Carolabrücke Dresden

Untersuchung der Einsturzursache Zug C 

Am Morgen des 11. September 2024 kam es zum Teileinsturz des Brückenzuges C der Carolabrücke. Das Bauwerk war eine dreizügige Spannbetonbrücke, die in fünf Feldern die Bundesstraße B 170 (Züge A und B) sowie die Straßenbahntrasse (Zug C) über die Elbe führte. Jeder Überbau war als einzelliger Hohlkasten ausgebildet. Mit Ausnahme einer Querverbindung im Bereich von Gelenk II waren die drei Überbauten konstruktiv weitgehend voneinander unabhängig. 

In Längsrichtung war das Bauwerk mit Bündelspanngliedern vorgespannt. Der visuell erfassbare Zustand der Betonoberflächen ließ im Vorfeld keine unmittelbaren Rückschlüsse auf eine verminderte Standsicherheit zu. Dennoch kam es zu einem schlagartigen Versagen des Stützquerschnitts am Strompfeiler D, infolgedessen ein Teil des Überbaus einstürzte. Personen kamen dabei glücklicherweise nicht zu Schaden. 

Unmittelbar nach dem Ereignis wurde mit der systematischen Schadensaufnahme begonnen. Die Erstaufnahme erfolgte mittels Drohnenbefliegung sowie fotografischer Dokumentation, wodurch eine umfassende und beweissichere Erfassung des Schadensbildes gewährleistet wurde. Parallel hierzu begann die Sichtung der verfügbaren Bestandsunterlagen. Eingehende interne und externe Hinweise wurden strukturiert erfasst, geprüft und in die laufenden Untersuchungen integriert. Ergänzend erfolgten Archivrecherchen sowie Gespräche mit ehemals am Bau beteiligten Personen, darunter Bauleiter und der ursprüngliche Entwurfsverfasser. Fachliche Abstimmungen mit externen Sachverständigen dienten der Einordnung spezieller Fragestellungen. 

Die gutachterliche Bearbeitung wurde durch eine umfassende Bestandserfassung vor Ort vertieft. Hierzu zählten die Entnahme und Untersuchung zahlreicher Materialproben sowie die Durchführung zerstörungsfreier und zerstörungsarmer Prüfverfahren zur Ermittlung relevanter Material- und Systemkennwerte. Auf dieser Grundlage konnte das Schadensbild systematisch analysiert und der Einsturzmechanismus schrittweise rekonstruiert werden. 

Für die ganzheitliche Bewertung des Vorfalls wurde zunächst die Entstehungs- und Baugeschichte des Bauwerks aufgearbeitet. Darauf aufbauend erfolgte eine strukturierte Auswertung der vorhandenen Bestandsunterlagen, einschließlich früherer Untersuchungen, Messprogramme und Gutachten. Die Abfolge erforderlicher sowie tatsächlich umgesetzter Erhaltungsmaßnahmen wurde nachvollzogen und in den bauwerksbezogenen Kontext eingeordnet. 

Im weiteren Verlauf wurden potenzielle auslösende Ereignisse sowie das konkrete Versagensgeschehen detailliert untersucht. Einzelne Hypothesen zu möglichen Einsturzursachen wurden formuliert, überprüft und anhand der vorliegenden Untersuchungsergebnisse bewertet. Abschließend wurde eine konsolidierte Einsturztheorie entwickelt, die sich aus den nicht widerlegten Einzelhypothesen zusammensetzt und durch die erhobenen Befunde technisch plausibilisiert werden konnte. 

Schallemissionsmonitoring zur Sicherung der Schiffspassage und der Rückbauarbeiten

Mit dem Teileinsturz stellte sich die Frage nach der Standsicherheit der verbliebenen Brückenzüge A und B. Ein fortschreitender Schädigungsprozess infolge möglicher Spannungsrisskorrosion und Spanndrahtbrüche konnte nicht ausgeschlossen werden. Vor diesem Hintergrund sowie im Hinblick auf die angestrebte (temporäre) Wiederfreigabe der Bundeswasserstraße Elbe für die Schifffahrt wurde ein Schallemissionsmonitoring installiert. Das System diente der Detektion und Lokalisierung von Spanndrahtbrüchen und ermöglichte eine fortlaufende Zustandsbewertung. Die Inbetriebnahme erfolgte am 21. Januar 2025 im Bereich zwischen den Achsen C und D der Züge A und B. 

Zur ingenieurmäßigen Bewertung der Zustandsentwicklung wurden auf Grundlage statischer Berechnungen quantitative Grenzwerte definiert, die als Beurteilungsmaßstab für das Monitoring herangezogen wurden. In Abstimmung mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Dresden wurde ein Warn- und Alarmplan erarbeitet.  

Das Monitoring diente der Sicherung des Schiffsverkehrs sowie der Überwachung des Bauwerks während des Rückbaus.

Rückbau der Brückenzüge A und B

Infolge nachgewiesener Drahtbrüche in den Spanngliedern musste deren vollständiger Rückbau vorbereitet und umgesetzt werden.

MKP übernahm die Planung und ingenieurtechnische Begleitung des Rückbaus. Die Aufgabe bestand darin, unter hohen zeitlichen, statischen und hydraulischen Randbedingungen eine technisch sichere, wirtschaftliche und genehmigungsfähige Lösung zu entwickeln. Es wurde eine umfassende Variantenuntersuchung durchgeführt. Untersucht wurden unter anderem Pontonlösungen, Traggerüstvarianten, der Einsatz von Großkranen, Litzenhebern sowie bodengestützte Systeme. Jede Variante wurde hinsichtlich Tragverhalten, Baugrund, Hydraulik, Bauzeit, Risiken und Eingriffen in den Fließquerschnitt bewertet.

Parallel wurde ein Notsicherungskonzept erstellt. Hierfür wurden zur Entlastung der hoch beanspruchten Bereiche Notunterstützungen geplant. Zusätzlich wurden die geplanten Arbeiten kontinuirlich mittels Schallemissionsmonitoring überwacht. Damit wurde die Voraussetzung für einen sicheren und kontrollierten Rückbau geschaffen.

Auf Basis der durchgeführten Analysen wurde ein konventioneller Rückbau auf temporären Dammschüttungen gewählt. Hierfür wurde ein Konzept für den kontrollierten Teileinsturz der Stromträger erarbeitet. Innerhalb weniger Wochen konnten die Überbauten im Strombereich sowie in den Vorlandbereichen zurückgebaut und der Fließquerschnitt der Elbe wiederhergestellt werden.