Zur Geschichte der Autobahn


Wie man Autobahnen kreuzungsfrei kreuzt
Überlegungen aus der Kinderstube von Autobahnkreuzen
Schon am Beginn der Idee zum Bau von "Schnellverkehrsstraßen" stellte sich die Frage, wie man mehrere solche Strecken am Besten kreuzen sollte. Wegen des geringen Verkehrsaufkommens dachte man zunächst an eher konventionelle Kreuzungen in einer Ebene, wie aus den links abgebildeten Skizzen mit Vorschlägen aus der Zeitschrift "Der Straßenbau" von 1929 ersichtlich sind.
Man muss bedenken, dass man 1929 mehr als 1800 Fahrzeuge pro Tag als "schweren Verkehr" verstand - ein Wert, der heute von fast jeder Dorfstraße erreicht wird.
Weitsichtigere Planer sahen aber - vor allem auf Grund der Verkehrsentwicklung in den USA - voraus, dass künftig mit wesentlich größere Verkehrsmengen zu rechnen sei.
Im Sinne einer möglichst hohen Kapazität der Strecken sollte vermieden werden, dass die Fahrzeuge im Kreuzungsbereich ihr Tempo stark vermindern oder gar stoppen müssen. Es war damit notwendig, die kreuzenden Strecken auf unterschiedlichen Ebenen zu führen. Über die Möglichkeit, von einer Ebene zu anderen ohne starke Verringerung des Tempos zu gelangen, gab es aber viele Überlegungen.
Vom Frankfurter Magistrats-Oberbaurat Hermann Uhlfelder als Mitglied des HAFRABA-Vorstandes stammen wesentliche Überlegungen zur Ausführung von Autobahnknoten vor 1930:
"Die rechtwinklige Kreuzung bildet das größte und schwierigste Problem. Sie wird am häufigsten vorkommen, da die netzartige Gestaltung des Autobahnsystems an den Knotenpunkten in der Regel 4 Arme rechtwinklig zusammenführt. Die rechtwinklige Straßenkreuzung hat 12 Richtungen zu vermitteln. Sie weist 8 Zusammenführungen, 4 rechtwinklige Verkehrskreuzungen und 12 stumpfwinklige Verkehrskreuzungen auf, also im ganzen neben 8 Vorsichtspunkten 16 Gefahrenpunkte. Diese lassen sich durch Bauwerke nur teilweise beseitigen. Es muß daher versucht werden, sie abzuwandeln."
Von Uhlfelder stammt folgender Vergleich verschiedener Lösungen:
Die "Gotische Kreuzung , die teuerste Anlage (1931 = 1.431.000 Mark), vollständig kreuzungsfrei und blendsicher. Große Radien. Doch müssen auch die geraden Autobahnstränge durch Kurven unterbrochen werden. Fläche: 17 ha. 8 kleinere Bauwerke.
   
Die "Ring"-Kreuzung, die primitivste Lösung, aber auch die billigste. Kosten 1931 = 291.000 Mark. Geringer Geländebedarf. Keine Bauwerke. Für moderne Autobahnen unbrauchbar, nur als Verteilerring an Zufahrten zu verwenden.
   
Die "Barock"-Kreuzung bedeckt rund 13,1 ha Fläche und hat keine spitzwinkligen Verkehrskreuzungen, Die 4 Schleifen liegen in Geländehöhe. 4 Bauwerke. Kosten nach den Preisen 1931 = 694.000 Mark.
   
Die "Renaissance"-Kreuzung (Kleeblatt-Lösung). Beide Autobahnen können ohne jede Krümmung geradeaus durchgeführt werden, 1 Bauwerk. Kosten 1931 = 1.220.000 Mark.
 
