Beton-Kalender 2012: Schwerpunkte - Infrastrukturbau, Befestigungstechnik, Eurocode 2

Von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich Worner

Structures for infrastructure projects involving road and rail are being built locally, regionally and internationally - the Concrete Yearbook provides the necessary know-how for design and planning. Also: Fastenings, EC2 with NA and comments.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Wiley
• Erscheinungsdatum: 8. Aug. 2014
• ISBN: 9783433605486

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Anschriften 1

Anschriften 2

Beiträge früherer JahrgängeBeiträge früherer Jahrgänge

I Infrastruktur und Gesellschaft

1 Paradigmenwechsel und gesellschaftliche Situation

2 (Gesellschaftliche) Anforderungen an Infrastrukturen und deren Risiko-bewertung

3 Mobilität – Lebensraum und Infrastrukturen

4 Verfahren zur Projektrealisierung

5 Literatur

II Mobilitätszentren – Innerstädtische Bahnhofsbauwerke

1 Einleitung

2 Besondere Aspekte der Bemessung und Konstruktion

3 Strukturen und Tragkonzepte

4 Trends und Ausblicke

5 Literatur

III Planung kundenfreundlicher und wirtschaftlicher Parkbauten

1 Allgemeines

2 Verkehrsplanung

3 Tragwerksplanung

4 Dauerhaftigkeit

5 Technischer Ausbau

6 Allgemeiner Ausbau

7 Sicherheit in Parkbauten

8 Literatur

IV Betonstrukturen unter Explosion und Impakt

1 Einleitung

2 Einwirkungen

3 Werkstoffverhalten unter hohen Drücken und hohen Verzerrungsraten

4 Berechnungsverfahren

5 Konstruktive Durchbildung

6 Beispiele

7 Zukünftige Entwicklungen

8 Literatur

V Außergewöhnliche Einwirkungen nach DIN EN 1991-1-7

1 Einführung

2 Gliederung der DIN EN 1991-1-7

3 Anwendungsbereich der DIN EN 1991-1-7

4 Strategien für Außergewöhnliche Einwirkungen

5 Anprall

6 Innenraum-Explosionen

7 Zusammenfassung

8 Literatur

VI Beton

1 Einführung und Definition

2 Ausgangsstoffe

3 Frischbeton und Nachbehandlung

4 Junger Beton

5 Lastunabhängige Verformungen

6 Festigkeit und Verformung von Festbeton

7 Dauerhaftigkeit

8 Selbstverdichtender Beton

9 Sichtbeton

10 Leichtbeton

11 Faserbeton

12 Ultrahochfester Beton

13 Literatur

VII Aktueller Stand der europäischen Regelungen für Befestigungssysteme

1 Einleitung

2 Allgemeines zu ETAGs, CUAPs und ETAs

3 ETAG 001 Leitlinie für Metalldübel zur Verankerung im Beton

4 ETAG 014 Leitlinie für Kunststoffdübel zur Befestigung von Wärmedämm-Verbundsystemen

5 ETAG 020 Leitlinie für Kunststoffdübel als Mehrfachbefestigung von nichttragenden Systemen zur Verankerung im Beton und Mauerwerk

6 ETAG 029 Leitlinie für die europäische technische Zulassung für Injektionsdübel aus Metall zur Verankerung im Mauerwerk

7 CUAP/ETA für Ankerschienen

8 CUAP/ETA für einbetonierte Ankerbolzen

9 CUAP für Setzbolzen

10 Bemessungsverfahren nach CEN/TS 1992-4

11 Schlussbemerkung

12 Literatur

Anhang: Verzeichnis der europäischen technischen Zulassungen für Verankerungen und Befestigungen

VIII Bemessung von Verankerungen in Beton nach CEN/TS 1992-4

1 Einleitung

2 Anwendungsbereich

3 Grundlagen der Bemessung

4 Ableitung der Lasteinwirkungen

5 Nachweis von Dübeln (mechanische Systeme) im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf Basis der Elastizitätstheorie

6 Nachweis von Dübeln (chemische Systeme) im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf Basis der Elastizitätstheorie

7 Nachweis von Kopfbolzen im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf Basis der Elastizitätstheorie

8 Nachweis von Ankerschienen im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf Basis der Elastizitätstheorie

9 Ansatz für die Bemessung von Dübeln und Kopfbolzen nach der Plastizitätstheorie

10 Dauerhaftigkeit

11 Brandbeanspruchung

12 Erdbeben

13 Ausblick

14 Literatur

IX Befestigungstechnik – einbetonierte und eingemörtelte Bewehrungsstäbe sowie Gewindestangen

1 Einleitung

2 Funktionsweise und Anwendungen

3 Tragverhalten eingemörtelter Bewehrungsstäbe und Gewindestangen am Bauteilrand im ungerissenen Beton

4 Aktuelle Bemessungssituation von eingemörtelten Bewehrungs- und Gewindestäben

5 Ausblick – kombinierter Bemessungsansatz

6 Literatur

X Verankerungs- und Bewehrungstechnik

1 Einleitung

2 Besondere Bewehrungselemente

3 Verbindungselemente

4 Vorgefertigte Bewehrungsanschlüsse

5 Elemente zur Querkraftübertragung

6 Biegesteife Verbindungen

7 Literatur

XI Normen und Regelwerke

1 Einleitung

2 Die ÖNORM B 1992-1-1 – Der Österreichische Nationale Anhang zur EN 1992-1-1

3 Technische Regeln des Beton-, Stahlbeton- und Spannbetonbaus

4 Listen und Verzeichnisse

5 Literatur

Stichwortverzeichnis

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Hinweis des Verlages

Die Recherche zum Beton-Kalender ab Jahrgang 1980 steht

im Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

Titelfoto: Berliner Hauptbahnhof

© Deutsche Bahn AG

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

© 2012 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstr. 21, 10245 Berlin, Germany

Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, Vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden.

All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form – by photoprint, microfilm, or any other means – nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publisher.

Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie als solche nicht eigens markiert sind.

ISBN 978-3-433-02989-3

Electronic version available. O-Book ISBN 978-3-433-60102-0

ISSN 0170-4958

Vorwort

Der Beton-Kalender 2012 widmet sich den Themenschwerpunkten des „Infrastrukturbaus, der „Befestigungstechnik und dem „Eurocode 2". Im Teil 1 werden sämtliche Aspekte über die Planung, den Bau und gesellschaftsrelevante Anforderungen von Verkehrsinfrastrukturen dargestellt. Die Mobilitätszentren, insbesondere innerstädtische Bahnhofsbauwerke, werden ausführlich behandelt und dabei interessante Bahnhofsbauten vorgestellt. Teil 2 enthält den aktuellen Stand zu Befestigungstechniken und Verankerungen in Beton sowie Wissenswertes über die neue europäische Vornorm CEN/TS. Eine konsolidierte deutsche Kurzfassung des Eurocode 2 (DIN 1992-1-1 mit NA) mit allen Regelungen für Bauteile und Bauwerke aus Beton- und Stahlbeton wurde speziell für den Beton-Kalender 2012 erarbeitet, damit den Planern, Bauausführenden und Behörden ein praxistaugliches Nachschlagewerk erstmalig zur Verfügung steht.

Im Eingangsbeitrag zum Teil 1 stellt Jan Wörner in einer kritischen Auseinandersetzung mit Infrastruktur und Gesellschaft die teilweisen Gegensätze des Bedarfs an ständig steigender Mobilität und den gleichzeitig vorhandenen gesellschaftlichen Spannungen beim Bau von Infrastrukturen gegenüber. Dabei geht der Beitrag auf aktuelle Großvorhaben, z. B. die neue Landebahn am Flughafen Frankfurt oder den Brenner Basistunnel, ein und beschreibt Maßnahmen, die eine Realisation trotz der Kontroversen ermöglichen.

Konrad Bergmeister, Oliver Fischer, Tobias Nevrly und Conrad Boley behandeln umfassend die Mobilitätszentren – innerstädtische Bahnhofsbauwerke. Weitere Autoren haben zusätzlich ihr Spezialwissen zu diesem Thema eingebracht, wodurch den wichtigsten Aspekten bei der Planung von neuen und der Umplanung von bestehenden Bahnhöfen Rechnung getragen wird. Aktuelle Beispiele von Bahnhofsbauten in Deutschland und Österreich bereichern diesen Beitrag.

Mit der Planung kundenfreundlicher und wirtschaftlicher Parkbauten befasst sich Bernd Beer.

Die jahrelange Erfahrung des Autors ergibt eine ausgewogene Darstellung des aktuellen Wissensstandes mit zahlreichen Planungshilfen.

Norbert Gebbeken, Manfred Keuser, Tobias Linse und Richard Wensauer haben aus vielen Forschungsergebnissen und Praxiserfahrungen ihr Wissen zu stoß- und explosionsgefährdeten Bauelementen zusammengestellt. Neben den stoßartigen Einwirkungen, die durch Explosions-, Detonations- oder Impaktbelastungen entstehen können, wird auch das Werkstoffverhalten unter hohen Drücken und hohen Verzerrungsraten in einer erstmaligen Gesamtheit erfasst. Wertvoll sind die konstruktiven Hinweise zur Durchbildung der Einzelbauteile, der Knotenpunkte und des gesamten Bauwerks.

Die außergewöhnlichen Einwirkungen nach Eurocode 1, DINEN 1991-1-7, hat Claus Kunz bearbeitet. Außergewöhnliche Einwirkungen sind Lasten mit einer geringen Eintrittswahrscheinlichkeit, einer in der Regel kurzen Dauer und mit möglicherweise schwerwiegenden Folgen bis hin zum Versagen des Tragwerks. Im Beitrag wurde auch der nationale Anhang für Deutschland NA:2010-12 eingearbeitet. Spezifisch werden die Anprall-Einwirkungen von Straßenfahrzeugen, Eisenbahnfahrzeugen infolge Entgleisungen, Binnenschiffen, Aufprall von Helikoptern sowie auch Innenraum-Explosionen behandelt.

Harald S. Müller, Hans-Wolf Reinhardt und Udo Wiens haben das Kapitel Beton überarbeitet und aktuelle Forschungsergebnisse und Normenhinweise berücksichtigt. Dieser Grundlagenbeitrag enthält die Zusammensetzung, Herstellung und Nachbehandlung der verschiedenen Betonarten. Bezugnehmend auf die DIN EN 206-1 im Zusammenhang mit dem Eurocode 2 werden die Expositionsklassen und die aus ihnen folgenden Anforderungen an die Betonzusammensetzung beschrieben. Zusätzlich wurde aktuelles Wissen aus der Endfassung des neuen fib Model Code 2011 eingearbeitet.

Themenschwerpunkte von Teil 2 sind die Befestigungstechnik und der Eurocode 2.

Den aktuellen Stand der europäischen Regelungen für Befestigungssysteme beschreibt Georg Feistel. Umfassend werden die europäischen technischen Zulassungen für Metalldübel zur Verankerung in Beton behandelt, die Zusammenhänge für die Bemessung erklärt und die ETAs in einer Übersicht zusammengestellt.

