Schweizerische Pioniere des Brückenbaues

Rektoratsrede

Eidgenössischen Technischen Hochschule von

Polygraphischer Verlag A.-G. Zürich • 1950

1.

Es ist ein außerordentlich reizvoller Zufall, daß in jeder der drei Hauptbauweisen des Brückenbaues: im Massivbau, im Holzbau und im Stahlbau, je ein großer schweizerischer Ingenieur oder Baumeister mit vorbildlichen Bauwerken richtunggebend an der Gesamtentwicklung beteiligt war. Ich nenne hier:

Jean Rodolphe Perronet, den Meister des klassischen Steinbrückenbaues,

Johann Ulrich Grubenmann, den Vollender der Kunst des Holzbrückenbaues, und

Othmar H. Ammann, der mit dem Bau der George Washington Bridge über den Hudson River in New York eine neue Epoche im Bau weitgespannter Stahlbrücken eingeleitet hat.

Zwei dieser drei großen Baumeister lebten in jenem glanzvollen und für die Entwicklung der Wissenschaften so bedeutsamen 18. Jahrhundert, in welchem man begann, das Bauwesen mit den Erkenntnissen der wissenschaftlichen Forschung in Zusammenhang zu bringen und für die Ingenieurbaukunst eine wissenschaftliche Grundlage, die Baustatik, zu schaffen, eine Aufgabe, deren Lösung allerdings erst dem französischen Ingenieur Louis Navier in den zwanziger Jahren des 19. Jahrhunderts in einem den Bedürfnissen seiner Zeit genügenden Umfang gelungen ist, und an deren Vollendung auch noch künftige Generationen mitzuarbeiten haben werden. Der dritte dieser prominenten Brückenbauer ist unser Zeitgenosse; seine Hudsonbridge gehört zu den technischen Großtaten unserer Zeit.

Ich möchte versuchen, das Wirken und die Werke dieser drei Brückenbauer heute kurz zu schildern und zu würdigen. Da ihre Tätigkeit entweder am Anfang oder am Ende jener zweihundertjährigen Entwicklungsepoche steht, in der sich, soweit wir es heute überblicken können, der Brückenbau entscheidend vom handwerklich-empirischen Bauen zum rationellen, wissenschaftlich fundierten Konstruieren gewandelt hat, dürfte unsere Betrachtung uns auch erlauben, einige grundlegende Wesenszüge dieser Wandlung zu erkennen.

2.

Jean Rodolphe Perronet 1 wurde am 8. Oktober 1708 in Surennes bei Paris als Sohn eines Schweizer Offiziers in französischen Diensten geboren; er starb am 27. Februar 1794, also fast 86jährig, in Paris, hochgeachtet von der Fachwelt, verehrt von seinen Schülern und Mitarbeitern.

Perronet, der früh seinen Vater verloren hatte, beabsichtigte, in die Schule des Génie militaire einzutreten, bestand auch mit 15 Jahren die Aufnahmeprüfung, wurde aber aus Platzmangel nicht aufgenommen. Er entschloß sich darauf zum Studium des Architektenberufes und trat 1725 in das Bureau des Stadtarchitekten von Paris ein, wo er sich rasch durch Projektierung und Bauleitung öffentlicher Arbeiten die Anerkennung seiner Vorgesetzten und weiterer Fachkreise erwarb. 1745 wurde er ins «Corps des ponts et chaussées» aufgenommen.

Als Minister Trudaine eine besondere Schule zur Ausbildung von Ingenieuren gründete, wählte er 1747 Perronet zum ersten Direktor dieser «Ecole des ponts et chaussées». Perronet wurde gleichzeitig zum «Inspecteur général des ponts et chaussées» und durch Beschluß des königlichen Staatsrates vorn 14. Februar 1747 auch zum «Premier Ingénieur des ponts et chaussées de France» befördert.

