Brückenbau in Dänemark : 3,8 Kilometer über dem Meer: Wie Doka Dänemarks neue Großbrücke formte

Während der 102 Meter hohe Pylon der neuen Brücke in die Höhe wuchs, veränderten sich Querschnitt, Neigung und Anschlussgeometrien fast mit jedem Takt. Zugleich mussten Aussparungen und Hüllrohre für 36 Schrägseile präzise in den Beton integriert werden. Für die Schalung bedeutete das: Ein einheitliches System, das einfach Takt für Takt nach oben klettert, reichte nicht aus.

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Die Brücke verbindet Seeland über die Insel Masnedø mit Falster und ist mit ihren 3.832 Metern nach Öresund- und Großer-Belt-Brücke die drittlängste Brücke des Landes. Ihr rund 24 Meter breiter Querschnitt vereint zwei Fahrspuren, zwei elektrifizierte Eisenbahngleise und einen gemeinsamen Geh- und Radweg. Die Straße ist für 80 km/h ausgelegt, die Bahnstrecke für bis zu 200 km/h, die allerdings erst 2027 in Betrieb geht.

Der zentrale Schifffahrtsbereich besteht aus einer Schrägseilbrücke mit zwei jeweils 160 Meter langen Hauptfeldern, zusammen 320 Meter. Die Durchfahrt darunter ist 160 Meter breit und 26 Meter hoch. Ein einzelner Pylon erhebt sich 102 Meter über den Meeresspiegel und trägt die Hauptfelder über 18 Seilpaare, insgesamt 36 Schrägseile. An beiden Seiten schließen Vorlandbrücken mit zusammen 44 Feldern von jeweils rund 80 Metern an.

Auftraggeber ist das dänische Straßenbauamt Vejdirektoratet, Bauausführender die Storstrøm Bridge Joint Venture mit Itinera als federführendem Unternehmen, die Tragwerksplanung lag unter anderem bei Ramboll. Die Schalungs- und Traggerüsttechnik lieferte Doka, mit einem Projektteam aus Doka Italien, dem lokalen Team vor Ort und dem Global Expertise Center Infrastructure im niederösterreichischen Amstetten.

Aufwendige Geometrie in der Ausführung: Arbeiter montieren und betonieren an den schrägen Bauteilflächen, die hohe Anforderungen an Schalung, Zugang und Baustellenlogistik stellen.Der Pylon ist das zentrale Tragglied der Schrägseilbrücke. Über ihn werden die Kräfte aus dem 320 Meter langen Hauptbereich und den Schrägseilen ins Fundament geleitet. Seine Konstruktion war für die Schalungsplanung besonders anspruchsvoll: sich verändernde Querschnitte, wechselnde Außenabmessungen und Neigungen, integrierte Aussparungen, vorgefertigte Freihaltekörper, Hüllrohre für die Schrägseile und sogenannte Blister-Zonen mit lokalen Verstärkungen und Seilanschlüssen.

Doka kombinierte deshalb zwei Selbstkletterschalungen. Das System SKE100 plus kam dort zum Einsatz, wo hohe Lasten und größere, mehrgeschossige Arbeitsbereiche nötig waren. Das leichtere, kompaktere SKE50 plus übernahm die räumlich eingeschränkten Seiten des Pylons, an denen für große Plattformen kein Platz war. Ein eigens entwickelter Kletterschuh kompensierte dabei die wechselnde Geometrie während des Aufstiegs. Itinera-Projektleiterin Aurelia Penza beschreibt die Anforderung so:

Die Kletterplattformen waren auf mehreren Ebenen angeordnet, wodurch sich unterschiedliche Tätigkeiten zeitlich überlappen ließen: Während auf einer Ebene betoniert oder nachgearbeitet wurde, konnten auf einer anderen bereits Bewehrung und Einbauteile für den nächsten Abschnitt vorbereitet werden. Doka bezeichnet dieses mehrstufige Kletterkonzept als „dual-level rising solution". Eine konkrete Zeitersparnis nennt das Unternehmen dafür nicht.

Der Storstrøm liegt zudem in einem ausgeprägten Windkorridor. Die Plattformen mussten deshalb nicht nur Arbeitslasten tragen, sondern während der gesamten Pylonherstellung auch unter starken, wechselnden Windbedingungen stabil bleiben. Doka setzte dafür auf geschlossene, geschützte Plattformen, breite Treppenzugänge, eine stabile Verbindung mit dem Pylon und leistungsfähige Kletterkonsolen zur Lastabtragung. Konkrete Windgeschwindigkeiten, bis zu denen gearbeitet werden konnte, sind nicht dokumentiert.

Vom Pylon laufen 18 Seilpaare fächerförmig zum Brückendeck, insgesamt 36 Schrägseile mit einem Abstand von rund sieben Metern zueinander. Die zugehörigen Verankerungen und Hüllrohre mussten bereits beim Betonieren millimetergenau in den Pylon integriert werden, die Arbeitsplattformen wurden entsprechend an die stärker gegliederten Bereiche mit Seilkanälen und lokalen Verstärkungen angepasst.

Die Schrägseile bestehen laut Vejdirektoratet aus bis zu 100 einzelnen Litzen. Zusammengenommen erreichen die Kabel eine Länge von rund 300 Kilometern, eine Zahl, die die gesamte Schrägseilkonstruktion betrifft und nicht allein die Doka-Leistung.