 
 
Die dreifache Erfindung des Kleeblattes
 
Die populärste Art, Autobahnen zu kreuzen, stellt das so genannte Kleeblatt dar. In allen bisherigen Publikationen in Europa wird diese Erfindung dem Schweizer Schlosserlehrling Willy Sarbach zugeschrieben. Das erste Autobahnkleeblatt weltweit entstand jedoch schon 1928 unweit von New York. Dessen Planung erfolgte somit vor der Erfindung Sarbachs!
Dieser Umstand störte den Bauingenieur Alexander Thewalt aus Leipzig. Nach mühsamen Recherchen fand er heraus, dass die Idee einer Verkehrsführung, wie sie bei der Kleeblattkreuzung besteht, an mehreren Orten der Welt unabhängig voneinander entstanden ist. Bedeutung kommt vor allem der Wiederentdeckung der Patentschrift von Arthur Hale von 1916 - also 11 Jahre vor Sarbachs "Erfindung"! - zu.
 
1) Arthur Hale, Maryland, USA 1916
 
Das älteste Patent für eine Kleeblattkreuzung wurde am 29. Februar 1916 vom Bauingenieur Arthur Hale aus Maryland unter der Nr. 1.173.505 beim US-Patentamt angemeldet. Hale hat in seiner 9 Seiten umfassenden Patentschrift 3 Varianten der "Kleeblattkreuzung" entworfen; die links dargestellte Skizze zeigt die Basisform, die beiden anderen Skizzen zeigen kompaktere Versionen, wie sie Hale für Stadtstraßen vorschlug.

[Quelle: http://www.uspto.gov -
Hinweis von Alexander Thewalt]

 
Aus Chicago ist von 1927 auch eine Kreuzung von 2 Hauptstraßen am Ufer des Michigan Sees überliefert, die der Skizze 3 aus der Patentschrift von Hale entspricht.

[Quelle: Artikel "Highway Grade Separation in Chicago Park" in: Zeitschrift Engineering News Record, McGraw Hill, New York, Jg. 1928 (= Vol. 100), Heft 18
- Hinweis von Alexander Thewalt]
 

 
2) Buenos Aires & New Jersey, erste Hälfte der 1920er-Jahre
 
Die Baugeschichte des Kleeblattes von Woodbridge bei New York weist in eine ganz andere Richtung. Zunächst gab es hier den Umstand, dass der US-Highway No. 1 zwischen New York und Philadelphia schon Mitte der 1920er-Jahre mit bis zu 60.000 Fahrzeugen täglich die meist befahrene Straße der USA war. Der US-1 war zwar kreuzungsfrei, doch an den Auffahrten von und Abfahrten zu stark frequentierten Straßen gab es regelmäßig Staus und viele Unfälle. Kreative Lösungen waren gefragt. Edward Delano von der Baufirma Rudolph & Delano aus Philadelphia sah nun in einer Baufachzeitschrift, wie man in Argentinien bei Kreuzungen eine effiziente Verkehrsführung zu erreichen suchte.
Vermutlich war es jene Lösung, die man bis heute  in typischer Weise an Kreuzungen in Buenos Aires antrifft.
Links abbiegen geht dort bei Straßen mit Gegenverkehr meist nicht. Statt dessen muss man an drei Ecken jeweils rechts abbiegen, also praktisch einmal um den Block fahren, um die Straße kreuzen zu können. Dies kombiniert mit einem Brückenbauwerk zur niveaufreien Kreuzung der Straßen ergibt die Kleeblattlösung. Jedenfalls gefiel die "argentinische" Idee der Straßenbaubehörde von New Jersey und somit entstanden das Kleeblatt von Woodbridge und in der Folge noch viele weitere.
[Quelle: Artikel "Clover Leaf Too Often a Bottleneck" in Los Angeles Times 7. April 2004, Seite 12]
 
<< Das (offiziell) erste Kleeblatt der USA bei Woodbridge in New Jersey/USA (errichtet 1928) bildete die Kreuzung der State Roads 4 und 25 (heute US 1/9 und NJ 35). Dieses Kleeblatt steht zwar unter Denkmalschutz, soll aber 2004 zur Verbesserung der Sicherheit und Erhöhung der Kapazität durch eine "Diamond"-Lösung ersetzt werden. Der Umbau umfasst: "widening and curb replacements for both roadways, revised geometry for one ramp, placement of a center barrier on Rt. US 1&9, removal of bridge pilasters, and the addition of modern lights and guide rails."
 
