Nichtoffener Wettbewerb | 12/2024
Drei Stege für die Landesgartenschau Günzburg
©Mayr|Ludescher|Partner – asp Architekten
Kappenzipfelsteg
2. Preis / Kappenzipfelsteg
Preisgeld: 8.000 EUR
Architektur
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Verfasser:
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Mitarbeitende:
Erläuterungstext
Der Kappenzipfelsteg führt zwischen Kappenzipfel und Schlachthausstraße über die Günz. Er verbindet als Ersatz für die bestehende Gehwegbrücke das bestehende Wohngebiet und das neu geplante Quartier am Kappenzipfel im Westen mit der Altstadt und stellt zugleich eine Verbindung zu den Naturschutzgebieten im Norden und zur Landesgartenschau her.
Die Tragwerksform entwickelt sich konsequent aus dem Wegverlauf, der in Verlängerung der Zuwegung zum neu geplanten Hanggarten auf der Ostseite über die Günz führt und auf der Westseite mit einem dezenten Knick zum Kappenzipfel abknickt und einen fließenden Übergang zwischen den beiden Anschlusswegen schafft.
Grundgedanke des Entwurfs ist es, ein attraktives Bauwerk mit dem Charakter einer urbanen Anbindung respektvoll und sensibel in den hochwertigen Naturraum der Günz und seiner Ufer zu integrieren. Durch eine zentrale Aussichtsplattform auf dem Steg, die sich wie selbstverständlich aus der Formgebung im Knickpunkt ergibt, wird das neue Bauwerk zum Aufenthaltsraum.
Ggf. kann eine hölzerne Sitzbank auf der Innenseite der Knickstelle angeordnet werden und zum Verweilen einladen. Mit minimalen Mitteln wird der Steg hier zum Ort und bietet dem Nutzer einen Aussichtspunkt auf die Stadt, die Günz, seine Auen und die gesamte Landschaftskulisse.
Zur Materialität des Überbaus wurden mehrere Varianten untersucht. Holz als Baustoff wird aufgrund der geringen Höhe über dem HQ100 und im Uferbereich aus Gründen der Dauerhaftigkeit und des erhöhten Wartungsaufwandes zur Vorbeugung einer Verrottung als kritisch gesehen. Sowohl aus gestalterischen Gründen, als auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeit wird als Material wetterfester Stahl vorgeschlagen, der infolge Bewitterung eine Oxidschicht bildet, die diesen ohne weitere Korrosionsschutzbehandlung witterungsresistent erhält. Der hohe Aufwand für Wartung und Erneuerung des Korrosionsschutzes im hochsensiblen Naturraum der Günz wird dadurch vermieden. Die Gefahr einer mutwilligen Beschädigung des Korrosionsschutzes mit erforderlicher Sanierung ist ebenfalls ausgeschlossen. Alternativ kann aber auch Baustahl mit hochwertiger Korrosionsbeschichtung eingesetzt werden.
Die prägnante sowie einfache Silhouette bei Tag zeichnet sich auch im Dunkeln durch eine schlichte und zurückhaltende, linienförmige Beleuchtung im Handlauf der Geländer durch LEDs ab. Diese erzeugen einen indirekten, blendfreien, subtilen Lichtteppich auf dem Gehweg mit geringstmöglicher Abstrahlung nach oben und dadurch weitgehender Vermeidung von Beeinträchtigungen und Konsequenzen für Insekten und andere Tiere.
Das Tragwerk
Das Bauwerk überspannt die Günz in Form einer zweifeldrigen Rahmenbrücke als integrales System mit einer Hauptstützweite von ca. 36,5 m über die Günz und ca. 13 m im Bereich der Rampe auf der Westseite. Der Überbau besteht aus einem luftdicht verschweißten Stahlhohlkasten, der monolithisch mit den Unterbauten verbunden ist. Der Querschnitt weitet sich im Grundriss von 3,90 m an den Widerlagern auf ca. 5 m im Knickpunkt kontinuierlich auf. Er entwickelt sich aus einem ca. 40 cm hohen symmetrischen, nahezu dreiecksförmigen Querschnitt an den Widerlagern, der sich der Beanspruchung entsprechend zu einem 55 cm hohen, trapezförmigen Querschnitt auffaltet. Um die gestalterisch gewünschte minimale Überbauhöhe von 46 cm im Feld der Hauptstützweite zu erzielen und auf eine Schlankheit von l/80 zu reduzieren, wird der Überbau an den beiden Widerlagern über Stahllamellen biegesteif angeschlossen. Das Brückentragwerk ist über Bohrpfähle elastisch im tragfähigen Molasseton gegründet. Die Widerlager und Gründungsbauteile sind konventionell in Ortbeton hergestellt. Als Fahrbahnbelag dient ein 6 mm reaktionsharzgebundener Dünnbelag.
