7. Brückenkolloquium - September 2026 69 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Ersatzneubau der Elisabethbrücke in Halle (Saale) Dipl.-Ing. (FH) Andreas Danders SSF Ingenieure AG - Beratende Ingenieure im Bauwesen, Halle (Saale) Zusammenfassung Die modulare Konstruktion von Brückenbauwerken stellt in vielen Ländern mittlerweile den anerkannten Stand der Technik dar und wird dort stetig eingesetzt und weiterentwickelt. Insbesondere im europäischen Ausland, in den USA und im asiatischen Raum wird bereits eine Vielzahl der neuen Brücken in Segmentbauweise aus Stahlbeton- oder Spannbetonfertigteilen errichtet. Auch modulare Bauweisen in Stahlverbund kommen zum Einsatz. Die Vorteile von Modulbauweisen im Brückenbau liegen neben der qualitativ hochwertigen Fertigung der Einzelteile im Werk insbesondere in der deutlich verkürzten Bauzeit. Vor allem mit Blick auf das hoch ausgelastete Straßennetz werden auch in Deutschland (insbesondere für Ersatzneubauten) Entwürfe benötigt, die in kurzer Bauzeit bei minimaler Beeinträchtigung der Umwelt und des Verkehrs realisiert werden können. Im vorliegenden Beitrag wird die Modulbauweise mit dem Ersatzneubau der Elisabethbrücke in Halle (Saale) vorgestellt. Es wird zunächst ein Überblick gegeben über die Entwicklungen in der Modulbauweise. 1. Entwicklung der Modulbauweisen im Brückenbau Der Schlüssel für eine effiziente und fortschrittliche Entwicklung im Brückenbau ist die modulare Bauweise. Diese ermöglicht die Aufteilung eines Ganzen in skalierbare Teilmodule, eine präzise industrielle Fließfertigung der Module mit bautechnischem in situ-Toleranzausgleich sowie ein Zusammenbau vor Ort nach geeigneten und dauerhaften Fügeprinzipien in Verbindung mit durchgehend digitalisierten Planung-, Produktions- und Montageprozessen. Durchdachte Module als serielle Vorfertigung stellen den Ausgangspunkt für den Entwurf dar. Diese setzen neue Akzente bei der Fertigung und bieten erhebliche Vorzüge gegenüber herkömmlichen Bauweisen. Sie sind ein Einstieg in die industrielle Fertigung und werden stetig weiterentwickelt. 1.1 VMP ® -Bauweise/ Vorgespannte Modul-Plattenbauweise Abb. 1: Visualisierung Bauphasen VMP ® -Bauweise 70 7. Brückenkolloquium - September 2026 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Tab. 1: Wählbare Regelmodule Modul Stützweiten max. Gewicht 200/ 40 cm > 8 m 17 t 100/ 60 cm > 12 m 20 t 100/ 80 cm > 16 m 35 t 100/ 100 > 20 m 55 t Diese Bauweise eignet sich für eine kurzfristige Realisierung von Einfeldbrücken bis zu einer Stützweite von ca. 20 m. Zentrisch vorgespannte Stahlbetonträger werden in einer präzisen Stahlschalung oder im Kontaktverfahren hergestellt, auf der Baustelle montiert und mit externen Spanngliedern in Querrichtung der Brücke zu einer Platte zusammengespannt. Sie benötigen keine Ortbetonergänzung und sind nach dem Auf bringen der Quervorspannung, einer Spritzabdichtung und des Belages direkt befahrbar. Die Module aus hochfestem Beton haben Breiten bis 3 - m und werden im Spannbett vorgespannt. Die Spannlitzen sind im sofortigen Verbund und weisen eine Betondeckung von mindestens 10 cm auf. Die Vorspannung unterbindet Zugspannungen in den Segmenten auch unter Verkehrslasten. In Brückenquerrichtung sind die Module durch Betonquerkraftdübel über die gesamte Länge miteinander gekoppelt. Die Dübel stellen die Ebenflächigkeit der Fahrbahnsegmente untereinander sicher. Sie wirken als Gelenk und werden durch die zentrische Quervorspannung für alle Lastfälle überdrückt. Jedes FT-Längsträger-Modul wird mit vormontierten und langlebigen feuerverzinkten Stahllamellen-Lager ausgestattet, die in Auflagerbankaussparungen einbinden und später mit hochfestem Mörtel vergossen werden. Vorteile VMP ® -Bauweise • hoher Vorfertigungsgrad • kurze Überbau-Bauzeiten • minimale Beeinträchtigung des unterführten Verkehrs • robuste, einfache Bauweise • einfache und sichere Herstellung der planmäßigen Gradiente • in situ-Herstellung nahezu witterungsunabhängig • zentrisch vorgespannte Spannbeton-Längsträger aus hochfestem Beton mit sehr dichtem Betongefüge • Einfeldträger-Bauwerke bis 20 m 1.2 VSM ® -Bauweise/ Verbund-Segment-Bauweise Abb. 2: Visualisierung Bauphasen VSM ® -Bauweise 7. Brückenkolloquium - September 2026 71 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Diese Bauweise eignet sich für Ersatzüberbauten über besonders frequentierte Verkehrswege von Ein- und Zweifeldbauwerken bis zu 80 m Gesamtstützweite. Auf der Baustelle wird nicht geschalt und bewehrt. Es werden Fahrbahnplatten-Segmente aus Hochleistungsbeton auf Stahllängsträger verlegt, zusammengespannt und mit den Längsträgern monolithisch verbunden. Die Fahrbahnplatte ist so dicht, dass sie bei Bedarf auch ohne Dichtung und Belag befahren werden kann. Je nach Breite des Überbauquerschnittes werden ein oder zwei einzellige werkgefertigte Stahlhohlkästen, die als dicht geschweißte Kleinhohlkästen oder als innen begehbare Hohlkästen gestaltet sind, als Längsträger vorgesehen. Darauf werden Fahrbahn-Vollsegmente in voller Brückenbreite aufgereiht verlegt und über Kontaktfugen zusammengespannt. Der Verbund erfolgt über Verguss der Horizontalfugen mit selbstverdichtendem Beton zwischen dem Obergurt der Längsträger, den darauf angeordneten Verbunddübelleisten und der Bügelbewehrung der Fahrbahnsegmente. Die Montage der Längsträger erfolgt mittels Kraneinhub oder nach Vormontage auf einem Montageplatz hinter einem Widerlager über Längseinschub. Vor dem Verlegen der Fahrbahnplatten-Segmente werden die Auflagerpunkte für die Segmente auf den Stahlhohlkästen präzise einjustiert, so dass sich nach dem Verlegen der Fahrbahnsegmente die planmäßige Gradiente ergibt. Die Fahrbahnsegmente werden präzise mit gefügedichtem Hochleistungsbeton im Spannbett mit sofortigem Verbund gefertigt. Die Spannlitzen liegen dabei in zwei Ebenen in einem Mindestabstand untereinander von 40 - mm. Nach genauer Festlegung aller Auflagerpunkte werden vom niedrigeren Widerlager ausgehend die Segmente aufgelegt und über verbundlose Spannglieder miteinander zusammengespannt. Das Verlegen der Segmente erfolgt am einfachsten über Kranmontage, können aber auch eingeschoben werden. Nach Montage aller Segmente wird die Längsvorspannung aufgebracht. Die Fahrbahnplatte wird über alle Segmente von beiden Widerlagern aus mit Spanngliedern ohne Verbund vorgespannt. Erst nach dem Auf bringen dieser Vorspannung erfolgt der Verbund zwischen den Fahrbahnplatten-Segmenten und den Längsträgern durch den Verguss der Verbundfuge. Mit dieser späten Verbundwirkung wird die Fahrbahnplatte vorgedrückt, ohne dass die Vorspannung in die Hauptträger abfließt. Vorteile VSM ® -Bauweise • hoher Vorfertigungsgrad • serielle Fertigung der Fahrbahnplatten-Segmente ermöglicht robotische Verlegung der Bewehrung • kurze Überbau-Bauzeiten • minimale Beeinträchtigung des unterführten Verkehrs • in situ-Herstellung nahezu witterungsunabhängig • niedrige Transport- und Montagegewichte der Längsträger • einfache und sichere Herstellung der planmäßigen Gradiente • Längsspannglieder unter Verkehr austauschbar • Fahrbahnplatte aus hochfestem Beton mit sehr dichtem Betongefüge • rissefrei durch Vorspannung im Spannbett 1.3 VTR ® -Bauweise/ Verbund-Träger-Rost-Bauweise Abb. 3: Visualisierung Bauphasen VTR ® -Bauweise 72 7. Brückenkolloquium - September 2026 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Der Überbauquerschnitt wird in der Regel als zweistegiger Plattenbalken ausgeführt. Die Stahllängsträger werden im Werk in Form luftdicht verschweißter oder begehbarer Kästen seriell gefertigt. Die Länge der Schüsse der Längsträger wird so ausgelegt, dass die Schweißarbeiten auf der Baustelle minimiert werden. Die Fahrbahnplatte ist modular aufgebaut und besteht aus vorgefertigten Stahlbetonquerträgern und darauf aufliegenden Plattensegmenten aus hochfestem Stahlbeton. Die 60 cm breiten Querträger haben eine Mindeststärke von 20 cm und erstrecken sich über die Gesamtbreite des Überbaus. Sie werden in einem Raster von 2,4 - m auf die Längsträger verlegt und dienen als Auflager für die 20-cm starken Fahrbahnplattensegmente. Alle Stahlbetonmodule werden mit Litzen teilvorgespannt. Die Stahllängsträger werden in der Regel am wirtschaftlichsten mit einem Kran