Qualitätsoffensive Holzbrückenbau Förderung der Akzeptanz mit neuer Qualitätsgemeinschaft

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1 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 1 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau Förderung der Akzeptanz mit neuer Qualitätsgemeinschaft Frank Miebach Ingenieurbüro Miebach Lohmar, Deutschland Stellvertretender Vorsitzender Qualitätsgemeinschaft Holzbrückenbau e.v. Bonn, Deutschland

2 2 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 1. Internationale Holzbrückentage 2010

3 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 3 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau Förderung der Akzeptanz mit neuer Qualitätsgemeinschaft Ein Zusammenschluss von Firmen, Ingenieurbüros und Hochschulvertretern, die im Holzbrückenbau aktiv sind, soll ein verbindliches Qualitätsniveau schaffen und will verheißungsvolle Entwicklungen im Sinne der Nachhaltigkeit fördern. 1. Vorgeschichte 1.1. Bedeutende Tradition Der Holzbrückenbau kann besonders im deutschsprachigen Raum auf eine beachtliche Tradition zurückblicken. Noch vor der Industrialisierung zum Ende des 18. Jahrhunderts wurde die Mehrzahl aller Brücken in Holz errichtet. Hierbei gab es sowohl temporäre Bauwerke wie auch dauerhaft konzipierte Exemplare, die Jahrhunderte überdauern konnten. Mit Erfindung des Gussstahls, und später dem Baustahl, dann auch in Verbindung mit Beton, wurden die Holzkonstruktionen zunehmend verdrängt. Eine kurzzeitige Blüte erlebte der Werkstoff ironischer Weise nochmals durch die bahnbrechende Entwicklung im Zuge eines anderen Werkstoffs: die Eisenbahn. Abbildung 1: historische Darstellung Eisenbahnviadukt aus Holz bei Kempten (D) In Europa, aber besonders in den USA, wurden - teils von Auswanderern - kühne Konstruktionen ersonnen und realisiert, die mit über 100m freier Spannweite noch heute beeindrucken. Abbildung 2: historische Darstellung Colossus-Bridge Philadelphia (USA), L=104m

4 4 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 1. Internationale Holzbrückentage 2010 Durch die ausnahmslos stabförmige Verwendung von relativ kurzen Vollhölzern war der Konstruktionsspielraum jedoch sehr begrenzt, so dass die oftmals frei bewitterten und wenig dauerhaften Bauwerke bereitwillig ersetzt wurden. Vor nunmehr Jahren hat es wieder eine Belebung im Bereich Holzbrückenbau gegeben, nachdem die Verleimungstechnologie mit den BSH Trägern neue Konstruktionsprinzipien ermöglichte, aber auch die verstärkte Einfuhr von dauerhafteren Tropenhölzern bescherten einen Aufschwung. Hierbei maß man dem so genannten konstruktiven Holzschutz jedoch anfangs wenig Bedeutung bei Bestandsaufnahme Holzbrücken stellen im allgemeinen Brückenbau heutzutage eine sehr kleine Untergattung dar, und sind meist als Geh- und Radwegbrücken konzipiert. Vorsichtigen Schätzungen zufolge beträgt der Anteil zum Beispiel in Deutschland weniger als 1,0 bis 2,0 Prozent aller Brückenbauwerke. (Quelle: RP Stuttgart). Je geringer jedoch die Spannweite ist besonders bei untergeordneten Bauwerken wie Stegen desto größer ist der Anteil des Werkstoffs Holz. Ein Grund hierfür dürfte neben der günstigen Beschaffung des Materials auch in der leichten Bearbeitbarkeit liegen. Die Einfuhr von recht dauerhaften Tropenhölzern wie Bongossi und Bangkirai hat im Holzbrückenbau in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen, die jedoch überwiegend frei bewittert eingesetzt werden Tendenz In jüngerer Vergangenheit haben sich Schadensfälle vermehrt an den frei bewitterten (Tropen-) Holzkonstruktionen gezeigt, die man sonst für dauerhafter einstufte. Hier fiel dem Umstand eine gewisse Brisanz zu, dass diese Schäden scheinbar nicht direkt von außen durch einfache Sichtprüfung erkennbar waren. Ein dadurch erzeugtes Klima der Verunsicherung hat dazu geführt, dass in zunehmendem Maße von dem Werkstoff Holz Abstand genommen wurde. Erschwerend kommt hinzu, dass es für den Holzbrückenbau bisher keine zentrale Einrichtung gibt, die negative Entwicklungen stoppt und positive Entwicklungen vorantreibt. 2. Ansatz 2.1. Erkenntnis Dass mit aufgetretenen Schadensfällen bei einigen Bauherren ein Vertrauensverlust einhergegangen ist, erscheint verständlich. Mehrere Entwicklungsstufen schienen bisher nötig gewesen zu sein, um Fehler iterativ auszuschliessen. So dürfte es heutzutage Konsens sein und dem Stand der Technik entsprechen, dass frei bewitterte Holzbauteile nicht als dauerhaft gelten können. Trotz neuer Entwicklungen im Bereich des chemischen Holzschutzes beispielsweise auch durch Modifizierung, stellt der konstruktive Holzschutz die sicherste Methode dar. Dies lässt sich am eindruckvollsten mit bis zu 800 Jahren Holzbrücken belegen, die in erster Linie durch den konstruktiven Schutz vor Witterungseinflüssen eine scheinbar unbegrenzte Dauerhaftigkeit aufweisen. Somit beeinflusst das Umgebungsklima ein Holzbauwerk scheinbar kaum, die direkte Bewitterung hingegen sehr.

