24. Juni 2025
Brücken: Schadensmeldung in Echtzeit?
Osnabrück/Karlsruhe. Immer mehr marode Brücken und dadurch resultierende Straßensperrun-gen erhöhen den Verkehrsdruck in Deutschland. Hinzu kommt, dass erforderliche Brückenspren-gungen, -abrisse und -neubauten enorme Ressourcen verbrauchen, zusätzliche Treibhausgase und hohe Kosten verursachen. Würde dagegen bereits beim ersten Auftreten kleinerer Schäden eine Meldung bei der zuständigen Straßenverwaltung eingehen, könnte zeitnah lokal geprüft und umweltschonend saniert werden. Diese Überlegung untersucht ein von der Deutschen Bundes-stiftung Umwelt (DBU) gefördertes Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) anhand von Schwingungsmessungen. Entscheidende Frage: Wie kann eine automatisierte Echtzeitüber-wachung erfolgen?
4.000 Brücken in der Bundesrepublik müssen dringend saniert werden
Im Bundesfernstraßennetz existieren nach Angaben des Bundesverkehrsministeriums fast 40.000 Brücken – davon bestehen 86 Prozent aus Stahl- und Spannbeton. Das Problem: Viele Brücken aus den 1960er- und 1970er-Jahren sind ursprünglich für deutlich geringere Verkehrsbelastungen gebaut worden. Und: Vor allem der Schwerlastverkehr hat laut Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen enorm zugenommen und für eine vorzeitige Materialalterung gesorgt. Die Folge: Von den 40.000 Brücken müssen laut dem Programm für Brückenmodernisierung allein 4.000 im Kernnetz stark belasteter Autobahnen dringend saniert werden. Wegen erheblicher Schäden mussten bereits etwa die Rahmedetalbrücke bei Lüdenscheid und die Ringbahnbrücke in Berlin gesperrt werden – ressourcenintensive Ersatzbauten sind dort unumgänglich.
„Wir brauchen im Brückenbau Methoden, um eine jetzt schon drohende Welle an Generalüber-holungen abzumildern“, sagt DBU-Generalsekretär Alexander Bonde. Denn der dafür benötigte Beton treibe den Ausstoß des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) und den Ressourcenverbrauch in die Höhe. Allein die globale Zementproduktion trägt mit etwa sechs bis acht Prozent zu den weltweiten CO2-Emissionen bei. Bonde: „Wenn Schäden frühzeitiger repariert werden, entlastet das Verkehr, Umwelt und Gesundheit.“ Voraussetzung dafür sei eine dauerhafte und automatisierte Schadenserkennung.
Ganzes Ausmaß der Schäden innerhalb von Brücken oft erst nach Abbruch sichtbar
Ähnlich wie beim Auto-TÜV sind regelmäßige Brückenprüfungen, wie sie die DIN 1076 in Deutschland vorschreibt, genau festgelegt: Alle sechs Jahre erfolgt bei Brücken eine personal- und zeitintensive Hauptprüfung, drei Jahre später eine einfache Prüfung. „Erfahrene Ingenieure untersuchen die Bauwerke, von denen viele von innen begehbar sind, und vermerken Auffällig-keiten und Schäden“, sagt Prof. Dr.-Ing. Alexander Stark vom Institut für Massivbau und Baustoff-technologie (IMB) beim KIT. Die Betonbauteile werden abgeklopft, um zum Beispiel Hohlräume zu erkennen, so der Projektleiter. Doch nicht alle Schäden seien auf diese Weise feststellbar. Ein Beispiel: Der Asphalt überdeckt im Bereich von Mittelstützen Schäden am Brückenüberbau, so dass eine visuelle Inspektion hier nicht ohne Weiteres erfolgen kann. Deshalb gibt es neben der visuellen Regelkontrolle im Falle eines Verdachts Sonderprüfungen für Brücken: Untersucht wird derzeit etwa mittels Drucksensoren, Drohnenkameras, Ultraschallmessungen oder Computer-simulationen und -modellen. Das Problem laut Stark: „Diese Kontrollen bilden meist nur einen Teil der Brücke als Momentaufnahme ab oder erfordern lange Berechnungszeiten, so dass ein Überprüfen nach dieser Methode nur wirklich sinnvoll für wenige Bauwerke von herausragender Bedeutung ist.“ Der Professor weiter: „Wir benötigen daher dringend praxisnahe automatisierte Echtzeitüberwachungsmethoden für Brücken, die effektiv den Ort und die Größe eines Schadens melden können.“
Brückensperrungen nicht erforderlich: Schwingungsmessungen bei laufendem Betrieb
Eine solche dauerhafte Überwachungsmethode soll im DBU-geförderten Projekt des KIT mittels Schwingungsmessungen erforscht werden. Die Idee: „Jedes Tragwerk hat ein charakteristisches Schwingungsverhalten, das durch Masse und Steifigkeit beeinflusst wird. Entstehen nennens-werte Risse im Beton, verändert sich die Steifigkeit und damit auch das Schwingungsverhalten“, so Stark. Mit Hilfe sogenannter Beschleunigungssensoren kann das charakteristische Schwin-gungsverhalten erfasst werden. „Über diese messtechnische Bewertung der gesamten Brücke sollen Rissbildungen lokalisiert und gleichzeitig erstmals quantifiziert werden – und zwar, noch bevor sie überhaupt sichtbar sind und eine reguläre Inspektion der Brücke ansteht“, erläutert Stark. Zusätzliche Vorteile: Geschwindigkeitsbeschränkungen oder gar Brückensperrungen sind nicht erforderlich. Zudem sind frühzeitig Sanierungsmaßnahmen schnell, präzise und kosten-günstig möglich. „Neben der Gewährleistung einer zuverlässigen und sicheren Infrastruktur spart das zusätzlich Treibhausgase und Ressourcen ein“, sagt DBU-Fachreferent Franz-Peter
Heidenreich. Das Ziel: Im Sinne einer umfassenden Kreislaufwirtschaft sollen bestehende Materialien wie Stahl- und Spannbeton sowie Brückenbauteile so lange wie möglich genutzt, wiederverwendet und repariert werden.
