Das Machbarkeitsprojekt für die neue Becca-Brücke

NET Engineering bietet seit jeher einen systematischen Ansatz, wenn es um Themen des Ingenieurwesens geht. Er leitet sich aus dem Bewusstsein ab, dass zur Erzielung exzellenter Ergebnisse ein „holistischer“ und integrierter Ansatz für die zahlreichen Aspekte erforderlich ist, die in die Planung involviert sind.

Ein Beispiel für integrierte Planung ist das von NET Engineering zusammen mit dem Ingenieurstudio CFC – Carlos Fernandez Casado und Ing. F. Torta entwickelte Projekt im Rahmen der Machbarkeitsstudie für die Becca-Brücke, die von Infrastrutture Lombarde Spa (heute ARIA Spa) im Auftrag der Region Lombardei ausgeschrieben wurde.

Der Kontext

Wir befinden uns in der Provinz Pavia, wo die Flüsse Po und Ticino zusammenfließen. Hier stellt die Becca-Brücke, die 1912 gebaut wurde, um die Verbindung zwischen dem Oltrepò-Gebiet und dem Rest der Lombardei stabil und nicht mehr vom Zustand der beiden Flüsse abhängig zu machen, mittlerweile ein Element dar, das aus der Landschaft und der Identität des Ortes, aus dem kollektiven Gedächtnis und aus dem Zugehörigkeitsgefühl der Menschen, die hier leben, nicht mehr wegzudenken ist

Mehr als 100 Jahre nach ihrem Bau ist die existierende Brücke jedoch nicht mehr in der Lage, ihre Verbindungsfunktion voll und ganz zu erbringen. Sie wurde für einen Verkehr konzipiert, der sich im Volumen aber auch in den Charakteristiken der Verkehrsmittel – Geschwindigkeit und Achslasten – vom derzeitigen unterscheidet, und erlegt der Überfahrt derzeit starke Einschränkungen auf: Verbot für Schwerfahrzeuge, unter Ausnahme der öffentlichen Verkehrsmittel und Einsatzfahrzeuge, sowie Geschwindigkeitsbeschränkungen von 50 km/h mit Zufahrtswegen für leichte Nutzfahrzeuge.

Aus dieser Situation und aus den Forderungen des Gebiets rührt die Entscheidung der Region Lombardei, das Verfahren zur Verwirklichung einer neuen Überführung durch die Ausschreibung einer Machbarkeitsstudie in die Wege zu leiten, die in zwei Phasen unterteilt ist: Feststellung und Vergleich der Alternativen und vertiefende Planung der zu bevorzugenden Lösung.

The environmental context: „ante operam“ status with the existing „Ponte della Becca“ (Becca Bridge).

Der Projektansatz

Ein komplexer Kontext aufgrund der hydraulischen und geologischen Merkmale, der unter dem rein umweltbezogenen Gesichtspunkt sensibel (wir befinden uns innerhalb des Ticino-Naturparks), und was die Landschaftsplanung anbelangt ziemlich heikel ist, aufgrund der Größe der Räume, der Dimensionen außerhalb des normalen „Maßstabs“ sowie der Unmöglichkeit, den visuellen Vergleich mit der vorhandenen Brücke zu umgehen; Effizienz ist dabei für ein Bauwerk, das seine Rechtfertigung vor allem in der Nützlichkeit finden kann, die sie für die Allgemeinheit erzeugt, oberstes Gebot, ebenso wie die Notwendigkeit, mit den Stakeholdern Dialog zu führen, um zu einer so weit wie möglich geteilten Lösung zu gelangen.

All dies hat dazu geführt, dass die integrierte Planung als die einzige operative Modalität ausgemacht wurde, um zu einer Lösung zu gelangen, die in der Lage ist, Nützlichkeit, Effizienz, Nachhaltigkeit und Ikonenhaftigkeit zu repräsentieren. Bereits bei der Suche nach den Partnern und bei der Formulierung des Angebots für die Ausschreibung bestand die Entscheidung von NET eindeutig auf einem „holistischen“ und multidisziplinären Ansatz.

Die Erfahrung und die interdisziplinären Kompetenzen von NET bei der Planung von Verkehrsinfrastrukturen wurden durch die Kompetenzen eines der größten Spezialisten auf internationaler Ebene für die Planung und Verwirklichung großer Brücken integriert, dem spanischen Studio CFC – Carlos Fernandez Casado, sowie mit der Expertise bei der Bewertung der wirtschaftlichen Auswirkungen von Verkehrsinfrastrukturen und der profunden Kenntnis des lombardischen Kontexts von Ing. Fabio Torta.