5 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 5 Hinzu kommt der Umstand, dass Baufehler relativ schnell zu gravierenden Schäden erwachsen. Im Gegensatz zu anderen Werkstoffen steht bei konstruktiven Schäden nur ein kurzer Zeitraum zur Verfügung, um materialspezifische Zersetzungserscheinungen zu verhindern. Dies macht eine deutlich sensiblere Qualität der Ausführung erforderlich Überzeugung Zahlreiche gut geschützte Bauwerke belegen sehr eindrucksvoll, dass der Werkstoff Holz in Punkto Lebensdauer nicht nur seine Daseinsberechtigung hat, sondern vielmehr in einigen Bereichen eine durchaus bessere Alternative zur konventionellen Bauweisen darstellt. Hinsichtlich der geforderten Leistungsparameter im Brückenbau, wie beispielsweise hohe Belastungen, große Spannweiten, ansprechende Ästhetik, schnelle Montage und Langlebigkeit steht der Werkstoff Holz mit guten Argumenten da. Abbildung 3: Beispiel für eine Abdeckung mit Betonplatten Diese erfordern jedoch ein höheres Maß an Präzision, Kenntnis und Akribie bei der Ausführung, als dies im gewöhnlichen Holzbau der Fall ist. Aus diesem Grund scheint ein guter Holzbrückenbau möglich, sofern bestimmte Mindeststandards bei der Planung und Fertigung eingehalten werden. Hierbei gilt der neueste Stand der Technik, der sich in der relativ neu überarbeiteten DIN 1074: für Holzbrücken wiederspiegelt, und als Vorlage für die Ausarbeitung von Standards dient. Abbildung 4: Auszug aus neuer DIN 1074: : geschützte Bauwerke

