Die deutsche Brückenlandschaft ist in die Jahre gekommen und braucht dringend eine groß angelegte Verjüngungskur. Die Herausforderung ist enorm, die Gelder für zwingend anstehende Sanierungen knapp. Das Land Baden-Württemberg und Städte wie Stuttgart oder Nürnberg setzen darauf, den anstehenden Sanierungsmarathon strukturiert, kosteneffizient und nachhaltig anzugehen. Bei den langfristig angelegten Sanierungs-Fahrplänen unterstützt sie das auf Bau, Immobilien und Infrastruktur spezialisierte Beratungsunternehmen Drees & Sommer SE.
Beton bröckelt, Stahl rostet, Tragfähigkeit schwindet - davon sind in Deutschland beunruhigend viele Brücken bedroht. Mehr als 8.000 von ihnen gelten derzeit im gesamten Autobahnnetz als sanierungsbedürftig, an Bundesstraßen sind es rund 3.000 an der Zahl. So lautet das Ergebnis einer Untersuchung des Bunds für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND), die auf Daten des Bundesverkehrsministeriums basiert[i]. Jede zweite Straßenbrücke in kommunaler Verantwortung stuft eine Studie des Deutschen Instituts für Urbanistik aus dem Jahr 2023 zudem als marode ein.[ii] Zusätzlich müssen mehr als 1.100 Bahnbrücken instandgesetzt oder ersetzt werden.[iii]
"Die Zahlen sind das eine, die symbolische Wirkung eines eingestürzten Bauwerks wie der Carola-Brücke in Dresden oder die jahrelange Unterbrechung einer wichtigen Verkehrsader das andere", sagt der promovierte Bauingenieur Christian Ganz von Drees & Sommer. Als Senior Experte ist er dort als Spezialist für Brückenbauten tätig. Begleitet hat er beispielsweise den Neubau der Filstalbrücke, Deutschlands dritthöchste Bahnbrücke, oder den Neubau der Osthafenbrücke in Frankfurt am Main. "Insbesondere überalterte und schadhafte Brücken stellen nicht nur ein Sicherheitsrisiko dar - sie verursachen auch finanzielle und personelle Belastungen", sagt Ganz.
Was der Brückenspezialist meint, das lässt sich auf der Autobahn A45 zwischen Frankfurt und Dortmund genau beschreiben. Die Rahmede-Talbrücke wurde im Jahr 2021 komplett gesperrt und 2023 schließlich gesprengt. Seitdem fließt der Verkehr mitten durch Lüdenscheid. Anwohner müssen Dauerstau, erhöhte Feinstaubwerte und Lärmbelästigung ertragen. Logistikunternehmen, Handwerker und Dienstleister fahren Umwege, was Zeit und Energiekosten verursacht. In einer Studie für den Verkehrsverband Westfalen hatte die IW Consult GmbH, Tochtergesellschaft des Instituts der deutschen Wirtschaft, bereits im Jahr 2022 Negativeffekte in Höhe von mindestens 1,8 Milliarden Euro[iv] ermittelt, die in den fünf Jahren nach Beginn der Brückensperrung entstehen. Täglich fuhren vor der Sperrung rund 48.000 Pkw und knapp 16.000 Lkw über die Brücke. Seit der Sperrung der Rahmede-Talbrücke suchen sich die Fahrer neue Wege jenseits der A45.
Viele Brücken in der zweiten Hälfte ihres Lebenszyklus
Damit sich solche negativen Auswirkungen möglichst minimieren lassen, berät und begleitet Christian Ganz einige Städte und Kommunen, darunter beispielsweise die Städte Stuttgart oder Nürnberg, wenn es um das strategische Erhaltungsmanagement von Brückenbauwerken mit Fokus auf deren Lebenszyklus geht. Die meisten der 28.000 Autobahnbrücken in Deutschland entstanden zwischen 1960 und 1980 und haben ihre besten Tage hinter sich: "Mit Blick auf den Lebenszyklus einer Brücke unterscheidet man eine erste und zweite Nutzungsphase. Gerade die Brücken aus den 60er und 70er Jahre befinden sich in letzterer." Vor allem die in dieser Zeit gebauten Spannbetonbrücken melden Sanierungsbedarf an. Verwunderlich ist das nicht: Der Schwerlastverkehr hat sich vervielfacht. Viele der Verkehrsbrücken sind für heutige Belastungen nicht ausgelegt, die Statik gerät aus den Fugen. Zunehmende Wetterextreme beschleunigen die Alterungsprozesse.
