Bisher nur eine Simulation: Die neuartige Leichtbaubrücke über die A8.

Autobahngrünbrücke clever durchdacht

Das Stuttgarter Ingenieurbüro str.ucture ist spezialisiert auf den Leichtbau und modernste Planungsverfahren im Bauwesen. Ingenieure der Firma haben eine Brücke über die Autobahn entwickelt, die ganz anders ist als herkömmliche Brücken. Der Clou der Leichtbauspezialisten: Die bestehende Betonbrücke wird auf beiden Seiten durch Seilnetze erweitert. Diese Idee schont den Geldbeutel, die Umwelt und spart Ressourcen. Und sie schützt Mensch und Tier.

Brücken sind die Königsdisziplin des Straßenbaus. Nach Schätzungen des Bundesverkehrsministeriums gibt es davon etwa 120.000 im deutschen Straßennetz. Auf dessen gesamte Länge bezogen, kommt rein rechnerisch alle 5,4 Kilometer eine Brücke. Die werden nach diversen Verfahren gebaut. Bei kleineren bis mittleren Stützweiten bis zu rund 130 Metern werden Brücken häufig in Ortbetonbauweise gebaut. Dazu wird eine Schalung aufgebaut, anschließend Frischbeton eingefüllt. Diese Brücken sind sehr robust und langlebig. Sie sind aber auch teuer und es wird sehr viel Material verbraucht. „Die Brücke nach unserer Idee kostet etwa die Hälfte und es wird lediglich ein Zehntel der Ressourcen benötigt“, sagt Dr.-Ing. Michael Herrmann (36). Gemeinsam mit seinen Kollegen hat er im Auftrag einer Gemeinde eine Grünbrücke über die Autobahn A8 in der Nähe von Stuttgart entworfen. Grünbrücken werden in erster Linie dafür gebaut, dass wildlebende Tiere wohlbehalten über vielbefahrene Straßen kommen.

Faltdach wie eine Ziehharmonika
Herrmann hat konstruktiven Ingenieurbau studiert, als Projektleiter bei einem renommierten Architekten in Stuttgart gearbeitet und am Institut für Leichtbau der Universität Stuttgart in Betonbau promoviert, mit Schwerpunkt Material- und Gewichtsreduktion. 2009 hat er mit drei Partnern das Ingenieurunternehmen str.ucture in Stuttgart gegründet. „Wir entwickeln innovative Leichtbaulösungen fürs Bauwesen“, sagt Herrmann. Er ist einer der beiden Geschäftsführer. Ein Paradebeispiel für den Leichtbau sind Stadiondächer, denn große Flächen kann man nicht anders als leicht überspannen. Auf Grundlage dessen hat das Quartett gemeinsam mit den Architekten des Projekts ein wandelbares Dach über eine Einkaufsstraße in Buchs, im schweizerischen Kanton St. Gallen, geplant. Das faltbare Dach überspannt die 11 Meter breite und 50 Meter lange Metzgergasse in der Altstadt. Es wird in Längsrichtung entlang vier paralleler Schienen auf- und zugefahren, ähnlich einer Ziehharmonika. Das geschieht nahezu geräuschlos innerhalb weniger Minuten. Die Straße wird durch das textile Dach auf eine Fläche von 525 Quadratmetern vollständig überdeckt, es schützt vor Regen, spendet Schatten – und steigert die Umsätze von Handel und Gastronomen in der Metzgergasse.

Bisher nur eine Simulation: Die neuartige Leichtbaubrücke über die A8.
Bisher nur eine Simulation: Die neuartige Leichtbaubrücke über die A8. //Foto: str.ucture GmbH

Fehler dank digitalem 3-D-Modell vermeiden
Ein anderes Projekt von str.ucture ist der Neubau des Hotels am Rathaus in Oberkochen, der Zeiss-Stadt auf der Ostalb. Das wird zwar ganz konventionell gebaut, allerdings mit dem Anspruch, modernste Planungsverfahren einzusetzen. „Zusammen mit den beauftragten Architekten haben wir ein dreidimensionales Modell des Gebäudes erstellt nach dem BIM-Prinzip“, sagt Herrmann. Die Abkürzung steht für „Building Information Modeling“, das ist eine digitale Arbeitsmethodik in der Bauplanung. Grundlage dafür ist das virtuelle Gebäudemodell, das dessen Planung, Bauausführung und Bewirtschaftung umfasst. „Diese Art des Bauens dient dazu, Fehler zu vermeiden, weil sämtliche Arbeitsschritte integriert sind: Architektur, Statik und technische Gebäudeausstattung wie Heizung, Lüftung, Sanitär, Elektrik.“ Beim konventionellen Bauen werden für die einzelnen Gewerke separate Pläne genutzt – und die stimmen nicht immer überein. Dieses Manko schließt das digitale 3-D-Modell aus.

