Schlossgrabenbrücke in Darmstadt - die erste Brücke mit Plexiglas in tragender Rolle

(5.2.2008) Beim Bau von Brücken greifen Ingenieure üblicherweise auf die traditionellen Tragmaterialien Beton, Stahl und Holz zurück. Darmstädter Bauingenieure haben dieses Spektrum nun erweitert und die weltweit erste Brücke mit Plexiglas als mittragendem Element gebaut - auch wenn man's auf den ersten Blick nicht sofort erkennt:

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Die 26 m lange Fußgängerbrücke über einen ehemaligen Wassergraben am Darmstädter Schloss (siehe Google-Maps) verwendet als Haupttragelement erstmals Verbundträger aus Plexiglas und Brettschichtholz. Die Idee zu diesem neuartigen transparenten Tragsystem stammt von dem Bauingenieur und ehemaligen TU-Präsidenten Prof. Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner, an dessen Lehrstuhl auch die Forschung und Entwicklung hierzu in Kooperation mit Evonik stattfand. Die Brücke wurde komplett vorgefertigt und in einem Stück eingehoben.

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Zwei im Schlossgraben angeordnete Stützenpaare aus Stahl bilden die Auflager für die Brückenträger, die als Einfeldträger mit zwei Kragarmen ausgeführt wurden. Dadurch war es möglich, die neue Brücke komplett von der denkmalgeschützten Bausubstanz zu trennen und keinerlei Lasten in den Bestand einzuleiten.

Im Querschnitt ähneln die beiden Hauptträger einem I-Profil. Die Ober- und Untergurte aus Holz übernehmen dabei die auftretenden Druck- und Zugkräfte, während die Plexiglas-Scheibe als Steg die beiden Gurte auf Abstand hält und miteinander verbindet. Die jeweils zweiteiligen Holzgurte wurden mit dem dazwischen liegenden Kunststoff verschraubt.

Die 1,60 m breite Lauffläche liegt zwischen den beiden bis zu drei Meter hohen Verbundträgern. Die Verkehrslasten von 5 kN/m² (entspricht 500 kg/m²) werden über quer zur Laufrichtung angeordnete Stahlprofile seitlich in die Untergurte eingeleitet. Die Stahlunterkonstruktion des Gehweges ist nicht mit den Stützen verbunden und dient in horizontaler Richtung als Windaussteifung. Auch die U-förmig verschweißten Stahlprofile über den Stützen dienen zur Aussteifung gegen die Windbelastung. Dadurch war es möglich, die Forderungen des Denkmalschutzes nach bautechnischer Trennung der neuen Brücke vom Schloss einzuhalten.

Die Darmstädter Brücke in Zahlen:

• Länge: ca. 26 m
• Breite: 4,10 m
• Höhe: bis zu 3 m
• Höhe des Steges über dem Graben: maximal ca. 3 m
• Gesamtgewicht der Brücke: ca. 28 t
• Abstand der beiden Stützen: 15,20 m
• Breite des eigentlichen Laufsteges: 1,60 m
• Angenommene Verkehrslast: 5 kN/m² (500 kg/m²)
• Konstruktionstyp des Hauptträgers: Verbundträger aus Holz und Plexiglas
• Holzquerschnitte (oben und unten): jeweils 2x15/20 cm
• Dicke der Plexiglas-Scheiben: 70 mm
• Abmessungen Plexiglas-Scheiben: bis zu 8 x 3 m
• Gesamtgewicht Plexiglas: 11 t