Blockträgerbrücke in Neckartenzlingen
(in: BAUKULTUR 3_2020, S. 14-15)
Fast 100 m lang ist die vom Ingenieurbüro Miebach aus Lohmar konzipierte Blockträgerbrücke in Neckartenzlingen. Als Teil des Neckartalradwegs ermöglicht sie Radfahrern und Fußgängern, die sich vorher eine stark befahrene Brücke mit Autos und LKWs teilen mussten, nun eine sichere Flussüberquerung.
Wie der Fluss, so die Brücke
Da der Neckar im Bereich der Brücke eine Kurve beschreibt, verfolgt auch der Grundriss der mit einem untenliegenden Durchlaufträger in Blockträgerbauweise aus Brettschichtholz gestalteten Brücke eine S-förmige Kurve.
Konstruktionsprinzip
Bei der Konstruktion lehnt sich das Bauwerk an historische Holz-Kragarmbrücken an. Bei diesen werden – Blattfedern ähnelnd – verschiedene Tragglieder am Auflagerpunkt additiv aufgeschichtet. Zum Ende des jeweiligen Kragarms reduziert sich die Anzahl der Tragglieder, sodass gestalterisch eine Verschlankung zur Feldmitte hin resultiert. Das insgesamt 96,30 m lange Bauwerk ist in drei Felder aufgeteilt, sodass der Neckar in Bauwerksmitte mit 44,50 m frei überspannt ist und symmetrisch je ein Vorlandfeld mit knapp 25,90 m zum Ufer führt. Aus Gründen der Herstellbarkeit wurde gleich zu Beginn ein zweigeteilter Querschnitt vorgesehen, der mittig mit Distanz einen ausreichenden Platz für Leitungsführungen aufweist. Die Fundamente sind in üblicher, konventioneller Bauweise ausgeführt. Die Zwischenpfeiler sind flachgegründet auf dem Neckarkies aufgesetzt und wurden während der Bauzeit mit wasserdichten Stahlspundwänden relativ hochwassersicher (Wandhöhe an HQ5-Linie orientiert) verbaut.
Statisches System
Ein einfach durchlaufender dreifeld-riger Gerberträger, der im Bereich der großen Stützmomente über den Pfeilern in der Querschnittshöhe angepasst ist, definiert die Basis der Konstruktion. Die gestalterisch markante Querschnittsaufweitung orientiert sich mit der gestuften Ausformung rein an der Statik – und dem optimierten Produktionsprozess von blockverleimten Holzträgern. Denn für die Herstellung werden Brettschichtholzträger mit abnehmendem Querschnitt einfach liegend aufeinander geleimt. Um das statische System in gut zu fertigende Bauelemente mit kostengünstigen Stoßverbindungen zu übertragen, wurden im Bereich des mittleren Hauptfeldes in den Zonen der Biegemomenten-Nulldurchgänge gelenkige Stöße vorgesehen. Dadurch ergaben sich jeweils ein Vorlandfeld mit einem Kragarm von je ca. 36 m Länge sowie ein Mittel-Einhängeträger mit ca. 24 m Länge. Der Kurvenbereich erzeugt durch die Ausmitte bezogen auf die Lagerpunkte Torsionsmomente, die an den Zwischenunterstützungen durch eingespannte Stahlprofile aufgenommen werden. An den Widerlagern sind ebenfalls torsionssteife Lager ausgebildet. Die Einspannprofile übertragen nur Torsionsmomente und Horizontallasten quer zur Brückenachse. Um eine zwängungsfreie Verdrehung um die Y-Achse sicherzustellen, wurden Gleitlager auf den Flanschen der Stahlprofile angeordnet. Die Vertikallasten werden über mit Vollgewindeschrauben verstärkte Auflagerbereiche in Elastomerlager übertragen. Die Kopplung der beiden nebeneinanderliegenden Blockträger erfolgt über Querschotts, die mit Vollgewindeschrauben angeschlossen sind.
Feuchteschutz
Aufgrund seiner anspruchsvollen Geometrie, wegen des historischen Kontexts und im Hinblick auf eine Integration in die naturnahe Umgebung wurde für das Bauwerk bewusst der Werkstoff Holz ausgewählt. Ein Holzschutzkonzept schützt die Tragstruktur vor freier Bewitterung und garantiert eine hohe Lebensdauer. Dabei wurde dem Belag eine wichtige Funktion zugewiesen: Wasserdichte, beschichtete Betonfertigteile sind unterlüftet auf die Holzstruktur aufgelegt und garantieren durch unterseitige Wasserrinnen in den Stoßbereichen eine dauerhafte Überdachung des Holztragwerks. Die Betonplatten weisen Einzellängen von knapp 2 m auf und eine Breite von 3,60 m (=Brückenbreite), sodass nur Querfugen entstehen. Da die Unterlüftungsebene eine Höhe von ca. 5 cm beträgt, können die Entwässerungsrinnen dort gut und optisch unauffällig platziert werden. Um dem seitlich angreifenden Schlagregen zu entgehen, dessen Fallwinkel normativ in DIN 68800 in Deutschland mit 30° zur Lotrechten angegeben wird, folgt die Tragstruktur dieser Vorgabe. Die Verjüngung der gestuften Blockträger orientiert sich an dieser 30°-Linie und ist durch den überkragenden Belag geschützt.
Monitoring
In Kooperation mit Fraunhofer wurde bei der Brücke ein neuartiges Feuchtemonitoring-System eingesetzt: Dazu wurde die auflagernahe Konstruktion mit dreischichtig verleimten Holzlamellen ummantelt, zwischen die zwei Metallnetze in Form einer „intelligenten Leimfuge“ vollflächig verklebt sind. Mit Hilfe elektrischer Widerstandsmessung liefern die Metallnetze zwischen den zentrischen Holzlamellen nun Aussagen zum Feuchtegehalt flächiger Bauelemente.