Stählerne Bahnbrücken als Erbe der Hochmoderne : Grundlagen für eine ganzheitliche Entscheidungsfindung zwischen Instandsetzung und Erneuerung

Steel railway bridges as a legacy of high modernity : fundamentals for a holistic decision-making process between repair and renewal

  • Im Netz der DB AG befinden sich ca. 5.000 Brücken aus Stahl. Etwa die Hälfte wurde zwischen 1880 und 1920 errichtet. Einige stehen wegen ihrer baukulturellen Bedeutung als identitätsprägende Zeugnisse der industriellen Revolution unter Denkmalschutz. Der Erhalt dieser Bauwerke bietet nicht nur aus Sicht der in ihnen gespeicherten Goldenen Energie, den immateriellen Wert eines Bauwerks, ein enormes Potenzial, sondern auch in ökologischer Hinsicht durch die Graue Energie. Darüber hinaus bringt die Weiternutzung der Brücken angesichts steigender Baukosten infolge von Ressourcenknappheit und globalen Krisen ökonomische Vorteile. Dennoch sind zahlreiche historische, stählerne Bahnbrücken abgebrochen und ersetzt worden, da ein Neubau als sicherer, planbarer und wirtschaftlicher gilt. Die Möglichkeit, eine Brücke durch Instandsetzungs- oder Ertüchtigungsmaßnahmen an geänderte Anforderungen anzupassen, wird häufig bereits zu Beginn der Planungen mit Verweis auf technische oder wirtschaftliche Aspekte verworfen. Dies liegt anIm Netz der DB AG befinden sich ca. 5.000 Brücken aus Stahl. Etwa die Hälfte wurde zwischen 1880 und 1920 errichtet. Einige stehen wegen ihrer baukulturellen Bedeutung als identitätsprägende Zeugnisse der industriellen Revolution unter Denkmalschutz. Der Erhalt dieser Bauwerke bietet nicht nur aus Sicht der in ihnen gespeicherten Goldenen Energie, den immateriellen Wert eines Bauwerks, ein enormes Potenzial, sondern auch in ökologischer Hinsicht durch die Graue Energie. Darüber hinaus bringt die Weiternutzung der Brücken angesichts steigender Baukosten infolge von Ressourcenknappheit und globalen Krisen ökonomische Vorteile. Dennoch sind zahlreiche historische, stählerne Bahnbrücken abgebrochen und ersetzt worden, da ein Neubau als sicherer, planbarer und wirtschaftlicher gilt. Die Möglichkeit, eine Brücke durch Instandsetzungs- oder Ertüchtigungsmaßnahmen an geänderte Anforderungen anzupassen, wird häufig bereits zu Beginn der Planungen mit Verweis auf technische oder wirtschaftliche Aspekte verworfen. Dies liegt an Finanzierungsbedingungen sowie einem stark monodisziplinären Entscheidungs- und Planungsprozess. Die maßgeblichen Stakeholder werden oft erst spät einbezogen, sodass Änderungen nicht mehr ohne erhebliche Zeit- und Kostenverluste möglich sind. Nicht selten führt dies zu Auseinandersetzungen, die Baumaßnahmen verzögern. Die Dissertation verfolgt das Ziel, durch die Entwicklung methodischer Grundlagen für eine parametrisierte, wertebasierte Bewertungsmethodik einen ganzheitlichen Vergleich von Interventionsvarianten an denkmalgeschützten, stählernen Bahnbrücken bereits in einer frühen Planungsphase zu ermöglichen. Neben technischen und ökonomischen Kriterien werden Aspekte der Baukultur und Ökologie gleichberechtigt berücksichtigt. Dynamische Steuerungsparameter ermöglichen einen iterativen Entscheidungsprozess, in dem die Stakeholderinteressen transparent gegeneinander abgewogen werden. Ausgehend von einer bautechnikgeschichtlichen Kontextualisierung stählerner Brücken um 1900 sowie der Analyse zentraler Potenziale und Hindernisse für die Integration von Nachhaltigkeitsprinzipien werden Bewertungskriterien für die vier Kategorien formuliert. Im Abgleich mit Kriterien und Verfahren aus Hoch- und Straßenbrückenbau wird ein auf die Anforderungen denkmalgeschützter Bestandsbahnbrücken aus Stahl abgestimmtes, synoptisches Bewertungssystem entwickelt. Die Validierung erfolgt anhand von vier realen Brückenbauprojekten der DB AG, bei denen historische Brücken überwiegend durch Neubauten ersetzt wurden. Für jede Fallstudie werden zwei alternative Erhaltungskonzepte entwickelt und ganzheitlich bewertet. Die Dissertation zeigt, dass ein ganzheitliches Bewertungsverfahren für stählerne, denkmalgeschützte Bestandsbrücken zielführend ist, wenn es frühzeitig und partizipativ integriert wird. Die Fallstudien belegen, dass unter Berücksichtigung baukultureller und ökologischer Kriterien Ertüchtigungsvarianten einem Ersatzneubau häufig ebenbürtig sind.show moreshow less
