Warum die American Bridge schnell einstürzte, als ein Güterzug sie rammte

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Das Design der Francis Scott Key Bridge aus den 1970er Jahren ist möglicherweise nicht stabil genug, um sie vor der Kraft eines großen Containerschiffs zu schützen.

Warum die American Bridge schnell einstürzte, als ein Güterzug sie rammte — Brückeneinsturz und Containerschiff verursachen Unfall. Video : *AFP*

Am 26. März stürzte ein riesiges Frachtschiff in die Francis Scott Key Bridge in Baltimore, Maryland. Dabei wurden zahlreiche Menschen vermisst, und es kam zu erheblichen wirtschaftlichen und sozialen Schäden. Laut Independent gibt es zu der Kollision viele Fragen, unter anderem, warum das Schiff die Brücke direkt rammte und warum die Brücke so schnell nach dem Unfall einstürzte. Experten sagen, es sei möglicherweise noch zu früh, um genau zu sagen, was bei der Kollision und dem anschließenden Einsturz passiert ist. Sie betonen jedoch, dass Brücken dieser Art besonders mit einem solchen Aufprallschutz gebaut werden müssen und dass enorme Kräfte erforderlich sind, um die Brücke zum Einsturz zu bringen.

In der Vergangenheit sind Brücken aufgrund von Schiffskollisionen eingestürzt. Laut Toby Mottram, Forscher an der Universität Warwick, kam es zwischen 1960 und 2015 zu 35 größeren Brückeneinstürzen nach Schiffskollisionen. Dieses allgegenwärtige Risiko hat den Bau moderner, kollisionssicherer Brücken vorangetrieben. Ingenieure haben eine Reihe von Sicherheitsanforderungen und -lösungen entwickelt, um die Stabilität der Brücke im Falle einer Kollision zu gewährleisten.

Große Brücken über Wasserstraßen benötigen Schutz für ihre Pfeiler und Stützen. Dieser Schutz kann viele Formen annehmen, erklärt Robert Benaim, Brückenkonstrukteur und Doktorand an der Royal Academy of Engineering. „Es kann sich um strukturellen Schutz handeln, etwa um das Einsetzen von Stahlkonstruktionen auf dem Meeresboden, um Schiffe aufzuhalten oder umzuleiten, oder um künstliche Inseln für große Schiffe, damit diese sich den Pfeilern nie nähern“, so Benaim.

Die Francis Scott Key Bridge ist relativ modern. Experten gehen daher davon aus, dass beim Bau der Brücke mit der Möglichkeit eines Einschlags der Brückenpfeiler gerechnet wurde. Die Pfeiler sind von entscheidender Bedeutung, da ein struktureller Fehler dort, insbesondere in der Mitte, zum Einsturz der gesamten Brücke führen könnte. Laut Lee Cunningham, außerordentlicher Professor für Baustatik an der Universität Manchester, sind Masse und Geschwindigkeit des Zuges entscheidende Faktoren für die Bestimmung des Aufprallstärkens. Ebenso wichtig ist die Aufprallrichtung, die anhand der Verkehrslage berechnet wird.

Im Fall der Francis Scott Key Bridge wurde bei der Konstruktion der Brücke aus den 1970er Jahren möglicherweise nicht die enorme Größe und Leistungsfähigkeit heutiger Schiffe berücksichtigt. Das Frachtschiff, die Dali, das die Brücke rammte, war riesig – 305 Meter lang und 48 Meter breit –, hatte eine enorme Tonnage an Bord und fuhr mit unbekannter Geschwindigkeit. Professor Mottram sagte, es sei denkbar, dass die Pfeiler der Brücke nicht dafür ausgelegt waren, der Kollision eines modernen Schiffes standzuhalten, da Schiffe wie die Dali damals nicht durch den Hafen von Baltimore fuhren. Die Baltimore Key Bridge entsprach zwar den Sicherheitsstandards und Konstruktionsvorschriften der 1970er Jahre, war aber möglicherweise nicht ausreichend geschützt, um den heutigen Schiffsbewegungen standzuhalten.

Professor Mottram betonte jedoch auch, dass es nicht allein die Technik auf der Brücke gewesen sei, die den Zusammenstoß nicht verhindern konnte. „Die Navigationstechnik hätte den Aufprall des Zuges auf die Brücke verhindern müssen“, sagte er. Laut Mottram müsse die Klärung der Gründe, warum die Technik im Zug nicht funktioniert habe, Priorität haben.

Auffällig an dem Video des Absturzes ist die Geschwindigkeit, mit der die Brücke einstürzte. Sobald die Brücke zu knicken begann, brach sie vollständig zusammen. Das liegt zum Teil daran, dass die Brücke als durchgehende Fachwerkbrücke gebaut wurde, d. h. aus langen Stahlfachwerken, die über drei Hauptfelder verlaufen, und nicht aus mehreren Verbindungsabschnitten am Fuß der Brücke.

Eine Kollision mit einem großen Schiff wie der Dali würde die Auslegungslast der langen, konischen Betonpfeiler, die die Fachwerkkonstruktion stützen, bei weitem übersteigen. „Sobald die Pfeiler versagen, würde die gesamte Fachwerkkonstruktion sehr schnell zusammenbrechen“, erklärt Andrew Barr, Doktorand am Institut für Bauingenieurwesen und Konstruktiven Ingenieurbau der Universität Sheffield.

„Dies ist ein Beispiel für einen kaskadierenden Einsturz, wie ihn Ingenieure nennen: Der Ausfall eines Strukturelements führt zum Ausfall des angrenzenden Elements, das dann die neue Last nicht mehr tragen kann. In diesem Fall führte der Einsturz des Pfeilers dazu, dass der nicht unterstützte Teil des Fachwerks einknickte und einstürzte. Da es sich um ein durchgehendes Fachwerk handelt, wird die Last neu verteilt. Das Fachwerk rotiert wie eine Wippe um den verbleibenden Pfeiler und hebt den nördlichen Abschnitt vorübergehend an, bevor die Spannung auch diesen einstürzen lässt. Infolgedessen stürzt das gesamte Fachwerk ins Wasser“, sagte Barr.

An Khang (laut Independent )

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