Ein weiteres Projekt von str.ucture ist eine innovative Leichtbaubrücke über die Autobahn A8 bei Stuttgart. Auf Anfrage der Gemeinde Denkendorf im Landkreis Esslingen hatte das Unternehmen eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um herauszufinden, ob und wie man die bestehende Brücke erweitern kann – nicht nur für Tiere, sondern auch für Fußgänger und Radfahrer. Die bestehende Wirtschaftsbrücke dient bislang vor allem dem landwirtschaftlichen Verkehr. Sie ist etwa fünf Meter breit und aus Beton. „Unsere Idee war es, die Brücke an beiden Seiten um jeweils 20 Meter mit einem Seilnetz zu erweitern“, sagt Herrmann. Die gedachte Konstruktion ist vergleichbar mit einem Fischernetz, nur ist sie mit 50 Zentimeter Maschenweite deutlich luftiger. Die Seile für das Netz bestehen aus 2 Zentimeter dicken Stahlseilen. „Die beiden Netze werden an dicken Randseilen über die Straße gespannt“, sagt Herrmann. Die Spannseile werden in der Böschung der Autobahn verankert, so dass das Konstrukt aussieht wie eine Hängematte zwischen zwei Bäumen auf dem Kopf. Die Krümmung der Oberfläche ist für das Tragwerk notwendig, mithilfe der Druckbögen und Randseilen wird sie erreicht. Auf die Gitternetze werden Textilien gelegt und 30 Zentimeter Erde aufgeschüttet. Darauf gelangen Mensch und Tier sicher über die Autobahn.

Portraitfoto Michael Herrmann
Michael Herrmann ist einer der zwei Geschäftsführer der Stuttgarter
str.ucture GmbH. //Foto: str.ucture GmbH

Recycling leicht gemacht
Die Machbarkeitsstudie von str.ucture ist ein Konzept für die weltweit erste leichte Grünbrücke in dieser Größenordnung. Davon gibt es mehrere auf der A8, eine davon ganz in der Nähe der Denkendorfer-Brücke, am Albaufstieg der A8 bei Kirchheim unter Teck. Doch die ist ganz konventionell mit viel Beton gebaut. „Mit unserer wird gegenüber herkömmlicher Bauweise lediglich ein Zehntel des Materials benötigt“, sagt Herrmann. Viel weniger Baumaterial bedeutet gleichzeitig eine deutliche Verringerung der CO2-Emissionen bei dessen Herstellung. Die Kosten für die Brücke liegen bei der Hälfte, im konkreten Fall bei rund zwei Millionen Euro. Zu einem Auftrag von Denkendorf kam es für str.ucture nicht, denn das Thema ist dort in den Hintergrund gerückt. „Es gibt aber eine andere Gemeinde an der A8, die an unserer Idee interessiert ist“, sagt Herrmann. Mit der ist das Unternehmen am Verhandeln. Die neuartige Grünbrücke unterliegt üblichen Brücken-Lebenszyklen von 80 bis 100 Jahren. Danach fällt das Recycling leicht, weil es keine verklebten Verbindungen zwischen den Materialien gibt und diese sortenrein getrennt und wiederverwertet werden können.

Die Bücke in Denkendorf und die andere sind nur zwei von rund 500 bis 1000 solcher Wirtschaftsbrücken, die es über Deutschlands Autobahnen gibt, wie Herrmann recherchiert hat. „Das Konzept der Grünbrücke von str.ucture könnte auch bei der Überdeckelung größerer Autobahnbereiche oder innerstädtischer Bundesstraßen zur Anwendung kommen und die Flächenversiegelung verringern“ meint die Leichtbau Baden-Württemberg. Das Potential für die Idee von str.ucture ist also riesig. Die Leichtbau BW mit Sitz in Stuttgart agiert als Dienstleister im Land für Wirtschaft und Wissenschaft. Als reines Landesunternehmen unterstützt es die Vermarktung von Know-how aus Baden-Württemberg.

Peter Ilg

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