Einleitung
Durchlassbauwerke sind entscheidende Bestandteile von Verkehrs- und Infrastrukturprojekten, insbesondere im Bahnbereich. Sie ermöglichen den Wasserfluss unter Brücken, Wegen und Gleisen und sind oft über Jahrzehnte belastet. Über 250 Meter lange Durchlassbauwerke stellen besondere Herausforderungen in der Instandsetzung und Erneuerung dar, insbesondere wenn die notwendige Sanierung möglichst ohne Verkehrsbeeinträchtigungen erfolgen soll.
Die aktuelle Praxis zeigt, dass vorgefertigte Bauteile, verbunden mit hocheffizienten Dichtungstechnologien und einem maßgeschneiderten Projektmanagementansatz, Schlüsselrollen spielen können, um Sanierungsarbeiten bei langen Bauwerken zu beschleunigen und die Baukosten zu optimieren. Ein solches Projekt ist aktuell in Sachsen-Anhalt im Rahmen der Erneuerung eines unter Gleisen liegenden Durchlasses durchgeführt worden, das hier genauer betrachtet wird.
Die Bedeutung langer Durchlassbauwerke
Lange Durchlassbauwerke dienen primär der Abführung von Wasser unter Verkehrsstraßen, Bahnstrecken oder Brücken. Sie bestehen üblicherweise aus Stahlbetonbauteilen, sogenannten Fertigteilen, und ermöglichen den Durchfluss von Flüssen oder Bächen. Die Bauwerke zeichnen sich meist durch eine Rechteckform mit glatten, gerundeten Innenecken und Wandstärken von mehreren Zentimetern aus, wobei sie für eine bestimmte Lasttragfähigkeit (z. B. SLW 30 / 60) bemessen sind.
Das Baustoffportfolio umfasst in den meisten Fällen Beton in der Klasse C 35/45, ergänzt durch Stahlbewehrung in der Stärke BSt 500 S + M. Diese Bauweise gewährleistet ausreichende Stabilität und Dauerhaftigkeit, insbesondere in belasteten Umgebungen wie dem Bahnbereich. Die technischen Anforderungen sind hoch, da die Bauwerke eine gewisse Überdeckung benötigen und unter den äußeren Einflüssen – wie Wasserdruck, Frost oder Zugkräfte – stabil bleiben müssen.
Die konkreten Werte für die gesamte Dicke, die lichte Weite sowie die Höhe des Bauwerks werden üblicherweise projekt- und ortsspezifisch festgelegt, wobei die gesamte Infrastruktur unter Berücksichtigung der bestehenden Geologie und der hydrologischen Bedingungen geplant wird. Für Bauwerke über 250 Meter Länge gilt zusätzlich eine Prüfung des Standsicherheitskonzeptes sowie der Verbindung der einzelnen Bauteile, da Fehlerstellen in der Ausführung besonders kritisch sein können.
Anforderungen an die Sanierung von Durchlassbauwerken
Sanierungsbedarfe entstehen hauptsächlich durch Baustoffalterserscheinungen, Nutzungskorrosion oder Schäden durch Lastwechsel. Bei langer Standszeit können zudem Schäden an Dichtungen auftreten oder die Fugen sich öffnen, was zu undichten Stellen führt. Laut den Erkenntnissen aus dem beschriebenen Fall in Sachsen-Anhalt wurden bei einem durchgehenden Durchlass, der seit 1843 und später erweitert wurde, umfassende Sanierungsarbeiten notwendig, da eine Instandsetzung wirtschaftlich nicht mehr darstellbar war. Das Projekt stand unter der Herausforderung, die Bahnnutzung so wenig wie möglich einzuschränken, weshalb besonders kurze Sperrzeiten eine zentrale Rolle spielten.
Die zentrale Anforderung bei der Sanierung langer Durchlässe besteht also in der schnellen, störungsarmen und fachgerechten Erneuerung, wobei auch optische und ökologische Aspekte berücksichtigt werden müssen. Die Minimierung von Arbeitszeiten ist zudem entscheidend, um den Bahnverkehr oder Straßenverkehr nicht unnötig zu stören.