Rainer Mallée, Werner Fuchs und Rolf Eligehausen beschreiben in ihrem Beitrag zur Bemessung von Verankerungen in Beton nach CEN/TS 1992-4 den derzeitigen europäischen Standard. Die CEN/TS regelt die Bemessung von nachträglichen Befestigungen (Dübel) und Einlegeteilen (Kopfbolzen und Ankerschienen) an Bauteilen aus Beton. Detailliert werden sowohl die bemessungsrelevanten Formeln sowie viele praktische Hinweise angeführt.

Ronald Mihala und Konrad Bergmeister bringen im Beitrag Befestigungstechnik – einbetonierte und eingemörtelte Bewehrungsstäbe sowie Gewindestangen den Stand des aktuellen Wissens und der derzeitigen Bemessungsmodelle. Die Unterschiede der Wirkungsmechanismen werden mit aktuellen Forschungsergebnissen erklärt und die verschiedenen Bemessungsmodelle dargelegt. Speziell wird auch auf die aktuelle Bemessungssituation von eingemörtelten Bewehrungsund Gewindestäben auf Basis der DIN 1045 bzw. Eurocode 2, des ACI 318-2 sowie kurz der Verbunddübel nach CEN/TS 1992-4 eingegangen.

Mit der Verankerungs- und Bewehrungstechnik beschäftigt sich Thomas Sippel. Bereits im BetonKalender 2011 wurden die Produktgruppen Betonstahl und Spannstahl von J. Moersch und J. Haßhoff umfassend dargestellt. Die Verbindungsmittel sowie spezielle Befestigungstechniken werden in diesem Beitrag ausführlich behandelt. Neben den Hinweisen zu den bauaufsichtlichen Zulassungen werden die verschiedenen Ausführungsarten und Bemessungsregeln erläutert.

Im Kapitel Normen und Regelwerke von Frank Fingerloos findet man die wichtigsten Normenauszüge zum Eurocode 2 mit ergänzenden Kommentierungen des NA für Österreich von Walter Potucek und Norbert Randl. Zusätzlich wurde eine konsolidierte Kurzfassung des Eurocode 2 (DIN 1992-1-1 mit NA) erarbeitet, die alle Regelungen, die für Bauteile und Bauwerke im üblichen Beton- und Stahlbeton-Hochbau in Deutschland erforderlich sind, enthält. Sämtliche Baunormen und technischen Baubestimmungen für den Beton- und Stahlbetonbau sind tabellarisch zusammengestellt. Auch die Betonnorm DIN EN 206-1 mit DIN 1045 - 2 wurde ebenfalls in konsolidierter Fassung wieder aufgenommen.

Der Beton-Kalender 2012 mit dem Infrastrukturbau, der Befestigungstechnik und dem Eurocode 2 als Schwerpunkte stellt eine Fundgrube für praktisch und wissenschaftlich interessierte Bauingenieure dar. Die Herausgeber wünschen Ihnen viel Freude beim Lesen und Nutzen von Wissenswertem und Praktischem für die tägliche Arbeit.

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister, Wien

Dr.-Ing. Frank Fingerloos, Berlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Johann-Dietrich Wörner, Darmstadt

September 2011

Anschriften

1

Autoren

Beer, Bernd, Dipl.-Ing.

AMP Parking GmbH

Körnerstraße 25

76135 Karlsruhe

Bergmeister, Konrad, Prof. Dipl.-Ing. DDr.

Ingenieurbüro Bergmeister

Peter-Jordan-Straße 113

1180 Wien

Österreich

Boley, Conrad, Univ.-Prof. Dr.-Ing.

Boley Geotechnik

Beratende Ingenieure

Gunzenlehstraße 24

80689 München

Fischer, Oliver, Univ.-Prof. Dr.-Ing.

Technische Universität München

Fakultät für Bauingenieur- und

Vermessungswesen

Theresienstraße 90

80333 München

Gebbeken, Norbert, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.

Universität der Bundeswehr München

Institut für Mechanik und Statik

Werner-Heisenberg-Weg 39

85577 Neubiberg

Keuser, Manfred, Univ.-Prof. Dr.-Ing.

Universität der Bundeswehr München

Institut für Konstruktion und Ingenieurbau

Werner-Heisenberg-Weg 39

85577 Neubiberg

Kunz, Claus, LBDir. Dipl.-Ing.

Bundesanstalt für Wasserbau

Abt. Bautechnik

Kußmaulstraße 17

76187 Karlsruhe

Linse, Tobias, Dipl.-Ing. M. Sc.

Universität der Bundeswehr München

Institut für Konstruktion und Ingenieurbau

Werner-Heisenberg-Weg 39

85577 Neubiberg

Müller, Gerhard, Univ.-Prof. Dr.-Ing.

Technische Universität München

Lehrstuhl für Baumechanik

Arcisstraße 21

80333 München

Müller, Harald S., Univ.-Prof. Dr.-Ing.

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Institut für Massivbau und Baustofftechnologie

76128 Karlsruhe

Nevrly, Tobias, Dipl.-Ing.

Technische Universität München

Fakultät für Bauingenieur- und

Vermessungswesen

Institut für Baustoffe und Konstruktion

Lehrstuhl für Massivbau – MPA BAU

Theresienstraße 90

80333 München

Reinhardt, Hans-Wolf, Prof. Dr.-Ing.

Universität Stuttgart

Institut für Werkstoffe

Pfaffenwaldring 4

70569 Stuttgart

Wensauer, Richard, Dipl.-Ing.

Universität der Bundeswehr München

Institut für Massivbau

Werner-Heisenberg-Weg 39

85577 Neubiberg

Wiens, Udo, Dr.-Ing.

Deutscher Ausschuss für Stahlbeton

Budapester Straße 31

10787 Berlin

Wörner, Johann-Dietrich,

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult.

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

Linder Höhe

51147 Köln

Schriftleitung

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister

Universität für Bodenkultur Wien

Institut für Konstruktiven Ingenieurbau

Peter-Jordan-Straße 82, 1190 Wien

Dr.-Ing. Frank Fingerloos

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.

Kurfürstenstraße 129, 1G785 Berlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult.

Johann-Dietrich Wörner

Technische Universität Darmstadt

Karolinenplatz 5, 64289 Darmstadt

Verlag

Ernst & Sohn

Verlag für Architektur und technische

Wissenschaften GmbH & Co. KG

Rotherstraße 21, 10245 Berlin

www.ernst-und-sohn.de

Anschriften

2

Autoren

Bergmeister, Konrad, Prof. Dipl.-Ing. DDr.

Ingenieurbüro Bergmeister

Peter-Jordan-Straße 113

1180 Wien

Österreich

Eligehausen, Rolf, Prof. Dr.-Ing.

Universität Stuttgart

Institut für Werkstoffe im Bauwesen

Pfaffenwaldring 4

70569 Stuttgart

Feistel, Georg, Dipl.-Ing.

Deutsches Institut für Bautechnik

Kolonnenstraße 30B

10829 Berlin

Fingerloos, Frank, Dr.-Ing.

Deutscher Beton- und Bautechnik Verein E. V.

Kurfürstenstraße 129

10785 Berlin

Fuchs, Werner, Dr.-Ing.

Universität Stuttgart

Institut für Werkstoffe im Bauwesen

Pfaffenwaldring 4

70569 Stuttgart

Mallée, Rainer, Dr.-Ing.

fischerwerke GmbH & Co. KG

Weinhalde 14–18

72178 Waldachtal

Schriftleitung

Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister

Universität für Bodenkultur Wien

Institut für Konstruktiven Ingenieurbau

Peter-Jordan-Straße 82, 1190 Wien

Dr.-Ing. Frank Fingerloos

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.

Kurfürstenstraße 129, 10785 Berlin

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult.

Johann-Dietrich Wörner

Technische Universität Darmstadt

Karolinenplatz 5, 64289 Darmstadt

Mihala, Ronald, Dr.-Ing. Dr. nat. techn.

Hilti Aktiengesellschaft nat. techn.

Fastening & Applications

Feldkircherstraße 100

9494 Schaan

Fürstentum Liechtenstein

Potucek, Walter, Dr.-Ing.

Fachhochschule FH Campus Wien

FB Bauingenieurwesen-Baumanagement

Favoritenstraße 226

1100 Wien

Österreich

Randl, Norbert, Prof. (FH) DI Dr.

Fachhochschule Kärnten

FB Maßiv- und Stahlbau

Villacherstraße 1

9800 Spittal an der Drau

Österreich

Sippel, Thomas M., Dr.-Ing.

Verein zur Förderung und

Entwicklung der Befestigungs-, Bewehrungsund

Faßadentechnik e. V.

Kaiserswerther Straße 137

40474 Düßeldorf

Verlag

Ernst & Sohn

Verlag für Architektur und technische

Wissenschaften GmbH & Co. KG

Rotherstraße 21, 10245 Berlin

www.ernst-und-sohn.de

Beiträge früherer Jahrgänge (1990–2011)

Eine vollständige Liste ist im Internet unter www.ernst-und-sohn.de recherchierbar.

* Ab dem 92. Jahrgang (2003) treten die Bandbezeichnungen 1 und 2 an die Stelle von Teil I und II.

I Infrastruktur und Gesellschaft

Johann-Dietrich Wörner, Darmstadt

1 Paradigmenwechsel und gesellschaftliche Situation

Ingenieure sind üblicherweise konzentriert auf die technische Umsetzung von Projekten und setzen ihre Kompetenz zum Realisieren der optimalen und vor allem sicheren Konstruktion ein. Ein Blick auf die Ereignisse seit dem Bau der Startbahn West am Frankfurter Flughafen zeigt, dass wir uns jetzt und in Zukunft auch um die gesellschaftliche Situation kümmern müssen, wollen wir nicht als reine Rechenknechte verstanden werden. Der Blick zurück in die Zeit seit dem Zweiten Weltkrieg offenbart einen gesellschaftlichen Wandel in Fragen der öffentlichen Beteiligung, der gerade auch bei der Schaffung von Infrastrukturen Bedeutung erlangt. Beispielhaft wird hier die Situation in Deutschland beschrieben:

– Die Zeit nach dem Zweiten Weltkrieg war insbesondere in Deutschland von der Solidarität des Wiederaufbaus geprägt.

– Das folgende „Wirtschaftswunder" Anfang der 60er-Jahre brachte Wohlstand und Vollbeschäftigung.

– Die „68er-Bewegung war eine, insbesondere von der Jugend getragene Protestwelle, die dem gesättigten „Wohlstandsstaat insgesamt kritisch gegenüberstand und am Grundgerüst der bis dahin geltenden gesellschaftlichen Werte (erfolgreich) rüttelte. In zeitlicher Folge entwickelten sich teils radikale Bewegungen, wie die Rote Armee Fraktion, die durch gewalttätige Aktivitäten den Staat und die Gesellschaft zu ändern versuchten.