Dynamisches Verhaften
Auf Basis dynamischer Berechnungen wurden die rechnerischen Beschleunigungen für die möglichen Verkehrsklassen bei Alltags- sowie schwachem und sehr dichtem Verkehr ermittelt und mit den Grenzwerten der jeweiligen Komfortklasse abgeglichen. In keiner Bemessungssituation kam es rechnerisch zu einem horizontalen Aufschaukeln der Brücke durch den Lock-in-Effekt. Die horizontalen Schwingungen befinden sich auch ohne Dämpfer in einem unkritischen Bereich. Für die vertikalen Schwingungen wird jedoch für jede Einwirkungsklasse ein Masse-Dämpfer erforderlich, welcher die kritischen Eigenfrequenzen und Beschleunigungen in den Komfortbereich verschiebt.
Bauausführung
Der Überbau kann in Transportlängen im Werk vorgefertigt werden. Die Brücke kann voraussichtlich in zwei Teilen mit Montagestoß im Bereich des Knickpunktes ausgeführt werden. Aufgrund der Brückenbreite wird voraussichtlich zusätzlich ein Stoß des Überbaus in Längsrichtung erforderlich. Die antransportierten Teilschüsse werden auf die Unterbauten sowie auf Montagejoche im Knickbereich abgesetzt und zusammengefügt. Der Einhub der einzelnen Schüsse erfolgt mittels Autokran. Nach dem Rampenschuss wird das Flussfeld über der Günz eingehängt und verschweißt. Direkt im Anschluss folgen die Ausbauarbeiten. Nach Fertigstellung der Weganschlüsse und Begrünung der Uferböschungen kann die Brücke für den Verkehr freigegeben.
Hydraulische Auslegung
Der hydraulische Einfluss des Brückenbauwerks auf die Günz wurde größtmöglich minimiert. Die Hauptspannweite über der Günz liegt inklusive Überbau über der HQ100-Kote+50cm Freibord. Die Rampe parallel zum Ufer schneidet allmählich in die HQ Höhen ein. Die minimierte Bauhöhe und strömungsgerechte Form des Brückenüberbaus erlaubt dabei ein störungsfreies Abfließen des Wassers im Hochwasserfall ohne versperrende Wirkungen. Dammschüttungen wurden hier am Antritt auf ein Minimum reduziert
Zugänglichkeit der Konstruktionsteile, Wartung und Nachhaltigkeit
Die Einsehbarkeit der Widerlager und des Überbaus ist von allen Seiten gegeben. Im Flussbereich ist der Zugang von der Unterseite über ein Besichtigungsgerät vom Brückendeck möglich. Mit der Ausführung des Überbaus in Stahl und der Unterbauten in Beton werden durchgängig Materialien gewählt, die robust, dauerhaft und vollständig recyclebar sind. Durch die Ausführung als integrale Brücke mit monolithischer Verbindung des Stahlüberbaus mit den Unterbauten wird auf wartungsintensive Lagerkonstruktionen verzichtet. Die Anschlüsse werden so konzipiert, dass sie jederzeit einsehbar und revisionierbar sind, mit durchgängig hoher Detailqualität in Anlehnung an die Regeldetails im Brückenbau. Die Instandhaltung der gesamten Beleuchtung und sämtliche Instandhaltungsarbeiten können vom Brückendeck aus erfolgen. Die reduzierte Silhouette der Brücke führt zudem zu einer materialsparenden, hoch wirtschaftlichen Lösung, die wartungsarm ist. Durch den wetterfesten Stahl entfallen Epoxid-haltige Korrosionssysteme und deren Wartung. Die Entwässerung wird durch Quer- und Längsgefälle des Decks gewährleistet. Oberflächenwasser wird am Brückengesims zu Querrinnen an den Widerlagerbereichen geführt. Töpfe sind bei der geringen Brückenfläche nicht notwendig, bzw. kann Oberflächenwasser über Abläufe direkt in die Günz abgeführt werden.
