Nachhaltigkeitsanalysen von Stahlverbundbruecken. Ganzheitliche Bewertung von Autobahnbruecken mit Hilfe von quantitativen Methoden

Analyses of steel-composite bridges according to sustainability. Holistic assessment of motorway crossings with quantitative methods

Mittlerweile ist durch Medienberichte die herausragende Bedeutung von Bruecken zur Aufrechterhaltung des Verkehrs allgemein bekannt. Weniger bekannt ist, dass die Fachleute schon seit einigen Jahrzehnten hoehere Investitionen zur Erhaltung der Infrastruktur fordern und dies durch umfassende wissenschaftliche Untersuchungen zur Nachhaltigkeit von Bruecken belegen. In diesem Zusammenhang ist auch der Beitrag zu sehen, in dem fuer drei konstruktive Varianten einer Autobahnueberfuehrung Lebenszykluskostenrechnungen, Oekobilanzen und externe Kosten ermittelt wurden. Die Untersuchung beinhaltete die Varianten: Einfeldrige integrale Verbundbruecke in VFT-Bauweise, zweifeldrige Verbundbruecke mit Walztraegern und zweifeldrige Stahlbetonbruecke. Fuer diese Bauwerksvarianten wurden drei Instandhaltungsstrategien bei der Ermittung der Lebenszykluskosten betrachtet: Praeventivstrategie, zustandsbestimmte Strategie und Strategie der gezielten Alterung. Die Betrachtung der oekologischen und oekonomischen Aspekte erfolgt ueber den gesamten Lebenszyklus in Anlehnung an DIN EN 15978: "Nachhaltigkeit von Bauwerken - Bewertung der umweltbedingten Qualitaet von Gebaeuden - Berechnungsmethode". Externe Effekte spielen eine grosse Rolle bei der quantitativen Bewertung von Infrastrukturprojekten und wurden daher in die Untersuchungen integriert. Die Berechnung der externen Effekte erfolgte mit einem deterministischen, makroskopischen Modell, das auf den Arbeiten von Ressel (1994) aufbaut. Die drei Instandsetzungsstrategien beinhalten auch die im Lebenszyklus vorgesehenen einzelnen Instandsetzungsmassnahmen. Fuer die Verbundbruecke in VFT-Bauweise sind diese tabellarisch aufgelistet. Moegliche Instandhaltungsstrategien muessen immer das Degradationsverhalten des Bauwerks genau beschreiben und dabei auf Details eingehen. Solche Detailuntersuchungen werden fuer die Verbundtraegerbruecke beschrieben. Die Ergebnisse der Lebenszykluskostenrechnung, der Oekobilanzierung und der Ermittlung der externen Kosten fuer die drei Brueckentypen werden bewertet. Aus dieser Bewertung werden exemplarisch einige Faelle vorgestellt. Bei allen drei untersuchten Brueckentypen dominieren die Herstellkosten zu 70 Prozent die Lebenszykluskosten. Die bauwerksbezogenen Lebenszykluskosten sowie die Oekobilanz fuer die zweifeldrige Stahlbetonbruecke sind am geringsten. Die externen Effekte zeigen sowohl bei der Oekobilanz als auch bei den externen Kosten grosse Ergebnisunterschiede. Bezieht man die externen Effekte in die Ergebnisse ein, so ergeben sich bei der integralen Verbundbruecke die geringsten externen Kosten. Zusammenfassend wird festgehalten, dass fuer aussagekraeftige Nachhaltigkeitsbewertungen die an dem jeweiligen Standort vorliegenden Randbedingungen (zum Beispiel Baugrund, Spannweite, Strassennutzung etc.) vorgegeben sein muessen. ABSTRACT IN ENGLISH: Bridges are designed and built for a long life-cycle. To assess the sustainability of motorway bridges, construction costs should no longer be decisive. By using a bottom-up approach representative bridges are analyzed representing typical solutions for medium span highway bridges. Results of life-cycle cost analyses, life-cycle environmental analyses and calculations of external effects are shown and analyzed for three variants of motorway crossings. (A)

  • Authors:
    • Kuhlmann, U
    • Maier, P
    • Zinke, T
    • Ummenhofer, T
    • Pfaffinger, M
    • Mensinger, M
    • Schneider, S
    • Lenz, K
    • Beck, T
    • Friedrich, H
  • Publication Date: 2014-7

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 476-86
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 83
    • Issue Number: 7
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01538606
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2014 9:53AM