Nachhaltiges Bauen durch Sanierung

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Die Viadukte der U2 im Bereich der Schönhauser Allee wurden beim Neubau auf Stahllagern unterschiedlicher Bauart gelagert, hier auf stählernen Linienkipp- und Punktkipplagern, auf Rollenlagern und auf Zylinderlagern. Im Rahmen der Sanierung der über 90 Jahre alten Viadukte war zu entscheiden, ob diese Stahllager durch Neukonstruktionen ersetzt werden müssen oder ob mit geeigneten Maßnahmen die vorhandenen Lager so saniert werden können, dass sie modernen Ansprüchen gerecht werden und für eine weitere Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren funktionstüchtig bleiben. Konkret ging es um die Frage, in welchem Umfang neue Erkenntnisse des Lagerbaus einfließen sollten, z. B. nach der europäischen Lagernorm, in Deutschland umgesetzt durch DIN EN 1337, hier speziell die Teile 4 (Rollenlager) und 6 (Kipplager).

Umfangreiche metallurgische Prüfungen und statische Untersuchungen

Ein wichtiges Kriterium für die Entscheidung war der metallurgische Zustand dieser Lager. Bei einem Teil der Lager konnte bei umfangreichen metallurgischen Prüfungen, die sowohl in situ als auch im Labor durchgeführt worden sind, ein guter Zustand der Komponenten attestiert werden. Insbesondere konnten so Risse oder übergroße Lunker ausgeschlossen werden. Bild 1 zeigt die Durchführung von Ultraschallprüfung an Lagerkomponenten vor Ort. Ergänzend wurde die geometrische Beschaffenheit der Lagerkomponenten geprüft, z. B. die Ebenheit der Abrollflächen der Lagerplatten oder die Kreisform der Lagerplatten. Auch statische Untersuchungen wurden durchgeführt, z. B. die Berechnung der Hertzschen Pressung unter den aktuellen Einwirkungen auf die Lager. Beim Abrollen werden sowohl der rollende Körper (die Rolle(n)) als auch die Unterlage (die Lagerplatten) verformt. Die Verformung erfolgt sowohl an dem Wälzkörper selbst als auch an der Wälzkörperbahn, und zwar am Berührungspunkt oder an der Berührungslinie. Im Regelfall handelt es sich dabei um elastische Verformungen – Hertzsche Pressungen. Die u.s. Skizzen zeigen die entsprechenden Rechenmodelle.

Nach erfolgreich durchgeführten Prüfungen und Nachrechnungen konnten viele Lager aufgearbeitet und mit guten Prognosen für eine weitere Nutzungsdauer wieder eingebaut werden. Bild 3 zeigt ein Rollenlager mit Kippteil im ausgebauten Zustand nach 90 Jahren Nutzung und im sanierten Zustand. Die Vorgehensweise ist ein Beispiel für Nachhaltigkeit im Bereich des Brückenbaus, denn durch die Sanierung kannten gegenüber einem Neubau der Lager ca. 700 bis 800 kg Baustahl und ca. 45 bis 55 Arbeitsstunden pro Lager eingespart werden.

Korrosionsschutz

Wesentlich für die Lebensdauer der sanierten Brückenlager ist die Qualität des Korrosionsschutzes. Bei den Lagerrollen und -platten aus Baustahl ist das u. a. deshalb ein Problem, weil es in den einschlägigen Normen dazu keine praktikablen Regeln gibt. Fest steht, dass ein "normaler" Korrosionsschutz nach ZTV-ING oder Feuer- und Spritzverzinkungen auf den Wälz- und Rollflächen nicht geeignet sind. Eine (nicht genormte) Lösung ist das Aufbringen einer korrosionsfesten Schicht durch Auftragsschweißen. Für dieses Verfahren hat das Unternehmen eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik zur Anwendung bei Rollenlagern. Dieses aufwändige Verfahren schied hier u. a. aus Kostengründen aus.

Für die sanierten (und auch für die neu gebauten) Lager der U2- Viadukte wurde entschieden, die Wälz- und Rollflächen mit dem Korrosionsschutzmittel Tectyl 506 zu behandeln. Damit hat RW Sollinger Hütte bei den Lagern für die EHB Rendsburg gute Erfahrungen gemacht. Dieses Korrosionsschutzmittel ist viskos, hat hervorragende Kriecheigenschafte und schließt so selbsttätig die Lücken in der Schutzschicht, die durch den Rollvorgang entstehen. Außerdem bildet sich bei Tectyl unmittelbar nach dem Auftragen eine dünne "trockene" Oberfläche, so dass keine Staub o. ä angezogen wird. Bei dem Tectyl 506 handelt es sich nach vor liegenden Erfahrung um ein sehr kostengünstiges und langlebiges Korrosionsschutzmittel, das im konkreten Anwendungsfall bei den sanierten Brückenlagern einen messbaren Beitrag zur Nachhaltigkeit leistet.