Die Brücke über den Maracaibosee

offizieller Name: "Puente General Rafael Urdaneta"

Maracaibo, Venezuela



© Luis M. Pire

Name: Puente General Rafael Urdaneta
Ort: Maracaibo
Land: Venezuela
Konstruktionstyp: Schrägseilbrücke
Fertigstellung: 1962
Verkehrsart: Straße
Material: Spannbeton
Größte Spannweite: 235 Meter
Höhe über dem Wasser: 45 Meter

Die Multi-Schrägseilbrücke des italienischen Ingenieurs Riccardo Morandi über den Maracaibosee gilt als Meilenstein für die Entwicklung der Schrägseilbrücken und ökonomischer Bauweisen großer Viadukte aus Spannbeton

Der Maracaibosee ist kein gewöhnlicher Binnensee, sondern eigentlich eine große Bucht des Karibischen Meeres mit direkter Verbindung zum Golf von Venezuela. Das Brackwasser des ca. 13.200 km² großen und bis zu 60 m tiefen Sees, bietet einen ganz speziellen Lebensraum für zahlreiche Tierarten. Von Norden nach Süden misst der See ca. 170 km und von Westen nach Osten knapp 120 km. An seiner engsten Stelle bei Maracaibo beträgt die Entfernung zwischen den Ufern aber nur knapp 9 km.


Das "Ölfieber" zwingt zum Bau einer Brücke

Zur Zeit der Kolonialisierung gab es rund um den See zahlreiche Pfahlbauten, nach denen die spanischen Eroberer das Land Venezuela (Klein-Venedig) nannten. Mit der idyllischen Ruhe am Maracaibosee war es 1914 aber plötzlich vorbei, als man reichhaltige Erdölvorkommen unter dem See entdeckte. Das Öl löste in der gesamten Region rund um den See (und letztendlich in ganz Venezuela) eine sprunghafte wirtschaftliche Entwicklung aus. Das Öl floss so reichlich, dass Venezuela als einziges nichtasiatisches Land zu den fünf Gründungsmitgliedern der OPEC gehörte. Heute ist der See völlig vom
Einer der sechs Pylone
© Luis Acosta
Ölgeschäft geprägt: Bohrtürme, entsprechende Industrie an den Ufern und große Öltanker, die bis an die Förderstätten heranschwimmen können um das "schwarze Gold" abzuholen, bestimmen die Szenerie.

Als der wirtschaftliche Aufschwung begann, endete die Straße zwischen Maracaibo und der venezolanischen Hauptstadt Caracas an den Ufern des Sees und alle Fahrzeuge mussten in Fähren verladen werden. Natürlich war die Fährverbindung sehr zeitraubend, aber die Strecke über Land hätte einen Umweg von ca. 400 km bedeutet.

Zwangsläufig führte die stürmische Entwicklung des Landes allmählich auch zum Ausbau der Infrastruktur. Ein neuer Hafen, Eisenbahnlinien, zusätzliche Straßen und Brücken waren zu bauen. In den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts, noch zu Zeiten des venezolanischen Präsidenten Jimenez, wurde ein groß angelegtes Straßenbauprogramm verabschiedet, dessen Ziel es unter anderem war, die Erdölregion rund um den See besser an die Hauptstadt Caracas anzubinden. Um dieses Ziel zu erreichen, musste aber irgendwie der Maracaibosee überwunden werden. 1956 wurde der erste internationale Wettbewerb zum Bau eines Verkehrsweges über die Meerenge bei Maracaibo ausgeschrieben. Wesentliche Bedingung war, dass eine Straße mit vier Fahrspuren und einer eingeleisigen Eisenbahnstrecke über den See geführt werden sollten. Insgesamt wurden 18 Vorschläge eingereicht, darunter verschiedene Brückensysteme, Tunnel und Kombinationslösungen aus beidem. Die Ausschreibung wurde aber aus verschiedenen Gründen wieder aufgehoben, um die Vorstellungen der Auftraggeber noch einmal zu konkretisieren.