Perronets Tätigkeit ist nach zwei Richtungen zu würdigen: als Leiter und Organisator derjenigen Schule, die zur klassischen und vorbildlichen technischen Hochschule der Welt geworden ist, und als projektierender und bauleitender Ingenieur.

Daß seine Tätigkeit an der Schule von Erfolg gekrönt war, ist bewiesen durch den hervorragenden Ruf, den sie sichs unter seiner Leitung erworben hat, durch die Anhänglichkeit und Verehrung, der seine Schüler durch eine Ehrentafel sichtbaren Ausdruck gaben. und durch die Anerkennung durch wissenschaftliche Gesellschaften und Akademien, die ihm ihre Mitgliedschaft verliehen.

Als Ingenieur hat Perronet den Bau von sieben größeren Brücken, von Schiffahrtskanälen und den Ausbau eines Straßennetzes von

etwa 3000 km Gesamtlänge direkt geleitet sowie mehrere große Hafenbauten projektiert und ausgeführt. Die berühmteste der von ihm erbauten Brücken ist wohl der «Pont de Neuilly»; dieses Bauwerk, das sich durch seine Formschönheit und technische Zweckmäßigkeit auszeichnete, ist erst vor kurzer Zeit durch einen Neubau ersetzt worden.

Aus seinen akademischen Abhandlungen erkennen wir diejenigen Probleme, die ihn hauptsächlich interessiert haben und zu deren Lösung er wertvolle Beiträge geliefert hat; es sind dies der Bau und das Absenken von Lehrgerüsten für steinerne Brücken, Fragen der Fundierung, insbesondere mit Pfählen, sowie die Formgebung von Pfeilern und Brückengewölben

Die erstaunlichste Leistung Perronets sehe ich jedoch in seiner Abhandlung vom Jahre 1792 über weitgespannte Brückengewölbe. Hier untersuchte er die Möglichkeit, Gewölbe aus Naturstein mit einer Lichtweite von 500 Fuß (= 160,74 m) zu bauen, von den Anforderungen an das Steinmaterial mit konkreten Angaben über seine Beschaffenheit und die erforderliche Druckfestigkeit, über den Bau und das Absenken des Lehrgerüstes, das er durch provisorische Zwischenpfeiler stützen will, bis zur Frage der Bogenform mit durchbrochenem Aufbau.

Die unerhörte Kühnheit dieser seiner Zeit weit vorausgehenden Vision weitgespannter Steinbrücken wird uns deutlich, wenn wir festhalten, daß etwa in unserem Lande die Spannweite von 100 m erstmals im Jahre 1914 durch eine Massivbrücke, die Langwieserbrücke der Chur-Arosa-Bahn, erreicht wurde, und daß die weitestgespannte Massivbrücke unseres Landes, die Aarebrücke der Schweizerischen Bundesbahnen in Bern, mit 150 m Spannweite, erbaut 1940, immer noch um etwa 10 in hinter der von Perronet untersuchten Möglichkeit zurücksteht.

Perronet war, trotz aller akademischen Ehrungen, kein eigentlicher Wissenschafter; er war ein Ingenieur, ein Verwirklicher seiner Ideen über das Bauen. Wohl suchte er theoretische Überlegungen dem Bauwesen dienstbar zu machen, aber ebenso wichtig waren ihm die Erfahrung und die unmittelbare Anschauung. Eine seiner Maximen lautete: «Nos connoissances, quelque étendues, quelque

variées qu'elles soient, ne sont que de deux sortes: celles que nous acquérons par l'impression que les objets font sur nos sens, et celles que la méditation ou l'étude peut nous procurer.»

