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Das BMDV hat die Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) im September 2024 mit einer wissenschaftlichen Untersuchung zur Fragestellung beauftragt, welches CO2-Einsparpotenzial ein generelles Tempolimit auf Autobahnen haben könnte. Die Studie „Auswirkung einer generellen zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h auf Autobahnen auf die CO2-Emissionen“ liegt nun vor.
Die BASt wertet seit mehreren Jahrzehnten das umfangreiche Dauerzählstellennetz auf Bundesautobahnen (BAB) aus, das aktuell über 1000 Dauerzählstellen umfasst. Die Fahrleistungsanteile auf BAB in Abhängigkeit vom jeweils herrschenden Tempolimit wurden mit diesen über 1000 Dauerzählstellen in hoher Datenqualität ermittelt.
Die Dauerzählstellen sind sensortechnisch in der Lage, detailliert Geschwindigkeiten zu erfassen. Für die Beantwortung der Fragestellung wurde eine repräsentative Anzahl an Dauerzählstellen identifiziert, die im benötigten Detaillierungsgrad Geschwindigkeitsdaten für das Bezugsjahr 2024 geliefert haben. 123 richtungsgetrennte Dauerzählstellen wurden repräsentativ ausgewählt, um unter anderem die benötigte Geschwindigkeitsverteilung für heute unlimitierte Abschnitte zu erfassen. Weiterhin wurden zum Vergleich drei Szenarien zu den Befolgungsraten für ein künftiges generelles Tempolimit auf diesen Abschnitten abgeleitet.
Ein Mehrwert dieser Untersuchung ist die Ermittlung der Emissionsfaktoren im hohen Geschwindigkeitsbereich (> 130 km/h). In diesem Bereich gibt es bislang wenig bis keine Emissionsfaktoren in einschlägigen Quellen. Hierfür wurden unter anderem eine Reihe von Messfahrten durchgeführt. Neben diesen Erkenntnissen aus der Praxis basieren die Ergebnisse vor allem auch auf den Eckwerten aus dem Emissionsberechnungsprogramm TREMOD (Transport Emission Model) und aus dem Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs.
Sollte auf deutschen Autobahnen ein generelles Tempolimit von 130 km/h eingeführt werden, könnten pro Jahr 1,3 respektive 2 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden – je nachdem, wie stark eine Geschwindigkeitsbegrenzung von Autofahrenden tatsächlich befolgt würde. Neben diesen beiden realistischen Szenarien wurde auch eine dritte Variante untersucht: Bis zu 4,2 Millionen Tonnen CO2 weniger pro Jahr wären möglich, falls Autos technisch auf eine Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h begrenzt wären. Zum Vergleich: Die gesamten CO2-Emissionen auf deutschen Autobahnen betrugen für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge im Jahr 2023 insgesamt 38,7 Millionen Tonnen CO2.
Es gibt Hinweise auf ein erhöhtes fahrleistungsbezogenes Unfallrisiko älterer Autofahrer und -fahrerinnen, die jedoch wenig Aussagen über altersbegleitende Veränderungen des individuellen Un-fallrisikos zulassen. Ziel der Studie war es, die Entwicklung verkehrssicherheitsrelevanter und mobili-tätsbezogener Personenmerkmale von Senioren und Seniorinnen längsschnittlich zu erfassen und kritische Einflussfaktoren zu identifizieren, die mit einer Abnahme der Fahrkompetenz mit dem Alter einhergehen.
Es wurden Daten von 260 aktiven Autofahrern und -fahrerinnen im Alter von 66 bis 81 Jahren analy-siert, die an mindestens 3 Untersuchungen im Abstand von 12 bis 30 Monaten teilgenommen haben. Bei jeder Untersuchung wurden per Fragebogen verkehrssicherheitsrelevante Personenmerkmale er-fasst und mithilfe einer psychometrischen Testbatterie die kognitive Leistungsfähigkeit getestet. Es folgte eine etwa 35 Kilometer lange Fahrt in einem Fahrsimulator, die für Ältere kritische Verkehrssitua-tionen enthielt. In Anlehnung an das auch bei Realfahrten zur Beurteilung des Fahrverhaltens einge-setzte TRIP-Protokoll (Test Ride for Investigating Practical fitness to drive) wurde aus dem Fahrverhal-ten der Probanden und Probandinnen automatisiert verschiedene Fahrverhaltensparameter extrahiert. Diese wurden zu einer Zielvariable zusammengefasst, die als Risikoindex im Sinne eines Unfallrisikos interpretiert wurde. Zur Bestimmung potentieller Einflussfaktoren auf den Risikoindex wurden die Da-ten mittels hierarchischer linearer Mehrebenenmodelle analysiert. Es ergaben sich keine Hinweise auf eine generelle Verschlechterung der Fahrkompetenz über den betrachteten Altersbereich, jedoch be-trächtliche Unterschiede im Fahrverhalten zwischen den