– Nach dem Abebben der terroristischen Gewalt stabilisierte sich die Gesellschaft unter Berücksichtigung vieler Punkte, die durch die 68er-Bewegung initiiert wurden, z. B. Enthierarchisierung des Hochschulsystems.

– Eine besondere Rolle nahm dann die Solidarisierung in der DDR mit dem bekannten Ausgang der Wiedervereinigung Deutschlands ein. Eine Welle der gesamtdeutschen Begeisterung in der Hoffnung auf „blühende Landschaften" durchzog Deutschland.

– Es folgte Mitte bis Ende der 90er-Jahre eine gewisse Ernüchterung, da einige der politisch geschürten Erwartungen nicht erfüllt werden konnten.

– Zu dieser Zeit entwickelte sich eine Individualisierung, die ihren Höhepunkt in der bundesweiten „Geiz ist geil Schnäppchengesellschaft fand. Angeblich „kostenlose Angebote, „Verkauf zum Einkaufspreis, „Angebote ohne Mehrwertsteuer und ähnliche, gesellschaftlich unvernünftige und volkswirtschaftlich unrealistische Sprüche fanden und finden ein großes Echo in der Bevölkerung. Wer hat welches Produkt zum niedrigsten Preis erworben ist seitdem zum Volkssport geworden.

– Die zunehmende Individualisierung ist auch bei der Akzeptanz des Baus von Infrastrukturen zu beobachten. Während beim Bau der Startbahn West in den 70er-Jahren noch gesamtgesellschaftliche Werte und entsprechende Argumente im Zentrum standen, sind die heutigen Diskussionen sehr viel mehr auf einzelne, negative Wirkungen konzentriert, denen man durch Protest begegnet. Dieser Protest verschärft sich umso mehr, desto weniger sich der Einzelne informiert fühlt.

Die Veränderung der Gesellschaft muss bei der Planung und dem Bau von Infrastrukturen in zunehmendem Maße berücksichtigt werden. Dabei sollte die Auseinandersetzung und die offene Kommunikation nicht als „Risiko", sondern als Chance verstanden werden: Die Proteste haben, insbesondere durch die Beteiligung von Fachleuten verschiedenster Fachrichtungen, mittlerweile eine Qualität erreicht, die bei richtiger Berücksichtigung eine Hilfe für die Planer, die Genehmigungsinstanzen und die Ausführenden sein kann. Die Veränderung der Gesellschaft umfasst sowohl die Frage relevanter Risiken [1] als auch die prinzipielle Akzeptanz von Infrastrukturen [2]. Hoffnungen [3] und Sorgen [4] werden in der Öffentlichkeit je nach Thema entsprechend positioniert.

2 (Gesellschaftliche) Anforderungen an Infrastrukturen und deren Risikobewertung

Unsere hochindustrialisierte, wohlhabende Gesellschaft ist in großem Maße von Infrastrukturen abhängig. Die Anforderungen des Einzelnen hinsichtlich Mobilität, Kommunikation, Energie, Komfort etc. sind in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich gewachsen und haben aus Wünschen Ansprüche, aber auch Abhängigkeiten generiert. In der Folge haben sich auch das tägliche Leben und die zugehörigen Erwartungen und Gewohnheiten verändert: Ununterbrochene Versorgung mit elektrischer Energie, rasche Verkehrsmöglichkeiten, umfassende Kommunikation mit unbe- grenztem, zeit- und ortsunabhängigen Zugriff auf Daten sind nur einige der individuellen Aspekte; wirtschaftliche Interessen und gesellschaftliche Punkte ergänzen den Anforderungskatalog.

Aus einer ursprünglich allein auf die Faszination technischer Lösungen (z. B. Erfindung des Automobils) gerichteten Arbeit ist ein Viereck der Anforderungen geworden (Bild 1).

Unter „Technik" ist die gesamte technische Realisierung einschließlich technisch zu gewährleistender Ansprüche wie die unterbrechungsfreie Versorgung zu verstehen. Ökonomie soll die wirtschaftlichen Aspekte beschreiben und umfasst z. B. die von der Gesellschaft für die jeweilige Nutzung akzeptierten Kosten.

Mit dem steigenden, allgemeinen Umweltbewusstsein ist auch die Berücksichtigung von ökologischen Aspekten bei Infrastrukturmaßnahmen verbunden, die in Bild 1 unter „Ökologie" zusammengefasst sind.

Schließlich hat sich, nicht erst seit dem Bau der Startbahn West am Frankfurter Flughafen, gezeigt, dass die Akzeptanz durch die „Gesellschaft an Bedeutung gewinnt. Zuletzt waren es die Proteste gegen „Stuttgart 21, die Fehmarnbeltquerung und gegen die Hochleistungsstrecke Lyon–Turin im Susa-Tal, die überregional zur Kenntnis genommen wurden.

Neben der allgemeinen gesellschaftlichen Akzeptanz von Infrastrukturen haben die verschiedenen Katastrophen der letzten Jahrzehnte, allen voran die Tsunamis und ihre Folgen bei Fukushima, einen weiteren Punkt offenbart, der in der bisherigen Ingenieurpraxis nicht ausreichend berücksichtigt wurde. Zentraler Aspekt der Frage der Akzeptanz ist das Risiko, dessen Bedeutung mittlerweile viele Bereiche des täglichen Lebens betrifft, dessen jeweilige fachspezifische Definition sehr unterschiedlich festgelegt ist [4, 5].

Bild 1. Aspekte bei der Realisierung von Infrastrukturmaßnahmen

Alle bisherigen sicherheitstheoretischen Überlegungen im Bauwesen und anderen technischen Bereichen basierten indirekt auf der Annahme, dass man durch entsprechende Begrenzung des Risikos auf ein „akzeptables" Maß den gesellschaftlichen Anforderungen genügen könne. Risiko wurde dabei mit der Gleichung

beschrieben, mit

Im Bauwesen wurde üblicherweise eine Trennung durchgeführt, indem man die maximale Versagenswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit der Schadensbedeutung (keine Gefahr für Menschenleben – Gefahr für Menschenleben und wirtschaftliche Folgen – große Gefahr für Öffentlichkeit) um jeweils eine Zehnerpotenz unterschiedlich ansetzte und den Schadensumfang ansonsten allenfalls durch Konstruktionshinweise beschränkte [6, 7] (Bild 2).

Als Konsequenz dieser Vorgaben wird bei schadensumfangsunabhängiger Versagenswahrscheinlichkeit mit zunehmendem Schadensumfang eine Zunahme des Risikos „akzeptiert" (Bild 3).

Die Erfahrung und Beobachtung der gesellschaftlichen Reaktionen nach verschiedenen Katastrophen zeigt, dass der Mensch die Höhe des akzeptablen Risikos von subjektiven Überlegungen abhängig macht.

Situationen, in denen der Einzelne glaubt, selbst Einfluss auf das Ereignis nehmen zu können, werden weit unkritischer betrachtet als Situationen, in denen man sich ausgeliefert fühlt. Beispiele sind das Autofahren oder Risikosportarten auf der einen und Flugzeugfliegen oder Vogelgrippe auf der anderen Seite. Auch die Frage des persönlich erwarteten Vorteils durch den jeweiligen Vorgang spielt eine Rolle, wie das Beispiel „an der Tankstelle selbst tanken" gut dokumentiert: Obwohl die Gefahren beim Selbsttanken, Krebs durch Einatmen der Dämpfe und Explosionsgefahr, hinlänglich bekannt sind, hat es sich durchgesetzt, da der Einzelne den Preisvorteil über die Gefährdung positioniert.

Die Nichtlinearität der Abhängigkeit des „gefühlten" Risikos vom Schadensumfang lässt sich ebenfalls leicht an ausgewählten Beispielen nachvollziehen: Die gesellschaftliche Betroffenheit nach Unfällen wie dem ICE-Unglück in Eschede mit 101 Toten im Vergleich zu einzelnen Todesfällen im Straßenverkehr (derzeit alle zwei Stunden ein Toter auf Deutschlands Straßen) lässt erkennen, dass die obige Gleichung modifiziert werden muss (Bild 4.)

Bild 2. Zusammenhang zwischen Versagenswahrscheinlichkeit, Schadensumfang und Schadensbedeutung in den Regelwerken des Bauwesens

Bild 3. Abhängigkeit des Risikos vom Schadensumfang bei unterschiedlichen Vorgaben für die Versagenswahrscheinlichkeit

Dieser gesellschaftlichen Realität kann durch entsprechende Annahmen Rechnung getragen werden:

Bild 4. Vergleich des üblichen Ansatzes für Risiko mit dem gesellschaftlich akzeptierten Risiko (qualitativ)

mit

Für das Bauwesen sind k1 und k2 zu 1,0 zu wählen. Da in der Regel nicht über die direkte Berechnung des Risikos, sondern lediglich mit Sicherheitsfaktoren gearbeitet wird, ist auf der Basis bisheriger Rechenannahmen die modifizierte Versagenswahrscheinlichkeit zur Bestimmung der Sicherheitsfaktoren wie folgt definiert:

mit

Bild 5. Korrekturfaktor Xs zur Berücksichtigung großer Schäden (qualitativ)

Wie die Beispiele der Kernkraftwerksunfälle Tschernobyl und Fukushima gezeigt haben, gibt es Szenarien, die von der Gesellschaft, oder zumindest großen Teilen der Gesellschaft, nicht mehr akzeptiert werden. Ein Teil der Begründung für dieses, aus rechnerischer Sicht „unlogische Verhalten, liegt in der Tatsache, dass in der Öffentlichkeit der Begriff Restrisiko mit „unmöglich gleichgesetzt wurde. Die Argumentation, dass Situationen eintraten, die nicht Teil der Auslegung waren, änderte die gesellschaftliche Beurteilung nur marginal. Eine Betrachtung mit der o. g. Systematik würde zwar einen ersten Schritt in Richtung der psychologischen Beurteilung bedeuten, das Problem der Nichtakzeptanz ist damit jedoch noch nicht gelöst. Der ingenieurtechnische Weg in diese Richtung ist die ausführliche Betrachtung möglicher Szenarien, sowohl auf der Einwirkungs- als auch der Widerstandsseite. Wer aber hätte vor dem terroristischen Angriff auf die Zwillingstürme des World Trade Centers ein entsprechendes Szenario als Grundlage der Bemessung angesetzt und wäre der Bauherr bereit gewesen, die dann zwangsläufig höheren Kosten zu tragen? Ist es überhaupt möglich, die Szenarien mit ausreichender Wahrscheinlichkeit vollumfänglich zu erfassen? Die Natur ist da noch der einfachste Einfluss, da die verschiedenen Naturereignisse wie Stürme, Erdbeben, Vulkanausbrüche und Tsunamis in Abhängigkeit des jeweiligen Ortes und unter Berücksichtigung langer Zeitreihen einigermaßen erfasst werden können. Allein der Lastfall „Terrorismus" ist nicht quantifizierbar, zu kriminell, skrupellos und unberechenbar sind die Aktivitäten.