  • The network of the German state railway company Deutsche Bahn AG includes approximately 5.000 steel bridges. About half of these were constructed between 1880 and 1920. Some are listed as historical monuments, not only due to cultural significance but also as testimonies of the Industrial Revolution. Keeping historical steel railway bridges in service also holds ecological potential in the context of the climate crisis due to the embodied energy stored within them. Additionally, they offer economic advantages considering rising construction costs from resource scarcity. However, many bridges face demolition, as new construction is regarded as safer, more predictable, and economically advantageous. Preservation is often dismissed early in the design process, mainly for technical or economic reasons, due to financial constraints and a monodisciplinary decision-making process. Heritage protection authorities are usually involved too late, making changes costly and time-consuming. This dissertation develops a methodological framework forThe network of the German state railway company Deutsche Bahn AG includes approximately 5.000 steel bridges. About half of these were constructed between 1880 and 1920. Some are listed as historical monuments, not only due to cultural significance but also as testimonies of the Industrial Revolution. Keeping historical steel railway bridges in service also holds ecological potential in the context of the climate crisis due to the embodied energy stored within them. Additionally, they offer economic advantages considering rising construction costs from resource scarcity. However, many bridges face demolition, as new construction is regarded as safer, more predictable, and economically advantageous. Preservation is often dismissed early in the design process, mainly for technical or economic reasons, due to financial constraints and a monodisciplinary decision-making process. Heritage protection authorities are usually involved too late, making changes costly and time-consuming. This dissertation develops a methodological framework for a parameterized, value-based evaluation system, enabling holistic comparison of intervention options for listed steel railway bridges early in the design process. The system equally considers technical, economic, cultural, and ecological criteria. Dynamic control parameters allow transparent balancing of divergent stakeholder requirements. The evaluation system is based on a contextualization of steel bridges around 1900 and identifies key potentials and obstacles for integrating sustainability principles. Differentiated criteria are formulated in four categories: technology, economics, building culture, and ecology. The multi-stage decision support system extends existing civil and road construction evaluation systems, incorporating specific requirements for preserving heritage railway bridges. Validation is carried out through analysis of four Deutsche Bahn AG projects where historical bridges were mostly replaced. For each case study, two alternative solutions using customized reinforcement are developed and compared. A toolbox systematically compiles typical intervention options and appropriate assessment, maintenance, and reinforcement strategies. The dissertation demonstrates that a comprehensive evaluation procedure for listed steel railway bridges is effective in terms of sustainability. To facilitate unbiased comparisons, it must be integrated early into the decision-making process. The case studies show that, considering building cultural and ecological criteria, reinforcement options are frequently at least equivalent to new bridges.show moreshow less

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Metadaten
Author:Clara Jiva Schulte
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-72182
DOI:https://doi.org/10.26127/BTUOpen-7218
Referee / Advisor:Werner Lorenz, Felix Huber, Eugen Brühwiler
Document Type:Doctoral thesis
Language:German
Year of Completion:2025
Date of final exam:2025/07/09
Release Date:2026/02/04
Tag:Bautechnische Denkmalpflege; Entscheidungshilfe; Instandsetzung und Ertüchtigung; Stählerne Bahnbrücken; Suffizienz-Strategien
Decision support; Rehabilitation and strengthening; Steel railway bridges; Structural heritage conservation; Sufficiency strategies
GND Keyword:Eisenbahnbrücke; Stahl; Baudenkmal; Modernisierung <Bauwesen>; Bausubstanz; Erhaltung; Suffizienz; Entscheidungsunterstützung
Institutes:Fakultät 6 Architektur, Bauingenieurwesen und Stadtplanung / FG Kunstgeschichte
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
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