Probanden und Probandinnen. Die Entwick-lung der Fahrkompetenz über den betrachteten Zeitraum hing im Wesentlichen von zwei Gruppen von Einflussfaktoren ab. Diese waren zum einen Veränderungen in der Aufmerksamkeitsaktivierung (Alertness), Flexibilität beim Aufgabenwechsel sowie der Konzentrations- und Inhibitionsfähigkeit, zum anderen spezifische Überzeugungen. Hier zeigte sich, dass eine hohe positive Selbsteinschätzung und eine damit einhergehende Tendenz zu einem risikofreudigen Fahrstil mit einer Verschlechterung des Fahrverhaltens einhergingen. Keine Unterschiede ergaben sich zwischen den Geschlechtern. Die Ergebnisse legen nahe, dass es ein bestimmtes kritisches Lebensalter für eine abnehmende Ver-kehrssicherheit nicht gibt, wohl aber zunehmende Unterschiede im Fahrverhalten älterer Autofahrer und -fahrerinnen. Dabei ist zu beachten, dass es mit Blick auf die hier untersuchte Stichprobe noch offen ist, inwieweit sich die Ergebnisse auf die Gesamtheit der Gruppe der älteren Autofahrer und -fahrerinnen in Deutschland übertragen lassen. Empfohlen wird die Entwicklung zielgruppenadäquater Angebote für gefährdete Gruppen älterer Autofahrer und Autofahrerinnen. Diese sollten zum einen (Trainings-)Maßnahmen zum Erhalt der Fahrkompetenz und verkehrssicherheitsrelevanter kognitiver Funktionen enthalten, zum anderen aber auch psychoedukative Maßnahmen einschließen, die der Aufklärung und Sensibilisierung gegenüber den möglichen Folgen altersbegleitender Veränderungen für die Verkehrssicherheit dienen.
Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass die nach RPS 2009 erforderlichen Mindestaufstell-längen von Schutzeinrichtungen, insbesondere an Landstraßen und im Zusammenhang mit Einzelhindernissen am Fahrbahnrand, nicht immer sinnvoll realisierbar sind. Daraus er-wächst ein Bedarf an „Kurzen Schutzeinrichtungen“ (KSE), um oft wiederkehrende typi-sche Gefahrensituationen an Landstraßen, bei denen einzelne Objekte mit kurzer Länge vorhanden sind, oder dort, wo die örtlichen Platzverhältnisse das Aufstellen von üblichen Streckenschutzeinrichtungen nicht erlauben, trotzdem sinnvoll absichern zu können.
Die in diesem Dokument beschriebenen Kriterien sollen es ermöglichen, die Ausführung bzw. die Konstruktionen von KSE im Hinblick auf die Leistungseigenschaften und Einsatz-bereiche zu beurteilen. Die Kriterien wurden von der BASt in Zusammenarbeit mit einzel-nen Vertretungen aus den Ländern und der Autobahn GmbH und in Abstimmung mit dem Bund-Länder Arbeitsgremium Schutzeinrichtungen sowie Vertretern der Industrie auf Ba-sis der bislang vorliegenden Erkenntnisse aus Anprallversuchen entwickelt.
Gesamtziel des Forschungsprojektes ist die Bestimmung der Kritikalität von Streckenabschnitten der Bundesverkehrswege des Bestandsnetzes. Kritikalität wird dabei als „relatives Maß für die Bedeutsamkeit einer Infrastruktur in Bezug auf die Konsequenzen, die eine Störung oder ein Funktionsausfall für die Versorgungssicherheit der Gesellschaft mit wichtigen Gütern und Dienstleistungen“ hat, verstanden. Die Bestimmung der Kritikalität geschieht vor dem Hintergrund des Themenfeldes 1 (TF1) „Klimawandelfolgen und Anpassung“ zur Bewertung der Folgen des Klimawandels auf das Bundesverkehrssystem, das im BMVI-Expertennetzwerk betrachtet wird. Nachdem in der ersten Phase des BMVI-Expertennetzwerks der Fokus zur Kritikalitäts¬bestimmung auf Indikatoren lag, welche die Verkehrsmenge adressierten, sollen diese Indikatoren nun ergänzt und um nicht verkehrsmengenbezogene Indikatoren erweitert werden. Dies soll zwar verkehrsträgerspezifisch erfolgen, die Intermodalität soll jedoch ebenfalls und insbesondere berücksichtigt werden. Die verkehrsträgerübergreifenden Zusammenhänge des Bundesverkehrssystems sollen erfasst und analysiert werden, um anschließend intermodale Kritikalitätsindikatoren zu bilden, die eine Einordnung jedes Streckenabschnitts im Bundesverkehrswegenetzes zu einer bestimmten Kritikalitätsstufe zu ermöglichen. Nachdem im ersten Teil zunächst die wissenschaftlichen Grundlagen und der Stand der Technik im Hinblick auf das Vorhaben gesichtet, sowie auf anwendbare Inhalte überprüft werden, wird eine Bestandsaufnahme durchgeführt, welche die Datenbasis für das Forschungsprojekt darstellt. Hierzu werden die Daten und Lagen der zu prüfenden Bundesverkehrswegenetze aufgenommen, verortet und für die Analyse vorbereitet. Darüber