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Nichtoffener Wettbewerb | 05/2007

Fuß- und Radwegbrücke Quartier Bahnhof Petershausen

Plan 1

Plan 1

2. Preis

Dömges Architekten AG

Architektur

WSP Deutschland AG

Bauingenieurwesen

realgrün Landschaftsarchitekten

Landschaftsarchitektur

Erläuterungstext

1. Städtebauliches und architektonisches Konzept

Die neue Fuß- und Radwegbrücke führt die durch den Rahmenplan festgesetzte überregionale Radwegeverbindung barrierefrei in Nord-Süd-Richtung über die Bahntrasse Singen-Konstanz fort. Sie ist eingespannt zwischen zwei Plätzen. Durch die parallele Lage der Rampen zu der geplanten Bebauung und den Gleisen fügt sie sich in den bahnbegleitenden Stadtraum ein und stellt gleichzeitig eine Schallbarriere dar. Durch die entgegen dem Rahmenplan veränderte Lage gewinnt der Brückenplatz deutlich an Freiraumqualität.

Mit der einer Radwegeverbindung angemessenen aber dennoch kräftigen und schwungvollen Bauform wird die Bahntrasse im Bereich des Bahnhofs Petershausen zwischen südlichem Brückenplatz und nördlichem Bahnhof überspannt. Die sich in den Kurvenradien aufweitende Z-Form bietet an den notwendigen Stellen ausreichend Raum für Fußgänger und Radfahrer.
Durch eine im Handlauf eingebaute LED-Beleuchtung wird eine flächige Ausleuchtung der Plattform erreicht sowie aus der Distanz die dynamische Z-Form unterstrichen.
Für das Brücken- bzw. Rampenbauwerk wurde ein filigranes wie gleichfalls elementares Stahlbeton-Plattentragwerk gewählt, dass auf Stahlstützen lagert. Die flankierenden Aufzugsschächte geben dem Baukörper halt, ohne den Fluss zu unterbrechen. Die Platte ist in regelmäßigen Abständen auf V-förmigen Stahlstützen oben und unten gelenkig gelagert und leitet die Kräfte über Stahl-Einbauteile in den Beton. Die Form der Brücke ermöglicht eine zwängungsarme Verformung in radialer Richtung, so dass eine konsequent umgesetzte fugen- und lagerlose Bauweise möglich wurde. Dadurch entstand eine wartungsarme und nachhaltige Konstruktion mit dynamischer Eleganz.


2. Landschaftsarchitektonisches Konzept Brückenplatz

Der Brückenplatz ist zwischen der Von-Emmich-Straße und der Bahntrasse eingespannt. Er besitzt eine wichtige Verteilerfunktion: der die Bahn begleitende Fuß- und Radweg, der Fußweg nördlich der Von-Emmich-Straße sowie der Nord-Süd-Radweg mit der neuen Brücke führen auf den Platz.
In der Platzfläche liegt eine hölzerne Plattform, die den Ruhepol bildet. Auf ihr befinden sich Sitzelemente und Wasserbecken. Durch die darauf frei platzierten Paulownia tomentosa unterscheidet sich der öffentliche Platz klar von den strengen Baumreihen in den Straßenräumen und den streng geometrisch angeordneten Bäume in den Höfen der geplanten Bebauung. Ihre violettblauen, duftenden Blüten geben dem Platz im Frühling zusätzlich einen besonderen Charakter.


