Nichtoffener Wettbewerb | 02/2012
CAMPUSBRÜCKE - Verbindung des Universitätscampus Hubland Süd und Hubland Nord mit einer Fuß- und Radwegebrücke
Städtebaulicher Lageplan
ein 3. Preis
Architektur
Erläuterungstext
Zur Situation
Das im städtebaulichen Masterplan entwickelte „Grüne Band“, das den bestehenden Universitätscampus am Hubland mit seiner Erweiterung nördlich der Straße „Am Galgenberg“ verknüpft, wird als Freiraum durch sanft modellierte Rasen- und Wiesenfelder geprägt.
Die geplante Fuß- und Radwegbrücke fügt sich als Teil des neuen, verbindenden Campusweges ohne „laute“ Gesten in dieses Gesamtkonzept. Die Brücke ist Teil des Weges und der Weg schlägt die Brücke zwischen dem Campus Süd und dem Campus Nord.
Funktionalität und Verkehr
Die Trassierung der geplanten Brücke in einer Geraden wurde bewusst von Süd-West nach Nord-Ost ausgerichtet, um den Freiraum des „Grünen Bandes" nicht zu verstellen und gleichermaßen die vorhandene Topographie (das Gelände fällt insgesamt leicht nach Norden und Westen hin ab) optimal bei der Höhenentwicklung des Brückenbandes umsetzen zu können. Unterstützt durch die geschwungene Form der Spannbandkonstruktion gestaltet sich die barrierefreie Verbindung der durch die Straße getrennten Campusteile für den Benutzer äußerst bequem mit Steigungen von im Mittel ca. 2 % (lediglich im Bereich der Wendepunkte des Brückenbandes werden punktuell 6 % Steigung erreicht). Durch die konsequente Brückentrassierung entlang der Höhenlinien
gelingt eine harmonische und störungsfreie An- und Einbindung in die Geländesituation.
Dämme in den Anschlussbereichen können ebenso vermieden werden wie störende Brückenkopfsituationen. Das Brückenband wird zum integralen Bestandteil des gesamten Wegenetzes und letztlich in der Konsequenz originärer Bestandteil der gesamten Fläche des „Grünen
Bandes“. Die Wegeführung wird mit sämtlichen Beziehungen als einheitliches Ganzes aufgefasst. Die Höhenentwicklung bleibt nicht auf den linearen Bereich des Brückenbauwerkes beschränkt, sondern entwickelt sich großflächig aus der Geländesituation heraus. Die Frage der Anbindung stellt sich nicht mehr punktuell, sondern wird durch die Einpassung in den Gesamtprozess integral beantwortet. Die funktionstüchtige Einbindung in den Bestand ist somit ebenso sichergestellt wie die Umsetzung der Vision.
Gestaltung und Freianlagen
Die Realisierung der barrierefreien Verknüpfung der nördlichen und südlichen Campusbereiche durch ein Wegekonzept, das sich aus dem Geländemodell heraus in einem großflächigen Maßstab und ganzheitlichen Zusammenhang entwickelt, bei dem die Brücke zwar einen markanten, aber keineswegs bestimmenden oder gar präjudizierenden Charakter einnimmt, sondern im Gegenteil integraler Teil vom Ganzen ist, lässt die Grenzen zwischen architektonischer Gestaltung des Bauwerkes und landschaftsplanerischer Modellierung der Freianlagen verschwinden, und zwar in dem Maße, wie diese Grenzen aufgehoben werden.