hinaus wird geprüft, in welcher Form und Qualität die Daten für potenzielle Indikatoren vorliegen oder zu erheben sind. Im nächsten Schritt werden die potenziellen Indikatoren für die Kritikalitätseinstufung zusammen mit dem forschungsbegleitenden Fachkreis diskutiert und definiert. Über die Verkehrsstärke als offensichtlichster Indikator hinaus werden raumordnerische, gesamtwirtschaftliche und sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt. Nach Definition der passenden Indikatoren werden diese den Streckennetzen zugeordnet, sofern sie schon vorlagen oder ermittelt. Nach Zuordnung der Indikatoren zu den Streckenelementen der Verkehrsträger werden diese einer Relevanzanalyse unterzogen, die zu einer Gewichtung führen, die in die additive Auswertung der Kritikalitätsindikatoren je Streckenabschnitt einfließen. Das Ergebnis wirkt plausibel. Die Einstufung hoher Kritikalität orientiert sich an bekannten Routen. Im Straßenbereich liegt die größte Kritikalität auf den Bundesautobahnen. Das begründet sich natürlich auch in der Indikatorenwahl, da z. B. der Großteil strategischer Netze über Autobahnen geführt wird (TEN-V, Main Supply Routes etc.). Es sind jedoch durch die zusätzliche Betrachtung z. B. der Umwegigkeit und Zeitdifferenz durch Stre¬ckensperrungen andere Aspekte mit eingeflossen. Dies kann für die weitere Bearbeitung mit dem erstellten Modell im Fokus behalten werden. Hier kann durch Veränderung der Gewichtung oder die Neuzusammenstellung der bekannten Indikatoren auch eine alternative Kritikalitätsbewertung erstellt werden, die sich weniger auf die Bundesautobahnen bezieht. Dies kann z. B. interessant sein, wenn nur die Bundesstraßen miteinander verglichen werden sollen. Grundsätzlich ändert das natürlich nicht das Fazit, das im Gesamtkontext der Betrachtung der Bundesfernstraßen gezogen werden muss. Dieses besagt nämlich, dass die derzeitige Einstufung der Kritikalität, bei der eingangs beschriebenen Interpretation des Begriffs der „Kritikalität“, logischerweise die großen und viel befahrenen Verkehrsachsen mit besonders hoher Kritikalität belegen muss, da deren Ausfall einen besonders hohen Effekt auf verschiedene Bereiche der Gesellschaft hat. Als direkter Nutzen des Projektes wird die Zuarbeit für den dritten Baustein der Klimawirkungsanalyse (s. o.) im TF1 des BMVI-Expertennetzwerks genannt, dessen Ergebnisse in ihrer Gesamtheit auch in den Prozess der Deutschen Anpassungsstrategie einfließen. Außerdem besteht Nutzen für die „Sicherheitsstrategie Güterverkehr und Logistik“ des BMVI für Betrachtungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Zu guter Letzt wird noch der Nutzen für die Betreiber der Verkehrsinfrastruktur angeführt, die anhand der Ergebnisse Priorisierungen von Planungen und Erhaltungsmaßnahmen vornehmen können und somit ein gutes Werkzeug an die Hand geliefert bekommen.
Die in Deutschland mit Abstand am häufigsten verwendeten Abdichtungssysteme für Betonbrücken (ca. 98 %) sind die Abdichtungssysteme nach den ZTV-ING 6-1 (alt ZTV-ING 7-1), bestehend aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn und einer Schutzschicht aus Gussasphalt. Um eine Blasenbildung während des Aufschweißens der Polymerbitumen-Schweißbahn oder bei dem Einbau der Gussasphalt-Schutzschicht zu vermeiden, wird die Betonoberfläche mit einer Epoxidharz-Versiegelung behandelt.
Die standardmäßig nach den TL-BEL-EP verwendeten Epoxidharze benötigen zum Einbau und zur Aushärtung eine Mindesteinbau- und Aushärtetemperatur von ca. 8 °C sowie eine relative Luftfeuchte von höchstens 85 %. Aus diesen Gründen ist die Ausführung von Abdichtungsarbeiten auf Betonbrücken in der Regel in dem Zeitraum zwischen Oktober und März nicht sachgerecht möglich, obwohl der Einbau der eigentlichen Dichtungsschicht, der Polymerbitumen-Schweißbahn, unter Beachtung der notwendigen Sorgfalt, oftmals möglich wäre. Für eine Erweiterung des Einbauzeitraumes für Abdichtungssysteme auf Brücken wäre daher die Entwicklung alternativer Versiegelungen oder Grundierungen zielführend, die gegenüber niedrigen Einbautemperaturen und/oder Feuchte (Regen, Taubildung) unempfindlicher sind.
Ein möglicher Lösungsansatz für das oben genannte Problem ist die Verwendung von Versiegelungen oder Grundierungen auf der Basis von Polymethylmethacrylat (PMMA), bei denen der Einbau nahezu unabhängig von der Temperatur der Unterlage erfolgen kann.
