektur ist die einzige Kunst,der man sich nicht entziehen kann“ –gilt auch für den Brückenbau. MillionenMenschen sehen diese Bauwerke anden Autobahnen – mehr als jemals einMuseum besuchen. Der Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn hilft mit, bewusstzu machen, dass Gestaltung einen Wertbedeutet.

Dipl.-Ing. Erhard Kargel, Ingenieurkonsulent für Bauwesen, Linz

Geh- und Radwegbrücke Wernstein–Neuburg, Mariensteg – Auszeichnung

30 m hoher Pylon, vom Brückendeck aus gesehen

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

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A W i l e y C o m p a n y

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H R S G . : K . B E R G M E I S T E R ,

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AUSZEICHNUNG ZUM PREIS

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn

Ingenieure: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH,Hannover (D);Weyer Beratende Ingenieure im BauwesenGmbH, Dortmund (D)

ausführende Firmen: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH,Hannover (D);ALPINE Bau Deutschland AG, Eching (D)

Architekt: Grontmij GmbH, Bremen (D)

Bauherr: Bundesstadt Bonn, Tiefbauamt

37Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Einleitung

Die Kennedybrücke liegt im Innenstadt-bereich der Stadt Bonn und überspanntden Rhein im Zuge der BundesstraßeB 56. Von Anfang 2007 bis Herbst2010 wurde die Rheinbrücke von 18 mauf 26,80 m verbreitert und umfassendsaniert. Hierzu erfolgte eine Erweite-rung der Nietkonstruktion aus dem Jahr1949 durch beidseitigen formgleichenAnbau von jeweils einem zusätzlichengeschweißten Brückenträger mitStützweiten von 99,22 m, 195,86 m,99,22 m. Die Bauhöhe beträgt 11,50 müber den beiden Strompfeilern und3,40 m in der Hauptöffnung. Die vor-handene Fahrbahn aus Tonnenblechenund Aufbeton wurde durch die Ober-gurte der neuen Träger als orthotropePlatte ergänzt. Es erfolgte eine aufwen-dige Verstärkung der Altkonstruktionmit dem Ziel, die Anforderungen dergültigen Normen zu erfüllen. Die Ken-nedybrücke ist die einzige innerstädti-sche Rheinbrücke in Bonn, so dass derStraßenbahn- und Straßenverkehrwährend der Bauzeit erhalten werdenmusste.

1 Planung, Ausschreibung

1.1 GeschichtlichesFür die Verbindung der Städte Bonnund Vilich (Beuel) wurde im Dezember1898 nach 33 Monaten Bauzeit die miteiner Gesamtlänge von 432 m für da-malige Verhältnisse längste Rheinbrückedem Verkehr übergeben (Bild 2).

Im März 1945, zwei Monate vorEnde des Zweiten Weltkriegs, wurde die „Alte Rheinbrücke“ durch deutscheTruppen zerstört. Bereits kurz nachKriegsende befasste sich der BonnerBauausschuss mit Plänen zum Bau einerneuen Rheinbrücke. Unter der Prämisse,die bei der Sprengung der „Alten Rhein-brücke“ unversehrt gebliebenen Pfeilerzu nutzen, entschied man sich zum Baueiner gevouteten Vollwanddeckbrückemit den Stützweiten des ursprünglichenBauwerks von 99,22 m – 195,86 m –99,22 m (Bild 1).

Über diese einzige innerstädtischeBrücke werden die Bundesstraße 56vierspurig sowie zwei Stadtbahngleiseund der Fuß- und Radverkehr überführt.In der außerordentlich kurzen Bauzeitvon 28 Monaten wurde die Brücke vonden Firmen Stahlbau Rheinhausen und

Grün & Bilfinger errichtet und am12. November 1949 für den Verkehrfreigegeben (Bild 3).

1.2 Zustand vor dem UmbauDie dreifeldrige, gevoutete Ganzstahl-brücke mit einem Stahlgewicht von ca.

Begründung der Jury

Das Projekt erhält eine Auszeichnungfür die beispielhafte Instandsetzung ei-nes bedeutenden Ingenieurbauwerks,womit die vorhandene Brücke in dieLage versetzt wird, die zeitgemäßenAnforderungen aus gewachsenem Ver-kehrsaufkommen unter Einhaltung deraktuell geltenden Bestimmungen zu er-füllen.Das bestehende Bauwerk, Baujahre1947–1949, ein Dreifeldträger, beste-hend aus vier Hauptträgern undSpannweiten von 99/200/99 m, wurdevon 18,00 m auf 26,80 m verbreitert.Die Rollenlager der Brücke waren ver-braucht und mussten ausgetauschtwerden.Nach der Instandsetzung erfüllt dasBauwerk die Anforderungen nach DIN FB 101-104. Dies wurde umgesetzt

durch beidseitige Anordnung von je einem zusätzlichen Hauptträger, diezunächst nur an zwei Stellen mit denbestehenden Trägern verbunden, wobeimittels gezielten Anhebens der neuenTräger die vorhandenen Hauptträgerentlastet wurden. Darüber hinaus wur-den die vorhandenen Tonnenblechedurch Anordnung von zusätzlichenLängsrippen zu orthotropen Plattenumgewidmet. Die Arbeiten wurden imWesentlichen unter Aufrechterhaltungdes Verkehrs ausgeführt.Das Projekt ist in seiner Komplexität,der logistischen und konstruktivenSchwierigkeiten wegweisend für denErhalt der vorhandenen Bausubstanz imBrückenbau vor dem Hintergrund der indieser Beziehung anstehenden Heraus-forderungen der kommenden Jahre.

Bild 1. Übersicht Kennedybrücke

Bild 2. Alte Rheinbrücke um 1900

4550 t besteht aus vier parallelen, in ei-nem Abstand von 3,85 m angeordnetengenieteten Hauptträgern aus dem Ma-terial St 52. Die Hauptträger sind mitgenieteten Querverbänden ausgesteift.Die Bauhöhe der gevouteten Haupt -träger variiert von 4,50 m an den Wi-derlagern, über 10,50 m an den Pfeilernbis 3,00 m in Feldmitte. Die Fahrbahnder genieteten Stahlkonstruktion bildenausbetonierte Tonnenbleche.

Der 800 mm breite Untergurt mit ei-ner Grundlamelle von t = 17 mm ist ent-sprechend der Beanspruchung abgestuft.Die Geh- und Radwege bestehen ausquer orientierten Betonplatten, die sichauf Längs- und Randträger abstützen.

Bei der Brückenprüfung im Jahre2003 wurden erhebliche Korrosions-schutzschäden an der Tragkonstruktionder Geh- und Radwege festgestellt.Trotz zusätzlicher Sicherungsmaßnah-men mussten die Geh- und Radwege ab2005 aus Sicherheitsgründen gesperrt

38 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

werden. Die Fußgänger wurden nun aufden beiden äußeren Fahrspuren ge-führt, der Autoverkehr teilte sich denMittelstreifen mit der Straßenbahn.

Weitere Untersuchungen ergaben:– Abrostungen an der Stahlkonstruk-

tion– nicht funktionierende Entwässerung– undichte Fahrbahnabdichtung– nicht funktionierende Rollenlager– schwere Schäden im Korrosions-

schutz.

Aufgrund der vorgenannten Schädenund der in Laufe der Jahre stark ange-stiegenen Verkehrsbelastung war dieStandsicherheit des Bauwerks auf län-gere Sicht nicht mehr gegeben.

1.3 AusschreibungsplanungDie Stadt Bonn erstellte zusammen mitdem Ingenieurbüro BGS einen Aus-schreibungsentwurf für die Sanierung,

Ertüchtigung und Verbreiterung des vor-handenen Bauwerks. Grundlagen desEntwurfs sind:– Erhalt der bestehenden Überbau -

konstruktion zur Schonung der Res-sourcen

– Erhalt des städtebaulichen Gesamtbil-des

– Aufrechterhaltung des öffentlichenPersonennahverkehrs, des Individual-verkehrs und des Rad- und Gehweg-verkehrs während der gesamten Bau-zeit

– Nutzung der vorhandenen Gründun-gen und Pfeiler

– beidseitige Verbreiterung des Bau-werks von 18,00 m auf 26,80 mdurch jeweils einen zusätzlichenHauptträger mit orthotroper Platte(Bilder 4 und 5)

– Sanierung und Verstärkung der Alt-konstruktion

– Entlastung der Altkonstruktion durchAnheben (Vorspannen) der Neukon-struktion

– Erneuerung der Brückenlager undÜbergänge

– Erneuerung der Brückenentwässe-rung

2 Statisch-konstruktives Konzeptder Überbauverbreiterung

2.1 Tragsicherheit des alten Bau-werks in der Bauphase

Neben der Vergrößerung der Brücken-nutzfläche sollte im Zuge der Verbreite-rung auch eine dauerhafte Sanierungbzw. Ertüchtigung der alten genietetenTragkonstruktion erfolgen. Die statischeÜberprüfung des alten Bauwerks zeigtesehr hohe Ausnutzungen der Konstruk-tion. Zudem deckten Bauwerksuntersu-chungen auf, dass Korrosionsbefall überweite Bereiche der Altkonstruktion die

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Bild 4. Querschnitt vor der Sanierung

Bild 3. Kennedybrücke vor dem Umbau

Bild 5. Querschnitt nach der Sanierung

39Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Tragsubstanz angriff. Die Haupttragkon-struktion war hiervon nur moderat be-troffen. Dagegen zeigten die sich in ex-ponierter Lage befindlichen Geh- undRadwege starke Schäden. Die Fahr-bahnkonstruktion besteht gem. Bild 4aus mit den Hauptträgerobergurten ver-nieteten 10 bis 14 mm dicken Tonnen-blechen und Aufbeton. Die Tonnenble-che sind als Teil der Hauptträgerober-gurte voll mitwirkend angesetzt. Dabeimuss der Fahrbahnaufbeton sowohl zurAbtragung der örtlichen Fahrbahnlastenals auch zur Beulaussteifung der ca. 3 mfrei gespannten Tonnenbleche herange-zogen werden. Zum baulichen Zustandder Tonnebleche und des Aufbetons la-gen zu Beginn der Bearbeitung keineeindeutigen Aussagen vor. Die hoheAuslastung der Altkonstruktion und derim Fahrbahnbereich nicht eindeutigeZustandsbefund führten damit zur pla-nerischen Prämisse, von Baubeginn aneine Entlastung des Bestandsbauwerkszu erreichen, um im Zuge des Baufort-schritts aus einer gesicherten Positionheraus das alte Tragwerk zu sanieren.Hierzu wurde zwischen Tragwerkspla-nern, Montageingenieuren und Bauher-ren folgender Bauablauf in Anlehnungan das ausgeschriebene Konzept abge-stimmt:– Leichterung des Eigengewichts durch

Abbruch der Geh- und Radwege ausmassiven Fertigteilplatten auf Stahl-unterkonstruktion

– Verminderung der Verkehrslast durchdie entfallenen Geh- und Radweg-flächen und Einschränkung der son-stigen Straßenverkehrslast

– Unterhängen von leichten Arbeits-und Schutzgerüsten zur Durch-führung von Korrosionsschutzarbei-ten und Verstärkungs- bzw. Sanie-rungsmaßnahmen an der alten Stahl-konstruktion. Die Einrüstung erfolgtedabei entsprechend der fortschreiten-den Leichterung in Brückenlängsrich-tung.

2.2 Höhenanpassung zwischen Alt-und Neukonstruktion

Zunächst sollten, wie bereits in der Aus-schreibung vorgesehen, Durchbiegungs-messungen unter Probebelastungendurchgeführt werden, um Aussagenzum Steifigkeitsverhalten der altenBrücke zur Aufklärung des Mitwirkensdes Fahrbahnaufbetons zu erhalten. Da-bei zeigte sich auch nicht annähernddas gemäß den Vorberechnungen er-wartete Verformungsverhalten. Insbe-sondere ergaben sich am verschiebli-chen Lager über dem Pfeiler Beul- undan den verschieblichen Lagern über denWiderlagern keine Horizontalverfor-mungen. Aufgrund von Deformationen

an den Rollen und wegen von Kontakt-korrosion und Reibung bewegten sichdie hier vorhandenen Stahlrollenlagernicht. Das Bauwerk verhielt sich, be-dingt durch die 10 m hohen Voutenüber den Pfeilern, ähnlich wie eine Rah-menkonstruktion. Zwar konnten somitkeine verwertbaren Steifigkeitsansätzeermittelt werden, jedoch wurde die Er-kenntnis gewonnen und im Bauablaufumgesetzt, dass zur planmäßigen Be-handlung des alten Tragwerks vorrangigdie ursprünglichen Lagerbedingungendurch Einbau neuer funktionsfähiger, inBrückenlängsrichtung verschieblicherLager wiederhergestellt werden muss -ten. Die Altkonstruktion konnte somitvon Lagerzwängungen befreit und ver-messen werden. Für die Formgebungder zunächst vom Bestand getrennt zumontierenden neuen seitlichen Haupt-träger war natürlich die Höhenlage derAltkonstruktion zum Montagezeitpunktdes Einbaus der Querträgerverbindun-gen zwischen Alt und Neu und zum Ein-bau der höhengleich anzuschließendenFahrbahn maßgebend. Die Werkstatt-form der neuen Träger wurde daherentsprechend spät endgültig festgelegt,um sich den in der Bauzeit aufgetrete-nen Höhenänderungen der Bestands-konstruktion möglichst genau anpassenzu können.

2.3 Entlastung der Altkonstruktiondurch Vorspannung

Die Vorgaben der Ausschreibung laute-ten:„Neben der Verbreiterung ist es Ziel, dieBestandsträger der Kennedybrücke zuentlasten. Hierfür werden die neuenLängsträger an den Bestand gekoppeltund anschließend an den Pfeilern umca. 20 cm angehoben. Hierdurch wirdgewährleistet, dass ein Teil des Eigenge-wichtes des Bestands von den neuenTrägern übernommen wird.“

Daher ist eine entlastende Vorspan-nung erfolgt. Zur Realisierung diesesMindestanhebemaßes wurde unter Ein-rechung von Bautoleranzen von ±5 cmdie Spannbreite von 20 cm bis 30 cm inder statischen Berechnung untersucht.Die in der durchschlagenden Kurvemontierte Neukonstruktion wurde inden Punkten 21 und 21′ der Stromöff-nung durch Querträger höhengleich mitdem Bestand gekoppelt. Das Anhebenin den Achsen 13 und 13′ um dasNennmaß von 25 cm bewirkte eine Ge-samtentlastung der Mittelöffnung vonca. 4 × 100 = 400 t. Aufgrund derGröße des Bauwerks ist der entlastendeEinfluss auf die Randspannungen derHauptträger mit ca. ±20 N/mm2 im Ver-gleich zur Grenzspannung von 355/1,1 = 323 N/mm2 moderat.

2.4 Statisches System, Besonderhei-ten des Bauablaufs

Die Brücke wurde als komplexes Träger-rostsystem abgebildet. Aufgrund derhohen Voute über den Pfeilern erfolgteeine räumliche Erweiterung des Sys -tems zur Erfassung der unterschiedli-chen Höhenlage von Lagern und derBrückengradiente. Alle variierenden System- und Lastzustände in den Bau-phasen waren als Belastungsgeschichtezu beachten. Dabei konnten die Be-standsbrücke und die beiden neuenBrückenträger bis zum Anhebe- bzw.Kopplungsvorgang unabhängig be-trachtet werden. Danach ging das Sys -tem mit sukzessiver Montage der Ver-bindungsquerträger und Fahrbahnele-mente in das Endsystem über. Diegroße Stütz weite von 195,86 m bei ca.3,40 m Bauhöhe in der Mittelöffnungund ca. 11,50 m Bauhöhe über denPfeilern und die Relation der Steifigkei-ten von Bestand zu Neukonstruktion er-forderten eine iterative Berechnungund Bemessung mit variierenden La-sten, Steifigkeiten, Schnittgrößen undTragsicherheitsnachweisen. Nach mehr-facher Durchrechnung des Systems er-gab sich eine gute Konvergenz von:– angesetzten statisch erforderlichen

Querschnitten und Steifigkeiten derneuen Hauptträger

– daraus folgender Gewichtsansätzefür die Neukonstruktion

– Gewichtsansatz für Verstärkungs-maßnahmen der Altkonstruktion (vgl. Abschn. 3)

– hohe Ausnutzung der Neukonstruk-tion im Grenzzustand der Tragfähig-keit und damit die

– endgültige statisch und wirtschaftlichoptimierte Abstufung der neuenHautträger.

Insbesondere unter den Verkehrslastenwirken die vier alten Brückenträger unddie beiden neuen Träger als durch dieQuerträger gekoppelter Trägerrost undbeteiligen sich am Lastabtrag entspre-chend ihrer Steifigkeit. Tendenziell stütztsich dabei die Altkonstruktion über dieQuerträger an den neuen Trägern abund erfährt hierdurch im Sinne der Sa-nierung und Ertüchtigung eine sehrgünstige Entlastung.

Zusammenfassend konnten die sehrhoch und teilweise überlasteten altenBrückenträger durch drei zuvor erläu-terte Maßnahmen entlastet werden:– Leichterung durch Abbau der mas -

siven Geh- und Radwegkonstruk-tion

– Entlastung der Altkonstruktion durchVorspannung

– Lastumlagerung zu den steiferenneuen Außenträgern unter Verkehr

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Diese Maßnahmen reduzierten die Be-anspruchungen der Altkonstruktion sig-nifikant, so dass mit moderaten Verstär-kungsmaßnahmen die dauerhafte Funk-tionsfähigkeit gesichert ist.

Wie bereits unter Abschn. 2.2 erläu-tert, konnten durch die Durchbiegungs-versuche keine eindeutigen Steifigkeits-aussagen zum Altbestand gewonnenwerden. In der Rechnung wurden daherfür die Tragsicherheitsnachweise dieGrenzwerte und für die Durchbiegungs-berechnungen die Mittelwerte der Stei-figkeiten der alten Träger zum einen beivoller Mitwirkung des Fahrbahnbetonsim Verbund und zum anderen bei allei-niger Wirkung der Stahlkonstruktionangesetzt.

3 Sanierung und Verstärkung derAlt konstruktion

Bereits im Zuge der Ausschreibung warschweißtechnisch abgeklärt worden,dass Verstärkungsbleche und -profile andie Altkonstruktion angeschweißt wer-den durften. Die konstruktive Ausbildungvon Verstärkungsmaßnahmen wurdehierdurch erleichtert. Beim erforderlichenEingriff in die genieteten Anschluss- undKnotenbereiche sowie beim Austauschüberlasteter Niete wurden feuerverzinkteHV-Passschrauben nach DIN 7999 ver-wendet, die im Zusammenwirken mitden verbleibenden Nieten ähnlich steifwirken. Die betroffenen Niete wurdenentfernt, die Verstärkungsprofile zusam-men mit der vorhandenen Konstruktionauf den nächst höheren Schrauben-durchmesser aufgebohrt bzw. aufgerie-ben und die entsprechende HV-Schraubepassgenau eingebaut und mit mindes -tens 50 % vorgespannt.

3.1 Beseitigung von Korrosions-schäden

Mit dem Abbruch der Kragarme undihrem Ersatz durch die neue Fahrbahn-konstruktion (s. Bild 5) konnten die we-sentlichen durch Korrosion verursachtenSubstanzschäden saniert werden. An-sonsten war nur geringe örtliche Ober-flächenkorrosion festzustellen, die imZuge der Korrosionsschutzarbeiten be-seitigt wurde.

3.2 Ertüchtigung der FahrbahnUntersuchungen zum Aufbeton derTonnenbleche zeigten einen alterungs-bedingten Verfall der Betonstruktur, derdie dauerhafte Funktionsfähigkeit derörtlichen Lastabtragung und der Beul -aussteifung der Tonnenbleche gefähr-dete. Ferner führten die statischenNachweise mit den heute gültigen Ver-kehrslasten, die erheblich über den La-sten der Bestandsstatik liegen, zu deut -

40 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

lichen Spannungsüberschreitungen anden Fahrbahnquerträgern und Tonnen-blechanschlüssen. Die Kennedybrückeist die einzige innerstädtische Rhein-brücke in Bonn und musste daherwährend der Bauzeit sowohl für denStraßenbahn- als auch für den Straßen-verkehr genutzt werden. Eine Erneue-rung der Fahrbahnplatte war im Zugedieser Baumaßnahme nicht möglich. Eswurde daher eine stahlbaumäßige Er-tüchtigung der Fahrbahn entwickelt, dieden örtlichen Lastabtrag ähnlich einerorthotropen Platte gewährleistet. DerAufbeton dient lediglich der vertikalenLasteinleitung und wird nach der Sanie-rung nur noch marginal beansprucht.Die Verstärkung ist in Bild 6 dargestellt.In der ursprünglichen Konstruktion be-stand zwischen den Tonnenblechen undden Querträgerobergurten kein Kon-takt. Durch Verbindung der Querträger-obergurte mit dem Tonnenblech konntezusätzlich eine wirkungsvolle Verstär-kung der Querträger realisiert werden,die den konstruktiven Verstärkungsauf-wand hier minimierte (s. Abschn. 3.3).

3.3 Verstärkung der Querkonstruk-tion

Die Brücke besitzt Querverbände undQuerrahmen im Abstand von ca. 2,50 m.Jeder sechste Querträger ist als Fachwerksteif ausgebildet. Zur Kopplung der imAbstand von 3,85 m angeordneten vieralten Hauptträger treten moderat kleineBeanspruchungen in den Querverbändeninfolge des 3 × 3,85 = 11,55 m breitenTrägerrosts auf, so dass die bestehendeQuerkonstruktion weitgehend nach kon-struktiven Gesichtspunkten ausgebildetwerden konnte. Die Anordnung der bei-den neuen Hauptträger verbreitert denTrägerrost auf 5 × 3,85 = 19,25 m. DieQuerverbände werden jetzt erheblichhöher beansprucht, wobei auch die unterAbschn. 2.4 beschriebene Lastumlage-rung unter Verkehr zu den Außenträgernhin zur Vergrößerung der Querbeanspru-chung des Systems beiträgt. Die Vor-spannmaßnahme gem. Abschn. 2.3 führtin den Anhebepunkten 21 und 21′ zu be-sonders hohen Querträgerbelastungen.

Es ist offensichtlich, dass die altenQuerverbände für diese Zusatzeffektenicht ausgelegt waren und für dieBrückenverbreiterung aufwendig ver-stärkt werden mussten.

Der Obergurtbereich wurde durchdie Fahrbahnsanierung gem. Bild 6 mitEinbindung der Tonnenbleche in dasQuersystem bereits so wirkungsvoll ver-stärkt, dass sich hier weitere Maßnah-men erübrigten. Die Untergurte derQuerverbände erhielten in weiten Berei-chen angeschraubte Zusatzlamellen, diein den Anschlussbereichen an dieHauptträger aus statisch-konstruktivenGründen aufgeweitet wurden. Auf dieVerbandsdiagonalen aus leichten, überEck gestellten Winkelprofilen wurdenZusatzbleche und/oder Zusatzwinkelaufgeschweißt, die neben einer Quer-schnittsverstärkung auch die Schlank-heit im Hinblick auf Knicksicherheitgüns tig beeinflussten. Diese Lösungwurde auch für die in Untergurtebeneverlaufenden horizontalen Windver-bandsdiagonalen gewählt.

3.4 Verstärkung der Hauptträger,Auflagerpunkte

Die unter Abschn. 2.4 beschriebenenEntlastungsmaßnahmen führten dazu,dass auf substanzielle Verstärkungender Ober- und Untergurte verzichtetwerden konnte. In die sehr schlankenHauptträgerstege mussten zur Er -haltung der erforderlichen Beulsicher-heiten zusätzlich ca. 900 m Längs -beulsteifen U 220 eingeschraubt werden.

Zum Austausch der längsverschiebli-chen Lager auf dem Pfeiler Beul warenbesondere Maßnahmen erforderlich.Auf dem Oberteil des Lagers stützensich die Untergurtlamellen der Haupt-träger mit Druckkontakt ab. Zur Siche-rung des vertikalen Gleichgewichtsmuss die Anhebetraverse unter das Lageroberteil greifen und die Vertikal-komponenten der genieteten Lamellen-pakete örtlich abfangen. Aufgrund derAusmitte von 0,95 m zur Pressenachsestützt sich die Anhebetraverse amHauptträgeruntergurt ab. Die Auflager-kraft wird damit entsprechend den Hebelarmen am Lager oberteil und amhinteren Druckpunkt in den Haupt -träger übertragen. Bei der Lagersanie-rung musste die Hilfskonstruktion1500 t je Lager übertragen können.Dazu waren für die Anhebetraversen,eine 3-stegige Kastenkonstruktion,Blechdicken bis 90 mm in S 460 erfor-derlich. Die Lasteinleitung in die Altkon-struktion erforderte erhebliche Ausstei-fungsmaßnahmen am Hauptträgerstegin Form von Lasteinleitungs- und Beul-steifen.

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Bild 6. Fahrbahnverstärkung, ausgeführte Kon-struktion

41Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

4 Neukonstruktion, Verbreiterung

Als Verbreiterung wurden beidseitig ein-stegige Plattenbalken mit Ausbildungdes Brückendecks als orthotrope Plattegem. den Qualitätsvorgaben des DIN-Fachberichts 103 angeordnet.

5 Ausführung

5.1 MontagekonzeptGemäß Ausschreibung setzt sich derneue Querschnitt „aus einem Obergurtals orthotrope Platte, einem nach stati-schen Erfordernissen dicken Steg und ei-nem variablen Untergurt“ zusammen.Für die Montage wurde er ein geteilt in: Bauteil 1: Hauptträger Oberteil mit

FahrbahnBauteil 2: Geh- und RadwegBauteil 3: Hauptträger Unterteil.

Die Montage der Hauptlängsträger sollteim Pfeilerbereich mit kleingliedrigen Bau-teilen (L = 7,50 m) im Freivorbau erfol-gen. In den Seitenfeldern war jeweils eineHilfsstütze vorgesehen. Die Bauteillängenbetrugen hier 30 m bzw. 45 m.

Das Mittelfeld war als größtes Bau-teil mit einer Länge von 105 m angege-ben. In der Summe ergaben sich so23 Einzelteile pro Hauptträger, die mitSchwimmkran bzw. Derrickkran mon-tiert werden sollten.

Diese sequentielle Montage ist unfle-xibel und störanfällig. Die Hilfsstützen imRhein beinträchtigen den Schiffsverkehr.

Da die Montage der Hauptträger vonder Wasserseite her auszuführen war(ohne Beeinträchtigung des Verkehrsauf der Brücke) und die Bauteile eben-falls über den Rhein antransportiertwerden mussten, wurde eine technischeLösung erarbeitet, die folgende Randbe-dingungen erfüllte:– Montage von größtmöglichen Bautei-

len mit Schwimmkran kontinuierlichnacheinander

– Montage ohne Hilfsstützen im Rhein

Der neue Hauptträger wurde in 15 Groß-bauteilen mit Längen von 30,50 m bis90,00 m aufgeteilt. Aus fertigungs- undtransporttechnischen Gründen wurden12 Bauteile im Bereich der großen Vou-tung mit einem Horizontalstoß versehen.

Die Unterstützung der einzelnenBauteile erfolgte jetzt mit Querjochen,die in sechs Achsen in Pfeilernähe ange-ordnet waren. Diese Hilfsträger warenüber Zuglaschen und Traversen in denvorhandenen Hauptträgern aufgehängtund über Spangen in Quer- und Längs-richtung stabilisiert.

Die Montagesegmente wurden sukzessive auf die Joche aufgelegt, inder Höhe über die angeordneten

Pressen ausgerichtet und miteinanderverschweißt. Vor dem Einhängen des90 m langen Mittelschusses wurdenzunächst die Joche freigesetzt, so dasssich ein Gerberträgersystem einstelltemit Stützpunkten an den Widerlagernund Pfeilern und Gelenkpunkten in denAchsen 20 und 20′.

In allen Montagezuständen gewähr-leistete die seitliche Stützung durch Pen-delstäbe die Stabilität der einzelnenschlanken Montagesegmente und er-möglichte so zwängungsfrei vertikaleBewegungen, die in den unterschiedli-chen Montagezuständen und bei derVorspannmaßnahme auftraten.

5.2 Werkstattfertigung und Vor-montage

Die Fertigung der Einzelteile erfolgte imWerk Hannover der Eiffel DeutschlandStahltechnologie GmbH. Es wurden Bau-teile mit Abmessungen 3,80 × 5,90 ×52,00 m und einem Gewicht von bis zu117 t hergestellt. Die Bauteile wurdenmit Plattformwagen zum naheliegendenHafen transportiert, dort in Schiffe verla-den und über Mittellandkanal und Rheinzur Baustelle transportiert.

Aufgrund der Bauteillänge von 90 mund einer Bauhöhe von ca. 4,50 mkonnte der Transport des Mittelschussesals Gesamtteil nicht über den Mittel-landkanal erfolgen. Daher wurde dasBauteil in vier Einzelschüssen von ca.22,50 m per Schiff zu einem Vormonta-geplatz am Rhein (Duisburg) transpor-tiert, dort zusammengebaut undanschlie ßend mittels Ponton über denRhein zur Einbaustelle gebracht.

5.3 Durchführung der MontageVor Montage der neuen Hauptträgerwurden die alten, genieteten Haupt -träger in Teilbereichen verstärkt, neueBrückenlager eingebaut und der alteGeh- und Radweg inkl. der Betonplat-ten abgebrochen.

