Warum die US-Brücke schnell einstürzte, als ein Güterzug sie rammte

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

Warum die US-Brücke schnell einstürzte, als ein Güterzug sie rammte — Brücke stürzt ein und Containerschiff verursacht Unfall. Video: *AFP*

Am 26. März stürzte ein riesiges Frachtschiff in die Francis Scott Key Bridge in Baltimore, Maryland. Dabei wurden viele Menschen vermisst und es kam zu erheblichen sozioökonomischen Folgen. Zu der Kollision gibt es viele Fragen, unter anderem, warum das Schiff frontal gegen die Brücke prallte und warum die Brücke nach dem Unfall so schnell einstürzte, berichtet der Independent . Experten zufolge ist es möglicherweise noch zu früh, um genau sagen zu können, was während der Kollision und dem anschließenden Einsturz passiert ist. Sie betonten jedoch, dass beim Bau von Brücken dieser Art ein solcher Aufprallschutz berücksichtigt werden müsse und dass enorme Kräfte erforderlich seien, um die Brücke zum Einsturz zu bringen.

In der Vergangenheit sind aufgrund von Kollisionen mit Schiffen viele Brücken eingestürzt. Zwischen 1960 und 2015 kam es nach Schiffskollisionen zu 35 großen Brückeneinstürzen, so der Forscher Toby Mottram von der University of Warwick. Diese existenzielle Bedrohung führte zum Bau moderner, unfallsicherer Brücken. Ingenieure haben eine Reihe von Sicherheitsanforderungen und -lösungen entwickelt, um die Stabilität der Brücke im Falle einer Kollision zu gewährleisten.

Große Brücken, die über Seewege führen, erfordern den Schutz der Brückenpfeiler und -stützen. Laut Robert Benaim, Brückenkonstrukteur und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Royal Academy of Engineering, gibt es viele Formen des Schutzes. „Dies könnte in Form von strukturellem Schutz geschehen, beispielsweise durch das Einbringen von Stahlkonstruktionen auf den Meeresboden, um Schiffe zu blockieren oder umzuleiten. Alternativ könnten künstliche Inseln für große Schiffe genutzt werden, sodass diese nie in die Nähe des Brückenfußes kommen“, sagte Benaim.

Da die Francis Scott Key Bridge relativ modern ist, gehen Experten davon aus, dass beim Bau dieser Brücke mit der Erwartung gerechnet wurde, dass es zu einer Kollision der Brückenpfeiler kommen könnte. Die Fundamente der Brücke sind von entscheidender Bedeutung, da jeder strukturelle Schaden 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 die Hauptfaktoren, die die Stärke der Aufprallkraft bestimmen. Ebenso ist die Kollisionsrichtung ein wichtiger Faktor, der auf Grundlage der Position des fließenden Stroms berechnet wird.

Im Falle der Francis Scott Key Bridge wurde bei der Konstruktion der Brücke aus den 1970er Jahren möglicherweise nicht die enorme Größe und Kraft der Schiffe berücksichtigt, die heute darunter hindurchfahren. Das Frachtschiff, das in die Dali-Brücke krachte, war riesig: Es war 300 Meter lang und 48,2 Meter breit, transportierte eine große Menge an Gütern und bewegte sich mit einer unbekannten Geschwindigkeit. Laut Professor Mottram ist es denkbar, dass die Pfeiler der Brücke nicht dafür ausgelegt waren, einer Kollision mit einem modernen Schiff standzuhalten, da Schiffe wie die Dali damals nicht durch den Hafen von Baltimore fuhren. Obwohl die Baltimore Key Bridge in den 1970er Jahren den Sicherheitsstandards und Konstruktionsvorschriften entsprach, verfügt sie möglicherweise nicht über die erforderlichen Schutzvorrichtungen, um den heutigen Schiffsbewegungen standzuhalten.

Professor Mottram betonte jedoch auch, dass es nicht allein die Technik auf der Brücke gewesen sei, die die Kollisionskatastrophe verhindern konnte. „Die Navigationstechnologie hätte verhindern müssen, dass der Zug direkt in die Brücke stürzt“, sagte er. Laut Mottram sollte die Priorität der Untersuchung darin liegen, zu klären, warum die Technologie auf dem Schiff nicht funktionierte.

Auffällig in der Videoaufzeichnung des Zusammenstoßes ist die extrem hohe Einsturzgeschwindigkeit der Brücke. Sobald die Brücke zu knicken begann, stürzte sie schnell vollständig ein. Dies liegt zum Teil daran, dass die Konstruktion als durchgehende Fachwerkbrücke errichtet wurde, die aus langen Stahlfachwerken besteht, die über drei Hauptfelder verlaufen, und nicht in mehreren Verbindungsabschnitten am Fuß der Brücke.

Kollisionen mit großen Schiffen wie dem Frachtschiff Dali übersteigen die Auslegungslasten für die langgestreckten Betonpfeiler, die die Fachwerkstruktur stützen, bei weitem. „Wenn die Pfeiler der Brücke zerstört sind, bricht die gesamte Fachwerkkonstruktion sehr schnell zusammen“, erklärt Andrew Barr, Doktorand in der Abteilung für Bauingenieurwesen und Konstruktionstechnik der Universität Sheffield.

Dies ist ein Beispiel für einen sogenannten Kaskadeneinsturz. Dabei führt der Versagen eines Strukturelements zum Versagen eines benachbarten Elements, das 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 abstürzte. Da es sich um ein durchgehendes Fachwerk handelt, wird die Last neu verteilt. Das Fachwerk dreht sich wie eine Wippe um den verbleibenden Pfeiler und hebt den nördlichen Abschnitt vorübergehend an, bevor die Spannung auch diesen einstürzen lässt. Das Ergebnis ist, dass das gesamte Fachwerk ins Wasser stürzt“, sagte Barr.

An Khang (laut Independent )

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