Während bei Epoxidharzen die Aushärtung durch Polyaddition erfolgt (die beiden Komponenten Harz und Härter reagieren miteinander und bilden das Epoxidharz), erfolgt bei PMMA die Aushärtung durch Polymerisation. Der Harzkomponente (MMA) wird zum Start der Reaktion ein Initiator (Dibenzoylperoxid) zugefügt, bei der folgenden Reaktion polymerisiert das MMA zu PMMA. Je nach Zugabemenge des Initiators erfolgt die Reaktion langsamer oder schneller.
Auf diese Weise ist es möglich, die temperaturbedingte Verlangsamung der Aushärtung durch eine entsprechende Erhöhung der Zugabemenge des Initiators auszugleichen und damit die Aushärtezeit unabhängig von der Temperatur konstant zu halten.
Aufgrund der kurzen und weitgehend temperaturunabhängigen Aushärtezeiten eignen sich Versiegelungen und Grundierungen aus PMMA also insbesondere für Erneuerungs- und Instandsetzungsmaßnahmen, bei denen kurze Ausführungszeiten benötigt werden, sowie für Baumaßnahmen im Frühjahr und Herbst, bei denen Versiegelungen und Grundierungen aus Epoxidharz aufgrund der niedrigen Temperaturen nicht eingesetzt werden können.
In den vergangenen Jahren (Stand 2018) wurden mehr als 30 Baumaßnahmen nach Zustimmung im Einzelfall mit Versiegelungen oder Grundierungen auf der Basis von PMMA ausgeführt. Voraussetzung für die Zustimmung im Einzelfall war jeweils der prüftechnische Nachweis der grundsätzlichen Gleichwertigkeit der eingesetzten Systeme.
Für einen Bewährungsnachweis, aber auch zur Bestimmung der notwendigen Einbaubedingungen, wurde im Rahmen dieses Projektes eine Erfahrungssammlung ausgeführter Baumaßnahmen durchgeführt. Dabei wurden die Erfahrungen sowohl der Auftraggeber als auch der ausführenden Firmen bei 25 Baumaßnahmen erfasst und ausgewertet. Die überwiegend positiven Ergebnisse zeigen die grundsätzliche Anwendbarkeit von Versiegelungen und Grundierungen auf der Basis von PMMA für den beschriebenen Anwendungszweck. Außerdem konnte aus den Rückmeldungen eine Liste der baustoffspezifischen Besonderheiten abgeleitet werden, die für einen sicheren Einbau zu beachten sind.
Zwar ist der Beobachtungszeitraum der Erfahrungssammlung relativ kurz, jedoch handelt es sich bei den Versiegelungen und Grundierungen unter Polymerbitumen-Schweißbahnen grundsätzlich um eine bewährte Bauweise, es wird lediglich ein neuer, vom Regelwerk abweichender Baustoff für die Versiegelungen oder Grundierungen verwendet. Die eigentliche Dichtungsschicht, die Polymer-bitumen-Schweißbahn, bleibt unverändert. Daher wurde vom Arbeitsausschuss AA 7.7 „Brückenbeläge“ der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) der Entwurf eines ersten Regelwerkes erarbeitet. Es handelt sich hierbei um die „Hinweise für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn auf einer Versiegelung, Grundierung oder Kratzspachtelung aus PMMA für Ingenieurbauten aus Beton“ (H PMMA). In diesen Hinweisen werden die Erfahrungen der Hersteller, der einbauenden Firmen sowie der Auftraggeber der ausgeführten Baumaßnahmen zusammengefasst. Der Entwurf wurde zwischenzeitlich als Wissensdokument W1 von der FGSV eingeführt.
Mit dem ARS Nr. 21/2023 für das Sachgebiet 05.6: Brücken und Ingenieurbau; Brückenausstattung wurden Versiegelungen und Kratzspachtelungen aus PMMA zwischenzeitlich als eine weitere Regelbauweise eingeführt.
Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Die verbindlichen Rechenverfahren der Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS-90 bzw. seit 2021 RLS-19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch hängen Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg ab. Diese meteorologischen Ausbreitungsbedingungen sind somit situationsabhängig unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren zugunsten einer oberen Abschätzung der Belastung der Betroffenen nicht berücksichtigt.
In einem Forschungsvorhaben der Bundesanstalt für Straßenwesen aus dem Jahr 2020 wurden die vorhandenen Methoden zur Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zusammengetragen und dargestellt. Darauf aufbauend wurde ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie auf Basis der Ergebnisse von Langzeitmessungen an einem Messstandort (Sulzemoos) vorgeschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht eine auf die Wetterbedingungen angepasste Korrektur der Lärmprognose. Anstatt die meteorologischen Einflüsse direkt, im Sinne ihrer physikalischen Prozesse, im Modell zu beschreiben macht es sich die vorgeschlagene Methode zu Nutzen, dass unterschiedliche meteorologische Bedingungen zu unterschiedlich starker Dämpfung führen. Der in diesem Vorgängervorhaben unterbreitete Vorschlag sieht daher eine Parametrisierung der Koeffizienten des Boden- und Meteorologiedämpfungsterms der RLS mit Einführung einer Zahl von Dämpfungsklassen vor. Als Ausblick des Vorgängervorhabens wurde eine Verifizierung der Methode durch Messungen und Rechnungen an unterschiedlichen Standorten mit unterschiedlichen meteorologischen Verhältnissen sowie eine Vertiefung der Methode durch Einbeziehung von Situationen mit Abschirmungen durch Hindernisse empfohlen.
