Themenwelt

Schlichte Brücken

Brücken 06.06.2016

Einführung

Kleine und vermeintlich einfache Fußgängerbrücken beeinflussen ihre individuelle Umgebung architektonisch und strukturell ebenso wie größere, prominentere Brücken. Besonders an innerstädtischen und urbanistischen Kreuzungen kann eine Brücke aufdringlich, ungeschickt oder deplatziert erscheinen, oder aber unauffällig und in die Umgebung integriert. Um einer Brücke das richtige und angemessene Erscheinungsbild in seinem konkreten Kontext zu verleihen, sollte die örtliche Situation gründlich studiert werden.

 

Die drei folgenden Brücken, die von schlaich bergermann partner entworfen wurden, zeigen das Ergebnis einer gründlichen Betrachtung des jeweiligen Ortes. Und sie zeigen, dass manchmal auch ein einfacher Ansatz, so denn sorgfältig ausgeführt, interessante und innovative Lösungen hervorbringen kann.

Fehrlesteg in Schwäbisch Gmünd

Entwurf

Der neue Fehrlesteg in Schwäbisch Gmünd stellt eine wichtige Fußwegeverbindung von der Innenstadt zum Hauptbahnhof und dem Stadtteil Taubental dar. Für die Kreuzung der im Bereich des Steges landschaftlich renaturierten Rems wurde eine zweifeldrige Spannbandbrücke mit einer Gesamtlänge von 58 m und Spannweiten von 27 m bzw. 19 m entworfen. Aufs Äußerste reduziert schwingt sich der neue 2.50 m breite Steg von Ufer zu Ufer. Dem Wegeverlauf und der Anbindungssituation folgend, erhält der Steg einen mittigen Knick im Grundriss, mit der die Zweiteilung der Rems nachgezeichnet wird.

 

Die Form des mittigen Auflagers, das auf einer Insel zwischen den beiden Flussarmen angeordnet ist, zeichnet deutlich die Horizontalbeanspruchung aus der Winkeländerung des Spannbands nach. So stellt sich das Widerlager „gegen“ die angreifende Kraft, bildet damit das Kräftespiel ab und lädt mit seiner balkonhaften Auskragung auf der Insel zum Verweilen und Schauen ein. An den Enden liegen die Spannbänder sanft auf schlanken Betonsätteln auf, die aus den durch die Uferböschungen verdeckten Verankerungskörpern auskragen.

 

Konstruktion

Die Spannbänder bestehen aus jeweils zwei parallellaufenden, vorgekrümmten und vollverschweißten Flachstählen 400 x 40 mm der Güte S355, die jeweils an den Widerlagern und dem Umlenklager fest endverankert sind. Mit einem Durchhang von 40 cm bzw. 19 cm beträgt die maximale Steigung ca. 6%.

 

Die Widerlager dienen zur Auflagerung, Vorspannung und Verankerung der Stahlzugbänder. Die Zugbänder werden in einem Krümmungsradius über die Widerlageroberfläche gezogen und in eigens dafür vorgesehene Vertiefungen und Aussparungen am Widerlagerblock abgesetzt, wo sie über Einbauteile und eine hammerkopfähnliche Aufweitung millimetergenau fixiert und rückverankert werden.

 

Am Umlenklager werden die Spannbänder als Festanker auf einem Stahl-Einbauteil eingehängt, das unterseitig mit Zahnleisten die hohen Horizontalkräfte in den Betonkörper einleitet.

  

Die massiven Widerlagerblöcke sitzen auf rechteckigen Pfahlkopfplatten, über die die Lasten mit Mikro-Verpresspfählen in tragfähige, tiefere Bodenschichten eingeleitet werden. Die resultierende Horizontalkraft wird durch die Schräg­stellung der Verpresspfähle, die abhebenden Kräfte im Verankerungsbereich der Widerlager durch die Zugpfähle aufgenommen.