Vorteile vorgefertigter Bauteile bei der Erneuerung
Die Erneuerung des erneuerten Durchlasses in Sachsen-Anhalt erfolgte durch den Einsatz von Stahlbetonfertigteilen, was als eine moderne, innovative Bauweise bezeichnet werden kann. Im Vergleich zur herkömmlichen Ortbetonbauweise, bei der Beton vor Ort gegossen wird, ermöglichen die Fertigteile eine schnelle und präzise Montage. Die Fertigteile – in diesem Fall Rahmenfertigteile – wurden in nur zwei Tagen montiert, was aufgezeigt hat, dass die Bauzeit deutlich reduziert werden kann.
Die Fertigteile verfügen über vorgefertigte Dichtungen, die bereits aus dem Kanalbau bekannt sind, was eine Minimierung von Schwachstellen im Schachtbereich ermöglicht. Dieser Ansatz ist eine klare Innovation, insbesondere im Bahnbereich, wo die Bauwerke oft unter besonderen Einschränkungen konstruiert werden müssen.
Zusätzlich wurden Lastverteilungsplatten unterhalb der Fertigteile angeordnet, um das Risiko von Verkippungen und Kraftübertragungsproblemen im Fugenbereich zu reduzieren. Insgesamt wurden 33 Bauteile mit je bis zu 31 Tonnen Gewicht montiert, wobei ein schwerer Teleskopkran eingesetzt wurde.
Ein weiterer Vorteil der Vorfertigung ist die kontrollierte Herstellung unter stabilen Bedingungen, was eine bessere Betonqualität und bessere Optik ermöglicht. Gleichzeitig wird durch die Reduktion der Arbeitsschritte eine Fehlerquelle minimiert, was insgesamt zur Sicherheit und Qualität des Projekts beiträgt.
Praktischer Ablauf der Erneuerung: Planung und Umsetzung
Die Sanierungsmaßnahme wurde von der Königbau GmbH durchgeführt, unterstützt durch ein Montageteam der Firma Kleihues. Das Ingenieurbüro GRE German Rail Engineering GmbH aus Dresden war für die Planung zuständig.
Da der Durchlass unter vier Gleisen verläuft, war es notwendig, die Gleise in mehreren Sperrpausen freizuhalten. Durch die schnelle Montage konnten die Arbeiten abgeschlossen und der Bahnverkehr zeitnah wieder in Gang gesetzt werden, ohne dass die Sperrpausen gegenüber der herkömmlichen Bauweise verlängert hätten werden müssen.
Ein zentrales Element der Planung war die Abstimmung der Montagearbeiten mit dem Gleisbetrieb, um Schäden an der Schienenstruktur zu vermeiden. Aufgrund der vorteilhaften Bauweise konnten Hilfsbrücken oder temporäre Verbaue entfallen, was weitere Zeit und Ressourcen sparte. Die schnelle Wiederherstellung der Bahnstrecke führte dazu, dass der Bahnhof bereits kurz nach der Sperrung wieder in Betrieb genommen werden konnte.
Die Planung betonte besonders die sorgfältige zeitliche Koordination, die optimale Material- und Bauteilkonfiguration sowie die Berücksichtigung der statischen Belastungen der bestehenden Glashaltung. All diese Aspekte trugen maßgeblich zu einer reibungslosen und risikominimierten Sanierung bei.
Innovationen im Bauwerk
Die beschriebene Sanierung war nicht nur in der Ablauforganisation innovativ, sondern auch in der Bauwerksplanung und -konstruktion. Die Verwendung von Stahlbetonrahmen mit elastischen Dichtungen, die direkt im Werk eingebaut werden, ist eine Neuerung, die sich im Bahnbereich bislang kaum verbreitet hatte. Diese Innovation ist durch die Firma Kleihues entwickelt worden und markiert einen Meilenstein in der Erneuerung von Bahnbauwerken.
Die elastischen Dichtungen sind speziell für den Einsatz im Schadstoffbereich ausgelegt, haben eine flexible Ausführung und ermöglichen es, die Fugenbereiche weitestgehend feuchtigkeitsfrei zu halten. Dadurch wird auch die Wartungsleistung im Laufe der Nutzungsdauer deutlich reduziert.
Zusätzlich ist die Bauweise so konzipiert, dass die einzelnen Bauteile flexibel in Querschnitt und Baulänge hergestellt werden können. Dies ermöglicht eine maßgeschneiderte Gestaltung, die den speziellen Anforderungen des jeweiligen Projekts gerecht wird und gleichzeitig sehr schnell umsetzbar ist.