Für die auszuführenden Arbeitenwar es erforderlich, die komplette Un-terseite der Brücke mit einer Fläche von

ca. 10500 m2 einzurüsten. Da der Ver-kehr auf der Brücke nicht beeinträchtigtwerden durfte und es außerhalb derVerkehrsfläche keine Möglichkeit einerKranstellung gab, erfolgte der kom-plette Materialtransport der Verstärkun-gen bis auf wenige Ausnahmen hän-disch über das Gerüst.

Die Montagesegmente der neuenHauptträger wurden, an den Pfeilernbeginnend, mit Schwimmkran aufge-legt. Zur Montage des 330 t schwerenMittelteils war der Einsatz von zweiSchwimmkranen erforderlich, die zu ei-nem Schiffsverband vertäut waren. Le-diglich für diesen Schwimmkraneinsatzmusste der Rhein gesperrt werden. Beiallen übrigen Schwimmkraneinsätzen,wie auch bei der Montage der Konsol-platten für die Geh- und Radwege,konnte der Schiffsverkehr auf demRhein aufrechterhalten bleiben.

5.4 VorspannmaßnahmeZur Durchführung der Vorspannmaß-nahme war eine Sperrzeit zwischenWeihnachten und Silvester 2009 vorge-sehen. Als vorbereitende Arbeitenwurde die Alt- und die Neukonstruktionzunächst aufgemessen, und zur Mini-mierung der Montagetoleranzen wur-den leichte Höhenkorrekturen durchAnheben bzw. Absenken der neuenHauptträger in den Pfeilerachsen durch-geführt. Danach wurde der kräftigeQuerverband in den Koppelachsen 21und 21′ geschlossen. Das Vorspannenerfolgte mit Hilfe weggesteuerter Pres-sen, indem die neuen Hauptträgerdurch wechselweises Pressen und Sta-peln in den Pfeilerachsen um das Maßvon ca. 25 cm angehoben wurden.

5.5 Verbindung zwischen Alt- und Neukonstruktion

Nach Durchführung des Vorspannvor-gangs gem. Abschn. 2.3 konnten suk-zessive die Pendelstützen ausgebaut, dieneuen Quer- und Windverbände einge-baut und die Lücke in der Fahrbahn ge-schlossen werden.

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Bild 7. Anschlusskonstruktion zwischen Alt und Neu im Bereich der Fahrbahn

Die hierzu notwendigen Montage-und Schweißarbeiten konnten unterlaufendem Verkehr durchgeführt werden.

Es war eine exakte Berechnung, Fer-tigung und Montage der Anbaukon-struktion erforderlich, um an die in ihrergeometrischen Situation feststehendeAltkonstruktion im Rahmen zulässigerToleranzen anschließen zu können.Dazu wurden die Anschlüsse der Quer-träger alt/neu (Bild 7) konstruktiv so ge-staltet, dass Abweichungen in der Hori-zontalen in Brückenlängsrichtung undAbweichungen in der Vertikalen von je-weils ±50 mm statisch und konstruktivverträglich waren. Das Aufmaß derBrückenkonstruktion nach der Vor-spannmaßnahme zeigte, dass die ange-strebte Passgenauigkeit an fast allenVerbindungsstellen erreicht wurde.

6 Lager, Korrosionsschutz,Brückenausstattung

Bei der Planung der neuen Rheinbrückeim Jahr 1948 waren keine Pressenan-satzpunkte an den Lagern der Strom -pfeiler vorgesehen. Vor der Montageder neuen Hauptträger wurden daherzunächst diese Pressenpunkte neu ge-schaffen und die alten Lager durchneue ersetzt (siehe Abschn. 3.4 undBild 8). Die gleichen Arbeiten wurdenauch auf den Widerlagern durchge-führt. Rollenlager wurden aus Gründendes Bestandsschutzes gewählt, wobeizur Vermeidung künftiger Schäden, wiedie Abplattung der Rollen, und zur Ver-meidung größerer Abmessungen hoch-feste Stahlsorten eingesetzt wurden.

Der Korrosionsschutz der altenBrücke wurde unter Einhaltung allerumwelttechnischen Auflagen fachge-recht durch die Firma Tiefenbach erneu-ert. Die Korrosionsschutzarbeiten an derAltkonstruktion begannen im Hinblickauf eine Minimierung der Bauzeit be-reits direkt nach Auftragsvergabe. Dieshatte einige Nacharbeiten und Behinde-

42 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

rungen beim Aufbringen des Korrosi-onsschutzes zur Folge, zum einen we-gen der umfangreichen Verstärkungs-maßnahmen, deren Erfordernis sich erstim Verlauf der Bauarbeiten und dertechnischen Bearbeitung abzeichnete,und zum anderen wegen eindringenderFeuchtigkeit aufgrund der Undichtig-keitsstellen der alten Fahrbahn. DieFahrbahn konnte erst ganz am Ende derBaumaßnahme saniert und abgedichtetwerden. Die neuen Hauptträger erhiel-ten vor Ort die letzte Deckbeschichtung.Die Außenseiten der Hauptträger wur-den farblich gestaltet.

Unter der Strombrücke wurden eineneue Brückenentwässerung sowie neueLeerrohrtrassen für die Überführung derVersorgungsleitungen eingebaut. Wei-terhin wurden zwischen den Hauptträ-gern Besichtigungsstege montiert, undals abschließende Arbeiten erfolgte dieMontage des Vogeleinflugschutzes inder Untergurtebene der Hauptträger.

Seit Oktober 2010 kann die Brückeverkehrstechnisch vollständig genutztwerden (Bild 9).

Am Bau Beteiligte:Bauherr: Bundesstadt Bonn, Tiefbauamt 66-4,Berliner Platz 2, 53103 BonnStadtwerke Bonn Verkehrs GmbH, Postfach 2651, 53016 BonnEntwurf:Grontmij / BGS IngenieurgesellschaftmbH, Münsterstraße 20, 53111 BonnBauausführung: ARGE Eiffel Deutschland Stahltechnolo-gie GmbH, Hacketalstraße 4, 30179 Hannover/ ALPINE Bau Deutschland AG, Alpinestraße 1, 06254 ZöschenAusführungsstatik: Weyer Beratende Ingenieure im Bauwe-sen GmbH, Martin-Schmeißer-Weg 5,44227 DortmundPrüfingenieur:Prüfingenieurgemeinschaft Kennedy-brücke Bonn – Dipl.-Ing. W. Henneker,Prof. Dr.-Ing. D. Ungermann, Dr.-Ing. W. Heusen, Königswinterer Straße 329, 53227 Bonn

Autoren dieses Beitrages:Dipl.-Ing. Uwe Heiland, Geschäftsführer Eiffel Deutschland Stahl-technologie GmbH, Hacketalstr. 4, 30179 Hannover, www.Eiffel.deDipl.-Ing. Bernd Thauern, Montageleiter Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH,Friedrich-Ebert-Str. 134, 47229 Duisburg,www.Eiffel.deDipl.-Ing. Christof Dieckmann, ProjektleiterWeyer Beratende Ingenieure im BauwesenGmbH, Martin-Schmeißer-Weg 5, 44227 Dortmund, www.weyer-ingenieure.deProf. Dr.-Ing. Ulrich Weyer, GeschäftsführerWeyer Beratende Ingenieure im BauwesenGmbH, Martin-Schmeißer-Weg 5, 44227 Dortmund, www.weyer-ingenieure.de

Verbreiterung und Sanierung der Kennedybrücke in Bonn – Auszeichnung

Bild 8. Alte Rollenlager (a) Neue Rollenlager (b)

Bild 9. Brückenansicht neu

(a) (b)

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44 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Innenhof des kleinen Schlosshofsdes Dresdner Residenzschlosses solltezur Nutzung des so entstehendenInnen raums als zentrales Foyer für dieverschiedenen Museen des Schlossesüberdacht werden. Die Vorgabe des Architekten bestand in einer trans -parenten Kuppelschale am Firstpunkt der angrenzenden Dächer in Form von rautenförmig begrenzten Folien -kissen.

Tragwerk

Es wurde eine Stabwerkskuppel übernahezu rechteckigem Grundriss (25 m ×29 m) mit einer Scheitelhöhe von 9 mgewählt. Die Gitterschale ist aus qua-dratischen Stahl-Hohlprofilen aufge-baut, an den Knotenpunkten sind dieProfile mit Hilfe von Blechkreuzenbiege steif miteinander verschweißt.

Die Form der Gitterschale wurde so gewählt, dass das Tragwerk untersymmetrischen Lasten vorwiegenddurch Normalkräfte beansprucht wirdund bei Wind- und Schnee-Einwirkun-

gen nur geringe Biegemomente ent -stehen.

Die rautenartige Struktur der Stab-werkskuppel geht an den Rändern in ei-nen umlaufenden Fachwerkträger über,der in der Lage ist, die Auflagerkräfte angeeigneten Stellen in die Bestandsdach-konstruktion einzuleiten.

Werkstoffe

Aufgrund der großen Spannweite, dergestalterisch gewünschten Rautenformsowie der komplizierten geometrischenRandbedingungen, die durch den Ge-bäudebestand vorgegeben waren, wurdeeine Stahlkonstruktion gewählt. Die ge-wünschte Transparenz der Überdachungwird durch Einsatz von luftgefüllten ETFE-Folienkissen erreicht, die den Vorteil einesäußerst geringen Eigengewichts mit einer guten Anpassungsfähigkeit an diegewölbte Tragstruktur verbinden.

Besondere Ingenieurleistung

Wegen der eingeschränkten Tragfähig-keit der vorhandenen Bausubstanzwurde die Stabwerkskuppel im Hinblick

Einreichende Firma/Verantw. Inge nieure:Leonhardt, Andrä und PartnerBeratende Ingenieure VBI GmbH, Dresden

Bauherr:Freistaat Sachsenvertreten durch StaatsbetriebSächsisches Immobilien- undBaumanagement, Dresden I

Bauausführung:MBM Metallbau Dresden

Architekt:Peter Kulka-Architekten,Dresden – Köln

WEITERE EINREICHUNGEN

Stabwerkskuppel über dem kleinen Schlosshof des Residenz-schlosses Dresden

45Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Stabwerkskuppel über dem kleinen Schlosshof des Residenzschlosses Dresden

auf geringstmögliche horizontale Auf lagerkräfte als Einwir-kungen auf die Bestandskonstruktion optimiert. Die horizon-tale Stützung der Kuppel beschränkt sich auf jeweils vierbzw. fünf Auflagerpunkte in den mittleren Be reichen allervier Seiten des Hofgrund risses und erfolgt durch Federaufla-ger mit einer definierten Steifigkeit, womit Verschiebungs-wege von bis zu 9 cm möglich sind. Das wesentliche Elementder Federauflager bildet ein Paket mit vier horizontal ange-ordneten Schraubenfedern, das vorgespannt und ausge-tauscht werden kann. Die anderen Auflagerpunkte bestehenaus Gleit lagern oder Pendelstützen, so dass sich das Trag-werk unter Temperatureinfluss „frei“ verformen kann undkeine horizontalen Zwängungskräfte ent stehen.

Zusammen mit dem minimierten Eigengewicht der Stahl-konstruktion konnte durch diese Maßnahmen der Horizontal-lastabtrag auf einen Bruchteil (ca. 1/5 der ursprünglichen Last)reduziert werden.

Auf der Grundlage rechnerisch nachgewiesener Ausfalls-zenarien einzelner Tragglieder war es möglich, auf Brand-schutzbeschichtungen – trotz der Nutzung als Versammlungs-stätte – weitgehend zu verzichten.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Das Stahltragwerk sollte alle vier bis fünf Jahre einer Sichtprü-fung und alle 12 bis 15 Jahre einer eingehenden Prüfung un-terzogen werden. Die Druckluftversorgung der Kissen erfolgtdurch vorgetrocknete Luft, wodurch auch der Korrosions-schutz im Inneren gewährleistet wird. Das Inspektions-, War-tungs- und Reinigungsintervall wird jährlich Kos ten von ca.2000 € verursachen. Die Innenreinigung im Intervall von etwafünf Jahren kann mittels anzumietenden Hubsteigers vom In-nenhof aus direkt erfolgen.

Glas- und MetallfassadenGlasdächer und -kuppelnStahl- und GlaskonstruktionenSonderkonstruktionen

Der Grundriss des Gebäudeneubaus am Deutschen Platz inLeipzig ist größtenteils geschwungen und schließt sich harmo-nisch an das Bestandsgebäude an.

Die Außenkonturen des Gebäudeneubaus verlaufen im Grund -riss im harmonischen Übergang zur Form des Bestandsge-bäudes zum größten Teil geschwungen.

Die Wechselausstellung im Erdgeschoss wird dreiseitig von ei-ner Stahl-Glas-Fassade begrenzt. Die Fassadenpfosten sindbeheizt und können im Sommer auch zur Kühlung genutzt wer-den. Die Fassade wird im oberen Drittel optisch durch ein hori-zontal umlaufendes Fassaden-Shelf getrennt. In diesem ge-schwungenen Körper sind Blendschutzanlagen, innere undäußere Beleuchtungen sowie Sicherheitseinrichtungen inte-griert.

Die Fassaden der Bürobereiche und des Büchermagazins be-stehen aus geschlossenen Wänden mit hinterlüfteter Kaltfas-sade aus Glaselementen. Darin fügen sich, fast nicht sichtbar,motorisch öffenbare Parallel-Ausstell-Fenster und festvergla-ste Fenster ein. Die Verglasungen erhielten Bedruckungen mitPunktmustern in den Farbtönen hellgrau bis kräftig rot und zu-sätzlich eine Verspiegelung.Die Farbigkeit der Fassade wechselt dadurch in Abhängigkeitvon der Witterung und des Betrachtungswinkels.

Eine weitere Besonderheit ist die Fassade des LesesaalsDBSM. Die Fassadenform ist in zwei Richtungen gekrümmt. Imäußeren Erscheinungsbild geht der metallische Umschlag desDaches nahtlos in diese Fassade über.

Der Lesesaal des Deutschen Musikarchivs ist ein separaterBaukörper im Innenhof des Bestandsgebäudes mit einer futuris -tisch wirkenden Gesamtgeometrie. Die Fassadenkonstruktionträgt Teile der Dachlasten in den Baukörper ab. Die Fassadewird zugleich horizontal durch die Dachscheibe gehalten.Weitere Besonderheiten der Stahl-Glas-Fassade sind die indivi-duell gefertigten beheizbaren Profile und eine äußere StructuralGlazing-Optik in Verbindung mit gebogenen Verglasungen.

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46 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung/Historie

Schon zwischen 1928 und 1935 ver-folgte der Brückenbauverein Mühlbergkonkrete Pläne zur Realisierung einerBrücke über die Elbe. Gemäß dem 1930erstellten Bauwerksentwurf sollte diesesBauwerk aus „Eisenbeton“ 550 m langsein, eine Stromöffnung von 100 m ha-ben und eine lichte Höhe für die Schiff-fahrt von 6 m aufweisen. In den 1990erJahren wurde die Idee einer Brückenque-rung bei Mühlberg wieder aufgegriffen.

Die neue Elbebrücke bei Mühlbergverbindet im Zuge der S21/L66 die Län-der Sachsen und Brandenburg. Sie er-setzt die derzeitige Fährverbindungüber die Elbe.

Bei der Planung der neuen Brückebestand die Aufgabe, die Eingriffe in dieElbauen mit ihren verschiedenen Schutz-gebieten trotz der beträchtlichen Bau-werkslänge möglichst gering zu halten.

Auf der Oberstromseite der Brückewird ein Radweg überführt, der westlichder B182 weitergeführt wird und östlichan den Bestand anbindet – damit wirdhier die Lücke im internationalen Elb-radwanderweg geschlossen.

Tragkonstruktion

Das Brückenbauwerk überspannt dieElbe einschließlich der Polderflächen auf

einer Länge von 690,5 m, da der Be-reich zwischen den beiden bestehendenDeichen zur Sicherung des Hochwasser-abflusses freigehalten werden muss. DerFlusslauf der Elbe wurde ohne Strom -pfeiler mit einer Stützweite von 144 müberspannt. Über der Elbe ist bei Mittel-wasser eine Lichte Höhe von 11 m vor-handen. Die Brücke verläuft im Grund -riss in einem Kreisbogen mit einem Radius von 1250 m.

Statisch stellt das Brückenbauwerkeinen Durchlaufträger über 12 Felderdar. Der Überbau der Strombrückewurde über eine Länge von 420,5 m alsHohlkasten in Stahlverbundbauweiseausgeführt. Im Bereich der östlichenVorlandbrücke geht der Überbau in einen massiven Spannbeton-Mittelträ-gerquerschnitt über.

Das prägende Gestaltungs- und Kon-struktionselement der Brücke ist derStrompfeiler am östlichen Ufer mit sei-ner unverwechselbaren, weithin sicht -baren Öffnung zwischen den Rahmen-stielen. Der Überbau ist hier bis auf eineHöhe von 10 m angevoutet und löstsich im Bereich des Pfeilers in ein vorge-spanntes Zugband und zwei Druckstre-ben auf. Die stählernen Druckstrebensind mit einem selbstverdichtenden,hochfesten Beton gefüllt und schließenüber Betongelenke an den kurzenStummelpfeiler an.

Einreichende Firma/Verantw. Inge -nieure:Leonhardt, Andrä und PartnerBeratende Ingenieure VBI, GmbH,Dresden

Bauherr:Freistaat Sachsen/Land Brandenburgvertreten durch das StraßenbauamtLeipzig

Bauausführung:Dr. Schütz Ingenieure, KemptenKinkel und Partner, Neu-Isenburg

WEITERE EINREICHUNGEN

Elbebrücke Mühlberg

Das Bauvorhaben liegt in einem sen-siblen Landschaftsraum, in dem zahlrei-che europäische Schutzgebiete aufein-andertreffen. Zudem erstreckt sich westlich der Elbe großflächig das Euro -päische Vogelschutzgebiet „Teichgebietund Elbaue bei Torgau“. Die Elbe ist indiesem Bereich ein europaweit bedeu-tender Zugvogelkorridor. Deshalb warim Ergebnis der Umweltplanung undBrutvogelkartierung zur Verhinderungvon Vogelschlag gegen den Fahrzeug-verkehr auf dem Brückenbauwerk einebeidseitige, 4 m hohe Kollisionsschutz -wand anzuordnen.

Material

Durch die Stahlverbundbauweise im Be-reich der großen Stützweiten nutzt dieKonstruktion für die unterschiedlichenBelastungsanforderungen die Baustoff -eigenschaften von Stahl und Beton jeweils bestmöglich aus.

Eine besondere Herausforderungwar die Herstellung der Betongelenkemit einem sehr hohen Bewehrungsgrad.Um diese anspruchsvolle Aufgabe zu lösen, wurde neben umfangreichen Laborversuchen auch ein Probekörperhergestellt, der in seiner Kubatur einemetwa 2,50 m hohen Abschnitt einesSchrägstiels entsprach. Der aufgeschnit-tene Probekörper lieferte wesentliche

47Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Elbebrücke Mühlberg

Erkenntnisse für die Betonrezeptur unddie Einbautechnologie am „Original“.

Landschaftliche Einordnung

Die Querung der Elbaue erforderte wei-tere Maßnahmen, um mögliche Beein-trächtigungen für Pflanzenarten, diezum Teil auf der Roten Liste der LänderBrandenburg und Sachsen stehen, aufein Minimum zu reduzieren. Zudemmusste beachtet werden, dass die Elbeeinschließlich der Elbdeichvorländer undder in die Elbe mündenden Fließgewäs-ser wie die Dahle ein wichtiges Habitatfür Biber und Fischotter sind. Zu denwichtigsten Maßnahmen gehören unteranderem das Freihalten der Uferzonenvon Brückenpfeilern und die Reduzie-rung des Baufelds. Durch die Komplex-maßnahme zur Aufwertung der Auenerfolgt eine Renaturierung der baube-

Preiswert!

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Die Elbebrücke Mühlberg erhielt den Deutschen Brückenbaupreis!Herzlichen Glückwunsch an die Planer und Bauherren!

dingt beanspruchten Flächen und dieKompensation der Eingriffe in denLandschaftsraum. Insgesamt sind auf21,8 ha landschaftspflegerische Maß-nahmen vorgesehen.

Besondere Ingenieurleistung

Diese Aufgabe wurde mit der zurückhal-tenden, an die Landschaft gut an gepass -ten, flachen Balkenbrücke angemessengelöst. Gleichzeitig verleiht die innova-tive Auflösung des Strompfeilers durcheine weithin sichtbare Öffnung zwischenden Rahmen, das „Auge von Mühl-berg“, der Brücke ihr markantes und un-verwechselbares Aussehen. Durch denüberlegten und sparsamen Einsatz derBaustoffe genügt das Bauwerk auchheutigen Nachhaltigkeitsansprüchen.

Mit dieser Elbebrücke wurde einBauwerk geschaffen, das die Landschaft

nicht dominiert, sondern das sich mitseiner Schlankheit und Eleganz, mit sei-nen sanften Bögen und seiner Transpa-renz wunderbar in den einzigartigenund sensiblen Naturraum der Elbniede-rung bei Mühlberg einfügt.

Finanzierung

Die Finanzierung des Bauvorhabens er-folgte aus Mitteln des Landes Branden-burg und des Freistaates Sachsen. DasVorhaben wurde von der EuropäischenUnion im Rahmen des EuropäischenFonds für Regionale Entwicklung (EFRE)kofinanziert.

Tue, N. V., Jankowiak, H.: Betongelenke ausselbstverdichtendem und hochfestem Betonbei der neuen Elbebrücke Mühlberg. Bau-technik 86 (2009), H. 10, S. 637–646.

48 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Das Naturinformationszentrum an derBergstation der Karwendelbahn auf2244 m ü. NN mit dem Markt Mitten-wald als Bauherr soll helfen, den Besu-cher für die Erhaltung der umgebendenNatur und für die Rücksicht auf sensibleVegetation und Fauna des Gebiets zugewinnen. Besondere Anforderungenwaren eine gute Verträglichkeit mit dersensiblen Umgebung und ein attrakti-ves, der Aufgabe entsprechendes Er-

scheinungsbild mit Wiedererkennungs-wert, um als Besuchermagnet zu funk-tionieren. Das Ergebnis des Entwurfs derArchitekten und Ingenieure war ein un-gewöhnliches Bauwerk in Form eines„Fernrohrs in den Alpen“.

Tragkonstruktion

Der Entwurf sah also einen langge-streckten, über dem Gelände schwe-benden Baukörper für eine ca. 200 m2

große Ausstellungsfläche vor. Er verbin-

Einreichende Firma/Verantw. Inge -nieure:Schwind Ingenieure GmbH &Co. KG, Mittenwald

Bauherr:Markt Mittenwald,vertreten durch den Bürgermeister

Bauausführung:H. Nagelschneider, MünchenK. Kremser, MittelwaldAlwico, Crailsheim

Architekt:Steinert & Steinert ArchitektenBDA, Garmisch-Partenkirchen

WEITERE EINREICHUNGEN

Naturinformationszentrum Karwendel

det die beiden Ausstellungsinhalte „Talmit Kultur“ und „Berg mit Natur“. Erruht auf einer einzigen Unterstützung,um die Bodenversiegelung möglichstgering zu halten. Diese Unterstützungist die vertikale Verbindung zu einemdie Ausstellung ergänzenden Medien-raum, der in das Gelände eingegrabenist.

Der Gebäudeteil „Ausstellung“ be-steht aus zwei ineinander geschobenenStahlbetonröhren mit einer Wanddickevon 22 cm und einer Gesamtlänge von

Gesamtansicht des Bauwerks Hubschraubertransport, Lage der Baustelle

49Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Naturinformationszentrum Karwendel

34 m. Im Gürtelbereich, in dem sich dieRöhren überschieben, entsteht durchdie unterschiedlichen Durchmesser eineWanddicke von 87 cm. Der Schwer-punkt der ständigen Lasten liegt 80 cmneben der Symmetrieachse, der Mitte-lachse des waagerechten Rohrs. Dortbefindet sich die einzige Unterstützung,eine 7 m hohe, 40 cm dicke stehendeStahlbetonzylinderschale, die durch denMedienraum hindurch bis auf ein Einzel-fundament mit der Abmessung von5,8 m × 6,0 m und einer Dicke von70 cm gegründet ist. Der elliptische Medienraum selbst ist ebenfalls eineStahlbetonkonstruktion in WU-Beton.

Materialwahl

Die Entscheidung für die Wahl der ver-wendeten Werkstoffe ist zum einen inder Lage der Baustelle mit den damitverbundene Transportschwierigkeitenund den besonderen Natur- bzw. Witte-rungsbedingungen, zum anderen in derErfüllung der Brandschutzforderungenaufgrund der Nähe zum Bestandsge-bäude begründet. Der Hubschrauber-transport war nach Vorgaben der Na-turschutzbehörde eingeschränkt,Haupttransportmittel war die Berg-bahn.

Die tragenden Teile sind ausschließ-lich aus Stahlbeton C25/35 bis C 35/45.Im Innenraum bietet die unbehandelteBetonoberfläche einen neutralen Hin-tergrund für die Ausstellung. Die Fas-

sade besteht aus einer gedämmtenHolzverschalung aus 40 mm dicken Lär-chenbohlen, um mit einem regional -typischen Baustoff die Einbindung desGebäudes in seine Umgebung zu ge-währleisten. Die Lärchenstülpschalungnimmt im Laufe der Zeit eine silber-graue Oberfläche an und passt sich da-mit farblich dem vorherrschenden Grauder Felsformationen an. Die beidenPanoramascheiben an den Stirnseitender Röhre sind aus Vogelschutzglas,eine neue Entwicklung, die für die Vö-

gel als geschlossene Fläche erscheint,dem Menschen aber die Durchsicht gewährt.

Besondere Ingenieurleistung

Die größte Herausforderung war derStandort des Objekts, sowohl für Pla-nung als auch für Ausführung und Bau-leitung. Das ungewöhnliche Gebildemusste in seinem statischen Nachweisauf extreme, nicht geregelte Schnee-und Windlastwerte sowie hinsichtlichder Transportierbarkeit mit Bergbahnoder Hubschrauber überprüft und be-messen werden. Somit war besondersdie Bauüberwachung unter hoher An-teilnahme der Öffentlichkeit eine be-merkenswerte Ingenieurleistung, diehohe Präzision verlangte.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Die technische Ausstattung des Gebäu-des ist auf das notwendige Minimumreduziert. Der Neubau ist an den Be-stand angeschlossen, neue technischeAnlagen waren nicht erforderlich. DasProjekt hat 2009 den erstmals vergebe-nen Nachhaltigkeitspreis der Alpenkon-vention erhalten. Er zeichnet Tourismus -initiativen aus, die Nachhaltigkeit undEntwicklung der Bergregionen mitein-ander verbinden.

Schwind, W.: Das Fernrohr in den Alpen.Bautechnik 87 (2010), H. 5, S. 254–258.

Montage des Basisgerüstes

50 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung des Bauherrn

Die Aufgabenstellung des Bauherrn be-schränkte sich darauf, dass gegenüberden ersten Vorentwürfen, die mehr-feldrige Systeme aus verschiedenen Materialien vorsahen, eine Lösung zufinden war, die sich dem sensiblenLandschaftsbild des Nationalparks unddes Urftsees unterordnete.

Haupttragkonstruktion

Die Seilstruktur der neuen Urftsee-brücke ist an einem Pylon angehängt.Die Gradiente beschreibt einen Bogen,dessen Scheitelpunkt aufgrund desHöhenunterschieds zwischen den bei-den Ufern nahe dem Westufer liegt. Der21 m hohe Pylon aus Rundrohr mit sichverjüngenden Enden neigt sich gegendie Weggradiente zum Berghang mit einem Kugellager als Wider lager. DieStandsicherheit wird durch zwei Ab-spannungen zum Berghang hin, die imGrundriss gespreizt sind, hergestellt.

Die Tragkonstruktion der Brücke wirdaus zwei Tragseilen gebildet, die sichvom Pylon aus zum westlichen Wider -lager spannen. Der leichte Fahrweg istan Hängeseilen im Abstand von ca. 4 maufgehängt. Beidseitig des Fahrwegssind Spannseile von Widerlager zu Wi-derlager gespannt. Dies entlastet die

Tragseile für nach dem Vorspannen auf-gebrachte Lasten.

Die Tiefgründung unter den Widerla-gern und den Abspannpunkten bestehtje Widerlagerseite aus einer Pfahlkopf-platte mit ca. 7 m langen Bohrpfählenvon 0,8 m Durchmesser, die im tragfähi-gen Fels eingebunden sind. Zusätzlichwurden Zug- und Horizontalkräfte überMikropfähle in den Fels eingeleitet.

Der Urftsee befindet sich in derDeutschen Erdbebenzone 2, daraus er-geben sich die zweitstärksten seismi-schen Belastungen in Deutschland. Dasfür Tor sionsbeanspruchung weiche Bau-werk ist für diese seismischen Anforde-rungen die am besten geeignete Kon-struktion.

Werkstoffe

Neben der Seilkonstruktion aus hoch -festem Stahl wurden die Quer- undLängsträger sowie alle weiteren Kon-struktionsteile aus Stahl gefertigt. Der2,50 m breite Geh- und Radweg hat einen offenen Bohlenbelag aus Alumi-nium. Die Auflagerbereiche sind ausStahlbeton.

