Waschmühltalbrücke

Aufgabenstellung

Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der BAB A6 Mannheim-Saarbrücken muss die unter Denkmalschutz stehende Waschmühltalbrücke instandgesetzt und verbreitert werden. Dabei war neben der historischen Sandsteinbogenbrücke ein neues Bauwerk zu errichten.

Die unter Mitwirkung des Architekten Paul Bonatz zwischen 1935 und 1937 hergestellte Waschmühltalbrücke gilt als eine gelungene Synthese aus Ingenieurleistung, Architektur und Landschaftsgestaltung und ist 1984 in die Liste der Baudenkmäler aufgenommen worden.

Aufgrund der besonderen Situation und der gestalterischen Bedeutung der von Paul Bonatz entworfenen Autobahnbrücke wurde ein Einladungswettbewerb ausgelobt. Über den Siegerentwurf – ein überspannter Durchlaufträger – urteilte das Preisgericht wie folgt:

„Der Entwurf setzt sich in Form und Konstruktion von der bestehenden historischen Bogenbrücke deutlich ab. Er greift aber gleichzeitig die Gliederung des vorhandenen Bauwerkes auf und unterstreicht dessen Rhythmus und Gestaltung. Durch die geringe Zahl der Stützen und den durch die Überspannung schlanken Überbau wird ein weitestgehend unverstellter Blick auf das bestehende Bauwerk ermöglicht. Einerseits ist die Anpassung an das vorhandene Bauwerk in herausragender Weise gelungen, andererseits stellt das neue Bauwerk eine eigenständige markante Konstruktion in moderner Bauweise dar.“

Beschreibung der Konstruktion und Wahl der Baustoffe

Im Mittelpunkt des zu diesem Ergebnis führenden Entwurfsprozesses stand die Auseinandersetzung mit der bestehenden Waschmühltalbrücke unter dem primären Aspekt eines angemessenen Umgangs mit dem vorhandenen Bauwerk und der Beachtung der Qualität und Gestaltung der Brücke von Paul Bonatz. Das übergeordnete Ziel war, ein Ingenieurbauwerk mit eigener Identität zu schaffen, welches sich sowohl in den Landschaftsraum einfügt, als auch das passende Pendant zu dem Baudenkmal „Waschmühltal“ bildet. Dabei wurden folgende Entwurfs- und Konstruktionsprinzipien zugrundegelegt:

• Semi-integrale Bauweise:
  • Verzicht auf Lager (bis auf Widerlagerbereiche)
  • biegesteife Verbindung zwischen den Stahlbetonstützen und dem Stahl-(Verbund) Überbau
  • dadurch in Längs- und Querrichtung biegesteife Rahmensysteme die äußerst schlanke Stützenausbildungen ermöglichen (Reduzierung der Knicklänge)

• Überspannter Durchlaufträger:
  • statisches System des gevouteten Durchlaufträgers über vier Felder
    (44,90 m – 68,10 m – 68,10 m – 45,55 m)
  • Auflösung der Voute mittels Stahlmasten und Stahlzuggliedern als Überspannung
• Kassettenförmiger Überbau:
  • Zwei Versteifungsträger als dichtgeschweißte Hohlkästen und Querträger im Abstand von 3,25 m
  • 35 cm dicke Ortbeton-Fahrbahnplatte
  • Verbundwirkung nur in Querrichtung
• Materialgerechte Umsetzung und Fügung
  • Hochbeanspruchte Zugglieder (Überspannung) als hochfeste Parallellitzenbündel
  • Trägerrost aus Baustahl-geschweißt
  • Realisierung biegesteife Rahmenecke über Stahleinbauteile mit Kopfbolzen- und Betondübel
• Ablesbarkeit
  • Mast mit nach außen gelegten Steifen – Transparenz und Durchsicht
  • Materialtrennung zwischen Stützen (Beton) und Überbau Längsträger (Stahl) – Funktionsweise des Durchlaufträgers wird deutlich
  • flache Neigung der „Seile“ – Abgrenzung des überspannten Trägers zum Tragwerkstyp Schrägkabelbrücke
  • Parallellitzenbündel mit Festankern oben am Mast und Spannankern unten am Überbau (sichtbar) - Sinnfälligkeit der Aufhängung
  • Brückenuntersicht hauptsächlich geprägt durch Trägerrost – architektonisch elegante Wirkung
  • Stützen in der Ansicht mit Anzug nach unten – analog Pfeilern der Bogenbrücke