montiert, sie können auch eingeschoben oder im Freivorbau zusammengefügt werden. Nach der Montage der Längsträger über die gesamte Brückenlänge werden zur Einhaltung der Gradiente zunächst die Auflagerpunkte für die Querträger einjustiert, die Querträger verlegt und anschließend durch Ortbeton mit den Längsträgern zu einem Trägerost verbunden. Nach Abbinden können die Plattensegmente aufgelegt werden. In den Stützenbereichen der Brücke werden die Segmente als Halbfertigteile mit einer Stärke von 10-cm ausgeführt, damit eine Stützbewehrung in der ergänzten Ortbetonschicht eingelegt werden kann. Vorteile VTR ® -Bauweise • sehr kurze und effiziente Bauzeiten • Eingriffe in den unterführten Verkehr werden erheblich reduziert • großer Freiheitsgrad bei den an den unterführten Verkehr anzupassenden Stützenstellungen • weitgehende Unabhängigkeit von Witterungseinflüssen • dichtes und dauerhaftes Betongefüge durch Einsatz von Hochleistungsbeton • VTR ® -Brücken sind adaptiv und können einfach verbreitert und verstärkt werden • VTR ® -Überbauten können analog konventionellen Verbundbrücken einschl. bereits montierten Querträger eingeschoben werden • die Bauweise kann auch bei engen Radien und Klothoiden eingesetzt werden • idealerweise auch Vorfertigung der Kappen 1.4 VTT®-Bauweise/ Verbund-Träger-Trog-Bauweise Abb. 4: Visualisierung Bauphasen VTT ® -Bauweise 7. Brückenkolloquium - September 2026 73 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Trogbrücken zeichnen sich durch eine sehr geringe maßgebende Bauhöhe aus, die durch die Dicke der Fahrbahnplatte und des Belags bestimmt wird. Die VTT-Bauweise mit kurzen Bauzeiten und hohem Vorfertigungsgrad bei geringer maßgebender Bauhöhe eignet sich ideal für Querungen von Gewässer und stark frequentierten Verkehrswegen, die in ihrer lichten Höhe und damit der Bauhöhe beschränkt sind. Zudem eignet sich die Bauweise zur Höhenminimierung von erforderlichen Anrampungen, die gerade im Stadtbereich aufgrund ihrer Zerschneidungswirkung oftmals als störend empfunden werden. Die Hauptträger werden in der Regel in Stahl vorgesehen und können in Form von Kästen, offenen Profilen oder Rohrfachwerken ausgeführt werden. Die Tragstruktur in Querrichtung der Brücke bilden Fahrbahnvollsegmente aus hochfestem und gefügedichtem Stahlbeton, die aneinandergereiht verlegt und über Kontaktfugen zusammengespannt werden. Der Verbund zwischen Stahltrog-Längsträger und Fahrbahnplatten erfolgt über Betonvergußfugen. Der Trogüberbau einer Einfeldbrücke mit einer Stützweite bis etwa 60 m kann innerhalb von 10 Werktagen soweit fertiggestellt werden, dass anschließend nur noch die Spritzabdichtung und der Belag aufgebracht werden müssen. Vorteile VTT®-Bauweise • hoher Vorfertigungsgrad • robuste, einfache Bauweise • kurze Überbau-Bauzeiten • minimale Beeinträchtigung des unterführten Verkehrs • geeignet für beschränkte Bauhöhen • einfache und sichere Herstellung der planmäßigen Gradiente • Fahrbahnplatte aus hochfestem Beton mit sehr dichtem Betongefüge • Einfeldbauwerke bis 60 m 2. Bau der Elisabethbrücke in Halle (Saale) -die Modulbauweise im Praxistest Im Für den Ersatzneubau der Elisabethbrücke standen finanzierungsbedingt nur rund 15 Monate Bauzeit zur Verfügung. Um in diesem kurzen Zeitfenster und unter laufendem Straßenbahnverkehr einen Neubau umsetzen zu können, kam eine besondere Bauart zum Einsatz: die SSF Verbund-Träger-Rost-Bauweise (VTR ® ). Die Modulbauweise zeichnet sich durch einen sehr hohen Vorfertigungsgrad aus - eine derart kurze Bauzeit wäre anders nicht möglich gewesen. Mit der Verwendung von hochwertigen Fertigteil-Modulen in Serienfertigung verspricht diese Bauweise einen raschen Baufortschritt bei gleichzeitiger Termin- und Kostensicherheit. Die Elisabethbrücke ist die erste Brücke dieser Bauart in Deutschland und ein innovatives Beispiel für den künftig erforderlich werdenden Brückenbau. 