Bedeutende Ingenieurleistung

Die Konstruktion als einhüftige Hänge-brücke ohne Versteifungsträger erhält

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Ingenieurbüro Comelissen,Nideggen

Bauherr:Kreis Euskirchen

Bauausführung:ARGE „Urftseebrücke”Fa. Klein, Raulf, Pfeiffer

Architekt:Ingenieurbüro Comelissen

WEITERE EINREICHUNGEN

Fuß- und Radwegbrücke (Victor-Neels-Brücke) über denUrftsee im Nationalpark Eifel

lediglich durch die Vorspannung ihreausreichende Steifigkeit. Die Loslösungdes Geh- und Radwegs von der tragen-den Konstruktion durch Anhängen andie Tragseile sowie die Herstellung desgesamten Tragwerks aus Stahl und Alu -minium als einheitlich metallische Struk-tur zeigen sehr deutlich, dass die Gestal-tung konsequent durch konstruktiveMerkmale geprägt wird. Das führt zu einer ästhetischen Einfügung in die sen-sible Landschaft des Nationalparks mitdem Urftsee.

Kosten

Alle Unterbauten sind vom natürlichenGelände aus zugänglich. Die Brückekann mit Fahrzeugen bis zu 3 t Achslastbefahren werden, wobei diese Nutzungausschließlich auf Rettungsfahrzeugeund Arbeitsbühnen beschränkt ist.Durch die Möglichkeit der Befahrungder Brücke, sowohl mit Hebebühnen alsauch unterseitig durch einen fahrbarenBesichtigungskorb, lassen sich War-tungsarbeiten auf ein Minimum be-schränken.

Cornelissen, L.: Neubau der Urftseebrücke imNationalpark Eifel. Stahlbau 77 (2008),H. 6, S. 463–465.

51Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Mit respektvollem Abstand zu den bestehende Bauten sollte auf demGelände der Firma Vitra für die Präsen-tation von Designermöbeln ein Ge-bäude errichtet werden, im Norden desAreals inmitten der landschaftsprägen-den Streuobstwiesen. Die ArchitektenHerzog & de Meuron entwarfen dafürdas VitraHaus. Die aufeinandergestapel-ten Baukörper aus Beton mit großenFensteröffnungen in jede Himmelsrich-tung wirken gewissermaßen als Rohr-konstruktionen mit Überschneidungenund besonderen Raumbildungsanforde-rungen.

Tragkonstruktion

Die Tragstruktur des VitraHauses be-steht aus sieben übereinandergestapel-ten balkenartigen Gebäuden in Formvon Satteldachhäusern, die auf fünfBaukörpern im Erdgeschoss aufliegen.Die Querschnitte entsprechen denen deraufgesattelten Etagen der Hausskulptur.

Das erste Obergeschoss ruht auf fünfBaukörpern, das zweite auf drei, dasdritte nur noch auf zwei und das viertenoch auf einem einzigen. Nur im Be-reich des Liftschachts liegen alle Baukör-

per übereinander. Die dadurch entste-hende Struktur mit Auskragungen biszu 15,4 m erlaubt die Lastabtragungvon oben nach unten durch eine zuneh-mende Anzahl von Verschneidungentragender Betonwände mit durch-schnittlich 25 cm (im Ausnahmefall biszu 45 cm) Dicke. Die Baukörper wirkenin sich als geschlossene Querschnitte,d. h. Böden, Wände und Dächer sindbiegesteif miteinander verbunden,ebenso wie die einzelnen Baukörper, diedie Etagen bilden. Dies war der trag-werksplanerische Ansatz, der der stati-schen Berechnung zugrunde lag. Umdie hohen Schubkräfte, die durch dieKraftumlegungen entstehen, aufneh-men zu können, sind erhebliche Schub-bewehrungen erforderlich.

In einer frühen Planungsphase wur-den im Zuge der ErdbebenbemessungSchwingungsuntersuchungen durchge-führt, die nachwiesen, dass die auftre-tenden Beschleunigungen zwar spürbarsind, aber unterhalb der für den Men-schen unangenehm wirkenden Werteliegen.

Materialwahl

In einem weiteren Planungsschritt wur-den verschiedene Baumaterialien mit-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:ZPF Ingenieure AG, Basel (CH)

Bauherr:Vitra Verwaltungs GmbH, Weil amRhein

Bauausführung:Implenia AG, Dietlikon (CH)

Architekt:Herzog + de Meuron, Basel (CH)

WEITERE EINREICHUNGEN

VitraHaus

einander verglichen – Stahl, Beton undHolz. Die einfache Formgebung, dieamorphen Materialeigenschaften sowiedie besten Möglichkeiten der Realisie-rung einer komplexen räumlichen Trag -struktur gaben den Ausschlag für dieAusführung komplett in Beton.

Besondere Ingenieurleistung

Die frühe Zusammenarbeit zwischen Architekten und Ingenieuren und dasdaraus resultierende Rohrkonzept warVoraussetzung für die Realisierung desarchitektonischen Entwurfs aus „einemHaufen von Urhäusern“. Zu der beson-deren Ingenieurleistung gehören auchdie komplizierten Betonierabfolgen undSprießpläne. Da das Gebäude nur alsGanzes funktioniert, waren während desBaus diverse Abstützungen erforderlich.Diese äußerst aufwendige Sprießungstützte das Gebäude solange, bis derKraftfluss geschlossen war.

Entwurf und Tragkonstruktion zu einer Einheit zu verbinden, das Tragwerk also nicht als Selbstzweck,sondern als integralen Bestandteil des Entwurfs zu sehen, ist die eigent -liche Ingenieurleis tung bei der Realisie-rung der vorgegebenen Herausfor -derung.

52 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Bei der Konzeption des Stadions fürrund 30000 Zuschauer in der hügeligenLandschaft des Kraichgaus als Spiel-stätte von 1899 Hoffenheim legte derBauherr besonderen Wert darauf, einenStimmungskessel und einen Identifika -tionspunkt für die Region zu erzeugen.

Für die Frauenfußball-WM 2011wurde Sinsheim als Austragungsort ge-wählt.

Tragkonstruktion

Der einteilige Hauptbaukörper mit sei-ner luftig partizipierten Fassade bildetdas weithin sichtbare Signal. Darüberschwebt das freitragende Dach wieeine Wolke über dem Stadionoval. DasDachtragwerk ist geprägt von radial an-geordneten aufgelösten Polygonträgernmit nach außen geneigten Obergurten,die aus einer fischbauchähnlichen Kon-tur entwickelt wurden. Sie sind Einfeld-träger mit Kragarmen an beiden Endenmit 24 bis 26 m Feldlänge und 16 bis18 m Auskragung. Die erforderlicheStützenfreiheit der Tribünenbereicheführte dazu, die Auflagerpunkte biszum äußersten Stadionrand zu ver-

schieben. Der Lastabtrag erfolgt direktin die Außenstützen der Massivkon-struktion. Die Aussteifung in der Dach -ebene wird über ein System von Ver-bänden in der Ober- und Untergurt -ebene realisiert.

Drei Viertel der Dachebene werdenvon einer transluzenten Membran aufbogenförmigen tangentialen Trägernzwischen den Obergurten der Radialbin-der überspannt. Auf der Untergurt -ebene ist eine weitere perforierte Membran zwischen den Untergurtenangeordnet.

Materialwahl

Neben der primären Massivkonstruktionund den Tribünen aus Stahlbeton be-steht das Dachtragwerk aus Stahl, weildie leichte, filigrane Wirkung der„schwebenden Wolke“ nur mit diesemBaustoff realisiert werden konnte. Dieobere Membran besteht aus PVC-be-schichtetem Polyestergewebe, ebensodie perforierte Untermembran. Umlau-fende Lichtbänder am oberen Rand derMassivkonstruktion – ein innerer Ringmit transparenter Makroloneindeckung –sorgen für den notwendigen Lichteinfallauf die Rasenfläche und unterstützen

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:agn Niederberghaus & Partner GmbH,Ibbenbüren

Bauherr:DH Besitzgesellschaft mbH & Co. KG,Walldorf

Bauausführung:Membrandach: CENO TEC GmbH,Greven Stahlbau: Donges SteelTec GmbH,Darmstadt

Architekt:agn Niederberghaus & Partner GmbH

WEITERE EINREICHUNGEN

Rhein-Neckar-Arena Sinsheim

vor allem in der Dunkelheit die Leichtig-keit und Eleganz der Arena.

Besondere Ingenieurleistung

Das statische Gesamtsystem basiert imweitesten Sinn auf statisch bestimmtenEinzelsystemen. Hinter allem steht dieeinfache Erkenntnis, dass Bereiche mithohen Biegespannungen relativ großestatische Höhen bedingen. Als Aus-gangsform wurde zunächst eine ver-gleichsweise einfache Struktur mit,räum lich gesehen, entsprechenden Biegesteifigkeiten untersucht. In mehre-ren Variationen wurden die Struktur -elemente verfeinert und entsprechendihren lokalen Steifigkeitsanforderungenoptimiert. Somit ergab sich ein Trag-werk, das mit den elementaren Betrach-tungen der Mechanik beschrieben wer-den kann und dessen eigentümlichesKräftespiel zu einer sehr günstigen Materialausnutzung führt. Angemessenund wohlüberlegt wurde dieses Kräfte-spiel ausgenutzt und zur vollen Ent -faltung gebracht.

Das sich daraus ergebende Erschei-nungsbild unterstreicht die Leichtigkeitder Konstruktion und vollendet dasTragwerk zum „Wolkendach“.

Foto © euroluftbild, Berlin

53Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die Winterhafenbrücke – die Brückeüber Donaukanal und Winterhafen –war das Bindeglied zwischen der K&K-Donauuferbahn (DUB) und der Do-nauländebahn (DLB), die 1880 in Betriebgenommen worden waren. Die beidenBrücken waren eingleisige Stahlbrückenmit parabelförmigen Fachwerkhauptträ-gern. Der Mittelpfeiler diente beidenBrücken als Auflager. Im April 1945 wur-den die Überbauten durch die DeutscheWehrmacht gesprengt, die Widerlagerund der Mittelpfeiler blieben erhalten.

Nach fast 50 Jahren konnte endlichder lange geplante Wiederaufbau derBrücke erfolgen.

Tragkonstruktion

Das Haupttragwerk bildet ein Zwei -felddurchlaufsystem mit Stützweitenvon 91,5 m über den Donaukanal (Feld 1)und 74,5 m über den Winter hafen (Feld2). Die beiden Wände des Trogbrücken-querschnitts werden im Feld 1 jeweilsdurch Fachwerke und im Feld 2 durchVollwandträger rea lisiert.

Die Fachwerkwände sind mit 7,25 Grad gegen die Vertikale geneigt,

ebenso die geknickten Stegbleche desVollwandträgerbereichs. Fachwerkober-gurt und Diagonalen sind geschweißteachteckige Hohlkastenträger unter-schiedlicher Neigung, der Untergurt istim Regelbereich ein offener Querschnitt,in den Knotenbereichen ein luftdichtverschweißter Hohlkasten zur Kraftwei-terleitung der Diagonalen.

Das im Wettbewerb siegreiche Inge-nieurbüro machte die historische Ausbil-dung des Brückenbauwerks mit unter-schiedlichen Stützweiten zum Themades Projekts, wobei eine Differenzierungzwischen dem Bereich über dem Donaukanal und dem Winterhafen bewusst vorgenommen wurde.

Aufgrund des vorliegenden Ent-wurfs, der Stützweiten und der hohenBelastungen aus dem Eisenbahnbetrieblag es auf der Hand, ein Stahltragwerkmit orthotroper Platte auszuführen.

Damit ist die Brücke ein stadt- undlandschaftsprägendes Element, auf dessenGestaltung und Qualität der Ausfüh rungbesonderes Augenmerk gelegt wurde.

Besondere Ingenieurleistung

Der von MCE Stahl- und Maschinenbaueingebrachte Montagevorschlag sah

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:MCE Stahl- und MaschinenbauGmbH & Co. KG, Linz (A)Tecton Consult Bauwesen ZT GmbH,Wien (A)

Bauherr:ÖBB Infrastruktur Bau AG, Wien

Bauausführung:ARGE Donauländebahn – Donauufer-bahnStrabag-Züblin-MCE Stahl- und Ma-schinenbau

Architekt:Atelier Albert Wimmer, Wien

WEITERE EINREICHUNGEN

DLB-DUB-Hafenbrücke Wien

vor, dass das gesamte Brückentragwerkhinter dem Widerlager auf dem vor-handenen Bahndamm vormontiert undohne unterstützendes Schiff über denDonaukanal bzw. über die Hafenein-fahrt lanciert wird. Der wesentliche Vor-teil dieser Methode begründet sichdarin, dass die vorgesehenen Schiff-fahrtssperren für das Einschwimmender Großelemente ent fallen konnten.Da keine Schweißarbeiten über Wasserauszuführen waren, stellte der Verzichtauf weitere Beeinträchtigungen desSchiffsverkehrs einen zusätzlichen Vor-teil für den Bauherrn dar.

Dorrer, G.: Die neue Eisenbahnbrücke überden Donaukanal und den Winterhafen inWien. Stahlbau 78 (2009), H. 2, S. 69–77.

54 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

104 Jahre nach ihrer Erbauung wurdedie Eisenbahnbrücke über die Donau inTulln einer Generalsanierung unter -zogen, mit Ersatzneubau des 440 mlangen Brückentragwerks unter den Be-dingungen einer geringstmöglichen Be-einträchtigung des Straßen-, Bahn- undSchiffsverkehrs und Erfüllung denkmal-pflegerischer und Landschaftsschutz-Anforderungen. Für die Demontage derbestehenden und die Montage derneuen Tragwerke inklusive Ausrüstungfür den Bahnbetrieb stand lediglich eine6-monatige Streckensperrung zur Ver -fügung.

Tragkonstruktion

Als Tragsystem der neuen Brücke wurdeeine Fachwerkverbundkonstruktion mituntenliegender Fahrbahn gewählt. DieVerbundfahrbahnplatte ist auf Querträ-gern und auf einem längslaufenden Sei-tenblech, das an den Innenstegen derHauptträgeruntergurte befestigt ist, auf-gelagert.

Da sich die Donaubrücke in unmittel-barer Nähe zum Stadtzentrum befindet,kommt dem Lärmschutz eine besondereBedeutung zu. Es kann eine Feste Fahr-bahn nach dem FF-System „Edilon“ zur

Anwendung, bei dem durch die Art derSchienenlagerung in Form einer in einenTrog kontinuierlich eingebettetenSchiene eine Minimierung der Schall -emissionen erreicht wird.

Materialwahl

Bereits vor der Auftragsvergabe wurdenseitens der ÖBB verschiedene Variantenuntersucht, deren Ziel die Lärmminimie-rung, die verlängerte Lebensdauer derKonstruktion und die Verringerung derLife-Cycle-Costs zum Ziel hatten. DieWahl für den Baustoff Stahl zusammenmit einer Verbundkonstruktion war un-ter anderem der Möglichkeit der Vorfer-tigung und damit kurzen Montagezei-ten geschuldet.

Besondere Ingenieurleistung

Das absolute Novum diese Brücke istdas Konstruktionsprinzip – eine Stahl-fachwerkbrücke mit untenliegenderVerbundfahrbahnplatte. Um die für einderart großes Brückenbauwerk vorgese-hene kurze Bauzeit zu ermöglichen,wurden zur Herstellung der Fahrbahn-platte Fertigteile mit 7 cm Dicke alsSchalung vorgesehen, die im Endzu-stand als mittragend gerechnet werdenkonnten. Auf die Fertigteile wurde eine

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:MCE Stahl- und MaschinenbauGmbH & Co. KG, Linz (A)FCP/Öhlinger & Metz/Klestil, Wien (A)

Bauherr:ÖBB Infrastruktur AG, Wien

Bauausführung:ARGE Donaubrücke TullnPorr Technobau und Umwelt AGMCE Stahl- und MaschinenbauStrabag AGSwietelsky Baugesellschaft mbH Maschinenbau

WEITERE EINREICHUNGEN

ÖBB-Donaubrücke Tulln (A)

Ortbetonplatte mit 31 bis 36 cm Dickeaufbetoniert.

Die parallel zur Eisenbahnbrücke ver-laufende Straßenbrücke ist auf densel-ben Pfeilern gelagert und ebenfalls alsFachwerkbrücke ausgebildet. Das ein-heitliche Erscheinungsbild der Gesamt-anlage wird gemäß Denkmal- undLandschaftsschutzvorgaben durch dasstrebenlose Fachwerk der neuen Eisen-bahnbrücke gewährleistet.

Dorrer, G.: Neubau der ÖBB-DonaubrückeTulln – ein innovatives Brückentragwerk.Stahlbau 78 (2009), H. 10, S. 720–726.

55Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die Aufgabe bestand in der Herstellungeiner Fuß- und Radwegbrücke über denFluss Verzasca zwischen Gordola undTenero Contra im Kanton Tessin (CH).Neben der Einbindung in das Ge samt -wegenetz des Kantons sollte unterBerücksichtigung der touristischen Be-deutung der Region ein re präsentativesBauwerk entstehen, das auch für dieBevölkerung vor Ort einen Bezugspunktdarstellt. Die alte Steinbrücke im hinte-ren Verzascatal „Ponte die salti“ inSichtweite des neuen Flussübergangsbot die formale Grundlage für denBrückenentwurf unter Berücksichtigungder Materialien unserer Zeit.

Tragkonstruktion

Die Randbedingungen des Entwurfs wa-ren neben minimalem Eingriff in dasFlussbett eine besonders leichte Kon-struktion. Das führte zur Wahl einerzweifeldrigen Konstruktion statt einesEinfeldträgers und die Herstellung desBogens aus Stahl.

Die zweifeldrige Brücke hat eineLänge von 2 × 60 m. Die Fahrbahn-

platte aus Beton ist mit schräg verlau-fenden Zugstäben an die Bögen ge -hängt und dient, zusammen mit denBögen, als Windverband.

In Stahl auf das materielle Minimumreduziert, aber umso kräftiger und ele-ganter in ihrer tragenden Geste, zeich-nen zwei parallel geführte Rundrohre,die jeweils an den Brückenköpfen zu-sammenlaufen, eine Doppelwelle. Da-zwischen gespannt sind sekundäreRund rohre in K-Form – als Abstandhal-ter und zur Aussteifung. Die Doppel-welle berührt das Flussbett nur an einerStelle und lagert dort auf einem Stütz-punkt aus Beton auf. Die Fahrbahn ausvorgefertigen Betonelementen liegt aufeinem horizontalen Stahlfachwerk auf,das an Stahlkabeln an den Bogenseg-menten aufgehängt ist und gleichzeitigauf den beiden Hauptverstrebungenauflagert. Besonderes Augenmerkwurde auf die Ausbildung der Brücken -köpfe gelegt, welche die Kräfte derStahlbögen aufnehmen. Die Balu strademit integrierter Beleuchtung folgt derNeigung zwischen Fahrbahn und Stahl-bögen – die Beleuchtungselemente set-zen sich in den angrenzenden Wegenfort, so dass sie mit der Überbrückung

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Ingenieurbüro G. Masotti,Bellinzona (CH)

Bauherr:Gemeinden Tenero-Contra undGordola (CH – Tessin)

Bauausführung:Officine Ghidoni SA, Riazzino(CH – Tessin) – StahlbauerMuttoni SA Bellinzona(CH – Tessin) – BaumeisterModaluce SA, Bellinzona(CH – Tessin) – Beleuchtung

WEITERE EINREICHUNGEN

Fußgänger-Passerelle Verzascatal (CH)

des Wassers zu einer Bewegung zusam-menlaufen.

Materialwahl

Die geforderte Leichtigkeit der Kon-struktion führte zur Wahl eines Haupt-tragwerks aus Stahlelementen. Die Fahr-bahn ist aus dynamischen und unterhal-tungstechnischen Gründen aus Beton.

Besondere Ingenieurleistung

Die besondere Ingenieurleistung bestehtin der Umsetzung der geometrischenForm in ein tragfähiges System unterbesonderer Berücksichtigung der Dynamik und Stabilität.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Neben der Limitierung der Baukostendurch den minimierten Stahleinsatz und den aufgebrachten Korrosions-schutz konnten auch die Unterhal-tungsmaßnahmen minimiert werden.Der Aufwand beschränkt sich auf re-gelmäßige Kontrollen und Reparaturenbei Bedarf.

56 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Hauptbahnhof Kassel, ein Kopf-bahnhof aus dem 19. Jahrhundert,wurde mehrmals erweitert und schließ-lich für die Integration der RegioTramuntertunnelt und zum Schnittpunkt fürden Regionalverkehr der gesamten Re-gion ausgebaut. Der Tragwerksentwurfbesteht aus einem leistungsfähigen undvisuell reizvollen Konstruktionsprinzip,welches mit geringem Aufwand in derLage ist, die drei Regionalbahnsteigestützenfrei zu überwölben. So entstehteine eindeutige Zuordnung mit großenFreiheiten in der inneren Ausbildung.

Die gewählte Korbbogenform er-laubt darüber hinaus den Erhalt derübergreifenden Bahnhofsbespannungs-anlage und den Einsatz gewöhnlicherHochketten im Stationsbereich.

Tragkonstruktion

Leicht und filigran spannt sich die seit-lich offene Holz-Stahl-Konstruktion involler Breite über die drei Bahnsteige.

Die stützenfreie Bahnsteigüberdachunggreift die tonnenförmigen Konstruktio-nen der bestehenden Bahnhofsdächertypologisch auf.

Der statische Entwurf basiert auf einer flachen Tonnenschale aus Holz -lamellen, deren Lasten über eine Stahl-hohlkastenkonstruktion punktuell inden Stahlbetontrog übergeleitet wer-den. Das Tragwerk der Tonnenschalebasiert auf der sogenannten Zollinger-bauweise, einer einfach gekrümmten Lamellenkonstruktion, bei der die Stäberautenförmig angeordnet sind und je-weils eine Stablänge über zwei Felderverläuft. Einen wesentlichen Unter-schied zur Zollingerbauweise stellt diebiegesteife Ausbildung der Knoten-punkte dar. Aufgrund der flachen Scha -lengeometrie mussten große Biegemo-mente in den Knoten übertragen wer-den. Hierzu wurde ein neuartigesFügesystem in Form einer Steckverbin-dung mit eingeklebten Stabdübeln ent-wickelt. Dieses Fügesystem wurde in einLeitdetail überführt, das auf alle Knotenübertragen werden konnte.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Pahl + Weber-Pahl Architekten BDAPlanungsgesellschaft mbH & Co. KGDarmstadtosd – office for structural design,Frankfurt

Bauherr:Kasseler Verkehrsgesellschaft AG,Kassel

Bauausführung:Grossmann Bau, Rosenheim

Architekt:Pahl + Weber-Pahl Architekten BDA,Planungsgesellschaft mbH &Co. KG

WEITERE EINREICHUNGEN

RegioTram-Haltestelle im Hbf Kassel

Materialwahl

Der Entwurf orientiert sich an der For-mensprache der alten Bahnsteigdächer,das rautenförmige Holz-Lamellentrag-werk überdacht jedoch die RegioTram-Bahnsteige stützenfrei als ein einzigesDachelement, wobei der Baustoff Holzhier sowohl technisch als auch gestalte-risch die erste Wahl war. Das Bahnsteig-dach wurde in 2008 mit dem Hessi-schen Holzbaupreis ausgezeichnet.

Besondere Ingenieurleistung

Über die geometrische Anordnung derLamellen wurde ein wirtschaftlicherRechteckquerschnitt erstellt, mit demein konstruktiv sauberer und optischeinwandfreier Zylinderabschnitt ent-stand.

Insgesamt wurde die Konstruktion sooptimiert, dass 278 weitgehend gleicheStäbe für das Schalenfeld zum Einsatzkamen. Das Dach wurde über lediglichvier Längsbalken als Lehrgerüst erstellt,verschalt und unterseitig weiß lasiert.

57Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Im Zuge der Modernisierung der Oden-waldbahn sollte eine Haltestelle an derTechnischen Universität Darmstadt –Lichtwiese erstellt werden, weil der amäußersten Stadtrand gelegene Campus-bereich dringend eine leistungsfähigeVerkehrsanbindung benötigte. Die land-schaftliche Situation im Westen derStadt ist geprägt von bestehendem Be-wuchs aus Gehölzen unterschiedlichsterQualität und einer weiträumigen Wie-senlandschaft. Ein alternativer Lösungs-ansatz unter Berücksichtigung einerstandortbezogenen Umweltverträglich-keitsuntersuchung (UVU) zum Schutz ei-nes historischen Tunnelportals mit un-mittelbar benachbarten Dammdurchsti-chen der historischen Gleisanlage undder Auenlandschaft des angrenzenden,der Stadt den Namen gebenden Darm -bachs sollte gleichzeitig eine gewisseSignalwirkung/Zeichenhaftigkeit des ge-planten Bauwerks realisieren.

Tragkonstruktion

Der Entwurf basiert auf dem Prinzip einer mehrfach geknickten Erdrampe(„aufgeklappter Zollstock“) mit groß -

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Pahl + Weber-Pahl Architekten BDAPlanungsgesellschaft mbH & Co. KG,Darmstadtosd – office for structural design,Frankfurt/M.

Bauherr:Magistrat der Stadt Darmstadt,Straßenverkehrs- und Tiefbauamt

Bauausführung:Hunsrücker GlasveredelungWagener, Kirchberg

Architekt:Pahl + Weber-Pahl Architekten BDA,Planungsgesellschaft mbH & Co. KG

WEITERE EINREICHUNGEN

DB-Haltepunkt TU-Lichtwiese

Das auskragende Bahnsteigdach inForm einer Stahl-Glas-Konstruktion mit3,5 m × 21 m Grundfläche bei einerlichten Höhe von max. 3,5 m zur Gleis-seite ist als tonnenförmige Stabwerk-schale mit Glaseindeckung konstruiertund wurde hinsichtlich des Materialein-satzes in Bezug auf Querschnitte undLastabtragung optimiert.

Die historische Unterführung wirddurch einen ca. 100 t schwerenBrückenträger berührungsfrei über-spannt.

Durch den Einsatz von vorgefertigtenElementen bzw. des vormontierten ge-samten Dachs wurde der Fahrplan derOdenwaldbahn durch die Bauarbeitennicht beeinträchtigt.

Die Materialien wurden nicht durch-mischt, so dass sie oder auch ganzeBauteile wieder demontiert, wiederver-wendet oder ggf. entsorgt werden kön-nen.

Besondere Ingenieurleistung

Es wurde eine Lösung mit filigranemKunstbauwerk und landschaftsbezoge-nen Mitteln unter weitgehendem Ver-zicht auf sichtbar bleibende Beton-flächen gefunden.

zügigen Podesten, Ruhemöglichkeitenund behindertengerechten Rampen. DieErdaufschüttungen wurden durch dasEinfügen von Gabionen auf ein Mini-mum reduziert, die Wegführung erlaubtden weitgehenden Erhalt der bauplatz-bezogenen Landschaft.

58 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die Bundesautobahn A281 stellt zukünf-tig die Verbindung zwischen der A1 undder A27 dar. Kernstück ist der Bauab-schnitt 2/1 durch die Bremer Neustadt.Anschlussstellen bekommen in diesemAbschnitt die B75 und der FlughafenBremen. Damit wird der heute durchden Stadtteil laufende Verkehr über dieAutobahn geführt. Dem hohen städte-baulichen Anspruch muss durch dieStreckenführung von 1828 m Länge inHochlage entsprochen werden. Es galtalso, ein Brückenbauwerk für eine Auto -bahn im Stadtgebiet von Bremen zu ent-werfen. Ein wesentliches Kernstück die-ser Hochstraße ist die Kreuzung mit demFlughafendamm, der aus gestalterischenGründen auf einer Länge von ca. 127 mstützenfrei auszubilden war.

Tragkonstruktion

Bei der zur Verfügung stehenden gerin-gen Konstruktionshöhe von nur 1,65 mwar eine obenliegende Fahrbahn vonvornherein ausgeschlossen. Nach aus-führlichen Studien entschied man sich füreine Schrägseilbrücke mit zwei bis zu

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Ingenieurbüro Grassl GmbH, Hamburg

Bauherr:Straßenverwaltung FH Bremen,GPV-Bremer Gesellschaft für Projekt -management im Verkehrswegebau mbH

Bauausführung:Bietergemeinschaft Hochstraße A 281 –Bilfinger Berger SE, MannheimNL Ingenieurbau Nord Hochtief AG,EssenHeinrich Hecker GmbH & Co. KG,Olden burg Viktor Buyck Steel Construction, Eeklo(Belgien)

Architekt:BauManagement Bremen GmbHin Zusammenarbeit mitArchitekt Gert Schulze

WEITERE EINREICHUNGEN

Seilverspannte Brücke über den Flughafendamm BAB A281 in Bremen

über eine Pendelkonstruktion in dasSchwergewichtsfundament eingeleitet.Die Gesamtlänge der Schräg seilbrückebeträgt 311,5 m über gekrümmtenGrundriss. Dieser Teil ist vom restlichenBrückenzug durch Übergänge getrennt.Die Spannweite der Querträger zwischen

50 m hohen Stahlpylonen seitlich des26 m breiten Querschnitts. Die Haupt -öffnung von 127 m wird von jeweils fünfSeilpaaren mit fächerförmiger Anord-nung unterstützt. Im Abstand von 42 mvon den Pylonen werden die am Pylonankommenden Kräfte rückverankert und

59Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

den Seil ebenen beträgt mehr als 30 m.Die Hauptträger sind mit Ausnahme desAufweitungsbereichs parallel zurBrückenachse angeordnet. Der Quer-schnitt ist als Verbundkonstruktion aus-geführt. Die weder in Längs- noch inQuerrichtung vorgespannte Stahlbeton-platte stützt sich auf vier, im Aufwei-tungsbereich fünf geschlossene, luftdichtverschweißte Stahlhohlkästen. Im Bereichder Seileinleitung wurden im Abstandvon 15 m fünf Seilquerträger angeord-net. Besonderes Augenmerk wurde aufdie Untersicht und auf die Transparenzdes Raums unter der Brücke gelegt.

