Verschiedene Brückenarten

Brücken können nach verschiedenen Kriterien unterschieden werden. Die klassische Unterteilung erfolgt nach Form und Konstruktion. Darüber hinaus kann aber auch nach Gewicht und Material typisiert werden. Im Folgenden werden Brückenarten in Form und Konstruktion vorgestellt:

Die Balkenbrücke

Das üblichste Merkmal einer Balkenbrücke ist die klare Trennung zwischen Brückenträger und den Stützen durch ein Lager. Man spricht auch von einer klaren Aufteilung in Über- und Unterbau. Die Lager verteilen die Last aus dem Überbau auf die Unterbauten. Dadurch verleihen sie dem Brückenträger die nötige Bewegungsmöglichkeit. Äußerlich entspricht die Querschnittsform (in Längsrichtung) einem Balken. In der Regel ist die Trägerhöhe konstant. Die Balkenbrücke hat eher kleinere bis mittlere Stützweiten, wobei der Balken die Festigkeit des Werkstoffes optimal ausnutzt. Balkenbrücken sind leicht anzufertigen und in verschiedenen Formen anzutreffen.

Die Rahmenbrücke

Rahmenbrücken ähneln der Balkenbrücke, weisen aber einen wesentlichen Unterschied auf. Der Überbau ist mit den Unterbauten fest verbunden. Dadurch werden die Biegemomente im Feld des Brückenträgers verkleinert und die Bauhöhe kann somit reduziert werden. Diese Brückenkonstruktion wird oft bei Autobahnübergängen genutzt, denn die Errichtung eines tragenden Mittelpfeilers ist nicht notwendig.

Die Fachwerkbrücke

Als Fachwerk bezeichnet man eine Konstruktion aus mehreren Stäben, dessen Enden miteinander verknüpft werden. Dadurch entsteht eine hohe Tragfähigkeit, was den Einsatz von Fachwerk für den Brückenbau sehr interessant macht. Hinzu kommt, dass Fachwerk wenig Material verbraucht, was die Kosten für den Bau deutlich senkt. Als Baustoff kommt sowohl Holz als auch Stahl in Frage. Fachwerkbrücken können hohe Verkehrslasten tragen und werden deshalb häufig für Eisenbahnüberführungen oder Straßenbrücken mit größeren Stützweiten genutzt.

Die Bogenbrücke

Für die Bogenbrücke eignen sich besonders Massivbaustoffe wie Stein oder Beton. Aufgrund der hohen Druckfestigkeit ist diese Brückenkonstruktion äußerst stabil und dadurch ein geeignetes Tragwerk, denn der Bogen ist bei optimaler Geometrie fast nur Druckbelastungen ausgesetzt. Dementsprechend häufig ist diese Brückenvariante anzutreffen. Vor allen Dingen alte Brücken weisen die klassische Bogenform auf. Aktuell werden Bogenbrücken zum Überwinden tiefer Täler oder Geländeeinschnitte errichtet. Werden Stahlbögen eingesetzt, sind sogar Stützweiten von bis zu 500 Metern realisierbar. Eine Bogenbrücke besteht entweder aus einem oder mehreren Bögen und der sogenannten Brückentafel, also zum Beispiel der Fahrbahn.

Die Hängebrücke

Hängebrücken gelten als Weiterentwicklung der Seilbrücke. Sie kommen besonders bei Stützweiten oberhalb von 800 Metern zum Einsatz. Allerdings eigenen sich Hängebrücken nicht für alle Verkehrswege. Da die Gefahr einer zu starken Verformungen gegeben ist, wird die Hängebrücke selten für den Schienenverkehr genutzt. Die Brückenstatik ähnelt der Bogenbrücke. Die Stahlseile sorgen für genügend Stabilität und verlaufen schräg von den Mittelpfeilern (Pylonen) zur Fahrbahn. Ein Problem der Hängebrücke ist ihre Wind- und Sturmanfälligkeit. Die durch starke Böen entstehenden Schwankungen können im schlimmsten Fall zum Einsturz der Brücke führen.

Die weltweit bekannteste Hängebrücke ist die Golden Gate Bridge in San Francisco. Sie verbindet San Francisco mit den nördlichen Gebieten des Marin County. Als eine der längsten Hängebrücken der Welt gilt die knapp vier Kilometer lange Akashi-Kaikyo-Brücke in Japan. Allein die Mittelspannweite beträgt schon knapp zwei Kilometer.