Das Projektteam wurde in Form einer Gruppe von Fachleuten mit spezifischen Kompetenzen auf den Gebieten Mobilitätsanalyse, Hydraulik, Geotechnik, Umweltbewertung und –planung, Planung von Verkehrsinfrastrukturen, BIM-Management, strukturelle Berechnung, Planung und Verwirklichung großer Brücken in sensiblen Kontexten, Visual Design, Life Cycle Assessment, Resilienz infrastruktureller Systeme, Smart Infrastructures, sowie auf dem Gebiet der wirtschaftlichen Bewertung der Auswirkungen des Baus von Verkehrsinfrastrukturen gebildet.

The New „Ponte della Becca“ (Becca Bridge) in the project context – 3D modelling and rendering by NET Engineering

Das Projekt

Bei der Entwicklung des Projekts wurde darauf Wert gelegt, eine 360 Grad-Vision sowohl des Eingriffs als auch des Kontexts, in den es sich einfügt, zu gestatten und beizubehalten. Beide wurden sowohl einzeln als auch gemeinsam konzipiert, als voneinander abhängige Systeme und nicht einfach als Ergebnis der Summe getrennter Elemente.

Auf diese Weise wurde die Festlegung der Ziele in Sachen technischer und wirtschaftlicher Effizienz, hydraulischer Sicherheit, Umweltschutz (sowohl im Sinne des natürlichen als auch des menschlichen Lebensraumes) und Schutz der kollektiven Güter (darunter die Landschaft und das Gedächtnis) mit den Gelegenheiten und Einschränkungen gekreuzt, die anhand der Analysen der verschiedenen involvierten Untersysteme (Mobilität, hydraulischer Kontext, natürliches und anthropisiertes Umfeld, Geologie, Bautechniken, um nur die wichtigsten davon zu nennen) ausgemacht wurden, verstanden als Komponenten eines einzigen komplexen Systems. Hieraus ergab sich eine Reihe von Projektalternativen, die sich hauptsächlich durch die Lokalisierung und die architektonisch-strukturellen Lösungen voneinander unterscheiden, die für den Bau der neuen Überführung vorgeschlagen wurden.

Die Projektalternativen wurden ebenso wie der Vorschlag zur Änderung des Bestimmungszwecks der existierenden Brücke gegenüber den wichtigsten institutionellen Stakeholdern illustriert. Die Rückmeldungen, die einen Anreiz zur Erweiterung der Gesamtansicht des Projekts darstellen, haben zur Verfeinerung der Projektvorschläge beigetragen, die in der Folge einer rigorosen Bewertungs- und Vergleichsphase unterzogen wurden.

Der Wille, eine umfassende Bewertung zu garantieren, die sowohl jene Aspekte berücksichtigt, die in Sachen Wirtschaftlichkeit am einfachsten beziffert werden können, als auch jene, die mit der umweltbezogenen und gesellschaftlichen aber auch wirtschaftlichen Nachhaltigkeit zusammenhängen, sowie jene in Bezug auf den gesamten Nutzlebenszyklus, führte dazu, dass eine Vergleichsmethode entwickelt wurde, die auf der Kosten-Nutzen-Analyse basiert und die für jede einzelne Alternative durchgeführt wurde, kombiniert mit einer Multikriterienanalyse auf der Grundlage des Envision^TM Rating-Systems und des Life Cycle Assessment.

Das Ergebnis war eine klare und vergleichbare Angabe zu den Merkmalen, nicht nur in Sachen wirtschaftliche Effizienz, sondern auch in Sachen Gesamtperformance der einzelnen Alternativen. Sie gestattete eine rasche Bewertung der vorzuziehenden Lösung, die in der Folge einer vertiefenden Planung unterzogen werden sollte.

Photosimulation of the New „Ponte della Becca“ (Becca Bridge): front view – 3D modelling and rendering by NET Engineering

Die vertiefende Planung

Auch die vertiefende Planung wurde im Bewusstsein der Notwendigkeit entwickelt, stets einen Gesamtüberblick zu behalten und eine effiziente Integration zwischen allen Untersystemen und den entsprechenden Bedürfnissen zu garantieren, auch über eine korrekte Strukturierung des Planungsprozesses und eine angemessene Arbeitsteilung unter den verschiedenen Fachleuten.