Qualitätssicherung und Dauerhaftigkeit
Ein besonderes Augenmerk bei der Erneuerung wurde auf die Dauerhaftigkeit der neuen Bauwerke gelegt. Die Fertigteile sind aus hochwertigem, feuerverzinktem Stahl gefertigt, der hohen Korrosionsanforderungen standhält. Die Dichtungen aus Elastomer sowie die bewehrten Betonelemente in der Klasse C 35/45 bieten eine ausgewogene Kombination aus Stabilität, Dichtigkeit und Langlebigkeit.
Die von Müller-Röser-Beton angebotenen Rahmendurchlässe beispielsweise zeichnen sich durch ein bewährtes Spitzmuffensystem und eine hohe Maßgenauigkeit aus. Zudem ist es möglich, Bauteile direkt im Werk mit Natursteinen zu belegen, um einen naturnahen Wasserlauf zu fördern. Diese Maßnahmen tragen sowohl zu einer besseren Optik bei als auch zu ökologischen Vorteilen.
Technologische Vorerfahrungen und Projektumsetzung
Projektingenieure wie Alexander Bär von der Königbau GmbH und Tobias Janning von Kleihues bestätigen, dass das beschriebene Projekt ein Modellcharakter hat. Bär betont:
„Es handelt sich um eine sehr saubere Lösung. Technisch ist sie einwandfrei und hat sich bereits in anderen Maßnahmen bewährt.“
Janning fügt hinzu:
„Wir haben für DB-Durchlässe eine spezielle Lösung entwickelt. Durch die Fertigung mit vorgefertigten Rahmen mit Dichtungen haben wir eine flexible und fehlerminimierte Bauweise geschaffen, die sich in der Praxis als äußerst effizient erwiesen hat.“
Projekte, in denen Rahmendurchlässe aus Stahlbeton eingesetzt werden, profitieren von diesen Erfahrungen. Insbesondere bei langer Dauer und komplexen Randbedingungen ist die Kombination aus vorgefertigten Bauteilen, präziser Planung und hochwertiger Bauausführung entscheidend.
Planungsphasen und Beteiligte
Die Erneuerung des Bauwerks erfolgte in mehreren Phasen. Zunächst war eine umfassende Ertüchtigungsplanung notwendig, um die örtlichen Gegebenheiten und die statischen Bedingungen zu berücksichtigen. Die Beteiligung verschiedener Akteure war entscheidend für den Erfolg:
- Anlagen- und Projektmanagement der DB Netz AG: Übernimmt die Planung und Organisation des Projekts.
- Ingenieurbüro GRE German Rail Engineering GmbH: Verantwortlich für den technischen Projektrahmen.
- Firma Kleihues: Lieferung und Montage der Fertigteile.
- Königbau GmbH: Durchführung der Sanierungsarbeiten.
Die enge Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren, Bauunternehmen und Lieferanten war für die Erfüllung der Anforderungen der DB hinsichtlich Zeit, Qualität und Sicherheit von zentraler Bedeutung.
Fazit
Die Sanierung und Erneuerung langer Durchlassbauwerke gestaltet sich unter den heutigen technologischen und organisatorischen Rahmenbedingungen als eine Herausforderung, die durch moderne Bauweisen, vorgefertigte Komponenten und präzise Planung gemeistert werden kann. Das Beispiel aus Sachsen-Anhalt zeigt, dass die Erneuerung von Durchlässen unter Bahnstrecken binnen kürzester Zeit und ohne erhebliche Sperrzeiten möglich ist.
Kernfaktoren dafür sind:
- Schnelle Montagezeiten durch Vorfertigung
- Fehlerminimierung durch vorgefertigte Dichtungslösungen
- Präzise Planung und Koordination mit Beteiligten
- Flexible Querschnittanpassung an spezifische Anforderungen
- Optimiertes Projektmanagement zur Minimierung von Störungen
Diese Techniken erfüllen die langfristigen Anforderungen an Dauerhaftigkeit und Sicherheit und sind zudem wirtschaftlich vorteilhaft. In der Praxis hat sich gezeigt, dass vorgefertigte Bauteile, ergänzt durch technische Innovationen und präzisen Projektverlauf, eine effiziente Lösung sowohl in der Sanierung als auch bei der Neuanlage von Durchlässen bieten.