Riccardo Morandi gewinnt den Wettbewerb

Im Jahre 1957 wurde ein zweiter Wettbewerb ausgeschrieben, bei dem aber diesmal nur noch Brückenbauwerke zugelassen waren. Es blieb bei vier Spuren für die Autobahn sowie einer Eisenbahnlinie. Die Vorgaben wurden so weit konkretisiert, dass über der Fahrrinne eine freie Spannweite von 400 m für die Schifffahrt frei bleiben sollte. Zusätzlich mussten 3 Wasserleitungsrohre mit jeweils 65 cm Durchmesser über die gesamte Brückenlänge geführt werden. Außerdem war natürlich zu berücksichtigen, dass riesige Erdöltanker auf dem See verkehren und schließlich sollte im Falle eines Erdbebens sichergestellt werden, dass die Zerstörung eines einzelnen Trägers nicht zu Schäden an den Nachbarfeldern führen würde. Es mussten also auch Lastfälle berücksichtigt werden, bei denen ein oder mehrere Träger im System fehlten.
Bauphase: Von den Pylonen aus werden in beide Richtungen Kragträger hergestellt
© Bilfinger Berger

Insgesamt wurden zwölf Vorschläge eingereicht, von denen elf aus reinen Stahlkonstruktionen bestanden. Nur das siegreiche Angebot der Baufirmen Precomprimido C.A. aus Venezuela und Julius Berger A.G. aus Deutschland sah eine reine Spannbetonbrücke vor. Wesentliche Grundlage für dieses Angebot war ein Entwurf des italienischen Ingenieurs Riccardo Morandi. Einer der Gründe für die Wahl dieses Vorschlages war die längere Lebensdauer und der geringere Wartungsaufwand einer Stahlbetonkonstruktion, in einem von der unmittelbaren Nähe zum Meer geprägten, tropischen Klima. Aber das siegreiche Angebot war durch eine äußerst ökonomische Bauweise auch billiger als die Konkurrenzvorschläge.

Riccardo Morandi (1902-1989) hatte in Italien bereits einige Spannbetonbrücken gebaut aber erst beim Maracaiboprojekt fand er seinen eigenen Stil, dem er später bei allen seinen Brücken treu blieb. Morandi war einer der innovativen Ingenieure seiner Zeit, die bereits voll auf den Stahlbeton setzten, bzw. auf den 1935 erstmals von Eugene Freyssinet verwendeten Spannbeton. Bei den weiteren Planungen zeigte sich allerdings, dass Morandis Entwurf mit einer Spannweite von 400 m nicht zu verwirklichen war. Das Baukonsortium änderte den Entwurf noch einmal entscheidend ab und machte aus dem einen Hauptfeld fünf Felder mit jeweils 235 m Spannweite. Dadurch wurden die statischen Anforderungen an das Tragwerk deutlich geringer und die für die großen Öltanker insgesamt zur Verfügung stehende Fahrrinne wurde breiter.

Durch Morandis Herkunft bedingt, kamen bei Planung und Bauausführung des Projektes im Allgemeinen die italienischen Baunormen und Richtlinien zur Anwendung. Beim Ansatz der Verkehrslasten wurden allerdings die amerikanischen Normen verwendet, weil in Amerika wesentlich größere und schwerere Lastkraftwagen zugelassen sind, als in Europa. Des Weiteren war zu berücksichtigen, dass sich die Verkehrslasten durch die drei bereits erwähnten Wasserleitungsrohre noch einmal um 25% erhöhten.


Die erste Multi-Schrägseilbrücke weltweit
Im Bild links eine der Hilfsstützen
© Bilfinger Berger

Gerade als die Bauarbeiten im Jahre 1958 beginnen sollten, hatte Venezuela heftige innenpolitische Turbulenzen zu überstehen, in deren Folge sich der ungeliebte Diktator Perez Jimenez nach tagelangen Unruhen ins Exil in die USA absetzte. Nach zwei kurzzeitigen Übergangspräsidenten gelangte schließlich Rómulo Betancourt an die Regierung und es wurde wieder etwas ruhiger im Land. Der Machtwechsel hatte sogar direkte Folgen für das Brückenbauprojekt am Maracaibosee: die neue Regierung verzichtete nämlich auf die Eisenbahnlinie und setzte ausschließlich auf den Straßenverkehr. Im April 1959 konnten die Bauarbeiten endlich beginnen.

Obwohl die größte Wassertiefe im Bereich der Trasse nur ca. 18 m beträgt, waren die Gründungsarbeiten dennoch sehr aufwändig und zeitraubend. Im Ganzen wurden ca. 69.000 laufende Meter Ramm- und Bohrpfähle in den See eingebracht. Die Bohrpfähle waren bis zu 58 m lang und hatten Durchmesser von 1,35 m. Den Gründungsarbeiten waren umfangreiche Baugrunduntersuchungen vorangegangen, die schwierige Gründungsverhältnisse mit mächtigen Sand- und Schlickschichten offenbarten.

