Sanierung des Schwaderlochstegs mit modernster
Betontechnik
Seit vielen Jahren verbindet der Schwaderlochsteg die deutsche und die schweizer Seite. Doch das Stahlbauwerk ist inzwischen marode geworden. Um es zu sanieren, entschieden sich die Verantwortlichen für Carbonbeton, da mit diesem Material Bauteile wesentlich dünner und damit leichter als mit herkömmlichem Stahlbeton realisiert werden können.
Der 1934 gebaute Schwaderlochsteg überquert den Rhein zwischen den Gemeinden Abbruck (D) und Schwaderloch (CH). Er ist 2,60 m breit, mehr als 200 m lang und über fünf Felder gespannt. Im Laufe der Zeit war sie derart marode geworden, dass sie 2016 als dringend sanierungsbedürftig begutachtet wurde. Die Planungsarbeiten für eine Instandsetzung übernahmen die Mitarbeiter des Büros Weiß Beratende Ingenieure GmbH aus Freiburg.
Baubedingungen und Maßnahmen
Deren Planer sahen unter anderem vor, die komplette Stahlkonstruktion durch geeignete Strahlverfahren von ihrer Beschichtung zu befreien und abschließend mit einem Korrosionsschutz zu versehen. Davor musste das Tragwerk geprüft und an einigen Stellen verstärkt werden. Hierbei zeigte sich, dass Umwelteinflüsse einzelne Bereiche so sehr in Mitleidenschaft gezogen hatten, dass es notwendig war, diese vollständig auszutauschen. Darüber hinaus wurde der Zustand der Brückenpfeiler kontrolliert und – wo es erforderlich war – saniert. Bei den gesamten Arbeiten war zwingend zu berücksichtigen, dass keine schädlichen Partikel in die Umgebung und vor allem in den darunter fließenden Rhein gelangten.
Doch nicht nur die tragenden Teile des Steges hatten im Laufe der Jahre gelitten, auch die Fahrbahn war nicht mehr standsicher. Aus diesem Grund entschieden die Verantwortlichen, sie komplett zu entfernen. Da das stählerne Haupttragwerk aus sehr schlanken I-Profilen besteht und die Tragfähigkeit der gesamten Bestandskonstruktion begrenzt ist, war es das Ziel der Planer, die Fahrbahn so leicht zu gestalten wie möglich. Gleichzeitig sollte sie aussteifend und schwingungsstabilisierend sein. Infolgedessen fiel die Wahl der Planer auf Carbonbeton. Hierbei ersetzt eine Kohlenstofffaser die sonst übliche Bewehrung aus Stahl, was einen entscheidenden Vorteil hat: Im Gegensatz zu metallischen Bewehrungen korrodiert Carbon nicht. Das hat zur Folge, dass die Betonüberdeckung, die normalerweise den Stahl vor dem Zersetzen schützt, wesentlich dünner ausfallen kann. Die Bauteile werden schlanker und leichter.
Einsatz der Carbonbewehrung
Bei der Schwaderlochbrücke entschieden sich die Planer für drei Produkte aus dem Hause Solidian. Im unteren Bereich des nur 7 bis 9 cm dicken Fahrbahnbelags kamen ebene Bewehrungsmatten aus Solidian Grid zum Einsatz. Sie haben eine sehr hohe charakteristische Zugfestigkeit und sind einfach zu verarbeiten. Darüber hinaus sind sie unempfindlich gegenüber einer Vielzahl von aggressiven Medien, wie zum Beispiel Tausalz – ein beachtenswerter Aspekt bei einer Brücke, die gegebenenfalls mithilfe von Streusalz eisfrei gehalten wird. Im oberen Bereich der Fahrbahn entschieden sich die Planer für Solidian Anticrack, eine Weiterentwicklung der Carbonbewehrung Solidian Grid. Diese hat dank einer speziellen Beschichtung den Vorteil, dass sie die Rissbreite an der Betonoberfläche effektiv begrenzt und so für eine längere Lebensdauer und Beständigkeit der Elemente sorgt. Um die Stahlquerträger kraftschlüssig mit der Fahrbahn zu verbinden, setzten die Ingenieure Carbonbügel ein. Diese wurden durch bestehende Bohrungen im I-Profil geführt.
Aktuell gibt es für die Herstellung eines Fahrbahnbelags aus Ortbeton mit Carbonbewehrung noch keine Norm. Aus diesem Grund war eine Zustimmung im Einzelfall erforderlich. Hierbei unterstützten die Ingenieure der Firma Solidian die Planer des ausführenden Büros tatkräftig. So fand die gutachterliche Begleitung der Betonierarbeiten durch das IMB der RWTH Aachen statt. An diese technische Hochschule wurden auch die Probekörper sowie die prototypischen Plattenelemente gesendet, um geprüft zu werden. Da Solidian hervorragende Kontakte zur RWTH Aachen pflegt und schon bei mehreren Projekten eng mit den dortigen Instituten zusammengearbeitet hat, ging der ganze Ablauf ausgesprochen schnell und reibungslos vonstatten.
Text: Dipl.-Ing. Claudia El-Ahwany
