Bauen

Das innovative Brückenbauwerk über die B 299 bei Mühlhausen. (Foto: Max Bögl)

25.01.2019

Herausragend, kreativ und innovativ

Zum 10. Mal wurde der Ingenieurpreis der Bayerischen Ingenieurekammer-Bau vergeben

Für ihre herausragende, kreative und innovative Ingenieurleistung wurden drei bayerische Ingenieurbüros mit dem Ingenieurpreis 2019 ausgezeichnet. Bereits zum 10. Mal vergab die Bayerische Ingenieurekammer-Bau den mit insgesamt 10 000 Euro dotierten Preis. Kammerpräsident Norbert Gebbeken und der bayerische Bauminister Hans Reichhart überreichten die Auszeichnung im Rahmen des 27. Bayerischen Ingenieuretags. Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau vergibt alle zwei Jahre den Ingenieurpreis an besonderes herausragende Projekte aus den verschiedenen Fachgebieten von Ingenieuren im Bauwesen.

Platz 1 (5000 Euro) ging an die Max Bögl Stiftung & Co. KG für die Segmentbrücke Bögl, B 299 Mühlhausen.
Über Platz 2 (3000 Euro) konnte sich die Konstruktionsgruppe Bauen AG für den Umbau und die Instandsetzung der Heini-Klopfer-Skiflugschanze in Oberstdorf freuen. MAWO.tech kam mit der Optimierung der Lüftungsanlagen des Terminals 2 am Flughafen München auf den 3. Platz (2000 Euro).

Bei der Beurteilung der eingereichten Objekte standen für die siebenköpfige Jury Originalität und Kreativität, Innovationskraft sowie die Nutzung neuer Technologien im Mittelpunkt.

„Mit dem Ingenieurpreis 2019 würdigt die Kammer innovative technische Ingenieurleistungen. Diese vereinen Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Innovation bei der Planung, Errichtung und Nutzung. Durch den Preis machen wir“, so Gebbeken, „das kreative Potenzial der bayerischen Ingenieurinnen und Ingenieure im Bauwesen für die Öffentlichkeit sichtbar.“

In unmittelbarer Nähe zum Ludwig-Donau-Main-Kanal, den die Bundesingenieurkammer im Juli 2018 als historisches Wahrzeichen der Ingenieurbaukunst in Deutschland auszeichnete, errichten die Brückenbauspezialisten von Max Bögl ein innovatives Brückenbauwerk über die B 299, das gegenüber dem im nahegelegenen Greißelbach erstellten Vorgänger in wesentlichen Punkten weiterentwickelt wurde.

Hochleistungsbeton

Bei der 38 Meter weit gespannten Fertigteilbrücke ersetzen längs- und quervorgespannte Betonfertigteilplatten aus Hochleistungsbeton, die direkt befahren werden, den konventionellen Fahrbahnaufbau aus Abdichtung, Belag und Brückenkappen. Der Überbau der Segmentbrücke gliedert sich in zwei getrennte Tragsysteme. Das Haupttragsystem bilden zwei seriell im Werk hergestellte Verbundfertigteilträger, bestehend aus jeweils einem luftdicht verschweißten Stahlhohlkasten mit integriertem Betonobergurt.

Auf diesen 40 Meter langen und bis zu 80 Tonnen schweren gevouteten Stahlträgern liegen Betonfertigteilplatten aus Hochleistungsbeton auf. In Brückenlängsrichtung sind diese mittels Tellerfedern im Fahrbahnbereich und externen Litzenspanngliedern im Gehwegbereich vorgespannt und werden auf diese Weise zusammengehalten. In die 19 ebenfalls im Werk präzise vorgefertigten Betonfertigteilplatten sind bereits die Fahrbahn sowie die Notgehwege integriert. Da die Segmente unabhängig von den Unterbauten und dem Haupttragsystem sind, ist zudem eine Änderung des Überbaus oder eine Erneuerung des Fahrbahnüberbaus einfach und schnell möglich. Die Trennung des Längs- und Quertragsystems verhindert sonst auftretende Zwängungen in der Fahrbahnplatte und führt somit zu einer rissfreien und dauerhaften Fahrbahnoberfläche.

In der Jury-Begründung heißt es unter anderem: Die Segmentbrücke stellt eine neuartige Fertigteilkonstruktion dar, die einen hohen Vorfertigungsgrad aufweist, sehr kurze Bauzeiten ermöglicht und bei der die Fahrbahnplatte ohne Abdichtung und Belag auskommt. Kennzeichnend ist die klare Trennung des Längstragwerksystems von längs- und quervorgespannten Fahrbahnplatten. Die auf luftdicht verschweißten Stahlhohlkastenträgern aufgelagerten, mittels externer Vorspannung im Gehwegbereich zusammengespannten Fahrbahnplatten können direkt befahren werden und sind problemlos austauschbar. Ergebnis ist eine wartungsarme Brückenkonstruktion, bei der die Vorteile serieller Werksvorfertigung von Bauteilen zum Tragen kommen.