"Die wartungs- und schadensarmen Zustände in der ersten Lebenszyklus-Hälfte von Brückenbauwerken liegen hinter uns. Nun wird die Notwendigkeit von mehr Ressourcen für den Erhalt der Bauwerke immer deutlicher", sagt Christian Ganz. Neben der Masse der infrage stehenden Brücken handelt es sich ihm zufolge um eine ganze Reihe spezifischer Herausforderungen, vor denen der konstruktive Ingenieurbau, kurz KIB; steht: Beispielsweise fehlen Daten zum Zustand der einzelnen Bauwerke. Damit einher geht eine noch immer mangelhafte digitale Erfassung zentraler Kennwerte. Auch der allgegenwärtige Personalmangel in der öffentlichen Verwaltung macht sich bemerkbar und nicht zuletzt geht es um die Sanierung selbst, die idealerweise unter laufendem Betrieb stattfinden muss.
Fahrplan statt Flickwerk
"Statt Flickwerk ist ein strukturierter Fahrplan für den Erhalt der Brücken in Deutschland erforderlich", so Ganz. Den Verantwortlichen aus Politik und Verwaltung empfiehlt er daher zunächst eine grundlegende Erfassung des Status quo, eine Strategie zum Erhalt der Brückensubstanz sowie eine individuelle Analyse der einzelnen Bauwerke inklusive einer Empfehlung für deren Erhalt. Ausgangspunkt bildet eine solide Grundlagenermittlung: So geschehen beispielsweise im Auftrag der Stuttgarter Stadtverwaltung: Auf 50 Seiten hat Dr. Ganz mit seinem Team den Bestand von 125 Straßenbrücken im Stadtgebiet analysiert und die Erhaltungskosten prognostiziert. Dies kann das Tiefbauamt der Stadt bei seinen zukünftigen Instandhaltungsplanungen nun entsprechend einfließen lassen.
Die empfohlene Strategie folgt dem Ansatz, Bauwerke ähnlicher Art oder Größe, einem ähnlichem Schadbild oder Belastungsprofil zu clustern und dann möglichst gebündelt zu sanieren. "Dadurch lassen sich in der Regel erhebliche Synergien erzielen", begründet Ganz. "Bei unserer Arbeit greifen wir beispielsweise auf Normen und Forschungsansätze der Bundesanstalt für Straßenwesen zurück, die wir in die Praxis überführen. Statt Formelsammlungen oder Berechnungen bis zur dritten theoretischen Nachkommastelle stützen wir uns also vor allem auf praktische Erfahrungen im KIB."
Erhaltungsstrategien mit Weitblick sind unerlässlich
Risse und Korrosion sind die häufigsten Schwachstellen. Grundsätzlich wird in Deutschland jede Brücke im Abstand von sechs Jahren einer Hauptprüfung nach DIN 1076 unterzogen. Ähnlich wie in der Schule vergibt der Prüfingenieur Bewertungen für die Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit, die dann - EDV-gestützt automatisch ausgewertet - zu einer Zustandsnote von 1 (sehr gut) bis 4 (ungenügend) führen.
Im Mittelpunkt aller Begutachtungen steht der Fachbegriff der Lebenszyklusanalyse. Bedeutet: "Jede Brücke ist Veränderungsprozessen unterworfen, die sich auf die Bausubstanz, Tragfähigkeit und Sicherheit auswirken", so Ganz. Dies wiederum sei ein herausragender Aspekt für die Priorisierung von Erhaltungsarbeiten - aber nicht der einzige: Auch die Verkehrsdichte spielt eine Rolle. Ist die Brücke Teil einer Hauptverkehrsader? Wie lassen sich ökologische Folgen reduzieren, was trägt zur Akzeptanz bei - etwa von Anwohnenden oder Steuerzahlern und Steuerzahlerinnen? Das Erhaltungsmanagement für Brücken organisieren die Experten von Drees & Sommer dann mit Blick auf die Leitlinien Nachhaltigkeit, Professionalität im Vertragsmanagement und die Entwicklung einer individuellen Erhaltungsstrategie.