3.Tragkonstruktion des Brücken- bzw. Rampenbauwerks

Allgemeines
Für das Brücken- bzw. Rampenbauwerk wurde ein filigranes Stahlbeton-Plattentragwerk gewählt, dass auf Stahlstützen lagert. Die Aufzugsschächte sind so angeordnet, dass sie im Falle eines Erdbebens zur Aussteifung mit herangezogen werden können.
Um durch ein geringes Gewicht eine filigrane Konstruktion zu realisieren, wird ist für die Erstellung des Überbaus ein Leichtbeton mit einer Wichte von 2 to/m³ vorgesehen. Die Platte ist in regelmäßigen Abständen auf je zwei V-förmig angeordneten Stahlstützen gelagert. Der V-förmige Bock ist oben und unten gelenkig an die Betonplatte bzw. das Fundament angeschlossen. Die Einleitung der Kräfte in den Beton erfolgt über Stahl-Einbauteile. Infolge des anstehenden Baugrundes mit sehr geringer aufnehmbarem Spannungen und geringer Steifigkeit sind unterhalb der Stützen jeweils 4 nach außen geneigte Verdrängungspfähle mit Neigungen von ca. 7:1 vorgesehen. An den Rampenenden ist jeweils ein Festpunkt mit entsprechend höherer Anzahl an Pfählen vorgesehen.
Der Vertikallastabtrag erfolgt über die Plattenwirkung des Querschnittes zu den Stahlstützen und von da in die Gründung.
Der Horizontallasten werden über die Rampen, die Aufzugsschächte und in Querrichtung auch durch die V-förmig angeordneten Stützen abgeleitet. Unterhalb der Gründungskörper sind jeweils geneigte Pfähle vorgesehen. Der Zwang infolge jahreszeitlicher Temperaturbeanspruchung wird durch den Betonquerschnitt aufgenommen.
Das Bauwerk wurde im Rahmen einer vorstatischen Berechnung auf die folgenden Lastsituationen bemessen:
• Betriebsbeanspruchung infolge Eigengewicht, Verkehrslast und jahreszeitlicher Temperaturschwankung
• Zusätzliche Belastung infolge Reinigungsfahrzeug
• Beanspruchung infolge Erdbeben

Verwendete Baustoffe
Die verwendeten Baustoffe ergeben sich aus den gestalterischen Bedürfnissen einer filigranen Konstruktion sowie den Anforderungen an die Standsicherheit und die Dauerhaftigkeit. Im einzelnen kommen sind die folgenden Baustoffe vorgesehen:
Überbau: Leichtbeton LC 35/45 ? = 2,0 kg/dm³, Expositionsklassen XC4, XD1, XF2 Betonstahl BSt 500S
Stützen: S 355 J2G3
Fundamente: Beton C30/37, Expositionsklassen XC4, XD1, XF2 Betonstahl BSt 500S

Neben dem geringen Gewichtes des Leichtbetons, durch den sich eine filigrane und damit sehr wirtschaftliche Konstruktion realisieren lässt, sind vor allem auch die günstigen Einflüsse im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit hervorzuheben (siehe Dauerhaftigkeitskonzept).


4. Dauerhaftigkeitskonzept

Allgemeines
Aus Gründen der Dauerhaftigkeit wurde für den Überbau eine wartungsarme Stahlbetonkonstruk-tion vorgesehen. Nach oben ist die Tragkonstruktion durch eine Abdichtung bzw. eine Asphaltbelag gegen Feuchtigkeit und Tausalze geschützt. Das anfallende Wasser wird insbesondere auch durch das hohe Längsgefälle der Rampen unmittelbar abgeleitet. Die Asphaltschicht schützt zudem vor mechanischer Beanspruchung. Darüber hinaus weist der vorgesehene Leichtbeton gegenüber Normalbeton eine verbesserte Dauerhaftigkeit auf. Das vergleichsweise elastische Korngerüst sowie die durch kapilares Saugen während der Hydratation verbesserte Kontaktzone zwischen Zuschlag und Betonmatrix mindern die Gefahr der Mikrorissbildung und damit die Gefahr einer anwachsenden Entfestigung bzw. einer zunehmenden Wasseraufnahme. Darüber hinaus weist der Leichtbeton durch die porösen Zuschläge ähnlich einem Luftporenbeton eine verbesserte Frost- und Tausalzbeständigkeit auf.
Durch die Pfahlgründung sind trotz der ungünstigen Baugrundverhältnisse keine unkontrollierten Rissschäden infolge Setzungen zu erwarten. Durch Anordnen einer entsprechenden Mindestnetzbewehrung gemäß DIN Fachbericht 102, Teil II, Abschnitt 4.4.2.2 lassen sich auch die ggf. aus jahreszeitlich bedingten Temperaturschwankungen entstehenden Zwangsrisse auf eine zulässige Breite von < 0,2 mm begrenzen. Hierbei wirken sich sowohl die filigrane Plattengeometrie und die besonderen Eigenschaften des Leichtbetons günstig aus, bei denen tendenziell ggf. mehr Risse aber mit unkritischerer Rissbreite entstehen.
Bei Einhaltung der Regelungen der DIN Fachberichte sowie der ZTV-ING hinsichtlich Betondeckung, Betonzusammensetzung und Mindestbewehrung sowie der Richtzeichnungen des BMVBW hinsichtlich der Detailausbildungen sind auch langfristig keine Dauerhaftigkeitsschäden zu erwarten.
Die Stützen werden aus Baustahl S 355 hergestellt und mit einem Schutzanstrich gegen Korrosionsschäden geschützt. Hierbei sind die Regelungen der ZTV-KOR einzuhalten.
Durch die V-förmige Anordnung der Stützen sind diese selten einer direkten Beregnung ausgesetzt, darüber hinaus kann die mögliche Feuchtigkeit durch die Neigung unverzüglich ablaufen. Die Stützen weisen keine schlecht einsehbaren Stellen auf, so dass mögliche Korrosionsschäden zeitnah erkannt werden.
Wartungsanfällige Konstruktionsteile wie Lager, Fahrbahnübergangskonstruktionen etc. sind bei dem Bauwerk nicht vorgesehen.
Das Bauwerk sollte im Sinne der DIN 1076 regelmäßig überwacht werden, so dass mögliche Riss- und Korrosionsschäden rechtzeitig erkannt werden. Zu erwarten sind im Laufe der Jahre kleinere Wartungsarbeiten, wie Erneuerung des Korrosionsschutzes der Geländer etc.

