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Feuerverzinkter Stahl wird heute zunehmend im Brückenbau verwendet. Dies war nicht immer der Fall. In der Vergangenheit wurde die Kombination von Feuerverzinkung und Stahlbrücken oft als problematisch angesehen. Fragen zu Schraubverbindungen, Schweißverbindungen, Ermüdung, schubfesten Verbindungen und gemischten Stahl-Beton-Konstruktionen sorgten bei Planern und Bauherren für Vorbehalte.
In den letzten 40 Jahren wurden jedoch umfangreiche Forschungsarbeiten zu diesen Fragen durchgeführt. Infolgedessen wurden für viele von ihnen klare technische Lösungen entwickelt. Einige davon sind inzwischen in Normen und Richtlinien aufgenommen worden, und auch die zweite Generation der Eurocodes enthält zusätzliche Informationen. Dadurch hat sich die Feuerverzinkung von einer riskanten Option zu einer technisch soliden Wahl entwickelt.
Wenn Sie sich für die Feuerverzinkung entscheiden, ist der Korrosionsschutz entscheidend. Eine richtig konzipierte und verzinkte Stahlkonstruktion kann über lange Zeit praktisch wartungsfrei arbeiten. Dies bietet klare Vorteile für Brücken, bei denen Instandhaltungsmaßnahmen oft komplex und kostspielig sind. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit und Lebenszykluskosten ist die Feuerverzinkung daher eine interessante Alternative zu herkömmlichen Anstrichsystemen. Darüber hinaus kann die natürliche mattgraue Oberfläche architektonisch genutzt werden, zum Beispiel in Kombination mit Materialien wie Beton oder Holz. Wenn eine andere ästhetische Oberfläche gewünscht wird, kann ein Duplex-System verwendet werden. Dabei wird nach der Feuerverzinkung ein Lack- oder Pulverbeschichtungssystem aufgebracht. Die Kombination beider Schutzmethoden führt in der Regel zu einer längeren Lebensdauer als jedes System für sich.
Rijkswaterstaat hat vor kurzem seinen Leitfaden zur nachhaltigen Stahlkonservierung vollständig überarbeitet. In der neuen Version (2.0, Juli 2025) ist die Feuerverzinkung nun - zu Recht - als erste und bevorzugte Option für den Schutz von Stahlkonstruktionen aufgeführt. Nach dem neuen Auswahlschema von RWS ist die Feuerverzinkung, sofern technisch möglich, die nachhaltigste Wahl. Sie bietet die geringsten Umweltauswirkungen über die gesamte Lebensdauer der Konstruktion und schneidet besser ab als Metallisierungs- oder Anstrichsysteme. Die Lebensdauer der Systeme, auf denen die MKI-Berechnungen und die Wartungsintervalle basieren, wurde auf der Grundlage von Expertenurteilen ermittelt.
Das Diagramm zeigt den MKI-Vergleich verschiedener Konservierungssysteme, die für atmosphärisch belastete Stahlkonstruktionen geeignet sind. Anstrichsysteme bilden den Ausgangspunkt und haben einen Wert von 100%. Bei einem höheren Prozentsatz ist das System weniger haltbar, bei einem niedrigeren Prozentsatz ist es haltbarer als ein Anstrichsystem. Der MKI hängt von der Lebensdauer der Struktur ab. Auf der linken Seite des Diagramms sehen Sie den MKI einer Struktur mit einer Lebensdauer von 25 Jahren, in der Mitte mit einer Lebensdauer von 40 Jahren und auf der rechten Seite mit einer Lebensdauer von 100 Jahren. Bei jeder der drei Varianten schneidet die Feuerverzinkung deutlich besser ab als alternative Konservierungssysteme.
Ein wichtiger Aspekt bei der Konstruktion von feuerverzinkten Brücken ist die Abstimmung auf die verfügbaren Verzinkungsbäder. Denn die maximale Länge, Breite und Tiefe eines Bades bestimmen die Abmessungen der einzelnen Bauteile. Eine frühzeitige Abstimmung mit dem Verzinkungsbetrieb ist daher unerlässlich. Bei Elementen, die größer sind als das verfügbare Bad, kann ein so genanntes ‘Doppeltauchen’ angewandt werden, bei dem das Element in zwei Schritten verzinkt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Konstruktion in mehrere Segmente zu unterteilen, die nach der Verzinkung zusammengesetzt werden. Modulare Brücken sind in diesem Zusammenhang eine besonders geeignete Anwendung. Sie bestehen aus sich wiederholenden Elementen, oft Fachwerken, die mit Schraubverbindungen zusammengefügt werden.
Fugen sind bei der Feuerverzinkung ein entscheidender Punkt. Wenn Teile nach der Verzinkung noch geschweißt werden müssen, können bestimmte Bereiche vorab mit speziellen Produkten wie Wabodur abgeschirmt werden, damit sie nicht verzinkt werden. Das Auftragen erfordert Aufmerksamkeit: Es sollte in zwei Schichten erfolgen, mit einer Wartezeit von 24 Stunden zwischen jeder Schicht.
