Moderne Holzbrücken sind eine nachhaltige Baukunst mit Zukunft

Professor Thomas Uibel: „Nutzungsdauer von 100 Jahren ist kein Problem.“

Gute Holzbrücken verbinden traditionelle Handwerkskunst mit innovativen Technologien. Sie bieten eine umweltfreundliche Alternative zu Beton und Stahl. Bei sachgerechter Planung, Ausführung und Wartung können sie eine Lebensdauer von 100 Jahren erreichen. Doch wie widerstandsfähig ist Holz gegenüber Witterungseinflüssen?

Aktuell machen Holzbrücken eher durch einen schlechten Zustand auf sich aufmerksam. Der Unterschied lässt sich bei geschützten und ungeschützten Holzbrücken erkennen. Welche Bautechniken und Materialien machen diese Konstruktionen langlebig und effizient? Professor Thomas Uibel von der Fachhochschule (FH) Aachen beleuchtet die technischen, ökologischen und ästhetischen Aspekte des modernen Holzbrückenbaus. Er erläutert, warum diese Bauwerke nicht nur nachhaltig, sondern auch zukunftsweisend sind.

Holz als Baustoff erlebt seit der Steinzeit eine Renaissance – auch im Brückenbau. Moderne Holzbrücken bieten eine nachhaltige Alternative zu Beton- und Stahlbrücken, denn es handelt sich um einen nachwachsenden Rohstoff. Er hat eine deutlich bessere CO2-Bilanz und bietet ökologische Vorteile.

Konstrukte aus den 1980er und 1990er Jahren haben Holzbrücken in Misskredit gebracht. Viele sind bereits reparaturbedürftig oder sogar erneuerungsbedürftig. Allerdings sind sie eher Zeugen falscher Konstruktionstechniken. Das brachte die Motivation, im Rahmen des Projekts „Nachhaltige Standardbrücken in Holzbauweise“ nach Alternativen zu forschen. Das Projekt wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert. Das Projektkonsortium bestand aus dem Ingenieurbüro Miebach, dem Ingenieurbüro und Holzbaubetrieb A. Conrads sowie dem Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau am Fachbereich Bauingenieurwesen der FH Aachen.

Umfangreiche Bestandsaufnahme

Mangelhafter konstruktiver Holzschutz und vernachlässigte Wartung führen dazu, dass Holzbrücken nicht die erwartete Lebensdauer von etwa drei Jahrzehnten erreichen. Dadurch kommt es aktuell vermehrt zum Ersatz von Geh- und Radwegbrücken durch Konstruktionen aus anderen Baustoffen, die Uibel unter den Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit sowie der Ressourcen- und Klimaschonung kritisch beurteilt.
Der repräsentative Blick auf die Randbedingungen „führte zu einer umfangreichen Bestandsanalyse und zum Anliegen, das Image der Holzbrücke zu verbessern“, berichtet Uibel. 608 Brücken in Nordrhein-Westfalen wurden untersucht. Daraus ergab sich, dass insbesondere die Nutzung ein wichtiges Kriterium ist. Von der Art ihrer Nutzung her können 80 Prozent der Brücken vier Grundtypen mit Ausführungsvarianten in reinem Holz oder zusammen mit Stahl zugeordnet werden. Die Analyse erlaubt einen Blick auf die neuralgischen Punkte.

„Das Auflager sollte am besten aufgehängt sein“, erläutert Uibel, also frei von LESS-Ansammlungen (Laub, Erde, Splitt und Schnee) sein. Für das Auflager wurde eine Spezialkonstruktion entwickelt. Die Geländeranschlüsse müssen so konstruiert werden, dass Wasser nicht in die Tragkonstruktion eindringen kann. Und für die Fahrbahn sollte eine Abdichtungsebene eingeplant werden, damit alle tragenden Teile von freier Bewitterung ferngehalten werden können. „Dann ist eine Nutzungsdauer von 100 Jahren kein Problem“, da ist sich Uibel sicher. Der Forscher kann einen Trend erkennen: „Geschützte Holzbrücken werden vermehrt gebaut.“ Im Rahmen des Projekts wurden ebenfalls die Aspekte Wirtschaftlichkeit und insbesondere Wartung untersucht und entsprechende Leitfäden entwickelt. Denn die Anfälligkeit für Reparaturen sind wohl ein Dreh- und Angelpunkt, wenn es um die Entscheidung über den Brückenbau geht.

Geschützte Brücken halten lange

Sicher ist, dass ungeschützte Holzbrücken maximal dreißig Jahre halten. Heutzutage ist man dazu übergegangen, die Hauptträger komplett zu schützen. Dabei müssen Investitionskosten, Wartung und Lebensdauer in die Abwägung einbezogen werden. „Unterm Strich sind die Kosten meist gleich“, betont Uibel, „aber für eine längere Lebensdauer sind die Anschaffungskosten höher.“

Im naturnahen Bereich werden Brücken aus Holz gern verwendet, denn sie integrieren sich gut in die Landschaft und haben einige weitere Vorteile. Sie helfen den Kommunen dabei, die Ziele auf dem Weg zur Klimaneutralität zu erreichen. Holzbauteile, die gegen Fäulnis geschützt sind, erreichen in Ökobilanzen die beste Bewertung mit der geringsten Umweltauswirkung. Holz speichert CO2 während des Wachstums und bindet es langfristig. Das macht die Verwendung von Holz zu einem aktiven Klimaschutz. Zudem ist Holz ist ein nachwachsender Rohstoff und als Baumaterial äußerst energieeffizient und benötigt wenig Energie zur Verarbeitung. Kurze Bauzeiten und Vorteile bei der Wartung sind weitere Vorteile.

Nachfolgeforschungsprojekte untersuchen eine Verbundbrückenkonstruktion aus Holz und Naturstein. Auch das Schwingungsverhalten erhält ein besonderes Augenmerk. Holzbrücken haben ein geringes Eigengewicht. Bei entsprechender Konstruktion ist „die Dämpfung höher als momentan normativ angenommen“, erläutert Uibel. So brechen die Ergebnisse der Forschung eine Lanze für die Holzbrücke und räumen mit Vorurteilen auf. [ dlu ]

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Geschäftsführender Direktor: Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Lehrgebiet Holzbau und Grundlagen konstruktiver Ingenieurbau
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