In dem vorliegenden Nachfolgevorhaben wurde die Umsetzung der Methode in der Praxis erprobt und die Datenbasis für die Parameter der Korrektur sowohl durch weitere Daten an anderen Standorten als auch durch Erweiterung des Anwendungsbereichs gefestigt. Dafür wurden auch auf Anregungen und Empfehlungen eines Expertenkreises im Rahmen eines Fachgesprächs exemplarische Anwendungsfälle recherchiert, anhand derer die Erprobung erfolgen sollte.
In vier ausgewählten Untersuchungsgebieten wurden messtechnische Erhebungen der Straßenverkehrsgeräusche, der Verkehrszahlen und der meteorologischen Parameter durchgeführt. Dabei wurde ein Gebiet zur Verifizierung der Korrekturmethode, zwei Untersuchungsgebiete zur Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Starkwindsituationen und ein Untersuchungsgebiet zur Einbeziehung der Abschirmwirkung unter verschiedenen meteorologischen Randbedingungen gewählt. In diesen vier Untersuchungsgebieten wurden zur Verifizierung der Korrekturmethode sowohl die Messungen klassiert nach meteorologischen Situationen ausgewertet als auch die rechnerische Korrekturmethode in einer praxisnahen Anwendung erprobt.
Bei den messtechnischen Auswertungen war der Umfang der im Sinne der Fragestellung auswertbaren Daten eingeschränkt. Zum einen konnten die Messungen im Abschirmgebiet aufgrund eines Gerätedefekts nicht im beabsichtigten Sinn ausgewertet werden, zum anderen ergaben sich bei den Windgebieten mit geringer Verkehrsmenge keine abgesicherte Möglichkeit der Klassierung der Messdaten in meteorologische Situationen, da die zur Normalisierung verwendeten Zählstellendaten der Verkehrsmenge in einem zu groben Zeitraster vorlagen.
Zur Klassifizierung der verwertbaren Messdaten wurden zwei Methoden zur Datenerhebung dargestellt. Für das vorliegende Vorhaben liegen Daten des ICON-D2-Modells des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vor. Für den allgemeinen Anwendungsfall muss auf frei zugängliche Daten zurückgegriffen werden. Da diese keine Angaben zur Stabilität enthalten, wurde eine alternative Methode zur Klassifizierung der Stabilität anhand der frei zugänglichen Daten vorgeschlagen.
Die derart nach meteorologischen Situationen klassifizierten Messdaten wurden den Ergebnissen der rechnerischen Korrekturmethode basierend auf dem bisherigen Vorschlag gegenübergestellt. Die Messergebnisse bestätigen im Wesentlichen die Anwendung der Dämpfungsklassen. Auf Basis der Messergebnisse und weiterer theoretischer Überlegungen wurden jedoch Anpassungen der Zuordnungstabellen der meteorologischen Situationen in Dämpfungsklassen von p2 (ausbreitungsbegünstigend) bis m4 (ausbreitungsungünstig) vorgenommen.
Unter anderem zeigte sich, dass für die Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Starkwindsituationen, die eine weitere Pegelerhöhung im Mitwindbereich erwarten ließ, zwar die entsprechenden Situationen messtechnisch erfasst werden konnten, die hohen Windgeschwindigkeiten jedoch generell eine Überdeckung der Straßenverkehrsgeräusche durch windinduzierte Geräusche verursacht. Dementsprechend konnte keine zusätzliche Dämpfungsklasse, die eine besonders günstige Schallausbreitung der Straßenverkehrsgeräusche bei hohen Windgeschwindigkeiten in Mitwindrichtung berücksichtigt, begründet werden. Vielmehr wird eine Begrenzung der Dämpfungsklassen für hohe Windgeschwindigkeiten auf die auch bisher schallausbreitungsgünstigste Klasse p2 empfohlen. Weiterhin wurden u.a. für Querwindsituationen die Dämpfungsklassen aufgrund von theoretischen Überlegungen erweitert und bereinigt. Beispielsweise ergibt sich die im Vorgängervorhaben bei den Messergebnissen festgestellte Abhängigkeit der Dämpfungsklasse von der Windgeschwindigkeitsklasse bei Querwind nur durch Abweichungen der Windrichtungsverteilung von einer Gleichverteilung.
Die rechnerische Anwendung der Korrekturmethode wurde dann mit den anhand der Untersuchungsergebnisse angepassten Klassenzuordnung wiederholt. Die anhand der angepassten Korrekturmethode ermittelten Rechenergebnisse führen dementsprechend zu einer verbesserten Übereinstimmung mit den Messungen.