6 6 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 1. Internationale Holzbrückentage Zielsetzung Mit der Schaffung einer Qualitätsgemeinschaft sollen verbindliche Ziele definiert werden, die nur solide, dauerhafte und auch bewährte Konstruktionen umfassen. Abbildung 5: Logo der neuen QHB 3.1. Gemäß Satzung Die Qualitätsgemeinschaft ist ein freiwilliger Zusammenschluss von Unternehmen und Einzelpersonen, die Holzbrücken planen, herstellen oder einbauen. Ziel der Qualitätsgemeinschaft ist die Förderung des Einsatzes von Holzbrücken. Sie setzt sich daher für den technischen und wirtschaftlichen Fortschritt beim Einsatz von Holzbrücken ein und fördert besonders die anwendungsbezogene Forschung. Sie fördert die Verbreitung von Erfahrung und Erkenntnissen auch durch Veröffentlichungen und Veranstaltungen. Sie vertritt und fördert die Interessen seiner Mitglieder durch Werbung und Öffentlichkeitsarbeit. Sie vertritt die Interessen der Mitglieder bei der Erstellung nationaler und internationaler Regelwerke. Die Qualitätsgemeinschaft unterstützt den Austausch fachlicher und sonstiger Informationen mit und zwischen seinen Mitgliedern und unterrichtet und berät sie in allen Angelegenheiten, die in seinen Zuständigkeitsbereich fallen. Auf fachlichem, insbesondere technischem Gebiet kann die Qualitätsgemeinschaft beratend tätig sein und zu Problemen des Einsatzes und der Verwendung Stellung beziehen. Die Qualitätsgemeinschaft arbeitet bei der Verfolgung ihrer Ziele mit ähnlichen Zwecken dienenden Organisationen zusammen. Zu den Zielen der Qualitätsgemeinschaft gehört die Förderung fachgerechter Leistungen beim Bauen und die Unterstützung qualifizierter Büros und Unternehmen in den relevanten Gewerken. Nicht zu den Aufgaben der Qualitätsgemeinschaft gehören die allgemeine wirtschaftliche und sozialpolitische Betreuung ihrer Mitglieder. Die Qualitätsgemeinschaft darf keine auf einen wirtschaftlichen Geschäftsbetrieb gerichtete Tätigkeit ausüben Umsetzung In Zusammenarbeit sollen gemeinsam mit Vertretern von ausführenden Firmen, Planungsbüros und Hochschulen eine praxisnahe Anleitung für gutes Konstruieren geschaffen werden. Zum einen sollen Standarddetails auch für Kleinstbauwerke verbindlich eingeführt werden, die eine solide Ausführung gewährleisten, und die Dauerhaftigkeit erhöhen.

7 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 7 Zum anderen soll auch der Anteil von Holzbrücken bei größeren Bauwerken erhöht werden. Hier ist ein Dialog mit Entscheidungsträgern der öffentlichen Bauherren erforderlich. Hierzu zählen neben den Bundes- und Landesbehörden auch die Bundesanstalt für Straßenwesen sowie das Eisenbahnbundesamt. Letzt genannte Institution jedoch vorerst nur für bahnüberführende Gehweg- und Straßenbrücken Maßnahmen technisch verbindliche und wirtschaftliche Qualitätsstandards sollen festgelegt werden, unter anderem in Anlehnung an die Richtzeichnungen im Beton- und Straßenbrückenbau. Eine Veröffentlichung soll ähnlich der Informationsdienst Holz Broschuren erfolgen, und kostenfrei im Internet verfügbar gemacht werden. Schaffung eines gemeinsamen Qualitätssiegels / Zertifikats, das die Einhaltung des Qualitätsstandards garantiert. Die noch gemeinsam zu erarbeitende Struktur soll mit einer Fremdüberwachung die Ausführung von Holzbrückenbauten kontrollieren, und somit Objektivität schaffen. Hier ist eine Vorgehensweise wie bei der Herstellung von BSH beabsichtigt, dass durch externe Institute wie MPA überwacht wird. Gemeinsame Koordinierung von weiteren Forschungsaufgaben/ Untersuchungen und neuen Bauweisen. Direkte Ansprache der verantwortlichen Behörden. Hier ist die Einrichtung von Facharbeitsgruppen mit Teilnahme von Behördenvertretern vorgesehen, um so die Erfahrungen und Belange der öffentlichen Hand zu berücksichtigen. Definition von Konzepten zur Steigerung der Lebensdauer und Reduzierung der Unterhaltskosten / Überwachungskonzept; die Bauwerksprüfung soll hier künftig mehr in den Vordergrund treten. Schaffung eines Brückenmanuals als Unterstützung bei der Bauwerksprüfung für Bauherren und Prüfer.Als Vorbild dient ein bereits existierendes Manual der TU Pro Holz Austria, da dort schon alles sehr detailliert enthalten ist. Dies soll mit einer Partnerschaft / Mitgliedschaft dieser Institution geprüft werden. Kernpunkt bleibt jedoch auch hier, vorerst zu klären, welche Prüfmethode von der Qualitätsgemeinschaft als Standard erhoben wird ob beispielsweise ein Ultraschallverfahren denkbar ist, oder nicht. Schaffung eines Prüfstandards (einheitliche Methodik bei Bauwerksprüfung) mit Schulungsangebot für Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 Öffentlichkeitsarbeit mit redaktionellen Beiträgen Zusammenstellung einer Bild / Textbibliothek von bewährten Bauwerken Förderung der Lehre an Hochschulen, so dass vermehrt Vorlesungen bzw. Grundlagen zu Holzbrücken vermittelt werden Hier ist mit Hilfe von involvierten Professoren geeignetes Lehrmaterial zu sammeln und zur Verfügung zu stellen. Als Vorbild dient ein schon existierendes Faltblatt/Leporello, das allgemein für den Holzbau nach DIN 1052:2004 vom HAF erstellt wurden, angeregt. Nachrüstung von alten, unzureichend geschützten Brücken: Die Mitglieder verpflichten sich, Ihre bisherigen eigenen Referenzbauwerke gemäß der neuen DIN 1074: auf Aktualität zu prüfen, und die Bauherren mit Vorschlägen zur Anpassung zu kontaktieren.