Nach der Verzinkung muss das Produkt natürlich entfernt werden. Nach dem Schweißen wird der Korrosionsschutz lokal wiederhergestellt, zum Beispiel durch Zinkmetallisierung. Dieser Prozess erfordert eine sorgfältige Vorbereitung und Qualitätskontrolle. Schweißzonen müssen völlig frei von Zinkrückständen sein, da das Schweißen auf verzinktem Material nicht zulässig ist. Darüber hinaus verdienen die Übergangsbereiche zwischen Feuerverzinkung und Metallisierung besondere Aufmerksamkeit. Praktische Aspekte wie das Anbringen von Hebeösen vor der Verzinkung und die Überprüfung der Tragfähigkeit der Verzinkungsanlage sind ebenfalls Teil einer gut durchdachten Planungsphase.
Praktische Beispiele zeigen, dass die Feuerverzinkung auch für große Brückenkonstruktionen machbar ist. So wurde die Ronde van Vlaanderen-Brücke in Kortrijk, eine 154 Meter lange Brücke mit fünf Feldern, aus mehreren feuerverzinkten Segmenten gebaut, die dann zusammengeschweißt wurden. Es handelt sich um zwei nebeneinander liegende Brücken, eine für jede Fahrtrichtung, so dass es insgesamt vier Hauptträger gibt. Diese Hauptträger sind eigentlich eine Art U-Träger, der aus einem Stück geschweißt ist (siehe Foto). Die beiden Hauptträger sind unten mit Querträgern verbunden. Jeder Hauptträger für sich ist von der Geometrie her so konzipiert, dass er in ein Zinkbad passt. Die Dübel wurden vor der Verzinkung mit den Trägern verschweißt. Die einzelnen Teile wurden per Schiff transportiert. Trotz der großen Spannweiten stellte die Länge des Bauwerks keine unüberwindliche Einschränkung dar, sofern eine geeignete Segmentierung vorgenommen wurde.
Am unteren Ende der Ronde van Vlaanderen-Brücke ist eine gebogene Platte angebracht, die die darunter liegende Struktur verdeckt (siehe Fotos). Auf diese Weise bleibt der visuelle Aspekt der durch die Zinkmetallisierung verursachten dunklen Schlieren verborgen. Wichtig ist, dass nach mehr als 20 Jahren kein einziger Korrosionsfleck mehr zu sehen ist.
Ein Vergleich mit der nahe gelegenen Groeninge-Brücke, die im gleichen Zeitraum (2002-2003) gebaut wurde und für die ein herkömmliches Anstrichsystem verwendet wurde, zeigt den Unterschied im Instandhaltungsbedarf. Während gestrichene Brücken im Laufe der Zeit Abnutzungs- und Korrosionserscheinungen zeigen, sind feuerverzinkte Bauwerke auch nach mehr als 20 Jahren noch in ausgezeichnetem Zustand. Ein ähnliches Beispiel ist eine Straßenbrücke in Lier über den Netekanaal-Kanal mit einer Gesamtspannweite von 88 Metern, die aus mehreren verzinkten Segmenten mit Schraubverbindungen besteht. In Querrichtung besteht die Brücke aus vier Hauptträgern und geschweißten I-förmigen Trägern (siehe Fotos). An der Stelle der Pfeiler liegen diese höher als in der Mitte der Spannweiten. In diesem Fall gibt es nach der Verzinkung keine Schweißnähte, sondern fünf Schraubverbindungen, insgesamt also sechs Abschnitte. Das längste Teilstück ist etwas über 15 Meter lang und passt perfekt in das Zinkbad. Das schwerste Teil wiegt 6,3 Tonnen, was für die Verzinker überhaupt kein Problem darstellt. Jüngste Inspektionen zeigen, dass auch hier keine Korrosionserscheinungen auftreten.
Die erwartete Lebensdauer eines Zinküberzugs kann anhand von Normen wie ISO 9223 und ISO 9224 bestimmt werden. Diese beschreiben den Zusammenhang zwischen der Abnahme der Zinkschichtdicke und den Umgebungsbedingungen. Selbst in relativ aggressiven Umgebungen, wie den Kategorien C4 und C5, kann je nach ursprünglicher Schichtdicke und Expositionsbedingungen eine sehr lange Restlebensdauer erreicht werden.
Auch für vorgespannte Verbindungen gibt es jetzt klare Richtlinien. Nach EN 1090-2 können feuerverzinkte Kontaktflächen verwendet werden, sofern sie zuvor leicht gestrahlt werden (‘Sweep-Strahlen’), um den erforderlichen Reibungskoeffizienten zu erreichen. Die achte Ausgabe der US-amerikanischen AASHTO-Norm für den Brückenbau schließt die Feuerverzinkung ausdrücklich ein. Darin wurde ein Reibungskoeffizient von 0,30 für feuerverzinkte Konstruktionen ohne zusätzliche Behandlung angegeben. Dieser Wert erhöht sich auf 0,45, wenn zusätzlich gestrahlt oder eine spezielle Reibungsfarbe aufgetragen wird.
Während die Feuerverzinkung früher mit Misstrauen betrachtet wurde, hat er
t ist heute zu einer vollwertigen Technik im Brückenbau geworden. Dank der fortschreitenden Forschung, der Entwicklung von Normen und der praktischen Erfahrung verfügen die Konstrukteure heute über klare Richtlinien für die Anwendung. Obwohl die Ermüdung in diesem Artikel nicht behandelt wurde, zeigen die jüngsten Entwicklungen in der neuen Generation des Eurocode 3, dass auch dieser Aspekt weiter entwickelt wird. Dies bestätigt, dass die Feuerverzinkung nicht länger eine Ausnahme ist, sondern eine nachhaltige und technisch solide Wahl im modernen Brückenbau.