Der größte Teil der 3,8 Kilometer langen Brücke besteht nicht aus dem Schrägseilbereich, sondern aus den zwei langen Vorlandbrücken mit zusammen 44 Feldern von jeweils rund 80 Metern. Anders als der Pylon wurden sie überwiegend nicht vor Ort in Ortbeton hergestellt. Die rund 80 Meter langen Überbauabschnitte entstanden aus vorgefertigten Kastenträgerelementen, auch Pfeiler und Pfeilerfundamente nutzten in großem Umfang segmentierte Bauteile. Diese Lösung ermöglichte eine serielle Produktion an Land und reduzierte die Arbeiten über dem Wasser deutlich.

Doka war auch an der Herstellung der Pfeilerköpfe beteiligt, die an Land vorgefertigt wurden, bevor sie zu den Pfeilern im Wasser transportiert und dort montiert wurden. Für die dokumentierten Abschnitte nennt Doka eine Überbaubreite von rund 23,75 Metern, eine Kastenträgerhöhe von etwa 5,62 Metern und Traggerüsthöhen bis rund 6,5 Meter, verteilt auf jeweils drei Abschnitte an Nord- und Südseite mit einer Länge von rund 92,6 Metern.

Für die Betonoberflächen bestanden hohe optische Anforderungen. Doka entwickelte dafür Stahlsonderschalungen, die die Zahl sichtbarer Ankerstellen reduzierten, bei den komplexen Kastenträgergeometrien kamen Top-50-Trägerschalungen mit speziell angefertigten Holzkastenelementen zum Einsatz, unter anderem wegen unterschiedlicher Höhen der Fahrbahnplatte und schräger Stege im Kastenträger.

Im zentralen Bereich mussten die vorgefertigten Überbausegmente mit dem in Ortbeton hergestellten Pylon verbunden werden. Dafür entstanden auskragende Tragwerke, in den Projektunterlagen als „Power Joints" bezeichnet, hoch belastete Verbindungsbereiche zwischen Pylon und auskragendem Brückendeck. Diese Bereiche übertragen die Kräfte zwischen Pylon, Schrägseilen, den beiden 160 Meter langen Hauptfeldern und den anschließenden Fertigteilüberbauten. Doka entwickelte dafür Schalungs- und Traggerüstlösungen, die sich an die komplexen Anschlussgeometrien anpassten und zugleich hohe Lasten aufnehmen mussten.

Nach dem eigentlichen Pylonbau brauchte Itinera am oberen Anschlussbereich eine weitere Arbeitsplattform für die abschließenden Tragwerks- und Seilarbeiten. Doka plante dafür eine maßgeschneiderte Plattform, die mit dem Staxo-100-Traggerüst Ebene für Ebene aufgebaut wurde. Sie ruhte auf vier stationären Konsolen der zuvor eingesetzten Systeme SKE100 plus und SKE50 plus, wobei die bereits vorhandenen Verankerungspunkte aus der Pylonherstellung erneut genutzt wurden. Zwei integrierte Treppentürme erschlossen die Arbeitsbereiche.

Die Verankerungen dienten damit nicht nur einem einzigen Bauzustand: Nach Abschluss der Kletterarbeiten wurden dieselben Punkte für die Plattform der letzten Tragwerksarbeiten weiterverwendet, fest mit dem Pylon verbunden und ausgelegt für Montage und Fixierung der Schrägseile.

Das Bauwerk ist Teil des europäischen Nord-Süd-Korridors zwischen Skandinavien und Mitteleuropa. Die neue zweigleisige Bahnverbindung soll künftig zusätzliche Personen- und Güterzüge aufnehmen, die nach der Fertigstellung des Fehmarnbelt-Tunnels zwischen Dänemark und Deutschland verkehren werden. Die alte Storstrøm-Brücke von 1937 war für diese künftig erwarteten Lasten und Verkehrsmengen nicht mehr ausreichend, obwohl sie ebenfalls Straße und Schiene auf einem Bauwerk vereinte.

Die neue Brücke ist damit funktional ein vorgelagertes Glied der Fehmarnbelt-Verbindung: Der Tunnel überwindet die Meerenge zwischen Dänemark und Deutschland, die Storstrøm-Brücke führt den Straßen- und vor allem den Schienenverkehr weiter nach Norden, gebündelt auf einem einzigen Querschnitt aus Hochgeschwindigkeitsbahn, Straße, Rad- und Fußverkehr.

Für das Gesamtprojekt nennt das dänische Straßenbauamt, einschließlich des geplanten Rückbaus der alten Brücke, Kosten von rund 4,7 Milliarden dänischen Kronen auf Preisbasis 2023, umgerechnet in der Größenordnung von etwa 630 Millionen Euro. Itinera beziffert den Materialeinsatz mit rund 153.000 Kubikmetern Beton, mehr als 43.000 Tonnen Stahl und rund 1,4 Millionen Kubikmetern bewegtem Boden, mehr als 1.000 Beschäftigte aus 27 Nationen waren beteiligt. Diese Zahlen betreffen das Gesamtprojekt, nicht den Doka-Leistungsumfang.

Seit dem 23. März rollt der Straßenverkehr über die neue Brücke, Anfang Juni wurde sie offiziell als Dronning Margrethe II's Bro eingeweiht. Mit der Eröffnung wurde die alte Verbindung von 1937 geschlossen, ihr Rückbau soll schrittweise erfolgen. Welche Teile der bestehenden Unterbauten dabei eventuell erhalten bleiben, wird noch untersucht, eine neue Umweltverträglichkeitsprüfung soll bis Ende 2026 abgeschlossen sein. Der Bahnverkehr über die neue Brücke folgt 2027.