2.1 Projektanforderungen und Projektziele Als Teil des Stadtbahnprogramms wurde die Straßenbahnanlage, die Halle und Halle-Neustadt miteinander verbindet, zu einer zukunftsfähigen Stadtbahnlinie modernisiert und barrierefrei umgebaut. In diesen Maßnahmenbereich fällt auch die Elisabethbrücke. Sie ist die zentrale Verbindung für den Straßenbahn-, Fußgänger- und Radverkehr zwischen der Alt- und Neustadt. Das Bauwerk wurde während des Saalehochwassers im Jahr 2013 so stark beschädigt, dass die Brücke durch einen Neubau ersetzt werden musste. Da der Neubau durch die Fluthilfemittel des Bundes finanziert werden sollte, die bis zum Ende des Jahres 2024 abgerechnet werden mussten, stand bereits zu Projektbeginn fest, dass nur rund 15 Monate Bauzeit zur Verfügung stehen. Die entscheidenden Planungsfaktoren waren daher der stringente Bauablauf, die Bauzeit und die Kostensicherheit. Einen Neubau in einem derart kurzen Zeitfenster zu planen und umzusetzen, stellte alle Projektbeteiligten vor eine besondere Herausforderung. Neben dem finanzierungsbedingten Realisierungszeitraum galt es weiterhin, die Lichtraumprofile über dem Schifffahrtsprofil der Elisabethsaale auch während der Bauphase einzuhalten und sämtliche innerstädtischen Sparten in einen integrierten und begehbaren Medienraum zu überführen. Zugleich waren die Straßenbahnanlagen sowie die Geh- und Radwege modern und barrierefrei umzugestalten, um eine höhere Qualität und kürzere Taktung des ÖPNV zu erreichen. Während der Bauzeit musste weiterhin der Straßenbahnverkehr der wichtigsten Ost-West-Verbindung zwischen Halle und Halle-Neustadt mit täglich ca. 40.000 Fahrgästen vollumfänglich aufrechterhalten bleiben. Lediglich für den Anschluss des Gleisnetzes an die neu errichtete Brücke war eine Sperrung der Tramlinie zulässig. Abb. 5: Fertiggestellte Elisabethbrücke ©Florian Schreiber Fotografie 2.2 Baugrund Im Zuge der Baugrunderkundung wurden mit Hilfe von direkten Baugrundaufschlüssen (Kernbohrungen, Rammkernsondierungen) und indirekten Aufschlüssen (schwere Rammsondierungen - DPH) oberflächennah gering tragfähige Baugrundschichten (Auffüllung und 74 7. Brückenkolloquium - September 2026 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Auesedimente) und ab einer Tiefe von ca. 70-73-m NHN der gut tragfähige fluviatile Sand/ Kies erkundet. Dieser Kies liegt einem zersetzten Festgesteinshorizont (Tonsteinzersatz des Buntsandsteins) bei ca. 66-68-m NHN auf. Grundwasserendstände sind bei einer Ordinate von 73-74-m NHN angeschnitten worden. Diese erkundeten Wasserstände korrespondieren in etwa mit dem Pegel der „Saale“ (zum Zeitpunkt der Feldarbeiten wurde der Wasserstand mit 74,6 m NHN eingemessen) und stehen weitestgehend ungespannt an. Geologische Untergrundschwächen (z. B. Subrosionserscheinungen mit Erdfallgefährdung, Erdbebengefährdung) sind vom Standort nicht bekannt. Die nördlich am Standort verlaufende „Halle- Störung“ besitzt aufgrund der hinreichend genau nachgewiesenen Distanz zum Brückenersatzneubau gemäß vorliegenden Unterlagen des LAGB Sachsen-Anhalt keine statisch/ konstruktiv zu berücksichtigende Relevanz für die Baumaßnahme. Aufgrund der zuvor beschriebenen Baugrundsituation wurde für eine setzungsarme Gründung des Brückenneubaus die Ausführung von Tiefgründungen (Bohr-/ Ramm-/ Verdrängungspfahle) empfohlen. Bei entsprechender Dimensionierung und sorgfältiger Herstellung sind keine bauwerksschädigenden Einflüsse auf das zu errichtende Brückenbauwerk zu erwarten. 2.3 Projektstandort Direkt in der Linienführung der geplanten Brücke befinden sich Fundamentreste von zwei Vorgängerbauwerken. Dies waren eine Gewölbebogenbrücke aus dem Jahr 1929 und zum anderen deren Nachfolger, eine 4-feldrige Stahlbetonbrücke aus dem Jahr 1938. Nach vorliegenden Archivunterlagen kann davon ausgegangen werden, dass die Gründungsbauteile aus unbewehrtem Beton bzw. Naturstein hergestellt worden sind. Es ist anzunehmen, dass für die neuere der beiden Brücken eine Bodenverbesserung in Form von Stampf beton- oder Stahlbetonrammpfählen vorgenommen wurde. Für den aktuellen Entwurf wird daher an allen Achsen mit Hindernissen im Untergrund zu rechnen sein. Der gesamte Bereich zwischen Gimritzer Damm, Sandanger und Salineinsel unterlag weiterhin ab der Zeit der Industrialisierung zahlreichen und erheblichen baulichen Veränderungen. So wurden beispielsweise