Die beste Kompatibilität zwischen rechnerischer Situation und gesellschaftlicher Beurteilung wäre sicherlich zu erreichen, wenn die Größe des möglicherweise eintretenden Schadens auf ein Maß begrenzt wird, das die Gesellschaft offensichtlich akzeptiert. Dies ist in vielen Bauwerken mit begrenzten Maßnahmen erreichbar, hat aber auch Einfluss auf die maximale Größe.

Hier gilt es, einen gesellschaftlichen Konsens zu etablieren, um den Bedarf und die jeweilige Infrastruktur aufeinander, unter Berücksichtigung der regionalen Bedingungen abzustimmen.

3 Mobilität – Lebensraum und Infrastrukturen

3.1 Mobilität und Wohlstand

Das menschliche Leben ist – schon nach dem alten griechischen Philosophen Aristoteles – Bewegung. Bewegung findet in Form von Veränderung und Entwicklung statt, aber auch, in dem der Mensch sich von einem Ort zum anderen bewegen kann. In der Geschichte derMenschheit hatte noch keine Generation der Menschen so viele Möglichkeiten der Mobilität wie unsere, zumindest in quantitativer Hinsicht. Die moderne Form der Mobilität ist geprägt von der Wirtschaftsdynamik, die immer mehr und Neues will und die im Menschen Bedürfnisse weckt.

Mobilität ist ein historisch gewachsenes, bedeutendes anthropologisches Verhalten, in dem sich die menschliche Freiheit hinsichtlich des eigenen Lebensraumes äußert. Die Mobilität bedeutet für den Menschen nicht bloß die Möglichkeit, sich von einem zum anderen Ort zu bewegen, sondern sie ist weit mehr eine Art Unabhängigkeit gegenüber einem spezifischen Habitat: Durch Kultur und Technologien können wir von einem zum anderen gehen, können wir uns an das Habitat anpassen und oft das Habitat an uns selbst anpassen.

Mobilität und Wohlstand sind zwei Begriffe, die nicht nur miteinander zusammenhängen, sondern sich gegenseitig bedingen. Mehr Mobilität hat mehr Wohlstand zur Folge, mehr Wohlstand impliziert mehr Mobilität. Obwohl dieser Zusammenhang nahezu unwidersprochen ist, ist zu klären, ob er auch für die Zukunft gilt.

Im 20. Jahrhundert wurde ein Qualitätssprung in derMobilität gemacht, die sich im 21. Jahrhundert noch intensiver weiterzuentwickeln scheint. Heute lässt die „Reise um die Welt in 80 Tagen" von Jules Verne unsere Bevölkerung nur mehr lächeln, so sehr ist die Mobilitätsrealität gewachsen. Durch die Kommunikationsmittel wurde ein weltumspannendes Netzwerk der Verbindungen geschaffen. Orte auf allen Kontinenten können nahezu beliebig erreicht werden; die Möglichkeit des Fahrens mit einem Auto gehört zum Alltag der Menschen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts hat sich die Anzahl der Autos verzehnfacht, von 70 auf 700 Millionen. Die Widersprüchlichkeit besteht aber darin, dass der Mensch zwar mobiler und die ganze Welt binnen kürzester Zeit erreichbar geworden ist, doch zugleich sind negative Effekte wie sozialer und gesundheitlicher Stress und Umweltschäden zu beobachten.

Europa wächst mit der Mobilität seiner Bewohner zusammen. Die vernetzten Transportwege verbinden die Staaten; sie sind ein Standortfaktor für eine wettbewerbsfähige Wirtschaft, die aber verantwortlich in einem Kontext mit dem Lebensraum und dem Menschen stehen müssen.

Der Mensch muss erst lernen, mit dieser neu gewonnenen Freiheit, der nahezu beliebig bestimmbaren Mobilität, umzugehen. Deshalb ist es notwendig, die Mobilität mit bestimmten Rahmenbedingungen zu organisieren, damit der Arbeits- und Lebensraum auch für die nächsten Generationen erhalten bleibt.

3.2 Nachhaltige Mobilitätsgestaltung

Die Unausgewogenheiten zwischen den Verkehrsträgern, die Überlastungen der Straßen und Städte sowie die Umweltbelastungen werden mittlerweile als eine der zentralen Herausforderungen für die europäische Verkehrspolitik angesehen.

Die Kapazitäten im Verkehr werden nach individuellen Bedürfnissen in Anspruch genommen. Neben betrieblichen und organisatorischen Maßnahmen sind auch „sanfte" Mobilitätsmaßnahmen wichtig, um Verkehrsteilnehmer zu motivieren, sich für umweltverträgliche Alternativen zu entscheiden.

Für Gemeinden sind hierfür fachbezogene Informationen und Hilfestellungen bedeutsam, wie die Themen Mobilität, Verkehrswachstum und negative Auswirkungen des Verkehrs innerhalb der Gemeinden behandelt bzw. Lösungsansätze gefunden werden können. Für schulische Institutionen bedeutet dies, für die verschiedenen Interessen zu sensibilisieren und die Problembereiche des Mobilitätsverhaltens zu verdeutlichen. Ausgeprägte Verhaltensmuster, die über Jahrzehnte hinweg praktiziert bzw. eingeprägt wurden, sind nur schwer zu beeinflussen. Daher müssen Rahmenbedingungen verbessert, Zusammenhänge aufgezeigt, Überzeugungsarbeit geleistet und Einsichten gefördert werden.

Mobilität soll ein integrativer Bestandteil einer nachhaltigen Umwelt-, Wirtschafts- und Stadtentwicklungspolitik sein, wo neben dem Verkehr auch die Bereiche Wasser, Altlasten, Landwirtschaft, Lärm, Natur- und Grünräume einbezogen werden sollten, um eine starke Reduktion der CO2-Emissionen zu erzielen.

Die Verhaltensweisen von heute bestimmen den Lebensraum von morgen! Das betrifft einerseits das Mobilitätsverhalten und die Lebensgewohnheiten und andererseits die natürlichen Ressourcen sowie die natürlichen und landschaftlichen Räume.

3.3 Lebensraum

Als eine der grundlegenden Aufgaben jeder Entwicklung bzw. jeden Fortschritts wird der verantwortungsbewusste Umgang mit dem Lebensraum angesehen. Demnach müssen auch die Technik und der Bau von neuen Infrastrukturen integrativ in einem kausalen Zusammenhang zwischen Landschaft, Naturräumen und Menschen gesehen werden. Denn gerade in Bezug auf den technischen Fortschritt bedarf es der konstruktiven Kritik und der kritischen Analyse, um jedwede, mit der Technik einhergehende Veränderung als gewinn- oder verlustbringend wahrnehmen zu können.

Seit der Renaissance haben Technik und Wissenschaft den westlichen Gesellschaften die Tür zur Zukunft und zu utopischen Entwürfen geöffnet. Man sah im technischen Fortschritt Vorteile, welche Möglichkeiten für überdimensionale, individuelle Freiheiten boten.

Doch mittlerweile hat diese Fortschrittsdynamik hochambivalente Züge angenommen und ist von Ängsten oder Zweifeln überlagert worden. Heute stellt der technische Fortschritt keine Utopie mehr dar, sondern eine erwartete und wirtschaftlich geforderte Notwendigkeit. Dieser Umstand hat das Verhältnis der Menschen zur Zukunft gerade im Aufbruch zur Informations- oder Wissensgesellschaft grundlegend verändert. Die Bevölkerung beginnt zunehmend, die negativen Aspekte des technischen Fortschritts wahrzunehmen und dessen Ausmaß, vor allem im Umweltbereich, zu erkennen. Die Überwindung der Natur durch die Technik wird zunehmend hinterfragt und kritisiert, weil mit ihr Beeinträchtigungen des Lebensraums und der Lebensqualität der Bevölkerung einhergehen können.

Spätestens um 1970 konnte in vielen westlichen Ländern eine gestiegene Sensibilität seitens der Bevölkerung hinsichtlich einiger technischer Projekte und Infrastrukturen beobachtet werden. Der Umweltschutz wurde integrativ in die Betrachtungsweise aufgenommen und erlangte beträchtliche Popularität.

Der Wert unserer Lebenswelt, also der Welt, in der wir geboren wurden und in der wir sterben werden, ist heute im gesellschaftlichen Bewusstsein weithin verschüttet. Je radikaler die Technik in das Leben und die Zukunft der Menschheit eingreift, umso dringender wird diese Neuorientierung. Die Technik muss nachhaltig und menschenorientiert eingesetzt werden, damit der Lebensraum geschützt, gepflegt und kultiviert wird. Es bedarf daher einer Infrastruktur und Technik, die sich als dem Menschen und der Erde verpflichtete Kultur begreift.

3.4 Infrastrukturen

Die Bandbreite der von der Gesellschaft „geforderten" Infrastrukturen ist groß. Im Bereich der baulichen Konstruktionen sind insbesondere zu nennen:

– Straßen, Tunnel, Brücken;

– Eisenbahn-, U-Bahn-, S-Bahn-Bauwerke;

– Flughäfen;

– Wasserversorgung und Abwasserbehandlungsanlagen;

– Energiebauwerke (Kraftwerke, Lager, Netze).

Die im Abschnitt 2 angesprochenen Überlegungen zur Schadensbegrenzung sind für die aufgelisteten Infrastrukturen höchst unterschiedlich und bedürfen der spezifischen Betrachtung.

4 Verfahren zur Projektrealisierung

4.1 Allgemeines

Neben den rein technischen Fragestellungen, verbunden mit gesellschaftlichen Bewertungen des Risikos ist die Etablierung von großen Infrastrukturmaßnahmen auch ohne besonderes Risikopotenzial immer häufiger mit Protesten verbunden. Der Bau von Umgehungsstraßen, Flughäfen, Windenergieanlagen, Brücken und Bahnhöfen regt den Widerstand aus ganz unterschiedlichen Interessenslagen an. Während in der Vergangenheit die Bürgerinteressen allenfalls in entsprechenden Anhörungen gehört und im Rahmen des Genehmigungsverfahrens berücksichtigt wurden, wird immer mehr Beteiligung gefordert, die unmittelbar auf das Projekt Einfluss nimmt.

4.2 Kommunikation

Für alle Ingenieurbauprojekte mit einer Öffentlichkeitsrelevanz hat die Kommunikation nahezu eine gleichbedeutende Rolle wie die Ingenieurarbeit (Aussage des TEN-1 Koordinators Pat Cox bei einer internationalen Konferenz über die TEN-Projekte im September 2010 in Berlin). Beispielsweise wird die Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit beim Brenner Basistunnel erwähnt. Unterschiedlich in der Art aber stets transparent in den Inhalten wurde versucht, auf den verschiedenen Ebenen das Projekt zu kommunizieren:

Bereits wahrend der Erarbeitung des Einreichprojekts und des Umweltverträglichkeitsprojekts wurden öffentliche Veranstaltungen entlang der Tunneltrasse abgehalten. In jeder Ortschaft, bei vielen Vereinen und Organisationen sowie auch vor politischen Gremien wurden sowohl die technischen, verkehrspolitischen als auch die ökologischen und genehmigungsrelevanten Themen besprochen.