3) Willy Sarbach, Basel 1927
 
Die soeben geschilderten Entwicklungen aus Amerika sprachen sich aber offenbar nicht bis nach Europa durch. Somit konnte sich auch der Schweizer Schlosserlehrling Willy Sarbach als Erfinder profilieren. Anlässlich einer HAFRABA-Ausstellung in Basel im Jahre 1927 besichtigte er ausgestellten Karten, Pläne, Entwürfe und Zeichnungen. Der Junge beschäftigte sich danach zu Hause intensiv mit den Möglichkeiten, bei 2 sich recht- oder schiefwinklig kreuzenden Autobahnen den Übergang von der einen zur anderen Autobahn in allen Richtungen, auch im Falle des Verfahrens, absolut niveaukreuzungsfrei zu gestalten. Das Resultat war die Anfertigung einer Zeichnung, wonach später ein Modell hergestellt wurde. Sarbach reichte seine Erfindung unter dem Titel "Anlage einer Kreuzung oder Abzweigung von Autostrassen unter sich oder mit Landstrassen" am 23.12.1927 beim Eidgen. Amt für Eigentum zur Patentierung ein. Die Patenteintragung erfolgte am 15.10.1928 unter Nr. 129222. Diese Arbeit wurde nicht nur von dem HAFRABA-Verein, sondern auch von der Schweizer Regierung mit größter Anerkennung belohnt. Sarbach ließ aber in der Folge sein Patent verfallen.
 
<< Im Auftrage des HAFRABA e.V. hergestelltes Modell der Urform einer absolut niveaufreien Autobahn-Kleeblattkreuzung nach der Idee des Schweizer Schlosserlehrlings Sarbach 1927.
 
Die Kleeblattlösung hat gegenüber allen anderen Lösungen den Vorzug, dass die beiden geradeaus führenden Richtungen ohne jede Krümmung durchgeführt werden können, und dass nur ein einziges Bauwerk in der Mitte erforderlich ist.
Das erste Autobahnkleeblatt in Europa war das am 21. November 1936 in Betrieb genommene Schkeuditzer Kreuz bei Leipzig (aber erst am 5. November 1938 vollständig benützbar).
 
Mit der Kleeblattlösung war man jedoch in Hinblick auf hohe Verkehrsdichten nicht ganz glücklich. Die jeweils nach links abbiegenden Fahrzeuge müssen nämlich nach Passieren der 270°-Schleife auf einer sehr kurzen Strecke einen  Fahrstreifenwechsel nach links durchführen, wobei der gleiche Abschnitt auch von Fahrzeugen benutzt wird, die auf eine 270°-Schleife gelangen wollen und dazu einen Fahrstreifenwechsel nach rechts durchführen müssen. Bei hoher Verkehrsdichte ergibt dies einen Gefahrenherd sowie Verkehrsstockungen. Diese Lösung macht es zudem nahezu unmöglich, mehrstreifige Verkehrsführungen durch das Kleeblatt zu gestatten. Es wurden daher zahlreiche Alternativlösungen erdacht.
Nachfolgender Entwurf mit (sinngemäß wiedergegebenen) Erläuterungen stammen von Dr.-Ing. Bieligk und erschien unter dem Titel "Kreuzungen von Autobahnen" in Nr. 4/1937 von "Der Straßenbau" vom 15. Februar 1937.
Für die Kreuzung zweier Autobahnen soll im folgenden eine Lösung angegeben werden, die sich durch Klarheit der Fahrtrichtung, die an den Abzweigungsstellen einzuhalten ist, und durch einen auch bei größeren Krümmungsradien verhältnismäßig geringen Geländebedarf auszeichnet.