Eine Abgrenzung des Brückenbandes zu dem „Grünen Band“ ist nicht mehr möglich – übrigens auch nicht gewollt und erwünscht. Es gibt weder mittelbar noch unmittelbar von dem Brückenbauwerk betroffene Freianlagen, weil die Gesamtlösung „Landschaft – Brücke - Fläche“ gar keine Betroffenheiten mehr auslöst. So selbstverständlich, wie das Brückenband über die Straße und das anschließende Campusgelände schwingt, werden sich die Fußgänger und Radfahrer durch das sorgsam eingepasste Wegenetz innerhalb der sanft modellierten Parklandschaft bewegen. Wie harmlos die Eingriffe in die Geländemodellierung sind, zeigt alleine schon der Umstand, dass an den Grenzen des Wettbewerbsbereiches die vorhandenen Höhensituationen bereits wieder erreicht sind. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass sich für die zu einem späteren Zeitpunkt erfolgende Gesamtgestaltung des Grünen Bandes keine Einschränkungen durch den vorliegenden Entwurf ergeben.
Die Geländer wirken in ihrer Ausbildung als einfache Stabgeländer äußerst transparent. Die in die Handläufe integrierte LED – Beleuchtung ist linear und ohne Vertikalakzente auf den Weg gerichtet.
Ebenso harmlos und unaufdringlich gestaltet sich die Entwässerung der Brücke innerhalb der seitlich angeordneten U-förmigen Rinnenkonstruktion.
Konstruktion und Form
Eine Grundvoraussetzung für die Realisierung der vor allem auch hinsichtlich der Gradiente optimierten Gesamtlösung war die Entwicklung eines konstruktiven Konzeptes für einen Überbau mit minimalster Bauhöhe. Mit der gewählten Spannbandkonstruktion, die das Tragprinzip des (Hänge-) Seils in denkbar konsequentester Form umsetzt, gelingt dies mit einer Konstruktionshöhe, die gleichzeitig Bauhöhe ist, von insgesamt 18 + 6 = 24 cm.
Der überwiegend auf Zug beanspruchte Überbauquerschnitt besteht aus zwei Stahlbändern (75 x 6), die über Verbundmittel schubsteif mit einer 18 cm dicken Betonplatte verbunden sind.
Die Verbundwirkung wurde bewusst gewählt, um zum einen Teile der Zugkraft mit der Bewehrung der Betonplatte und somit entsprechend kostengünstig aufnehmen zu können und zum anderen bei aller Filigranität noch genügend Masse zu mobilisieren, damit auch die erforderliche dynamische Steifigkeit und somit das Wohlbefinden beim Begehen der Brücke zusammen mit der Verkehrssicherheit sichergestellt
sind.
Entscheidend, auch für die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit von Spannbandbrücken, ist die Aufnahme und Verankerung der Zugkräfte an den Brückenenden. Im vorliegenden Fall kann praktisch das gesamte Gegengewicht zur Stabilisierung der Hängekonstruktion durch den wenige Meter unterhalb der Geländeoberfläche anstehenden Fels aufgenommen werden. Die Widerlager aus Beton dienen lediglich zur Umlenkung der Zugkräfte aus dem Spannband in den Baugrund über Felsanker. Eine künstliche Ballastierung ist nicht erforderlich. Ohne diese geradezu kongenialen Randbedingungen wäre eine derart kostengünstige Umsetzung einer Spannband-Hängebrücke bei aller
Sinnfälligkeit
• Höchstmaß an Entmaterialisierung und Filigranität
• Materielle Reduzierung auf das absolut Notwendige und Erforderliche
• Direkte Ablesbarkeit des Tragverhaltens und
• Übersetzung in eine für jedermann verständliche Formsprache
nicht möglich gewesen.
Die rechnerischen Nachweise eines Spannbandes reduzieren sich, was die maximale Zugkraft betrifft, auf die Formel q x L2 dividiert durch den Stich (f).
Bei aller Würdigung effizienter Arbeitsprozesse wäre dies jedoch sicherlich eine etwas zu puristische Herangehensweise, weshalb in der Anlage „Vorstatik“ entsprechende weitergehende Untersuchungen dokumentiert sind.