8 8 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach 1. Internationale Holzbrückentage 2010 Detailsammlung/ Beispiele Koordinierung Forschung Regelzeichnungen (Vorbild: RIZ) Manual für Bauwerksprüfung Ausführungs- Standards mit Zertifizierung Hochschulvertreter Behördenvertreter QHB Firmen Büro Firmen Büro Firmen Abbildung 6: Struktur der Qualitätsgemeinschaft Holzbrückenbau 4. Potential 4.1. Technologie Der Werkstoff Holz hat in den vergangenen Jahrzehnten viele bedeutsame Entwicklungen beflügelt. So kann in erster Linie die Verleimtechnologie betrachtet werden, die aus Holz ein industriell gefertigtes Produkt hat werden lassen, dass eine kontinuierliche Qualität aufweist, und in nahezu beliebigen Dimensionen herstellbar ist. Des Weiteren versprechen neue Mischbauweisen wie der Holz-Beton Verbundbau eine deutlich vergrößerte Einsetzbarkeit von Holzbrücken, besonders bei hohen Lastanforderungen.

9 Qualitätsoffensive Holzbrückenbau F. Miebach Nachhaltigkeit Die derzeit verstärkt geführte Klimadiskussion wirft ein Schlaglicht auf eine Eigenschaft von Holz, die bisher wie selbstverständlich mitgeliefert wurde: Holz weist eine sehr gute Ökobilanz auf, und wird nachhaltig erzeugt. Zudem speichert der Grund-Werkstoff fast eine Tonne CO² pro m³ Material. Dieser Aspekt dürfte an Bedeutung gewinnen. In diesem Zuge ist eine Kooperation mit einer CO2 Datenbank in Vorbereitung. Zusätzlich wird bei der Verwendung von Tropenhölzern wird auf die Einhaltung des etablierten FSC-Zertifikats geachtet, um so eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder zu garantieren. 5. Aussicht 5.1. Gute Beispiele Neben einigen Großprojekten der jüngeren Vergangenheit soll ein Beispiel symptomatisch hervorgehoben werden: Der Bau von Wildbrücken über Autobahnen in Deutschland. Abbildung 7: Wildbrücke bei Stralsund Pilotprojekt der DEGES Gerade diese Bauwerke zeigen eindrucksvoll, dass zum einen ein Bauherr mit hohen Anforderungen ein Holzbauwerk nach gründlicher Planung errichten ließ, und zum anderen eine attraktive und kostengünstige Verbindung zwischen Natur- und Nachhaltigkeitsgedanken entstanden ist. Somit erwächst die Erkenntnis, dass bei Einhaltung von Qualitäts- und Ausführungsstandards dem Holzbau der Brückenschlag in die Zukunft gelingen wird. Qualitätsgemeinschaft Holzbrückenbau: