Carbonbrücke U6

In den frühen Morgenstunden des Sonntags, 3. Mai 2020, hat die Arbeitsgemeinschaft Adam Hörnig / MCE im Auftrag der SSB den Mittelteil der neuen Stadtbahnbrücke über die vollgesperrte A8 verschoben. Voraussichtlich ab Ende 2021 wird die Stadtbahnlinie U6 zum Flughafen über diese Brücke fahren.

Wie kam die Brücke an ihren Platz?

Um den Netzwerkbogen, das Herzstück der Brücke, einmal quer über die Autobahn zu transportieren, waren vier Schwerlastmodultransporter, so genannte SPMT, im Einsatz. Jeweils zwei Module mit je 600 PS „schulterten“ die Brückenenden mittels eines Tragjoches und setzten sich um 02:00 Uhr nachts mit rund 0,5 km/h in Bewegung. Auf diese Weise konnte das Mittelteil die 130 Meter Fahrstrecke in nur 50 Minuten hinter sich bringen in die Endposition gebracht werden: Mit über 2.000 PS bewegten die Transporter den 80 Meter Netzwerkbogen mit einem Gewicht von 1.500 Tonnen im Schneckentempo einmal quer über die Autobahn. Abgesetzt wurde der Netzwerkbogen auf Hilfsstützen seitlich der A8, die bereits genau in der Lage der späteren Stadtbahnstrecke sitzen.

Bevor es zu diesem spektakulären Ereignis kommen konnte, war einiges an Vorbereitung nötig: Um den Fahrbahnbelag der A8 vor Schäden durch den Einfahrvorgang zu schützen, wurde dieser mit einer Schutzschicht aus einem Sand-Schottergemisch überschüttet und der Fahrweg der SPMT zusätzlich  mit Lastverteilungsplatten ausgelegt. Zudem musste vorab stufenweise eine umfangreiche Umleitungsbeschilderung auf der A8 und in der Umgebung des Echterdinger Ei‘s eingerichtet werden. Sowohl die Schutzmaßnahmen als auch die Umleitungsbeschilderungen mussten im Anschluss schleunigst wieder abgebaut werden damit die Autobahn am Sonntagnachmittag wieder freigegeben werden konnte. In Summe haben diese Vor- und Nachbereitungen also deutlich länger gedauert als das Einfahren des Brückenteils selbst.

Der Netzwerkbogen wurde zuvor in neun Monaten Bauzeit neben der Autobahn hergestellt. Dazu wurde südlich der Autobahn eine Montageplattform aufgeschüttet, aus der nun die Erdrampe hinauf zur Brücke modelliert werden kann. Das endgültige Fundament der an den späteren Brückenenden und die Hilfsstützen wurden ebenfalls im Vorfeld hergestellt. So konnten die Eingriffe in den Straßenverkehr sehr gering gehalten werden.

Einfahrvorgang im Zeitraffer

Fotografie Dietmar Strauß, Besigheim

Drohnenflug

© OCTONAUTEN UG

Welche Innovation steckt in der Brücken-Konstruktion und was ist noch besonders?

Weltweit zum ersten Mal kommen bei einer Netzwerkbogenbrücke Zugelemente aus gebündelten Carbonfasern zum Einsatz. Der Durchmesser jedes Zugelements beträgt dabei nur 30 Millimeter, etwa 50 % weniger als bei gebundelten Stahllitzen welche normalerweise bei solchen Brücken verwendet werden. Das Carbonmaterial ist nicht nur leichter als Stahl, was sich in Verbindung mit der schlanken Bauweise u. A. sehr günstig auf die Brückenstatik auswirkt, sondern vor allem langlebiger, also dauerhafter bei derselben Belastung. Die Folge: Weniger Instandhaltungskosten.