Materialwahl

Der Überbau besteht aus einer Ver-bundkonstruktion. Die Betonfahrbahn-

platte bietet Vorteile gegenüber einerStahlfahrbahn bezüglich Dauerhaftig-keit, Lärmentwicklung, Glatteisgefahrund Kosten. Ein Versteifungsträger inSpannbeton hätte wegen des Eigenge-wichts höhere Kosten bei Seilen, Pylo-nen, Unterbauten und Fundamentenzur Folge gehabt. Durch die Aus-führung von Verbundstützen konnteauch hier ein schlanker Querschnitt ge-funden werden. Die Pylone sind in Teil-bereichen aus Feinkornstahl S 460 MLausgeführt.

Besondere Ingenieurleistung

Die besondere Leistung bei diesem Entwurf liegt in der gelungenen Umset-zung der städtebaulichen Anforderun-gen in ein markantes, von der Öffent-

lichkeit akzeptiertes, brückenbautech-nisch und gestalterisch hochwertigen Ingenieurbauwerks.

Folge- und Unterhaltungs-aufwand

Bereits beim konzeptionellen Entwurfwurden Unterhaltungskosten berück-sichtigt, z. B. durch Begehbarkeit derPylone und gute Einsehbarkeit der Seilköpfe bzw. die Anordnung von Einzelseilen, die auch einzeln ausge-tauscht werden können. Weiterhinwurden Anstrichflächen der Stahl -konstruktion minimiert und Ansatz-punkte für Pressen auf den Stützen -köpfen für den Austausch von Lagernvorgesehen.

Seilverspannte Brücke über den Flughafendamm BAB A281 in Bremen

60 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Für die Beseitigung des Nadelöhrs beikm 8,32 der L109 Großarler Landes-straße beschloss das Referat Brücken-bau des Landes Salzburg den Bau einerneuen Brücke über den Egg-Graben.Die neue Trassenführung verlangte eine50 m lange Brücke, die im Grundriss gekrümmt ist.

Zu dieser Zeit wurden intensive Un-tersuchungen am Institut für Tragkon-struktionen – Betonbau der TU Wienzur Verbesserung der Dauerhaftigkeitvon Betonbrücken durchgeführt. AufAnfrage des Instituts bei den österrei -chischen Brückenbauabteilungen zur praktischen Anwendung der neuen Methode zeigte das Referat Brückenbaudes Landes Salzburg Interesse, undschrieb die neue Methode für den Bauder Egg-Graben Brücke bei St. Johannim Pongau entsprechend aus.

Mehrjährige Forschungsarbeiten amInstitut für Tragkonstruktionen, For-schungsbereich für Stahlbeton und Mas-sivbau der TU Wien, wurden mit demZiel durchgeführt, die Dauerhaftigkeitvon Betontragwerken wesentlich zu ver-bessern. Der eigentlich naheliegende,aber dennoch bisher nicht bekannte An-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Technische Universität WienInstitut für Tragkonstruktionen,Wien (A)

Bauherr:Land Salzburg (A)Referat Brückenbau

Bauausführung:Alpine Bau GmbHGrund-Pfahl- und Sonderbau GmbH

WEITERE EINREICHUNGEN

Egg-Grabenbrücke

aufgeständerte Fahrbahnplatte istkreuzweise voll vorgespannt und enthältkeine zusätzliche schlaffe Bewehrung.Die Geometrie des Bogens wurde soausgelegt, dass unter Eigengewichtkeine Zugspannungen auftreten. Das ermöglichte eine sehr schlanke Aus-führung. Für das Tragwerk mit integrier-tem Randbalken wurde eine durchlau-

satz, Betonbauwerke ohne korrosions-gefährdeten Betonstahl herzustellen, hatsich im Verlauf des Forschungsvorhabensals zielführend erwiesen.

Tragkonstruktion

Die Stabbogenbrücke überspannt denEgg-Graben mit 46 m Spannweite. Die

61Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

fende Spannbetonplatte gewählt, mit9,5 m Breite und einer Dicke von 0,5 m.

Die Konstruktion ist eine semi-inte-grale Brücke, die auf eine Übergangs-konstruktion vom Tragwerk zum Stra -ßenbereich verzichtet. Zwölf Elastomer-lager wurden bei den Widerlagernangeordnet.

Materialwahl

Für die Gewährleistung der Tragsicher-heit und Gebrauchstauglichkeit wurdedie Fahrbahnplatte in Längs- und Quer-richtung vorgespannt (Spannglieder 07-150). Nur im Rand- und Krafteinlei-tungsbereich der Ankerköpfe ist schlaffeBewehrung aus Edelstahl (BSt 500) vor-handen. Die Längsspannglieder wurdenin Kunststoffhüllrohren, also elektrischisoliert, verlegt. Das ermöglicht die zer-störungsfreie Überwachung des Korro -

sionsschutzes mittels elektrischer Wider-standsmessung.

Für das Tragwerk wurde BetonC 30/37, ein RSS-Beton (radikal redu-ziertes Schwinden) verwendet. Das ver-meidet das Entstehen von Rissen im jun-gen Alter des Betons. Für den steilerenBereich des Bogens, wo eine Konter-schalung erforderlich war, wie auch beiden dünnen Wandscheiben kam selbst-verdichtender Beton (SCC/GK16/F73)zum Einsatz.

Besondere Ingenieurleistung

Die Praxistauglichkeit der gewähltenTechnologie wurde durch aufwendigeexperimentelle und numerische Simula-tionen nachgewiesen. Die komplizierteGeometrie der Brücke erforderte um-fangreiche Berechnungen, um durchVermeidung von Zugspannungen unter

Eigengewicht eine sehr schlanke undgefällige Form des Tragwerks zu ermög-lichen. Durch einen innovativen Bau-herrn und die Unterstützung öster -reichischer Unternehmer konnte dieseTechnologie erstmals in Österreich ange-wendet werden.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Auf der Materialseite sind durch Weglas-sen der schlaffen Bewehrung, der Ab-dichtung und des Fahrbahnbelags er-hebliche Kosten eingespart worden.Durch sehr lange Wartungsintervallekönnen verkehrsbehindernde Maßnah-men auf ein Minimum reduziert werden.

Berger, J., Bruschetini-Ambro, S. Z., David,W., Mayrhuber, T.: Entwurf und Konstruk-tion der Egg-Graben Brücke. Beton- undStahlbetonbau 105 (2010), H. 10,S. 631–639.

Egg-Grabenbrücke

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The book refl ects the current situation in precast concrete construction. Besides general observations regarding building with precast concrete elements, the book fo-cuses fi rst and foremost on the boundary conditions for the design of precast concrete structures, loadbearing elements and façades. Connections and specifi c structural and constructional issues are covered in detail and stability of precast concrete structures is another central theme. The requirements brought about by the emergence of the European Single Market are explained and the diverse possibilities for façade design are presented. A chapter on the production processes provides the reader with an indis-pensable insight into the characteristics of this form of industrialised building.The book is a practical tool for engineers, but certainly also architects and students.

One of the authors intentions is to demonstrate to engineers and architects the possibilities that factory prefabrication can offer, and hence pave the way towards the economic application and ongoing develop-ment of precast concrete construction.

Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Customer Service: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

H U B E R T B A C H M A N N , A L F R E D S T E I N L E

Precast Concrete Structures

April 2011.approx. 280 pages, approx. 260 fi gures, approx. 15 tables, Hardcover.approx. 79,–*ISBN 978-3-433-02960-2

Precast Concrete Structures

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62 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Im Rahmen des Ausbaus des West -hafenkanals war der Ersatzneubau derMörschbrücke erforderlich, da wederdie lichte Durchfahrtshöhe noch dielichte Durchfahrtsbreite der alten Brückeausreichten. Es war eine lichte Höhe von5,25 m über dem oberen Bemessungs-wasserstand herzustellen. Aufgrund ei-ner nicht realisierbaren Anhebung dervorhandenen Straßenrampen, d. h. ein

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Ingenieurbüro Grassl GmbH,Berlin

Bauherr:Wasserstraßen-Neubauamt Berlin,vertreten durch die Senatsverwaltungfür Stadtentwicklung Berlin

Bauausführung:Arbeitsgemeinschaft Hochtief/StahlbauNiesky

Architekt:Baugestalterische Beratung:Architekturbüro Störl, Berlin

WEITERE EINREICHUNGEN

Mörschbrücke in Berlin

Tragkonstruktion

In Anlehnung an die vielen Stabbogen-brücken über die Berliner Wasserstraßenwurde eine Stabbogenlösung gewählt.Das ursprüngliche Konzept wurde vomBüro Grassl verändert, indem die beidensehr dicht nebeneinander liegendenÜberbauten mit vier Bogenebenendurch einen Querschnitt mit drei Bogen -ebenen ersetzt wurden. Die in der Aufgabenstellung vorgesehene Behelfs-

Anheben der vorhandenen Gradiente,musste ein Bauwerk mit obenliegendemTragwerk vorgesehen werden. Hierfürwurde planerisch die Forderung gestellt,den Verkehr auf dem stark befahrenenTegeler Weg kontinuierlich mit zweiFahrstreifen je Richtung aufrecht zu er-halten.

Das neue Bauwerk war mit zweiÜberbauten konzipiert, die nacheinan-der hergestellt und in Betrieb genom-men werden sollten.

Einschwimmen Überbau 1. BA Einschwimmen Überbau 2. BA (ein Bogen und Hilfsfachwerk)

63Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

brücke konnte entfallen, weil der vor-handene Überbau nur soweit abgebro-chen wurde, dass auf dem Restquer-schnitt die erforderlichen Fahrstreifenuntergebracht werden konnten.Zunächst wurde das östliche Brückenteilmit zwei Bögen montiert und 4-streifigunter Verkehr genommen. Der zweiteÜberbauteil mit nur noch einem Bogenwurde danach eingeschwommen undmit dem ersten Teil durch Schweiß-/Schraubverbindungen verbunden. DieFahrbahn wurde als orthotrope Platteausgeführt; die Unterbauten sind tief -gegründete Kastenwiderlager.

Werkstoffwahl

Unter Berücksichtigung der erforderli-chen Bautechnologie und zur Minimie-rung des Eigengewichts der Brückewurde der Überbau komplett in StahlS 235/S355 ausgebildet. Die Widerlager

tergurte verschraubt). Durch diesen in-genieurtechnischen „Schachzug“ konn-ten sowohl die Bauzeit als auch der Bau-ablauf wesentlich optimiert werden.

Bei der Bauwerksgestaltung wurdebesonderer Wert auf die Ausbildung derBogenkonstruktion gelegt. Der drei -ste gige Bogenquerschnitt erhielt einDachprofil mit geneigten Stegblechen;die Bogenfußpunkte wurden betont.Für die Hänger wurden gefaste Flach-stahlquerschnitte mit gestalteten Hän-geranschlusspunkten eingesetzt.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Bei der Detailausbildung wurden robuste,dauerhafte und wartungsfreundlicheLösungen gewählt, die auch der Gestal-tung nutzen. Die Fahrbahn wurde nachden neuesten Regelungen zum ermü-dungssicheren Konstruieren von ortho -tropen Platten ausgebildet.

Mörschbrücke in Berlin

bestehen aus Stahlbeton und sind teil-weise mit Klinkern verblendet.

Besondere Ingenieurleistung

Vom Ingenieurbüro Grassl wurde eineLösung erarbeitet, bei der auf eine ur-sprünglich vorgesehene Behelfsbrückefür den Straßenverkehr verzichtet wer-den konnte. Hierbei wurde der Verkehrzunächst vierstreifig auf die Westseiteder vorhandenen Brücke verlegt. Dieseerhielt aus statischen Gründen eine last-verteilende Konstruktion. Nach Abbruchund Neubau des östlichen Brückenteilsim 1. Bauabschnitt (BA), wurde der Ver-kehr auf den neuen Überbauteil verlegt,und der 2. BA konnte hergestellt wer-den. Der Überbau des 2. BA wurde nachdem Einschwimmen über eine kombi-nierte Schweiß-/Schraubverbindung mitdem 1. BA verbunden (Fahrbahnblechverschweißt, Querträger-Stege und -Un-

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Zur Vorbereitung auf die Einführung von Eurocode 3 werden die Grundnorm Teil 1-1 sowie Teil 1- 8 über Anschlüsse mit den zugehörigen Nationalen Anhängen dokumentiert. Dabei wird die größte Sorgfalt der Autoren auf die schlüssige Lesbarkeit der verzahnten Normendokumente gelegt. Erläuterungen der Hintergründe zur europäischen Normung im Stahlbau – insbeson-dere auch zu den Regelungen für die Bemessung und Ausführung der verschiedenen Verbindungsarten – sorgen für Verständnis und ermöglichen eine schnelle Einarbeitung. Verbindungen sind ein Innovationstreiber im Stahlbau – in den sechs Jahren seit der Be-handlung dieses Schwerpunktthemas hat sich vieles getan. Der Stahlbau-Kalender 2011

stellt anwendungsbereites Wissen mit zahlreichen Beispielen zur Verfügung. Die Herausgeberin Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann ist Leiterin des Instituts für Konstruktion und Ent-wurf an der Universität Stuttgart. Die Wahl ihrer Autoren für den Stahlbau-Kalen-der ist durch konsequente Praxisnähe bestimmt. Sie kommen aus der Industrie, aus Ingenieurbüros und von der Schnittstelle von Forschung und Praxis an Universitäten und sind als herausragende Fachleute auf ihren Gebieten bekannt.

Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

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H R S G . : U L R I K E K U H L M A N N

Stahlbau-Kalender 2011Schwerpunkte: Eurocode 3 – Grundnorm, Verbindungen

April 2011.ca. 800 S., Gb.ca. 135,–*Fortsetzungspreis:ca. 115,–*ISBN 978-3-433-02955-8

Stahlbau-Kalender 2011

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Aufgabenstellung

Die neue Fußgängerbrücke über den Al-ten Hafen in Bremerhaven sollte diezentrale Verbindung zwischen zwei pu-blikumsträchtigen Zentren, dem Colum-bus-Center mit der Hafenpassage imOsten und dem Klimahaus 8° Ost undMediterraneo im Westen, darstellen.

Folgende Entwurfskriterien warenbei der Planung zu berücksichtigen:– Durchfahrt von Schiffen mit hohen

Aufbauten (überwiegend Museums-schiffe)

– erforderliche Lichtraumprofile für dieUferstraßen

– eine Mindestbreite von 5 m– Wetterschutz– integriertes Aufgangsbauwerk als

Verbindung zu der neu zu schaffen-den Busumsteigeanlage(Aufzug/Treppe)

– gestalterische Einbindung in die um-gebende Architektur

Tragkonstruktion

Das Brückenbauwerk gliedert sich inzwei feststehende Stegbrücken und indie bewegliche Drehbrücke, die imgeöffneten Zustand vom Gesamtsystem

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:WTM Engineers GmbH, Beratende Ingenieure im Bauwesen, HamburgIngenieurgemeinschaft Dr. Schippke +Partner, Hannover

Bauherr:BEAN, vertreten durch BIS(Bremerhavener Gesellschaftfür Investitionsförderung undStadtentwicklung GmbH)

Architekt:Architektonische Beratung:nps tchoban voss Büro Hamburg

WEITERE EINREICHUNGEN

Havenbrücke Bremerhaven

fenbecken sind mittels Stahlramm -pfählen tiefgegründet.

Haupttragkonstruktion

Zum Öffnen der Brücke wird der be-wegliche Brückenteil im Grundriss um90° gedreht und gibt dadurch eineFahrrinne mit einer lichten Durchfahrts-breite von ca. 13,6 m und unbegrenzter

entkoppelt ist. Die drei Teiltragwerkewerden im geschlossenen Zustanddurch Verriegelungsbolzen miteinandergekoppelt. Es handelt sich demzufolgeum ein Tragwerk mit veränderlicherGliederung. Im geöffneten Zustand besteht der Brückenzug aus drei Teil -systemen: einem Zweifeldträger mitStützweiten von 2 × 21 m, einem ein -gespannten Waagebalken mit Krag -weiten von 2 × 20,5 m und einem Ein-feldträger mit einer Stützweite von 17 m.Im geschlossenen Zustand ist dasBrückentragwerk ein Durchlaufträgerüber fünf Felder mit Stützweiten von21,0/21,0/22,7/21,3/17,0 m. Die Mittel-stütze in der Drehachse ist eine Stahl-stütze mit einem Rohrquerschnitt vonca. 2 m Durchmesser und einer Kugel -drehverbindung mit Zahnkranz im Über-gang zum Brückenüberbau am Stützen-kopf. Das Brückenbauwerk wurde alsintegrales Tragwerk geplant und aus -geführt, d. h., es wurde, bis auf dieStützachsen der Anschlussgebäude, aufLager verzichtet. Die planmäßigen Über-bauverformungen aus Wind, Tempera-tur etc. werden über Stützenverformun-gen aufgenommen.

Die stählernen Stützen der Steg-brücken sowie der Drehpfeiler im Ha-

65Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Höhe frei. Die erforderlichen Lichtraum-profile werden durch das Brückenbau-werk nicht eingeschränkt.

Das ca. 100 m lange, stählerneBrückentragwerk gliedert sich in einenbegehbaren Unterbau (orthotrope Geh-wegtafel) und einen „aufgesetzten“ ellipsenförmigen Oberbau, der gleich-zeitig als Glasunterkonstruktion dient.Unter- und Oberbau wirken gemeinsamals Röhrentragwerk („tragende Röhre“).Der Brückenüberbau hat im Bereich derfesten Stegbrücken Ost und West eineBreite von ca. 6 m und eine Gehweg-breite von 5 m zwischen den Gelän-dern. Zum Drehpfeiler des beweglichenBrückenteils hin, weitet sich die Röhreauf eine Breite von ca. 8 m und einenutzbare Gehwegbreite von 6,5 m auf.Die orthotrope Gehwegtafel mit einerKonstruktionshöhe von 500 mm be-steht aus insgesamt fünf Längsträgern,

die im Abstand von 3,5 m durch ellip-senförmige Querträger (Spanten) ver-bunden sind. Primär- und Sekundärtrag-werk wurden hinsichtlich der Stahlaus-nutzung optimiert. Für alle dreiBrückenüberbauten ergibt sich ein Gesamtgewicht von ca. 300 t.

Maschinentechnik

Die Erzeugung der Drehbewegung umdie vertikale Achse erfolgt mit einemHydraulikantrieb, bestehend aus zweihydraulischen Motoren. Der stählerneDrehpfeiler mit einem Durchmesser vonca. 2 m ist über eine Kugeldrehverbin-dung mit dem verglasten Überbau ver-bunden. Die Reibung in der Kugeldreh-verbindung ist soweit minimiert, dassder Überbau von einer Person per Handgedreht werden kann. Demzufolge istsehr geringe Motorleistung für die

Havenbrücke Bremerhaven

Drehbewegung erforderlich. Die Verrie-gelung der Drehbrücke mit den an -schlie ßenden Stegbrücken erfolgt mitinsgesamt sechs hydraulischen Vertikal-und Horizontalriegeln.

Brückenausstattung

Die natürliche Belüftung des Glaskör-pers erfolgt über gläserne Zuluft-Lamel-len, die beidseitig im Geländerschattenplatziert sind; die Abluft wird überWärme abzugsflügel im First gesteuert.Diese Flügel gewährleisten gleichzeitigdie Entrauchung im Brandfall. Die Zu-luft-Lamellen und Wärmeabzugsflügelkönnen witterungsabhängig geöffnetund geschlossen werden. Die Behaglich-keitsszenarien sind durch thermische Simulationen geprüft. Die Beleuchtungder Brücke erfolgt durch die Anstrah-lung der mattierten Bodenverglasung,die nachts als lineare Lichtbänder denWeg markieren. Auf eine Brückenent-wässerung konnte aufgrund der Glas -einhausung verzichtet werden.

Gestaltungskonzept/Besondere Ingenieurleistung

Die Attraktion der Brücke ist einerseitsihre Beweglichkeit, die Drehfunktion,die das Passieren der Schiffe durch denwestlichen Wasserbereich zulässt; ande-rerseits ist es die Zeichenhaftigkeit derGlasröhre, deren skulpturale Aufwei-tung mit dem Drehpfeiler im Hafen-becken die Mitte der Konstruktion be-tont. Durch die transparente Glasein-hausung bleibt die Sichtverbindung mitder maritimen Umgebung erhalten.

Der Brückenquerschnitt ist aus einerdekupierten Ellipse hergeleitet. Dasraumhohe Tragwerk aus Spantenbögenund Rohrprofilen ist mit einer leichtenZugverspannung als steife Röhre aufinsgesamt fünf Stützpunkten entwor-fen. In der Drehachse ermöglicht einGlasdeckel den Einstieg in die Technikdes Drehkranzes und vermittelt in ein -facher Weise die Funktion der Dreh-brücke.

Aus wirtschaftlichen und architekto-nischen Gründen musste ein leichtesund filigranes Tragwerk geschaffen wer-den. Die Wahl fiel auf eine Stahl-Glas-konstruktion, die zudem dem architek-tonischen Umfeld am besten gerechtwird. Mit der Glaseinhausung ist ein hoher Komfort für die neue Wege -verbindung geschaffen: Wind-, Wetter-und Sonnenschutz bei höchster Trans-parenz.

66 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Das Ozeaneum, der Neubau des Deut-schen Meeresmuseums Stralsund, ist ein„selbstbewusstes zeitgenössisches Bau-werk“ mit Zeichencharakter, entworfenvom Architekturbüro Behnisch & Part-ner. Die Aufgabenstellung war eine vor-gehängte, hinterlüftete Stahlplattenfas-sade, als Freiformfläche definiert, diedem Bauwerk eine homogene Gesamt-fläche verleiht, frei von Kanten undKnicken zwischen benachbarten Plat-ten und mit Fugen von 20 mm Breitezueinander montiert ist.

Tragkonstruktion

Die eingesetzten dreidimensional ver-formten Großstahlplatten bilden einendirekten Bezug zum Schiffbau an derOstseeküste, da in den Werften mit lan-ger Tradition derartige Bauteile ge-schnitten, verformt und verschweißtwerden.

331 Stück gekrümmte Stahlplattenmit einem vorgegebenen Fugenrasterwurden an der Primärtragkonstruktionaus Stahl mit Trockenbaufassade oderStahlbeton mittels einer filigranen ge-schweißten Unterkonstruktion befestigt.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:FLZ Stahl- und Metallbau LauterbachGmbH, Lauterbach (Rügen)Ingenieur-Büro Höhne, Bergen (Rügen)

Bauherr:Deutsches MeeresmuseumStralsund

Ausführende Firma:FLZ Stahl- und MetallbauLauterbach GmbH

Architekt:Behnisch & Partner Architekten, Stuttgart

WEITERE EINREICHUNGEN

Stahlplattenfassade des Ozeaneums Stralsund

Besondere Ingenieurleistung

Das Projekt, bestehend aus vier Einzel-gebäuden Riesen der Meere, Ostsee,Nordsee und Ausstellung, kennzeichnetdie erfolgreiche Weiterentwicklung derregionaltypischen Schiffbautechnologiefür den Einsatz im Hochbau. An Ferti-

Das Gesamtgewicht der 7100 m2 großenFläche besteht aus rd. 700 t Plattenstahlund 140 t Stahl für Einzelkonsolen.

Wesentliche Elemente sind:– Ringträger und Festpunktkonsolen

zum Aufhängen der Stahlplatten– Lospunkte (Einzelkonsolen), über die

Windsog- und -druckkräfte in diePrimärkonstruktion eingeleitet werden

– punktuelle Kopplung der Stahlplattenuntereinander

– Aussteifung der einzelnen Stahlplat-ten mit Stegblechen

Materialwahl

Das Material Stahl war vorgegeben. Eswurde Stahl der Güte S 355 J2G3 inden Materialdicken 8, 15, 20, 25, und30 mm eingesetzt, die Schweißbarkeitin der Fertigungshalle und auf der Bau-stelle war gegeben mit Standardverfah-ren MAG und E-Hand. Eine hochwer-tige KorrosionsschutzbeschichtungC4 lang nach EN ISO 12944 konnte appliziert werden.

Das Plattenmaterial war wirtschaft-lich auf dem Stahlmarkt verfügbar undin der regional ansässigen Technologieverarbeitbar. Die Plattengrößen warenstraßentransporttauglich.

67Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Stahlplattenfassade des Ozeaneums Stralsund

gungs- und Montagetoleranzen wurden höchste Anforderun-gen gestellt. Insbesondere unter schweißtechnischen Aspek-ten unterscheidet sich die Plattenmontage in diesem Architek-turobjekt entscheidend von den üblichen Einsatzbedingungenhinsichtlich Schweißwärme, punktförmiger statt linien -förmiger Verbindungen, zulässige Randverformungen, Einhal-tung der Fugenbreiten und anderer Toleranzen etc. Auch dieMontagetechnologie und das Handling der Platten mit bis zu16 m × 2,5 m und 6 t Einzelgewicht erforderte erhebliche Anpassungen.

Die Gesamtmontage wurde mittels Hubsteiger, in Teilbe-reichen von Rüstungen aus durchgeführt. Innerhalb des Mon-tageraums von ca. 600 mm Tiefe wurden temporäre Holz -bodengänge montiert, von denen aus Justier-, Schraub-,Schweiß- und Beschichtungsarbeiten unter teilweise extre-men klimatischen Bedingungen durchgeführt wurden.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Ein angestrebter Selbstreinigungsprozess der Fassade konntenachgewiesen werden. Der Zustand der Beschichtung wirdüber kontinuierliche Inspektionen überprüft. FachgerechteAusbesserungsarbeiten können im Bedarfsfall jederzeit durch-geführt werden. Ansonsten sorgt der Einsatz hochwertigerMaterialien für eine langlebige, wartungsarme Gesamtkon-struktion.

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

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The Finite Element Method (FEM) has become a standard tool used in everyday work by structural engineers having to analyse virtually any type of structure.

After a short introduction into the methodolgy, the book concentrates on the calculation of internal forces, deformations, ideal buckling loads and vibra-tion modes of steel structures. Beyond linear structural analysis, the authors focus on various important sta-bility cases such as fl exural buckling, lateral torsional buckling and plate buckling along with determining ideal buckling loads and second-order theory analysis. Also, investigating cross-sections using FEM will be-come more and more important in the future.

For practicing engineers and students in engineer-ing alike all necessary calculations for the design of structures are presented clearly.

Author information:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann teaches steel

and composite design at the Ruhr University in Bochum and is a partner of the Ingenieursozietät Schürmann-Kindmann und Partner in Dortmund.

Dr.-Ing. Matthias Kraus is a research assistant at the same chair.

R O L F K I N D M A N N , M AT T H I A S K R A U S

Steel StructuresDesign using FEM

2011. approx. 544 pages. approx. 400 fi g. Softcover.approx. 59,– *

ISBN 978-3-433-02978-7

Date of publication: January 2011

(Quelle: Stahl-Informations-Zentrum/Johannes-Maria Schlorke)

68 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Am Technologiezentrum Lünenschwebt als Landmarke seit 1995 das„Colani-Ufo“ auf dem alten Förderturmder ehemaligen Steinkohlezeche. Seit2001 beherbergt dieses Bauwerk derstillgelegten Schachtanlage das Techno-logie- und Gründungszentrum. 2007lobte die LÜNTEC GmbH einen Archi-tekturwettbewerb zur Revitalisierungaus.

Kerngedanke des im Wettbewerbüberzeugenden Konzepts war es, denvorhandenen Komplex um ein Büro -gebäude zu einem multifunktionalendifferenten Veranstaltungsort zu erwei-tern. Da das Gelände des Technologie-zentrums durch seine Gegensätzlichkeitgeprägt ist, galt es, unter Berücksichti-gung des ausdrucksstarken „Ufos“ undder Schachthalle mit einem neuen Bau-werk ein Gesamtensemble entstehenzu lassen.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:SchürmannSpannel AG 1, Bochum

Bauherr:Lüntec, TechnologiezentrumLünen GmbH

Ausführende Firma:Arning Bauunternehmen GmbH, Steinfurt

Architekt:SchürmannSpannel AGDipl.-Ing. Arch. M. SchefferDip.-Ing. Arch. T. Schmidt

WEITERE EINREICHUNGEN

Erweiterung und Umbau der Schachthalle für eine Büronutzung in LünenEin Schwarzer Kubus, die Schachthalle, und ein „UFO“

lichte Raumhöhe von 3,0 m gewähltworden.

Besondere Ingenieurleistung

Die besondere Ingenieurleistung des Ensembles liegt in dem wirtschaftlichen, energieeffizienten und integralen Ge bäu -de konzept. Schon die Wahl einer kom-pakten Gebäudeform und das Auslagernder technischen Flächen auf das Dach er-zielen ein optimales Verhältnis zwischenHüllfläche und dem zu beheizenden Ge-bäudevolumen. Das Integrieren aller not-wendigen Installationen in den Bauteildes Gebäudekerns erzeugt einen klarenRaumeindruck mit einheit lichen Büro-flächen. Die Versorgung mit Wärme imWinter und Kühlung im Sommer ge-schieht über eine Betonkern akti vierung.Unterstützend wirkt ein intelligentes undautomatisches Lichtlenksys tem durch dieSteuerung der solaren Erträge im Winterund eine Verschattung im Sommer.