Abschließend wurde ein Textvorschlag für eine allgemeinverständliche Handlungsempfehlung erstellt.
Die 17 Ziele zu einer globalen nachhaltigen Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) haben sich in der Gesellschaft sowie in den politischen Zielen vieler Nationen bereits etabliert. Im Hochbau wurden bereits Zertifizierungssysteme entwickelt, die großflächig angewendet werden, um das Erreichen dieser Ziele zu unterstützen. Auch im Bereich der (Verkehrs-) Infrastruktur wurden solche Systeme entwickelt, doch beziehen sich diese nicht konkret auf den Straßenbau. In diesem Bereich liegt die Schwierigkeit darin, ein System zu entwickeln, das als Hilfsmittel zur Entscheidungsfindung auf dem Weg einer Nachhaltigkeitsoptimierung über den gesamten Lebenszyklus genutzt werden kann, wobei der Lebenszyklus maßgeblich von der gewählten Bauweise und der zu erwartenden Verkehrsbelastung bestimmt wird.
In dem Forschungsprojekt FE 04.0335/2021/ARB „Literaturstudie zur Nachhaltigkeit im Straßenbau“ wird die vorhandene Nachhaltigkeitsbewertung gemäß BASt-Bericht, Heft S 97 mit Hilfe der identifizierten relevanten nationalen und internationalen Erkenntnisse optimiert und weiterentwickelt. Dafür wurde nationale und internationale Literatur gesichtet und analysiert. Des Weiteren sind Erfahrungen aus bereits existierenden Bewertungs- und Zertifizierungssystemen integriert und Interviews mit Experten aus dem europäischen Ausland geführt worden. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Nachhaltigkeitsaspekte bei der Ausschreibung und Vergabe von Straßenbauprojekten gelegt und Haupteigenschaften sowie wesentliche Funktionen eines digitalen Bewertungstools für diese Phasen formuliert und die Methodik für die Bereitstellung der notwendigen Daten konzipiert.
Das Ziel der Weiterentwicklung des Bewertungsansatzes aus dem BASt-Bericht, Heft 97 ist eine möglichst frühzeitige Anwendung einer ersten Bewertungstoolversion im Straßenbau. Diese Version soll leicht handhabbar und für alle Straßenbaumaßnahmen, besonders auch für bauliche Erhaltungsmaßnahmen, nutzbar sein. Das digitale Bewertungstool kann auf der einen Seite dem Auftraggeber helfen, Optimierungspotenziale im Bereich der Nachhaltigkeit zu identifizieren und fundierte Entscheidungen bei der Wahl eines Unternehmens zu fällen. Auf der anderen Seite können die Bewerber das Tool nutzen, um die nachhaltigste Planungsalternative zu bestimmen. Das in diesem Bericht vorgeschlagene Bewertungssystem unterteilt sich in die Themenfelder „Ökologie“, „Ökonomie“, „Soziales“ und „Prozesse“, denen verschiedene Kriterien zugeordnet werden. Für jedes dieser Kriterien werden eigene Indikatoren definiert. Eine monetäre Bewertung ist nicht angestrebt, da die Normierungsfunktionen über Punkteskalen und die Gewichtung über prozentuale Verteilungen transparenter sind.
Für die schrittweise Einführung (sowohl Anzahl der Projekte als auch Lebenszyklusphasen) und Erprobung der Nachhaltigkeitsbewertung in der Praxis müssen dann im weiteren Verlauf Verbindlichkeiten auf Seiten der Straßenbaulastträger und Bauindustrie festgelegt werden. Außerdem muss auf eine enge Kooperation mit den Stakeholdern geachtet und vergaberechtliche Möglichkeiten geprüft und ggf. erforderliche Anpassungen im Vergaberecht durchgeführt werden. Auch die Entwicklung eines Datenmanagementsystems unter Berücksichtigung vorhandener Datenbanken und –strukturen ist ein wichtiger weiterer Schritt. Da die Integration der Nachhaltigkeitsbewertung im Straßenbausektor nur iterativ verlaufen kann wird eine ständige Anpassung der Ziele, Methoden und des Rechtsrahmens notwendig sein.
Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens FE 05.0195 wurden eine Fallstudie, Feld- und Laboruntersuchungen, Berechnungen und Technikumsversuche durchgeführt, um den Einfluss von temporär auftretendem Grund- oder Schichtwasser auf die Böschungsstandsicherheit zu untersuchen. Ziel war es, anhand dieser Ergebnisse zum einen die maßgeblichen Einflüsse auf die Böschungsstandsicherheit zu erkennen, Empfehlungen für Erkundungsmaßnahmen aufzustellen sowie Empfehlungen für die Planung herauszuarbeiten.
Die Datenbank, welche zur Fallstudie erstellt wurde, gibt als Schadensursache häufig eine dedizierte Scherfläche bzw. das Versagen auf einer meist bindigen, aufgeweichten Zone einer Schichtgrenze an. Dies deutet nicht nur auf ein temporäres Abfließen von Wasser auf Schichtgrenzen mit Durchlässigkeitsunterschieden hin, sondern auch auf eine gewisse Einwirkzeit des Wassers in der Böschung.
