Sicherheit von Brücken 18.11.2013, 15:39 Uhr

Schnelltest: Schwingungen zeigen Rostschäden an

Die Standfestigkeit von Brücken muss regelmäßig überprüft werden. Das ist teuer und zeitaufwändig. Jetzt gibt es einen Schnelltest.

Rund 38 000 Brücken gibt es im deutschen Straßennetz. Immer mehr davon sind extern vorgespannte Betonbrücken, die mit dem neuen Schnelltest überprüft werden können.

Rund 38 000 Brücken gibt es im deutschen Straßennetz. Immer mehr davon sind extern vorgespannte Betonbrücken, die mit dem neuen Schnelltest überprüft werden können.

Foto: KIT-Institut für Massivbau und Baustofftechnologie

Spannbetonbrücken lassen sich künftig innerhalb eines einzigen Tages auf ihre Tragfähigkeit überprüfen, jedenfalls solche, deren Spannseile extern angebracht sind. Früher wurden sie in den Beton eingegossen. Heute befinden sie sich meist in einem stählernen Kasten, der sich an der Unterseite der Brücke befindet und sich über die gesamte Länge hinzieht. Die Seile sorgen dafür, dass der druckresistente Beton zusätzlich zugfest wird.

Verkehr kann weiter fließen

Heutige Überprüfungsmethoden dauern mehrere Tage. Oft muss die Brücke zumindest zeitweise für den Verkehr gesperrt werden. Die neue Methode funktioniert auch dann, wenn Lkw pausenlos hinüberbrettern. Sie beruht auf einer Frequenzmessung. Die Seile schwingen, angeregt vom Verkehr, mit einer bestimmten Frequenz. Wenn Rost einzelne Drähte, aus denen die Seile bestehen, angreift und zerstört, ändert sich die Frequenz. Auf Grund von Erfahrungswerten lässt sich abschätzen, wann die Abweichungen so groß sind, dass eine detaillierte Prüfung mit den bisherigen zeitaufwändigen Methoden nötig ist. Das sind Ultraschall, Radiografie oder eine magnetinduktive Prüfung.

Die Sache hat nur einen Haken: Sie funktioniert nur bei Brücken, an denen es eine Schwingungsmessung gegeben hat, als sie mit Sicherheit noch schadenfrei waren. Die ermittelte Anfangsfrequenz ist eine Art unverwechselbarer Fingerabdruck. 

Eine DIN-Vorschrift fordert jährliche Sichtprüfungen und eine detaillierte Inspektion im Sechs-Jahres-Rhythmus. Letztere lässt sich durch das neue Verfahren ersetzen, das die Kosten um bis zu 95 Prozent senkt. Den Schnelltest haben Professor Lothar Stempniewski und sein Mitarbeiter Steffen Siegel vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt. Es lässt sich an tausenden Brücken einsetzen, die in den vergangenen 20 Jahren in Deutschland gebaut wurden.

Alltagstaugliches Messgerät

Zins Ziegler Instruments, ein Spezialunternehmen für den Bau von Messgeräten in Mönchengladbach, hat ein alltagstaugliches Gerät für die Überprüfung entwickelt. Es speichert die erfassten Werte und vergleicht sie bei der nächsten Inspektion mit den dann ermittelten Werten. „Die Ergebnisse liegen sofort vor. Zudem ist das Gerät einfach zu bedienen. Daraus ergeben sich massive Zeit- und Kostenersparnisse bei der Prüfung von externen Spanngliedern“, sagt Siegel.

Die Karlsruher Wissenschaftler sind schon dabei, ihr Verfahren an neue Aufgaben anzupassen. Künftig sollen auch Schrägseilbrücken und Windenergieanlagen mit der Frequenzmethode auf ihre Standsicherheit hin untersucht werden.

Von Wolfgang Kempkens Tags:

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