Tragkonstruktion und Materia lien -auswahl

Zum Einsatz kam eine Stahlbetonkon-struktion, die mit Hilfe einer Betonkern -aktivierung eine Regulierung und Steue-rung der Temperatur der Büroräume er-möglicht. Aufgrund des sehr modularenAufbaus des Gebäudes in Form vongleichen Formaten und Bauteilen im Be-reich des Rohbaus, der Fassadenbeklei-dungen und des Innenausbaus konntendie Baukosten erheblich reduziert wer-den. Mit Hilfe von Fertigbauteilen, imBereich der Fassadenstützen, sowieHalbfertigteilen (Einsatz von Filigran-decken und -wänden) konnte das Bau-vorhaben in kürzester Bauzeit umge-setzt werden.

Eine hohe Grundrissflexibilität wirddurch stützen- und unterzugsfreieRäume ermöglicht. Um auch in Zukunftdem Nutzer eine hohes Maß an Flexibi-lität gewährleisten zu können, ist eine

69Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Erweiterung und Umbau der Schachthalle für eine Büronutzung in Lünen

Der Einsatz von Fertig- und Halbfer-tigteilen sowie die Verwendung vongleichen Formaten und Bauteilen schaffteine wirtschaftliche und funktionsbezo-gene Gebäudelösung. Mit Hilfe diesesintegralen Planungsansatzes wurden be-reits im Entwurf alle maßgeblichen Fach -ingenieure beteiligt, der Entwurfspro-zess optimiert und durch eine gut funk-tionierende Kommunikation zwischenBauherrn und Planern alle Zielsetzungenoptimal erreicht.

Folge- und Unterhaltsmaßnahmen

Die Nutzung von Kenntnissen über denLebenszyklus aller Bauteile und Aggre-gate eines Gebäudes hilft bei der Pla-nung und Entwicklung von wirtschaft -lichen Strategien für Gebäude. Auf-grund von Lebenszyklusanalysenverschiedener Planungsansätze kristal -

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Das Buch ist ein praktischer Leitfaden für alle am Straßenbrückenbau Beteiligten. Es richtet sich an Straßenverwaltungen, Ingenieurbüros, Prüfi nge-nieure und Baufi rmen. Die konstruktiven Forderun-gen der verschiedenen Vorschriften des BMVBS, wie Richtzeichnungen, ZTVn usw., werden nach Bauteilen geordnet dargestellt. Dadurch ermöglicht das Buch ein rasches Nachschlagen bauteilspezi-fi scher Bestimmungen. Darüber hinaus liefert es einen Überblick über das komplexe Regelwerk, das

bei Entwurf, Baudurchführung und Erhaltung zu beachten ist. Dipl.-Ing. Ernst-August Kracke war nach fünf Jahren Tätigkeit im Konstruktionsbüro bei Dyckerhoff & Widmann 30 Jahre lang stellvertretender Dezernent für den Brücken-entwurf in der Niedersächsischen Landesbehörde für Straßenbau, Hannover. Hier übte er auch eine Lehrtätigkeit über Brückenentwurf für Inspektoren und Referendare der Landesbehörde aus. Dipl.-Ing. Klaus Lodde war acht Jahre Bauleiter bei Phillip Holzmann und 27 Jahre lang stellvertretender Dezernent für Bauausführung und Vergabe in der Niedersächsi-schen Landesbehörde für Straßenbau, Hannover.Beide Autoren arbeiteten in verschiedenen Arbeitskreisen auf Bund- und Länderebene mit an technischen Regelwerken. Die erworbenen praktischen Erfahrungen an ausgeführten Bauwerken weiterzugeben und die genaue Kenntnis der Wissenslücken war den Autoren Anlass, dieses praxisori-entierte Werk zu verfassen.

Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

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E R N S T- A U G U S T K R A C K E ,K L A U S L O D D E

Leitfaden StraßenbrückenEntwurf, Baudurchführung, Erhaltung

März 2011ca. 350 S., ca. 400 Abb, Br. ca. 55,–*ISBN 978-3-433-02957-2

Leitfaden Straßenbrücken

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lisierte sich ein Neubau als langfristigwirtschaftlichste, nutzungsspezifischsteund tragbarste Variante, im Vergleichzu einer Sanierung der Schachthalle

und des Ufos, heraus. Trotz der leichthöheren Investitionskosten ergibt sicheine erhebliche Reduzierung der Be-triebskosten.

70 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Mit diesem komplexen Ingenieurbau-werk sollten niveaugleiche Kreuzungenzwischen Bundes-, Landes- und kom-munalen Straßen mit Gleisanlagen derDB Netz AG und der Harzer Schmal-spurbahnen GmbH (HSB) beseitigt unddie verschiedenen Verkehre entflochtenwerden. Gleichzeitig war damit die For-derung nach einer erheblichen Verbes-serung des Verkehrsflusses verbunden.Grundlage für die planerische und bau -liche Durchführung war das Eisenbahn-kreuzungsgesetz unter Führung derStadt Wernigerode.

Tragkonstruktion und Materialwahl

Die Baumaßnahme beinhaltet an Inge-nieurbauwerken ein vierarmiges Trog-bauwerk mit Teilüberdeckelungen (inklusive eines Kuppelbauwerks), vier Eisenbahnüberführungen, eine Stra ßen -überführung, eine Rad-/Gehwegbrückeund ein offenes Trogbauwerk im Zugeeines gemeinsamen Rad-/Gehwegs.

Das Trogbauwerk besteht aus vierStraßeneinfahrten von Ebene 0 in dieüberdeckelte Ebene 1 bis zur eigentli-

chen Tunnelkreuzung, die durch eine imGrundriss elliptische, flach geneigteKuppel mit Lichtöffnung überdecktwird. Dabei wurden die überdeckeltenBereiche der Tröge einschließlich der in-tegrierten Überführungsbauwerke (Eisenbahnüberführungen, Straßenüber-führung Feldstraße) als massive Rahmenausgebildet. Die Trogdecken wurdenaus Stahlbeton mit Sichtbetonunterseitehergestellt. Lediglich die Fahrbahnplatteder EÜ der HSB und DB über die L86nwurde als „Walzträger in Beton“-Über-bau (WIB) ausgeführt.

Den Kern des vierarmigen unterirdi-schen Knotenpunkts bildet eine ellipsen-förmige Kuppel mit 50 m × 35 mGrundfläche und einer Höhe ü. G. von5,50 m über der Kreuzung, deren Form,bedingt durch die vorhandenen verkehr-lichen Zwangspunkte der unterschied -lichen Verkehrsträger (Schiene, Straße,Rad-/Gehwege), sowohl an die Planungals auch an die bauliche Ausführungaußergewöhnliche Anforderungenstellte.

Zur Gehwegführung von der Kuppelin Richtung Norden wurde eine drei-feldrige Geh-/Radwegbrücke aus Stahlin der Ebene +1 angeordnet, welche die

Einreichende Firma/Verantw. Ingenieure:Stadt WernigerodeBaudezernat, Hoch-/Tiefbau,WernigerodeIngenieurgemeinschaft SetzpfandtGmbH & Co. KG, Wernigerode

Bauherr:Stadt Wernigerode – Bauderzenat –Hoch-/Tiefbauamt

Ausführende Firma:Umwelttechnik & Wasserbau GmbHBlankenburgSTRATIE Straßen- und Tiefbaugesell-schaft mbH, Blankenburg

Architekt:Professor BurkhardtPPL Planungsgruppe Prof. Laage GmbH,Hamburg

WEITERE EINREICHUNGEN

Altstadtkreisel in Wernigerode

Gleise der HSB und der DB überspannt.Von Westen beginnend verläuft parallelzum Straßentrog ein Fußgängertrog inRichtung südliche Bahnhofstraße, derunter der HSB geführt wird.

Beleuchtung der Gesamtanlage so-wie Beherrschung der Lärmemissionenwaren weitere Herausforderungen fürPlanung und Ausführung des Kreisels.

Die landschaftsarchitektonische Ge-staltung und Begrünung des gesamtenGebiets zeigt sich in Form von drei grü-nen Hügeln, die durch die verschiede-nen Unter- bzw. Überführungsbau-werke miteinander verbunden sind.Durch die Bepflanzung ist das Hügeltrioin jeder Jahreszeit optisch wirksam.

Ein durch die Firma Hanke + Partneraus Weimar entworfenes extravagantesBeleuchtungskonzept der Gesamtan-lage prägt die Einzigartigkeit dieses Projekts.

Besondere Ingenieurleistung

Die Planung und Koordinierung der un-terschiedlichen Baumaßnahmen, die fürdie Trennung von Schiene, Straße undGeh-/Radweg erforderlich waren und inguter Zusammenarbeit der vielen Betei-

71Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Altstadtkreisel in Wernigerode

ligten in guter Qualität ausgeführt wor-den sind, ist als Innovation der Infra-struktur zu werten und hat als Entreezur historischen Altstadt von Wernige-rode zu einem architektonisch und städ-

Daten und Fakten zum Gesamt-bauwerk

Gesamtlänge: 561 m – davon Länge in Ost-West-Richtung:

329 m– davon Länge in Nord-Süd-Richtung:

232 m

Lichte Weite: 9,5 mkleinste Lichte Höhe: 4,5 m

Trog/Tunnelfläche: 4130 m2/2720 m2

Kuppelhöhe: 12 m

Bauzeit: 2004 bis 2006

Gesamtkosten: 12,5 Mio €

Daten und Fakten zum Kuppel-bauwerk

Höhe über Gelände: 5,50 mGewicht: ca.4000 t Wanddicken: 0,6 bis 2,0 m

tebaulichen, funktionsbezogenen High-light der Ingenieurbaukunst geführt.Unterhaltungsmaßnahmen werden ent-sprechend den gesetzlichen Vorgabenerforderlich.

72 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Umweltbereich Klima als Lebens-grundlage als Ausstellung mit verschie-denen Bereichen wie „Reise“, „Ele-mente“, „Perspektiven“ und „Chancen“im Zentrum der Hafenstadt Bremerha-ven sollte durch ein angemessenes Bau-werk repräsentiert werden. Die Vorstel-lung des Bauherrn war das Erlebnis ei-ner virtuellen Reise entlang des 8.östlichen Längengrads. Die klimatischenKonditionen werden als Erlebnis aufbe-reitet und in Verbindung mit vergange-nen, aktuellen und zukünftigen Pro-blemstellungen inszeniert.

Tragkonstruktion

Den Kern des Klimahauses bildet die in-nere Tragstruktur in Massivbauweise.Dach und Fassade sind als Stahlkon-struktion hergestellt. Ebenfalls als Stahl-bau mit weitgespannten leichten Fach-werkträgern wurden die oberhalb derDeckenebene +13,50 m bis +20,50 m

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Eifel Deutschland StahltechnologieGmbH, HannoverARGE Tragwerksplanung, Bremen

Bauherr:BEAN Bremerhavener Entwicklungs -gesellschaftAlter/Neuer Hafen mbH & Co. KG

Ausführende Firma:d&b Bau GmbH, Mühlheim-RuhrEifel Deutschland StahltechnologieGmbH, HannoverRaschmann GmbH, Gersthofen

Architekten:Entwurf: Klumpp Arch. Stadtplaner,BremenAusführung: agil Niederberghaus &Partner GmbH, Ibbenbühren

WEITERE EINREICHUNGEN

Klimahaus Bremerhaven 8° Ost

angeordneten 13 Ausstellungsräumeausgeführt. Insgesamt vier unterzug -gestützte Hauptdeckenebenen, Rund-stützen, aussteifende Wände sowie vierTreppenhaus-/Aufzugskerne bilden dieKonstruktion. Über eine mit dem HotelSail City gemeinsame Tiefgaragenebenewerden die Lasten in eine Pfahlgrün-dung abgeleitet.

Die Dacheindeckung besteht aus Trapezblechen, Wärmedämmung undStehfalzdach, die Fassade aus bedruck-ten Verbundglasscheiben.

Materialwahl

Die Materialwahl leitet sich aus derFunktion im Tragwerk ab: Die durch dietransparente Hülle sichtbare Stahltrag -struktur aus Pfetten (Breitenkreise) undSpanten (Meridiane) dominiert das Er-scheinungsbild des Klimahauses. Derhohe Grad der Vorfertigung ermög-lichte einen wirtschaftlichen Einsatz desBaustoffs Stahl, verbunden mit einerkurzen Montagezeit.

73Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Klimahaus Bremerhaven 8° Ost

Für den innenliegenden, wärmegedämmten Baukörperwurde eine Stahlbetonkonstruktion gewählt, die neben derAussteifungswirkung und der Überleitung der Lasten in diePfahlgründung auch die hohen Anforderungen an den Brand-schutz erfüllt.

Die gewünschte Transparenz des Gebäudes wird durcheine Außenhülle aus 8000 m2 Glasfläche, bestehend ausüber 4700 einzelnen, auf der Stahlkonstruktion schuppenar-tig verlegten Scheiben erreicht.

Besondere Ingenieurleistung

Die 1200 t schwere Stahlkonstruktion der Fassade nimmt Ele-mente aus dem Schiffbau auf.

Die von den Architekten imaginierte „Punktwolke“ alsFreiform des Gebäudes mit den vorgeschriebenen ebenen,viereckigen Glasscheiben erzeugte eine Vielfalt von Einzelposi-tionen, die auch in der Unterkonstruktion abgebildet wird.Während es vergleichsweise einfach ist, beliebige Ober-flächengeometrien mit Dreieckscheiben zu generieren, war eseine tragwerksplanerische Herausforderung, diese mit ebenenVierecken ab zubilden. Deshalb wurde die Tragkonstruktiondes Gesamtsystems Gebäude hülle als räumliches Stabwerkmodelliert. Nachweise der Tragfähigkeit und Gebrauchstaug-lichkeit wurde überwiegend direkt aus dem dreidimensionalenModell heraus geführt.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Der Anspruch auf wegweisende und ganzheitliche Ansätzebeim ressourcenschonenden und nachhaltigen Energieeinsatzfindet sich schon in der Bezeichnung des Bauwerks, was be-reits bei der Planung zu Minimierung der Betriebs- und Unter-haltungskosten berücksichtigt wurde. Der hier eingegangenenSelbstverpflichtung wurde durch Einsatz bekannter Technolo-gien – Betonkernaktivierung, Kraft-Wärme-Kopplung, Geo-thermie, Photovoltaik und natürliche Belüftung – entspro-chen. Für die Gesamtkonstruktion gelten die üblichen Instand-haltungsbedingungen.

Brux, G.: Klimahaus 8° Ost in Bremerhaven. Stahlbau 79 (2010), H. 8,S. 616–619.

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74 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Im Auftrag des Leibnitz-Instituts fürFestkörper- und Werkstoffforschung derTU Dresden sollte eine öffentlich wirk-same Inszenierung einer historischenHelium-Druckbehälter-Anlage auf demGelände der TU Dresden realisiert wer-den. Das Architekturkonzept bestandalso in einer volltransparenten Hüllkon-struktion. Die Einhausung sollte frei vonopaken Bauteilen und ohne sichtbareVerbindungsmittel ausgeführt werden.

Tragkonstruktion

Der Forderung nach vollständiger Trans-parenz folgend, besteht das Haupttrag-werk des 7,7 m × 4,4 m × 2,7 m (L × B × H) großen Pavillons aus vier gläsernen Rahmen. Sie tragen die ein-hüllende Verglasung und übernehmendie Queraussteifung der Konstruktion.Die Längsaussteifung erfolgt über diegläsernen Seitenwände. Für die tragen-den Rahmen wurde Verbundsicherheits-glas aus vier Lagen Einscheibensicher-heitsglas gewählt, für die Seitenwände

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:TU DresdenFakultät BauingenieurwesenInstitut für Baukonstruktion, DresdenGSK Glas Statik Konstruktion GmbH,Dresden

Bauherr:Leibniz-Institut für Festkörper- undWerkstoffforschung Dresden

Ausführende Firma:Glasbau Gipser GmbH, Halle

Architekt:Blum und Schultze Architekten,Dresden

WEITERE EINREICHUNGEN

Gläserne Einhausung der Hoch-drucktanks des IFW Dresden

Verbundsicherheitsglas aus zwei LagenFloatglas. Die durchsichtige Fügung derGlasbauteile erfolgte innovativ mit ma-terialgerechten, stoffschlüssigen Klebe-verbindungen. Durch die redundanteAusbildung des Tragsystems führen Be-schädigungen an einzelnen Bauteilennicht zum Gesamtversagen des Trag-werks.

Materialwahl

Glas ist der bevorzugte Werkstoff fürdie Ausführung transparenter Gebäu-dehüllen. Im Vergleich zu möglichenKunststoffen begründen vor allen Din-gen die mechanische Festigkeit, dieOberflächenhärte und die Dauerhaftig-keit die Wahl des Werkstoffs Glas fürdie Realisierung der vorgesehenen Auf-gabe.

Besondere Ingenieurleistung

Die Herstellung von volltransparenten,also nicht sichtbaren, Verbindungen derBauteile stellte die wesentliche Herausfor-derung dar, die letztlich nur durch Kleben

für einen sicheren Lastabtrag erfüllt wer-den konnte. Solche Bauwerke sind inDeutschland bauaufsichtlich nicht gere-gelt, weshalb umfangreiche Klein- undGroßteilversuche erforderlich waren, umdie Zustimmung im Einzelfall zu erwirken.

Die Aushärtung der volltransparen-ten, blasenfrei geklebten Rahmeneckenerforderte einen genau bestimmten Energieeintrag. Die Ausführung erfolgtedurch schrittweise Aushärtung durch intermittierende Bestrahlung und End-aushärtung mit Hochleistungsflächen-strahlern. Die Montage der seitlichenVerglasungen wurde über eine SSG-Kleb -verbindung realisiert.

Damit wurde die erste, mit einer Zu-stimmung im Einzelfall bauaufsichtlichgenehmigte, vollständig geklebte Ganz-glaskonstruktion in Deutschland erstellt.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Mit Ausnahme von Vandalismusschädenist währen der wirtschaftlichen Lebens-dauer des Pavillons lediglich mit demAufwand der halbjährlichen Glasreini-gung zu rechnen.

75Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Gefragt war im Architekturwettbewerbder Entwurf eines Gebäudes mit aus-reichend Platz für eine Bibliothek, Stu-dentenarbeitsplätze und kulturelle Ak-tivitäten sowie eine Cafeteria, dasgleichzeitig den zentralen Eingang derEPFL repräsentieren sollte. Das Archi-tektenteam SANAA entwarf hierfüreine architektonische Landschaft, dieeine natürliche Trennung der verschie-denen Nutzungszonen durch Täler undHügel anstelle von Wänden undDecken über einem Grundriss von121,5 m × 162,5 m vorsah.

Tragkonstruktion

Die Tragstruktur besteht aus einer klei-nen und einer großen, maximal 90 mfrei gespannten Stahlbetonschale, vonzahlreichen Patio-Öffnungen durchbro-chen, die für natürliche Belichtung sor-gen. Die Schalenränder sind in die vor-gespannte Stahlbetondecke über demTiefgeschoss eingespannt. Die stählerneDachkonstruktion besteht aus einemRaster von sich kreuzenden Durchlauf-trägern mit verschieden ausgerichtetenSekundärträgern. Sie ruht auf schlankenStützen, welche in die Schale einge-spannt sind.

Unter dem Regelgeschoss zwischenSchalen und Stahldach ist eine einge-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Walther Mory Maier Bauingenieure AG,Basel (CH)GPM B + G Ingenieure Bollinger Groh-mann, Basel (CH)

Bauherr:Ecole Polytechnique Fédérale de Lau-sanne EPFL

Ausführende Firma:Losinger Construction SA, Bern

Architekt:SANAA Kazuyo Sejima undRyue Nishizawa, Tokyo

WEITERE EINREICHUNGEN

ROLEX Learning Center Lausanne

schossige Tiefgarage angeordnet, dieauch Raum für Archive und Haustech-nik bietet. Zur korrekten Krafteinleitungder vertikalen Lasten und zur Vermei-dung von zu großen Setzungsunter-schieden wurde das gesamte Bauwerkauf Pfähle gegründet, die die Kräftehauptsachlich über Spitzendruck in die„Moräne“ einleiten.

Materialwahl

Das Objekt in seiner geplanten Erschei-nungsform war von vornherein maß-geblich als Betonkonstruktion (Unter-sicht als Sichtbeton) angelegt, wobeidas Tragwerkskonzept einen hochfe-sten, schwindarmen Beton mit einembedeutenden Bewehrungs- und Vor-spanngrad vorsah und ein auf den Be-tonschalen aufliegendes Stahldach.

Besondere Ingenieurleistung

Die besondere Ingenieurleistung bestehtdarin, extrem flache, stützenfreie Schalenmit Spannweiten bis zu L = 83 m bei ei-nem Stich von nur h = 4,75 m, die auchnoch durch eine Vielzahl von Öffnungenunterbrochen sind und beträchtliche va-riable Nutzlasten aufzunehmen haben,zu realisieren. Viele namhafte Expertenhaben bezweifelt, dass derartige Trag-werke überhaupt auszuführen sind. Daeine traditionelle Membrankonstruktion

tatsächlich nicht ausführbar war, wurdeeine Lösung gewählt, die darin bestand,im Inneren des Tragwerks ein System vonBögen auszubilden, die neben dengroßen Normalkräften auch Biegemo-mente aufnehmen. Die Bereiche zwi-schen den Bögen sind als gekrümmteVollplatten haupt sächlich auf Biegungbeansprucht. Neben der Gewährleistungeiner ausreichenden Knicksicherheitmuss ten auch Probleme der Verformun-gen insbesondere aus Kriechen, Schwin-den und Temperaturänderungen beach-tet werden. Daher wurde in den Haupt-tragbögen ein außerordentlich hoherBewehrungsgehalt von bis zu 470 kgStahl pro m3 Beton angeordnet. Ange-sichts der extremen Flachheit der Bögenwaren in der Garagendecke Spann -glieder mit einer Vorspannkraft von80000 kN pro Bogen erforderlich

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Trotz seiner großen Abmessungenwurde das Gebäude monolithisch, alsoohne Dehnfugen, ausgebildet, bliebaber wie geplant rissefrei. Daher erfor-dert die gesamte Anlage nur geringenUnterhaltungsaufwand.

Bollinger, K., Grohmann, M., Weilandt, A.,Wagner, M., Walther, R., Santini, G., vonAh, St.: Das ROLEX Learning Center derEPFL in Lausanne. Beton- und Stahlbeton-bau 105 (2010), H. 4, 248–259.

76 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Diese spannende Ingenieuraufgabe be-stand in der Realisierung eines schnitti-gen Baukörpers in Form eines gestreck-ten und geknickten Dreiecks mit aufge-schnittener Ecke über einer Grundflächevon ca. 7000 m², die skulpturale Frei-form der Wiener Architekten DeluganMeissl Associated Architects für denKörper des Porsche-Museums – den„Flieger“.

Tragkonstruktion

Der Museumsbaukörper – der sog.„Flieger“ – schwebt gewissermaßenüber dem sog. „Basement“. Dieser Teildes Bauwerks ruht auf lediglich dreiKernen mit ihren insgesamt fünf„Ästen“; somit kommt es zu großenSpannweiten von ca. 70 m und Auskra-gungen bis zu 50 m. Die gesamte Bela-stung aus dem Museumsbaukörper ausvertikalen Eigengewichts- und Nutzla-sten sowie aus horizontalem Wind wirdüber diese Kerne in das Basement undvon dort über eine Pfahl-Plattengrün-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Leonhardt, Andrä und PartnerBeratende Ingenieure VBI, GmbH,Stuttgart

Bauherr:Dr.-Ing. h. c. F. Porsche AG,Stuttgart-Zuffenhausen

Ausführende Firma:Baugrube: Züblin Spezialtiefbau, Stutt-gartStahlbetonbau: Max Bögl Bauunter-nehmung GmbH & Co. KG, NeumarktStahlbau: ARGE Stahlbau (S + V & Queck & Donges & Bühler)

Architekt:Delugan Meissl AssociatedArchitects, Wien

WEITERE EINREICHUNGEN

Neues Porschemuseum in Stuttgart-Zuffenhausen

dung mit z. T. 3 m Plattendicke und 25 m langen Pfählen in den Baugrundabgetragen.

Das Tragwerk des Fliegers wird durcheine Stahlkonstruktion in Verbindungmit Stahlbetonverbunddecken gebildet.Durch die umlaufenden baukörperho-hen Fachwerkträger werden die Lasten

aus Fliegerboden-, Fliegerdach- und Ga-leriekonstruktion eingesammelt und imBereich der Kerne über zwei Trägerrostean die Stahlbetonkonstruktion derKerne übergeben. Das Basement, indem sich eine zweigeschossige Tiefga-rage, die Oldtimerwerkstatt und der Er-schließungsbereich des Museums befin-

77Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Neues Porsche-Museum in Stuttgart-Zuffenhausen

den, ist eine fugenlose Stahlbetonkon-struktion mit punktgestützten Deckenim Inneren und Unterzügen.

Zwei der Kerne haben die Form einesunsymmetrischen „Y“; nur der Kern inder Ostspitze ist senkrecht angeordnet,weil er u. a. den großen Autoaufzugenthält.

Materialwahl

Der dreigeschossige „Flieger“ ist einekomplexe Stahlkonstruktion unter Ein-satz von Stahlbetonverbund für dieDecken, wobei nur so entsprechendeGewichtsminimierung des Überbaus er-reicht werden konnte. Die hochbelaste-

ten Kerne mit Wanddicken bis zu 75 cmsind z. T. aus hochfestem und selbstver-dichtendem Beton (C70/85) und auchz. T. vorgespannt. Basement und Pfahl-Plattengründung sind aus Stahlbeton.Für die Bodenplatte und die Außen-wände der beiden Untergeschossewurde WU-Beton eingesetzt.

Besondere Ingenieurleistung

Um das Tragverhalten der Gesamtkon-struktion richtig einschätzen zu können,wurde ein gesamtheitliches, dreidimen-sionales Rechenmodell erstellt. Die Er-fassung, Abbildung und Umsetzung derkomplexen Geometrie und die daraus

resultierenden Einzelnachweise wareneine Herausforderung für die Trag-werksplaner, wobei das Modell über allePlanungs- und Herstellungsphasen opti-miert wurde. Die gesamte Konstruktionwurde ohne Dehnfugen hergestellt undmonolithisch mit den Stahlbetonkernenverbunden. Es wurden also trotz dergroßen Spannweiten und hohen Auf -lagerkräfte keine verschieblichen Lagerangeordnet. Auch die hohen Zwangs-kräfte, resultierend aus der Geometrieder Kerne und aus Temperaturschwan-kungen, wurden an der Verbindungs-stelle des Fliegers mit den Kernen kraft-schlüssig übertragen. Auch die Kernesind im Basement eingespannt. An denKrafteinleitungsstellen wurden teilweiseanspruchsvolle Stahleinbauteile erfor-derlich. Während der Herstellung desBauwerks mussten an diesen Stellen diestatisch ermittelten Lasten mittels Hy-draulikpressen eingestellt werden.

Die Beherrschung der geometrischenVorgaben und der daraus resultierendenBeanspruchungen in einem außerge-wöhnlichen Bauwerk erforderte von pla-nenden Ingenieuren und ausführendenBetrieben höchste Qualitätsarbeit.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Diese sind der Singularität des Gebäu-des angemessen.

Fockenberg, K., Unterweger, R.: Hinter-schnittanker halten geneigte Glasfassade –Neues Porsche-Museum in Stuttgart. Bau-technik 86 (2009), H. 7, S. 434–436.

78 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung des Bauherrn

Die MAB Development GmbH & Co. KGstellte im Frühjahr 2002 im Rahmen eines internationalen kooperativen Planungsverfahrens die Aufgabe, fürdas ehemalige Hauptpostgelände ander Ecke Große Eschenheimer Straßeund Zeil ein neues Bebauungskonzeptfür ein multifunktionales Stadtquartierzu erstellen. Neben der Entwicklung eines Raum- und Funktionsprogrammsmit Einzelhandel, Büronutzung, Gastro-nomie- und Hotelflächen, Entertain-ment, Sport und Freizeit sollten auchdie denkmalgeschützten Reste desThurn-und-Taxis-Palais integriert werden.

Im Jahre 2010 präsentiert sich derneue Gebäudekomplex PalaisQuartiermit dem Shopping-Center MyZeil, dem96 m hohen Hotel Jumeirah, dem nachhistorischem Vorbild wiedererrichtetenThurn-und-Taxis-Palais und einem 135 mhohen Bürohochhaus, dem Turm amThurn-und-Taxis-Platz.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Weischede, Herrmann und Partner,wh-p GmbHBeratende Ingenieure, Stuttgart

Bauherr:MAB Development DeutschlandGmbH, Frankfurt/M.

Ausführende Firma:Generalunternehmer: BAMDeutschland AG, Stuttgart

Architekt:KSP Jürgen Engel ArchitektenGmbH, Frankfurt/M.

WEITERE EINREICHUNGEN

Turm am Thurn-und-Taxis-Platz in Frankfurt

Das Quartier rund um die Zeil ist keintypischer Standort für Hochhäuser inder Frankfurter City, daher soll die ent-standene Hochhausgruppe als markanteGesamtskulptur ein neues Zeichen andieser Stelle setzen.

Konstruktion, Werkstoffe

Das gesamte Hochhaus wurde in Stahl-beton errichtet, wobei aus Gründen derWirtschaftlichkeit in der Regel Stützenaus hochfestem Beton (B95) verwendetwurden. In den Obergeschossen führtendie schrägen Fassaden einerseits zudurchweg unterschiedlichen Decken-geometrien und andererseits zu schrä-gen Außenstützen. Die durch dieSchrägstellung entstehenden Umlenk-kräfte wurden über die bereichsweisevorgespannten Flachdecken kurzge-schlossen.