Bei der Beschreibung größerer Schichtpakete hat sich im Zuge der Felduntersuchungen herausgestellt, dass es nicht ausreichend ist, die Begrifflichkeit „Wechsellagerung“ zu verwenden. Vielmehr wird eine feingliedrige Betrachtung der einzelnen Schichtglieder bzw. deren Erstreckung und Neigung erforderlich. Bei einigen der für dieses Forschungsvorhaben ausgewählten Projekte konnten auf diese Weise eine Wasserführung auf bindigen Schichtgliedern sowie korrespondierende Wasseraustritte aus der Böschung in Zusammenhang gebracht werden.
Die Veränderung des Wassergehaltes und damit auch der Scherparameter in bindigen und an wasserführende Schichten angrenzenden Böden konnte sowohl in Labor- wie Technikumsversuchen bestätigt werden. So konnte beispielsweise infolge eines simulierten Wasseraufstaus in einer Schicht und des damit ausgelösten erhöhten Drucks auf die Andeckung stellenweise eine erhebliche Durchfeuchtung mit Anzeichen eines beginnenden Böschungsversagens festgestellt werden. Ferner konnten auch Effekte wie Ausschwemmung bzw. Erosion festgestellt werden.
Die Berechnungen, bei denen verschiedene direkte und indirekte Einflüsse aus strömendem oder stauendem Wasser in wasserführenden Schichten untersucht worden sind, zeigen, dass eine Durchströmung von einzelnen Schichten einer Böschung nur zu einer mäßigen Verringerung der Standsicherheit führen. Ebenfalls haben geringfügige Abminderungen der Scherparameter nur einen untergeordneten Einfluss auf die Standsicherheit der Böschung und wirken sich erst bei großen Abminderungen aus. Zu einem deutlichen Einfluss auf die Standsicherheit kommt es jedoch bei einem Aufstau von Schichtwasser in einzelnen Horizonten, der zum Beispiel durch eine undurchlässige Böschungsandeckung ausgelöst werden kann und wird noch verstärkt, wenn es aufgrund von Durchnässungen zu einer Abnahme von Scherparametern kommt. Die Kombination aus numerischer Strömungsberechnung mit einer konventionellen Standsicherheitsberechnung dient somit zur Prognose von Standsicherheitsdefiziten unter Berücksichtigung von Schichtwasservorkommen.
Auftretendes Grundwasser wird in der Geotechnik meist in Grundwassermessstellen oder über Tensiometer gemessen. Bei Vorhandensein von geschlossenen Grundwasservorkommen ist dies recht zuverlässig ausführbar, bei temporär auftretenden Schichtwasservorkommen sind jedoch grundsätzlich andere Anforderungen gegeben, da Höhenlage und Mächtigkeit zumeist unbekannt sind. Als Alternative zu den direkten Messverfahren können indirekte Messverfahren mit Feuchtemesssensoren eingesetzt werden. Indirekte Messverfahren messen nicht das Wasser selbst, sondern vom Wasser abhängige Substanzeigenschaften und bedürfen zur Herstellung eines funktionalen Zusammenhangs zwischen gemessenem Signal und dem Wassergehalt einer Kalibrierung. Als geeignetes Verfahren ist das Mikrowellen-Verfahren anzusehen. Es hat sich jedoch im Zuge des Forschungsvorhabens herausgestellt, dass das Messverfahren für den angestrebten Einsatzzweck noch nicht marktreif vorliegt.
Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden abschließend Empfehlungen zur Erkundung aufgestellt, um kritische Baugrundkonstellationen ermitteln zu können. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Aspekte wie die detaillierte Betrachtung von Wechsellagerungen, Ausführung großkalibriger Kernbohrungen, Untersuchungen der Veränderlichkeit des Gesteins, Abschätzung der Fließgefährdung. Ebenso wurden Empfehlungen erarbeitet, die wesentliche Aspekte benennen, welche im Rahmen der Planung zu berücksichtigen sind. Dabei sind insbesondere die Empfehlungen des Baugrundgutachtens sorgfältig auszuwerten. Die Ergebnisse der Standsicherheitsberechnungen sind mit dem geotechnischen Bericht zusammenzuführen. In den Standsicherheitsberechnungen sind die Porenwasserdrucklinien in möglichen Schichtwasserhorizonten zu berücksichtigen, ggf. werden Variationsrechnungen erforderlich.