Die Tragwerksform entwickelt sich konsequent aus dem Wegverlauf, der in Verlängerung der Zuwegung zum neu geplanten Hanggarten auf der Ostseite über die Günz führt und auf der Westseite mit einem dezenten Knick zum Kappenzipfel abknickt und einen fließenden Übergang zwischen den beiden Anschlusswegen schafft.
Grundgedanke des Entwurfs ist es, ein attraktives Bauwerk mit dem Charakter einer urbanen Anbindung respektvoll und sensibel in den hochwertigen Naturraum der Günz und seiner Ufer zu integrieren. Durch eine zentrale Aussichtsplattform auf dem Steg, die sich wie selbstverständlich aus der Formgebung im Knickpunkt ergibt, wird das neue Bauwerk zum Aufenthaltsraum.
Ggf. kann eine hölzerne Sitzbank auf der Innenseite der Knickstelle angeordnet werden und zum Verweilen einladen. Mit minimalen Mitteln wird der Steg hier zum Ort und bietet dem Nutzer einen Aussichtspunkt auf die Stadt, die Günz, seine Auen und die gesamte Landschaftskulisse.
Zur Materialität des Überbaus wurden mehrere Varianten untersucht. Holz als Baustoff wird aufgrund der geringen Höhe über dem HQ100 und im Uferbereich aus Gründen der Dauerhaftigkeit und des erhöhten Wartungsaufwandes zur Vorbeugung einer Verrottung als kritisch gesehen. Sowohl aus gestalterischen Gründen, als auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeit wird als Material wetterfester Stahl vorgeschlagen, der infolge Bewitterung eine Oxidschicht bildet, die diesen ohne weitere Korrosionsschutzbehandlung witterungsresistent erhält. Der hohe Aufwand für Wartung und Erneuerung des Korrosionsschutzes im hochsensiblen Naturraum der Günz wird dadurch vermieden. Die Gefahr einer mutwilligen Beschädigung des Korrosionsschutzes mit erforderlicher Sanierung ist ebenfalls ausgeschlossen. Alternativ kann aber auch Baustahl mit hochwertiger Korrosionsbeschichtung eingesetzt werden.
Die prägnante sowie einfache Silhouette bei Tag zeichnet sich auch im Dunkeln durch eine schlichte und zurückhaltende, linienförmige Beleuchtung im Handlauf der Geländer durch LEDs ab. Diese erzeugen einen indirekten, blendfreien, subtilen Lichtteppich auf dem Gehweg mit geringstmöglicher Abstrahlung nach oben und dadurch weitgehender Vermeidung von Beeinträchtigungen und Konsequenzen für Insekten und andere Tiere.
Das Tragwerk
Das Bauwerk überspannt die Günz in Form einer zweifeldrigen Rahmenbrücke als integrales System mit einer Hauptstützweite von ca. 36,5 m über die Günz und ca. 13 m im Bereich der Rampe auf der Westseite. Der Überbau besteht aus einem luftdicht verschweißten Stahlhohlkasten, der monolithisch mit den Unterbauten verbunden ist. Der Querschnitt weitet sich im Grundriss von 3,90 m an den Widerlagern auf ca. 5 m im Knickpunkt kontinuierlich auf. Er entwickelt sich aus einem ca. 40 cm hohen symmetrischen, nahezu dreiecksförmigen Querschnitt an den Widerlagern, der sich der Beanspruchung entsprechend zu einem 55 cm hohen, trapezförmigen Querschnitt auffaltet. Um die gestalterisch gewünschte minimale Überbauhöhe von 46 cm im Feld der Hauptstützweite zu erzielen und auf eine Schlankheit von l/80 zu reduzieren, wird der Überbau an den beiden Widerlagern über Stahllamellen biegesteif angeschlossen. Das Brückentragwerk ist über Bohrpfähle elastisch im tragfähigen Molasseton gegründet. Die Widerlager und Gründungsbauteile sind konventionell in Ortbeton hergestellt. Als Fahrbahnbelag dient ein 6 mm reaktionsharzgebundener Dünnbelag.