Das Einzelindividuum wird teilweise durch zu technische Informationen überbelastet. Nach der Erkenntnis, dass auch beim Brenner Basistunnel die verkehrspolitischen Mechanismen insbesondere durch die Vernetzung mit mehreren Eisenbahnen (DB, ÖBB, RFI) und verschiedenen Regionen (5 Länder zwischen München und Verona) zu wenig entwickelt waren, wurde eine Brenner Corridor Platform geschaffen. Dort arbeiten in 10 Arbeitsgruppen die verschiedenen Partner der Eisenbahnen, der Länder, der Ministerien und der Interessensgruppen mit, um konkrete Schritte der Umsetzung voranzutreiben. Spezifisch wurde bereits ein zwischenstaatliches Rahmenabkommen mit konkreten Maßnahmen unterzeichnet.

An den jeweiligen Enden der über 64 km langen zukünftig unterirdischen Hochleistungseisenbahn wurden Infozentren eröffnet. Dort können sämtliche Projektinformationen erhalten und auch Anfragen gestellt werden. Mehr als 20.000 Besucher haben im Jahr 2010 beispielsweise das Infozentrum zum BBT am Innsbrucker Bahnhof besucht. Beide Infozentren sind an den Wochentagen zugänglich und mit Fachpersonal besetzt. Von diesen Zentren aus können auch Tunnelbesuche organisiert werden und direkte Informationen über das Projekt sowie über den gesamten TEN-Korridor Berlin–Palermo gewonnen werden.

Im Jahresrhythmus werden Tage der offenen Baustellen veranstaltet. Dort kann die Bevölkerung die Baustellen besichtigen und direkt einen Einblick in den Tunnelbau gewinnen. Bei diesen offenen Tunneltagen werden die Geologie entlang der Tunnelstrecke gezeigt und Mineralien vom Tunnelausbruch zum Mitnehmen bereit gestellt, Von fachkundigen Mitarbeitern der BBT SE werden die Besucher in den Tunnel geführt, die Baumaschinen erklärt und Auskünfte über den Basistunnel sowie über den Verkehrskorridor gegeben. An solchen Tagen besuchen im Durchschnitt 3000 Personen (vielfach Familien mit Kindern) die Baustellen; mehr Besucher können logistisch nicht abgewickelt werden.

Auch das Verfassen von Beiträgen in lokalen Zeitungen, die wissenschaftliche Bearbeitung der verschiedenen Themen ist wichtig. Damit kann das Projekt erklärt und das Potenzial eines Infrastrukturprojekts herausgearbeitet werden.

In Zusammenarbeit mit Universitäten wurde ein entsprechender Rahmenvertrag zur Kooperation abgeschlossen, nach dem Diplom- und Facharbeiten bis zur Dissertation verfasst werden können.

Zusätzlich wird jährlich im Rahmen der Messe „Viatec" der BrennerCongress abgehalten. Dort wird der aktuelle Projektstand des Basistunnels und der Zulaufstrecken präsentiert sowie aktuelle Themen zum Tunnelbau und zum Projektmanagement in einer zweisprachigen und multikulturellen Umgebung diskutiert.

Ein wichtiges Medium ist auch das Internet.

Auch beim Brenner Basistunnel gab es Zeiten mit wenig Information und Kommunikation. Es ist dann nachträglich sehr schwierig, solche Defizite aufzuholen. Zusammengefasst sind folgende Elemente bei der Kommunikation eines Infrastrukturprojektes sinnvoll:

– direkte Information der Bevölkerung durch Vorträge und Diskussionen,

– Schaffung eines offenen Forums für alle Partner und Interessen (Plattform),

– kontinuierliche transparente Informationen in Zeitungen und Medien,

– organisierte Besuche von ähnlichen Projekten und Diskussionen,

– wissenschaftliche Bearbeitung von Themen in einem Netzwerk mit Universitäten,

– wissenschaftliche Publikationen, Seminare und eventuell Kongresse.

Nach diesen wichtigen Schritten zur Projektkommunikation müssen aber auch Lehren gezogen und wo sinnvoll Projektänderungen vorgenommen werden!

4.3 Mediationsprozesse

In diesem Zusammenhang werden zunehmend Mediationsprozesse implementiert, die die Beteiligung unterschiedlichster Interessen aufnehmen und im besten Fall nicht zu einer Kompromisslösung, sondern zu einem Konsens unter Berücksichtigung der verschiedenen Vorstellungen führen.

Das typischste Beispiel für einen erfolgreichen Mediationsprozess ist das fiktive „Orangen"-Beispiel: Zwei Menschen streiten sich um eine Orange. Die triviale, konservative Lösung liegt in der Halbierung der Orange, sodass jeder 50% seines Wunsches erfüllt bekommt. Es wird also ein klassischer Kompromiss erreicht. Bei der Mediation geht nun dem eigentlichen Lösungsvorschlag eine differenzierte Analyse der Interessen und Wünsche voraus. Wenn sich herausstellt, dass sich die Wünsche tatsächlich nicht widersprechen, kann die Suche nach einer Lösung beginnen. Im besten Fall möchte der eine das Fruchtfleisch essen und der andere die Orangenschale wegen der enthaltenen Öle nutzen. Jetzt ist der Weg zur Lösung offensichtlich, beide erhalten 100% ihrer Wünsche erfüllt.

Dieser sicherlich theoretisch optimale Fall ist von der Praxis häufig genug nicht so weit entfernt, wie man zunächst annehmen wird. Gerade am aktuellen Beispiel der Auseinandersetzungen über den Umbau des Stuttgarter Hauptbahnhofs kann diese These unterstützt werden: In der öffentlichen Darstellung wird vereinfacht von S21-Gegnern und S21-Befürwortern gesprochen, obwohl eine genauere Analyse der Argumente und Meinungen ein Bild zeichnet, das im Nachhinein durchaus den Weg in ein Mediationsergebnis möglich erscheinen lässt: Die Befürworter argumentieren z. B. mit schnelleren Verbindungen und Nutzbarmachung von erheblichen Flächen durch die Verlagerung der Gleise in den Untergrund. Die Gegner stellen sich nicht gegen diese Argumente, sondern benennen die Gefährdung des Schlossparks, die Grundwassersituation, die Belastung während der Bauzeit und die Frage der Kosten als wesentliche Punkte. Der Streit um die Leistungsfähigkeit soll an dieser Stelle zwar benannt werden, ist aber lediglich ein kleines Detail, das sich erstens schnell klären und zweitens, falls erwünscht, durch bauliche Maßnahmen beherrschen lässt. Trotz der offensichtlich optimalen Voraussetzung für eine Mediation wurde dieses Instrument in Stuttgart nicht genutzt; stattdessen setzte man lange auf die Annahme, dass die Einhaltung der rechtsstaatlichen Genehmigungsschritte ausreichend sein würde. Als die Auseinandersetzungen eskalierten, etablierte man seitens der Landesregierung einen Schlichtungsprozess, in dem versucht werden sollte, die gegensätzlichen Auffassungen in Kompromissen aufgehen zu lassen. Dieser Weg führte zwar vorübergehend zu einer Beruhigung und Deeskalation, die nachhaltige Wirkung kann erst später beurteilt werden.

Beim Bau der neuen Landebahn des Frankfurter Flughafens wurde ein weit umfangreicherer Weg der Beteiligung beschritten, der bis heute beispielgebend ist. Auch hier wurden nicht alle Erwartungen erfüllt. Kurz nach der öffentlich formulierten Forderung nach Erweiterung des Flughafens wurde von der hessischen Landesregierung ein Mediationsverfahren eingeleitet, um die Beteiligung der Region und der Betroffenen sicherzustellen. Im Rahmen des Mediationsverfahrens wurden die verschiedenen Wünsche und Vorstellungen analysiert. So ist offensichtlich, dass die Ausbaugegner ganz konkrete Sorgen wie Lärm, Gesundheitsbelastungen und Fragen des Umweltschutzes äußerten, während der Flughafen und die Luftverkehrsgesellschaft an zentraler Stelle für eine Anhebung der Kapazität des Flughafens argumentierten. Entgegen einiger Erwartungen stand am Ende des fast zweijährigen Prozesses ein Mediationspaket fest, das den Ausbau (Optimierung und neue Landebahn) mit Maßnahmen des Schutzes (Anti-Lärm-Pakt und Nachtflugverbot) untrennbar miteinander verband. Damit waren wesentliche Vorgaben für die Formulierung eines Landesentwicklungsplans und den Antrag auf Planfeststellung formuliert. Die Etablierung eines regionalen Dialogforums diente der Sicherstellung des Mediationsergebnisses während der Phase der formalen Verfahren. In umfangreichen Gutachten wurden verschiedene Aspekte untersucht und eingebracht. Nach der Planfeststellung wurde der Dialog erneut reformiert, um begleitend in großer Runde verschiedene Aspekte, wie den aktiven und passiven Lärmschutz, zu entwickeln und offene Fragen, wie den Zusammenhang zwischen Lärm und Lärmwirkung, zu klären.

Die Beteiligung und formalen Verfahren entsprechend den Frankfurter Erfahrungen (Bild 6).

Beteiligung ersetzt also nicht die formalen Verfahren, sondern begleitet und beeinflusst diese. Die frühzeitige Realisierung von Beteiligung kann zu einer Projektveränderung führen, die dann im besten Fall mit einer größeren Akzeptanz für das Projekt einhergeht.

Beteiligung kann und darf jedoch nicht die Rechtssicherheit von Genehmigungsentscheidungen infrage stellen, da der Antragsteller, gleichgültig ob privat oder öffentlich, einen Anspruch auf eine verlässliche, rechtsverbindliche Entscheidung haben muss. Ein besonderes Problem liegt in der langen Verfahrensdauer: Wenn Infrastrukturen über zehn Jahre von der Planung bis zur Realisierung brauchen, ist der gesellschaftliche Wandel, der sich während dieser Zeit vollzieht, häufig nicht vorhersehbar.

Um die Zukunft zu sichern, müssen die Ingenieure – namentlich die Bauingenieure – ihr Selbstverständnis als reine Techniker modifizieren und sich als Akteure verstehen, die die gesellschaftlichen Veränderungen antizipieren und mitgestalten.

Bild 6. Formale Verfahren und Beteiligung am Beispiel Frankfurter Flughafen

5 Literatur

[1] Gigerenzer, G.: Jedes Volk hat seine eigenen Ängste. Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 29.5.2011.

[2] acatech: Akzeptanz von Technik und Infrastrukturen, Anmerkungen zu einem aktuellen gesellschaftlichen Problem. acatech Bezieht Position – Nr. 9, Springerverlag 2011.

[3] Fischermann, T.; von Randow, G.: Rettet uns die Technik? Die Zeit, 16.6.2011.

[4] „Risiko", Die Zeit 2011.

[5] Schrogl, K.-U. et al.: Threats, Risks and Sustainability – Answers by Space. Springer Verlag Wien, New-York, 2009.