 

Die Gehwegplatten, die aus geschnittenem und rau gestrahlten, 12 cm starkem Alpendorada Granit (Portugal) mit Abmessungen 290 cm x 80 cm hergestellt sind, liegen über unbewehrte Elastomerstreifen auf den zwei Stahlzugbändern auf. Sie sind auf Lücke gesetzt und dauerhaft und unsichtbar über oberseitig vergossene Kopfbolzendübel mit den Spannbändern fixiert. Benachbarte Platten erhalten in den Fugen eine Neopreneinlage, um das Dämpfungsverhalten der Brücke zu verbessern.

 

Ausbau

Die seitliche Absturzsicherung des Fußweges besteht aus einem segmentweise gestoßenen und 1.20 m hohen Füllstab-Geländer aus Edelstahl. Die Geländerpfosten sind über Bohrungen an den Granitplatten mit Schrauben angeschlossen und die einzelnen Handlauf-Segmente längs-verschieblich miteinander verbunden. Die Reibung der ineinander gesteckten Geländerkonstruktion beeinflusst das Dämpfungsverhalten der leichten Spannbandkonstruktion positiv.

 

Im hohlen, zweiteilig zusammen gesetzten Handlaufprofil konnte die Steg-Beleuchtung als durchlaufendes LED-Band integriert werden. Sie betont dabei die Form und Konstruktion des Spannbandes bei Dunkelheit und veranschaulicht die Wegeführung der Brücke.

 

Zusammenfassung

Mit dem Bau des Fehrlesteges wurde ein anspruchsvolles, innovatives Tragwerk verwirklicht, dass durch seine Schlankheit, Transparenz und dem Kraftfluss entsprechender Formgebung maßgebender Baukörper auch hohen ästhetischen und wirtschaftlichen Ansprüchen gerecht wird. Die Brücke fügt sich sensibel in das städtebauliche Gesamtensemble ein. Sie wirkt zurückhaltend, ist aber dennoch mit ihrer besonderen Konstruktion präsent und unverwechselbar. Granitplatten als Gehbelag und Edelstahl-Geländer verleihen der Brücke eine besondere Eleganz.

  • Fehrlesteg © Michael Zimmermann
  • Fehrlesteg © Michael Zimmermann
  • Fehrlesteg © Michael Zimmermann

Margarethe-Müller-Bull-Steg in Esslingen

Randbedingungen

Die bessere Anbindung der Innenstadt an den Maille-Park und eine neue Platz­gestaltung am denkmalgeschützten ehemaligen Eichamt formulierten die Ziele eines im Jahr 2009 ausgelobten Brücken-Wettbewerbs in Esslingen nahe Stuttgart.

 

Die Entwurfsvorgaben für die Querung des ebenfalls denkmalgeschützten Rossneckarkanals waren eine schlanke filigrane Form, die sich gut in das historische Ensemble des alten Stadtparks einfügt, ohne dabei die Ufermauern und angrenzende Altbauten zu tangieren. Ebenso stand die Einhaltung des vorgegebenen Kostenrahmens unmittelbar im Vordergrund. 

 

Entwurf und Konstruktion

Die genannten Anforderungen werden durch den ausgeführten Entwurf in besonderer Weise erfüllt. Der neue Margarethe-Müller-Bull-Steg setzt als eingespannter Einfeldträger mit einer Hauptspannweite von ca. 24 m und einer Gesamtlänge von ca. 29 m durch die einseitige Einspannung einen statischen sowie gestalterischen Schwerpunkt am östlichen Ufer. Am westlichen Ufer, am Anschluss an den Maille-Park, liegt der Steg dagegen wie eine auskragende Blattfeder nur leicht auf.

 

Die Einspannung wird konstruktiv schlüssig durch eine Aufteilung in ein Druck-Zug-Kräftepaar realisiert, wobei sich die Druckkomponente über Kontakt an der Vorderseite des östlichen Widerlagerblocks abstützt, während die Zugkomponente über Zugpendel an der Rückseite des Widerlagers verankert wird.

