Union Chain Bridge

Horncliffe, England / Fishwick, Schottland


Die Union Bridge spannt sich über den englisch-schottischen Grenzfluss Tweed. Links der Pylon auf schottischer Seite.
Die Brücke darf auch heute noch, fast 200 Jahre nach ihrer Eröffnung, von PKW benutzt werden.
Name: Union Chain Bridge
Ort: Horncliffe und Fishwick
Land: England und Schottland
Konstruktionstyp: Hängebrücke
Material: Eisen
Bauzeit: 1819 - 1820
Beteiligte Personen: Samuel Brown
Verkehrsarten heute: Automobil
Gesamtlänge: 120 m
Größte Spannweite: 116 m
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Die Union Chain Bridge, an der Grenze zwischen Schottland und England, ist ein einzigartiges Monument des frühen europäischen Hängebrückenbaus. Gleichzeitig ist sie ein gutes Beispiel dafür, mit welcher Leidenschaft die Briten auch ihre technischen Kulturgüter bewahren.

Während praktisch alle frühen Hängebrücken, sei es in Amerika oder Europa, meist innerhalb weniger Jahre, zumindest aber doch im Laufe der Zeit, durch die Unbilden des Wetters oder durch ständige Zunahme der Verkehrsbelastung zerstört wurden, steht die Union Bridge auch kurz vor ihrem 200. Geburtstag noch immer trotzig an den Ufern des Tweed.


Die Industrialisierung verlangt nach neuen Verkehrswegen

Dabei ist sie fast unverändert geblieben, bis auf eine 1903 durchgeführte Verstärkung ihrer Tragkraft durch ein Paar zusätzliche Stahlkabel und Stahlträger unter der Fahrbahn. Durch diesen sanften Eingriff ist es aber auch heute noch möglich, mit einem PKW über die Brücke zu fahren. Die "Brücke der Einheit" Gemeint ist hier die Einheit zwischen den Königreichen England und Schottland, die mit dem 'Act of Union' (1707) besiegelt wurde. führt über den Grenzfluss Tweed und verbindet in der Nähe der Küstenstädtchens Berwick das englische mit dem schottischen Ufer.

Sir (Captain) Samuel Brown

Etwas unterhalb des Brückenstandortes befand sich einst eine berüchtigte Furt, deren Passage durch die Launen des Tweed schnell gefährlich werden konnte. Zwischen Berwick und dem westlich gelegenen Coldstream gab es zu diesem Zeitpunkt keine Brücke. Die gefährliche Furt war aber nicht der einzige Grund, warum man es Anfang des 19. Jahrhunderts für nötig hielt, eine feste Brücke an dieser Stelle zu bauen. Die aufkommende Industrialisierung führte zu einem großen Bedarf an Rohstoffen, die von den Lagerstätten im Norden zu den weiter südlich gelegenen Industriestandorten gebracht werden mussten. Wo dies möglich war, erfolgte der Transport auf dem Wasserweg, also auf den Flüssen und den für diesen Zweck angelegten Kanälen. Zwischen dem weitmaschigen Kanalnetz gab es aber auch einen großen Bedarf für bessere Verbindungen auf dem Landweg. Die Bauarbeiten an der Hängebrücke über den Tweed begannen schon viele Jahre vor der großflächigen Verbreitung der Eisenbahnen im ganzen Land.

Von solchen Missständen war auch die Situation an den "Scottish Borders" geprägt, die zu den ersten Bestrebungen für den Bau einer Brücke über den Tweed führten: im schottischen Berwickshire wurden Kohlen und Kalk gefördert, die z.B. im englischen Northumberland benötigt wurden. Der Druck kam also vor allem von der Industrie, die eine zuverlässige und von den Launen des Tweed unabhängige Rohstoffzufuhr verlangte.