[6] Hosser, D.: Tragfähigkeit und Zuverlässigkeit von Stahlbetondruckgliedern. Mitteilungen aus dem Institut für Massivbau der Technischen Hochschule Darmstadt, Heft 28, Ernst & Sohn, 1978.

[7] Fachnormenausschuss Bau im Deutschen Normenausschuss: Grundlagen für die Festlegung von Sicherheitsanforderungen für bauliche Anlagen, 1977.

II Mobilitätszentren – Innerstädtische Bahnhofsbauwerke

Konrad Bergmeister, Wien

Oliver Fischer, München

Tobias Nevrly, München

Conrad Boley, München

Unter Mitarbeit von:

Judith Engel

Stefan Franz

Hartmut Freystein

Ulrich Gerhaher

Bernhard Gössler

Karl-Johann Hartig

Franziska Herzog

Raimund Hilber

Andreas Jähring

Daniel Kinz

Martin Kreienbaum

Dominik Meyer

Martin Muncke

Gerhard Müller

Boris Podrecca

Alexander Putz

Christine Rybakowski

Albert Scheller

Walter Streit

Josef Taferner

Norbert Vogt

Michael Wieser

1 Einleitung

Bahnhöfe und Mobilität – zwei Begriffe, die sich kaum trennen lassen und die auch historisch stets eng verknüpft waren. So wurde erst mit dem Bau von Bahnnetzen und der Errichtung der zugehörigen Bahnhofsbauwerke ab dem ausgehenden 19. Jahrhundert für die breite Bevölkerung die Möglichkeit geschaffen, sicher, vergleichsweise kostengünstig und – auch über größere Strecken – zeitlich planbar zu reisen. Auch waren erst mit der Bahn ein effektiver Transport und die flächendeckende Verteilung größerer Gütermengen möglich. Bahnhöfe sind zudem als zentraler Punkt für Ankunft und Abschied auch emotional stark belegt, sie prägen als große dominante und oft architektonisch anspruchsvoll gestaltete Bauwerke das Stadtbild, stehen in zentraler Lage und sind meist bereits seit mehr als 100 Jahren integraler Bestandteil der Stadt und ihrer Entwicklung. So haben sich Städte vielfach erst durch die Bahnanbindung und ausgehend von den Bahnhöfen entsprechend entwickelt.

Im Zuge der sich später bietenden Möglichkeiten des Individualverkehrs (PKW, LKW) und auch durch die verstärkte Einrichtung von Flugverbindungen war das „Mobilitätsmonopol in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts nicht mehr vorhanden, der Personen- und Güterverkehr verlagerte sich, die Bahn und ihre Bahnhofsbauwerke wurden vielfach vernachlässigt und auch das nähere Umfeld von Bahnhöfen war in den meisten Städten tendenziell negativ geprägt. Erst mit der um 1980 einsetzenden internationalen Entwicklung moderner Hochgeschwindigkeitszüge (u. a. ICE, TGV, Shinkansen), dem Bau von schnellen direkten Städteverbindungen und aufgrund des mittlerweile sehr dichten Individualverkehrs auf Straßen (häufige Stausituationen) wurde eine „Renaissance des schienengebundenen Verkehrs eingeläutet. Diese Tendenz wurde durch die Öffnung nach Osten und das Zusammenwachsen von Europa weiter verstärkt und auch der Güterverkehr wird zunehmend auf den umweltfreundlicheren Verkehrsträger Schiene verlagert. Darüber hinaus gewinnen regionale Bahnverbindungen durch die verstärkte Ansiedlung der Bevölkerung im Umland größerer Städte und den beruflich bedingten Pendelverkehr zunehmende Bedeutung.

Um diesen Bedarf zu decken, entstehen und entstanden neue Bahntrassen mit zugehörigen Bahnhöfen. Vorhandene Bauwerke werden im Hinblick auf aktuelle Anforderungen zu modernen Mobilitätszentren um- und ausgebaut; neben den meist durch die Architektur geprägten anspruchsvollen komplexen Tragstrukturen ergeben sich dabei für den Ingenieur aufgrund des i. d. R. dichten Bauwerksbestandes und der erforderlichen Anbindung an vorhandene Verkehrssysteme (z. B. U- und S-Bahnen) besondere Herausforderungen. Zudem bringt der zur Reduktion des innerstädtischen Flächenverbrauchs (Umnutzung vorhandener Bahnanlagen) und Erhöhung der Leistungsfähigkeit in einigen Städten erfolgende Umbau bestehender Kopfbahnhöfe in tiefliegende Durchgangsbahnhöfe weitergehende konstruktive Fragestellungen mit sich (Beispiele: City-Tunnel Malmö (s. Abschn. 3.2.2), City-Tunnel Leipzig (s. Abschn. 3.3.1), oder auch Stuttgart 21). Schließlich sind gerade beim Bauen in sensiblen innerstädtischen Bereichen Themen wie Lärm, Schwingungen und Erschütterungen und deren weitestgehende Reduktion ganz wesentlich; und – wie die jüngste Entwicklung zeigt, erfordert die Planung und Realisierung vor allem großer Bauprojekte von den Ingenieuren neben technischen, wirtschaftlichen oder rechtlichen Kompetenzen zunehmend einen ganzheitlichen Ansatz sowie vielfältige interdisziplinäre und kommunikative Fähigkeiten, u. a. im Hinblick auf eine sinnvolle Einbindung von Bevölkerung und Interessengruppen in relevante Entscheidungsprozesse (siehe z. B. auch [55]). Darüber hinaus zeigt sich vor allem beim Bauen im Bestand und bei komplexen Bahnhofsbauwerken, z. B. in Tieflage, dass die Erarbeitung technisch, baulogostisch und wirtschaftlich optimierter Lösungen (z. B. im Hinblick auf intelligente Bauphasen und innovative konstruktive Details) die enge Zusammenarbeit planender und ausführender Ingenieure erfordert. Leider wird dies bei öffentlichen Bauvorhaben durch die derzeitigen juristischen Randbedingungen zur Beauftragung von Nebenangeboten sehr erschwert; im Sinne der Förderung innovativer Ansätze und des Strebens nach der ganzheitlich besten Lösung wäre es auch aus volkswirtschaftlichen Gründen wünschenswert, wieder konsequent auf einen Innovations- und Qualitätswettbewerb zu setzen und entsprechend sinnvolle rechtliche Rahmenbedingungen zu formulieren, sodass bei der Vergabe – unabhängig vom „billigsten" Angebot – eine dahingehende Wertung einfach möglich ist. (s. auch [56]). Anderenfalls besteht nicht zuletzt auch die Gefahr, dass wir mittelfristig im internationalen Vergleich die Vorteile einbüßen, die wir im deutschsprachigen Raum durch die Tradition der Vergabe mit Qualitätskriterien von Planung und Ausführung im technischen Wettbewerb (noch) besitzen.

Der vorliegende Beitrag „Mobilitätszentren – Innerstädtische Bahnhofsbauwerke" stellt das aktuelle Wissen zum Neu- und Umbau von Bahnhöfen dar und gewinnt durch die Ausführungen über in Planung und Bau befindliche sowie bereits realisierte Projekte eine besondere Attraktivität. Um das komplexe Gesamtthema einschließlich relevanter Randbereiche möglichst umfassend und in entsprechender Tiefe im Detail darzustellen, wurden in einzelnen Fachkapiteln zusätzliche Koautoren eingebunden. Diese sind bei den jeweiligen Unterabschnitten angegeben.

Nach Einordnung der Thematik und einer allgemeinen Diskussion besonderer Aspekte der Bemessung und Konstruktion werden im Hauptabschnitt 3 konkrete aktuelle Bahnhofsprojekte mit den entsprechenden allgemeinen und tragwerksbezogenen Randbedingungen sowie den gewählten konzeptionellen, bautechnischen und statisch konstruktiven Lösungskonzepten vorgestellt; der Abschnitt gliedert sich in oberirdische (3.1) und unterirdische Bahnhöfe (3.2) sowie das Bauen im Bestand (3.3). Dabei werden sowohl städtebauliche und architektonische Gesichtspunkte diskutiert als auch ausführlich die Konstruktion vorgestellt und besondere Fragestellungen bei der Modellbildung, Berechnung und Bemessung sowie bei der Entwicklung wichtiger Detaillösungen erläutert. Dadurch erhält der Leser ein umfassendes Bild vom Entwurf über die Planung und konstruktive Durchbildung bis hin zur bautechnischen Umsetzung einschließlich wesentlicher Bauabläufe und komplexer Bauzustände mit zugehörigen Baubehelfen; insbesondere werden bei tiefliegenden Bahnhöfen und allgemein beim Bauen im Bestand auch besondere Fragestellungen z. B. zur Anbindung an und Berücksichtigung von bestehenden Verkehrssystemen sowie zur Boden-Bauwerks-Interaktion aufgezeigt. Ein ausführlicher Beitrag zum immer wichtigeren Themenkreis der Schwingungen und Erschütterungen und möglicher Maßnahmen zur Verminderung rundet den Gesamtbeitrag ab.

Die Verfasser bedanken sich bei der Deutschen Bahn AG und der Österreichischen Bundesbahn für die gewährte Unterstützung und vielfältigen Hinweise sowie für die Überlassung bzw. die Genehmigung der Verwendung von Bildern und Grafiken.

1.1 Entwicklung der Mobilität

Im 20. Jahrhundert wurde ein Qualitätssprung in der Mobilität vollzogen, die sich im 21. Jahrhundert noch intensiver weiterzuentwickeln scheint.

Heute lässt die „Reise um die Welt in 80 Tagen von Jules Vernes unsere Bevölkerung nur mehr lächeln, so sehr ist in der letzten Zeit die Mobilität gewachsen. Durch die Kommunikationsmittel wurde ein weltumspannendes Netzwerk der Verbindungen geschaffen. Orte auf allen Kontinenten können nahezu beliebig erreicht werden; die Möglichkeit des Fahrens mit einem Auto gehört zum Alltag der Menschen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts hat sich die Anzahl der Autos verzehnfacht, von 70 auf 700 Millionen. Die Widersprüchlichkeit besteht aber darin, dass der Mensch zwar mobiler und die ganze Welt binnen kürzester Zeit greifbarer geworden ist, doch büßt er dieses „Gut mit seinem Wohlbefinden, sozialem Stress und Umweltschäden ein.

Doch ist Mobilität nicht ein gesellschaftliches Grundbedürfnis? Europa wächst mit der Mobilität seiner Bewohner zusammen. Die vernetzten Transportwege verbinden die Staaten; sie sind ein Standortfaktor für eine wettbewerbsfähige Wirtschaft, die aber verantwortlich in einem Kontext mit dem Lebensraum und dem Menschen stehen müssen.

Deshalb ist es notwendig, die Mobilität mit bestimmten Rahmenbedingungen zu organisieren, damit der Arbeits- und Lebensraum auch für die nächsten Generationen erhalten bleibt. Es ist davon auszugehen, dass aufgrund der ökologischen Sensibilität in vielen Teilen Europas die Kostendifferenz zwischen Straßen- und Schienenverkehr steigen und die Bahn wesentlich attraktiver wird. Daher kommt den Bahnhöfen als Mobilitätszentren im innerstädtischen Bereich eine immer größere Bedeutung zu.

