Hängebrücken

Hängebrücke über das Industal in der nähe von Chilas am Fuße des Nanga Parbat (Nordost-Pakistan)
© Ingrid Rank

Hängebrücke aus Bambus im Himalaya © Ingrid Rank

Erste Hängebrücken in China und Indien

Beim Stichwort Hängebrücken denken wir heute zuerst an moderne Bauwerke wie die Golden Gate Bridge oder die Store Baelt Brücke in Dänemark. Man vermutet nicht sofort, dass der Konstruktionstyp Hängebrücke sicherlich eine ähnlich lange Geschichte hat wie die Balkenbrücke. Die Hängebrücke wird häufig als die Königin unter den Brücken bezeichnet, da mit ihr heute die größten Spannweiten zu verwirklichen sind. Die anderen Bauformen wie Bogenbrücke, Schrägseil- oder Auslegerbrücken reichen nicht einmal annähernd an die möglichen Spannweiten einer Hängebrücke heran.

Auch für den gezielten Bau einer Hängebrücke lieferte die Natur anschauliche Beispiele. Besonders in Gegenden der Erde, in denen die Natur Baumaterialien liefert die für eine solche Konstruktion in Frage kommen, wie z.B. Lianen, entstanden schon ca. 2000 Jahre vor unserer Zeitrechnung erste Hängebrücken. Die einfachste Form einer solchen Konstruktion sind zwei Seile, die in einem Abstand von ca. 2 Metern übereinander über einem Fluss oder einer Schlucht befestigt werden. Nun kann man auf dem unteren Seil laufen, während man sich am oberen Seil festhält. Zugegebenermaßen eine sehr unkomfortable Art ein natürliches Hindernis zu überwinden und wohl eher für Artisten geeignet.

Die ältesten Zeugnisse von Hängebrücken mit einem Belag aus Holz oder Reisig, auf dem man schon wesentlich bequemer und ungefährlicher laufen konnte, sind uns aus China und Indien bekannt. Eine solche Konstruktion konnte auch von Lasttieren oder Wagen mit Rädern benutzt werden. Die Entwicklung ging weiter und bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. wurden in China Hängebrücken mit einem Gehweg aus Bambus an Ketten aufgehängt. Im Jahre 1779 wurde ebenfalls in China in der Provinz Szetschuan die längste Hängebrücke aus Bambus, mit einer Spannweite von über 200 m fertig gestellt.


Die "Königin der Brücken" heute

Die Geschichte der modernen Hängebrücken wie wir sie heute kennen, beginnt etwa Anfang des 19. Jahrhunderts in Amerika. Nur

Die Zähringer Brücke, Fribourg/Schweiz

wenige Jahre später wurden auch in Großbritannien ähnliche Bauwerke errichtet. Neu war vor allem die Idee, das Tragwerk an hohen Türmen aufzuhängen. Dadurch erreichte man nicht nur höhere Durchfahrtsöffnungen unter der Brücke, sondern auch deutlich größere Spanweiten.

Zunächst wurden fast ausschließlich Ketten verwendet, obwohl bereits 1816 die erste Hängebrücke mit einem Drahtseil über den Schuylkill bei Philadelphia errichtet wurde. Auch in Europa gab es erste Versuche mit Drahtseilen. Im Jahre 1834 stellte Joseph Chaley im schweizerischen Fribourg die Zähringer Brücke mit Drahtkabeln fertig, die zu diesem Zeitpunkt größte Hängebrücke der Welt. Dennoch hielt man -vor allem in Europa- lange Zeit an Ketten als tragendem Bauteil bei Hängebrücken fest.

Dies änderte sich erst, als die industrielle Herstellung von hochfesten Stahldrähten möglich war und durch die Erfindung des so genannten Luftspinnverfahrens. Besonders der Ingenieur Johann August Roebling beschleunigte durch seine richtungsweisenden Brücken wie z.B. der Brooklyn Bridge in Amerika die Entwicklung der Hängebrücken. Schließlich erkannte man auch in Europa die Vorteile der gebündelten Stahldrähte gegenüber den schweren und nur als Einheit zu montierenden Eisenketten.