Nürnbergs Brücken: Strategische Instandhaltungspläne für eine tragfähige Zukunft
Auch im fränkischen Nürnberg müssen viele der Straßen oder Schienen überquerenden Bauwerke instandgehalten oder saniert werden. Darauf ist die fränkische Metropole jedoch sehr gut vorbereitet. Denn die Stadt Nürnberg kennt ihre Anlagen sehr gut, auch weil sie bereits seit dem Jahr 2011 u.a. im Brückenbericht deren Substanz und Zustand regelmäßig in Ausschüssen darlegt. Für ihren strategischen Sanierungsplan hat die Stadt für rund 300 Brücken zunächst alle Datengrundlagen aufbereitet. Rund 200 Brücken - im Schnitt 50 Jahre alt und errichtet in Stahlbeton- oder Spannbetonbauweise - befinden sich in der zweiten Hälfte ihres auf 70 Jahre angesetzten Lebenszyklus.
Statt die Investitionsmittel einfach nur pauschal zu erhöhen, setzt Nürnberg stattdessen auf eine sehr genaue strategische Planung. Deswegen hat die Stadt beispielsweise Drees & Sommer damit beauftragt, ein Prognosetool auf Basis der Daten der vergangenen 13 Jahre zu entwickeln, das die Finanzplanung und weitere Priorisierungen von Maßnahmen darlegt. "Aufgrund der vorhandenen Altersstruktur und der damit verbundenen Zustandsentwicklung waren stabile und längerfristige Aussagen bislang schwierig, genau das soll das Prognosetool ändern und die Erhaltungsstrategien für Verkehrsbauwerke bzw. das Anlagevermögen wirtschaftlich dahingehend optimieren, dass die notwendigen Investitionen auch zu den vorhandenen Ressourcen passen", erklärt Christoph Miller, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Anlagenverantwortlicher im Sachgebiet Brückenbau und Wasserwirtschaft, der im Servicebetrieb öffentlicher Raum der Stadt Nürnberg tätig ist. Es handelt sich um einen Eigenbetrieb der Stadt Nürnberg, der unter anderem zuständig ist für die städtische Infrastruktur.
Gesetzgeber reduziert Genehmigungshürden
Geht es um Deutschlands Brückenlandschaft, ist neben Wirtschaftsknowhow natürlich genauso Ingenieurskunst gefragt in den kommenden Jahren. Das zeigt allein die Vielzahl der in Deutschland existierenden Bau- und Konstruktionsformen: Von der Balkenbrücke über die Bogenbrücke, Hängebrücke, Schrägseilbrücke bis zur Fachwerkbrücke ist alles dabei. Eine andere Klassifizierung bezieht sich auf die Lage: Überführt das Bauwerk ein Tal oder einen Hang, einen Fluss oder See - oder einen anderen Verkehrsweg - Schiene, Kanal, Straße? Schließlich bestehen Brücken aus diversen Bauteilen: Über- und Unterbau, Lager, Fundament, Gründung. Mit Einrichtungen etwa für Abdichtung, Entwässerung und Lärmschutz sowie Fahrbahnübergangskonstruktionen sind sie zudem unterschiedlich ausgestattet. Unterschiede in Größe, Konstruktionsart, den verbauten Baustoffen und der umgebenden Topografie erklären die mitunter sehr langen Zeiträume für die Sanierung oder den Abriss und Neubau nur zum Teil.
Ein wesentlicher Punkt liegt auch in einer lähmenden Bürokratie begründet. "Mit den bisherigen Planungs- und Genehmigungsprozessen dauert die Sanierung beziehungsweise der Ausbau einer Brücke fünf bis 18 Jahre", ist auf den Internetseiten der Bundesregierung zu lesen. Deshalb hat der Gesetzgeber 2023 beschlossen, die Genehmigungspflicht für Brücken, die im Zuge einer Sanierung erweitert werden, komplett zu streichen. Vor einem Genehmigungsprozess steht aber die Einschätzung und Priorisierung durch den Bauträger. Hier steht die jeweils zuständige Verwaltungsebene in der Pflicht.
Baden-Württembergs strategisches Brückenerhaltungsprogramm
Deshalb hat das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg für einen Brückenbestand von rund 7.300 Bundes- und Landesstraßenbrücken bereits im Februar 2021 ein Gutachten bei Drees & Sommer in Auftrag gegeben. Das Gutachten umfasst auch die Brücken, für die das besondere Risiko der Spannungsrisskorrosion vorliegt. Im Bundes- und Landesstraßennetz Baden-Württemberg sind dies 73 Brücken. Diese Form der Korrosion kann zu einem plötzlichen Versagen der Spannstähle führen, ohne vorher sichtbare Schäden zu zeigen. Fachleute führen den Einsturz der Carola-Brücke am 11. September 2024 in Dresden auf genau diese Ursache zurück. Bis 2030 sollen die 73 Brücken mit dem anfälligen Spannstahl ersetzt werden. Diese Brücken sind Bestandteil eines strategischen Brückenerhaltungsprogramms, das derzeit durch das Land erstellt wird und das klare Prioritäten setzt.