In den ursprünglichen 15 Staaten der Europäischen Union verteilt sich nach Schöpf [106] die Verkehrsbelastung im Güterverkehr zu 81% auf die Straße, 13% auf die Schiene und 6% auf die Binnenschifffahrt. Die Aufteilung ist in den einzelnen Ländern sehr unterschiedlich. Wesentlich bei allen Transportarten sind die Logistik bzw. die Umschlagskonzepte, damit die Güter ökonomisch und auch ökologisch effizient transportiert werden.

Das Wissen über die externen Kosten der Verkehrsträger ist für das Verständnis zur Organisation der Mobilität von wesentlicher Bedeutung. Eine, von den Universitäten Karlsruhe und Zürich durchgeführte Studie über die externen Kosten im Verkehrsbereich kam zum Ergebnis, dass sich die externen Kosten des Verkehrs in Europa mit den 15 Mitgliedsstaaten (Bezugsjahr 2002) – ohne Staukosten – auf etwa 500 Milliarden Euro pro Jahr belaufen. Die Straße allein verursacht etwa 90% der gesamten externen Kosten. Ohne Berücksichtigung der Staukosten entfallen etwa 60% auf den Pkw, 30% auf den Straßengüterverkehr, gefolgt vom Luftverkehr mit 5%, der Binnenschifffahrt 3%, während die Schiene nur 2% ausmacht. Zwei Drittel der externen Umweltkosten entfallen auf den Personenverkehr, ein Drittel auf den Güterverkehr.

Im europäischen Kontext wird versucht, eine Verlagerung auf umweltfreundlichere Verkehrsträger, insbesondere bei längeren Strecken, in Ballungsgebieten und überlasteten Korridoren, zu erreichen. Diese Ziele sollen durch eine Liberalisierung und Öffnung des Schienenmarktes, optimierte Intermodalität und Interoperabilität, einer Verbesserung des Dienstleistungsangebots auf der Schiene, einem Ausbau des TEN-Netzes auch durch finanzielle Gemeinschaftszuschüsse der EU und durch die Unterstützung der Koordinatoren; Investitionen in Terminals, Rollmaterial und Verladeeinrichtungen. Global gesehen kommt aber der Verlagerung des Schwerverkehrs von der Straße auf die Schiene eine besondere Bedeutung zu. Dazu sind wirksame rahmenpolitische Veränderungen und Logistikzentren, wie Terminals, Bahnhöfe und intermodale Mobilitätsknotenpunkte notwendig.

1.2 Entstehung der Eisenbahn und der Bahnhöfe

Die neuen Bahnhöfe sind Mobilitätszentren und damit Verkehrsdrehscheiben für den Fern- und Regionalverkehr, für den öffentlichen Personennahverkehr und den nicht motorisierten Verkehr. Aus diesem Grunde werden viele Bahnhöfe insbesondere im städtischen Umfeld modernisiert und städtebaulich neu eingebunden. Durch die historische Betrachtung der Eisenbahn erfahren wir, dass die Transportwege und später die Schienenverbindungen den Städten immer schon wichtige Impulse für deren Entwicklungen gaben.

Die Eisenbahn bildet ein lineares Transportsystem, das sich erst aufgrund verschiedener Erfindungen entwickeln konnte. So war die Erfindung des Rades, die Erzeugung von Eisen und Stahl, die Herstellung von Schienen und die Erfindung der Dampfmaschine eine unabdingbare Voraussetzung. Die Vorläufer der heutigen Schienen waren Spurrillen in antiken Straßen, die den Fahrzeugen eine gewisse Führung ermöglichten. Die ersten künstlich angelegten Rillen entstanden bereits in der Jungsteinzeit vor mehr als 4.000 Jahren in Steinbrüchen des alten ägyptischen Reiches und bei den Griechen. Auch die römischen Baumeister arbeiteten auf zahlreichen Römerstraßen Rillen aus der gepflasterten Oberfläche heraus. Gegen Ende des Mittelalters wurden die ersten Schienen erfunden, deren Entstehung vermutlich auf die Bergwerke zurückgeht, wo schwere Lasten transportiert werden mussten. Die ersten Gleise wurden aus Hartholz gefertigt. Im Laufe des 18. Jahrhunderts erlebte die Schienentechnik eine Weiterentwicklung. Der Engländer Ralph Allen erfand in den 1730er-Jahren den einseitigen Spurkranz, der die Wagen sicher auf dem Gleis führte. Ab 1770 wurde Holz als Material für den Schienenbau durch Eisen verdrängt. Mit der Erfindung der Dampfmaschine im Jahre 1712 durch Thomas Newcomen und ihrer Weiterentwicklung durch James Watt und Richard Trevithick wurde versucht, diese auch zum Fahrzeugantrieb zu nutzen. Im Jahre 1784 konzipierte Trevithick die erste Dampflokomotive in Südwales, die im Jahre 1814 von Ingenieur Stephenson realisiert wurde. Als 1821 der Bau einer pferdebetriebenen „tramroad" zwischen Stockton und Darlington in England genehmigt wurde, schlug Stephenson vor, die Bahn mit eisernen Schienen als „Railway zu bauen. Eine erste Strecke dieser „Stockton and Darlington Railway mit einer Länge von neun Meilen wurde am 27. September 1825 mit der Fahrt der Lokomotive „Nr. 1" eröffnet. Erstmals wurden hier auch Personen mit einer Lokomotive befördert. Das war der Beginn des Personentransports auf der Schiene. Im Bereich des Gütertransports wurden die Waren mit Schiffen oder mit Pferden transportiert. Ab dem 19. Jahrhundert wurden erste Überlegungen angestellt, den bis dahin vorangetriebenen Bau von Kanälen zu den Hauptflüssen zur Ermöglichung der Schifffahrt durch Eisenbahnen zu ersetzen. So schrieb Erzherzog Johann 1825 an den Grafen Sarau: „Die Eisenbahnen sind es, durch welchen man am schnellsten und wohlfeilsten (. ..) zum Ziele kommen kann (..), was eine Verbindung zwischen Triest und (…) Hamburg (…) erheischet, dass tätig an die Ausführungen der so wichtigen Verbindung zwischen der Donau und Triest handangelegt wurde" [133].

Mit der zunehmenden Industrialisierung und der Erweiterung von Städten schaffte die Eisenbahn neue Standortkriterien für die Städte. Zu den Bahnhöfen wurden Straßenbahnen und Straßen gebaut; die Bahnhöfe wurden nicht nur aus betriebstechnischer Sicht Empfangsgebäude von Personen und Umlagerungsflächen von Waren, sondern Drehscheibe der Mobilität von Personen und Waren. In Deutschland, Österreich und der Schweiz gibt es etwa 6.000 Bahnhöfe, bei denen in den letzten zwei Jahrzehnten Umgestaltungen und Neubauten vorgenommen wurden. Heute bilden die Bahnhöfe das Mobilitätszentrum einer Stadt, weshalb in vielen europäischen Städten im Rahmen von sog. Bahnhofsoffensiven, nicht nur die betriebliche Funktionalität verbessert, sondern auch die architektonische und ästhetische Gebäudequalität geschaffen wurde. Mehr als 2.000 Bahnhöfe wurden nur in Deutschland umgebaut. Darunter wurden herausragende Konstruktionen entwickelt und architektonische Akzente geschaffen, wie der 1998 sanierte Leipziger Hauptbahnhof oder der gerade zum „Bahnhof des Jahres gewählte Hauptbahnhof Darmstadt (Modernisierung 2002). Viele Bahnhofsgebäude werden auch an private Investoren oder öffentliche Verwaltungen verkauft. So erfahren viele Bahnhofsbauten einen Umbau, wo Einkaufszentren, aber auch Kulturund Museumsgebäude entstehen, wie beispielsweise der Hamburger Bahnhof in Berlin, der seit 1996 „Museum für Gegenwart ist.

In Österreich werden im Rahmen der „ÖBB Bahnhofsoffensive" bis 2016 insgesamt 100 Bahnhöfe und Haltestellen der ÖBB runderneuert oder komplett neu gebaut. Die Investitionen dafür betragen rund 3 Milliarden Euro. Ein Großteil dieses ehrgeizigen Projekts ist derzeit im Bau oder wurde bereits erfolgreich abgeschlossen. Aushängeschild der Bahnhofsoffensive ist der Hauptbahnhof Wien (s. Abschn. 3.1.2). Knapp 900 Mio. Euro werden allein in die Bahn-Infrastruktur und die Verkehrsstation investiert. Außerdem werden der Wiener Westbahnhof für 180 Mio. Euro und der Hauptbahnhof Salzburg für 220 Mio. Euro umgebaut.

In der Schweiz gibt es etwa 1800 Bahnhöfe. In den Jahren 2003–2005 wurde ein SBB Corporate Design zur Erneuerung von 620 Bahnhofsbauwerken geschaffen [17].

Bahnhofsbauten sind durch die großen Spannweiten und oft durch eine anspruchsvolle Architektur besondere Ingenieurbauleistungen. Die ersten großen Bahnhofsbauten entstanden mit der beginnenden Industrialisierung, wo der Stahlbau einen großen Aufschwung erlebte. Die Bahnsteighallen wurden mit Fachwerken oder Tonnengewölben aus Stahl hergestellt.

Heute dominiert neben Stahl und vorgespannten Betontragwerken für die Struktur, vor allem Glas statt Naturstein im Fassadenbau.

Der 2006 eröffnete Berliner Hauptbahnhof ist der wichtigste Bahnhofsneubau Deutschlands. Der funktional als Turmbahnhof (ein Bahnhof mit übereinander liegenden Verkehrsebenen) ausgeführte Bau Meinhard von Gerkans steht auch stellvertretend für den Wandel der Netzstruktur.

Um- und Neubauten von Bahnhöfen stehen aber auch in der öffentlichen Aufmerksamkeit; so gehen seit Herbst 2010 wegen des geplante Neubaus des Stuttgarter Bahnhofs Bürger auf die Straße, um den Umbau des 1928 eröffneten Kopfbahnhofs zu verteidigen. Ein wichtiges Lernbeispiel für die Ingenieurwelt ist „Stuttgart 21" allemal: Die Infrastrukturen und Bauwerke müssen nicht nur ästhetisch und funktional gut geplant, sondern auch transparent kommuniziert werden!

Bei Neubauten konnte vor allem durch Architekturwettbewerbe eine neue Architektur geschaffen werden, wobei vielfach auch eine städtebauliche Neuorganisation vorgenommen wurde. Damit bildete sich und entsteht in vielen europäischen Städten im Bahnhofsbereich eine neue Baukultur der Bahnhöfe [77].