Ein Gebäudeteil mit 28 Geschossenund einer Auskragung von 15 m wurdeüber drei Diagonalstützen und mehrere„Hängestützen“ auf einer Höhe von

sechs Geschossen abgefangen. Um dieAbmessungen dieser hochbelastetenStützen zu begrenzen, wurden sie alsVerbundstützen mit Stahlmantel ausge-führt, wobei der Stahlkern der auf Zug

79Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Turm am Thurn-und-Taxis-Platz in Frankfurt

belasteten „Hängestützen“ durchSchweißen zugfest gestoßen wurde.

Das Hochhaus ist mit einer Tiefga-rage unterkellert, die 22,5 m in den Bo-den einbindet. Um trotz der Umge-bungsbebauung und der großen Tiefeeinen effizienten Bauablauf zu gewähr-leisten, wurden die Untergeschosse inDeckelbauweise errichtet. Bei dieser

Bauweise werden zuerst die Verbau-und Primärpfähle gesetzt, danach wer-den die Primärstützen erstellt. Erst dannwurden die Kellerdecken betoniert, undzwar in umgekehrter Reihenfolge, alsovon oben nach unten. Sie dienen damitals Aussteifung der Verbauwände. DerAushub erfolgte dann jeweils unter dersoeben betonierten Decke.

Besondere Ingenieurleistung

Neben der schwierigen Gründungssitua-tion aufgrund der nahen Nachbarbe-bauung und der Forderung, bereits beider Planung des Tragwerks eine schnelleund flexible Baubarkeit zu berücksichti-gen, war eine der besonderen Inge -nieurleistungen bei diesem Hochhausdie Abfangung des südlichen Gebäude-teils.

Aus Nutzungs- und Erschließungs-gründen schneidet das anschließendeEinkaufszentrum in den Grundriss desBüro-Hochhauses ein, so dass das Hoch-haus bis zum 3. OG zurückspringenmusste. Für die Statik ergab sich damitdie Herausforderung, einen 28-geschos-sigen Gebäudeteil mit Grundrissabmes-sungen von 12 m × 15 m abzufangen –das entspricht der Größe eines kleinerenHochhauses. Durch Anordnung vonSchrägstützen vom 7. bis zum 12. OG,die im Zusammenwirken mit denDecken ein Fachwerk bilden, wurde dieAbfangung ermöglicht.

Ein großer Anteil der H-Lasten ausder Abfangung konzentriert sichhauptsächlich in der Achse einer Kern-wand. Da zwei Kerne zur Verfügungstanden, wurden diese gekoppelt, umeine höhere Steifigkeit und Tragfähigkeitzu erreichen. Ein Stahleinbauteil ermög-lichte auf geringem Raum die Kopplungder sehr großen Querkräfte, ohne dieFlexibilität der Nutzung einzuschränken.

Weischede, D., Stumpf, M., Spreng, St.:Bürohochhaus im Palais Quartier – ein be-sonderes Bauprojekt in der Innenstadt vonFrankfurt/Main. Bautechnik. 87 (2010),H. 4, S. 195–203.

80 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Zweckverband MüllverwertungSchwandorf (ZMS) benötigte auf sei-nem Betriebsgelände ein neues Verwal-tungsgebäude mit großem Sitzungssaal.Neben der Neuordnung des Geländeswar auch die Errichtung eines Lärm-schutzwalls gefordert, der die benach-barte Wohnsiedlung vom Lärm derWerkstätten abschirmt.

Tragkonstruktion und Materialwahl

Der 450 m lange, maximal 13 m hoheund bis zu 45° geneigten Lärmschutz -wall stellt über 140 m gleichzeitig auchdas Gebäude dar. Die Überlagerungvon Lärmschutzwall und Gebäudemacht das gesamte Ensemble auf ver-schiedenen Ebenen als Landschaft be-geh- und erfahrbar. Die Auflast für dasintegrierte Bürogebäude musste mög-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Weischede, Herrmann und Partner,wh-p GmbH Beratende Ingenieure,Stuttgart

Bauherr:Zweckverband MüllverwertungSchwandorf

Ausführende Firma:BSH-Dachkonstruktion:Buchacher Holzleimbau GmbH, HermagorDachschalung: Holzbau Kohl, EdelsfeldRohbau und Lärmschutzwall:Michael Dankerl Bau GmbH, Willmering

Architekt:Archimedialab, M. Arch. Bernd Lederle,Ditzingen

WEITERE EINREICHUNGEN

Verwaltungsgebäude ZMSSchwandorf

lichst gering gehalten werden. Auf-grund dieser Anforderungen musstenneue Wege gegangen werden. Mit üb-lichem Boden war der Wall nicht her-stellbar. Nach intensiven Planungenwurde ein Boden mit Zementverfesti-gung und einer eng definierten Korn-größenverteilung gewählt, der in einerDicke von ca. 50 cm auf die darunter-liegende Stahlbetonkonstruktion aufge-bracht wurde. Im Bereich der Wallkronewurden EPS-Blöcke (expandierbares Polystyrol) auf die Stahlbetondecke verlegt, um die Auflast zu verringern.

Um den Sitzungssaal aus dem Wallzu lösen und ihm einen schwebendenCharakter zu verleihen, wurde er auf einen Stahlbeton-Tisch aufgeständert.Die Decke unter dem Saal liegt auf zwei radialen Wänden auf, die wiederum umca. 10 m auskragen.

Für das Dach wurde eine Tragkon-struktion aus gekreuzten Brettschicht-

81Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Verwaltungsgebäude ZMS Schwandorf

holzträgern gewählt. Die Träger in derHauptrichtung wirken als Einfeldträger,die Träger in der Nebenrichtung dienender Kippsicherung der Hauptträger undbilden das Auflager für die Deckenver-kleidung. Diese Tragstruktur bildet einerseits ein spannendes Gestaltungs-element der Deckenuntersicht im Saal,und andererseits konnte damit die freieForm des Dachs mit den bereichsweise

engen Radien perfekt abgebildet wer-den. Die individuelle Trägerform wurdenach dem Leimen computergesteuertgefräst und konnte trotzt der kompli-zierten Geometrie auf der Baustelle inkurzer Zeit montiert werden.

Eine immer wieder auftretende abergenerell schwer zu lösende Aufgabe istdie Eindeckung einer zweifach ge-krümmten Dachfläche. Für dieses

Projekt wurde folgendes Konzept ent-wickelt: Es wurden Bretter in zwei Lagen auf die Hauptträger geschraubt,wobei die zweite Lage um 20° gegendie erste Lage verdreht montiert wurde.Dadurch werden Einzellasten, wie z. B.Mannlasten, von einem Brett der oberen Lage auf mehrere Bretter derunteren Lage verteilt. Die Dicke derBretter wurde entsprechend der erfor-derlichen Krümmung gewählt, so dasssie bei der Montage durch Biegen derDachform angepasst und dann abge-schnitten werden konnten. Damitkonnten aufwendige und teure 3D-Pla-nung und Vorfertigung vermieden werden.

Besondere Ingenieurleistung

Die Vision des Architekten war eine„gebaute Landschaft“, in der Lärm -schutz wall und Bürogebäude zu einerEinheit verschmelzen und aus der sichder Sitzungssaal dynamisch heraus -entwickelt. Es ergab sich ein organi-scher Baukörper mit komplexer Geo -metrie ohne Wiederholungsfaktor. Aufgabe des Planungs teams war es,diese Vision baubar zu machen und dabei im Rahmen des verfügbaren Budgets zu bleiben. Mit innovativenBauweisen, wie der besonderen Bo -denzusammensetzung für den Erdwalloder der dreidimensionalen Bretter-schalung als Dacheindeckung, konntediese Aufgabe mit Erfolg bewältigtwerden.

82 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Im Rahmen eines beschränkten Wettbe-werbs im Jahr 2002 wurde ein Ersatz-bau für den 1899 durch ein Hochwasserzerstörten Steg zwischen der Stadt Lau-fen/Oberbayern und der StadtgemeindeOberndorf/Salzburgerland ausgeschrie-ben – eine Geh- und Radwegbrückezwischen Deutschland und Österreich.Geografische und städtebauliche Gege-benheiten waren zu beachten. Im Ge-gensatz zur ursprünglichen Wettbe-werbsforderung konnte von der ge-nauen Achse des historischen Stegsabgewichen werden, wodurch eineReihe von städtebaulich-gestalterischenProblemen vermieden wurde.

Tragkonstruktion

Die Haupttragkonstruktion ist ein sym-metrisches Dreifeldsystem mit einer Gesamtspannweite von 131,20 m. DerBrückenüberbau wurde als dichtge-schweißter, trapezförmiger Stahlhohl -kasten ausgeführt mit Bauhöhen zwi-schen 0,65 m an den Endauflagern und1,65 m in der Mitte des großen Felds,wo durch in der An sicht eine ge streckteSichel form ent steht. Die Fahrbahnplatteist als orthrotrope Platte ausgebildet.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Henchion Reuter Architekten, Berlineisar GmbH Berlin, Berlin

Bauherr:Europasteg Errichtungs- undBetriebs GmbH Stadt Laufen Obbund Stadtgemeinde Oberndorf,Österreich

Ausführende Firma:Alpine Mayreder Bau GmbH, Linz

Architekt:Henchion Reuter Architekten, Berlin

WEITERE EINREICHUNGEN

Europasteg über die Salzach bei Laufen–Oberndorf

An den Endauflagern sind längsver-schiebliche bewehrte Elastomerlager angeordnet.

Die sich nach oben verjüngendenStützen aus Stahlbeton sind mit demÜberbau biegesteif verbunden undmüssen daher neben Vertikal- und Hori-zontallasten auch Momente und Bewe-gungen des Überbaus aufnehmen. DerVerbund zwischen Stahl und Stahlbetonerfolgt mittels einer durch Rippen ver-stärkten Kopfplatte mit angeschweißterBewehrung.

Außerdem müssen die Pfeiler einemaußergewöhnlich hohen Strömungswas-serdruck sowie der Treibgutgefahr beiHochwasser standhalten. Um das Risikoder Auskolkung im Pfeilerfuß bereich zuminimieren, wurden für die Pfeilerfunda-mente Ortbeton-Pfahllängen bis zu21,5 m erforder lich.

Ein Edelstahl netz bildet die Fül lungzwischen Hand lauf und Brücke undgewähr leistet ma ximale Trans parenz.Die Auf lager bänke werden in die ge -neigte Bö schung in te griert, so dass dasFluss profil ohne Störung bleibt.

Beide Widerlager bestehen ausStahlbeton. Ihre Gründung erfolgteüber Bohrpfähle, da im Dammbereichnur bedingt tragfähige Auffüllungenvorhanden sind.

Materialwahl

Der Überbau der Brücke als Hohlkastenbesteht aus Stahl S 235,und örtlich inhochbeanspruchten Bereichen ausS 355, die Brückenpfeiler und Wider-lager aus Ortbeton, ebenfalls die Bohr-pfähle. Der Gehbelag der Brücke besteht aus einer 5 mm dicken Kunst -harzbeschichtung mir Quarzsandein-streuung. Die Geländer sind Spannseileaus Edelstahl, der Handlauf ist Eichen-holz.

Besondere Ingenieurleistung

Die selbstverständliche Einbindung derBrücke in die städtebauliche Situationbeiderseits der Salzach mit einemäußerst schlanken, eleganten Tragwerkwar nur durch besonders gute Teamar-beit der Arbeitsgemeinschaft Europa-steg möglich, in der jeder Teilnehmerauf herausragende Qualität der Ge-samtlösung bedacht war.

Folge- und Unterhaltungaufwand

Wegen der Wahl der Werkstoffe undder Qualität der Ausführung sind dieFolge- und Unterhaltungskosten sehrgering.

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

A W i l e y C o m p a n y

Die neue Normengeneration für den Betonbau mit DIN 1045 Teile 1-4 und DIN EN 206-1

wurde im Jahr 2002 bauaufsichtlich eingeführt. Für die Einarbeitung in das Regelwerk

legt der Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein E.V. eine aktualisierte Beispielsammlung

vor. Sie enthält für die gängigsten Bauteile im Hochbau zwölf vollständig durchgerechnete

Beispiele nach der 2008 neu herausgegebenen Bemes-

sungsnorm. Alle Beispiele können auf andere Bemes-

sungs- und Konstruktionsaufgaben übertragen werden;

sie sind ausführlich behandelt, um viele Nach-

weismöglichkeiten vorzuführen.

Die Sammlung vermittelt Praktikern und Studenten

fundierte Kenntnisse der Nachweisführung nach dem

neuen Regelwerk und dient als unentbehrliches Hilfsmit-

tel bei der Erstellung prüffähiger statischer Berechnungen

im Stahlbeton- und Spannbetonbau.

Die 3., vollständig überarbeitete Aufl age berücksich-

tigt die Neuausgabe von DIN 1045-1, August 2008 und

den aktuellen Stand der Normenauslegung.

Der neue Eurocode 2 – DIN EN 1992 „Bemessung und Konstruktion von Stahl-

beton- und Spannbetontragwerken” mit seinen vier Teilen und den endgültigen

Fassungen der Nationalen Anhänge wird als neue europäische Normengeneration die

Tragwerksplanung der Betonbauwerke in Deutschland für die nächsten Jahrzehnte

bestimmen und die bisherigen deutschen Regelwerke beginnend im Jahr 2011

ablösen.

Für das Verständnis und die Einarbeitung in den

Eurocode 2 legt der Deutsche Beton- und Bautechnik-

Verein E.V. eine aktualisierte Beispielsammlung vor. Der

Band 1: „Hochbau” enthält wieder für die typi-

schen Bauteile zwölf vollständig durchgerechnete

Beispiele nach Eurocode 2, Teil 1-1 „Allgemeine

Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau”.

Diese Beispiele entsprechen von der Aufgabenstellung

her den in der DBV-Beispielsammlung zu DIN 1045-1

behandelten Beispielen und gestatten somit einen

direkten Vergleich der bisher geläufigen und der neuen

Bemessungsregeln sowie der Ergebnisse nach beiden Normen. Alle Beispiele können

auf andere Bemessungs- und Konstruktionsaufgaben übertragen werden; sie sind

sehr ausführlich behandelt, um viele Nachweismöglichkeiten vorzuführen.Die

Sammlung dient als unentbehrliches Hilfsmittel bei der Erstellung prüffähiger

statischer Berechnungen im Stahlbeton- und Spannbetonbau.

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Beispiele zur Bemessung nach DIN 1045-1

Beispiele zur Bemessung nach Eurocode 2

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Beispiele zur Bemessung nach DIN 1045-1 und nach Eurocode 2, jeweils Band 1: Hochbauca. € 79,–*ISBN: 978-3-433-02984-8

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Die Standardwerke zu den NormenDer Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV) rief hervorragende Fachleute aus Normungsgremien, Bauunterneh-men, Bauaufsicht und Ingenieurbüros in einem Arbeitskreis zusammen, um der Praxis die breite Kenntnis und Erfahrung zugänglich zu machen.

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84 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die neue A 73 in Nordbayern solltedurch die Kreisstraße LIF 2 von Lichten-fels über Kösten nach Kloster Banzüberführt werden. Die Autobahn ver-lässt hier in landschaftlich exponierterLage in einem bis zu 25 m tiefen Ein-schnitt das Tal des Obermains. DasÜberführungsbauwerk stellt in Sicht-weite der Kulturdenkmäler Wallfahrts-kirche Vierzehnheiligen und KlosterBanz, dem Staffelberg und der deut-schen Korbstadt Lichtenfels eine mar-kante Landmarke dar. Sowohl tech-nisch als auch optisch bestanden alsobesondere Anforderungen an das Bau-werk.

Tragkonstruktion

Obwohl sich grundsätzlich hier eine Bogenbrücke mit aufgeständerter Fahr-bahn angeboten hätte, entschied mansich für ein Rahmentragwerk, das inzwei Rohrfachwerke aufgelöst wurdeund dadurch transparent wirkt. Bei ei-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Raab Baugesellschaft mbH & Co. KG,EbensfeldSSF Ingenieure GmbH, München

Bauherr:Bundesrepublik Deutschland vertretendurch das Bundesministeriumfür Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Auftragsverwaltung:Freistaat Bayern, vertreten durch dieAutobahndirektion Nordbayern

Ausführende Firma:Raab Baugesellschaft mbH & Co. KGPrüfingenieur: Prof. Dr.-Ing. IngbertMangerigGutachten: Prof. Dr.-Ing. Ömer BucakBegleitung der ZiE: Oberste Bau-behörde im Bayerischen Staatsministe-rium des InnernAuftragnehmer: STS Stahltechnik GmbH

WEITERE EINREICHUNGEN

Überführung der Kreisstraße LIF 2über die A 73 bei Lichtenfels

ner Spannweite von ca. 100 m habendie Untergurte einen Durchmesser von813 mm bei einer Wanddicke von 50 mm, die Obergurte 508 mm. DieDiagonalen sind nicht, wie bislang imGroßbrückenbau üblich, mittels Guss -

knoten verbunden, sondern miteinan-der verschweißt. Die hochbeanspruch-ten Fachwerkgurte laufen dabei unge-stoßen durch, dadurch konnten dieKerbwirkungen minimiert werden. DieDiagonalen der K-Knoten überlappen

85Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Überführung der Kreisstraße LIF 2 über die A 73 bei Lichtenfels

sich nicht und lassen erwarten, dass ggf. im Grenzzustand derErmüdung auftretende Risse leicht diagnostizierbar und repa-rierbar sind.

Materialwahl

Stahlrohre wurden wegen ihrer architektonischen Eleganz undauch wegen der großen Stützweite von immerhin ca. 100 mgewählt. Die Widerlager aus Beton mit geneigter Stirnflächeauf Bohr pfahlgründung verschwinden in der Böschung. DieFahrbahn wird mit einer in Obergurtebene liegenden Ver-bundplatte überführt. Der Schubverbund zwischen Stahl undBetonfahrbahnplatte erfolgt durch Kopfbolzendübel.

Besondere Ingenieurleistung

Da großformatige geschweißte Rohrknoten nicht in den ein-schlägigen Normen behandelt werden, mussten eine Zustim-mung im Einzelfall eingeholt und Dauerschwingversuche imMaßstab 1:1 durchgeführt werden.

Die Brücke hat weder Lager noch Übergangskonstruktio-nen; bei Längen änderungen infolge Temperaturanstiegkrümmt sich der Bogen lediglich stärker. Damit ist das Trag-werk Deutschlands erste vollverschweißte, integrale Verbund-brücke aus Rohren großer Abmessungen.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Die Brücke wurde im Herbst 2008 fertig gestellt und stellt auf-grund ihrer Konstruktion und Ausführung ein ästhetisch ge-lungenes und innovatives Bauwerk dar, das wirtschaftlich errich-tet werden konnte und auch im Unterhalt wegen fehlender Lager und Übergangskonstruktionen und gut kontrollierbarerSchweiß nähte erhebliche Vorteile aufweist.

Mangerig, I.; Romen, N.: Ermüdungsverhalten geschweißter Rohr-knoten von Fachwerkverbundbrücken. Stahlbau 78 (2009), H. 12,S. 925–935.

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86 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Ausbau des Mittleren Ringes Nordmit dem Petueltunnel in München sahursprünglich nur eine Rad- und Fuß weg -brücke über die Schenkendorfstraße vor.Bereits in der Projektgenehmigung fürden Ausbau des Mittleren Ringes Nordvon 1996 wurde jedoch darauf hinge-wiesen, dass eine Überplanung dieserBrücke aufgrund der neuen Straßen-bahntrasse, der Linie 23, erforderlichwird. ln der weiteren Planung erfolgtenVariantenuntersuchungen für verschie-dene Brückentypen unter Berücksichti-gung der neuen Anforderungen. Letzt-lich wurde die Geh- und Radwegbrückeum den getrennten Überbau der Stra -ßenbahnbrücke ergänzt und gemein-sam von dem geneigten Mast abge -hängt, womit die ursprüngliche Idee derSchrägseilbrücke erhalten blieb.

Tragwerk

Die außergewöhnliche Brückenkon-struktion in unmittelbarem Zusammen-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Mayr I Ludescher I PartnerBeratende Ingenieure, München

Bauherr:Landeshauptstadt München,Baureferat und StadtwerkeMünchen GmbH

Ausführende Firma:Stahlbau: Maurer Söhne GmbH & Co.KG, MünchenMassivbau: Max Streicher GmbH & Co.KGaA, Deggendorf

Architekt:PlanungsgemeinschaftMayr I Ludescher I PartnerBeratende IngenieureAuer + Weber + Assoziierte Dipl.-Ing.Architekten Stuttgart München

WEITERE EINREICHUNGEN

Brücke über die Schenkendorf-straße in München

hang mit der Glaseinhausung des Pe -tueltunnels gehört in München zu denspektakulärsten Kreuzungssituationenim innerstädtischen Bereich. Gleichzeitigwird mit diesem Bauwerk ein Tor zurStadt geschaffen und mit dem geneig-ten Tragmast und den Tragseilen eineAssoziation zum 2 km weiter westlichgelegenen, wichtigsten architektoni-schen Wahrzeichen Münchens, demOlympiadach, hergestellt.

Das Brückentragwerk ist als Schräg -seilbrücke konstruiert. Sie überspanntmit einer Länge von 84 m die Schen-kendorfstraße. Neben dem geradlinigenÜberbau für die Trasse der Straßenbahnverläuft mit unterschiedlichem Abstandder leicht verschwenkte, bogenförmigeSteg für den Rad- und Fußweg.

Der 34 m hohe Mast ist nach Südenund Westen über Abspannseile rückver-ankert. Er lastet sich auf den darunterliegenden Seitentunnel zur Bundesauto-bahn BAB A9 ab. Die freitragendeSpannweite der Brücke beträgt 84 m.Die beiden Stahlüberbauten sind durchdrei Hauptquerträger miteinander ver-

bunden und über sechs vollverschlos-sene Seile mit einem Durchmesser von10 cm vom geneigten Mast abgehängt.

Aufgrund der komplizierten An-schlussgeometrie der Seilknoten ist derMastkopf aus kaltzähem Stahlguss

87Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Brücke über die Schenkendorfstraße in München

CS 20 Mn 5 V gefertigt. Die Nachweiseder Tragsicherheit und der Werkstoffer-müdung erfolgten hierbei am dreidi-mensionalen Finite-Elemente-Modellunter Ansatz der Beanspruchungen ausdem Gesamtsystem.

Als markantes Zeichen ragt der 34 mhohe, geneigte Mast empor. Über sechsSeile werden die Lasten des Brücken-bauwerks in den Mast eingeleitet undüber sein Fundament abgetragen. Mitsechs weiteren Seilen ist der Mast nachSüden und Westen rückverankert.

Statische Vorkehrungen dafür trafman bereits beim Bau des Petueltun-nels. Zur Lastabtragung wurde an sei-nem Seitentunnel (Ausfahrt zur BABMünchen – Nürnberg) die Decke ver-stärkt ausgeführt und Anschlussbeweh-rung für das Mastfundament und dasFundament der Spannkammer für diewestliche Rückverankerung vorgesehen.

Weil die Brücke über die Glaseinhau-sung des Petueltunnels führt, musstenbei der Glaskonstruktion Vorkehrungenfür den Fall von Vandalismus getroffenwerden. Die punktgehaltenen Gläserder Einhausung wurden im Bereich derBrücke entsprechend verstärkt.

Über Treppenanlagen und barriere-freie Rampen ist die Brücke auf beidenSeiten an die Fuß- und Radwege derSchenkendorfstraße angebunden.

Besondere Ingenieurleistung

Die Kombination von Straßenbahn,Geh- und Radweg in einem gemein -samen Tragwerk als Schrägseilbrücke istweltweit einzigartig.

Hierzu waren umfangreiche Berech-nungen zur Werkstoffermüdung not-wendig, da die auftretenden Verkehrs -lasten, abgesehen von den Lasten aus

der Geh- und Radwegbrücke, aus -schließlich aus Straßenbahnverkehrresul tieren und somit ermüdungsrele-vant sind.

Die technische Herausforderung be-stand darin, den aus gestalterischenGründen möglichst schlanken Überbauals Versteifungsträger der Schrägseil-brücke so zu optimieren, dass er die hohen dynamischen Lasten mit mög-lichst geringer Bauhöhe im Zeitraum dervorgesehenen Lebensdauer abtragenkann. Zugleich musste er ausreichendsteif ausgebildet werden, damit die Nut-zer der Geh- und Radwegbrücke keinestörenden Wahrnehmungen aus denStraßenbahnüberfahrungen verspüren.

Busler, H., Mayr, G.: Schrägseilbrücke fürStraßenbahn-, Geh- und Radverkehr.Stahlbau 78 (2009), H. 2, S. 78–85.

88 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Ein Spitzenforschungsinstitut in Europa,das European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg, sollte mit dem Advan ced Training Centre (ATC) ein neues, transpa rentes Gebäude mit Symbolcharakter erhalten.Es ist als Konferenz-, Schulungs- undAus - stel lungs gebäude ein Anziehungs-punkt für Wissen schaftler aus allerWelt.

Tragstruktur

Form und Funktion des neuen Wissen-schaftszentrums gehen im Entwurf eineeinzigartige Symbiose ein. Analog zumBaumuster allen Lebens, der DNA, siehtdas Gebäude eine Doppelhelix als geo-metrische Grundstruktur vor. Wie diebeiden Stränge der DNA schrauben sichim ATC zwei Funktionsstränge nachoben und bilden eine Doppelhelix. Ähn -

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Architekten Bernhardt und Partner,DarmstadtGesamttragwerksplanung:Bläß Ingenieure, Viernheim

Bauherr:EMBL – Europäisches Molekularbiolo-gisches Laboratorium

Ausführende Firma:Stahlinnenrampen + Stege mit Glas-brüstungen und Stahlblechbrüstungender Außenrampen:Metallbau Schmid GmbHOrtbeton-Außenrampen:Leonhard Weiss GmbH & Co. KGPneudach mit Stahltragwerk: Vector Foitec

Architekt:Architekten Bernhardt und Partner

WEITERE EINREICHUNGEN

Advanced Training Centre (ATC)in Heidelberg

lich wie die DNA-Stränge durch „Spei-chen“, die sogenannten Basenpaare,miteinander verknüpft sind, verbindenim ATC-Gebäude gläserne Stege dieGebäudestränge.

Die Innenrampen stellen zwei im Wesentlichen baugleiche Stahlkon-struktionen dar, welche sich spiralför-mig innerhalb des Gebäudes entlangder Geschossdecken aufbauen. DieÜbergangsbrücken verbinden inverschie denen Ebenen jeweils die zweiInnenrampen miteinander. Die Ram-penträger selbst stel len durchlaufendeHohlkastenkonstruktionen dar, derentragende Funktion im Endzustand we-sentlich durch Ringtrag wirkung erreichtwird. Die vier Übergangs brücken in ver-schiedenen Ebenen wurden als Stahl-konstruktionen mit je einer Spannweitevon ca. 16,5 m mit begehbarenVerglasun gen für die Laufflächen undGlasbrüstungen hergestellt. Die Ge-samtkonstruktion wurde segmentweise

89Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Advanced Training Centre (ATC) in Heidelberg

vorgefertigt und dann vor Ort entspre-chend den Anforderungen und Erfor -dernissen von unten nach oben aufHilfsge rüsten zusammengefügt. Siewurde mit einer F30-Brandschutzbe-schichtung versehen.

Werkstoffauswahl

Die tragenden Konstruktionen der Innenrampen und Übergangsbrückenwurden als geschweißte Stahlkonstruk-tion (i. W. S 235) ausgeführt. Die jeweils365 m langen Außenrampen waren ur-sprünglich auch als Stahlkonstruktionenvor gesehen, wurden jedoch währendder Bau phase in eine Ortbetonlösungumgewandelt und als statisches Systemvon gebogenen 2-Feld-Durchlaufträgernauf immer wech selnden Fest- bzw.Gleit lagern betrachtet.

Besondere Ingenieurleistung

Das helixartige Gebäude war durch diekomplexe Struktur nur mit einer voll-ständig dreidimensionalen Berechnungtragwerksplanerisch zu erfassen, beson-ders die Innenrampen, die sich geome-trisch ähnlich einer Feder abbilden, einstatisch eher ungewöhnliches Trag -element, das zugleich die grundlegendeGestaltung des Bauwerks symbolisiert.Die damit zusammenhängenden Ein-flüsse auf den Bauablauf (Reihenfolge,temporäre Stützungen, besondere Beachtung von Toleranzen und Über-höhungen etc.) erforderten erhöhteSorgfalt bei der Ausführung.

Optisch entsteht durch die „Hybrid-Konst ruktion“ aus Stahl und Beton eininteressantes Spannungsverhält nis zwi-schen Sichtbeton und Stahl. Die Ram pe

windet sich beginnend mit dem unter-sten Deckensegment am Gebäude ent-lang nach oben bis zur Dachterrasseund gewährleistet einen behinderten -gerechten Fluchtweg.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Das gesamte Gebäude wird mecha-nisch mit hocheffizienter Wärme -rückgewinnung be- und entlüftet. Die Forde rungen nach EnEV 2004 wurden hin sichtlich des spezifischenTransmis sionswärmeverlusts um 50 %und des Pri märenergiebedarfs um 39 %unterschritten, so dass in Verbindungmit der Betonkernaktivierung in denmassiven Betondecken Kühlung undHeizung äußerst ökonomisch erfolgenkönnen.