Das Wesentliche der Lösung liegt darin, dass beide Richtungsbahnen jeder Linie in verschiedener Höhenlage an die Kreuzungsstelle herangeführt werden. Hierdurch wird es möglich, ohne Umwege, d.h. ohne mehr als einen Viertelkreis umfahren zu müssen, aus der ankommenden Richtungsbahn unmittelbar in die links oder rechts weiterführende Richtungsbahn einzubiegen oder auch geradeaus weiter zu fahren. Für den linken Eckverkehr benutzt der Fahrer an der Abzweigungsstelle die linke Abzweigung, für den Geradeausverkehr die mittlere Fahrtrichtung, für den rechten Eckverkehr die rechte Abzweigung.

Die Kreuzungen von Überholungsspuren, lassen sich vermeiden, wenn Links- und Rechtsabzweigungen nicht an gleicher Stelle angeordnet, sondern hintereinander geschaltet sind. Grundlegende Forderung für den Verkehr ist dabei, dass an jeder Gabelung die links liegende Strecke als (durchgehende) Hauptstrecke gilt und das Einfahren in die rechts liegende Abzweigung stets nur aus der Hauptspur, nicht jedoch aus der Überholungsspur erfolgen darf, eine Fahrregel, die auch den sonst üblichen Regeln der Straßenverkehrsordnung entspricht. Eine zusätzliche Sicherung gegen das Befahren der rechten Abzweigung aus der Überholungsspur heraus kann durch Anlage von Trennungsstreifen geschaffen werden. Entsprechendes gilt für die Sammlung des aus verschiedenen Richtungen zusammenströmenden Verkehrs in den von der Kreuzungsstelle fortführenden Richtungsbahnen.

Als Höhenunterschied zweier sich kreuzender Richtungsbahnen, von denen die untere im Gelände liegt, wurden dabei 6 m, als kleinster Krümmungsradius in den Abzweigungen 500 m, in den Übergangsbögen für den Eckverkehr 400 m angenommen.

P.S.: Diese Lösung wurde meines Wissens noch nirgendwo realisiert.

Die große Herausforderung für den Bau leistungsfähiger Autobahnknoten kam aber erst mit der Vollmotorisierung (in den USA schon in den 1940er-Jahren beginnend, in Europa ab den 1960er-Jahren). In den Ballungsräumen waren die bisherigen Lösungen ungenügend. "Kreative" Entwürfe gelangten vor allem in den USA zur Ausführung, die aber immensen Platz beanspruchen.

Der Knoten Great Central Parkway mit dem Northern Blvd. beim Weltausstellungsgelände in New York entstand 1939 und war damals in seiner Größe weltweit einzigartig. [Foto aus: Die Betonstraße Jg.15/Nov.1940]
<< Der erste viergeschossige Autobahnknoten der Welt entstand nordwestlich von Downtown Los Angeles zwischen 1949 und 1952. Hier kreuzt sich der Hollywood-Freeway US-101 mit dem Harbor-/Pasadena-Freeway CA-110. Mit täglich fast 500.000 Verkehrsbewegungen gehört er zu den drei meistfrequentierten Straßenknoten der Welt (Die anderen beiden liegen auch im Großraum L.A.)

Historische Bilder davon:
1953
1954

Bilder und Infos zu großen Autobahnknoten:

Ausbau des "Mixing Bowls" südlich von Washington DC: http://www.springfieldinterchange.com/main.asp

Bilder von Autobahnknoten in L.A.: http://www.springfieldinterchange.com/main.asp

Bilder und Karten von Freeways in L.A.: http://www.scvresources.com/highways/la_highways.htm

Kurumi's Field Guide to Interchanges: http://www.kurumi.com/roads/interchanges/index.html

 

zuletzt geändert: 13.10.2004

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