Bild 1. Dianabad in Wien, Vorbild für die großen Bahnhofshallen – Projekt: Karl von Etzel

Bild 2. Berliner Hauptbahnhof (Foto: © Deutsche Bahn AG)

Ende der 80er-Jahre wurde die Idee für die Transeuropäischen Netzwerke – Trans European Networks (TEN) – geboren. Die Europäische Kommission versuchte die Entwicklung von notwendigen Infrastrukturen für den freien Personen-, Waren und Dienstleistungsverkehr zu ordnen. Im Rahmen der Strategie für Wachstum, Beschäftigung, soziale Kohäsion, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit sollte die bessere Verbindung, Vernetzung und Koordination der europäischen Infrastrukturen einen erheblichen Beitrag leisten. So verabschiedete die Kommission 1990 den ersten Maßnahmenplan für das Konzept der Transeuropäischen Netzwerke für Verkehr, Energie und Telekommunikation. Eine eigens dafür eingerichtete Arbeitsgruppe erarbeitete 1993 unter dem Vorsitz von Henning Christophersen, dem damaligen Vizepräsidenten der Europäischen Kommission, eine Liste mit 34 prioritären Verkehrsprojekten. Im Jahr 1994 stimmte der Europäische Rat in Essen dieser Liste von Christophersen weitgehend zu. Die Europäische Kommission verabschiedete 1996 Leitlinien, welche die Ziele und Prioritäten verschiedener TENs definieren und Projekte von allgemeinem Interesse beinhalten. Im Jahr 2001 wurden diese Richtlinien erweitert, um auch die Hafeninfrastruktur, See- und Binnenhäfen und intermodale Terminals mit einzubeziehen. Aufgrund der Ost-Erweiterung Europas wurden die Leitlinien 2004 überarbeitet und die Anzahl der vorrangigen Vorhaben wurde erhöht. Eine Expertengruppe unter dem Vorsitz der Vizepräsidentin Loyola de Palacio beschloss 2005 die Ausweitung der TEN-V-Projekte auf Nachbarstaaten außerhalb der EU. Die Schaffung eines transeuropäischen Verkehrsnetzes (TEN-V) soll dafür sorgen, dass alle Verkehrsmittel und -wege auf optimale Weise miteinander verbunden bzw. in allen Teilbereichen interoperabel sind, um den Personen- und Güterverkehr sicherzustellen. Die EU-Kommission setzte Karel Van Miert 2003 als Leiter der Expertengruppe für das Transeuropäische Verkehrsnetz ein. Die Verlagerung des Verkehrs von der Straße auf die Schiene und auf andere alternative Verkehrsmittel war ein Schlüsselelement des EU Weißbuches zur Zukunft der gemeinsamen Verkehrspolitik aus dem Jahr 2001. Heute wird noch an diesen Zielen durch spezifische Investitionen gearbeitet, um den Schienen- und Wasserverkehr voranzutreiben. Um die Koordination zwischen den Mitgliedstaaten bezüglich der allgemeinen Planung, der Mittelverteilung und der Terminplanung zu verbessern und etwaige Planungs- und Konstruktionsschwierigkeiten, die oft eines politischen Anstoßes bedürfen, zu überwinden, ernannte die Europäische Kommission Koordinatoren für einzelne grenzüberschreitende Projekte bzw. für mehrere Projekte einer Prioritätengruppe. Ziel ist es, in Europa ein vernetztes hochrangiges und leistungsfähiges Eisenbahnsystem zu entwickeln, bei dem die Bahnhöfe die wichtigsten Knotenpunkte in den Städten sind [9].

Eine interessante und wichtige Feststellung sind auch die Gehdistanzen bei Bahnhöfen. Mit zunehmender Länge des Fußweges sinken die Akzeptanz und damit die Attraktivität eines Ziels (ab etwa 200 m). Spezifische Untersuchungen haben ergeben, dass der Weg um 70% länger werden kann, wenn er attraktiv gestaltet ist, und keine Barrieren aufweist [78]. Der Gestaltung der Bahnhöfe und des städtebaulichen Umfeldes kommt daher eine besondere Bedeutung für die Mobilität und für die Freizeitgestaltung der Menschen zu.

Durch die Schaffung moderner Bahnhöfe wird nicht nur der Ausgangspunkt einer Reise schöner, sondern es wird auch ein wesentlicher Impuls für die Stadtentwicklung gegeben. Die Bahnhöfe übernehmen für Anwohner und Besucher die Rolle eines Nahversorgers und werden zum Treffpunkt.

Bild 3. Transeuropäische Eisenbahnnetze

1.3 Bahnhofsarten

Viele bedeutende Bahnhöfe in Deutschland (z. B. Frankfurt, München und Stuttgart) sind als Kopfbahnhofe ausgebildet, mit den sich daraus ergebenden betrieblichen Erschwernissen und einem größeren Flächenbedarf gegenüber Durchgangsbahnhöfen. Um diese Kopfbahnhöfe mit dem Reisezug zu passieren, ist ein Wechsel der Fahrtrichtung erforderlich Dies ist verbunden mit Zeitverlusten und zusätzlichen betrieblichen Aufwendungen. Mit der Initiative „Projekte 21", die i. d. R. eine Umwandlung der Kopfbahnhöfe in Durchgangsbahnhöfe als Ziel hat, entwickelte die Deutsche Bahn AG Mitte der 90er-Jahre eine Idee, in der Aspekte der Stadt- und Verkehrsentwicklung, der Eisenbahninfrastruktur sowie der Bahnhofsgestaltung integriert werden.

Bahnhöfe sind heute multifunktionale Gebäude, die neben den betrieblichen Einrichtungen für den Bahnbetrieb vielfach noch weitere Aufgaben zur Abwicklung der Mobilität, wie U-Bahn- und Straßenbahnbetrieb, Bus- und Autoverkehr, Fahrrad- und Fußgängerverkehr erfüllen müssen. Zusätzlich müssen auch unter- und oberirdische Parkplatzangebote vorhanden sein. Der Entwurf von Parkbauten wird in diesem Beton-Kalender von Bernd Beer gesondert behandelt und die Konstruktion sowie Bemessung wurde im Beton-Kalender 2004 von den Autoren Manfred Curbach, Jochen Ehmann, Thomas Köster, Dirk Proske, Lothar Schmohl und Josef Taferner detailliert beschrieben.

Bahnhofsbauwerke erfahren heute vielfach aufgrund von neuen Mobilitätskonzepten oder durch den Raumbedarf bedingt, Umbauten und werden auch teilweise neu gebaut. Planerisch gesehen versucht man die verschiedenen Transportarten und die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Transportmittel auf eigenen Ebenen zu verteilen. Damit entsteht eine Entflechtung der Mobilitätsarten, was zu einer höheren Leistung der einzelnen Verkehrsträger und damit zu einer verbesserten Flexibilität des Angebots führt.

Bild 4. Knotenpunktbahnhof [60]

Bild 5. Überholbahnhof [60]

Bild 6. Kreuzungsbahnhof [60]

Ein weiteres wichtiges Planungsziel ist die Schaffung der Barrierefreiheit und damit die Gestaltung von multiplen Umsteigepunkten. Gleichzeitig entstehen in den neuen Bahnhöfen Einkaufsmöglichkeiten und ein Angebot von Dienstleistungseinrichtungen, weshalb die neuen Mobilitätszentren ebenso auch Dienstleistungs- und Freizeitzentren sind. Weiterführende Hinweise zur Bahnhofsplanung mit Betrachtung des Verkehrsaufkommens, der Streckenleistungsfähigkeit und anderer Planungsparameter, können aus [7, 48–50, 60, 68] entnommen werden.

Aufgrund der betrieblichen Auslegung können die Bahnhöfe in Knotenpunkt-, Überhol- und Kreuzungsbahnhöfe unterteilt werden (Bilder 4 bis 6).

2 Besondere Aspekte der Bemessung und Konstruktion

2.1 Wesentliche Anforderungen und Regelwerke

Neben den aus dem allgemeinen Hoch- und Ingenieurbau bekannten technischen Regeln zu Lastannahmen, Grundlagen der Tragwerksplanung, zur Bemessung sowie zur Ausführung und Konstruktion baulicher Anlagen gelten für Bahnhöfe eine Vielzahl von eisenbahnspezifischen Regelungen und zusätzliche eisenbahnrelevante Vorschriften und Richtlinien. Eine Auswahl von maßgebenden Bemessungsnormen ist in Tabelle 1 zusammengestellt.

Beim Neubau von Bahnanlagen, bei wesentlichen Umbauten oder Erneuerungen von Bestandsbahnanlagen sowie für Baubehelfe im Gleisbereich und temporäre Überbauungen kommt dem außergewöhnlichen Lastfall Anprall von Eisenbahnfahrzeugen eine besondere Bedeutung bei der Bemessung zu. Für eine Neubausituation ist diese Problematik ausführlich für den Bahnhof des neuen Flughafens Berlin Brandenburg in Abschnitt 3.2.1.5 beschrieben. Aber auch für Bestandsbauwerke werden bei erheblicher Veränderung der Anlageverhältnisse (z. B. ungünstige Veränderung der Abstände der Gleisachse zum Bauwerk, wesentliche Änderungen am Bestandsbauwerk) bzw. bei Veränderung der Betriebsverhältnisse (wie deutliche Anhebung von Vmax), die eine Erhöhung der Anprallgefährdung erwarten lassen, gesonderte Untersuchungen zum Lastfall Anprall notwendig.

2.2 Konstruktive Durchbildung

Die konstruktive Durchbildung eines Bauwerks, insbesondere einer möglichst flexibel nutzbaren Tragstruktur sollte neben dem Ziel einer mindestens 50-jährigen Lebensdauer (für Mobilitätszentren der Bahn sollte eine Lebensdauer von 100 Jahren definiert werden) auch vom Leitgedanken der Robustheit und der Erhaltungsminimierung begleitet werden.

Bei Anbauten oder bei teilweisen Neubauten müssen mögliche Setzungen berücksichtigt und konstruktiv entsprechende Maßnahmen geplant werden.

2.2.1 Tragwerkskonzept

Die Anforderungen an das Tragwerkskonzept von Neu- um Umbauten von Bahnhöfen sind durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

– große Spannweiten,

– mögliche Fugenfreiheit,

– flexible Nutzbarkeit der Deckensysteme,

– große Verformungsfähigkeit der Stützen und Wände; wichtig bei An- um Umbauten, da dort mit Setzungen zu rechnen ist.

Die Nutzungsanforderungen der Außenstruktur eines Bahnhofs sind relativ klar, während sich jene des Bahnhofgebäudes mit den multifunktionalen Funktionsbedürfnissen der Mobilität ändern. Daher sind alle lotrechten Tragelemente im Gebäudeinneren störend, um möglichst flexibel nutzbare Grundrisse mit großen Stützweiten und wenig aussteifenden Wänden zu gestalten. Nachfolgend werden einige grundsätzliche Konstruktionskonzepte diskutiert, welche teilweise und in Abschnitten vertiefend im Beitrag „Fugenloses Bauen" von Taferner, Keuser und Bergmeister im Beton-Kalender 2009 [112], behandelt wurden.

Tabelle 1. Einige wichtige Bemessungsnormen