weitere Nebenarme der Saale zugeschüttet, die mehrströmige Elisabethsaale selbst kanalisiert und die Uferbereiche weiter erhöht. Diese stark industriell geprägte Vergangenheit ist die Ursache von anthropogenen umgelagerten Lockergesteinen vermengt mit Bauschutt und sonstigen Abfallmaterialien in den oberen Bodenbereichen. Es ist im Brückenbereich sehr wahrscheinlich, dass neben den Restfundamenten auch alte Leitungen oder Schutzrohre vorgefunden werden. Weiterhin befindet sich das Baufeld zum Ersatzneubau der Elisabethbrücke im Randbereich einer Kampfmittelgefährdung bezüglich eines Bombenabwurfgebietes aus dem Zweiten Weltkrieg. Es werden daher im Rahmen der Spezialtief bau- und Tief bauarbeiten vorlaufende und begleitende Kampfmitteluntersuchungen durchgeführt. Auch ist für das Grundwasser im Bereich der Seite Ost mit Kontaminationen aufgrund einer alten Gasfabrik (Kohlevergasung) zu rechnen. Hierzu werden entsprechende Auf bereitungsanlagen und Reinigung von gefördertem Grundwasser vorgehalten. Abb. 6: Übersichtsplan Konflikt Altfundamente/ Gründung neu 2.4 Ver- und Entsorgungsanlagen im Baubereich Folgende Versorgungsunternehmen sind mit Maßnahmen im unmittelbaren Bauumfeld vertreten: • HWS mit Abwasserkanälen • HWS mit Wasserversorgung • EVH - Energieversorgung Niederspannungsnetz • EVH - Energieversorgung Mittelspannungsnetz • EVH - Infokabel • EVH - Gasversorgung • Stadt Halle - Stadtbeleuchtung • Stadt Halle - LSA • Stadt Halle - Regenwasserkanalsystem • Stadt Halle - Fachbereich 24, Zentrales Gebäudemanagement (ZGM) • Ströer Deutsche Städte Medien GmbH • Muth Citynetz Halle GmbH • Pyur (ehemals Primacom und HL komm) • Deutsche Telekom • HAVAG - Bahnstromanlagen Für eine ordnungsgemäße und umsetzbare Planung der Umverlegung einer Vielzahl von Leitungen bedarf es einer detaillierten Leitungskoordination. Für eine bauliche Umsetzung der Leitungsverlegung war es erforderlich, den Widerlagern des Bauwerkes neben der Funktion des Bauwerksabschlusses auch die Funktion einer „Hausanschlussverteilung“ zu geben. Nur so ist es möglich die Wartung und Unterhaltung der Anlagen dauerhaft zu gewährleisten. 7. Brückenkolloquium - September 2026 75 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Abb. 7: Widerlager, Anordnung Medien 3. Bauwerksgestaltung und Ausführungsentwurf 3.1 Resümee der Vorplanung Im Rahmen der Vorplanung wurden unterschiedliche Bauwerksvarianten erarbeitet und gegenübergestellt. Im Ergebnis des Variantenentscheids wurde die Modulbauweise für den Ausführungsentwurf gewählt. Die Wahl der Feldöffnungen und die damit verbundene raumgebende Gewässeröffnung mit Stützweiten von 41/ 60/ 45-m verbessern den Retentionsraum im Hochwasserereignis deutlich und erfüllen die Anforderungen an eine Wasserstraße. Mit der Verwendung von hochwertigen Fertigteilmodulen in Serienfertigung verspricht diese Variante einen raschen Baufortschritt bei gleichzeitiger Terminsicherheit. Die Organisation und Führung von Ver- und Entsorgungsanlagen innerhalb des geplanten Medienwartungsganges gewährleisten eine Versorgungsicherheit auch bei sich über den Lebenszyklus des Bauwerks ergebenden Veränderungen in Dimension und Anzahl. 3.2 Gründung Wegen der bis zu sechs Meter dicken Auelehmschicht, welche als setzungsempfindlich und zudem noch als durchmischt mit Altauffüllungen beschrieben wird, wird von einer Flachgründung abgesehen. Sowohl die Pfeiler als auch die Widerlager werden tief gegründet. Es werden Großbohrpfähle mit einem Durchmesser von 1,20-Metern verwendet. Für die Abtragung der Überbaulasten in den Achsen 20 und 30 werden jeweils 16 Pfähle mit einer Länge von 14 Metern erforderlich. Wegen der nahen Uferböschung werden hier die Baugruben wasserdicht umspundet. Bei den Abmessungen der Pfahlkopfplatte ist darauf zu achten, dass sowohl die Pfahlabstände ausreichend groß sind, um deren gegenseitige Beeinflussung zu minimieren, als auch darauf, dass die Abstände zur Spundwand einen mechanischen Aushub unter Wasser erlauben. Die Auftriebssicherheit der Sohle während der Bauphase wird durch eine Unterwasserbetonsohle mit 0,80 m Dicke gewährleistet. Zusätzlich wird