Die Brücke besteht aus insgesamt 135 Brückenabschnitten mit Spannweiten von 22,6 bis 235 m. Aus statischer Sicht bestehen die meisten dieser Abschnitte aus einfachen Balken auf zwei Stützen, die in Viadukten von beiden Uferseiten auf die fünf Hauptöffnungen zugeführt werden und dabei langsam ansteigen. Die Hauptöffnungen und die beiden Anschlussfelder hingegen bestehen aus so genannten Gerberträgern. Von den Pfeilern ausgehend wurden zunächst in beide Richtungen Ausleger hergestellt, die durch Hilfsstützen gesichert wurden bis die Kabel montiert waren und die gesamte Last übernehmen konnten. Die Lücken zwischen den Auslegern wurden dann jeweils mit einem eingehängten Träger, dem Gerberträger, geschlossen. Diese einfachen, statisch bestimmten Systeme trugen der Forderung Rechnung, dass beim Fehlen eines Brückenabschnittes die Nebenfelder nicht in Mitleidenschaft gezogen werden durften. Es ist zwar bis heute zu keinem Erdbeben am Maracaibosee gekommen, aber dennoch zeigte sich schon bald, dass diese Anforderung an das Bauwerk zu Recht gestellt wurde. Die Brücke ist aber durch diese einfache statische Anordnung auch weitgehend unempfindlich gegen unterschiedliches Setzungsverhalten benachbarter Pfeiler.

Der technisch interessanteste Teil des Projektes besteht zweifellos aus den fünf Hauptöffnungen, die mit der ersten großen Multi-Schrägseilbrücke der Welt die Schifffahrtsrinne überspannen. Auch die gewaltige Höhe dieses zentralen Abschnittes wurde durch die Abmessungen der auf dem See verkehrenden Schiffe vorgegeben. Die Fahrbahn befindet sich 50 m über dem Wasserspiegel, sodass für die Schiffe eine freie Höhe von 45 m für die Durchfahrt verbleibt. Entsprechend hoch wurden natürlich auch die sechs rahmenförmigen Pylonen, die 92,5 m aus dem Wasser ragen.

Unter jedem Pylon befinden sich zwei wie ein doppeltes X geformte Bauteile, deren Aufgabe es ist, den Träger an zwei Punkten im Abstand von ca. 45 m zu unterstützen. Auf den ersten Blick wirken diese Stützen so, als seien sie ein Teil der Pylone. In Wirklichkeit sind sie jedoch völlig unabhängig von ihnen und die Pylone wirken statisch nur über die Seile. Von jedem Pylon gehen vier Kabelstränge aus, die aus jeweils 16 patentverschlossenen Einzelseilen bestehen. Jedes dieser bei Felten & Guilleaume in Deutschland hergestellten Seile hat einen Durchmesser von 7,4 cm und wird mit einer Kraft von 160 t belastet.


Rascher Baufortschritt durch ökonomische Arbeitsweise

Die Seile sind die einzigen Teile des Bauwerkes, die ganz aus Stahl bestehen und reagieren daher besonders empfindlich auf das feuchte, aggressive Klima am Maracaibosee. Als Folge dieses ständigen Angriffs mussten die Kabel inzwischen schon zweimal komplett
Auf diesem Foto ist der mittlere Einhängeträger gut zu erkennen
© Luis Acosta
ausgetauscht werden. Allerdings zeigt dies auch, dass die Entscheidung die 11 Entwürfe für reine Stahlbrücken abzulehnen, wohl richtig war.

Obwohl die Maracaiboseebrücke Maßstäbe für den späteren Bau von Schrägseilbrücken setzte, ist die Art ihrer Seilanordnung noch typisch für die frühen Schrägseilbrücken der 50er Jahre. Die von den Pylonen ausgehenden Seilbündel greifen den Träger jeweils nur an einer Stelle an, so dass in diesem Bereich sehr große Biegemomente auftreten. Heute versucht man bei modernen Schrägseilbrücken durch eine Vielzahl von Seilen, deren Angriffspunkte auf der ganzen Länge des Trägers angeordnet werden, die Belastung möglichst gleichmäßig zu verteilen.

Einer der Vorteile des von Morandi entwickelten Systems war die modulare Bauweise. Die durchweg aus Stahl-und Spannbeton bestehenden Einzelteile wurden so weit wie möglich an Land vorgefertigt. Nur ein geringer Teil der Betonarbeiten musste direkt auf der Baustelle ausgeführt werden. Dies führte nicht nur zu einer sehr ökonomischen Arbeitsweise und einem raschen Baufortschritt, sondern die Tätigkeit an Land war für die Arbeiter auch ungefährlicher als auf den Gerüsten draußen auf dem See.