Dynamisches Verhaften
Auf Basis dynamischer Berechnungen wurden die rechnerischen Beschleunigungen für die möglichen Verkehrsklassen bei Alltags- sowie schwachem und sehr dichtem Verkehr ermittelt und mit den Grenzwerten der jeweiligen Komfortklasse abgeglichen. In keiner Bemessungssituation kam es rechnerisch zu einem horizontalen Aufschaukeln der Brücke durch den Lock-in-Effekt. Die horizontalen Schwingungen befinden sich auch ohne Dämpfer in einem unkritischen Bereich. Für die vertikalen Schwingungen wird jedoch für jede Einwirkungsklasse ein Masse-Dämpfer erforderlich, welcher die kritischen Eigenfrequenzen und Beschleunigungen in den Komfortbereich verschiebt.
Bauausführung
Der Überbau kann in Transportlängen im Werk vorgefertigt werden. Die Brücke kann voraussichtlich in zwei Teilen mit Montagestoß im Bereich des Knickpunktes ausgeführt werden. Aufgrund der Brückenbreite wird voraussichtlich zusätzlich ein Stoß des Überbaus in Längsrichtung erforderlich. Die antransportierten Teilschüsse werden auf die Unterbauten sowie auf Montagejoche im Knickbereich abgesetzt und zusammengefügt. Der Einhub der einzelnen Schüsse erfolgt mittels Autokran. Nach dem Rampenschuss wird das Flussfeld über der Günz eingehängt und verschweißt. Direkt im Anschluss folgen die Ausbauarbeiten. Nach Fertigstellung der Weganschlüsse und Begrünung der Uferböschungen kann die Brücke für den Verkehr freigegeben.
Hydraulische Auslegung
Der hydraulische Einfluss des Brückenbauwerks auf die Günz wurde größtmöglich minimiert. Die Hauptspannweite über der Günz liegt inklusive Überbau über der HQ100-Kote+50cm Freibord. Die Rampe parallel zum Ufer schneidet allmählich in die HQ Höhen ein. Die minimierte Bauhöhe und strömungsgerechte Form des Brückenüberbaus erlaubt dabei ein störungsfreies Abfließen des Wassers im Hochwasserfall ohne versperrende Wirkungen. Dammschüttungen wurden hier am Antritt auf ein Minimum reduziert
Zugänglichkeit der Konstruktionsteile, Wartung und Nachhaltigkeit
Die Einsehbarkeit der Widerlager und des Überbaus ist von allen Seiten gegeben. Im Flussbereich ist der Zugang von der Unterseite über ein Besichtigungsgerät vom Brückendeck möglich. Mit der Ausführung des Überbaus in Stahl und der Unterbauten in Beton werden durchgängig Materialien gewählt, die robust, dauerhaft und vollständig recyclebar sind. Durch die Ausführung als integrale Brücke mit monolithischer Verbindung des Stahlüberbaus mit den Unterbauten wird auf wartungsintensive Lagerkonstruktionen verzichtet. Die Anschlüsse werden so konzipiert, dass sie jederzeit einsehbar und revisionierbar sind, mit durchgängig hoher Detailqualität in Anlehnung an die Regeldetails im Brückenbau. Die Instandhaltung der gesamten Beleuchtung und sämtliche Instandhaltungsarbeiten können vom Brückendeck aus erfolgen. Die reduzierte Silhouette der Brücke führt zudem zu einer materialsparenden, hoch wirtschaftlichen Lösung, die wartungsarm ist. Durch den wetterfesten Stahl entfallen Epoxid-haltige Korrosionssysteme und deren Wartung. Die Entwässerung wird durch Quer- und Längsgefälle des Decks gewährleistet. Oberflächenwasser wird am Brückengesims zu Querrinnen an den Widerlagerbereichen geführt. Töpfe sind bei der geringen Brückenfläche nicht notwendig, bzw. kann Oberflächenwasser über Abläufe direkt in die Günz abgeführt werden.