die Umspundung bis in den Zersatzhorizont geführt. An den Widerlagern werden jeweils 10 Pfähle (4 x 13 m Länge hinten in Neigung 20: 1 und 6 x 19 m Länge vorn mit Neigung 10: 1) vorgesehen. Die Pfahlkopfplatte befindet sich 60-cm unter Geländeoberkante und ist 1,20 m dick. Vor und hinter den Widerlagern kann frei geböscht werden. Für die Sicherung der bauzeitlich noch unter Betrieb befindlichen Widerlager werden Verbauten erforderlich, welche zurückzuverankern sind. Am Widerlager Achse 10 entstehen zwischen Alt- und Neubau größere Überschneidungsbereiche, weswegen die Verbauwand hier innerhalb der Flügel beginnen muss. Der alte Flügel ist im Zuge des Baugrubenaushubes per Sägeschnitt zu trennen und abzubrechen. Am Widerlager Achse 10 beginnt der Verbau in verlängerter Achse des Flügels. Aufgrund der zu erwartenden inhomogenen Eigenschaften, insbesondere Abbruchgut und Bauschutt, werden Berliner Verbaue ausgeführt. Abb. 8: Tiefgründung Achse 10-20 3.3 Widerlager und Pfeiler Die Widerlager sind als begehbare Kastenwiderlager mit Parallelflügeln ausgebildet. Öffnungen für Zugangstüren befinden sich mittig in der Stirnwand. Über innenliegende Treppen können die Arbeitspodeste erreicht werden, welche sich etwa auf Höhe der Lagersockel befinden. Die Tür wird ausreichend groß gestaltet, um mit einer mobilen Hubarbeitsbühne Leitungsmaterial und Rohrtechnik zu heben. Wegen der Hubtechnik wird die Podestplatte hinter der Tür und auf der gesamten Länge ausgespart. In Brückenlängsrichtung wird die Kammer zweigeteilt. Im Bereich der vorderen Kammer befindet sich die Übergangskonstruktion. Diese ist von unten über die gesamte Breite zugänglich. Hinter einer Zwischenwand befindet sich der Medienraum zum Verschwenken der Leitungen. Die Zwischenwand dient der 76 7. Brückenkolloquium - September 2026 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Reduzierung der Spannungen in der Decke und federt vertikale Verformungen in der Übergangskonstruktion ab. Der Trogquerschnitt des Überbaus zur Aufnahme der Gleisanlagen wird auch auf dem Widerlager in dieser Form fortgesetzt. Entsprechend wird die Deckenplatte mit Höhensprüngen versehen. Die Flügelwände werden als Spundwände mit Kopf balken zur Optimierung der Baugruben bei gleichzeitiger Mitverwendung als Längsverbau ausgeführt. Die Spundwände dienen im Bauzustand funktional als Baugrubenwände und sichern das in Betrieb befindliche Gleis auf dem Bestand an beiden Widerlagern, sowie die Baustellenzufahrtsrampe auf der Ostseite. Es ergeben sich Flügel mit Längen von etwa 6 Metern. Die Spundwände werden nach dem Abbruch der alten Brücke in den sichtbaren Bereichen gesäubert und erhalten eine Verblendung in Sichtbetonqualität. Zur Aufnahme der Lager und Pressen werden vor der Stirnwand 1,50 m dicke Lagerwände betoniert. Die Widerlager werden aus Stahlbeton der Festigkeitsklasse C 30/ 37 hergestellt. Als Bewehrung ist Betonstahl der Sorte B500B vorgesehen. In den Achsen 20 und 30 wird der Überbau auf 6,00 bis 6,40 m hohen Einzelpfeilern gelagert. Im Querschnitt werden die Pfeiler oval von 2,40 m auf 3,00 m ausgebildet. Dabei wird die längere Achse der Ellipse in Stromrichtung gedreht. Die paarweisen Einzelstützen werden nicht untereinander gekoppelt und besitzen in Querrichtung keine Verbindung. Die anschließende Pfahlkopfplatte ist 1,30 m bis 1,40 m dick. Die Pfeiler werden aus Stahlbeton der Festigkeitsklasse C35/ 45 hergestellt. Als Bewehrung ist Betonstahl B500B vorgesehen. Abb. 9: Isometrie Schnitt Medienkammer Abb. 10: Modellansicht Gründung-Pfeiler-Überbau 3.4 Überbau Im Querschnitt bildet der Überbau einen zweistegigen Plattenbalken ab. Der Auf bau und die Wahl der Baustoffe folgen dem Grundgedanken des modularen seriellen Auf baus und der Zweckmäßigkeit zum Überführen der Medien und Verkehrsströme. Die Stege des Plattenbalkens bestehen aus zwei dichtgeschweißten stählernen Hohlkästen der Güte S 460 M/ ML. In Abhängigkeit der Beanspruchung variieren die Blechdicken über die Trägerlänge, wobei die Außenabmessungen der Kästen mit 1,50-m-x-1,94 m immer konstant bleiben. Der stählerne Untergurt steht nach innen über und