Gegenstand besonderer Betrachtungen war die Umlenkung der Zugkräfte im Bereich der Hauptstützen und Widerlager, wo durch die Ausformung des Umlenksattels als integraler Bestandteil der Stützung ein hinsichtlich der konstruktiven Umsetzung der „Federnden Lagerung“ ein neuer, innovativer Ansatz vorgestellt werden kann mit einer in der Konsequenz auch neuartigen Formensprache. Entsprechend der Beanspruchung und dem Kraftfluss erfolgt die ‚spazierstockförmige‘ Ausformung der Rahmenstütze als am Fußpunkt quasi gelenkig gelagert mit zunehmender Konstruktionshöhe zu der Rahmenecke hin und mit entsprechender Ausrundung (R = 25 m) für die Umlenkung des Spannbandes. Entscheidend bleibt jedoch abschließend der Erfahrungsschatz, aus dem bei der Realisierung von derart entmaterialisierten Hängekonstruktionen geschöpft werden kann - verschiedene ausgeführte Beispiele des modernen Brückenbaus der vergangenen Jahre legen dafür Zeugnis ab.
Wirtschaftlichkeit
Über die Lebenszeit eines Bauwerkes gerechnet umfassen die Gesamtkosten neben den Herstellungskosten die langfristigen Kosten für Unterhaltung, Instandhaltung, eventuell Rückbau und Entsorgung. Als Folge der idealen Gründungsbedingungen („natürliche Ballastierung“) und einem Höchstmaß an Entmaterialisierung ergeben sich gegenüber anderen Bauweisen deutlich geringere Herstellkosten.
Durch die robuste, langlebige, nur geringsten Unterhaltungsaufwand erfordernde lager- und fugenlose Bauweise der Spannbandbrücke wird dieser wirtschaftliche Vorteil bei der Zugrundelegung der Gesamtkosten noch verstärkt. Die Erstellung der Brücke erfolgt denkbar einfach, indem die Stahlbänder
nach dem Verlegen bereits für die Befestigung der Schalung des (Beton-) Überbaus genutzt werden können. Es werden keinerlei weitere Hilfsunterstützungen erforderlich, geschweige denn ein Lehrgerüst o. ä., so dass mit keinerlei Beeinträchtigungen des Verkehrs auf der Straße „Am Galgenberg“ zu rechnen ist.
Das im städtebaulichen Masterplan entwickelte „Grüne Band“, das den bestehenden Universitätscampus am Hubland mit seiner Erweiterung nördlich der Straße „Am Galgenberg“ verknüpft, wird als Freiraum durch sanft modellierte Rasen- und Wiesenfelder geprägt.
Die geplante Fuß- und Radwegbrücke fügt sich als Teil des neuen, verbindenden Campusweges ohne „laute“ Gesten in dieses Gesamtkonzept. Die Brücke ist Teil des Weges und der Weg schlägt die Brücke zwischen dem Campus Süd und dem Campus Nord.
Funktionalität und Verkehr
Die Trassierung der geplanten Brücke in einer Geraden wurde bewusst von Süd-West nach Nord-Ost ausgerichtet, um den Freiraum des „Grünen Bandes" nicht zu verstellen und gleichermaßen die vorhandene Topographie (das Gelände fällt insgesamt leicht nach Norden und Westen hin ab) optimal bei der Höhenentwicklung des Brückenbandes umsetzen zu können. Unterstützt durch die geschwungene Form der Spannbandkonstruktion gestaltet sich die barrierefreie Verbindung der durch die Straße getrennten Campusteile für den Benutzer äußerst bequem mit Steigungen von im Mittel ca. 2 % (lediglich im Bereich der Wendepunkte des Brückenbandes werden punktuell 6 % Steigung erreicht). Durch die konsequente Brückentrassierung entlang der Höhenlinien
gelingt eine harmonische und störungsfreie An- und Einbindung in die Geländesituation.