 

Der stählerne 3 m breite Überbau, als vierzelliger Hohlkasten in Monocoque-Bauweise gefertigt, spiegelt in seiner Bauhöhe die Höhe der Beanspruchungen wieder und verjüngt sich von 65 cm an der Einspannung zu lediglich 23 cm auf der Parkseite.

 

horizontale Verschieblichkeit des Überbaus bei gleichzeitig vorhandenen nach oben wie unten gerichteten Vertikalkräften über eingeschweißte Edelstahl-Querkraftdorne ø70 mm erreicht. Diese werden auf der schmalen Widerlagerbank in ein dort vorab als Fertigteil exakt platziertes Element eingeschoben.

 

Durch den gezielten Einsatz von Edelstahl in den kritischen Lagerbereichen konnte der Wartungsaufwand somit auf ein Minimum reduziert und ein robustes und nachhaltiges Bauwerk realisiert werden.

 

Ausbau und Montage

Das dezente, bereits in der Werkstatt angeschlossene Füllstabgeländer ermöglicht durch zahlreiche kleine verschiebliche Details die zwängungsfreie Übertragung der relativ großen Verformungen aus Montage und späterer Nutzung.

 

Die Montage der Brücke war aufgrund der geringen Gesamtlänge denkbar einfach: Der vollständig samt Geländer und Belag in der Werkstatt vorgefertigte Überbau wurde in nur 3 Stunden vom Tieflader gehoben und auf die vorbereiteten Unterbauten abgesetzt.

 

Zusammenfassung

Mit dem schlanken, stählernen Steg über den Rossneckar ist eine Lösung realisiert worden, die sich wie selbstverständlich in das Umfeld aus neuer und historischer Bebauung einfügt. Konzeption, Material und Farbwahl tragen ihren Teil dazu bei, dass bei dieser Aufgabe ein adäquates Miteinander der Bauwerke mit einer extrem hohen Ausführungsqualität entstanden ist.

  • Margarete-Müller-Bull-Steg in Esslingen © Ingolf Pompe
  • Margarete-Müller-Bull-Steg in Esslingen © Ingolf Pompe

Bleichwiesensteg in Backnang

Randbedingungen

Der neue Bleichwiesensteg in Backnang verbindet die neu gestaltete Bleichwiese und die bewaldete, naturnahe Stiftshofseite. Er stellt somit als attraktives Bindeglied die direkte Verbindung vom Bahnhof und dem historischen Zentrum der Stadt zum Areal des Schweizerbaus, einem modernen Neubau mit Einkaufs­möglichkeiten her.

 

Der neue Steg überquert die Murr mit einer Spannweite von ca. 27 m und erfüllt somit eine wichtige verkehrstechnische Funktion. Durch die Verbindung der beiden Stadtteile hat er zudem noch eine wesentliche städtebauliche und landschaftliche Bedeutung.

 

Maßgebliche Entwurfsrandbedingungen wurden insbesondere durch die Verwendung der bestehenden Widerlager und Gründung - die Brücke stellt einen Ersatzneubau einer bestehenden Holz-Fachwerkträgerbrücke dar - sowie durch den Wunsch nach einem hohen Vorfertigungsgrad und einer einfachen und wirtschaftlichen Montage formuliert.

 

Entwurf und Konstruktion

Für den Brückenschlag über die Murr wurde daher ein einfacher und doch prägnanter, gelenkig gelagerter Einfeldträger mit einer Länge von 27 m und einer Nutzbreite von 2.50 m entworfen. Zwei seitliche, zur Brückenmitte hin anwachsende Hohlkästen mit einer Bauhöhe von 30 cm an den Widerlagern und 1.30 m in Brückenmitte dienen gleichermaßen als Tragelemente und als Geländer. Die Hohlkästen sind durch die orthotrope Laufplatte miteinander verbunden und über Rahmenwirkung der Querrippen gegen seitliches Ausweichen stabilisiert.

 

Die sowohl statische als auch konstruktive und gestalterische Besonderheit der Brücke zeigt sich in der Teilung des Überbaus in zwei nahezu baugleiche Elemente: diese werden jeweils vollständig vorgefertigt, einzeln angeliefert und durch sichtbare Bolzenverbindungen vor Ort zum Gesamtsystem gekoppelt und eingehoben.

