Wissensbibliothek
Ingenieurbau: Brücken, Kanäle, Talsperren
Welche Brückenarten gibt es?
Drei verschiedene Brückengrundtypen sind schon seit Jahrtausenden bekannt: die Balkenbrücke, die einem auf Pfeilern ruhenden geraden Balken gleicht, die Bogenbrücke, die durch einen Bogen getragen wird, und schließlich Hängebrücken, bei denen Stahlseile die Konstruktion tragen, wie etwa bei der Golden Gate Bridge in San Francisco. Solche Bauwerke wurden zu früheren Zeiten mittels »Naturmaterialien« gefertigt. In der Neuzeit werden sie jedoch mit moderneren Werkstoffen wie Gusseisen, Stahl und Beton ergänzt oder ganz ersetzt und durch abgewandelte Konstruktionen (z. B. Schrägseilbrücke) variiert.
Wegen ihrer Tragkraft sehr beliebt sind heutzutage Hängebrücken und Spannseilbrücken, in denen die Fahrbahn an Stahlseilen aufgehängt ist. Diese Trägerseile wiederum hängen entweder an einem weiteren, zwischen den Pfeilern verlaufenden Seil oder sind direkt an den Pfeilern befestigt.
Wie werden heute Brücken gebaut?
Beim Bau moderner Brücken werden heutzutage hauptsächlich zwei Verfahren eingesetzt: das Taktschiebe- und das Quereinschiebeverfahren.
Beim Taktschiebeverfahren wird jeweils an das hintere Ende des Überbaus ein neues Brückenteil angesetzt und dann der gesamte bis dahin fertiggestellte Überbau um die Länge dieses Teils vorgeschoben. Das wiederholt man so lange, bis der Überbau das gegenüberliegende Widerlager erreicht hat. Besonders Brücken, die weite Strecken oder große Höhen überwinden sollen, werden so gefertigt, denn der neue Brückenabschnitt kann auf festem Boden produziert werden.
Spektakulär ist das Quereinschieben, bei dem die komplette Brücke neben dem eigentlichen Standort fertiggestellt und erst dann in die endgültige Position geschoben wird. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere an, wenn eine alte Brücke ersetzt werden soll. Denn auf diese Weise muss der Verkehr nur kurzzeitig unterbrochen werden und Verkehrsbehinderungen können minimiert werden.
Warum braucht man Schleusen?
Um auf Flüssen, bei denen große Höhendifferenzen zu überwinden sind, eine Schifffahrt überhaupt erst möglich zu machen.
Eine sog. Kammerschleuse sperrt mit zwei Toren einen ganzen Abschnitt eines Flusses oder Kanals ab. Im Raum zwischen den Toren, der Kammer, kann der Wasserspiegel – und mit ihm ein darauf schwimmendes Schiff – angehoben oder abgesenkt werden. Schleusen, die hauptsächlich von Frachtschiffen passiert werden, sind zumeist automatisch betriebene Anlagen. Schleusen für Ausflugsboote müssen dagegen auch heute noch manuell bedient werden.
Übrigens: Erfunden wurde die Schleuse vor über 1000 Jahren von dem chinesischen Beamten Qiao Weiyue, der für den Transport von Tributweizen verantwortlich war. Schleusen lösten damals Rampen ab, über die die Schiffe mühsam gezogen werden mussten.
Wieso wurde der »Drei-Schluchten-Damm« gebaut?
Er soll die Hochwasser des Jangtsekiang bändigen und die Überflutung des Lands am Unterlauf vermeiden; er soll Trinkwasser liefern, das Land bewässern, Energie erzeugen und wird sicher beliebtes Ausflugsziel für Touristen werden. Der »Drei-Schluchten-Damm« ist das derzeit spektakulärste und umstrittenste Wasserbauprojekt der Welt. Bis 2009 soll am Ende der Naturlandschaft der »Drei Schluchten« und in der Nähe der Stadt Yichang eine Talsperre von noch nie da gewesener Größe vollendet sein. Die Gewichtsstaumauer hat eine Höhe von 185 Metern (entsprechend einem 60-stöckigen Hochhaus), eine Länge von 2300 Metern sowie eine Dicke von 300 Metern. Der entstehende Stausee wird sich über 600 Kilometer Länge erstrecken und eine Fläche von 6900 Quadratkilometern bedecken. Insgesamt 26 Turbinen sollen über 1,2 Gigawatt elektrische Energie für die boomende chinesische Wirtschaft liefern.
Können Kanäle über Brücken verlaufen?
Aber ja. Eigentlich ist der Bau einer Brücke, die einen Kanal führt, vom Prinzip her nichts anderes als der Bau einer Straßenbrücke – allerdings ist die Wirkung des fertigen Bauwerkes auf den Betrachter weit spektakulärer. Eine derartige Überführung wurde in Deutschland erstmals im Jahre 1914 beim Bau des Mittellandkanals errichtet: Er überquert die Weser bei Minden auf einer Brücke.
Bei besonders großen Höhendifferenzen werden sogar Schiffsaufzüge eingesetzt, etwa am Elbe-Seitenkanal bei Scharnbeck oder als Teil des Drei-Schluchten-Damms in China.
Wussten sie, dass ...
die höchste Brücke der Welt in Frankreich zu finden ist? Die Fahrbahn auf dem Ende 2004 eingeweihten Viaduc de Millau bei Clermont-Ferrand befindet sich in einer Höhe von etwa 270 Metern über dem Tal des Tarn. Die mit 185 Metern höchste deutsche Brücke führt die Autobahn A 6 bei Schwäbisch Hall über das Kochertal.
die ältesten bekannten Stauanlagen rund 5000 Jahre alt sind? Das Reservoir von Jawa in Jordanien (ca. 3200 v. Chr.) war ein Trinkwasserspeicher, die Talsperre im Wadi Garawi bei Kairo (2600 v. Chr.) diente dem Hochwasserschutz.
der längste Kanal der Welt schon vor 2400 Jahren begonnen wurde? Der chinesische Kaiserkanal verläuft zwischen Peking und dem Gelben Fluss im Norden und der Mündung des Jangtsekiang im Süden. Im 13. Jahrhundert (nach 1700 Jahren Bauzeit) war der Kanal etwa 1800 Kilometer lang.
Lebensfreundliche Nachbarwelt
In den Venus-Wolken könnten exotische Ökosysteme existieren. Neue Raumsonden sollen sie erkunden. von RÜDIGER VAAS Die Entdeckung des Biomarkers Monophosphan in der Venus-Atmosphäre hat wieder die Frage nach möglichem Leben auf unserem Nachbarplaneten aufgeworfen. Kaum bekannt ist, dass diese Frage im modernen...
»Es herrscht Goldgräberstimmung«
Wirksame Naturstoffe stammen häufig aus dem Globalen Süden. Der Biologe Marco Thines spricht im Interview darüber, wie Mensch und Natur vor Biopiraterie geschützt werden sollen – und was das für die Forschung bedeutet. Das Gespräch führte SALOME BERBLINGER Herr Prof. Thines, was ist Biopiraterie? Biopiraterie ist die Nutzung von...