Auf diese Weise suggerierten die vertiefenden Analysen der Umweltauswirkungen geeignete Verfeinerungen an der Streckenführung, in die sich der neue Überführungsbau einfügt.

Die Bedürfnisse in Verbindung mit der Entsorgung des Planumswassers des Bauwerks (das insgesamt über 2500 Meter lang ist), die Einschränkungen, die durch den hydraulischen und Umweltkontext für die Lokalisierung von Bereichen gegeben sind, die sich zur Aufbereitung und endgültigen Ableitung eignen, sowie die Ziele, die Fahrbahnhöhe auf das Mindestmaß zu beschränken, um die visuelle Auswirkung des Bauwerks zu reduzieren, wurden in einer Endlösung systematisiert, die allen festgestellten Bedürfnissen gerecht wird.

Die bereits durchgeführten Verkehrsanalysen wurden vertieft, um detailliertere Angaben bereitzustellen, die zur korrekten Bemessung der Schnittpunkte des Projekts sowie zur Bewertung der möglichen Auswirkungen – sowie der entsprechenden Gegenmaßnahmen – auf jene Schnittstellen nützlich sind, die nicht Gegenstand des Eingriffs sind.

Die Ausarbeitung eines hydraulischen Simulationsmodells ermöglichte es, die Planung in Bezug auf die Sicherung der gesamten Trasse Pavia-Broni zu überprüfen und zu verfeinern. Ergänzt durch die Daten zu den geometrischen Merkmalen der Pfeiler und der Fundamente lieferte dieses Modell die Daten zur Untergrabung, die notwendig sind, um die Bemessung und die Prüfung des Strukturelements zu verfeinern.

Ein Strukturberechnungsmodell gestattete die präzise Bemessung der Strukturelemente, anhand derer es in der Folge möglich war, die Planung der Brücke und der Viadukte zur Annäherung an die Brücke zu verfeinern, einschließlich der zur Vervollständigung notwendigen Bauten, sowie die Prüfung der Gesamtergebnisse in architektonischer Hinsicht. Die mit geotechnischen Untersuchungen gesammelten Daten, die durchgeführt wurden, obwohl sie auf dieser Planungsebene nicht strikt verlangt wurden, lieferten die Elemente, die zur Vertiefung der geotechnischen Überprüfungen erforderlich sind (darunter die zur Verflüssigung des Sandes).

Die Techniken des Visual Design wurden verwendet, um den Stakeholdern ein unmittelbares Verständnis des Bauwerks und seiner visuellen und landschaftlichen Auswirkungen zu ermöglichen.

Betrachtungen im Zusammenhang mit der Verwaltung und Instandhaltung der Bauwerke für den gesamten Nutzlebenszyklus haben unter anderem dazu geführt, dass die für Smart Infrastructures ausgearbeiteten Lösungen angewendet wurden, um die strukturelle Überwachung der neuen Bauwerke vorzunehmen. Das Verkehrssimulationsmodell, das bereits in der ersten Phase entwickelt wurde, wurde zur Vertiefung des Themas der Resilienz des Bauwerks verwendet, sowohl angesichts des ansteigenden Verkehrs in Verbindung mit etwaigen zukünftigen Änderungen der Siedlungsstruktur, als auch angesichts eines etwaigen Funktionsverlustes der anderen Brücken über den Po, die in der Provinz Pavia vorhanden sind.

Photosimulation of the New „Ponte della Becca“ (Becca Bridge): view from the road deck – 3D modelling and rendering by NET Engineering

Das Ergebnis

Ergebnis des Planungsprozesses ist ein Bauwerk, das den Bedürfnissen, für die es verwirklicht werden soll, voll und ganz gerecht wird, das in wirtschaftlicher Hinsicht effizient ist, sich in den Kontext, in den es sich einfügt, integriert, ihn bereichert und geringe Umweltauswirkungen mit sich bringt, die jedenfalls im gleichen Rahmen ausgeglichen werden, in dem sie entstehen.

Eine Arbeit, die vom Auftraggeber und von den Stakeholdern aufgrund seiner Vollständigkeit und Vertiefung der behandelten Themenbereiche geschätzt wurde, die imstande ist, eine solide Basis für die folgenden Planungsphasen zu liefern.

Ein Ergebnis, das dank der Entscheidung für einen integrierten Ansatz erzielt wurde, trotz der Einschränkungen durch den Lockdown wegen des Covid-19 Notstandes, und dank der Notwendigkeit, die gesamte Phase der vertiefenden Planung im Smart Working-Modus zu entwickeln.