Die Eisenketten von Samuel Brown

Der Bau einer soliden und dauerhaften Brücke, die auch schwere Fuhrwerke tragen konnte, war Anfang des 19. Jahrhunderts eine zeitraubende und kostspielige Angelegenheit, denn es kam im Grunde genommen nur eine aus Natursteinen gemauerte Bogenbrücke in Frage. Da der Tweed, wenige Kilometer vor seiner Mündung in die Nordsee schon bei normalem Wasserstand fast 100 m breit ist, hätten auch mehrere Pfeiler im Fluss gegründet werden müssen. Insofern kam es den Investoren gerade recht, dass sich mit den Hängebrücken in Großbritannien gerade ein ganz neues Brückensystem zu etablieren begann, welches bisher jedoch noch niemals für schwere Verkehrsarten zur Anwendung gekommen war.

Einer der Protagonisten dieser neuen Entwicklung war Captain Samuel Brown, der schon während seiner aktiven Zeit als Kapitän in der Royal Navy immer wieder versucht hatte, die auf Segelschiffen allgegenwärtigen Hanfseile durch Ketten zu ersetzen. Die Hanfseile waren auf den Schiffen einem erheblichen Verschleiß unterworfen und wenn sie plötzlich rissen, führte dies häufig zu tragischen Unfällen. Für die Schiffsketten ließ er sich mehrere Patente erteilen und errichtete mit seinem Cousin Samuel Lenox eine Fabrik zur Herstellung von Ketten auf der Isle of Dogs (London).

Inspiriert durch die Veröffentlichungen über die ersten von Finley in Amerika realisierten Hängebrücken erkannte Brown schon bald, dass seine Ketten auch im Brückenbau von großem Nutzen sein konnten. Nach seiner Karriere als Seemann hatte sich Brown sicherlich zu einem der größten Fachleute seiner Zeit entwickelt, was die Herstellung, Verwendung und Belastbarkeit von eisernen Ketten angeht. Bei allen anderen technischen Fragen des Brückenbaus verfügte er aber nicht über die geringste Erfahrung. Insofern dürfte er mit den grundlegenden Fragen der Bautechnik überfordert gewesen sein, wie z.B. der Fundamentierung, den Ansätzen für Verkehrslasten und Eigengewicht einer Brücke, Belastbarkeit von Mauerwerk oder hölzernen Bauteilen, usw.

Um erste Erfahrungen auf diesem Gebiet zu sammeln, errichtete er im Jahr 1813 auf seinem Fabrikgelände versuchsweise eine 32 m weit gespannte Ketten-Hängebrücke. Dabei verwendete er schon ein von ihm verbessertes System aus Augenstäben und Bolzen zur Verbindung der einzelnen Kettenstäbe. Wohl auch wegen seiner Unerfahrenheit auf diesem Gebiet lud er die damals bekanntesten Brückenbauer Großbritanniens ein, um deren Meinung zu hören. Darunter waren auch John Rennie und Thomas Telford, die anschließend ausgesprochen positiv über Browns Prototyp berichteten. Mit Telford blieb er in engem Kontakt, weil dieser sich bereits mit der praktischen Ausführung von weit gespannten Kettenbrücken beschäftigte. Telford begann 1814 mit den Planungen für eine Hängebrücke über den Mersey River bei Runcorn (Nähe Liverpool), die jedoch nicht ausgeführt wurde. Einige Jahre später errichtete er auf der Verbindungsstraße von London nach Holyhead die Menai Strait Bridge, mit der er die Union Bridge als größte Hängebrücke der Welt Telford begann im Mai 1819 mit dem Bau seiner Kettenbrücke über die Menai Straits (Wales), vier Monate vor dem ersten Spatenstich an der Union Bridge. Die Union Bridge war aber dennoch die erste Hängebrücke Großbritanniens für schwere Fahrzeuge, weil sie eher fertig gestellt wurde. ablöste.

Die erste Hängebrücke Europas für Schwerverkehr

Das Stahlkabel über den drei Kettenreihen wurde 1907 ergänzt

Auf der Basis seiner Versuchsbrücke und weiterer Experimente mit Eisenstäben, erhielt Brown 1817 ein britisches Patent zur Errichtung von Kettenbrücken. Das Patent kam gerade noch rechtzeitig, um die Geldgeber der geplanten Tweed-Brücke bei Berwick auf Browns Konstruktion aufmerksam zu machen. Da Brown im Vergleich zu einer herkömmlichen Steinbogenbrücke 75 % niedrigere Kosten veranschlagte und außerdem versprach, nur ein Drittel der Zeit zu benötigen, gelang es ihm die Konkurrenz der Steinmetze aus dem Weg zu räumen.

