Kreuzungsbauwerk Holstenstraße in Hamburg – DFOS-Monitoring zur Zustandsüberwachung von Brücke II

DFOS-Monitoring an Brücke II des Kreuzungsbauwerks Holstenstraße

Das Kreuzungsbauwerk Holstenstraße besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Teilbauwerken im Verlauf der Hamburger S-Bahn. Im Rahmen von Zustandsuntersuchungen wurde Brücke II als das am stärksten geschädigte Bauwerk identifiziert. Die vorhandenen Schäden umfassen unter anderem Längsrisse im Bereich der Spannglieder, lokale Aussinterungen sowie Hinweise auf Feuchteeintrag und fortschreitende Dauerhaftigkeitsprobleme. Da ein Ersatzneubau erst langfristig vorgesehen ist, wurde ein Monitoringkonzept entwickelt, das die sichere Nutzung des Bauwerks bis dahin unterstützt.

Für die messtechnische Überwachung wird ein DFOS-System eingesetzt. Die verteilte faseroptische Sensorik ermöglicht eine hochaufgelöste Erfassung von Dehnungen entlang der gesamten Sensorlänge und erlaubt die Detektion, Lokalisierung und Nachverfolgung von Rissentwicklungen. Die Messungen ergänzen das bereits vorhandene Monitoring und liefern zusätzliche Informationen über lokale Veränderungen im Tragwerk.

Es wurde die Installation von vier Sensorsträngen geplant. Zwei Sensoren wurden an der Unterseite des Hohlkastenüberbaus angeordnet, um mögliche Biegerissbildungen in der Zugzone frühzeitig zu erkennen. Zwei weitere Sensoren wurden an den Stegen auf der Nord- und Südseite installiert. Diese dienen der Überwachung möglicher Schubrissbildungen, der Beobachtung bestehender Längsrisse im Bereich der Spannglieder sowie der Detektion möglicher Verbundverluste zwischen Spannstahl und Beton.

Die Sensoren wurden in zuvor gefräste Nuten mit einer Tiefe von etwa 5 mm eingebaut und dauerhaft mit dem Beton verklebt. Anschließend wurden die Sensoranschlüsse über Schutzrohre zu einem zentralen Messschrank am östlichen Widerlager geführt. Nach der Installation erfolgte eine Referenzmessung unter Betriebsbedingungen, die als Nullmessung für alle weiteren Auswertungen dient.

Die periodischen Folgemessungen wurden mit einem optischen Interrogator vom Typ LUNA ODiSI durchgeführt. Neben den Dehnungsmessungen wurden Temperaturdaten erfasst, um thermische Einflüsse auf die Messwerte zu kompensieren. Die Auswertung umfasst die Analyse von Dehnungsverläufen, die Lokalisierung von Rissen sowie die Berechnung und Nachverfolgung von Rissbreitenänderungen im Zeitverlauf.

Durch die Kombination aus linienhafter Dehnungsmessung, hochauflösender Datenerfassung und regelmäßigen Folgemessungen entsteht ein leistungsfähiges Monitoringinstrument für Brücke II des Kreuzungsbauwerks Holstenstraße. Die gewonnenen Messdaten unterstützen die Zustandsbewertung des Bauwerks und liefern eine fundierte Grundlage für Instandhaltungsentscheidungen sowie die Planung des zukünftigen Ersatzneubaus.