Wenn ein winziger Riss alles infrage stellt (Medienservice, Februar 2010)

"3:0 für den Riss" oder "Die ganze Schweiz lacht über die Letzi-Deppen!" – solche hämischen Schlagzeilen haben die Risse im Zürcher Letzigrund-Stadion in der ganzen Schweiz hervorgerufen. Einige der besten Fachleute waren in dieses prestigeträchtige Projekt integriert – und dennoch mussten wichtige Fussballspiele verschoben werden. Auf den ersten Blick ist unfassbar, dass dieses Bauwerk bereits nach drei Jahren Mängel zeigt. Aber dies ist kein Einzelfall. Obwohl das technische Wissen immer grösser wird, steigen die versicherten Schadensfälle. Laut ETH-Professor Michael Faber belaufen sich die versicherten Schäden im Baubereich auf rund 10 Prozent der gesamten Bausumme, inklusive Planung, Ausführung und Materialkosten – ein hoher Anteil. Diese widersprüchliche Entwicklung habe mit dem gesellschaftlichen Wandel zu tun: "Die Komplexität der Projekte steigt und damit werden auch die Konsequenzen einschneidender, wenn etwas schief geht. Gleichzeitig haben sich die Arbeitsbedingungen der Ingenieure verändert: Der Druck steigt, sie müssen schneller arbeiten und erhalten weniger Geld dafür."

Mensch als Schwachpunkt
Das Letzigrund-Stadion fällt auch in die Kategorie "Wenig Zeit für komplexe Konstruktion": Es wurde in Rekordzeit für die Fussball-Europameisterschaft gebaut und die innovative Dachkonstruktion – mit filigranen Stahlträgern gestützt von "tanzenden" Säulen – erhielt 2007 eine Auszeichnung als herausragendes Stahlbauwerk. Generell interessiert: Wie schleichen sich auch bei solch erstklassigen Ingenieursleistungen Mängel ein? Für den ETH-Experten ist wie überall im Bauwesen das menschliche Versagen die wichtigste Komponente. "Es ist viel schwieriger, sich gegen organisatorische Schwachstellen zu rüsten, als die technische Risiken in den Griff zu bekommen. Dafür definieren wir Normen, Prüfverfahren und Vorschriften." Eine einfache Normverletzung wurde beispielsweise der Riethüsli-Turnhalle in St. Gallen zum Verhängnis. Wäre die ebenfalls nur drei Jahre alte Halle wenige Stunden später eingestürzt, hätten die Schulkinder den Turnunterricht wohl nicht überlebt. Die Einsturzursache ist seit Dezember letzten Jahres bekannt, knapp ein Jahr nach dem Einsturz am 24. Februar 2009. In der Medienmitteilung der Staatsanwaltschaft St. Gallen steht: "Das Hallendach stürzte wegen der zu schwachen und nicht Norm-konformen fensterseitigen Enden der Hauptträger ein."

Wenn der Schnee Fehler aufdeckt
Warum die ursprünglich vorgesehenen verstärkenden Rippen am Ende der Träger weggelassen wurden, ist Sache weiterer Ermittlungen. Dass diese Rippen den Einsturz verhindert hätten, konnten die Empa-Schadensspezialisten erst nach neun Monaten Untersuchungen in einem über 200 Seiten langen Gutachten beweisen. Anfänglich standen sie wortwörtlich vor einem Trümmerhaufen. Deshalb erinnert die Schadensanalyse anfänglich oft an das Suchen einer Nadel im Heuhaufen. Dabei ist laut Empa-Untersuchungsleiter Gabor Piskoty – der schon über 200 Fälle untersucht hat, darunter auch die eingestürzte Rampe des Sportevents Freestyle.ch oder die beschädigten Tragseile der Schilthornbahn in Mürren – auch Intuition gefragt: "Die Kunst ist, anhand von visuellen Indizien frühzeitig zu fokussieren, ohne dabei offene Szenarien bereits auszuschliessen." Auf dem Dach lag am Unfalltag viel Schnee, soviel wie noch nie zuvor. Dies bestätigten Messungen der Schneelast vor Ort und die rekonstruierten Lasten der letzten Jahre. Aber laut Normen hätte es noch viel mehr sein dürfen. Nach Sichtung aller Indizien an der Unfallstelle stellten die Schadensspezialisten deshalb folgende Haupthypothese auf: Das Turnhallendach stürzte wegen den gerade wirkenden, allerdings nicht aussergewöhnlichen statischen Kräften ein. Um dies zu überprüfen, musste möglichst realistisch die effektive Last der effektiven Tragfähigkeit gegenübergestellt werden. Würden sich diese gemäss Simulation genau aufheben, bedeutete dies den Kollaps. Dies berechnete Luc Wullschleger von der Empa mit einer aufwändigen Finite-Element-Methode. Die Simulation zeigte, dass das Turnhallendach rechnerisch nicht mehr Gewicht tragen konnte, als am Einsturztag die Dachkonstruktion inklusive Schnee wog.

Kontrolle kontrollieren
Letztlich sollen die Resultate von solchen Schadensanalysen nicht nur helfen, die Verantwortlichen zu bestimmen. Sie sollen auch grundsätzliche Fehler entdecken, um den Planungs- und Kontrollprozess zu optimieren und damit zukünftige Schadensfälle zu vermeiden. ETH-Professor Faber arbeitet beispielsweise in europäischen Projekten an der Robustheit von Gebäuden. Diese bezieht sich nicht nur auf den Schutz von extremen Naturereignissen oder Terrorismus, sondern auch auf das Versagen der Ingenieursleistung. "Der Ingenieur soll nicht denselben Kontrollprozess x-mal als Alibiübung durchführen, sondern gezielt kritische Annahmen identifizieren und mit geeigneten Werkzeugen und Strategien überprüfen." Gemeint sind laut Faber Annahmen, die wichtig sind für das Verhalten des Bauwerks während des gesamten Lebenszyklus. Wird beispielsweise bei der Planung nur auf die Brücke selbst fokussiert und deren Auflage ungenügend beachtet, könnten über die Jahre hinweg Schmutz, Abfall oder Geröll Verheerendes anrichten. "Solche Folgen werden oft stiefmütterlich betrachtet, da es nichts mit Berechungen zu tun hat, aber es ist ebenfalls wichtiges Wissen", so Faber. "Das kreative Ingenieursdenken soll auf das fokussiert werden, was wirklich eine Rolle spielt. Dazu gehört auch die Lagerung einer Brücke. Das macht die Ingenieurstätigkeit viel inhaltsreicher und sicherer, als wenn nur blind alles kontrolliert wird."