Die Herstellung erfolgte konventionell als Kranmontage. Nach Herstellung der Fahrbahnplatte wurden die Litzenspannglieder eingezogen und auf die erforderliche Vorspannkraft gespannt (Einstellen des Systems über kraftgesteuerte Herstellung).

Besondere Ingenieurleistung

In Zeiten knapper werdender Ressourcen gewinnen Fragen hinsichtlich der Nachhaltigkeit von Bauwerken immer mehr an Bedeutung. Die Fahrbahnplatte wirkt nur in Querrichtung im Verbund und kann somit ohne Zusatzmaßnahmen und Risiken ersetzt werden. Eine spätere Verstärkung der Baustahlkonstruktion mittels Laschen ist problemlos möglich. Die Ausbildung der Abspannkabel erfolgte mit größeren Ankern, so dass erforderlichenfalls zusätzliche Litzen eingebaut werden könnten. Im Bereich der biegesteifen Rahmenecken ist über einen zu gegebener Zeit möglichen Ansatz der Betondübel ebenfalls Ertüchtigungspotential vorhanden. Der entscheidende Faktor zur Sicherstellung der Langlebigkeit der Brücke bleibt jedoch die lagerlose Bauweise. Integrale Brücken zeichnen sich durch ein hohes Maß an Robustheit (Dauerhaftigkeit, Unterhaltung, Tragsicherheit, Redundanz) aus und eröffnen darüber hinaus neue Möglichkeiten hinsichtlich der Gestaltung und des Entwurfes.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass mit dem Neubau der Waschmühltalbrücke eine Entwurfslösung realisiert wurde, die eine Auseinandersetzung mit dem vorhandenen Baudenkmal auf „Augenhöhe“ gesucht hat.

Die harmonische Symbiose wurde nicht auf dem Weg einer Unterordnung, sondern vielmehr im Sinne einer der Baukultur verpflichtenden gemeinsamen inneren Haltung erreicht. Bei aller Gegensätzlichkeit in der Gestaltung und der Tragwerksform ergibt sich im Ergebnis ein hohes Maß an sich ergänzendem Gleichklang.

Die neue Brücke bildet ein klares und überzeugendes Pendant zum bestehenden Bauwerk, was in vielerlei Hinsicht deutlich wird:

• Die neue Brücke wurde stabförmig aufgelöst und wirkt dadurch leicht und filigran. Sie entspricht damit dem Konstruktionsprinzip der Waschmühltalbrücke von Paul Bonatz, der eine für eine Bogenbrücke leichte und filigrane Konstruktion erschaffen hatte.
• Einem druckbeanspruchten Bogen, dessen Tragkonstruktion sich unter der Fahrbahn befindet, steht eine zugbeanspruchte Konstruktion gegenüber, deren Tragkonstruktion über die Fahrbahn gelegt wurde.
• Den verschiedenen Tragprinzipien entsprechend wurden auch unterschiedliche Materialien gewählt. Die druckbeanspruchte Konstruktion wurde seinerzeit unter Verwendung von Stampfbeton und Sandsteinen hergestellt, während die zugbeanspruchte Konstruktion mit hochfesten Zuggliedern arbeitet.
• Die bestehende Waschmühltalbrücke ist ein Bauwerk, welches sich in das Landschaftsbild einbindet, dieses aber auch klar besetzt. Die neue Brücke stellt insofern einen deutlichen Kontrast dar, als sie das Tal bewusst freihält.

Erläuterungsbericht der Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG zur Einreichung beim Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015.