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Fachbeitrag Tragwerks- und Verbindungstechnik

Warum eine zulässige Verkehrslast eine zehn Jahre alte Brücke zum Einsturz brachte

Was der Einsturz der Tretten-Brücke über Blockscheren, Ermüdung und die Bearbeitung sicherheitskritischer Befunde lehrt

Beim Einsturz der Tretten-Brücke wurde keine außergewöhnliche Überlast nachgewiesen. Wahrscheinlich versagte eine hoch beanspruchte Holz-Stahl-Verbindung durch Blockscheren, nachdem wiederholte Verkehrslasten ihre Tragfähigkeit geschwächt hatten. Besonders lehrreich ist, dass die kritische Überbeanspruchung bereits sechs Jahre zuvor rechnerisch erkannt worden war.

Beobachtetes Schadensbild

Am 15. August 2022 befanden sich ein Lastzug und ein Pkw auf der Tretten-Brücke in Norwegen. Als der Lastzug etwa die Brückenmitte erreicht hatte, begann sich das Tragwerk ohne örtliche Vorwarnung zu verformen. Die Fachwerkbrücke aus Brettschichtholz und Stahl fiel in den Fluss Gudbrandsdalslågen und auf die darunterliegende E6. Niemand wurde schwer verletzt.

Die Belastung zum Unfallzeitpunkt lag nach Feststellung der norwegischen Untersuchungsbehörde deutlich unter der Bemessungslast. Hinweise auf einen unmittelbar vorausgegangenen illegalen Schwertransport fanden die Untersucher nicht. Der Einsturz lässt sich daher nicht mit einer außergewöhnlichen Verkehrslast erklären. NSIA, Teilbericht 1

Weiterführende Bildquelle

Die Norwegian Safety Investigation Authority stellt mehrere Fotografien sowie ein Berichtsvideo zum Einsturz der Tretten-Brücke bereit (mit Video). Die Medien werden von Connect nicht übernommen.

Der lokale Kraftfluss

In einem Holzfachwerk müssen die Diagonalen überwiegend Normalkräfte übertragen. An ihren Enden wird diese Kraft über eingeschlitzte Stahlteile und stiftförmige Verbindungsmittel in den anschließenden Knoten eingeleitet.

Dabei beanspruchen die Stifte nicht nur sich selbst. Sie drücken auf das Holz und verteilen ihre Kräfte in den Werkstoff. Um eine größere Stiftgruppe müssen ausreichend lange und breite Holzbereiche verbleiben, damit die Kraft über Schubspannungen parallel zur Faser und Zugspannungen quer zur Faser weitergeleitet werden kann.

Ist dieser wirksame Holzblock zu klein, kann sich ein von den Verbindungsmitteln begrenzter Bereich aus dem Bauteil herauslösen. Dieses kombinierte, überwiegend spröde Versagen wird als Blockscheren beziehungsweise Blockscherversagen bezeichnet. Ein einzelner rechnerischer Stiftnachweis reicht daher nicht: Entscheidend ist auch, ob der umgebende Holzquerschnitt die gesamte Stiftgruppe halten kann.

Belegter technischer Befund

Die Untersuchungsbehörde prüfte verschiedene Ausgangsstellen anhand von Nachrechnungen, Kollapsszenarien, Zeugenaussagen, Bildmaterial und geborgenen Bauteilen. Als wahrscheinlichster Beginn gilt Blockscherversagen in einer der Holzdiagonalen nahe dem westlichen Flusspfeiler.

Für die relevanten Anschlüsse ergab die Nachrechnung nach den neueren Regeln einen Ausnutzungsgrad von ungefähr 200 Prozent. Diese Zahl enthält die normativen Last- und Widerstandsbeiwerte. Sie bedeutet deshalb nicht, dass der Lastzug beim Einsturz die doppelte Anschlusskapazität aufbrachte. Sie zeigt vielmehr, dass die Verbindung bei einer heutigen Grenzzustandsprüfung keine ausreichende rechnerische Reserve besaß.

Nach dem lokalen Anschlussausfall verlor das Fachwerk einen wesentlichen Teil seines Kraftflusses. Die Untersucher rekonstruierten daraus ein fortschreitendes Versagen weiterer Diagonalen, Gurte und Querträger. Die geringe Robustheit des Systems ließ kaum Möglichkeiten zur Lastumlagerung.

Wahrscheinliche, aber nicht abschließend bewiesene Schädigung

Offen bleibt, weshalb die Brücke zunächst etwa zehn Jahre in Betrieb blieb und dann unter einer Last deutlich unterhalb der Bemessungslast einstürzte.

Die Behörde hält eine fortschreitende Schwächung durch wiederholte schwere Verkehrslasten für überwiegend wahrscheinlich. Eine Ermüdungsnachrechnung stützt dieses Szenario. Der genaue zeitliche Verlauf der Schädigung konnte jedoch nicht unmittelbar gemessen oder lückenlos rekonstruiert werden. Ermüdung ist deshalb eine begründete Ursachehypothese, kein vollständig beobachteter Befund.