Er besaß die Gabe der praktischen Intuition, verbunden mit sicherem Formempfinden; er stand, trotzdem er die erste technische Hochschule leitete, noch durchaus auf dem Boden der empirischen Tradition, die er vervollkommnete und durch einzelne Versuchsergebnisse sowie durch den Beizug mathematischer und geometrischer Hilfsmittel bereicherte. Mit seiner Vision von weitgespannten Steinbrücken reichte er weit über die Möglichkeiten hinaus, die er mit den Mitteln seiner Zeit beherrschen konnte; er steckte damit ein Ziel, das voll zu erreichen erst einer neuen Art des Bauens, dem wissenschaftlich fundierten Konstruieren, möglich wurde. Er wurde aber dadurch mit zu einem der Wegbereiter dieser grundlegenden Wandlung.

3.

Das Leben des Zimmermeisters Johann Ulrich Grubenmann aus Teufen spielte sich im bescheidenen Rahmen seiner Heimat ab und verlief äußerlich nicht so glanzvoll wie das seines Zeitgenossen Perronet, der sich der Gunst und Unterstützung des mächtigsten Fürstenhofes seiner Zeit erfreuen durfte.

Ulrich Grubenmann 2 entstammt einer tüchtigen Zimmermannsfamilie des Appenzellerlandes; er wurde am 23. März 1709 in Teufen geboren, wo er auch am 24. Januar 1783 beerdigt wurde. Seinen Zimmermannsberuf erlernte er im Elternhause, wobei er wohl hauptsächlich durch seinen tüchtigen Bruder, Baumeister Jakob Grubenmann (1694-1758), der besonders als Erbauer ausgezeichneter Dachkonstruktionen bekannt ist, gefördert wurde.

Die Baumeister Grubenmann haben zu ihrer Zeit eine große Anzahl von Bauwerken hergestellt; wir finden darunter nicht nur Brücken, sondern auch Kirchen, Staatsgebäude und Privathäuser. Alle ihre Bauwerke sind durch einen bemerkenswert hohen Stand

des handwerklichen Könnens gekennzeichnet. Von unserem Ulrich Grubenmann ist die Ausführung von elf Kirchen, darunter der Kirche Wädenswil, mit einer weitgespannten Dachkonstruktion, die auch heute noch unsere Bewunderung verdient, sowie von acht Brücken nachgewiesen. Eine Reihe dieser hölzernen Bauwerke ist heute noch erhalten und erlaubt eine direkte Beurteilung des Grubenmannschen Könnens. So ist es aufschlußreich und reizvoll, Grubenmannsche Dachkonstruktionen für Kirchenbauten in chronologischer Ordnung miteinander zu vergleichen, weil wir so eine stetige Weiterentwicklung, eine ständige Verbesserung der Tragwerksform und der baulichen Einzelheiten erkennen können. Dies erlaubt uns, anschaulich festzustellen, wie sein technisches Können durch Beobachtung bestehender Bauwerke, auch seiner eigenen, nach und nach weit über den Stand seiner Zeit hinauswuchs. Neben der gründlichen handwerklichen Tradition seiner Familie und seiner Zeit besaß Ulrich Grubenmann die individuelle Begabung der intuitiven Erfassung des Kräftespiels in Tragwerken, wie sie im gleichen Ausmaß sich wohl kaum mehr wiederholt hat.

Sein überragendes Meisterwerk ist die Rheinbrücke von Schaffhausen, als Ersatz eitler am 3. Mai 1754 eingestürzten alten Steinbrücke; zu diesem Neubau erhielt er den Bauauftrag am 2. Oktober 1755. Der Stadtrat von Schaffhausen hat Grubenmann diesen Auftrag nicht ohne Bedenken erteilt; denn der einfache Zimmermeister hatte die unerhört kühne Ansicht geäußert, den Rhein in einer einzigen Spannweite von etwa 120 m zu überspannen, und er hatte auch ein Modell dieser Brücke angefertigt. Der Stadtrat hielt ein solches Bauwerk für unausführbar und stellte die Bedingung, daß die Brücke in ihrer Mitte auf einen von der früheren Steinbrücke stehengebliebenen Pfeiler abgestützt werden müsse. Grubenmann fügte sich scheinbar. Wir kennen die von ihm gebaute hölzerne Brücke aus Bildern der Stadt Schaffhausen in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts und aus zahlreichen Berichten von Zeitgenossen. Schon damals wurde sie als ein Meisterwerk anerkannt und gepriesen. Grubenmann hat bei diesem Bauwerk auch seinen Kopf gegenüber der Forderung des Stadtrates durchgesetzt: Der Tragkonstruktion der beiden Öffnungen hat er noch ein drittes Tragsystem