Idee für die Zukunft: Brücken mit Sensoren ausstatten
Das jetzt startende Projekt soll erste Grundlagen schaffen. In einem zweiten Schritt erfolgt die Einführung mit einem Firmenkonsortium. Die Ambition: „Wir wollen die Vorrausetzungen schaffen, dass die Straßenbauverwaltungen Brücken mit Sensoren ausstatten können und ein effektives Werkzeug zur automatisierten Bewertung an die Hand bekommen“, sagt Stark. Erhoffte Plus-punkte: kürzere Planungszeiten sowie geringere bürokratische Hürden durch präzisere und effizientere Sanierungsarbeiten.
Quelle: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
NATUR Online Tipp
Naturschutzgebiet Lange Rhön
„Filetstück“ im Biosphärenreser-vat Rhön mit seinen Schätzen und Herausforderungen
Bergmähwiese NSG Lange Rhön (c) Anna-Lena Bieneck
Das UNESCO-Biosphärenreservat Rhön lädt zu einem Vortrag über das große Naturschutzgebiet Lange Rhön ein. Referent ist Torsten Kirchner, Dipl.-Biologe und langjähriger Gebietsbetreu-er im Auftrag der Wildland Stiftung Bayern. Das Berggrünland der Langen Rhön sucht seinesgleichen außerhalb der Alpen. Extensive Nutzungen und raue klimatische Bedingungen sind Grundlagen für vielfältige Lebensräume und hohe Artenvielfalt. Doch diese Vielfalt ist bedroht.
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NATUR Online Tipp
Naturverträglich unterwegs
Neue Online-Karte des UNESCO-Biosphärenreservats Rhön
Screenshot: Mathias Schmidt
Die Rhön zählt zu den vielfältigsten und faszinierendsten Mittelgebirgsland-schaften Deutschlands. Damit Einhei-mische wie Gäste diese besondere Region noch besser entdecken und dabei naturverträglich unterwegs sein können, wird für das UNESCO-Bio-sphärenreservat Rhön jetzt eine neue interaktive Online-Karte zur Verfügung gestellt. Nutzerinnen und Nutzer kön-nen sich dort ab sofort über Wander-wege, besondere Natur- und Kultur-schätze sowie über die Lage sensibler Schutzgebiete oder auch die Standorte der Biosphären-Schulen und -Kitas informieren – jederzeit, kostenfrei und mobil optimiert für unterwegs.
Sonderbericht
Copyright: Moholoholo Wildlife Rehabilitation Center
Südafrika im Mai 2025
Massenvergiftung Weißrückengeier
Ein besonderer Bericht von ELISABETH ZOJA
Ausstellung
Grafik: VISUAL SPACE AGENCY & STUDIO BENS
Natur und deutsche Geschichte
Glaube – Biologie – Macht
Neue Ausstellung
ab dem 14. November 2025 im
Deutschen Historischen Museum
Was ist gemeint, wenn von „Natur“ die Rede ist? Auf diese Frage sind in der deutschen Geschichte sehr unter-schiedliche Antworten gegeben worden. Regierungen sowie religiöse und politi-sche Bewegungen haben den Begriff der Natur definiert – und für sich bean-sprucht. In einer neuen Ausstellung zeigt das Deutsche Historische Mu-seum, wie unterschiedlich „Natur“ zu verschiedenen Zeiten im Spannungs-feld von Glaube, Biologie und Macht verstanden und politisch eingesetzt wurde. Der schillernde und vielseitige Begriff der „Natur“ wird in seiner histori-schen Breite und Tiefe ausgelotet.
Veranstaltungen
Ausstellung im Biosphären-Infozentrum Propstei Zella/Rhön ab 25. September
Eintauchen in geheimnisvolle Welten
Sie sind vielseitig, faszinierend – und unverzichtbar für unsere Ökosysteme: Pilze begleiten uns ständig, meist un-bemerkt, und spielen eine zentrale Rol-le im Kreislauf der Natur. Die neue Aus-stellung „Pilze – Mehr als kulinarische Delikatessen“ im Biosphären-Infozen-trum Propstei Zella/Rhön lädt ein, in die geheimnisvolle Welt der „heimlichen Herrscher“ einzutauchen. Mehr Infos:
NATUR Online Kolumne
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Der 123. Deutsche Wandertag findet vom 24. bis 27. September 2026 unter dem Motto „bewegt verbunden – Gemeinsam durch das Erzgebirge“ in Oberwiesenthal statt. Erstmals wird das traditionsreiche Großereignis eng mit der internationalen EURORANDO verknüpft, die bereits ab dem 20. September Wanderfreundinnen und -freunde aus ganz Europa ins deutsche und tschechische Erzgebirge führt. |
Wer sich für den Deutschen Wandertag interessiert, findet nicht nur ein Wan-derfest, sondern auch eine Plattform für Vernetzung, Ehrenamt und Nachhaltig-keit. Der DWV lädt Vereine und andere Unterstützer ein, sich einzubringen und das Ereignis aktiv mitzugestalten.
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