Die Heini-Klopfer-Skiflugschanze ist ein Schanzenbauwerk aus dem Jahre 1973. Hierbei handelt es sich um eine weit auskragende, im Freivorbau hergestellte, vorgespannte Hohlkastenkonstruktion aus Leichtbeton. Der bestehende Schanzentisch wurde komplett rückgebaut und durch eine Brückenkonstruktion als oberstes Ende des Aufsprunghanges mit aufgeständertem neuem Schanzentisch als konstruktive und gestalterische Einheit ersetzt.

Die Brückenkonstruktion ist im hangseitigen Bereich auf Mikropfählen gegründet und wurde als Stahlkonstruktion mit einer oberseitigen, erdüberschütteten Stahlbeton-Verbundplatte hergestellt. Der neue Schanzentisch wurde als Stahl-Fachwerkkonstruktion gerundet ausgeführt.

Charakteristisches Merkmal der Konstruktion sind die V-förmigen Rundstützen. Unter anderem wurde die bestehende Anlaufspur- und Geländerkonstruktion auf dem Anlaufbauwerk vollständig rückgebaut und durch eine neue, der gewünschten Gradiente folgenden, teils aufgeständerten Stahlkonstruktion ersetzt. Aufgrund der elementierten Montage vorgefertigter Bauteile konnte eine äußerst kurze Bauzeit ohne zusätzliche Montagegerüste realisiert werden. So konnte auch den extrem hohen Anforderungen an die Präzision der Unterkonstruktion der schanzentechnischen Aufbauten Rechnung getragen werden.

Minimalinvasiv angepasst

Die Erhaltung von Ingenieurbauwerken und deren Ertüchtigung für weitere Nutzungen sind nach Ansicht der Jury Zukunftsaufgaben. Bei der Heini-Klopfer-Skiflugschanze handelt es sich um ein bayerisches Wahrzeichen der Ingenieurbaukunst, deren Instandsetzung alle Kriterien des Ingenieurbaupreises erfüllt. Die Generalsanierung und der Umbau der bestehenden Schanzenanlage, einer vorgespannten Leichtbeton-Konstruktion aus dem Jahr 1973, erforderten die Entwicklung diverser anspruchsvoller Lösungen.

Im Zuge der Planungen mussten aufwendige Berechnungen auf Basis finiter Elementmodelle mit nichtlinearen Effekten unter höhe-rem Lastniveau durchgeführt werden. Das realisierte Konzept umfasst unter anderem eine umfangreiche Bestandsaufnahme zur Ortung von Spanngliedern, flexible Systeme zur Verankerung im Leichtbeton mit Zustimmungen im Einzelfall. So konnte das bestehende Bauwerk minimalinvasiv und wirtschaftlich den heutigen Anforderungen an Skifluganlagen angepasst werden.

Um den optimalen Anlagenbetrieb schon ab Inbetriebnahme sicherzustellen, wurde im Projekt „Optimierung der Lüftungsanlagen im Terminal 2“ ein digitales Qualitätsmanagement aufgesetzt. Der synavision-Partner MAWO.tech hat das Projekt auf dem digitalen Prüfstand, der weltweit ersten digitalen Betreiber-Plattform für die automatisierte Bewertung von Automationsfunktionen, aufgesetzt und durchgeführt. MAWO.tech erstellte schon während der Konzeption der Maßnahme einen digitalen Zwilling der geplanten Anlagenfunktionen und konnte so während der Umsetzung und Einregulierung frühzeitig diverse Optimierungspotenziale wie unkalibrierte Sensoren, Regelungsverbesserungen und hydraulische Mängel identifizieren.

Neuartig ist die Leistungs- und Funktionsprüfung beliebig komplexer Gebäudetechnik mit hoher Skalierbarkeit durch weitgehende Digitalisierung und in einem extrem kurzen Zeitraum (< 1 Monat), sodass diese bei Neubauten noch vor Abnahme und im Bestand mit minimalen Kosten und zeitlichem Aufwand umgesetzt werden kann.

Das Spezifikations- und Prüfkonzept als digitaler Zwilling der Gebäudefunktionen verknüpft die Möglichkeiten einer individuell gestaltbaren Spezifikation mit kostengünstiger Standardisierung. So kann eine große Zahl von Anlagen in kurzer Zeit mit geringen Kosten und geringem Experteneinsatz geprüft werden.

Für die Jury standen die dem Projekt zugrundeliegende Idee und deren Potenzial für künftige Anwendungen im Vordergrund. Aufgabe war die Optimierung der Lüftungsanlagen im Terminal 2 des Münchner Flughafens auf einem digitalen Prüfstand. Dazu wurde die weltweit erste digitale Betreiber-Plattform für die automatisierte Bewertung von Automationsfunktionen genutzt.

Die Konzeption eines digitalen Zwillings der realen Klimaanlage ermöglicht die Leistungs- und Funktionsprüfung beliebig komplexer Gebäudetechnik mit hoher Skalierbarkeit in einem extrem kurzen Zeitraum. Optimierungen von Anlagen können so getestet und bewertet werden, ohne in den realen Betrieb eingreifen zu müssen. Abschließend erfolgt eine Validierung des digitalen Modells. (Friedrich H. Hettler)

Die umgebaute Heini-Klopfer-Schanze in Oberstdorf. Digitales Qualitätsmanagement - Foto: Eva Bartussek/Grafik: Terminal 2 Gesellschaft mbG & Co OHG)

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