Das Land hat für die Jahre 2025 und 2026 pro Jahr insgesamt 184 Millionen Euro für Erhaltungsmaßnahmen im Landesstraßennetz - einschließlich der Brücken - eingeplant. Darunter sind für den Doppelhaushalt nach Verabschiedung im Landtag zusätzliche 19 Millionen Euro pro Jahr speziell für die Landesstraßenbrücken enthalten. Dies ist eine wichtige Grundlage, um die Gefahr der Spannungsrisskorrosion aus der Welt zu schaffen. Selbstredend geht all dies nicht im Handumdrehen. Die vier betroffenen Regierungspräsidien haben deshalb vereinbart, Prüfintervalle zu verkürzen und dort, wo es erforderlich ist, die Nutzung einzuschränken - etwa über Tempolimits oder Lastbeschränkungen.
Vom Verfall zur virtuellen Rettung
Die Brückenlandschaft Schritt für Schritt wieder herzustellen, das ist das Ziel. "Wir haben den Schlüssel dazu in der Hand", resümiert Christian Ganz. Wer als Kommune auf ein solides, strategisches Erhaltungsmanagement setzt, kann Instandhaltungsmaßnahmen effizient und effektiv managen und finanzielle Risiken reduzieren. Dazu gehört eine softwaregestützte Berechnung des Zustands der gesamten Bauwerkssubstanz und eine verlässliche Prognose der Bedarfe für die Investitionen. Während der Umsetzung müssen die Verantwortlichen alle Maßnahmen dokumentieren und ein ordentliches Berichtswesen führen. "Digitale Methoden wie das sogenannte Building Information Modeling, kurz BIM, erleichtern außerdem das Management eines solchen Großprojekts erheblich. Hier werden Bauwerk und Bauprozesse bis ins Detail virtuell simuliert, um Fehlplanungen auszuschließen. Außerdem sind wir als Entwicklungspartner im vom Bundesverkehrsministerium geförderten Forschungsprojekt HyBridGen aktiv. Dort erstellen wir mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz plausible Brückendesigns auf der Basis vorhandener Trassen- und Geodaten", so Ganz.
[i]https://ots.de/uk93PX
[ii]Investitionsbedarfe für ein nachhaltiges Verkehrssystem (https://eur03.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fu7061146.ct.sendgrid.net%2Fls%2Fclick%3Fupn%3Du001.gqh-2BaxUzlo7XKIuSly0rCx6F-2FvZ9stklmCE0Nl-2B-2FVuHRYUVdYJ-2Bl4WrHUkSiq-2FyP2Xjxp7cw-2F0TKynXGvbTF9UVbYr4h0LtiWdFYKyUpd4dpcGWxWeSVnbp-2FqlUuJzUN99FpFxWWqN4QJmd-2Bm48ea5KGGjfcGbsGvNvsdvRQczO9pw-2BoYUsEXd1t8kH-2FgGS16NM-2F4AgkfLe1HOR1L9bUaw-3D-3DQEXz_j96suQFm04WvP54F26igc9TywDcMABB8CNPwUPdRdfJyeG9tGZcdbfAxic0MgETcsZQ-2BiCLX9lMsh2nE-2FJX8ttmD9MP96rEJ8Z1TC43CZrMMCXADq8qjUsAwp31G8ET0hsVcfcW6mUsa-2F89SZ6poIzF-2BVi4XqjcR-2BSpVnPHPixSXSvL7o4fVpWWwaj38E5B9MYrfjgsKI-2BsHlG2YxQQoUZ8EcO-2BLMA1KgozB9fTaVAjPUX3JbfOzxdiQe1GU-2FoH10Fzat-2BNQaARJKIKYab5v-2FXlWWNsmSkjJmLdw-2Bm8E9MNbJjFR-2BW63uRMWS4IhRWI5rLEuRcYFX-2BTNPcyWPjr9yXKJ4F59XbCifwlE6-2BaZ5HY-3D&data=05%7C02%7Cbarbara.wiesneth%40dreso.com%7Cadf55b0d09254aa6558808dd556812c6%7C4875ab0bd8374817b397e19740d8b17f%7C0%7C0%7C638760627720200611%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJFbXB0eU1hcGkiOnRydWUsIlYiOiIwLjAuMDAwMCIsIlAiOiJXaW4zMiIsIkFOIjoiTWFpbCIsIldUIjoyfQ%3D%3D%7C0%7C%7C%7C&sdata=VRRlaFhBYsW1lMUX%2BgyMP6cS4TphZTQldvk8soS60Pg%3D&reserved=0)
[iii]Bahnbrücken: "Katastrophe mit Ansage!" (https://eur03.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fu7061146.ct.sendgrid.net%2Fls%2Fclick%3Fupn%3Du001.gqh-2BaxUzlo7XKIuSly0rCwWFk9WyuklEKqL4Eukkx-2BxF6AGPbCkdvM-2BpDGr2wkk2A9lJICnphlH4jX-2FWAnd3UP1wTXKqzP1QvFjNAdMTi-2Fzev9F6LKAOP15LcKp37o04GnzsFAZ-2FJxYJV9UB01eOBw-3D-3D0F3L_j96suQFm04WvP54F26igc9TywDcMABB8CNPwUPdRdfJyeG9tGZcdbfAxic0MgETcsZQ-2BiCLX9lMsh2nE-2FJX8ttmD9MP96rEJ8Z1TC43CZrMMCXADq8qjUsAwp31G8ET0hsVcfcW6mUsa-2F89SZ6poIzF-2BVi4XqjcR-2BSpVnPHPixSXSvL7o4fVpWWwaj38E5B9MYrfjgsKI-2BsHlG2YxQQoUceKlZcyNNS4V6R3K0OnM2D06MKf56w8vraV9ytoGUw6xDlcQyn-2Bluz-2B-2FGVKZZGqZlknh39Oc9Uo0z35aQTqwkN-2BHsEw5DjmOudmJbMNkmAjglDF-2FMccMRLGFHUAnD4m9e-2BkrHTwUdRiY2PfML6nlb0-3D&data=05%7C02%7Cbarbara.wiesneth%40dreso.com%7Cadf55b0d09254aa6558808dd556812c6%7C4875ab0bd8374817b397e19740d8b17f%7C0%7C0%7C638760627720215761%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJFbXB0eU1hcGkiOnRydWUsIlYiOiIwLjAuMDAwMCIsIlAiOiJXaW4zMiIsIkFOIjoiTWFpbCIsIldUIjoyfQ%3D%3D%7C0%7C%7C%7C&sdata=wsCTH0pMdhKTIykrOPz%2Bz8Xc1M9VNSYPvnU%2BU%2FMCc5o%3D&reserved=0)
[iv] IW-Studie: Folgen der A45-Sperrung (https://eur03.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fu7061146.ct.sendgrid.net%2Fls%2Fclick%3Fupn%3Du001.gqh-2BaxUzlo7XKIuSly0rC0XzWpxZochfoo1yG1OI53HQulXCZVshegAdnngx25JZgMnkjti0uVSY8MetwzcaLBrsB5TcqNEFv3iFVdLYUPs-3D7HW5_j96suQFm04WvP54F26igc9TywDcMABB8CNPwUPdRdfJyeG9tGZcdbfAxic0MgETcsZQ-2BiCLX9lMsh2nE-2FJX8ttmD9MP96rEJ8Z1TC43CZrMMCXADq8qjUsAwp31G8ET0hsVcfcW6mUsa-2F89SZ6poIzF-2BVi4XqjcR-2BSpVnPHPixSXSvL7o4fVpWWwaj38E5B9MYrfjgsKI-2BsHlG2YxQQoUQGT9YiPWbYB5XG0tzAn7c0LwhY1kzXym3Gd71WxrrcDP0yDU2iNnmBUZxqForOj-2BDyW99wAY1PvaS5QZx18iNu9dHPw1KSAY2lKANDL4lZuHyU4zqcml-2BrogaNlU7egklx67pC-2Bc9Iv00WY796oQFo-3D&data=05%7C02%7Cbarbara.wiesneth%40dreso.com%7Cadf55b0d09254aa6558808dd556812c6%7C4875ab0bd8374817b397e19740d8b17f%7C0%7C0%7C638760627720230541%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJFbXB0eU1hcGkiOnRydWUsIlYiOiIwLjAuMDAwMCIsIlAiOiJXaW4zMiIsIkFOIjoiTWFpbCIsIldUIjoyfQ%3D%3D%7C0%7C%7C%7C&sdata=bhZP%2F69DA1XjT57FG%2BGCp6Z2oN9YV%2B2QuI9xim0VJ9k%3D&reserved=0): Eine ökonomische Schadensbetrachtung
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