Dämme in den Anschlussbereichen können ebenso vermieden werden wie störende Brückenkopfsituationen. Das Brückenband wird zum integralen Bestandteil des gesamten Wegenetzes und letztlich in der Konsequenz originärer Bestandteil der gesamten Fläche des „Grünen
Bandes“. Die Wegeführung wird mit sämtlichen Beziehungen als einheitliches Ganzes aufgefasst. Die Höhenentwicklung bleibt nicht auf den linearen Bereich des Brückenbauwerkes beschränkt, sondern entwickelt sich großflächig aus der Geländesituation heraus. Die Frage der Anbindung stellt sich nicht mehr punktuell, sondern wird durch die Einpassung in den Gesamtprozess integral beantwortet. Die funktionstüchtige Einbindung in den Bestand ist somit ebenso sichergestellt wie die Umsetzung der Vision.
Gestaltung und Freianlagen
Die Realisierung der barrierefreien Verknüpfung der nördlichen und südlichen Campusbereiche durch ein Wegekonzept, das sich aus dem Geländemodell heraus in einem großflächigen Maßstab und ganzheitlichen Zusammenhang entwickelt, bei dem die Brücke zwar einen markanten, aber keineswegs bestimmenden oder gar präjudizierenden Charakter einnimmt, sondern im Gegenteil integraler Teil vom Ganzen ist, lässt die Grenzen zwischen architektonischer Gestaltung des Bauwerkes und landschaftsplanerischer Modellierung der Freianlagen verschwinden, und zwar in dem Maße, wie diese Grenzen aufgehoben werden.
Eine Abgrenzung des Brückenbandes zu dem „Grünen Band“ ist nicht mehr möglich – übrigens auch nicht gewollt und erwünscht. Es gibt weder mittelbar noch unmittelbar von dem Brückenbauwerk betroffene Freianlagen, weil die Gesamtlösung „Landschaft – Brücke - Fläche“ gar keine Betroffenheiten mehr auslöst. So selbstverständlich, wie das Brückenband über die Straße und das anschließende Campusgelände schwingt, werden sich die Fußgänger und Radfahrer durch das sorgsam eingepasste Wegenetz innerhalb der sanft modellierten Parklandschaft bewegen. Wie harmlos die Eingriffe in die Geländemodellierung sind, zeigt alleine schon der Umstand, dass an den Grenzen des Wettbewerbsbereiches die vorhandenen Höhensituationen bereits wieder erreicht sind. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass sich für die zu einem späteren Zeitpunkt erfolgende Gesamtgestaltung des Grünen Bandes keine Einschränkungen durch den vorliegenden Entwurf ergeben.
Die Geländer wirken in ihrer Ausbildung als einfache Stabgeländer äußerst transparent. Die in die Handläufe integrierte LED – Beleuchtung ist linear und ohne Vertikalakzente auf den Weg gerichtet.
Ebenso harmlos und unaufdringlich gestaltet sich die Entwässerung der Brücke innerhalb der seitlich angeordneten U-förmigen Rinnenkonstruktion.
Konstruktion und Form
Eine Grundvoraussetzung für die Realisierung der vor allem auch hinsichtlich der Gradiente optimierten Gesamtlösung war die Entwicklung eines konstruktiven Konzeptes für einen Überbau mit minimalster Bauhöhe. Mit der gewählten Spannbandkonstruktion, die das Tragprinzip des (Hänge-) Seils in denkbar konsequentester Form umsetzt, gelingt dies mit einer Konstruktionshöhe, die gleichzeitig Bauhöhe ist, von insgesamt 18 + 6 = 24 cm.
Der überwiegend auf Zug beanspruchte Überbauquerschnitt besteht aus zwei Stahlbändern (75 x 6), die über Verbundmittel schubsteif mit einer 18 cm dicken Betonplatte verbunden sind.
Die Verbundwirkung wurde bewusst gewählt, um zum einen Teile der Zugkraft mit der Bewehrung der Betonplatte und somit entsprechend kostengünstig aufnehmen zu können und zum anderen bei aller Filigranität noch genügend Masse zu mobilisieren, damit auch die erforderliche dynamische Steifigkeit und somit das Wohlbefinden beim Begehen der Brücke zusammen mit der Verkehrssicherheit sichergestellt
sind.