Schrägseilbrücke

Eine Schrägseilbrücke kann Stützweiten von 200 bis 1000 Meter tragen und eignet sich dadurch hervorragend, um breite Gewässer oder Flächen zu überwinden. Diese Brückenart zeichnet sich durch besondere Steifigkeit und Stabilität aus. Sie bietet also optimale Vorraussetzungen für den Eisenbahnverkehr. Drei Hauptbestandteile gehören zu einer Schrägseilbrücke: Mittelpfeiler (Pylonen), Stahlseile und Brückentafel. Die senkrechten Kräfte der Brücke werden über die Seile in den Mittelpfeiler geleitet, der diese wiederum als reine Druckkräfte in den Untergrund einbringt. Ein bekanntes Beispiel für eine deutsche Schrägseilbrückenkonstruktion ist die Düsseldorfer Rheinkniebrücke. Sie verbindet den linksrheinischen Stadtteil Oberkassel mit dem rechtsrheinischen Friedrichstadt. Der Brückenzug misst insgesamt 1519 Meter. Die Hauptspannweite beträgt 320 Meter.

Spannbandbrücke

Tragendes Element dieser Brückenform sind ein oder mehrere Spannbänder, die den Holzübergang beziehungsweise die Holzbahn stabilisieren und mit den Endauflagern zugfest verbunden werden. Typisch für diese Brückenvariante ist der konkave Durchhang des Spannbandes. Je größer die Zugkräfte im Spannband sind, desto geringer fällt der Durchhang aus. Die Spannbandbrücke wird hauptsächlich als Fußgängerbrücke genutzt, denn der Durchhang ist nicht für Autos oder gar Schienen geeignet. Möglich ist auch eine Brückenkonstruktion mit Zwischenpfeilern. Ein berühmter Vertreter dieser Brückenvariante steht in Essing und führt über den Main-Donau-Kanal. Das Besondere an der beliebten Fußgänger- und Radfahrerbrücke war die atypische Verwendung von Brettschichtholz als Material für das Spannband. Darüber hinaus war die Holzbrücke bei Essing mit 193 Metern bis 2006 die längste Holzbrücke Europas. Der Rekord ging anschließend nach Thüringen, wo sich die Drachenschwanzbrücke über das Gessental schlängelt. Sie ist mit 225 Metern die längste Holzbrücke Europas und wurde eigens für die Bundesgartenschau 2007 errichtet.

Bewegliche Brücke

Die Bewegliche Brücke charakterisiert ein Tragwerk, das als Ganzes oder in Teilen bewegt werden kann. Genutzt wird so ein Brückentyp, um den für eine Durchfahrt benötigten Lichtraum unter der Brücke zeitweise freizugeben. Überwiegend wird sie bei der Überbrückung von kreuzenden Schiffwegen und in Hafenanlagen eingesetzt. In der Regel spart man dadurch den kostspieligen Bau einer Fixbrücke mit entsprechender Durchfahrtshöhe.

In den Niederlanden gibt es sogar extra Ampelanlagen, die den Schiffverkehr in Bezug auf bewegliche Brücken regeln. Eine Rot-Rotstellung symbolisiert, dass eine vorübergehende Schließung naht. Leuchtet sowohl das grüne als auch das rote Licht, bedeutet dies, dass die Schaltung der Brücke in Kürze gestartet werden kann. Findet ein Skipper die Normalstellung vor, dann muss er via Schiffsfunk den Brückenwärter informieren, wenn dieser das ankommende Schiff noch nicht bemerkt hat.

Bewegliche Brücken können ganz unterschiedlich aufgebaut sein. Die wohl älteste und bekannteste Brückenkonstruktion dieser Art, ist die mittelalterliche Zugbrücke. Um sich vor Feinden zu schützen, ließen Grafen, Herzöge und sogar Könige einen Burggraben um ihr Anwesen errichten. Mit ausreichend Wasser gefüllt, stellte dieser ein erhebliches Hindernis für Feinde, Diebe und andere finstere Gestalten dar. Um nun aber selbst auf die Burg oder das Schloss zu gelangen, entwickelten die Ingenieure der monarchischen Herrscher eine trickreiche Brückenkonstruktion, um den zeitweiligen Übergang von der Burg zum anderen Ufer sicher zu stellen. Durch zwei feste Ketten wurde eine massive Holzplatte mit den Burgmauern verbunden. Die Ketten waren beweglich und befanden sich am Ende einer Holzplatte. Das andere Ende der Platte wurde auf der Burgseite mit Drehachsen oder Scharnieren befestigt. Jetzt konnte die Holzplatte über den Graben gesenkt werden, damit die Adeligen von der Burg zum Festland gehen konnten. Näherten sich Feinde oder unerwünschte Personen, wurde die Holzplatte einfach zur Burgmauer gezogen und die ankommenden Störenfriede hatte keine Chance mehr auf die Burg zu gelangen.