überlagert, und zwar derart, daß die Brücke sich über die ganze Flußbreite tragen konnte. Damit hat er tatsächlich den Beweis erbracht, daß er imstande sei, die weitestgespannte Brücke seiner Zeit zu bauen.

Grubenmann war besessen vom Problem der großen Spannweite, und dieser Besessenheit verdanken wir die Brücke in Schaffhausen, diesen wohl großartigsten und frechsten Kontrapunkt, der in der Geschichte des Brückenbaues je verwirklicht wurde. Für die Ausführung der weitgespannten Brücke mit nur scheinbarer Benützung des vorgeschriebenen Mittelpfeilers gibt es keine stichhaltige sachliche Begründung; auch der Hinweis auf die Möglichkeit, daß der Pfeiler bei Hochwasser unterkolkt und zerstört werden könnte, ist nicht genügend stichhaltig. Bestimmend war einzig die Überzeugung Grubenmanns, eine Brücke von 120 m Spannweite bauen zu können, und sein unbeugsamer Wille, diese Überzeugung auch zu beweisen. Daß die Brücke infolge der Nachgiebigkeit der Verbindungen und der Formänderungen des Tragwerkes im Laufe der Zeit sich wieder auf den Pfeiler absenkte, ändert nichts daran, daß ihm dieser Beweis auch tatsächlich gelungen ist.

Merkwürdig ist, daß Karl Culmann, der Schöpfer der graphischen Statik, diese Leistung Grubenmanns nicht sehr hoch einschätzte. Er schreibt in seinem berühmten Reisebericht 3 über die ganze Kunst des schweizerischen Holzbrückenbaues nur die folgenden wenigen Zeilen: «Zwar hatte sich bei den Schweizern eine ganz andere Konstruktionsweise von hölzernen Brücken entwickelt, allein sie fand wegen ihrer Schwerfälligkeit und der hieraus entspringenden Kostspieligkeit nie viele Nachahmer.» Hier stoßen offenbar zwei Denkweisen unversöhnlich aufeinander. Culmann, seit Navier einer der größten Förderer der Baustatik, dessen Lebenswerk ja darauf zielte, das Kräftespiel in unseren Tragwerken durch die Wissenschaft der Statik mit dem Verstand erfassen und die Verwirklichung darauf aufbauen zu können, besaß offenbar nicht das Sensorium, die gewaltige intuitive Leistung Grubenmanns würdigen zu können. Wir erkennen daraus mit Deutlichkeit, daß noch zur Zeit der Gründung

unserer Hochschule die Synthese zwischen Wissenschaft, Erfahrung und künstlerischer Intuition, die nach unserer Meinung erst imstande ist, hochwertige und vorbildliche Brückenbauwerke zu schaffen, nicht vorhanden war.

Richtiger hat nach meiner Meinung der bedeutende englische Ingenieur Thomas Tredgold (1788-1829) Grubenmanns Leistung beurteilt, wenn er in seinem klassisch gewordenen Buche «Elementary principles of carpentry» schreibt: «The French army, in 1799, destroyed the celebrated bridge across the Rhine at Schaffhausen but the fame of Grubenmann the carpenter will long continue; and the form of that excellent specimen of the art will only cease to be remembered, when carpentry itself no longer exists.»

4.

