DDR-technologie helpt bij renovatie van bruggen

In Duitsland zijn duizenden bruggen aan renovatie toe. Sommige zijn zo kapot dat ze gesloopt moeten worden. Om dit in de eerste plaats te voorkomen, gebruiken ingenieurs verschillende technologieën om de constructies te onderhouden en schade zo vroeg mogelijk te identificeren. Ze gebruiken moderne methoden – maar ook een technologie uit de DDR, die nu landelijk wordt gebruikt.

Noodsituaties worden getest in het Instituut voor Solide Constructie van de Technische Universiteit in Dresden. In een laboratorium oefenen hydraulische persen een enorme druk uit op betonnen pilaren totdat ze met een luid gerommel barsten. Deze stresstests zijn bedoeld om rampen te voorkomen.

Dat een brug instort met veel doden als gevolg, zoals de ineenstorting van de Morandi-brug in Genua in 2018, is in Duitsland nog niet gebeurd. “We zijn er af en toe in de buurt geweest, maar tot nu toe heeft de manier waarop we met de bruggen omgaan ervoor gezorgd dat we een zeer veilig systeem hebben”, legt bruggenbouwexpert Steffen Marx van de TU Dresden uit.

Er is een enorme renovatieachterstand voor bruggen in Duitsland. Alleen al langs de snelwegen wachten 3000 bruggen op renovatie. Volgens onderzoek van het TV-zender ARD zijn 358 bruggen in beperkte mate of helemaal niet meer toegankelijk. Sommige bruggen moeten dan volledig wijken – zoals onlangs het geval was bij het opblazen van het Salzbachviaduct in Hessen.

Vanuit het oogpunt van Autobahn GmbH zijn de bruggen in Midden-Duitsland in betere staat dan in de oude deelstaten. “De belangrijkste reden is dat ze relatief jong zijn”, legt bedrijfswoordvoerder Tino Möhring uit. De meeste snelwegen en hun bruggen zijn pas na 1990 gebouwd, wat een voordeel zou zijn voor hun toestand.

Om eventuele schade vast te stellen, worden de snelwegbruggen bijna dagelijks geïnspecteerd door autosnelwegonderhoudsdiensten. Elke drie jaar wordt er een uitgebreide bouwtechnische inspectie uitgevoerd door de verantwoordelijke monteurs. De examinatoren geven cijfers: Eén staat voor veilig, bij vier moet de brug direct worden gesloten.

Volgens burgerlijk ingenieur Anke Hawemann van de wegenbouwdienst van de deelstaat Saksen-Anhalt varieert de toestand van de bruggen tussen de twee en tweeënhalf. En dus in relatief goede staat volgens Hawemann.

In Midden-Duitsland zijn er echter ook bruggen die niet schadevrij zijn. Bijvoorbeeld de 1.200 meter lange Hohenwarthe Elbebrug aan de A2. In 2014 werden gevaarlijke scheuren in de constructie gevonden. Deze werden veroorzaakt door overmatige krachten die op de stalen behuizing van de brug inwerkten. Hierdoor moesten 308 brugliggers opnieuw gelast en verstevigd worden.

Met zijn 25.000 bruggen staat Deutsche Bahn voor enorme investeringen in renovatie. Zo start in 2022 de renovatie van de Elstertalbrug bij Plauen. Het zou een voorbeeld moeten zijn voor vele andere renovaties.

Deutsche Bahn heeft aan de TU Dresden een lectoraat ingesteld voor de bruggenbouwdeskundige Steffen Marx. Hij zou oude stenen boogbruggen zoals de Elstertalbrücke moeten redden. Normaal gesproken worden veel van de verouderde gebouwen nu gesloopt en vervangen door een nieuw gebouw.

Met behulp van een in de DDR beproefde opknaptechniek uit 1975 is hij echter veel zuiniger en sneller. Ook toen lag de focus op het behoud van boogbruggen door eerst de rijgoten opnieuw te betonneren. Last but not least beschermt dit de brug ook tegen verder binnendringend water. De onderliggende wanden worden dan gerenoveerd.

In 2011 werd het proces ook met succes toegepast op het bekende Göltzschviaduct in Vogtland. Het moet nu landelijk worden gebruikt terwijl de rijactiviteiten doorgaan. Steffen Marx noemt het proces een Oost-Duitse exporthit. “Alleen al op deze nieuwe bruggen besparen we 50 miljoen euro aan bouwkosten en we besparen 2.000 ton CO2 en vermijden 12.000 ton afval. Dat zijn pas enorme aantallen.”

Om de veiligheid van bruggen in de toekomst beter te waarborgen, testen ingenieurs van MKP GmbH in Weimar een nieuw proces. Ze zijn digitaal verbonden met de Köhlbrandbrücke in Hamburg, zodat bouwinspecteurs 24 uur per dag een overzicht kunnen krijgen via diagnose op afstand.

‘Smartbridge’ is de naam van dit concept. Volgens de civiel ingenieurs is het doel om de brug ‘intelligentie’ te geven “die ons ook kan vertellen of er bepaalde ontwikkelingen zijn die tot problemen kunnen leiden”, legt Mark Wenner, die deel uitmaakt van het project, uit.

Het basisidee van het concept: Als schade vroeg wordt ontdekt, is de benodigde inspanning voor reparatie vaak aanzienlijk lager. Hiervoor werd de Köhlbrandbrug voorzien van sensoren op de wegen, liggers en kabels, die signalen naar de ontvangers sturen. Als er bijvoorbeeld een minuscuul draadje breekt in een van de twintig steuntouwen, wordt dit direct gemeld door geluidssensoren aan de uiteinden van het touw.

De driejarige testfase van het Smartbridge-concept was veelbelovend vanuit het oogpunt van de ingenieurs. Intelligente bruggen en constructies moeten nu de renovatieachterstand in de praktijk wegwerken.