 

An der Koppelstelle in Brückenmitte - der Stelle des maximalen Biegemomentes - werden die Hohlkästen am Obergurt durch einen gelenkig gelagerten Druckstab gekoppelt, währen die Bauhöhe wieder auf den Mindestwert von 30 cm reduziert wird. Am Untergurt dienen ebenfalls Bolzen ø70 mm der Verbindung beider Brückenteile. Somit bildet sich eine dreiecksförmige Öffnung, die den Steg an seiner höchsten Stelle leicht und filigran wirken lässt.

 

Die Lagerung erfolgt über Elastomerlager auf den mit Ortbeton ergänzten Widerlagerbalken und der bestehenden Pfahlgründung. Da der neue Steg insgesamt leichter als der alte bestehende Holzsteg ausgeführt werden konnte, waren keine verstärkenden Gründungsmaßnahmen erforderlich.

 

Ausbau

Scheinbar losgelöst vom Überbau schwebt das feingliedrige, horizontal vorgespannte Geländer aus ø4 mm Edelstahlseilen über den Stahl-Hohlkästen und unterstreicht damit die dynamische Form der Brücke.

 

Die Laufplatte mit hell gefärbtem Dünnschichtbelag wird bei Dunkelheit durch in die Hohlkästen eingelassene LED-Lichtbänder illuminiert. Auch tagsüber bildet die helle Färbung des Gehweges einen Kontrast zu den deutlich dunkleren Hohlkästen, die in ihrer Farbigkeit wiederum auf ihre Umgebung abgestimmt sind.

 

Zusammenfassung

Der neue Bleichwiesensteg zeigt eindrucksvoll, wie mit einfachen konstruktiven und gestalterischen Mitteln ein innovatives und wirtschaftliches Bauwerk in kürzester Bauzeit realisiert werden konnte. Die Sichtbarmachung des Kraftflusses durch die Auflösung des Überbaus in Brückenmitte macht den Steg darüber hinaus für den Betrachter begreifbar und trägt somit zur Akzeptanz des Bauwerkes bei.

 

Die moderne Stahlkonstruktion über die Murr ist ein hocheleganter Brückenschlag zwischen modernem Wohngebiet und historischem Stiftshof. Die von Geländerseilen durchzogene Aussparung in der Mitte des Stahlhohlkastens verleiht dem Bauwerk Leichtigkeit und Prägnanz.

  • Bleichwiesensteg in Backnang © Michael Zimmermann
  • Bleichwiesensteg in Backnang © Michael Zimmermann
  • Bleichwiesensteg in Backnang © Michael Zimmermann

Fazit

Der vorliegende Bericht zeigt, dass das architektonische Motto "Weniger ist Mehr" insbesondere für das Design kleiner Fußgängerbrücken Gültigkeit hat. Das Streben nach Einfachheit und die Reduktion auf das Notwendige ist immer ein wünschenswertes Ziel. Im besten Fall ist jedes einzelne Bauteil strukturell essentiell, vernünftig geformt und gut proportioniert.

 

Die drei vorgestellten Brücken zeigen, dass diesen Grundsätzen folgende Entwürfe zu sehr befriedigenden und doch individuellen Lösungen führen können. Infolgedessen zeigen alle diese Brücken den Wunsch nach einem einfachen Erscheinungsbild, ein effizientes strukturelles Verhalten, eine sorgfältige Detaillierung und eine nachhaltige Konstruktion. Die Kombination dieser Kriterien wiederum führt zu dem übergeordneten Ziel: eine angemessene und selbstverständliche Lösung für jede individuelle Situation zu finden.

 

Autoren

Andreas Keil
Sven Plieninger
Sebastian Linden
Christiane Sander

 

Dieser Artikel ist eine übersetzte und gekürzte Version von "Simple Bridges", veröffentlicht in Steel Construction 9 (2016).

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