Preisgekrönter Neubau der Gletschersandbrücke in Grindelwald

Die Einwohnergemeinde Grindelwald beschloss, das seit 2011 im Gletschersand bestehende, hochwassergefährdete Brückenprovisorium über die Schwarze Lütschine zu ersetzen. Die Gemeinde wünschte sich ein attraktives und innovatives Ersatzbauwerk aus heimischen Materialien, welches primär von lokalen Unternehmungen erstellt werden konnte. Emch+Berger nahm die Herausforderung an und erhielt von der Gemeinde den Gesamtauftrag von der Konzeptentwicklung bis zur Inbetriebnahme.

Tragwerksentwurf
Das bestehende Brückenprovisorium war weder durch wasserbauliche Massnahmen geschützt noch auf einem stabilen Widerlager gegründet. Nach dem Studium der lokalen Gegebenheiten und der historischen Vorgängerbauwerke konnten wir der Gemeinde Grindelwald im Rahmen des Vorprojektes diverse Varianten für eine neue Brücke aufzeigen. Die Holzverbundbrücke überzeugte schliesslich aufgrund der optischen Anlehnung an die historischen Bogenformen (optimale Einbindung in die Landschaft), durch die Verwendung von Holz (heimisches Baumaterial) und durch den innovativen Miteinbezug von Ultra-Hochleistungs-Faserbeton (UHFB); dies, um die Fahrbahn möglichst schlank ausbilden zu können. Schweizweit wurde diese Verbundbauweise erstmals für eine Brücke verwendet.

Der Einsatz von UHFB war in diesem Projekt sowohl aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften (Druckfestigkeit fUck ≥ 120 MPa; elastische Grenzzugspannung fUtek ≥ 7 MPa) als auch seiner physikalischen Qualität (wasserundurchlässig im elastischen Bereich) ideal. Das Materialisierungskonzept bestand darin, den innovativen Baustoff im Verbund mit dem Holz zur statischen Optimierung zu verwenden. Der UHFB sollte zudem als befahrbare Oberfläche zugleich auch die Abdichtung und damit den Witterungsschutz des Holzunterbaus übernehmen.

Um die Realisierungsphase der Brücke im alpinen Gelände möglichst kurz zu halten, setzte Emch+Berger durch Vorfertigung diverser Bauteile auf das «Baukastenprinzip». Die pfahlfundierten Widerlager wurden im Herbst vorbereitet, damit sich die eigentliche Brückenplatte nach der Schnee- und Lawinensaison im Frühjahr rasch aufrichten und noch vor der Sommer-/Herbstsaison fertigstellen und ins Wanderwegnetz integrieren liess.

Technische Umsetzung und Ergebnis
Die Pfahlfundation inklusive Betonwiderlager wurde im Herbst 2017 erstellt. Im Winter konnten die drei Brettschichtholz-Bogenträger mit je zwei Aufschieblingen vorfabriziert und mit den Schubverbindern versehen werden. Zudem wurden in der Winterzeit die 12 Holzschalungselemente sowie der seitliche Witterungsschutz produziert. Vor Ort wurden der Witterungsschutz als vorfabrizierter Holzrost an die äusseren Träger montiert und die so vorbereiteten Bauteile mit dem mobilen Kran direkt in die vorgesehenen Auflager platziert. Anschliessend erfolgte die Montage der Holzschalungselemente auf die drei Träger. Der Metallbauer befestigte danach den verzinkten Stahlrand mit dem integrierten Geländer direkt an den Schalungselementen. Damit liessen sich die Betonabschalung und die Absturzsicherheit gewährleisten, ohne ein aufwendiges Baugerüst über den Wildbach erstellen zu müssen. Unmittelbar anschliessend wurde der UHFB eingebracht.

Die Tragwerkstruktur von Holzbrücken wird häufig durch eine Überdachung oder mit aufwendigen Fahrbahnabdichtungen vor Nässe geschützt. Da sich die Gletschersandbrücke im hochalpinen Gelände befindet und in der näheren Umgebung regelmässig gewaltige Staublawinen niedergehen, musste eine Lösung mit einer möglichst geringen seitlichen Angriffsfläche gefunden werden. Eine Überdachung wurde nicht zuletzt deshalb verworfen, und mit der Verbundkonstruktion fand man eine zusätzliche Möglichkeit, um die Brücke sehr schlank zu halten.

Der Werkstoff UHFB zeichnete sich rasch als eine elegante Lösung für die Gletschersandbrücke ab, da er durch Verbund statisch mitwirkt, durch seine Wasserundurchlässigkeit die Abdichtung und den Witterungsschutz des Holzunterbaus übernimmt und zudem in beeindruckend geringer Schichtstärke gehalten werden kann. Von den Vorteilen des UHFB konnte man auch den Bauherrn überzeugen. Er erklärte sich bereit, den neuartigen Baustoff UHFB als Schweizer Premiere im Verbund mit Brettschichtholz ins Projekt zu integrieren.

Um die UHFB-Menge möglichst gering zu halten, wurde der Querschnitt zwischen den Trägern mit längslaufendem «Füllholz» belegt. Auf diese Weise liessen sich Materialverbrauch und Ökobilanz weiter optimieren. In die auf drei Seiten hin dichte Unter- und Randkonstruktion wurde nach einem zusätzlichen Armierungseinbau der UHFB direkt hineingegossen. Insgesamt wurden ca. 10 m3 UHFB verbaut. 

Eine direkt in den UHFB eingestreute Splitt-Schicht bildet die rutschfeste und befahrbare Oberfläche. So wird optisch ein fliessender Übergang vom Wanderweg zur Brücke geschaffen. Dadurch und durch die moderne Umsetzung historischer Bogenformen fügt sich die Brücke ideal in die eindrückliche Berglandschaft ein.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass sich der Einsatz des UHFB im Verbund mit den Brettschichtholzträgern bei der Gletschersandbrücke als gelungene Kombination bewährt und einen innovativen mit einem heimischen Werkstoff gewinnbringend verbindet. 

Wir konnten mit dem Holz-UHFB-Verbundbauwerk für den Bauherrn die angestrebte attraktive und innovative Brücke realisieren und wurden hierfür beim Building-Award 2019 in der Kategorie Young Professionals mit dem ersten Preis ausgezeichnet.

Das Video zum Projekt.

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Author/s
Armin Hemmi
Emch+Berger AG Bern
Dr. Guido Lauber
Emch+Berger AG Bern
Marc-André Berchtold