Beurteilung durch das Preisgericht
Der vorliegende Brückenentwurf besticht durch eine sehr zurückhaltende, klare und elegante Erscheinung und Einbindung in den Landschaftsraum an der Günz. Die Aufnahme mit dem Zug der Altstadt auf der östlichen Günzseite wird begrüßt. Auch die Möglichkeit eines kurzen Abgangs über eine Treppe und eines barrierefreien Abgangs über eine Rampe auf der Seite des Kappenzipfel wird sehr positiv bewertet, jedoch sollte hier, wegen der besseren Verkehrsführung noch ein Richtungswechsel von Rampe und Treppe geprüft werden. Durch die Anordnung des Tragwerks als minimierter Hohlkastenträger unterhalb der Geh- und Fahrbahn wird ein uneingeschränkter Blick von der neuen Brücke in den attraktiven Frei- und Naturraum geboten. Die Ausbildung eine „Dreibeins“ aus Rampe und Treppe auf der einen, und dem östlichen Brückenauflager auf der anderen Seite, bilden eine konsequente und attraktive Umsetzung der gewünschten Funktionen in eine elegante Form. Bei der Detailausbildung des Brückenbauwerks wird die zurückhaltende, fast asketische Haltung konsequent weitergeführt. So wird der tragende Hohlkastenquerschnitt in seinen Abmessungen spannungsvoll, den statischen Anforderungen entsprechend geformt und auf ein Minimum reduziert. Die Untersicht der Brücke aus wetterfestem Stahl (Cortenstahl) findet in diesem Sinne eine entsprechende Materielle Umsetzung und geht gleichzeitig eine angenehme und passende Symbiose mit dem umliegenden Naturraum ein. Auch die Geländerausbildung inkl. integrierter Beleuchtung etc. entsprechen dem gestalterisch anspruchsvollen und auf das Wesentliche reduzierten Ansatz. Die schlanke Brücke mit einer konstanten Schlankheit von L/75 ist im Grenzbereich des Baubaren. Die Brücke ist ein Dreibein durch eingespannte Brückenenden und durch die geschickte statische Nutzung der Treppe als „Eckstütze“ am Knick des bumerangartigen Brückenköpper. Die Bogenwirkung der beiden Teilbrücken zwischen der Treppenstütze und jeweils einem Widerlager wirkt dabei statisch vorteilhaft. Die Schlankheit wird nur ermöglicht durch das Verschmelzen des surfbrettartigen Stahlüberbaus mit den Widerlagern und durch die Aufweitung des Brückenkörpers im hoch belasteten Knickbereich. Positiv dabei zu werten ist, dass durch die scharfkantige Ansicht ein strömungsoptimierter Brückenkörper geformt ist, der auch im Extremstfall angeströmt werden könnte. Der Einsatz von wetterfesten Stahl (Cortenstahl), stellt eine für diese Ingenieurbauaufgabe sinnvoll und nachhaltige Materialwahl dar. Die dargestellte Aufwuchsfähigkeit unter der Brücke wird in Frage gestellt. Der vorgeschlagene harzgebundene Dünnschichtbelag kompensiert die Tausalzbelastung auf der Oberseite. Für die gewählte Konstruktion sind, im Gesamtvergleich zu den vorliegenden Varianten, Baukosten im oberen Durchschnitt zu erwarten, welche der Aufgabenstellung als angemessen erscheinen. Die Wartungs- und Unterhaltskosten liegen eher im unteren Bereich, da die integrale Bauweise keine beweglichen Lager und Fahrbahnübergänge erfordert, welche ggf. zu warten wären. Gleiches gilt für den Korrosionsschutz der bei wetterfestem Stahl nicht erforderlich ist. Die Brücke wird in zwei Teilbrücken angeliefert und kann leicht mit Kränen eingehoben und bauseits im Eck- und Treppenbereich verschweißt werden. Grundsätzlich können die geforderten Kennwerte mit der gewählten Konstruktion eingehalten werden.
©Mayr|Ludescher|Partner – asp Architekten
Lageplan
©Mayr|Ludescher|Partner – asp Architekten
Ansicht Nord Kappenzipfelsteg
©Mayr|Ludescher|Partner – asp Architekten
Kappenzipfelsteg Schnitt