Im August 1819 begann er mit den Bauarbeiten zwischen den kleinen Gemeinden Horncliffe (England) und Fishwick (Schottland) mit den Bauarbeiten. Den Standort wählte er geschickt an einer Stelle, an der er auf englischer Seite die künstliche Verankerung einsparen konnte, weil sich wenige Meter vom Ufer entfernt ein Felsen für die Befestigung der Ketten anbot. Die Brücke hat daher nur auf schottischer Seite einen portalartigen Pylonen, über den die Ketten hinweglaufen. Hinter dem Pylon verschwinden die beiden Kettenpaare in einem unterirdischen Schacht, in dem sie in einer Tiefe von über sieben Metern an eisernen Verankerungsplatten befestigt sind. Das darauf aufgeschichtete und mit schweren Steinen durchsetzte Erdreich stemmt sich den Zugkräften aus den Ketten entgegen.

Brown ließ das gesamte Kettenwerk aus walisischem Eisen herstellen, welches innerhalb Großbritanniens damals den besten Ruf genoss. Allerdings unterlag die Qualität des Eisens damals noch sehr starken Schwankungen, sodass Brown jeden einzelnen Kettenstab einer gesonderten Prüfung unterzog. Die heute noch vorhandenen Stäbe haben eine Länge von 4,57 m bei einem Durchmesser von etwa 5 cm und sind immer Paarweise miteinander verbunden. Auf jeder Seite der Brücke sind drei dieser Kettenpaare übereinander angeordnet und durch vertikale Stäbe miteinander verbunden, die jeweils um 1/3 der Stablänge versetzt sind. Insgesamt ist der Fahrbahnträger also an 12 Ketten aufgehängt.

Besondere Aufmerksamkeit richtete Brown auf die Art der Verbindung der einzelnen Kettenstäbe, und das hatte einen Grund. Wenige Jahre vorher war etwas weiter nördlich bei Dryburgh Abbey eine Kettenbrücke Die erste Brücke von Dryburgh Abbey führte ebenfalls über den Tweed und wurde 1817 von den Brüdern Smith als Kombination einer Hängebrücke mit Schrägseilelementen errichtet. Nur ein halbes Jahr später wurde sie bei einem Sturm zerstört und als reine Hängebrücke wieder aufgebaut. für Fußgänger errichtet worden, die schon nach kurzer Zeit bei einem mäßigen Sturm eingestürzt war. Als man die zerstörte Brücke untersuchte, stellte man fest, dass die mangelhafte Verbindung der Ketten eine der Einsturzursachen gewesen war. In Dryburgh hatte man einfach aus den Enden der Stäbe im glühend roten Zustand Ösen geformt und diese miteinander verbunden. Um das Aufbiegen unter Last zu verhindern, hatte man noch Sicherungsringe angebracht, die jedoch zu schwach waren. Um ein solches Unglück zu vermeiden, entwickelte Brown eine ganz neue Verbindungstechnik, deren Prinzip später auch von Thomas Telford übernommen wurde.

Auch Browns Stäbe haben einen runden Querschnitt, sind aber an beiden Enden flach geschmiedet und dort somit auch breiter als der eigentliche Stab. Durch dieses abgeflachte Ende wurden Löcher gebohrt, die sogenannten 'Augen'. Um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem nächsten Stab herzustellen wurden die Augen nebeneinander gelegt und mit starken, länglichen Sicherungsringen auf beiden Seiten abgedeckt. Durch jedes der beiden Augen und die Sicherungsringe wurden dann starke Bolzen gesteckt, deren Köpfe anschließend flach gearbeitet wurden. Somit waren die beiden Kettenglieder sehr stabil und doch beweglich miteinander verbunden.