Zur Sicherstellung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit einer Gabionenkonstruktion ist nachzuweisen, dass jede Gabione ein ausreichendes inneres Tragverhalten besitzt. Hierzu existiert bislang kein allgemein anerkanntes Berechnungsverfahren, welches das Trag- und Verformungsverhalten eines gefüllten Gabionenkorbes im Einbauzustand realitätsnah abbildet. Ziel des FE-Vorhabens 05.0209/2020/MGB war es, anhand eines umfangreichen Prüfprogramms ein allgemeingültiges Prüfverfahren zu entwickeln, mit dem das Tragverhalten von Gabionen aus punktgeschweißten Drahtgittern ermittelt werden kann. Hierzu wurden die maßgebenden Einflussgrößen experimentell an 1:1-Versuchen ermittelt und bewertet sowie Empfehlungen für ein allgemeingültiges Prüfverfahren abgeleitet. Wesentliche Schwerpunkte bei der Entwicklung des Prüfverfahrens waren neben der technischen Ausgestaltung auch die Wirtschaftlichkeit und die Ausführbarkeit des Prüfverfahrens. Im Rahmen des FE-Projektes wurden insgesamt 36 Belastungsversuche durchgeführt, welche in Prüfserien mit unterschiedlichen Variationsparametern zusammengefasst wurden. Das Vorgehen sah innerhalb einer Prüfserie eine sukzessive Auswertung der Versuche vor. Die jeweils anschließende Prüfserie wurde an die Ergebnisse und Erkenntnisse der vorherigen Prüfserie zielorientiert angepasst. Anhand der Untersuchungsergebnisse ergaben sich grundlegende Erkenntnisse für die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung der Prüfungen, die in Empfehlungen für das Prüfverfahren zusammengefasst wurden. Die Empfehlungen, die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens abgeleitet wurden, basieren auf den Erkenntnissen der durchgeführten Untersuchungen. Sie dienen als Grundlage für den Entwurf einer Technischen Prüfvorschrift (TP-Gab), welche in den entsprechenden Gremien (FGSV AA 5.6 Grundbau sowie AK 5.6.3 Gabionen) in Zusammenarbeit mit der BASt und dem BMDV abschließend beraten werden können. Die Prüfvorschrift hat das Ziel, die labortechnische Bestimmung von Kennwerten an Gabionenkonstruktionen derart zu beschreiben, dass bei korrekter Anwendung dieser Prüfvorschrift, reproduzierbare und vergleichbare Kennwerte ermittelt werden.
Fahrstreifenmarkierungen sind ein wesentliches Element der Verkehrsregelung und Verkehrsführung. Im Bereich von Autobahneinfahrten wurden zum Teil ein- oder beidseitige Fahrstreifenbegrenzungen zwischen dem Hauptfahrstreifen und dem ersten Überholfahrstreifen angeordnet, um sicherheitskritische Fahrstreifenwechsel zu unterbinden. In der Untersuchung wurden die Verkehrssicherheit und der Verkehrsablauf an solchen Autobahneinfahrten mit einseitiger oder beidseitiger Fahrstreifenbegrenzung auf der Hauptfahrbahn analysiert.
Dazu wurden 90 Einfahrten des Typs E 1 hinsichtlich der Verkehrssicherheit sowie teilweise hinsichtlich makroskopischer und mikroskopischer Parameter des Verkehrsablaufs untersucht.
Im Rahmen der Verkehrssicherheitsanalyse ergaben sich für Einfahrten mit einseitiger Fahrstreifenbegrenzung rechts auffällig hohe Unfallraten und Unfallkostenraten. Die Ergebnisse für die weiteren untersuchten Markierungsvarianten liegen in einer ähnlichen Größenordnung wie die Vergleichswerte für Einfahrten ohne Fahrstreifenbegrenzung. Der Vorher-Nachher-Vergleich der Unfallraten und Unfallkostenraten ergab keinen einheitlichen Effekt der Anordnung der Fahrstreifenbegrenzung. Die Verteilungen der Unfallmerkmale weichen zwischen den untersuchten Markierungsvarianten nicht wesentlich voneinander ab.
Die Kapazität von Autobahneinfahrten mit Fahrstreifenbegrenzung konnte nur für wenige Beispiele empirisch ermittelt werden. Dabei ergaben sich keine Indizien für Auswirkungen von Fahrstreifenbegrenzungen auf die Kapazität.
Die Fahrstreifenaufteilungen und Zeitlückenverteilungen an Einfahrten mit Fahrstreifenbegrenzung sind unabhängig von der Markierungsvariante ähnlich. Die Fahrstreifenwechsel vom Hauptfahrstreifen auf den Überholfahrstreifen verlagern sich überwiegend in die Bereiche vor dem Beginn bzw. nach dem Ende der Fahrstreifenbegrenzung, werden allerdings teilweise auch unter Missachtung des Fahrstreifenwechselverbots durchgeführt.
Aus den durchgeführten Erhebungen lässt sich ableiten, dass die Anordnung einer einseitigen Fahrstreifenbegrenzung rechts nicht zu empfehlen ist, weil vor allem infolge von Missachtungen des Fahrstreifenwechselverbots keine positive Wirkung auf die Verkehrssicherheit erreicht wird. Für Einfahrten mit Fahrstreifenbegrenzung beidseitig oder links liegen die ermittelten Verkehrssicherheitskenngrößen in der Größenordnung vergleichbarer Einfahrten ohne Fahrstreifenbegrenzung, liefern damit jedoch auch keine belastbare Grundlage für eine generelle Einsatzempfehlung.