Statisches Verhalten

Der Materialauswahl für die Hängevorrichtung kommt besondere Bedeutung zu, da von diesem Baustoff letztendlich die gesamte

Die Clifton Hängebrücke von Brunel ist an Ketten aufgehängt © Barbara Kellner

Stabilität der Brücke abhängt. In den Seilen bzw. Ketten an denen die Fahrbahn aufgehängt ist, treten ausschließlich Zugkräfte auf, die nicht nur die gesamten Verkehrs- und Eigenlasten des Tragwerks aufnehmen müssen, sondern auch die für eine Hängebrücke besonders relevanten dynamischen Windlasten. In den Pfeilern oder Pylonen treten in erster Linie Drucklasten auf, die ohne nennenswerte Setzungen in den Untergrund abgeleitet werden müssen.

Im Gegensatz zu den starren Bogen- oder Balkenbrücken sind Hängebrücken grundsätzlich elastisch und somit empfindlich in Bezug auf seitliche Windkräfte. Das Tragwerk ist lediglich zwischen den Türmen oder Pylonen eingehängt und kann im Bereich der Möglichkeiten des verwendeten Materials und des Tragwerkquerschnitts frei schwingen. Tatsächlich ist diese systemimmanente Elastizität die größte Schwäche der Hängebrücken und die Ingenieure hatten immer wieder große Schwierigkeiten das Schwingungsverhalten der Brücken richtig einzuschätzen und zu beherrschen.

Es kam daher zwangsläufig auch zu Rückschlägen bei der Entwicklung der Hängebrücken, wie z.B. dem Einsturz der Tacoma Narrows Bridge im Jahre 1940. Als Folge dieses Unglücks untersuchte man das Verhalten der Hängebrücken bei starkem Seitenwind durch Versuche im Windkanal und versteifte die Tragwerke durch kreuzweise angeordnetes Fachwerk. Die Brückentafel wurde dadurch wesentlich steifer und unempfindlicher gegen Seitenwind. Allerdings ging dieser statisch notwendige Eingriff zu Lasten der ästhetischen Wirkung, weil versteifte Fachwerke deutlich plumper wirken als windschnittige Querschnitte.

Die Hängebrücke Kleve-Emmerich © Max Jüntgen

Untersuchung des aerodynamischen Verhaltens im Windkanal

Erst nach vielen Versuchsreihen und einer Phase, während der ausschließlich versteifte Fachwerkträger zum Einsatz kamen, trauten sich die Ingenieure erstmals mit der Humber Bridge in England (Fertigstellung 1981) wieder, einen windschnittigen Querschnitt zu realisieren. Um so erstaunlicher ist es daher, dass die z.Z. längste Hängebrücke der Welt, die Akashi Kaikyo Brücke in Japan, wieder den versteiften Fachwerkträger repräsentiert.

Allerdings hat dies durchaus seinen guten Grund: die Akashi Kaikyo Brücke wurde an einer Stelle mit außergewöhnlich heftigen Winden und zudem in einem stark erdbebengefährdeten Gebiet errichtet. Das Tragwerk dieser Brücke kann bei extremen Bedingungen dem Seitenwind ohne Beschädigungen bis zu 27 Meter seitlich ausweichen.

Die längste Hängebrücke Deutschlands führt in der Nähe der holländischen Grenze zwischen Kleve und Emmerich über den Rhein. Mit einer Spannweite von 500 m und Pylonhöhen von ca. 77 m nimmt sie sich im Vergleich mit den größten Brücken der Welt zwar noch recht bescheiden aus, wirkt aus der Nähe betrachtet aber doch sehr imposant. Die 1965 fertig gestellte Brücke hat eine Gesamtlänge von 1.224 m und der Abstand der oben liegenden Fahrbahn zum Rhein beträgt bei normalem Wasserstand ca. 22 m.

Wie bei allen Brückentypen gibt es auch bei der Hängebrücke einige Mischformen und Modifikationen, die hier nicht näher erläutert werden sollen.

Die Schrägseilbrücke wird häufig als eine Weiterentwicklung der Hängebrücke angesehen. Innerhalb dieses Internetangebotes soll dieser Brückentyp jedoch separat behandelt werden.

Quellen: David J. Brown: "Brücken - Kühne Konstruktionen über Flüsse, Täler, Meere" Dirk Bühler: "Brückenbau - Deutsches Museum München" Charlotte Jurecka: "Brücken - Historische Entwicklung, Faszination der Technik" Haben sie noch weitere Informationen zu diesem Thema? Oder sind sie im Besitz von Fotos, die sie für dieses Internetangebot zur Verfügung stellen würden? Dann senden sie mir eine Mail:

Beispiele für Hängebrücken Zur Startseite (Home) Brücken-Literatur Zum Gästebuch