Browns Hängebrücken-Patent bezog sich vor allem auch auf diese Verbindungsart, die in den nächsten Jahren in Großbritannien zur Standardbauweise wurde. Nach ihrer Fertigstellung waren die 12 Ketten der Union Bridge mit einer Länge von jeweils 146 m die längsten, die bis dahin im gesamten Königreich produziert worden waren. Die vertikalen Hängestangen haben einen regelmäßigen Abstand von etwas mehr als 1,50 m. Dazwischen integriert ist ein Geländer, dessen Höhe zur Brückenmitte hin abnimmt, weil sie dem Kettenverlauf folgt.

Einer der Verankerungspunkte auf schottischer Seite.
Darunter gehen die Ketten mehr als sieben Meter tief in die Erde.

Das Brückendeck ist insgesamt 120 Meter lang, etwa 5,50 m breit und bestand ursprünglich vollständig aus Holz. Damit die Wagenräder der Fuhrwerke nicht von der Fahrbahn rutschen konnten, hatte man auf den Bohlen schienenartige Aufkantungen aus Eisen aufgeschraubt. Es gab nur eine Fahrspur, sodass Begegnungsverkehr auf der Brücke nicht möglich war. Nach der Brückenordnung durften sich auch in derselben Fahrtrichtung niemals zwei Wagen gleichzeitig auf der Brücke befinden.


Moderate Kosten, kurze Bauzeit

Nach nur elf Monaten Bauzeit stellte Brown die Union Bridge fertig. Ihre feierliche Eröffnung und Verkehrsfreigabe fand am 26. Juli 1820 statt. Mit ihrer freien Spannweite von 116 m zwischen den Widerlagern war sie zu diesem Zeitpunkt die größte Brücke der Welt und somit natürlich auch die größte Hängebrücke. An der Eröffnungszeremonie nahmen über 600 Zuschauer teil, darunter auch die damals schon berühmten Baumeister Robert Stevenson und John Rennie. Ein wichtiger Teil der Eröffnungszeremonie bestand aus einer Belastungsprobe, die den Fachleuten und Laien die Tragfähigkeit des neuen Brückensystems veranschaulichen sollte. Anschließend durften alle Teilnehmer der Veranstaltung die neue Brücke passieren.

Für die Benutzung der Union Bridge war ursprünglich eine Gebühr zu entrichten, die von einem Brückenaufseher vereinnahmt wurde. Dieser hatte außerdem die Aufgabe, für die Einhaltung der Brückenordnung zu sorgen. Damit er dies zu jeder Tages- und Nachtzeit gewissenhaft erledigen konnte, bewohnte er mit seiner Familie ein winziges Haus mit nur zwei Zimmern auf der englischen Seite der Brücke, das sich direkt vor dem Verankerungsfelsen befand. Die Abmessungen des heute nicht mehr vorhandenen Hauses lassen sich anhand der noch sichtbaren Grundmauern erahnen.

Da die Union Bridge als technische Sensation galt, erregte sie in der Fachwelt größtes Interesse, auch weit über die britischen Grenzen hinaus. Sie war die erste Hängebrücke die auch für schwere Verkehrsarten geeignet war, sie war im Gegensatz zu einer Steinbogenbrücke unglaublich billig und sie war in einer viel kürzeren Zeit gebaut worden. Außerdem verfügte sie über das am weitesten gespannte Tragwerk der Welt.

In den folgenden Jahren unternahmen viele Fachleute aus der ganzen Welt Studienreisen nach Berwick, um sich die Kettenbrücke persönlich anzusehen. In vielen Tageszeitungen und Fachzeitschriften wurde ausführlich über die Brücke berichtet, U.a. berichtete Claude Navier, einer der ersten Theoretiker des Hängebrückenbaues, in einem berühmten Bericht an die französische Straßenverwaltung über Browns Brücke. besonders auch in Frankreich und Deutschland, wo man zu dieser Zeit ebenfalls begann, sich mit dem praktischen Einsatz von Hängebrücken zu beschäftigen. Trotz kleinerer Reparaturen an den hölzernen Bauteilen bewährt sich die Brücke bis heute im täglichen Betrieb und macht ihrem Erbauer alle Ehre. Brown wurde bei weiteren Brückenprojekten in Großbritannien häufig um Rat gefragt und die Union Bridge wurde immer wieder als Vorbild verwendet. Brown selbst errichtete in den kommenden Jahren noch mehrere Kettenbrücken. Noch bekannter wurden allerdings die Landungspiers, die er in Trinity (1821) und in Brighton (1823) errichtete. Beide stürzten durch Stürme ein.


