Forschungsprojekt "Carolabrücke"

Das Projekt analysiert das Einsturzereignis der Carolabrücke Überbau Zug C und soll mögliche Lücken im Regelwerk detektieren, warum trotz rechnerisch nachgewiesenem Ankündigungsverhalten keine eindeutig sichtbaren Anzeichen der Vorankündigung am Bauwerk auftraten. Zudem sollen anhand der Carolabrücke Punkte herausgearbeitet werden, die eine Spannungsrisskorrosion begünstigen bzw. das Ankündigungsverhalten stark beeinflussen und anhand derer sich Bauwerke für eine priorisierte Betrachtung identifizieren lassen. Weiter sollen für die Anwendung des rechnerischen Nachweises und den zukünftigen Umgang mit spannungsrisskorrosionsgefährdeten Bauwerken Handlungsempfehlungen vorgeschlagen werden, die die bestehenden Regelwerke präzisieren bzw. ergänzen.

Ingenieurbauwerke sind eine essenzielle Komponente der Infrastruktur, deren Ausfall erhebliche Sicherheitsrisiken und wirtschaftliche Schäden zur Folge haben kann. Die Sicherstellung der Betriebssicherheit und Verfügbarkeit dieser Bauwerke stellt daher eine zentrale Aufgabe dar. Der Einsturz des Überbauzugs C der Carolabrücke in Dresden am 11. September 2024 unterstreicht die Dringlichkeit dieser Problematik. Ohne erkennbare Anzeichen einer Vorankündigung und ohne eine unmittelbar einwirkende Verkehrslast versagte der Überbau am Strompfeiler Achse D schlagartig und führte zum Teileinsturz des Bauwerks, bei dem zum Glück keine Personen zu Schaden kamen. Im Vorfeld zu diesem Schadensereignis gab der visuell prüfbare Zustand der Betonoberflächen keinen unmittelbaren Anlass für Standsicherheitsbedenken.

Das Ziel des Projekts besteht in der umfassenden Untersuchung der Ursachen des Teileinsturzes des westlichen Überbaus der Carolabrücke in Dresden. Im Mittelpunkt steht dabei die Analyse verschiedenartiger Schädigungsmechanismen und werkstofftechnologischer Zusammenhänge. Hierzu werden der Stand des Wissens und die vorhandenen Unterlagen zum Bauwerk detailliert aufgearbeitet und durch umfassende Materialuntersuchungen verschiedenartige Informationen zu den Teilbauwerken gewonnen. Ein wesentlicher Aspekt des Projekts ist weiterhin die Überprüfung des Ankündigungsverhaltens des Bauwerksversagens sowie die Verknüpfung der Ergebnisse aus Nachrechnung und durchgeführter Begutachtung und Beobachtung. Die Konstruktion wird ganzheitlich statisch-konstruktiv untersucht und die angewandten Methoden der Bauwerksüberwachung validiert. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen als Grundlage für die Bewertung der relevanten technischen Regelwerke dienen, um auf dieser Basis konkrete praxistaugliche Handlungsempfehlungen für die zukünftige Bewertung und Überwachung von vergleichbaren Spannbetonbauwerken im deutschen Verkehrsnetz zu formulieren. Im Ergebnis wird die Initiierung eines Autorenkreises angestrebt, der die Anpassung und Weiterentwicklung der bestehenden Richtlinien im Sinne der erhöhten Sicherheit und Langlebigkeit der Infrastruktur in Deutschland vorantreibt.

Das Projekt gliedert sich im Vorgehen in verschiedene Abschnitte, die teilweise aufeinander aufbauen. Zu Beginn des Projektes erfolgt eine Recherche und Grundlagenermittlung zum Thema Spannungsrisskorrosion mit besonderem Fokus auf den Erkenntnisgewinn der vergangenen 10 Jahre. Parallel dazu werden an der Carolabrücke weitere diagnostische Untersuchungen vorgenommen und deren Ergebnisse ausgewertet. Mit den Erkenntnissen der diagnostischen Untersuchungen erfolgt die rechnerische Bewertung des Ankündigungsverhaltens der Carolabrücke. Hierbei wird untersucht, welche Eingangsgrößen sich wie auf den rechnerischen Nachweis des Ankündigungsverhaltens auswirken und ob die nicht aufgetretene sichtbare Vorankündigung bei der Carolabrücke auf entsprechende Größen zurückgeführt werden kann. Weiter werden die vorhandenen Regelwerke mit dem Vorgehen an der Carolabrücke abgeglichen und überprüft, ob die Anwendung der bestehenden Regelwerke entsprechend ihrer Auslegung erfolgte und den Annahmen der Regelwerke, die tatsächlichen Vorgänge bei Einsturzereignis zugrunde liegen. Offene oder unscharfe Punkte sollen detektiert und beschrieben werden. Weiter sind Handlungsempfehlungen vorzuschlagen, wie mit diesen Punkten zukünftig umgegangen werden kann.

Das Projekt wird während seiner Laufzeit von einem Betreuerkreis begleitet. Der Betreuerkreis trifft in regelmäßigen Abständen zusammen und bespricht die aktuellen Projektstände. Neben der Diskussion zu den gewonnenen Erkenntnissen werden Hinweise und Vorschläge zum weiteren Vorgehen und ggf. zusätzlich zu betrachtenden Punkten gegeben. Der Betreuerkreis wird von der BASt initiiert und setzt sich aus Vertretern von Straßenbauverwaltungen, Ingenieurbüros, der DB InfraGO, dem EBA, dem WSV sowie einer Materialprüfanstalt zusammen.