An die Planer der Brücke, schlaich bergermann & partner, wurden höchste Anforderungen gestellt. Zum einen ist die gesamte Brückenkonstruktion sehr schlank und offen geplant. So behalten Autofahrer auf der A8 ein weites Sichtfeld. Der zentrale Netzwerkbogen verläuft in maximaler Spannweite stützenfrei über die Autobahn. So ist auch ein späterer Ausbau der A8 auf je vier Richtungsfahrstreifen immer noch möglich. Und ohne Stützen besteht für Autofahrer auch kein Aufprallrisiko. Da der Mittelbogen aus einem Stück hergestellt ist, enthält er keine Brückengleitlager. Diese müssten sonst regelmäßig überprüft und gewartet werden. Auch das macht ist die Konstruktion sehr instandhaltungsfreundlich. Die Streckenführung der Stadtbahnlinie machte es zum Anderen erforderlich, trotz maximal möglicher Steigung auf der Gemarkung Stuttgart, sehr dicht und platzsparend über den Freiraum der Autobahn hinweg die Brücke zu entwerfen.

Dieses umfangreiche Anforderungsprofil übertrug sich auch hinein in die Bauausführung der Arbeitsgemeinschaft und damit in die Realisierung der ambitionierten Zielsetzung dieser Autobahnquerung für die SSB.

  • Die Brücke im Detail – Technische Daten
    • Integrale Netzwerkbogenbrücke in Stahlverbund- und Spannbetonbauweise
    • Länge des Überbaus gesamt: 127 Meter
    • Stützweite von Seitenfeld zu Seitenfeld 107 Meter (Anfangs- und End-Elemente der Brücke)
    • Spannweite der beiden Stahlbögen: jeweils 80 Meter
    • Maximale Höhe jedes Bogens (Bogenstich): 8,5 Meter
    • Breite des Überbaus: 8,5 – 11,7 Meter
    • Brückenfläche: 1424 Quadratmeter
    • Längsgefälle: von 3,5 bis minus 4,4 Prozent
    • Gesamtgewicht: 1.500 Tonnen
    • 72 Carbonzugelemente im Netzwerkbogen
  • Welches Material kommt zum Einsatz?
    • Stahlbeton: Fahrbahnplatte (Spannbeton), V-Stützen sowie die Schräg- und Zugscheiben
    • Stahl: Bogen
    • Carbon: Zugelemente des Netzwerkbogens
    • Kunststoffbewehrte Erde: Anfahrrampen zur Brücke
    • Rüttelstopfsäulen: Fundament

Wie geht es weiter?

Die beiden Seitenfelder an den Enden des Netzwerkbogens – jeweils 24 Meter lang – werden  neben der Autobahn gefertigt und anschließend mit dem Hauptteil verbunden. Im Anschluss werden daran jeweils die Erdrampen gebaut, welche nachher das Gleis hinauf zur Brücke bis auf die Gemarkung Echterdingen führen werden.

Mehr Hintergrund: U6 zum Flughafen

Seit Juli 2018 läuft der Ausbau der Stadtbahnlinie U6 von Stuttgart-Fasanenhof zum Flughafen und zur Messe Stuttgart. Die Eröffnung der Strecke ist für Ende 2021 geplant.

Beginnend am bisherigen Endpunkt der U6 an der Haltestelle Fasanenhof Schelmenwasen baut die SSB die über drei Kilometer lange Strecke aus. Die Stadtbahnen werden die A8 über die neue Brücke überqueren und entlang der B27 zum Flughafen und zur Messe fahren. Die verlängerte U6 verbindet Gerlingen, den Stuttgarter Hauptbahnhof, die Stuttgarter Innenstadt und die südlichen Stadtteile Degerloch, Möhringen und Fasanenhof direkt mit dem Stuttgarter Flughafen und der Messe Stuttgart. Vom Flughafen in die Innenstadt sind es dann 30, nach Degerloch 20 und nach Möhringen zehn Minuten. Tagsüber fährt die U6 alle 10 Minuten, in den Randzeiten in der Regel alle 15 Minuten.

Titelbild und Bild auf der Seite www.ssb-ag.de/blog: Fotografie Dietmar Strauß, Besigheim