Wenden wir uns nun dem dritten großen schweizerischen Brückenbaumeister, dem in Amerika tätigen Othmar H. Ammann, zu. Dem letzten großen Adressenverzeichnis der Gesellschaft ehemaliger Polytechniker vom Jahre 1937 entnehme ich folgende biographische Notizen:

Ammann, Othmar H., von Schaffhausen
Ing.-Schule 1898-1902
1902 Wartmann & Valette, Brugg
1903 Buchheim & Heister, Frankfurt a. M.
1904 Assistant Engineer, New York
1910 Principal Assistant Engineer, New York
1923 Consulting Engineer, New York
1925 Bridge Engineer. The Port of New York Authority
1929 Chef Engineer. The Port of New York Authority
1929 auch Consulting Engineer für die Golden Gate Bridge
1934 auch Chief Engineer Triborough Bridge Authority, New
York, usw.

Unser Zeitgenosse Othmar H. Ammann hat sein Lebenswerk noch nicht abgeschlossen, und wir dürfen und können es auch nicht abschließend

beurteilen. Eines aber steht schon heute fest: Seine Hängebrücke über den Hudson River in New York stellt für alle Zukunft einen bedeutenden Markstein in der Entwicklung des Baues von Hängebrücken und damit von Brücken in Stahl überhaupt dar. Betrachten wir kurz die Spannweite der wichtigsten früheren Ausführungen:

Brooklyn Bridge 1883, Spannweite 1595,5 Fuß
Manhatten Bridge 1910, ., 1470
Delaware Bridge 1926, 1750

so erkennen wir den großen Sprung nach vorwärts, den die 1932 eröffnete George Washington Bridge mit einer Spannweite von 3500 Fuß schon äußerlich bedeutet. Wenn auch später die Spannweite, nicht aber die Nutzfläche der George Washington Bridge durch die Golden Gate Bridge uni einen Fünftel überschritten worden ist und weitere Steigerungen der Spannweite heute durchaus als möglich und sogar als wirtschaftlich vertretbar erscheinen, so ändert das nichts an der Tatsache, daß die George Washington Bridge eine erstmalige Leistung ist.

Das Bedürfnis nach einer Überbrückung des Hudson River bestand schon seit den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts. Alle früheren Entwürfe, obwohl von bedeutenden Ingenieuren auf gestellt, wurden nicht verwirklicht, weil sie das Problem nicht in wirtschaftlich tragbarer Weise lösten; dies war dem Ammannschen Entwurf vorbehalten.

Die Ammannsche Lösung beruht auf der zunächst vielleicht intuitiv erfaßten Idee, daß ein genügend schweres Seil an sich, ohne weitere versteifende Elemente, genügend steif sei, um auch noch bewegliche Verkehrslasten mit genügender Verkehrssicherheit aufnehmen zu können. Zwischen dieser Idee aber und der gesicherten und rechnerisch bewiesenen Erkenntnis, zwischen der ersten skizzenhaften Vorstellung und den baureifen Plänen und der Ausführung liegen Jahre härtester Arbeit, Jahre der Sorgen und Zweifel. Die Umsetzung der geistigen Erkenntnis in ein Bauwerk, das sechzig Millionen Dollars kostete und von Tausenden von Menschen benützt werden sollte, brauchte den schöpferischen Mut, der große Ingenieure

kennzeichnet, brauchte die ganze Verantwortungsfreudigkeit eines ganzen Mannes. Wir dürfen dabei nicht vergessen, daß dem Ban der George Washington Bridge ein Jahrhundert des Hängebrückenbaues vorausgegangen ist. Navier hatte 1823 die Theorie der unversteiften Hängebrücken aufgestellt, nach der dann solche Tragwerke auch bemessen wurden. Es traten aber so viele Unfälle und Einstürze wegen mangelnder Steifigkeit von unversteiften Hängebrücken ein, daß diese Bauweise mit der Zeit allgemein als unrichtig angesehen und aufgegeben wurde. Es galt noch vor zwanzig Jahren als selbstverständlich, daß Hängebrücken in allen Fällen durch besondere Versteifungsträger auszusteifen seien. Daß Ammann es wagte, entgegen dieser allgemeinen Auffassung, gestützt aber auf seine der Allgemeinheit nicht oder zu wenig bekannten eingehenden Berechnungen, die größte Hängebrücke der Welt ohne solche Versteifungsträger zu bauen, wurde damals von maßgebenden europäischen Fachleuten mindestens als tollkühn betrachtet. Die George Washington Bridge dient nun seit 17 Jahren einem intensiven Verkehr, und alle Beobachtungen und Erfahrungen bilden eine glänzende Bestätigung der Ammannschen Voraussagen und Berechnungen. Unsere Hochschule darf für sich in Anspruch nehmen, daß sie die Leistungen ihres großen ehemaligen Schülers schon vor dieser Bewährungsprobe durch die Verleihung der Würde eines Ehrendoktors im Jahre 1930 gewürdigt hat.