Die Bauarbeiten dauerten ca. 4 Jahre, bis zum Sommer 1962. Am 24. August 1962 wurde die Brücke offiziell für den Verkehr freigegeben. Mit Ihrer Gesamtlänge von 8.679 m und war sie nach ihrer Fertigstellung die zweitlängste Brücke der Welt. Ihr Bau hatte erheblichen Einfluss auf die Weiterentwicklung der Schrägseilbrücken und der Spannbetontechnik. Riccardo Morandi baute später noch mehrere Brücken nach dem gleichen System, vor allem in Italien und Libyen, aber sein größtes und bekanntestes Bauwerk blieb die Brücke über den Maracaibosee.


Der See entgeht nur knapp einer ökologischen Katastrophe

Die ausführende Arbeitsgemeinschaft bestand neben den federführenden Firmen Precomprimido C.A. und Julius Berger AG auch noch aus den Unternehmen Grün & Bilfinger (Mannheim), Philipp Holzmann AG (Frankfurt), Wayss & Freytag (Frankfurt) sowie Bridon International (England) für die Seilarbeiten. Zu Spitzenzeiten waren ca. 2.630 Arbeiter gleichzeitig auf der Baustelle beschäftigt, von denen 17 bei Arbeitsunfällen ums Leben kamen. Mit
Die "ESSO-Maracaibo" nach der Havarie am 6.4.1964
© Alfonso Duque
Gesamtkosten von ca. 93 Mio US$ war sie eine gewaltige Investition in die Zukunft Venezuelas, die sich jedoch schon in den nächsten Jahrzehnten auszahlen sollte. Offiziell erhielt die Brücke den Namen "Puente General Rafael Urdaneta", nach einem aus Maracaibo stammenden venezolanischen Freiheitskämpfer.

Wie auch die Bevölkerungsentwicklung der Stadt Maracaibo zeigt, unterstützte der Bau der Brücke das Wachstum der ganzen Region enorm: lebten zum Zeitpunkt des Baus der Brücke noch ca. 500.000 Menschen in der Stadt, sind es heute schon weit über 2.000.000 Einwohner.

Knapp zwei Jahre nach Vollendung der Brücke geriet das Bauwerk durch einen spektakulären Unfall noch einmal in die Schlagzeilen der Weltpresse. Am 6. April 1964 rammte der mit 236.000 Barrel Rohöl beladene Tanker ESSO-Maracaibo insgesamt drei Pfeiler der Brücke. Ursache für das Unglück war ein elektronischer Defekt, der das Schiff manövrierunfähig machte. Versuche den Anker zu werfen waren gescheitert. Das Schiff war bereits 2 km vom Kurs abgekommen, sodass nicht die großen Hauptöffnungen von dem Schaden betroffen waren, sondern der Viadukt mit den dichter stehenden Pfeilern. Mehrere Felder der Balkenbrücke stürzten auf einer Gesamtlänge von ca. 260 m ein.

Die Brücke wurde natürlich sofort gesperrt aber vier Personenwagen wurden mit in die Tiefe gerissen. Dabei kamen sieben Menschen ums Leben. Das Schiff wurde durch die herunterstürzenden Fahrbahnplatten schwer beschädigt, sank jedoch nicht. Dadurch schlitterte der See nur knapp an einer ökologischen Katastrophe vorbei. Die Brücke wurde innerhalb weniger Monate wieder Instand gesetzt und ist bis heute ohne weitere Schifffahrtsunfälle in Betrieb.




Quellen:
Simons/ Wind/ Moser: "Die Brücke über den Maracaibo-See in Venezuela"
David J. Brown: "Brücken - Kühne Konstruktionen über Flüsse, Täler, Meere"
Judith Dupré: "Die Geschichte berühmter Brücken"
Perino/ Faraggiana: "Brücken"
Joachim Scheer: "Versagen von Bauwerken"
Heinrich Hofacker: "Die Maracaibobrücke in Venezuela"

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Ich bedanke mich für die freundliche Unterstützung bei:
Dr. Martin Krauss, Fa. Bilfinger Berger
Luis Pire, Venezuela
Luis Acosta, Maracaibo/ Venezuela
Oscar Ferrer, Maracaibo/ Venezuela
Alfonso Duque, Venezuela
© Dipl.Ing. Bernd Nebel