dient als Konsole für die Bodenelemente des Wartungsganges. Diese bestehen aus 20 cm dicken, sowie 3 m breiten Fertigteilplatten. Sie beteiligen sich nicht an der Längstragwirkung und werden an ihren Auflagern verschraubt. Der Wartungsgang stellt ein wesentliches Qualitätsmerkmal der innerstädtischen Flussquerung dar. Es kann bauzeitlich weitestgehend auf Arbeitsgerüste verzichtet werden, Verschmutzungen des Gewässers werden ausgeschlossen und vor allem sind die diversen Medien geschützt vor der Witterung und können unabhängig vom Verkehr, d. h. auch ohne dessen Beeinträchtigung eingebaut, ausgetauscht und gewartet werden. Auf die in Segmenten verlegten und in Endlage verschweißten Hohlkästen werden 60 cm breite Querträger im Rasterabstand von 2,40 Metern aufgelegt. In der Ansicht bilden sie bereits den späteren Trogbereich für das Gleisbett der Straßenbahn ab. Die Querträger werden in Fertigteilbauweise im Sinne der modularen Bauweise vorgesehen. Es wird die Verwendung von selbstverdichtendem Beton der Güte C 50/ 60 geplant. Die Träger sind 16,32 m lang und wiegen ca. 11 t. Nach dem Verlegen der Träger werden sie in ihrer Höhenlage durch Justierschrauben gegenüber dem Stahlhohlkasten eingestellt. Planmäßig ist dafür ein Spalt von 12 cm zwischen Stahlobergurt und Querträgerunterkante vorgesehen. Dadurch können unerwartete Verformungen der Stahlträger kompensiert und unerwünschte Ausgleichsmaßnahmen in der späteren Fahrbahn verringert werden. Ein erster Verbundquerschnitt entsteht durch die Betonage zwischen OK Stahlträger und UK Querträger. Im Trogbereich werden 20 cm dicke Fertigteilplatten auf die Querträger gelegt. Sie liegen 5 cm auf, wodurch sich eine Systembreite von 1,90 m ergibt. Diese Fahrbahn- oder Trogplatten wiegen ca. 6,7 t. In den Kragarmbereichen werden anschließend 10 cm dicke Fertigteilplatten aufgelegt. Sie sind 1,90 m breit, 3,10 m lang und wiegen ca. 1,5 t. Beide Fertigteile erhalten eine Schwindvorspannung. Es wird, wie bei den Querträgern, ein SVB C 50/ 60 verwendet. In einem letzten Betonierabschnitt werden die Bereiche zwischen den Trogplatten über den Querträgern sowie die Bereiche über den Längsträgern und auch die Kragarme selbst durch Ortbeton ergänzt. Die Kappen werden ebenfalls im Verständnis der zügigen Montage als Fertigteile derselben Güte ausgebildet. Sie sind 4,8-m lang und ca. 3-t schwer. Aufgelegt werden sie vor der Betonage der Kragarmbe- 7. Brückenkolloquium - September 2026 77 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad Abb. 11: Regelquerschnitt reiche und bis dahin durch einbetonierte U-Profile mit den Querträgern verbunden. Die vor Ort herzustellenden Betonbereiche des Überbaus werden in C 35/ 45 hergestellt. Als Betonstahl wird für alle Bereiche B500B und in den vorgespannten Fertigteilen als Spannstahl St 1660/ 1860 für die Schwindvorspannung verwendet. 4. Erläuterung der Gestaltung Die Wahl der Feldöffnungen und die damit verbundene raumgebende Gewässeröffnung mit Stützweiten von 41/ 60/ 45 m verbessern den Retentionsraum im Hochwasserereignis deutlich und erfüllen die Anforderungen an eine Wasserstraße. Die Einzelstützen werden im Grundriss oval ohne Querverbindungen ausgebildet. Die begehbaren Widerlager mit den Arbeitspodesten und Medienverteilungsebenen sind mit innenliegenden Treppen zu Wartungs- und Prüfzwecken ausgestattet. Mit den in konstanten Abmessungen ausgebildeten Stahlhohlkästen, den ovalen Einzelstützen sowie den Fahrleitungs- und Beleuchtungsmasten fügt sich die Elisabethbrücke harmonisch ins urbane Gesamtumfeld ein. 5. Positive Aspekte der Ingenieurleistung Das vorhandene Netz der Infrastruktur in Mitteleuropa ist so dicht, dass in Zukunft hauptsächlich Ersatzbauwerke benötigt werden. Diese Bauwerke haben in der Planung und Bauausführung andere Anforderungen als Neubauten auf der „grünen Wiese“. In der Bauausführung sollte nach Möglichkeit der über- und unterführte Verkehr einschließlich vorhandener Geh- und Radwege mit geringen Einschränkungen beibehalten werden. Die Ansprüche an das Ersatzbauwerk selbst erhöhen sich gegenüber dem Bestandsbauwerk. In der Regel sind dies höhere