90 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die vom Bauherrn beauftragten Archi-tekten entwarfen ein skulpturales Ge-bäude aus schwarz eingefärbtem Sicht-beton, das einerseits die monolithischeSchwere des Materials, andererseits dieLeichtigkeit der weit auskragendenBauwerksteile betonen sollte wie auchdie feste Verankerung im innerstädti-schen Gefüge. Even tuelle Stützen hät-ten die Expressivität des Entwurfs ge-brochen und das Konzept konterka-riert. Die Fassade sollte eine schwarzebzw. dunkelstmögliche Außenfarbeaufweisen, um wie ein auffälliger Mo-nolith im Straßenbild zu wirken.

Tragkonstruktion

Das zu planende Gebäude war durcheine expressive Struktur geprägt. Ge-schlossene Bauwerksteile im 2. und 3.sowie im 5. Obergeschoss kragen inzwei Teilen weit über den zurückgesetz-ten 2. und 4. Obergeschossen aus. DieHaupttragkonstruktion ist ein Massiv-bau in Ortbeton mit unterschiedlichen

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Bundschuh Architekten, Berlinifb frohloff staffa kühl ecker, Berlin

Bauherr:Albion Immobilien GmbH, Berlin

Ausführende Firma:BSS Berlin

Architekt:Bundschuh Architekten

WEITERE EINREICHUNGEN

Wohngebäude Linienstraße 40Berlin

Betongüten. Die auskragenden Ge-schosse wurden über ein z. T. in Leicht-beton erstelltes System aus Wand- undDeckenscheiben abgefangen und in dieKerne zurückgehängt.

Ursprünglich sollte die Fassade ausschwarz eingefärbtem monolithischemSichtbeton bestehen. Nach einer Analyseunterschiedlicher Varianten entschiedman sich für eine zweischalige Fassade,für die verschiedene Sog- und Tragankerentwickelt wurden, bei der die Vorsatz-schale trotz Minimierung der Fugenbrei-ten zwängungsfrei aufgehängt werdenkonnte. Um die Lasten gering zu halten,wurde für die Vorsatzschale durch zahl-reiche Versuche im Betonlabor einLeichtbeton entwickelt, dessen Rezepturauch die spezielle Farbgebung ermög-lichte. Alle Vorsatzschalenteile wurdenmit FEM modelliert und die Ankerlagenfür die real auftretenden und durch einGutachten bestimmten Temperaturbean-spruchungen optimiert. Die Anker selbstreduzieren die Zwängungskräfte durcheingebaute Feder elemente.

Die durch den innerstädtischen Ver-kehr verursachten Erschütterungen des

Baugrunds wurden in einem räumli-chen Schwingungsmodell untersucht;durch schalltechnische Entkopplung al-ler erdberührten Bauteile konnten dieseErscheinungen beherrscht werden.

91Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Materialwahl

Die geforderte schwarze Sichtbetonfassade wurde aus bau-physikalischen und statischen Gründen als zweischaligeAußenwandkonstruktion mit Kerndämmung ausgeführt. InVersuchen und im Betonlabor zeigte sich, dass ein Leichtbe-ton LC 16/18 in einer Dicke von 20 cm die Anforderungenam besten erfüllt. Die Farbgebung war ebenfalls Bestandteilder Materialentwicklung.

Besondere Ingenieurleistung

Die größte Herausforderung war, die geforderte schwarzeSichtbetonfassade zu realisieren. Es wurde eine zwängungs-frei aufgehängte Vorsatzschale in Ortbeton gewählt. In Zu-sammenarbeit mit der Fa. Halfen wurden Traganker und be-sondere Federelemente für die Soganker entwickelt, um dieZwängungen aus Temperaturverformung bei geringstmögli-cher Fugenbreite aufnehmen resp. abbauen zu können.

Über eine Schwingungsuntersuchung des Tragwerks alsräumliches Sys tem wurden die trotz Schwingungsentkopp-lung noch auftretenden Erregerfrequenzen bestimmt und kri-tische Werte durch Änderung der Steifigkeiten eliminiert.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Das besondere monolithische Tragwerk erfordert keinenaußergewöhnlichen Unterhaltungsaufwand. Die sehrschwere Konstruktion und die Trägheit des Gebäudes ermög-lichen einen hohen Raumkomfort.

Wohngebäude Linienstraße 40 Berlin

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

Customer Service: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

A W i l e y C o m p a n y

H U G O S . L . C . H E N S

Applied Building PhysicsBoundary Conditions, Building Performance and Material Properties

2010. approx. 308 pages, approx. 101 fi g., approx. 20 tab., Softcover.

approx. 59,–* ISBN 978-3-433-02962-6

The outdoor and indoor climate conditions are described and calculation values are discussed, the performance concept is specifi ed at the building level, at the building envelope level and at the materials’ level. Defi nability in an engineering way, predictability at the design stage and controllability are the measures of concepts’ quality. Thus, the author gives a practical guide of the performance approach which helps con-sulting engineers, architects and contractors guarantee-ing building quality. This book is the result of 35 years of teaching archi-tectural, building and civil engineers, coupled to 40 years of experience, research and consultancy.

92 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Der Obergermanisch-Rhätische Limes,das mit 550 km längste Bodendenkmalder Welt nach der Chinesischen Mauer,gehört seit 2005 zum Weltkulturerbeund zieht sich über 51 km durch denOstalbkreis. Die Grundmauern des Limestors, eines ehemaligen Triumph -bogens in der Nähe vom heutigen Aalen, waren eine architektonische Sen-sation aus den Jahren 1974/75. Der Ori-ginalfund zeigte bereits in den vergan-genen 35 Jahren deutliche Verwitte-rungserscheinungen, was den Bauherrnzur Ausschreibung eines Schutzbausüber die Ausgrabungsstätte veranlasste.

Anforderungen waren: uneinge-schränkte Sicht auf die historische Bau-substanz, harmonische Einfügung in diearchäologischen Mauerreste, aber aucheine Wirkung als eigenständiges ästheti-sches Bauwerk, um die Bedeutung deshistorischen Orts zu unterstreichen.

Tragkonstruktion

Das Tragwerk ist ein annähernd würfel-förmiger Glasbau mit 20 m Kanten-länge, der unter 23 Grad schräg nachSüden ansteigt. Als klares Ordnungs-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:MGF-Architekten GmbH, Stuttgartgraf Ingenieure, Schwäbisch-Gmünd

Bauherr:Zweckverband Erholungsgebiet,Rainau-Buch

Ausführende Firma:Krähe + Wöhr GmbH, PleidelsheimBrendle Metallbau GmbH & Co. KG,Aalen

Architekt:isin architekten Generalplaner GmbH,Aalen

WEITERE EINREICHUNGEN

Ein Glashaus für das Limestor

prinzip wurden gebäudehohe Rahmenin beiden Richtungen angeordnet, wo-bei die Filigranität der Konstruktiondurch zusätzliche Kanten mit Schatten-bildung unterstrichen wird. Zur Lastauf-nahme wurden so ausgesteifte Rah-menfelder mit b/h = 2,18/4,36 m er-zeugt.

Eine Nachbildung des Triumphbo-gens wurde als „schwebende“ Stahl-konstruktion in den Schutzbau einge-hängt; auf diese wurde eine bedruckteMembran aufgespannt, die das Tor inseinem vermutlichen Aussehen dar-stellt.

Werkstoffwahl

Die Rahmenkonstruktion ist aus S 355,die Auflager der Zug- und Druckstrebender Fachwerkträger sind aus S 460, dieAnkerstäbe aus Edelstahl A 4-70. Da-durch konnten die Profile trotz hoherBeanspruchung schlank ausgeführt wer-den, ebenso wie die Zugstangen, die imGegensatz zu Seilen auch hohe Dehn-steifigkeit besonders durch den Einsatzbei den filigranen Gabelköpfen auf -weisen.

Alle Verglasungen bestehen aus Ver-bundsicherheitsglasscheiben, auch we-

gen der erforderlichen Überkopfvergla-sung mit Höhen > 4 m.

Besondere Ingenieurleistung

Die gewählte große Anzahl biegesteiferAnschlüsse erzeugt eine Grundsteifig-keit des Tragwerks, die es erlaubte, mitwenigen Diagonalen und einem Mini-mum an Dachunterspannungen eineelegante und gleichzeitig zurückhal-tende Konstruktion zu erstellen. Eskonnten Häufungen von Seilen und Stäben in unterschiedlichen Richtungenvermieden werden. Die Beherrschunggroßformatiger punktgelagerter Glas-platten, die deutlich vom Tragwerk abgelöst sind, verleiht dem Bau eine zusätzliche Leichtigkeit, wobei derKraftfluss in jedem Teilstück ablesbarbleibt.

Ein hoher Vorfertigungsgrad derStahlkonstruktion ermöglichte eine Bau-zeit von nur einem Monat.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Die Unterhaltungskosten sind wegendes Einsatzes hochwertiger Baumate -rialien auf Reinigungsarbeiten be-schränkt.

93Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Für die Messe Frankfurt wurde im Rah-men eines Wettbewerbs neben einemneuen Haupteingangsgebäude auf derWestseite des Messegeländes eineneue, zweigeschossige Messehalle 11mit ca. 24000 m2 Bruttoausstellungs-fläche entwickelt. Dafür sollte ein ebe-nes, leichtes („schwebendes“) Dach ge-staltet werden, das eigenständig undelegant, aber auch unaufdringlich denumgebenden Straßenraum begleitet.

Tragkonstruktion

Die großflächige, filigran wirkendeDachplatte wird von knapp 7 m hohenHolzfachwerkbindern gebildet, die sicham Dachrand zu einer Spitze verjüngen.Mit einer Spannweite von 79 m gehörtdie Konstruktion zu den bislang größtenfreitragenden Holztragwerken und lotetdamit die Grenzen des traditionellen,ökologischen Baustoffs neu aus.

Die Hauptträger aus 6,80 m hohenHolzfachwerkbindern wurden segmen-tiert geliefert und vor Ort mit zwei Mon-tagestößen mittels modernster Nagel-technik verbunden. Den umlaufenden

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:HASCHER JEHLE Architektur,BerlinWIEHAG GmbH, AltheimRSP Remmel + Sattler Ingenieurgesell-schaft mbH, Frankfurt am Main

Bauherr:Messe Frankfurt Venue GmbH

Ausführende Firma:WIEHAG GmbH

Architekt:HASCHER JEHLE Architektur

WEITERE EINREICHUNGEN

Holztragwerk für die neue Messe halle 11 in Frankfurt/Main

Abschluss des Dachs bilden spitz zulau-fende Auskragungen mit einer Längevon 17,40 m. Die Fachwerkbinder haben einen Achsabstand von 10,40 mund sind über Holznebenträger imObergurtbereich miteinander verbunden.

Materialwahl

Die untere Halle wurde wegen Brand-schutzanforderungen in Stahlbeton aus-geführt. Aus ökologischen Gründenwurde trotz der erforderlichen großenSpannweiten von bis zu 80 m demnachwachsenden Baustoff Holz eineklare Präferenz gegenüber einer Stahl-konstruktion gegeben. Die Holzkon-struktion der gesamten Halle bindetmehr Tonnen CO2, als eine vergleich-bare Stahlkonstruktion bei der Rohstoff-gewinnung freigesetzt hätte.

Besondere Ingenieurleistung

Die große Spannweite stellt für ein ebe-nes Fachwerk aus Holz extreme Anfor-derungen an die Kräfteübertragung inden Knotenpunkten. Bei der Dimensio-nierung und Optimierung des Tragwerkssind daher die Detaillösungen der Kno-

tenpunkte von ausschlaggebender Be-deutung.

Für die weit auskragenden und weitspannenden Fachwerkträger wurdenzwei unterschiedliche Knotenverbindun-gen entwickelt: Die Knotenpunkte derspitz zulaufenden Auskragungen wur-den mit Schlitzblechen und Stabdübelnausgeführt. Sie verbinden drei bis fünfHolzbalken miteinander, deren statischeAchsen sich in einem Punkt schneiden.Die Schlitzbleche wurden angeordnet,

94 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

um das Aufreißen der Hölzer zu verhin-dern – eine derzeit noch unübliche Auf-reißsicherung.

Für die Knotenpunkte im Feldbereichlagen andere Bedingungen vor. DieStab achsen haben keinen gemeinsamenSchnittpunkt, daher wurde ein Stab-werksmodell entwickelt und die darausresultierenden Kräfte mit Vollgewinde-schrauben angeschlossen.

Zum Nachweis der Wirksamkeit derDetaillösungen wurden in Zusammenar-beit mit der Universität Stuttgart Ver-suchskörper produziert und getestet. Dieermittelten Bruchlasten (bis zu 13000 kN)lagen gegenüber der Gebrauchslast imBereich von 200 bis 300 %.

Derartige Verbindungen waren nurmit der Entwicklung neuer Kon struk -tions elemente zu realisieren und stellenvöllig neue Anforderungen an die Aus-führung.

Holztragwerk für die neue Messehalle 11 in Frankfurt/Main

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A W i l e y C o m p a n y

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geotechnik

34. Jahrgang 20114 Ausgaben im JahrMitgliederzeitschrift der DGGT

Head of Editorial Board: Prof. Dr.-Ing. Jürgen GrabeEditor-in-chief: Dr.-Ing. Helmut Richter

Jahresabonnement printISSN 0172-6145

48,– *

Jahresabonnement print + onlineISSN 2190-6653

55,– *

geotechnik, die Zeitschrift für Bodenmechanik, Erd- und Grundbau, Felsmechanik, Ingeni-eurgeologie, Kunststoffe in der Geotechnik und Umweltgeo-technik. Seit 1978 erscheint die technisch-wissen schaftliche Fach-zeischrift als Organ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT).Ab Januar 2011 wird sie beim Verlag Ernst & Sohn, Berlin, verlegt.

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Fachwissen ohne Grenzen

95Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die Gemeinde Inden liegt in unmittel -barer Nähe des BraunkohletagebausGarzweiler. Der Tagebau verändert dieLandschaft permanent, bis nach Beendi-gung des Abbaus eine neue Kulturland-schaft entsteht.

Um für Einheimische und Besuchereinen besseren Einblick in diese, für dieGegend wichtige Industrie zu ermögli-chen, wurde ein Aussichtsturm in Auf-trag gegeben, der auf der sog. Golt-steinkuppe errichtet wurde.

Tragkonstruktion

Der Indemann ist ein als Stahlkon -struktion konzipierter, 36 m hoher Aussichtsturm. Das „Gebäude“ hat dieForm eines Roboters mit zwei Beinen,Rumpf inklusive Kopf und zwei Armen,von denen einer seitlich am Körper angelegt ist und der andere ausge-streckt in Richtung des Bergbaus zeigtund somit den Blick des Besucherslenkt.

Der Turm erstreckt sich über sechsHauptebenen mit einer Höhe von je6 m und einer Tiefe von 7,2 m bzw.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Arup GmbH, Düsseldorf

Bauherr:Gemeinde Inden/Kreis Düren

Ausführende Firma:Metallbau Teufert GmbH, Quakenbrück

Architekt:Maurer United Architects, Maastricht

WEITERE EINREICHUNGEN

Indemann

10,8 m im Bereich des Kopfs. DasHaupttragwerk ist eine räumliche Konstruktion aus quadratischen Stahl-hohlprofilen, deren Wanddicke mit derBelastung variiert. Die Aussteifung erfolgte mit Auskreuzungen aus Flachstahl. Im rechten Bein verläuft eine Stahltreppe bis auf das Dach desTurms.

Das Stahlskelett ist, mit Ausnahmedes „Gesichts“, mit einer Metallgewe-befassade verkleidet, die aufgrund ihrerMembrantragwirkung hohe Zugkräftein die horizontalen Träger einleitet.Durch die in das Gewebe integrierteLED-Beleuchtung kann der Indemann illuminiert werden.

Materialwahl

Im Rahmen des Vorentwurfs wurdenverschiedene Materialien wie Stahl -beton, Holz und Stahl untersucht. Hin-sichtlich Materialverbrauch, Wirtschaft-lichkeit und Dauerhaftigkeit erwies sichStahl – auch aus konstruktiven Gründen– als der geeignete Werkstoff. Die Fun-damente sind aus Stahlbeton, die auf einer Rüttelstopfverdichtung zur Boden-verbesserung aufliegen.

Besondere Ingenieurleistung

Das Planungsziel einer ästhetisch an-spruchsvollen Konstruktion, die den Ent-wurf des Architekten adäquat umsetzt,dabei Kriterien der Wirtschaftlichkeitund Dauerhaftigkeit genügt, wurde inangemessener Weise erfüllt. Trotz derSchlankheit und Filigranität der Skulpturkonnten alle auftretenden Lastfälle, zudenen aufgrund der geografischen Lageauch „Footfall“ und Erdbeben gehören,und auch Schwingungsprobleme be-herrscht werden.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Die Konstruktion des Indemann ist soelementiert, dass sie vollständig verzinktvorgefertigt werden konnte. Die Kopf-plattenstöße sind geschraubt, durch denEntfall der Schweißarbeiten bei derMontage waren auch keine umfängli-chen Nachverzinkungen erforderlich.Die Laufflächen sind wartungsfreie Git-terroste. Die Abnutzung wird also aufdie reinen Witterungseinflüsse reduziert,so dass ein Schutzanstrich der Konstruk-tion erst nach vielen Jahren erforderlichsein wird.

© Cafezinho

96 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Das Unternehmen Vileda sieht sich in seinem Denken und Handeln demSchutz der Umwelt verpflichtet, so zulesen im Leitbild der Firma. Klare Ziel-stellung für den Entwurf des Neubausder Weltzentrale mit rund 7000 m2

Nutzfläche ein ressourcenschonendes,ökonomisches und ökologisches Kon-zept zu entwickeln.

Tragkonstruktion

Die Aufgabe wurde durch ein dreige-schossiges Gebäude in Massivbauweisemit einen V-förmigen Grundriss, derauch den Markennamen repräsentiert,gelöst. Die Schenkellängen des V betra-gen 60/60/75 m über einem lichtdurch-fluteten Atrium. Alle Trennwände sindaus Gründen der Flexibilität der Nut-zung als Ständerwände ausgeführt. Der Atrium bereich wird durch bogenför-mige Stahlfachwerkträger mit Stahl-pfetten überdacht. Das Gebäude istohne Dehnfugen ausgeführt, zum einen, da sich durch die Aussteifungs-kerne eine sinnvolle, und für die Aus-steifung verträgliche Fugenfüh rungnicht zwingend aufdrängte, zum anderen, weil durch die Bauteiltempe-rierung (Heiz- und Kühlschleifen in den Stahl betondecken) konstruktive Probleme im Bereich der Dehnfuge ent-standen wären.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:BAURCONSULTArchitekten + Ingenieure, Haßfurt

Bauherr:Freudenberg Service KG, Weinheim

Ausführende Firma:Rohbau: LEONHARD WEISS GmbH&Co. KG, GöppingenStahlbau: RST Stahlbau, Niederlauer

Architekt:BAURCONSULTDipl.-Ing. (Arch.) Peter Kuhn, Haßfurt

WEITERE EINREICHUNGEN

Die neue Weltzentrale der Freu den-berg Haushaltprodukte GmbH,Weinheim

Materialwahl

Die Wahl der Haupttragelemente in Stahl-beton C 30/37 erfolgte aus Gründen deseinfachen Brandschutzes sowie zur Auf-nahme der Kühl- und Heizschleifen. Wegen der fugenlosen Bauweise wurdeein Zement mit niedriger Hydratations-wärme gewählt. Aus Gründen der Ge-staltung mit filigranen Elemen ten wurdendie Dachkonstruktion und die Verbin-dungsbrücken in Stahl S 235 ausgeführt.Horizontal schichten sich rote Sichtziegel-bänder im Wechsel mit transparentenGlasflächen unter Bezug auf die Ziegel -architektur der Nachbarbebauung.

Besondere Ingenieurleistung

Für die Positionierung des Gebäudes wa-ren umweltbedingte Faktoren von beson-derer Bedeutung, das Bauwerk wurde ef-fizient nach dem Grad der Sonnenein-strahlung ausgerichtet. Zur Optimierungwurden unterschiedliche Simulationsmo-delle wie Thermische Ge bäude simulationund Lichtsimulation herangezogen.

Neben der anspruchsvollen Kombina-tion aus Stahl- und Stahlbetonbau wardie Gründung auf setzungsempfindli-chem Untergrund im Bereich von Erd -bebeneinwirkung von Bedeutung. Eswurde – nicht zuletzt aus wirtschaftli-chen Gründen – eine Flachgründung mitelastisch gebetteten Fundamentbalkengewählt. Um einen Großteil der Setzun-

gen während der Bauzeit „aktivieren“zu können, wurden die Fundamentstrei-fen mit den aufgehenden drei Geschos-sen errichtet, die Bodenplatten wurdenals Abschluss der Rohbauarbeiten ein -gebracht.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Der Energiebedarf des Gebäudes wirddurch hochwertige Dämmung, innovativeBaukernaktivierung, optimierte Flä chen -anteile der Außenhaut und die Nutzungnatürlicher Belüftung durch das Raum -volumen des Atriums auf 100 kW/m2 be-grenzt. Die Verleihung des Gütesiegelsdes DNGB bestätigt die Wirtschaftlichkeitund Nachhaltigkeit des Projekts.

97Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Für das Logistikzentrum für den Calves-lager Einrichter für landwirtschaftlicheGebäude Big Dutchman wurde ein ca.6000 m2 großes überdachtes Freilagerzur Kommissionierung und Pufferungvon Versandeinheiten (VE-Puffer) erfor-derlich. Vorgaben des Bauherrn warendie Beschränkung auf sechs Stützenund als an exponierter Stelle weithinsichtbar eingesetzter Baustoff Holz.

Haupttragkonstruktion

Um eine 6000 m2 große überdachteFläche auf nur sechs Stützen zu errich-ten, lag es nahe, eine abgehängte Kon-struktion zu wählen. Das Dach ist ausdrei Hauptmodulen zusammengesetzt,die parallel aneinander gekoppelt sind.Das Primärtragwerk wird von einem tor-sionssteifen 63 m langen Dreigurtbinderaus Stahl auf Stahlverbundpylonen ge-bildet, wobei der Träger in den Viertels -punkten an den Pylonen aufgehängt ist,so dass eine entsprechende Aus kragungerreicht wird. Der Lastabtrag in denBaugrund und die Stabilisierung erfol-gen über die Pylone, die auf flachge-gründeten Einzelfundamenten stehen.

Als Sekundärkonstruktion sind 16 mlange Brettschichtholzträger an den Un-tergurten der Primärträger gelenkig an-gebunden und im Abstand von 12 m amObergurt druck- und zugfest angehängt.Untereinander sind die BSH-Binder mit

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:SHI Planungsgesellschaft mbHS. Speckmann, T. Speckmann,A. Wilken, Oldenburg

Bauherr:Big Dutchman International GmbH, Vechta

Ausführende Firma:Zimmerei & Holzbau Hocke, BremenW. Husen Stahlbau, Surwold

Architekt:SHI Planungsgesellschaft mbHDipl.-Ing. (Arch.) T. SpeckmannDipl.-Ing. (Arch.) A. Wilken

WEITERE EINREICHUNGEN

Neubau Logistic Center, VE Puffer

Verbänden und Druckgurten zu einerScheibe verbunden. Die Dachfläche wirdaus Trapezblechen gebildet, die als Durch -laufsystem zwischen die in 5 m Abstandan geordneten BSH-Bindern gespannt sind.

Materialwahl

Holz, Stahl, Stahlverbund, Beton undKunststoff werden in der Konstruktionentsprechend ihrer Lastaufnahmefähig-keit und Erscheinungsform eingesetzt.Die Dacheindeckung wurde, wie im Industriebau üblich, mit Trapezblechenausgeführt. Die natürliche Belichtungwird in den Firstpunkten durch groß -flächige Lichtbänder mit Polycarbonat -eindeckung gewährleistet. Dem Wunschdes Bauherrn, als sichtbare KonstruktionHolz einzusetzen, wurde durch Aus-führung der Sekundärkonstruktion inBrettschichtholz entsprochen. Die gro ßenSpannweiten bei erforderlicher Torsions-steifigkeit der Elemente führten zum Ein-satz von Stahl als Primärträger. Die ho-hen Vertikallasten aus mehr als 1000 m2

Einflussfläche waren bei verträglichenQuerschnittsabmessungen nur mit Stahl-verbundstützen abzutragen.

Besondere Ingenieurleistung

Mit der Einführung der neuen Holzbau -norm und der neuen DIN 1055 und derweiteren anzusetzenden „neuen“ Nor-men war es möglich, das gesamte Trag-werk nach dem semiprobabilistischen Si-

cherheitskonzept zu bemessen. Die kom-plizierten Belastungssituationen, denendie Halle als offenes Bauwerk mit dauer-haft wechselnder Nutzung und damitunvorhersehbaren Versperrungen, diezusätzliche Aufwinde erzeugen können,ausgesetzt ist, erforderten ein ausgeklü-geltes Lastkonzept, das zusammen mitdem Prüfingenieur entwickelt wurde.

Die Kopplung der Module, die Ab-hängungen und die Lastumleitungenmachten eine 3D-Modellierung der Ge-samtkonstruktion erforderlich. Dadurchließen sich die schwer zu bewertendenEinflüsse aus den Verformungen (Theo-rie II. Ordnung) erfassen. Das erleichtertedie notwendige Tragwerksoptimierungund die Bemessung der Einzelbauteile.

Für die Ausführung wurden beson-dere Einbauteile konstruiert und damitvor allem an den Schnittstellen der Kon-struktion für exakte Kraftweiterleitunggesorgt.

Die Elastizität des Tragwerks und dieVerbindung der unterschiedlichen Trag-werksteile untereinander bei Einhaltungder Maßtoleranzen erforderten eindurchdachtes Montagekonzept, das inguter Zusammenarbeit mit den aus-führenden Firmen in zufriedenstellenderQualität umgesetzt werden konnte.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Neben der Wartung der Dachfläche undden Betriebskosten fallen keine nennens-werten Unterhaltungsmaßnahmen an.

98 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Das Dorf Oberammergau ist welt -bekannt für seine Passionsspiele, die im 10-Jahres-Rhythmus seit einemGelübde nach der überstandenen Pestepidemie im Jahre 1634 statt -finden. Um die Spielanlage in der passionsfreien Zeit vor Regen zu schützen, war von der Gemeinde einetempo räre, mobile Überdachung gewünscht.

Maximale Lichtdurchlässigkeit unddie Vermeidung baulicher Maßnahmenin der Zuschauerhalle verlangten nachbesonderer Filigranität und Leichtigkeitder Konstruktion mit transparenter Ein-deckung. Weiterhin sollte eine Verfahr-barkeit gewährleistet sein, weil aus litur-gischen Gründen die Überdachungwährend der Passionsspielzeit nicht erwünscht war.

Nach einem Wettbewerb im Jahr2003 wurde eine Stabwerksschalen -konstruktion gewählt, die mit einerfreien Stützweite von 43 m und einerLänge von 10 m (am Fußpunkt) und biszu 14,5 m (am oberen Schalenrand) dieBühne überspannt.

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Dr. Wagner & Co. ZT KG, Wien (A)

Bauherr:Oberammergau Tourismus

Ausführende Firma:Fa. Fuss, Fa. Bukon, Fa. StümpgesBaufirma Raggl, Firma SeeleFotos Markus Traub

Architekt:Arch. Jabornegg von BüroJabornegg & Palffy, Wien

WEITERE EINREICHUNGEN

Mobile Freibühnenüberdachung desPassionstheaters Oberammergau

Tragkonstruktion

Die in Form eines Abschnitts eines Rota-tionshyperboloids gewählte Konstruk-tion bot die Möglichkeit, dass geradeRohre und nur ein einziger, speziell ent-wickelter Knotentyp verwendet werdenkonnten.

Die Dachschale baut auf einem verti-kalen und einem schräg gestellten Dop-pelrohrbogen auf. Diagonal eingebauteRohrscharen in zwei Ebenen sind an denKreuzungspunkten verbunden und mitquer laufenden Seilen verspannt. DerBefestigungsmechanismus des Knotensist so konstruiert, dass Differenzkräfteeingeleitet und Montagentoleranzenausgeglichen werden können.

Besondere Ingenieurleistung

Das Dachtragwerk wurde in eine netz -artige Tragstruktur mit stabförmigenTrag elementen aufgelöst und räumlicheKräftepfade zur Ableitung der einwir-kenden Lasten definiert. Die Außenseiteder Dacheindeckung besteht aus einemfedernd gelagerten Edelstahlnetz u. a.zur Regenzerstäubung, die Innenseite

aus ETFE-Folie, die mit Punkthaltern imFeld und mit Klemmleisten an den Rän-dern fixiert ist. Die Folie dient als wasser-abführende Schicht, wobei das Regen-wasser an den vier Fußpunkten durchTrichter und Speier abgeleitet wird. Da-mit ist gleichzeitig die geforderte hoheakustische Qualität gesichert, wenn das

99Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Mobile Freibühnenüberdachung des Passionstheaters Oberammergau

Dach in den festspielfreien Zeiten zuTheateraufführungen und sonstigen kulturellen Anlässen genutzt wird.

Die Stabwerksschale kann auf ge-krümmten Schienen in eine Parkpositionhinter das Bühnenhaus verfahren wer-den. In dieser Position ist sie zur Gänzeaus dem Blickfeld der Zuschauergerückt. Während der Wintermonatesollte die Überdachung über der Bühnegeparkt bleiben. Dafür wurden tempo -räre Seilverspannungen an den Stirn -seiten eingebaut.

