Elektrotechnische Infrastruktur umsichtig geplant

Hochmoselbrücke bei Zeltingen-Rachtig

Deutsches Ingenieurblatt 10/2019
Objekte

Es ist ein Projekt der Superlative und darüber hinaus eine wichtige infrastrukturelle Maßnahme für die Region des Moseltals: Die Hochmoselbrücke stellt mit 160 Metern Höhe eine der größten Brücken Deutschlands dar. Sogar der Kölner Dom würde an der höchsten Stelle darunter Platz finden. Über eine Strecke von 1,7 Kilometern erstreckt sich das Bauwerk, dessen vielschichtige elektrotechnische Infrastruktur von Ingenieuren geplant wird. Ohne diese umsichtige Elektroplanung wären die Tiefbau-Projekte in Zukunft nicht mehr denkbar.

Im Vergleich zu Hochbauprojekten, wie Hotels, Gewerbe- oder Wohnbauten, haben Tiefbauprojekte wie der Bau von Eisenbahntrassen oder Brücken als Teil von Verkehrswegen ganz eigene Anforderungen an die Elektrotechnik sowie die Beschaffenheit der ausgeführten Installation. Denn während Hochbau-Projekte eine Lebensdauer von ein bis zwei Generationen haben, sollten Tiefbauprojekte so geplant werden, dass sie mehr als 100 Jahre Bestand haben.  Die HF-GmbH aus Karlsruhe führte bei der im Herbst 2019 freizugebenden Hochmoseltalbrücke die Werk- und Montageplanung der Elektroinstallation durch.

Betriebsbedingte Installation
Der primäre Zweck einer Brücke besteht darin, flüssigen Verkehr zu ermöglichen. Die Elektroplanung muss zu diesem Zweck die Verkehrsregelanlagen mit Strom bedienen sowie Sorge dafür tragen, dass diese Funktionen ohne Beeinträchtigung von äußeren Einflüssen dauerhaft funktionieren. So ist beispielsweise bei der Anbringung von elektrotechnischen Vorrichtungen darauf zu achten, dass die Brücke sich an manchen Stellen bis zu 40 cm ausdehnen kann. Kabelführungen sowie Zuleitungen dürfen nicht der Gefahr ausgesetzt werden, durch die thermischen Einflüsse zu reißen. 

Umsichtige Elektroplanung fördert Wartungsmöglichkeiten
Tiefbauprojekte wie die Hochmoseltalbrücke unterliegen einer dauerhaften Beanspruchung sowie einhergehendem Verschleiß. Um die Funktionalität des Bauwerkes kontinuierlich überprüfen zu können, wurden mittels der Elektroplanung bestmögliche Voraussetzungen geschaffen. In dem kompletten 1.700 Meter langen Hohlkasten unterhalb der Fahrbahn wurden in regelmäßigen Abständen elektronische Versorgungspunkte sowie die notwendige Beleuchtung verplant. So können z. B. korrosionsbedingte Abnutzungen schnell und unkompliziert instand gesetzt werden. Gleiches gilt für die beiden Widerlager sowie die hohl ausgeführten Brückenpfeiler, in denen z. T. sogar Lastenaufzüge installiert worden sind, um so das Inspizieren auf allen Ebenen zu ermöglichen. 

Sicherheitsrelevante Elektroplanung
Aufgrund der Höhe der Brücke sowie ihrer Lage über das tief eingeschnittene Moseltal hinweg war es erforderlich, eine Flugbefeuerung zu verplanen. Ferner wurden Sensoren in die Fahrbahn eingelassen, um Glätte frühzeitig zu diagnostizieren und entsprechende Warnungen auszusteuern. Eine ebenso verplante, spezielle Wetterstation unterstützt die verbaute Sensorik und verifiziert die Daten, sodass ein effizientes Frühwarnsystem entsteht. Die Daten werden dann auf elektrischen Verkehrszeichenbrücken ausgespielt, damit die Verkehrsteilnehmer sofort über eine Gefahr informiert werden können. 

In gleichem Maße sicherheitsrelevant wie die verkehrsbezogenen Warnsysteme ist der bei Brücken erforderliche höhere Abstimmungsaufwand zwischen den einzelnen Teildisziplinen der Bauwerksplanung. So müssen Befestigungen, Durchdringungen sowie einhergehende Gewichte der Installation im Vorfeld nahezu vollständig von der statischen Planung geprüft und genehmigt werden. 

Qualität der Ausführung (Langlebigkeit)
Bauwerke des Tiefbaus sind den unterschiedlichsten Wettereinflüssen Tag für Tag ausgesetzt. Aus diesem Grund sowie der Anforderung, ein Bauwerk mit über 100 Jahren Bestand zu errichten, wurden alle Befestigungen aus Edelstahl ausgeführt. Darüber hinaus wurde das Prinzip der galvanischen Trennung (das bewusst geplante Vermeiden von Spannungspotenzialen) konsequent auf alle Einbausituationen angewandt. Hierzu müssen alle betreffenden Komponenten und Kopplungsglieder von der Elektroinstallation zum Brückenbauwerk entkoppelt werden, um elektrische Potenziale zu vermeiden. Dies wurde bei der Hochmoselbrücke durch den Verbau von Entkopplungselementen aus Neopren realisiert. Ein Verzicht der galvanischen Trennung würde verschiedene Potenziale aufbauen und somit einen Stromfluss beider Installationen mit sich ziehen, die u. a. Korrosion hervorrufen können. Diese hätten weitreichende Folgen für die Wartung sowie die Langlebigkeit des Bauwerkes. 

Elektroplanung sichert Zukunftsfähigkeit
Eine zuverlässige und nachhaltige Elektroplanung berücksichtigt bei entsprechender Beauftragung auch immer zukünftige Erfordernisse. So werden Brücken heute immer häufiger mit Glasfaserkabeln ausgestattet, um Daten jedweder Art transportieren zu können. Entgegen Straßen und Autobahnen verfügen Brücken jedoch nicht über flexibel zu bewegendes Erdreich, sodass hier die weitsichtige Planung die Voraussetzungen für Zukunftsfähigkeit bewirken muss. Dies beinhaltet auch die Vorhaltung von Kabeltrassen für Energieversorger, die den Brückenhohlkästen als „Verbindungsbrücke“ zur Überquerung der notwendigen Medien nutzen. 

Die effiziente und verlässliche Elektroplanung von Tiefbauprojekten ist nur ein kleiner Teil der gesamten Prozesskette solch komplexer Bauvorhaben. Doch oft entscheiden kleinere Teilabschnitte, ähnlich der Hochmoselbrücke, über die Qualität geopolitisch wichtiger Großprojekte. 

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