Diese Unsicherheit ist fachlich relevant: Die verfügbare Forschung zur Ermüdung stiftförmiger Holzverbindungen ist weiterhin begrenzt. Ein laufendes Forschungsprojekt der NTNU soll die Datenbasis für zyklisch beanspruchte Verbindungen und mögliche Verstärkungen verbessern. NTNU

Der entscheidende QA-Zusammenhang

Nach dem Einsturz der finnischen Perkolo-Brücke wurde Tretten bereits 2016 nach den neueren Regeln nachgerechnet. Dabei wurden dieselben hohen Ausnutzungen gegen Blockscheren festgestellt. Eine Verstärkung der betroffenen Anschlüsse wurde empfohlen, jedoch nicht umgesetzt; auch Verkehrsbeschränkungen erfolgten nicht.

Damit lag das Problem nicht nur im ursprünglichen Nachweis. Aus einem rechnerischen Befund entstand kein konsequent bearbeiteter Sicherheitsfall.

Regelmäßige Sichtprüfungen konnten diese Lücke nicht schließen. Blockscheren kann spröde eintreten und kündigte sich hier nach den Untersuchungen nicht durch einen verlässlich sichtbaren lokalen Schaden an. Ein Inspektionsprogramm ersetzt deshalb weder eine fehlende Berechnung noch die risikobasierte Bearbeitung eines bekannten rechnerischen Defizits. NSIA, Teilbericht 2

Übertragbare Praxislehren

Bei stiftförmigen Verbindungen sind Verbindungsmittel, Lochleibung, Nettoquerschnitt, Querzug und der mögliche Blockausbruch als zusammenhängendes System zu betrachten.

Wird bei einer Nachrechnung eine sicherheitskritische Überbeanspruchung festgestellt, benötigt der Befund eine dokumentierte Entscheidung: sofortige Nutzungseinschränkung, vertiefte Untersuchung, Verstärkung oder ein belastbarer Nachweis, weshalb keine Maßnahme erforderlich ist.

Kontrollintervalle dürfen nicht pauschal an die Stelle einer solchen Entscheidung treten. Besonders bei spröden Versagensarten muss ausdrücklich geprüft werden, ob der angenommene Schaden durch die vorgesehene Inspektionsmethode überhaupt rechtzeitig erkennbar wäre.

Normen- und Regelbezug

Die ursprüngliche Bemessung beruhte auf der damaligen norwegischen Norm NS 3470-1:1999, die keinen entsprechenden Blockschernachweis enthielt. In NS-EN 1995-1-1 war der Mechanismus bereits erfasst; diese neuere Regel war für das Projekt jedoch nicht verbindlich festgelegt worden.

Für eine deutsche Einordnung ist am 5. August 2026 noch DIN EN 1995-1-1:2010-12, geändert durch A2:2014-07, zusammen mit dem Nationalen Anhang DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 aktuell. DIN kündigt die Ablösung der Grundnorm durch eine Ausgabe 2026-09 an. Der Fall betrifft zudem den Brückenbau; eine konkrete deutsche Projektbewertung müsste daher auch den jeweils eingeführten Teil 2 und den zugehörigen Nationalen Anhang prüfen. DIN Media

Aus dem norwegischen Fall wird keine rückwirkende deutsche Normverletzung abgeleitet.

Vermeidung des Schadens

Die entscheidende Möglichkeit zur Vermeidung lag spätestens 2016 vor. Nach dem Einsturz der Perkolo-Brücke wurde Tretten nach den neueren Regeln gegen Blockscheren nachgerechnet. Dabei wurden schwerwiegende Überbeanspruchungen erkannt und eine Verstärkung empfohlen. Eine unabhängige Prüfung und ein verbindlicher, risikobasierter Entscheidungsprozess hätten aus diesem Befund unmittelbar eine Sperrung, Verkehrsbeschränkung oder Verstärkung ableiten müssen. Weitere Sichtprüfungen konnten den fehlenden rechnerischen Nachweis nicht ersetzen.

Kritischer Entscheidungspunkt
Bewertung und Bearbeitung der Nachrechnung aus dem Jahr 2016.
Geeignete heutige Methode
Nachrechnung der Holz-Stahl-Anschlüsse gegen Blockscheren nach dem aktuellen Regelwerk, unabhängige statische Prüfung sowie ergänzende Ermüdungs- und Robustheitsbewertung.
Erkennbarer Befund
Schwere Überausnutzung mehrerer Anschlüsse, fehlende rechnerische Tragreserve, geringe Robustheit und ein nicht ausreichend bekannter Ermüdungszustand.
Erforderliche Maßnahme
Brücke sofort sperren oder den Verkehr beschränken, Anschlüsse verstärken und eine normale Nutzung erst nach belastbarem Nachweis wieder zulassen.
Grenze
Eine Nachrechnung zeigt die fehlende Reserve, bestimmt aber nicht automatisch den tatsächlichen Ermüdungsschaden und die verbleibende Resttragfähigkeit. Diese Unsicherheit verlangt bis zur Klärung konservative betriebliche Maßnahmen.

Quellen