Entscheidend, auch für die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit von Spannbandbrücken, ist die Aufnahme und Verankerung der Zugkräfte an den Brückenenden. Im vorliegenden Fall kann praktisch das gesamte Gegengewicht zur Stabilisierung der Hängekonstruktion durch den wenige Meter unterhalb der Geländeoberfläche anstehenden Fels aufgenommen werden. Die Widerlager aus Beton dienen lediglich zur Umlenkung der Zugkräfte aus dem Spannband in den Baugrund über Felsanker. Eine künstliche Ballastierung ist nicht erforderlich. Ohne diese geradezu kongenialen Randbedingungen wäre eine derart kostengünstige Umsetzung einer Spannband-Hängebrücke bei aller
Sinnfälligkeit
• Höchstmaß an Entmaterialisierung und Filigranität
• Materielle Reduzierung auf das absolut Notwendige und Erforderliche
• Direkte Ablesbarkeit des Tragverhaltens und
• Übersetzung in eine für jedermann verständliche Formsprache
nicht möglich gewesen.
Die rechnerischen Nachweise eines Spannbandes reduzieren sich, was die maximale Zugkraft betrifft, auf die Formel q x L2 dividiert durch den Stich (f).
Bei aller Würdigung effizienter Arbeitsprozesse wäre dies jedoch sicherlich eine etwas zu puristische Herangehensweise, weshalb in der Anlage „Vorstatik“ entsprechende weitergehende Untersuchungen dokumentiert sind.
Gegenstand besonderer Betrachtungen war die Umlenkung der Zugkräfte im Bereich der Hauptstützen und Widerlager, wo durch die Ausformung des Umlenksattels als integraler Bestandteil der Stützung ein hinsichtlich der konstruktiven Umsetzung der „Federnden Lagerung“ ein neuer, innovativer Ansatz vorgestellt werden kann mit einer in der Konsequenz auch neuartigen Formensprache. Entsprechend der Beanspruchung und dem Kraftfluss erfolgt die ‚spazierstockförmige‘ Ausformung der Rahmenstütze als am Fußpunkt quasi gelenkig gelagert mit zunehmender Konstruktionshöhe zu der Rahmenecke hin und mit entsprechender Ausrundung (R = 25 m) für die Umlenkung des Spannbandes. Entscheidend bleibt jedoch abschließend der Erfahrungsschatz, aus dem bei der Realisierung von derart entmaterialisierten Hängekonstruktionen geschöpft werden kann - verschiedene ausgeführte Beispiele des modernen Brückenbaus der vergangenen Jahre legen dafür Zeugnis ab.
Wirtschaftlichkeit
Über die Lebenszeit eines Bauwerkes gerechnet umfassen die Gesamtkosten neben den Herstellungskosten die langfristigen Kosten für Unterhaltung, Instandhaltung, eventuell Rückbau und Entsorgung. Als Folge der idealen Gründungsbedingungen („natürliche Ballastierung“) und einem Höchstmaß an Entmaterialisierung ergeben sich gegenüber anderen Bauweisen deutlich geringere Herstellkosten.
Durch die robuste, langlebige, nur geringsten Unterhaltungsaufwand erfordernde lager- und fugenlose Bauweise der Spannbandbrücke wird dieser wirtschaftliche Vorteil bei der Zugrundelegung der Gesamtkosten noch verstärkt. Die Erstellung der Brücke erfolgt denkbar einfach, indem die Stahlbänder
nach dem Verlegen bereits für die Befestigung der Schalung des (Beton-) Überbaus genutzt werden können. Es werden keinerlei weitere Hilfsunterstützungen erforderlich, geschweige denn ein Lehrgerüst o. ä., so dass mit keinerlei Beeinträchtigungen des Verkehrs auf der Straße „Am Galgenberg“ zu rechnen ist.
Lageplan
Ansicht/ Schnitt