Tanzende Brücken für Erdbebengebiete

Wenn ein Erdbeben Brücken zum Schaukeln bringt, ist es am sichersten und auch am billigsten, sie ein wenig tanzen zu lassen, sagen US-Forscher.

Buffalo (USA) - Das Prinzip ist nicht nur aus der Selbstverteidigung bekannt: Wer angreifenden Kräften nachgibt, riskiert weniger Schaden. Ein neues Brücken-Konzept aus den USA erlaubt deshalb den Brückentürmen das kurzfristige Abheben vom Boden und nimmt dem Beben so die zerstörerische Kraft. Das System lässt es sich auch an bestehenden Brücken nachrüsten und günstig warten.

"Unser Ansatz ist unkonventionell, denn bei Erdbeben sagt der gesunde Menschenverstand, dass man den Brückenturm unbedingt niederhalten muss", erklärt Michel Bruneau, Professor für Ingenieurwesen an der University of Buffalo und Direktor des US-amerikanischen Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research (MCEER). Der normale Gedankengang sei, dass Türme zum Umstürzen neigen, also müsse man sie gut festbinden. Im Normalfall erfordere das in Erdbeben-gefährdeten Gebieten ein sehr teures Verankerungssystem. Bruneau und sein Doktorand Michael Pollino gingen jedoch einen anderen Weg: Den des geringeren Widerstandes.

"Wir stellen das Konzept auf den Kopf: Indem wir dem Turm zu Wackeln erlauben, senken wir die umstürzende Kraft beträchtlich", so Bruneau. Die Ingenieure entwickelten ein System, in dem die tragenden Brückentürme von ihrer Basis entkoppelt sind und sich bei plötzlichen Bodenbewegungen ein kleines Stück in die Höhe heben dürfen. Spezielle Dämpfer sorgen aber dafür, dass die Brücke nicht unkontrolliert abhebt und doch zerstört wird. In einer Reihe von Experimenten auf dem Rütteltisch testeten die Forscher die Methode an einem Turmmodell von 6 Metern Höhe und neun Tonnen Gewicht. Im Schnitt hoben sich die Türme für weniger als eine Sekunde um fünf Zentimeter in die Höhe, in einigen Fällen sogar fast um zehn Zentimeter. Das bewegt sich im sicheren Limit, so Bruneau, wobei jeweils das Design und Material der Brücke und die Bedingungen vor Ort eine Rolle spielen. Auch das Nachrüsten bei bestehenden Brücken sei günstiger als herkömmliche Techniken: "Es ist viel einfacher, einen Turm erdbebensicherer zu machen, wenn die Crew nur an der Basis arbeiten muss und nicht zig Meter in die Höhe klettern muss".