Jährliche Betriebs- und Wartungskosten
Für das Brückenbauwerk fallen die üblichen Betriebskosten an, wie Straßenreinigung, Winterdienst sowie Kosten für die Beleuchtung.
Bezüglich der Wartung des eigentlichen Brückenbauwerks sollte das Bauwerk gemäß den Fristen der DIN 1076 einer Bauwerksprüfung unterzogen werden, so dass kleinere Schadstellen wie Abrostungen etc. unverzüglich aufgenommen und bei Bedarf zeitnah behoben werden können. Da bewusst ein sehr wartungsarmes Brückentragwerk geplant worden ist, ist wird geschätzt, dass bei ordnungsgemäßer Bauausführung ca. bei jeder zweiten Hauptprüfung (also 2 x 6 = 12 Jahre) kleinere Wartungen für die Ausbesserung des Geländeranstrichs sowie ggf. örtlich im Bereich der Stützen anfallen. Der Asphaltbelag ist nur geringen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, wird davon ausgegangen, dass eine Erneuerung allenfalls alle ca. 30 – 40 Jahre erforderlich wird. Insgesamt werden die folgenden Wartungs- und Instandsetzungskosten geschätzt:
Bauwerksprüfung (alle 6 Jahre): 1.800/6 = 300 €
Kleinere Instandsetzungsarbeiten (ca. alle 12 Jahre): 8.500/12 = 700 €
Sanierung des Brückenbelages (ca. alle 35 Jahre): 90.000/35 = 2.500 €
Inklusive der Wartungskosten für Beleuchtung, Straßenreinigung und Winterdienst sind jährliche Kosten von ca. 14.000 €/Jahr zu erwarten.

Beurteilung durch das Preisgericht

Der städtebauliche Ansatz mit einer z-förmigen Brücken- bzw. Rampenverbindung vernetzt schlüssig und übersichtlich die Stadtquartiere nördlich und südlich der Bahnlinie. Die leicht expressionistische Form zwingt in den neuralgischen Eckpunkten auf selbstverständliche Weise zur Geschwindigkeitsreduzierung (Fahrradfahrer).

Den Brückenrampen sind klar formulierte Stadtplätze zugeordnet, die eine hohe Aufenthaltsqualität erwarten lassen. Im Norden und Süden fehlen bei den ansonsten richtig situierten Aufzügen zusätzliche Treppenabgänge. Die Barrierefreiheit ist gewährleistet.

Es handelt sich um ein elegantes z-förmig geschwungenes Stahlbetonplattenauwerk auf V-Stahlstützen. Die Begegnungsbereiche Fußgänger/Radfahrer weisen die notwendigen Flächenbreiten auf. Die Funktionalität ist insgesamt gegeben. ... Die Investitionskosten und Lebenszykluskosten liegen im mittleren Bereich.
Plan 1

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Plan 2

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