Die Union Bridge als Zeuge der Zeit

Einige Jahre nach der Eröffnung der Union Bridge setzte die Eisenbahnen in Großbritannien zu ihrem unaufhaltsame Siegeszug an, was zu einer deutlichen Entlastung der Straßenbrücken führte. Auch waren inzwischen im ganzen Land Kanäle angelegt worden, auf denen die Waren und Rohstoffe preiswert transportiert werden konnten. Das führte zunächst auch zu einem geringeren Verkehrsaufkommen an der Union Bridge. 1883 wurde die Gebührenpflicht abgeschafft aber das Häuschen der "Brückenaufseherfamilie" wurde erst im Jahre 1952 geschliffen. Dadurch erhielten die Autofahrer in der engen Kurve auf englischer Seite etwas mehr Platz.

Die Verankerung im Felsen auf englischer Seite

Anfang des 20. Jahrhunderts kam es durch den Beginn der Massenproduktion von Automobilen ganz plötzlich wieder zu einem Anstieg der Verkehrszahlen und die Fahrzeuge wurden auch immer schwererer. Anders als an vielen ähnlichen Orten kam man aber nicht auf die Idee, die Brücke abzureisen und gegen eine leistungsfähigere zu ersetzen. Im Gegenteil: 1903 verstärkte man ihre Tragfähigkeit, indem man zusätzlich zu den drei Kettenpaaren auf beiden Seiten noch ein starkes Stahlkabel hinzufügte.

In den 1970er Jahren wurde die Brücke für 6 Monate geschlossen um sie gründlich zu überprüfen und eine umfassende Sanierung durchzuführen. Seit dieser Zeit befindet sich auf dem immer noch hölzernen Träger ein Fahrbahnbelag aus Asphalt. Dennoch hat sich die Brücke bis heute ihren historischen Charme bewahrt. Dies ist möglicherweise auch dem Umstand zu verdanken, dass sie heute etwas abseits der großen Verkehrsströme liegt und meist nur noch von Einheimischen benutzt und echten "Brückenfans" besucht wird.

Zu dem im Jahr 2020 anstehenden 200. Brückengeburtstag soll eine erneute Generalüberholung durchgeführt werden, die sie pünktlich zu ihrem Jubiläum im besten Licht erstrahlen lässt. Zu diesem Zweck hat sich ein Verein von Brückenfreunden gegründet, der Gelder für die anstehende Sanierung sammelt. Die Homepage des Vereins finden sie hier: http://www.unionbridgefriends.com/

Quellen:
  • The Mirror of Literature, Amusement, and Instruction; Ausgabe vom 1. März 1823: "Iron Suspension Bridge over the Tweed"
  • Physikalisches Wörterbuch von Brandes, Gmelin, Horner, Muncke, Pfaff; 5. Band, Leipzig 1829: "Die Union-Bridge bei Berwick / England (1819)
  • Jahrbücher des kk polytechnischen Institutes in Wien; Wien 1824: "Die Union-Kettenbrücke"
  • A. W. Skempton: "A Biographical Dictionary of Civil Engineers in Great Britain and Ireland" (2002)
  • David J. Brown: "Brücken - Kühne Konstruktionen über Flüsse, Täler, Meere"
  • http://www.unionbridgefriends.com
  • http://www.bridgesonthetyne.co.uk/union.html
Haben sie noch weitere Informationen zu dieser Brücke? Oder sind sie im Besitz von Fotos, die sie für dieses Internetangebot zur Verfügung stellen würden? Dann senden sie mir bitte eine Mail:


www.bernd-nebel.de

© Dipl.Ing. Bernd Nebel