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Tiefbau: Bauen am Boden und darunter

Was ist besser: Pflaster oder Asphalt?

In Zeiten der Motorfahrzeuge mit Gummireifen ist Asphalt eindeutig die bessere Wahl. Während heute nur noch aus ästhetischen Gründen oder zur Verkehrsberuhigung Pflaster verlegt wird, wurde die Straßendecke früher üblicherweise geschottert und bestenfalls mit Basalt oder anderen Natursteinen gepflastert. Für die langsamen Pferdefuhrwerke jener Tage waren dies angemessene Straßenbeläge, nicht aber für die viel schnelleren heutigen Motorfahrzeuge, denn gepflasterte Straßen sind viel zu uneben (und damit auch zu laut). Außerdem ist die Haftung von Gummireifen auf (feuchten) Pflastersteinen so gering, dass die Autos in Kurven leicht von der Straße abkommen. Hinzu kommt, dass ein Pflaster arbeitsintensiv von Hand verlegt werden muss und es daher rund zweieinhalbmal so teuer ist, eine Fläche zu pflastern, als sie zu teeren.

Was verbirgt sich unter dem Asphalt?

Grob unterteilt man den Aufbau einer Straße in die Gründung (den Unterbau) und die eigentliche Fahrbahnkonstruktion (den Oberbau), der mit der Decke abschließt. Dabei ist die früher als Verschleißdecke bezeichnete Deckschicht – sie wird entweder auf der Basis von Bitumen oder Beton hergestellt – nur wenige Zentimeter dick; die Höhe aller Schichten zusammen beträgt jedoch etwa einen halben Meter. Solch aufwendige Konstruktionen sind notwendig, um die an der Deckschicht punktförmig angreifenden Kräfte gleichmäßig nach unten abzuleiten. Dadurch wird mit zunehmender Tiefe die Beanspruchung des Straßenuntergrunds immer geringer, so dass die Schichten der Belastung über längere Zeit standhalten kann.

Was unterscheidet Straßen- und Schienentrassen?

In der Struktur gibt es nur geringe Unterschiede: Auch beim Bau von Eisenbahntrassen sind – wie beim Straßenbau – aufwendige Konstruktionen aus Unter- und Oberbau notwendig, um die Stabilität der Bahntrasse zu gewährleisten. Allerdings sind Bahntrassen in Planung und Ausführung wesentlich kostenintensiver, weil die Kurven weniger scharf sein dürfen und die Steigungen geringer ausfallen müssen als bei Straßen. Deshalb findet man bei der Streckenführung einer Eisenbahn wesentlich häufiger Brücken, Dämme und Tunnelbauten als im Straßenbau.

Übrigens: Bei der ICE-Neubaustrecke Köln–Frankfurt wurde erstmals versucht, die neue Trasse mit der parallel laufenden Autobahn zu »bündeln«, um so den Flächenverbrauch zu vermindern und damit die Natur zu schonen. Das hat allerdings den Preis, dass nur der besonders leistungsstarke ICE-3 die verhältnismäßig steilen Teilstücke dieser Strecke mit Höchstgeschwindigkeit bewältigen kann.

Wie gräbt man einen Tunnel?

Im Tunnelbau gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Bauweisen – die offene und die geschlossene. Die geschlossene Bauweise beschränkte den Tunnelbau bis in die Neuzeit auf tragfähigen Fels. Mit der offenen Bauweise sind mit Fertigbauteilen mittlerweile sogar Tunnel »unter Wasser« möglich.

Vor fast zweihundert Jahren wurden erstmals Tunnel in weiches Material gegraben. Bei dem noch heute verbreiteten Schildvortriebverfahren presst man einen über die gesamte Tunnelbreite ragenden Schild in das weiche Erdreich hinein und trägt das darunter liegende Gestein mit gigantischen Meißelköpfen – die übrigens Durchmesser von mehreren Metern haben können – ab. Der Schild erfüllt dabei zwei wichtige Funktionen: Zum einen schützt er die Baustelle vor Steinschlag und Erdrutschen und ermöglicht es zum anderen, den hinter dem Schild entstehenden Tunnel auszubetonieren.

Die neuere offene Bauweise gilt als kostengünstige Alternative, wenn ein Öffnen der Baugrube nach oben keinen großen Mehraufwand verursacht. Die seitlichen Wände der Baugrube müssen dazu durch Spundwände gestützt werden. Im Anschluss daran wird die Grube mit Betonfertigteilen abgedeckt, so dass die Fläche oberhalb der Baustelle wieder nutzbar ist. Der eigentliche Tunnel wird dann in der gedeckelten Grube angelegt.

Liegt die Baugrube im Grundwasser, fungieren die seitlichen Abstützungen gleichzeitig als wasserdichter Trog, eindringendes Wasser wird abgepumpt und die Baugrube auf diese Weise trocken gehalten. In speziellen Fällen, wenn besondere Stabilität der Baugrube erforderlich ist, werden die Wände sogar vereist, um die Sicherheit der Baustelle zu gewährleisten.

Wussten Sie, dass …

das Netz der Überlandstraßen im römischen Reich in seiner Spitzenzeit 80 000 Kilometer umfasste? Zum Vergleich: In Deutschland gibt es heute gut 231 000 Kilometer überörtliche Straßen.

die Straßen der römischen Antike einen völlig überdimensionierten Unterbau aus bis zu sechs Schichten Kies, Steinen und Mörtel hatten? Dafür waren sie aber bis weit in das Mittelalter hinein oft die einzigen ganzjährig nutzbaren Verbindungen.

der längste Eisenbahntunnel der Welt in Japan liegt? Der Seikan-Tunnel verbindet die Inseln Hokkaido und Honshu und misst 53,9 Kilometer.

der längste Straßentunnel der norwegische Lærdalstunnel ist? Der Ende 2000 übergebene Tunnel liegt auf der Strecke Oslo–Bergen und misst 24,5 Kilometer.

der längste deutsche Eisenbahntunnel der Landrückentunnel in Hessen ist? Er liegt auf der ICE-Strecke zwischen Fulda und Würzburg und ist 10,8 Kilometer lang.

der längste deutsche Straßentunnel den thüringischen Rennsteig unterquert? Dieser Teil der A 71 misst 7916 Meter.

Warum sind Straßen so teuer?

Weil eine Straße aus mehreren Schichten besteht, die einzeln nacheinander aufgebracht und maschinell verdichtet werden. Welchen Effekt es hat, wenn auf diesen schichtweisen Aufbau verzichtet wird, zeigen provisorische Straßenstücke, die manchmal zur Umfahrung von Baustellen angelegt werden. Sie bestehen meist nur aus einer Schotterschicht, die mit einer Asphaltdecke (»Teer«) versiegelt wird, und sind schon nach kurzer Zeit tief ausgefahren.

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