Die mobile Freibühnenüberdachungbesteht aus ausgesuchten ingenieur-technischen Materialien, die die erfor-derliche Leichtigkeit der Konstruktion sichern. Das Gewicht der Gesamtkon-struktion einschl. Edelstahlnetz, ETFE-Folie, Klemmkonstruktion etc. beträgtbei ca. 700 m2 überdachter Fläche lediglich ca. 35 t.

Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

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P u b l i s h e r : f i b – I n t e r n a t i o n a l F e d e r a t i o n f o r S t r u c t u r a l C o n c re t e

Structural ConcreteJournal of the fi b

Volume 12, 20114 issues / year.Editor: Luc Taerwe (Belgium)Deputy Editor: Steinar Helland (Norway)Journal for fi b members

Annual subscription printISSN 1464-4177for companies 120,– *for libraries 460,– *

Annual subscribtion print + onlineISSN 1751-7648for companies 138,– *for libraries 539,– *

Accredited at ISI since volume 2009.

Structural Concrete, the offi cial journal of the fi b, provides conceptual and procedural guidance in the fi eld of concrete construction, and features peer-reviewed papers, keynote research and industry news covering all aspects of the design, construction, performance in service and demolition of concrete structures. Starting in January 2011 it will be part of the journals portfolio of Berlin-based publishing house Ernst & Sohn.

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Knowledge where you need it

100 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die geplante Riesentropenhalle alsaußergewöhnliche Erlebniswelt mit tro-pischen Pflanzen und Tieren aus drei Ur-kontinenten und mit Eventbereichen fürweitere Attraktionen sollte mindestens15000 m² Grundfläche aufweisen undbei einer lichten Höhe von 30 m Stüt-zenfreiheit gewährleisten. Das Tragwerkinnerhalb der thermischen Hülle anzu-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Eisenloffel, Sattler + Partner, Berlin

Bauherr:Zoo Leipzig GmbH

Ausführende Firma:Ausführung Hallendach: ARGE Stahl-bau/ETFE – Riesentropenhalle Zoo LeipzigStahlbau: EIFEL DeutschlandStahltechnologie GmbH, HannoverFolienkissen/Fassade: Vector FoiltecGmbH, Bremen

Architekt:Henchion Reuter Architekten,Berlin

WEITERE EINREICHUNGEN

Riesentropenhalle Gondwanalandim Zoo Leipzig

ordnen, war bereits bei der Ausschrei-bung ausgeschlossen worden, um Nist-plätze im Dachbereich zu vermeiden.Das Bauvorhaben musste unter engstenFinanz- und Terminvorgaben realisiertwerden.

Tragkonstruktion

Über dem „wankelförmigen“ Grundriss(Reuleaux-Dreieck) wird die Tropenhalle

mit einer sphärischen, formaktiven Stab-werkskuppel aus Dreieckelementenüberdacht. Zwei Tragwerksebenen werden übereinander angeordnet: einaußenliegendes, stählernes Primärraster,von dem aus ein Sekundärraster mittelsRohrprofilen abgehängt ist. Die freieSpannweite der Halle beträgt 160 m,die Hallenhöhe 35 m. Die Dachhautwird aus mehrlagigen ETFE-Folienkissengebildet.

101Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Riesentropenhalle Gondwanaland im Zoo Leipzig

Die Schale schwebt statisch be-stimmt auf einer Schar umlaufender,elastisch gelagerter Stahlstützen. Fest-punkte sind dreifach symmetrischeQuerverbände jeweils in den Hochpunk-ten der gekrümmten Fassaden. Darun-ter schließen sich die mehrgeschossigen,massiven Zugangstunnel in Beton an.

Materialwahl

Die erforderlichen Tragwerksabmessun-gen ergaben sehr schnell die Entschei-dung für den Werkstoff Stahl, der hoheBeanspruchbarkeit bei geringem Eigen-gewicht und einfacher Fügung garan-tiert. Die Anwendung hochfesten Stahlswurde untersucht, aber aus wirtschaft -lichen Erwägungen verworfen.

Die Stäbe des Primärrasters sindrunde Hohlprofile in S355 mit 813 mm

Durchmesser. Die sekundären Tragpro-file – ebenfalls S 355 – sind Quadrat -hohlprofile mit angesetzten Rinnenble-chen für die Folienverankerung. Die nor-malkraftdominierten Querschnittewerden weitestgehend ausgenutzt.

Die thermische Hülle wird durchhochtransparente, dreilagige ETFE-Kis-sen gebildet. Die Einzelkissen erreichenAbmessungen von 6,2 x 2,5 m2 bis 8,9 ×7,9 m². Die Dachhaut besteht somit aushochtransparentem Baustoff mit hohemUV-Durchgang und akzeptablem Wär-medurchgangswiderstand, womit einoptimales Pflanzenwachstum ermög-licht wird.

Besondere Ingenieurleistung

Die Entwicklung von Tragwerk und ar-chitektonischer Gestaltung bildete im

interdisziplinären Entwurf von Anbeginneine Einheit. Ziel war eine optimierteFormfindung, die als Membranflächemit den vorgegebenen Randbedingun-gen modelliert und als Hängefläche be-lastet wurde. Durch Iteration der Hän-gefläche konnten die Stabbeanspru-chungen teilweise erheblich reduziertwerde. Der wirtschaftliche Zwang, dieFreifläche in mathematische Regel-mäßigkeit zu überführen und damit,wenn auch nicht baugleiche, so dochbauähnliche Strukturen zu erzeugen, er-forderte einen erheblichen Planungsauf-wand. Räumliche FE-Stabilitätsuntersu-chungen der Rohrknoten und der übri-gen Anschlüsse führten zu einerweiteren Verringerung der Stahlton-nage. Die Erfassung der thermischenEinflüsse zwischen kaltem und heißemPrimär- und warmem Sekundärtragwerkwar für den Korrosionsschutz der Kon-struktion von äußerster Wichtigkeit.

Die Berücksichtigung einer geeigne-ten Montagetechnologie auf dem be-reits mit Massivbauten teilweise verstell-ten Gelände war Hauptthema bei derAbstimmung mit dem ausführenden Betrieb.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Folgekosten bei einem derartigen„Leuchtturmprojekt“ sind nicht in übli-che Kategorien einzuordnen. Dieganzjährige Präsentation von tropi-schem Urwald und die artgerechte Hal-tung einer außergewöhnlichen Faunamit dem zugehörigen Binnenklimaführen zu einem überdurchschnittlichenEinsatz von Energie- und Wartungskos -ten, die nicht zuletzt durch das Mana-gement des Nutzers entscheidend be-einflusst werden können.

102 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Wunsch der Jüdischen Gemeinde inMainz war ein neues Gemeinde zentrummit Synagoge, das das Judentum inMainz, das den Ursprung des jüdischenLebens in Deutschland bildet, repräsen-tiert. Hierfür wurde der geschichtsträch-tige Ort der alten Synagoge, die in dersog. Reichs kristallnacht zerstört wordenist, gewählt.

Der Entwurf soll die Ausdrucksstärkeder hebräischen Schrift und die darauszu gestaltende Architektur darstellen.Die Silhouette des Gebäudes wird be-stimmt durch die hebräischen Buchsta-ben für „Segensspruch“.

Tragkonstruktion

Ein langgestrecktes, gewissermaßenmäanderndes Gebäude mit einer Ge-samtlänge von ca. 86 m und Breitenzwischen 11 und 15 m und variierendenHöhen zwischen 5 und 27 m ist in vierabgewinkelte Bauteile unterteilt, dieihre Grenze jeweils an den Verschnei-dungsbereichen haben, gekrönt von

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Arup GmbH, Düsseldorf

Bauherr:Jüdische Gemeinde Mainz

Ausführende Firma:Bauunternehmen Karl Gmünden, Ingelheim am Rhein

Architekt:Manuel Herz, Basel/Köln

WEITERE EINREICHUNGEN

Jüdisches GemeindezentrumMainz

einem 27 m hohen „Horn“ im Bereichder Synagoge mit einem Dachabschlussals Stahl-Glas-Konstruktion, das nachOsten ausgerichtet ist. Das Gebäude isteine Stahlbetonkonstruktion in Wand-bauweise. Längere Diskussionen erga-ben schließlich diese Wahl, weil einStahltragwerk die Nutzung stark einge-schränkt hätte und auch im Hinblick aufVandalismus und Terrorangriffe (womitman bei einer Synagoge rechnen muss)als verletzlichere Lösung erschien.

Besondere Ingenieurleistung

Die Berechnung des Bauwerks als drei-dimensionale, also räumlich tragendeStruktur, stellte hohe Anforderungen andie Ingenieure, da nur so alle Effekteberücksichtigt werden konnten undauch die Tragfunktion des Faltwerksd-achs entsprechend ausgenutzt werdenkonnte. Den hohen Anforderungen andie Schalungstechnik infolge der kom-plexen Geometrie wurde durch stetigenKontakt zur Baustelle entsprochen. Ge-rade an den Anschlussbereichen derDachflächen an die Wände war dies

erforderlich, weil von der Baufirma ge-fordert wurde, die Dachflächen zwi-schen, und nicht auf den Wänden zubetonieren. Hierzu wurden eigens kon-zipierte Schraubenanschlüsse herge-stellt und eingebaut.

Schwierigkeiten beim Einbau des 11 m × 14 m großen Fensters im Syna-gogen-Horn, das durch seine Geome-trie den Talmud nachbilden soll, wur-den dadurch gelöst, dass durch eine Kranwaage die Auflagerkräfte iterativauf die rechnerischen Werte abge-stimmt worden sind. Nur so konnte sichergestellt werden, dass die Trag -struktur keine Kräfte umlagert.

Folge- und Unterhaltsaufwand

Außerhalb der normalen Pflegekostenfür ein Gemeindezentrum sind Folge-und Unterhaltskosten nicht zu erwar-ten. Besondere Kosten, die bei einemderartig prestigeträchtigen Bauwerkauftreten können, sind bereits, z. B.durch die Wahl der Materialien, in derPlanungsphase berücksichtigt und da-mit minimiert worden.

103Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Die Gärtnerplatzbrücke verbindet zu-sammen mit der Schwimmbadbrückedie südöstlich der Innenstadt gelegenehistorische Karlsaue in Kassel mit derjenseits des Flusses gelegenen Flussauezu einem der wichtigsten parkähnlichenNaherholungsgebiete Deutschlands. Beider Brücke handelt es sich um einekombinierte Fuß- und Radwegbrückeals Ergänzung zu den benachbartenFlussquerungen. Der Bauherr stelltehohe Anforderungen an ein ästheti-sches Erscheinungsbild, aber auch andie Wirtschaftlichkeit und Wartungs-freundlichkeit der Konstruktion.

Tragkonstruktion

Für die Teilerneuerung des bestehendenBauwerks wird der nicht mehr stand -sichere Holzüberbau durch einen Stahl-Verbundüberbau ersetzt. Die Gründungdes alten Überbaus bleibt erhalten. DieBrückenlänge beträgt rd. 133 m mit Ein-zelstützweiten von 12 m bis 36 m.

In Längsrichtung besteht die Gärt-nerplatzbrücke aus einem vorgespann-ten Trag werk aus ultrahochfestem Be-ton und Stahlfachwerkbindern und inQuer richtung aus vorgespannten Faser-

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Ingenieurbüro für BauwesenFehling + Jungmann GmbH, Kassel

Bauherr:Magistrat der Stadt Kassel,Straßen- und Verkehrsamt

Ausführende Firma:beck-bau GmbHElementbau Osthessen GmbH & Co.ELO KGStahlbau Engineering Hannover

WEITERE EINREICHUNGEN

Gärtnerplatzbrücke über dieFulda in Kassel

betonplatten aus ultrahochfestem Be-ton. Die tragende Bauteil decke hat eineDicke von weniger als 10 cm.

Die Obergurte aus ultrahochfestemBeton (UHPC) sind im Spannbett vorder Montage mit dem Stahlfachwerkbeschränkt vorgespannt worden. DieVerbund-Fachwerkträger wurden feld-weise auf die Unterkonstruktion aufge-legt und zu einem Durchlaufsystem ge-koppelt. Danach wurden die lediglich 8 bis 12 cm dicken Fahrbahnplattenvon ca. 2,0 m Länge auf die Fachwerk-träger aufgelegt und mit den Obergur-ten kraftschlüssig verklebt. Für denNachweis der Klebefugen wurden fürwesentliche tragende Elemente im Rah-men der Zustimmung im Einzelfall Bau-teilversuche an geklebten Bauteilen inOriginalgröße durchgeführt.

Materialwahl/Besondere Ingenieur-leistung

Das Bauwerk ist die erste Brücke, die alshybride Stahlverbundkonstruktion mitultrahochfestem Beton (UHPC), der u. a.an der Universität Kassel entwickeltwird, in Europa gebaut wurde.

Erstmals in der Welt werden wesent-liche tragende Elemente einer Brückeaus schließlich geklebt!

Richtlinien oder Bemessungsvor-schriften existierten für das zum Zeit-punkt der Konzipierung weit oberhalbdes Standes der Technik angesiedelteBauvorhaben nicht. Daher wurde dasBaurecht bezüglich einer Zustimmungim Einzelfall der obersten Straßenbau-behörde erwirkt. Externe Gutachterwurden hinzugezogen.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Bereits als Entwurfsvorgabe wurde sei-tens des Bauherrn besonderes Augen-merk auf eine möglichst dauerhafteKonstruktion gelegt, um die Unter -haltungskosten zu minimieren. Demwurde mit der Materialwahl und auchdurch die Fügetechniken Rechnung ge-tragen. Schädigende Substanzen wiez. B. Streusalze machen dem Betonnichts aus, weil die von Kapillarporennahezu freie Oberfläche kaum ein Ein-dringen in den Beton erlaubt.

Schmidt, M., Krelaus, R., Teichmann, T., Leut-becher, T., Fehling, E.: Fügen von Bauteilenaus UHPC durch Kleben. Voruntersuchun-gen und Anwendung bei der Gärtner-platzbrücke in Kassel. Beton- und Stahl -betonbau 102 (2007), H. 10, S. 681–690.

104 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Aufgabenstellung

Im Zuge des Neubaus der BAB A98Weil am Rhein – Schaffhausen war einAutobahndreieck A 98/A 861 zu er-richten. Aus Standortgründen und wegen landschaftlicher Besonderheitenlag ein erhöhter gestalterischer An-spruch vor. In einer Variantenstudiewurden verschiedene Bogenformen,teilweise mit Aufständerung, unter-sucht. Die Entscheidung fiel zugunsteneiner Bogen-Rahmenkonstruktion ohneAufständerung, bei der die Fahrbahnauf etwa dem mittleren Drittel derBrückenlänge mit den Bogen „ver-schmilzt“. Insbesondere für die Benut-zer der A 861 von der Schweizer Seitekommend stellt sich nach dem Passie-ren des Tunnels „Nollinger Berg“ dieBogenbrücke als „Tor in den Schwarz-wald“ dar.

Tragkonstruktion

Das gewählte statische System ent-spricht einem Rahmensystem mit schie-fen Bogenscheiben mit einer Schlank-heit f/l = 9,0/40,0 = 0,225. Die Bogen-breite beträgt 8,50 m. Beginnend miteiner Querschnittshöhe von 0,70 m biszu 1,50 m im Anschnitt zum Überbaunimmt die Bogendicke kontinuierlich zu.

Das statische System des Überbaus isteine durchlaufende schiefe Platte, wo-bei das mittlere Feld mit dem Bogenverschmolzen und diesem damit statischzugeordnet ist.

Anstelle einer grundsätzlich mög -lichen Flachgründung wurde bei derKämpfergründung mit Mikropfähleneine intelligente und hinsichtlich der Risiken flexible Gründungsvariante ge-wählt. Die Lastabtragung der Wider -lager erfolgt über lotrechte Großbohr-pfähle mit 90 cm Durchmesser.

Werkstoffwahl

Für das geplante Bauwerk kam als Bau-stoff nur Beton in Betracht. Eine Längs-vorspannung hat sich aus wirtschaft -lichen Gründen angeboten. Überbauund Bögen sind in Beton der GüteC 45/55 ausgeführt worden.

Besondere Ingenieurleistung

Infolge ihrer Schiefe nimmt die Steifig-keit der Bögen gegenüber einer recht-winkligen Linienführung um ein Viel -faches zu. Bedenken, dass sich die Wir-kung einer symmetrischen Brücke nichtmit der Schiefe verträgt, konnten durchüberzeugende perspektivische Darstel-lungen ausgeräumt werden, was durch

Einreichende Firma/Verantw. Inge-nieure:Regierungspräsidium FreiburgReferat K3 - Ingenieurbau,Freiburg i. Br.Fehling + Jungmann GmbH, Kassel

Bauherr:Bundesrepublik Deutschland

Ausführende Firma:Bickhardt Bau AG, Kirchheim

WEITERE EINREICHUNGEN

Kreuzungsbauwerk A 98 bei Rheinfelden

die Ausführung bestätigt wurde. Auf-grund von in den Erkundungen ange-troffenen Verkarstungen war mit einemzu verfüllenden Hohlraum von statisti-schen 3 bis 5 Vol.-% auszugehen. Diegewählte Kämpfergründung war auchhinsichtlich des Auftretens von Dolinengeeignet, auf entsprechende Risikenreagieren zu können. Während der gesamten Ausführung des Bauwerkswurden jedoch keinerlei Hinweise aufDolinen gefunden.

Folge- und Unterhaltungsaufwand

Die Unterhaltungskosten orientierensich an den Ablöserichtlinien. Das Bau-werk kann als unterhaltungsarm einge-stuft werden.

105Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Im Jahre 1851 gründeten Wilhelm Ernstund Heinrich Korn in Berlin den Verlagfür Architektur und technische Wissen-schaften. Seit 1891 firmiert das Unter-nehmen als Wilhelm Ernst & Sohn. VonBeginn an orientierte sich das Verlags-programm eng an der Berufspraxis sei-ner Kunden, den Bauingenieuren undArchitekten. Das gilt bis heute, und derBeton-Kalender macht dies beispielhaftdeutlich. 1906 erstmals erschienen, istdieses Buch noch immer eines der Stan-dardwerke für Bauingenieure.

Der Weg ins 21. Jahrhundert

So wie die Technologien der Baubran-che wandelte sich im Laufe der Jahr-zehnte auch das Umfeld des Unterneh-mens: Aus dem kleinen, auf den deut-schen Sprachraum spezialisierten Verlagwurde ein international anerkannterAnbieter von Fachinformationen. Dererste große Schritt in diese Richtungwar 1983 die Integration in den Wein-heimer Verlag Chemie (heute Wiley-VCH), 1996 folgte dann die Übernahme

durch den amerikanischen Traditionsver-lag John Wiley & Sons, Inc.

2007 mit dem Erwerb von BlackwellPublishing, schuf die Verlagsgruppe Wiley für die wissenschaftlichen, techni-schen und medizinischen Verlagsberei-che eine eigene Einheit und bietet als einer der größten Fachverlage Kundenauf der ganzen Welt wissenschaftlich-technische Fachinformationen. Diesesmoderne und global vernetzte Verlags-umfeld bietet Ernst & Sohn den idealenRahmen für seine weitere Internationali-sierung.

Gemeinsam führend

Auch die Wurzeln von John Wiley &Sons reichen bis ins 19. Jahrhundertzurück. War der 1807 gegründete Ver-lag zunächst für die Werke großer Lite-raten wie Washington Irving, Edgar Al-lan Poe oder Herman Melville bekannt,verlagerte sich der Programmschwer-punkt immer stärker in Richtung wis-senschaftlicher Publikationen. Heutegehört John Wiley & Sons mit ca. 5.100Mitarbeitern zu den weltweit führendenAnbietern in diesem Bereich – so wieErnst & Sohn einer der führenden Ver-lage für Bauingenieurwesen und Archi-tektur im deutschsprachigen Raum ist.

Das Programm

Wissenschaftlich fundierte Informatio-nen für Bauforschung und -praxis zu lie-fern: Das war und ist das Ziel der Arbeitvon Ernst & Sohn. Und so ist das Ver-lagsprogramm heute mit seiner Vielfaltan Themen und Formaten gleichzeitigBegleiter und Spiegelbild einer extrem

dynamischen Branche. Für die Qualitätder Produkte bürgt dabei neben derherausragenden Kompetenz der Auto-ren vor allem ein engagiertes Team vonFachexperten im Verlag.

Ob zu Brücken oder Tunneln, zu bau-physikalischen oder rechtlichen Aspek-ten: Ernst & Sohn bietet aktuelles Fach-wissen aus allen Bereichen des Bauwe-sens. Im Buchprogramm haben sich dieErnst-&-Sohn-Kalender neben Kompen-dien wie dem Grundbau-Taschenbuchoder dem Holzbau-Taschenbuch alswichtige Publikationen etabliert. NeuesteForschungsergebnisse und aktuelle Be-richte aus der Praxis werden in den Fach-zeitschriften des Verlags zielgruppenge-recht präsentiert. Englischsprachige Titelwenden sich sowohl an den regionalenals auch an einen internationalen Kun-denkreis, der für den Verlag eine immergrößere Rolle spielt. Das Fachwissenmacht Ernst & Sohn auch in digitalerForm zugänglich.

Thematische Bandbreite, Medienviel-falt und internationale Ausrichtung desProgramms kommen ebenso den Anzei-genkunden des Verlags zugute. So istErnst & Sohn auch für Industrieunter-nehmen ein kompetenter Partner, wennes darum geht, für Produkte und Dienst-leistungen zielgruppengenau in Fach-büchern oder -zeitschriften zu werben.

Als besonderes Highlight ist derIngenieurbau-Preis von Ernst & Sohn zunennen: Seit 22 Jahren zeichnet derVerlag mit diesem Preis herausragendeBauingenieurleistungen aus und trägtauch auf diesem Wege zur Würdigungder Baukunst bei.

Bücher

Veröffentlichungen wie die zur Trag-fähigkeit der Eisenbahnschienen gehör-ten 1852 zu den Pioniertaten des Jung-verlegers Wilhelm Ernst. Heute deckendie Buchpublikationen die kompletteBandbreite des Ingenieurbaus ab. AlleBauarten und fachlichen Disziplinen desBauwesens sind hier vertreten. Die The-menvielfalt reicht von theoretischenGrundlagen, Tragwerksplanung, Berech-nung und Konstruktion über Bauphysik,Bauwerkserhaltung und Sanierung bishin zu Managementfragen und bau-rechtlichen Rahmenbedingungen.

Der Fachverlag für die Baubranche. Seit 1851

Jahrbücher wie der Beton-Kalenderund der Stahlbau-Kalender oder Grund-lagenwerke zu Stahlbau, Beton- undStahlbetonbau, Holzbau, Mauerwerk,Geotechnik und Bauphysik spielen dabeieine „tragende“ Rolle, denn Bücher vonErnst & Sohn sind aus dem Alltag einesBauingenieurs nicht mehr wegzudenken.

Zeitschriften

Seit Gründung des Verlags sind Zeit-schriften ein wesentlicher Bestandteilseines Programms. Aktuelle und präg-nant formulierte Beiträge – allesamt Erst-veröffentlichungen – vermitteln wertvol-les Praxiswissen. Auf ihre Qualität ist Verlass: Ernst-&-Sohn-Zeitschriften prä -sentieren ausschließlich geprüfte Auf-sätze und sind seit 2007 ISI-zertifiziert.

Klassiker und neue JournalsZeitschriften-Klassiker des Verlags sindTitel wie Bauphysik, Bautechnik, Beton-und Stahlbetonbau, Mauerwerk oderStahlbau. Diese Zeitschriften prägen dieBranche teilweise schon seit über 100 Jahren.

Die englischsprachigen PublikationenGeomechanics and Tunnelling und SteelConstruction – Design and Researchwenden sich an Ingenieure in derganzen Welt.

Seit 2011 erscheinen bei Ernst &Sohn zwei neue Mitglieder-Zeitschriften– die geotechnik der Deutschen Gesell-schaft für Geotechnik e.V. sowie dieStructural Concrete, die englischspra-chige Zeitschrift des fib (InternationalFederation for Structural Concrete). Somit umfasst das Verlagsprogramm 11 wissenschaftlich-bautechnische Fach-zeitschriften.

Zeitschriften digitalNahezu alle Artikel sind auch online ver-fügbar – z. B. über die Artikeldatenbankauf der Ernst-&-Sohn-Website. Facharti-kel aus allen Ernst & Sohn-Zeitschriftenkönnen hier recherchiert und als PDF so-fort abgerufen und gekauft werden. DiePlattform verfügt über komfortableSuchoptionen und Downloadfunktionenzu über 25.000 Artikeln.

106 Ingenieurbau-Preis von Ernst & Sohn 2010

Online-Abonnenten werden direktzum Artikel auf Wiley Online Library(WOL) verlinkt. Diese Datenbank, dieErnst & Sohn in Zusammenarbeit mitdem Mutterhaus John Wiley & Sons anbietet, ist mit mehr als 4 Mio. Artikeln eine umfangreiche inter -disziplinäre Sammlung von Online -material.

Die Ernst-&-Sohn-Website

Digitale Produkte und Download-Ser -vices gehören heute ebenso selbstver-ständlich zum Leistungsportfolio vonErnst & Sohn wie klassische Printpro-dukte (www.ernst-und-sohn.de).

Über den Internetauftritt des Verlagsund dort insbesondere die websiteüber-greifende Suche sind alle Programmseg-mente und -formate miteinander ver-zahnt. So kann ein User hier binnen weniger Minuten den Beton-Kalenderbestellen, einen älteren Artikel aus dervon ihm abonnierten Bautechnik aus-drucken und einen Beitrag aus der neu-esten Ausgabe der Stahlbau erwerben.Über eine Recherche in der Artikelda-tenbank kann er sich ein individuellesKompendium beispielsweise zumThema „Stahlbrückenbau“ zusammen-zustellen, oder er kann sich im Bereich„Aktuelles“ über einschlägige Veranstal-tungen informieren. Auch ein regel-mäßiger Besuch des „Stellenmarkt“lohnt sich. Hier werden in Zusammenar-beit mit den Zeitschriften des Verlags fürBauingenieure relevante Stellenaus-schreibungen und Weiterbildungsange-bote veröffentlicht.

Der Internetauftritt von Ernst & Sohnverknüpft Print- und Online-Produkteebenso wie deutsch- und englischspra-chige Publikationen und bezieht dabeiauch die Angebote von Wiley Online Library (WOL) mit ein. So gilt heute fürWebsite und Programm von Ernst &Sohn dasselbe wie für den Berufsalltagseiner Kunden: Alles wird immer inter-nationaler, und die Angebote und Lei-stungen werden immer stärker digitali-siert und miteinander vernetzt.

Standort und Team

Standort von Ernst & Sohn ist Berlin –und dies seit der Verlagsgründung 1851.Und tatsächlich können Mitarbeiter, Au-toren und Kunden im Berlin zu Beginndes 21. Jahrhunderts vieles von dem se-hen und spüren, was die Verlagsge-schichte geprägt hat und weiterhinprägt: Aufbruchstimmung und Pionier-geist, höchste Ingenieurbaukunst undrichtungweisende Architektur, Experi-mentierfreude sowie die Bereitschaft,das Beste aus der Gegenwart und ihrenHerausforderungen zu machen.

Der heutige Sitz des Verlags ist nichtnur für jeden Bauingenieur oder Archi-tekten ein ansprechendes und interes-santes Bauwerk, er ist dank seiner zen-tralen Lage auch ein ausgezeichneterStandort im Hinblick auf Pflege und Aus-bau der Netzwerke, die die Verlagsarbeitprägen. Dazu zählen in erster Linie dieKontakte zu den Autoren, Kunden undPartnern des Verlags, aber auch mit Ver-bänden und Ministerien steht das Teamvon Ernst & Sohn in regelmäßigem per-sönlichem Austausch. Und schließlich istBerlin Friedrichshain ein idealer Dreh-und Angelpunkt für die weltweite engeZusammenarbeit mit den Kolleginnenund Kollegen von Wiley – und damitauch für die weitere Internationalisie-rung von Ernst & Sohn.

Ernst & Sohn kann heute auf 160Jahre Unternehmensgeschichte verwei-sen – und auf ein modernes und sympa-thisches Team, das die Tradition des Ver-lags in die Gegenwart zu übersetzenweiß.

Ernst & Sohn. Der Fachverlag für die Baubranche. Seit 1851.

Copyright: Sarah Le Clerc, NY

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A W i l e y C o m p a n y

Probeheft bestellen: www.ernst-und-sohn.de/Zeitschriften

Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice:Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

Wärme I Feuchte I Schall I Brand I Licht I Energie 33. Jahrgang 2011Impact-Faktor 2009: 0,200

42. Jahrgang 2011Mitgliederzeitschrift des DIBT

Zeitschrift für den gesamtenIngenieurbau88. Jahrgang 2011Impact-Faktor 2009: 0,210

Fachzeitschrift für Führungs-kräfte der Bauwirtschaft34. Jahrgang 2011

106. Jahrgang 2011 Impact-Faktor 2009: 0,222

80. Jahrgang 2011 Impact-Faktor 2009: 0,300

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Geomechanik und Tunnelbau 4. Jahrgang 2011Mitgliederzeitschrift der ÖGG

Design and Research4. Jahrgang 2011Mitgliederzeitschrift der ECCS – European Convention for Constructional Steelwork

12. Jahrgang 2011Mitgliederzeitschrift der fi b – International Federation forStructural Concrete

34. Jahrgang 2011Organ der DGGT

Zeitschrift für Technik und Architektur15. Jahrgang 2011

Das Zeitschriften

Online-Abonnement

Alle Fachzeitschriften von

Ernst & Sohn sind ab Jahrgang 2004

im Online-Abonnement erhältlich.

www.wileyonlinelibrary.com


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