In unserer modernen Zeit werden Zugbrücken nicht mehr ganz so häufig gebraucht. Dafür kommt die Klappbrücke verstärkt zum Einsatz. Eine der populärsten Klappbrücken ist die Tower Bridge in London. Für den Autoverkehr ausgelegt, führt sie seit 1894 über die Themse und verbindet die City of London auf der Nordseite mit dem Stadtteil Southwark im Stadtbezirk London Borough of Southwark auf der Südseite. Ihr neugotischer Stil sorgt für ein imposantes Erscheinungsbild. Die englischen Brückenbauingenieure interessierten sich allerdings viel mehr für den praktischen Aspekt der Brücke. Die Tower Bridge ist insgesamt 244 Meter lang und die Höhe ihrer beiden Brückentürme beträgt 65 Meter. Herzstück der königlichen Brücke sind allerdings ihre beiden Baskülen, also die zwei nach oben klappenden Bauteile. Um größeren Schiffen die Durchfahrt zu gewähren, können die beiden Baskülen bis zu 83 Grad nach oben geklappt werden. Ursprünglich konnte das Öffnen und Schließen nur mit einem aufwändigen hydraulischen System bewerkstelligt werden. Zwei Kolbendampfmaschinen pumpten Wasser mit einem Druck von 50 bar in den hydraulischen Druckspeicher auch Akkumulator genannt. Die dadurch entstandene Energie reicht aus, um die beiden Baskülen binnen einer Minute vollständig hochzuklappen.

In den 80er Jahren wurde das hydraulische System auf Ölhydraulik umgestellt. Seitdem werden die Pumpen elektrisch betrieben. Um den nostalgischen Aspekt zu wahren, können Besucher der Tower Bridge auch heute noch das alte Maschinenhaus mit den ursprünglichen Dampfmaschinen besichtigen.

Fußgänger müssen übrigens nicht warten, bis ein Schiff auf der Themse an der Tower Bridge vorbeigezogen ist. Die Passantenverbindung über die oberen Stege ist unbeweglich und kann über die beiden Türme erreicht werden. Ein Museum ist Teil der Fußgängerverbindung und dokumentiert mit Bildern, Videos und Modellen die faszinierende Geschichte der altehrwürdigen britischen Klappbrücke.

Eine besondere Form weiterer beweglicher Brückentypen stellt die Drehbrücke dar. Auch sie ermöglicht Schiffen, ähnlich wie die Klappbrücke, eine schnelle und sichere Durchfahrt. Die technische Finesse von Drehbrücken ist, dass sie sich komplett um ihre vertikale Achse drehen können. Im Fall der ägyptischen El-Ferdan-Brücke sind es sogar zwei einzelne Drehbrücken, die in der Flussmitte zu einer Brücke zusammengeführt werden und so die Überquerung für Autos und Fußgänger ermöglichen. In Deutschland ist die Drehbrücke des Städtchens Malchow vielen Brückenfans ein Begriff. Sie verbindet die mecklenburgische Ortschaft mit der in Insellage befindlichen Altstadt. Jede Stunde dreht sich die Brücke zum Uferrand, um Schiffen und Booten die Überfahrt zu ermöglichen. Um die Sanierung und Reparatur der Malchower Drehbrücke zu gewährleisten, sammelt der Brückenwärter einen freiwilligen Obolus ein. Er nutzt dazu einen langen Stab mit Sammelbeutel und reicht diesen den vorbeikommenden Schiffsleuten. Alle Spender bekommen als kleines Dankeschön ein eine kleine Foto-Karte der Drehbrücke, die auf der Rückseite viele interessante Details zur berühmten Malchower Sehenswürdigkeit enthält.

Schwimmbrücke (Pontonbrücke)

Sogenannte Schwimm- oder Pontonbrücken führen Straßen und Schienen über sehr eng beieinander liegende Schwimmkörper (den Pontons). Diese sind dann wiederum mit kleinen Brücken verbunden. Die Nutzbarkeit solcher Brückentypen wird stark vom Wasserstand und der Wasserströmung beeinflusst. Das liegt daran, dass Pontons nicht fixierte, schwimmende Körper sind, die zumeist als Hilfsbrücken eingesetzt werden. So kann beispielsweise durch Krieg oder Naturkatastrophe zerstörte Infrastruktur schnell wieder aufgebaut werden. Die klassische Anwendung der Schwimmbrücke findet man jedoch im militärischen Bereich. Wiederherstellung von zerstörter Infrastruktur ist hier eher zweitrangig, denn hauptsächlich geht es um Flexibilität und die dadurch entstehenden Vorteile gegenüber dem Gegner. Fahrzeuge, Munition und Soldaten können so rasch von Ufer zu Ufer gebracht werden. Falls es im Ernstfall erforderlich wird, können provisorische Pontonbrücken auch schnell wieder abgebaut beziehungsweise zerstört werden, um dem Feind die strategische Zugangsmöglichkeit abzuschneiden.

Es gibt aber auch dauerhafte Schwimmbrücken, die nicht für den Kriegs- oder Katastrophenfall konstruiert wurden. Die insgesamt 1614 Meter lange "Nordhordlandsbrua" führt über den Salhusfjord und ist eine dauerhafte Pontonbrücke bei Bergen in Norwegen. Ihre Aufgabe besteht darin, die Kommune Hordvik mit der Insel Flatøy in Nordhordland zu verbinden. Dadurch werden auch die dahinter liegenden Inseln mit dem norwegischen Festland verbunden.

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