Viele Brücken in Schleswig-Holstein wurden in den 1960er- und 1970er-Jahren gebaut und sind mittlerweile in die Jahre gekommen. Sie müssen bestenfalls saniert, schlimmstenfalls sogar neu gebaut werden. Das dauert je nach Umfang des Schadens Monate bis Jahre und bedeutet für alle Betroffenen Umwege und Mehrkosten. „Fertigteil- und Modulbauweisen haben nicht nur das Potenzial, die Bauzeiten erheblich zu verkürzen“, weiß Dr.-Ing. Stephan Görtz. „Durch Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad lässt sich vielfach eine deutlich bessere Klimabilanz erzielen.“
In verschiedenen Forschungsvorhaben, die unter anderem von der Gesellschaft für Energie und Klimaschutz in Schleswig-Holstein (EKSH) und der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) gefördert wurden, hat der Professor für Konstruktiven Ingenieurbau am Institut für Bauwesen der HAW Kiel die Emissionstreiber im Brückenbau analysiert. Dafür hat er 34 reale und 380 parametrisierte Brücken bilanziert und zusätzlich 22 in der Literatur dokumentierte Berechnungen einbezogen. „Bei alleiniger Betrachtung der CO2-Emisison aus dem Bauwerk, stellt die Herstellung der Baustoffe mit etwa 80 bis 85 Prozent den zentralen Treibhausgas-Treiber dar“, benennt Prof. Görtz ein wesentliches Ergebnis der Forschung. „Die Optimierung der Baustoffe, vor allem des Betons, ist daher der größte Hebel.“
Ein weitaus größerer Faktor ist jedoch vielfach die Treibhausgas-Emission, die aus bauzeitlichen Verkehrsbeeinträchtigungen resultiert: Je länger Arbeiten andauern, desto länger muss der Verkehr auf Umwegen fahren oder eingeschränkte Verkehrswege nutzen. Infolge der längeren Wege oder des „Stop and Go“-Verkehrs produzieren die Fahrzeuge mehr klimaschädliche Abgase. Görtz hat verschiedene Neubau- und Instandsetzungs-Szenarien simuliert und auf diese jeweils unterschiedliche Verkehrsführungen angewendet. „Besonders bei stark frequentierten Bundesfernstraßen mit einem durchschnittlichen Tagesverkehr von etwa 70.000 Fahrzeugen beziehungsweise 17.000 Fahrzeugen pro Fahrspur können die Emissionen aus dem Verkehr die aus der eigentlichen Bauwerkserstellung teilweise sogar deutlich überschreiten“, benennt der Professor ein Ergebnis.
Um die Emissionstreiber Stau und zusätzliche Fahrwege zu vermeiden, sollten während der Arbeiten möglichst viele Fahrstreifen pro Richtung offengehalten werden und erforderliche Sperrungen während der vergleichsweise verkehrsarmen Nacht erfolgen. Hierbei bietet vor allem die Ausnutzung von Vorfertigung großes Potential. Ein Großteil der Bauteile kann im Vorfeld im Werk mit einem hohen Maß an Qualitätssicherung hergestellt werden. Die Bauteile werden dann in nächtlichen Sperrzeiten innerhalb kurzer Zeitfenster eingehoben und montiert. Das Zusammenfügen zur Gesamtkonstruktion kann dann vielfach ohne große Eingriffe in den Straßenverkehr erfolgen. „In vielen Fällen kann der Brückenüberbau zu großen Teilen neben der eigentlichen Position vorgefertigt und anschließend in die Endlage verschoben werden“, erklärt Stephan Görtz.
Dass dieses Verfahren nicht nur in der Theorie erfolgreich ist, sondern auch in der Praxis, zeigt etwa ein erfolgreich abgeschlossenes Vorhaben an der A 516 im Ruhrgebiet: Eine Brücke von 113 Metern Länge und eine Stützwand von 220 Metern Länge wurden in sechs Monaten errichtet – einschließlich des Abrisses der alten Brücke. „In konventioneller Bauart hätte das Projekt vom Abriss bis zur Verkehrsfreigabe wahrscheinlich zwei Jahre in Anspruch genommen“, vergleicht Görtz. „Damit sich diese Bauweise durchsetzen kann, sollte bei der Beauftragung neben dem Preis die Bauzeit oder noch besser die CO2-Bilanz ein entscheidendes Kriterium bei der Vergabe sein“, empfiehlt der Professor.
Görtz‘ Ergebnisse sollen in eine Richtlinie für „Treibhausgasreduzierte Straßenbrücken“ einfließen, die gegenwärtig im Ausschuss „Nachhaltig Bauen mit Beton“ des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton erarbeitet wird. Zuvor hat Prof. Dr.-Ing. Stephan Görtz die Ergebnisse seiner Forschung in verschiedenen wissenschaftlichen Fachbeiträgen veröffentlicht. Die neuesten Ergebnisse sind zusammengefasst im Beitrag: „Treibhausgasemissionen im Brückenbau – Einsparpotenziale durch schnelles Bauen mit Fertigteilen“ der einzusehen ist auf www.bft-international.com.