Einwirkungen aus dem Verkehr, bei Bedarf sind lichte Weiten und Höhen zu vergrößern und bei alldem sollen die vorhandene Gradiente und die Rampenlängen beibehalten sowie vorhandene intakte Bausubstanz der Unterbauten weiter genutzt werden. Die klimatischen Bedingungen verlangen einen geringen CO 2 -Fußabdruck - dies ist mit der VTR ® -Bauweise durch die hohe Vorfertigung und kurze Realisierungszeiten erreichbar. Der Neubau der Elisabethbrücke stellt einen Ersatzbau in kürzester Bauzeit für das durch Hochwasser beschädigte Bestandsbauwerk dar. Die neue Brücke ersetzt nicht nur die alte Überführung, sondern sorgt auch für eine nachhaltige und zukunftsfähige Verbesserung der Verkehrssituation. Dank der VTR ® -Bauweise, die in Deutschland erstmals zum Einsatz kam, konnte das Bauwerk in nur 15 Monaten realisiert werden. Die Elisabethbrücke ist ein hervorragendes Beispiel für die nachfolgenden Einsatz- 78 7. Brückenkolloquium - September 2026 Modulares Bauen mit hohem Vorfertigungsgrad bedingungen und ein herausragendes Beispiel der Vorteile der modularen Bauweise im Brückenbau. Vorteile der VTR ® Bauweise • Sehr kurze und effiziente Bauzeiten • Eingriffe in den unterführten Verkehr (Straße, Bahn, Gewässer) werden erheblich minimiert • Deutlich geringere Verkehrsbeeinträchtigungen, weniger Stau, reduzierte CO 2 -Emissionen • Hoher Vorfertigungsgrad (Stahlbau, Beton-Fertigteile) • Qualitäts- und Effizienzsteigerung durch gleichbleibende Herstellbedingungen im Werk • Wirtschaftlicher Transport der Module und schnelles, einfaches Zusammenfügen • Robuste, einfache Bauweise • Dichtes und dauerhaftes Betongefüge durch Einsatz von Hochleistungsbetons • Hohe Adaptivität der Module, abgestellt auf die spezifischen Anforderungen des Projekts • Großer Freiheitsgrad bei den an den unterführten Verkehr anzupassenden Stützenstellungen • VTR ® -Überbauten können analog konventionellen Verbundbrücken einschließlich bereits montierter Querträger eingeschoben werden • Einfache und sichere Herstellung der planmäßigen Gradiente durch Justierbarkeit der Querträger • Bauweise kann auch bei engen Radien und Klothoiden eingesetzt werden • Idealerweise auch Einsatz von Fertigteil-Kappenelementen • Einfache Rückbaubarkeit 6. Zusammenfassung und Ausblick Bestrebungen Brücken modular zu entwerfen und zu realisieren, gibt es schon sehr lange. Im Ausland hat sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Modulbauweisen bereits durchgesetzt, sie werden dort stetig verwendet und weiterentwickelt. Die Hauptargumente hierfür sind die kürzeren Bauzeiten und die durch Vorfertigung gewährleistete hohe Qualität. Verkürzte Bauzeiten bedeuten geringere Kosten und (aufgrund der geringeren Verkehrsbehinderung) eine verbesserte Akzeptanz der Bevölkerung. Durch die serielle, qualitativ hochwertige Vorfertigung im Werk erreichen modulare Bauwerke i. d. R. eine extrem gute Dauerhaftigkeit, wodurch sich in Verbindung mit der leichten Um- und Rückbaubarkeit sehr nachhaltige Bauwerke realisieren lassen. Modulare Bauweisen im Stahlverbundbau bieten darüber hinaus den Vorteil, dass die Transportgewichte der Haupttragelemente aus Stahl deutlich unter denjenigen massiver Bauweisen liegen. Selbstverständlich muss der Verbindung zwischen den Einzelelementen, also dem Fügen von modularen Segmenten zu einer Einheit, eine besondere Beachtung zukommen. Diese Schnittstellen müssen sorgfältig konstruiert und nachgewiesen werden. Auf Basis der Erkenntnisse aus den bereits realisierten Bauwerken sowie infolge der Entwicklungen in Forschung und Wissenschaft gibt es hierfür jedoch neben den bereits erprobten Varianten auch viele innovative, wissenschaftlich abgesicherte Lösungsansätze. Vor den aktuellen Herausforderungen unserer Zeit mit einem fortwährend steigenden Verkehrsaufkommen und dem Anspruch, sowohl die Umweltbeeinflussung als auch die volkswirtschaftlichen Kosten möglichst zu minimieren, bieten modulare Bauweisen daher eine einfache und gute Lösung. Am Beispiel der Elisabethbrücke wurde ein herausragendes Projekt in Modulbauweise umgesetzt, die die Vorteile dieser Bauweise im Praxistest unter Beweis gestellt hat.