Mehr als wichtige Verkehrswege: Digital die größten Brücken bauen
Ob die Golden Gate Bridge in San Francisco, die Tower Bridge in London oder die Karlsbrücke in Prag: Brücken sind nicht nur wichtige Verkehrswege, sondern auch Symbole und Wahrzeichen. Eines sind allerdings auch moderne Brücken bis heute oft nicht: digital.
Vorteile der Digitalisierung im Brückenbau
Die Digitalisierung bietet zahlreiche Vorteile entlang des gesamten Lebenszyklus einer Brücke – von der Planung bis zur Sanierung oder zum Rückbau. Bereits gebaute Brücken können durch eine nachträgliche Digitalisierung und die Nutzung digitaler Tools im laufenden Betrieb deutlich effizienter betrieben und gewartet werden, wie die Nemetschek Group erläutert.
Effizienz durch kollaborative digitale Tools
Durch mangelnde Kollaboration verbringen Planungsteams wertvolle Zeit damit, Fehler nachzuarbeiten und zu korrigieren – Zeit, die sie neuen Projekten widmen könnten, wenn die Zusammenarbeit reibungslos funktionieren würde. Außerdem kann es durch inkonsistente Planungsdaten zu Verzögerungen bei der Errichtung einer Brücke kommen – was wiederum Zeit und Geld kostet. Nach- und Umbauarbeiten verschwenden zudem wertvolle Baumaterialien und führen zu unnötigem CO2-Ausstoß.
Digitale Tools gestalten die Planung deutlich effizienter und weniger fehleranfällig. Planänderungen können in 3D-Modellen eingearbeitet werden, auf die alle am Projekt beteiligten Zugriff haben. So entstehen Workflows statt Silos. Digitale Tools haben sich in verschiedenen Projektphasen bewährt – vom Neubau bis zur Bestandserfassung.
Beispiel: Queensferry Crossing
Die Queensferry Crossing in der Nähe von Edinburgh in Schottland ist eine Schrägseilbrücke mit drei über 200 m hohen Pylonen – und eines der größten Infrastrukturprojekte in Europa. Die Brücke dient mit zwei Fahrstreifen und einem zusätzlichen Standstreifen pro Richtung ausschließlich dem Straßenverkehr.
Herausforderungen im Entwurf und der Konstruktion
Der Entwurf und die Gestaltung der Queensferry Crossing waren eine echte Herausforderung für die Planer. Die Brücke sollte ein Pendant zum Weltkulturerbe der Forth Bridge werden. Das Ergebnis war eine 2094,5 m lange Schrägseilbrücke mit drei Pylonen im Wasser. Zwischen den bis zu 210 m hohen Stahlbetontürmen erstreckt sich jeweils eine Haupttragweite von 650 m, was der Breite der darunterliegenden Schifffahrtskanäle entspricht.
Technische Anforderungen und Lösungsansätze
Als besonders anspruchsvoll erwies sich der mittlere der drei Pylonen. Bei klassischen Schrägseilbrücken wird der mittige Pylon über am Rand liegende steife Seitenfelder rückverankert. Diese Vorgehensweise ist jedoch bei einer Drei-Pylonen-Brücke aufgrund sehr hoher Biegemomente nicht möglich. Zusätzlich sollte die Brücke im Kontext zu den zwei bereits bestehenden Bauwerken nicht übermäßig dominant auftreten.
Fazit
Die Digitalisierung im Brückenbau ermöglicht effizientere Planungs- und Bauprozesse sowie eine optimierte Wartung und Verwaltung bestehender Bauwerke. Projekte wie die Queensferry Crossing zeigen, wie digitale Tools und innovative Ansätze selbst anspruchsvollste Konstruktionsaufgaben meistern können.