5.

Die George Washington Bridge von Othmar H. Ammann ist eines jener Bauwerke, mit denen das vollendet wurde, was Generationen von Ingenieuren und Forschern begründet und vorbereitet haben: die Synthese von Intuition, Erfahrung und wissenschaftlich fundiertem Berechnen und Konstruieren ist vollzogen.

Daß bei dieser Wandlung des Bauingenieurwesens vom handwerklich-empirischen Bauen zum bewußten, durch den Verstand kontrollierten Gestalten auch schweizerische Baumeister — und wir dürfen wohl Perronet dank seiner schweizerischen Abstammung

und trotz seines späteren französischen Bürgerrechtes dazu zählen —hervorragend beteiligt, sind, vorn Anfang dieser Entwicklung bis heute, muß uns Ansporn sein fur die Zukunft.

Das Ideal dieser Art des Bauens ist heute wohl erst in einzelnen Fällen erreicht. Der Holzbrückenbau beispielsweise hat seinen hohen Stand, den er unter Grubenmann besaß, zu einem großen Teil wieder verloren. Die intuitive und handwerkliche Beherrschung des Baustoffes ist noch nicht vollständig ersetzt durch wissenschaftlich gesicherte Grundlagen. Noch allzu häufig weisen Rückschläge und Bauunfälle auf den weiten Weg hin, der noch zu gehen ist. Der Einsturz der Tacomabrücke in Amerika im Jahre 1940 oder die Rückschläge an geschweißten Brücken in Deutschland und Belgien sind nur besonders stark beachtete, aber bei weitem nicht die einzigen Beispiele.

Viele kleinere oder alltägliche Bauaufgaben lassen sieh befriedigend mit den erlernbaren Mitteln der Baustatik und ihrer konstruktiven Anwendungen lösen, wenn der Ingenieur gewillt ist, in jedem einzelnen Fall ein gutes Bauwerk zu schaffen. Die technisch einwandfreie Lösung auch derartiger normaler Aufgaben ist notwendig, nützlich und wertvoll. Hervorragende und richtungweisende Bauwerke aber, Bauwerke, die der gesamten Entwicklung neue Wege weisen und die damit diese Entwicklung befruchten, können nur geschaffen werden, wenn zu den wissenschaftlichen Grundlagen, wie sie auch unsere Hochschule zu vermitteln sucht, noch die individuelle Kraft des intuitiven Gestaltungsvermögens und die auf eigener Arbeit beruhende gereifte persönliche Erfahrung hinzukommen.

Ich wünsche unserer Hochschule, daß sie nicht nur ihre normale Aufgabe, tüchtige Ingenieure im normalen Sinn des Wortes auszubilden, auch in Zukunft lösen möge, sondern daß es ihr zugleich vergönnt sei, vomi Zeit zu Zeit einem hervorragenden Pionier, einem Manne von der Bedeutung Perronets, Grubenmanns oder Ammanns, diejenigen wissenschaftlichen Grundlagen zu vermitteln, auf denen sich die Synthese von Intuition, Erfahrung, Wissen und Können vollziehen kann, die allein große Ingenieurbauwerke zu schaffen vermag.