Im Projekt ESIMAS - Echtzeit-Sicherheits-Management-System für Straßentunnel - wurde der Prototyp für ein Expertensystem zur Überwachung von Straßentunneln unter Einbezug innovativer Detektionssysteme entwickelt. Das Ziel von ESIMAS ist die Bereitstellung eines ganzheitlichen modularen Ansatzes zur Überwachung von Straßentunneln, welcher sowohl die präventive Ereignisvermeidung, die schnelle Ereigniserkennung als auch die Ereignisbewältigung verbessern soll. Dieser Ansatz geht deutlich über die aktuellen Möglichkeiten der Tunnelsteuerung und übergeordneten Leitsysteme hinaus. Die zukünftige Unterstützung der Überwachung von Tunnelanlagen mit ESIMAS führt zu einem maßgeblichen Sicherheitsgewinn für den Verkehrsteilnehmer, da durch die umfangreichere und genauere Erfassung und Auswertung von Informationen die Verantwortlichen in den Tunnelleitzentralen besser und schneller reagieren können.

Deutschland braucht ein zuverlässiges Straßenverkehrssystem. Dafür müssen die Zustände der Brücken und sonstigen Ingenieurbauwerke der Straßen kontinuierlich und umfassend bekannt um rechtzeitig handeln zu können. Neben der regulären visuellen Bauwerksprüfung nach DIN 1076 bieten neue innovative Verfahren große Möglichkeiten der Zugangs- sowie Bilderfassungs- und Bildverarbeitungstechnik. Diese Möglichkeiten gilt es jetzt systematisch zu erkunden und für den Einsatz aufzubereiten

2011 beauftragte das damalige Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung die BASt mit der wissenschaftlichen Begleitung des bundesweiten Feldversuchs mit Lang-Lkw. Lang-Lkw dürfen mit bis zu 25,25 m zwar um 6,50 m länger als nach den geltenden Regelungen ausgeführt sein; ein höheres Gesamtgewicht als die auch heute schon geltenden 40 t bzw. 44 t im Vor- und Nachlauf zum kombinierten Verkehr ist bei Lang-Lkw hingegen nicht zulässig. Der Versuch startete mit Wirkung vom 01.01.2012 und war auf die Dauer von fünf Jahren ausgelegt. Er ist Bestandteil des Aktionsplans Güterverkehr und Logistik des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur. Die gesetzliche Grundlage zur Durchführung des Feldversuchs bildet die vom Bundesminister für Verkehr erlassene Verordnung über Ausnahmen von straßenverkehrsrechtlichen Vorschriften für Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen mit Überlänge, kurz LKWÜberlStVAusnV, vom 19.12.2011 sowie deren zugehörige Änderungs-Verordnungen. Eine der Vorgaben betraf zum Beispiel den auf ein geprüftes Streckennetz beschränkten Einsatz der Lang-Lkw, eine andere die Teilnahme an der wissenschaftlichen Begleitung. Der Zweck der wissenschaftlichen Begleitung bestand unter anderem in einer Versachlichung des Themas "Längere Lkw". Ausgehend von den Argumenten gegen längere und schwerere Lkw aus der Vergangenheit wurden auch gegen die im Feldversuch ausschließlich adressierte Vergrößerung der Länge von Interessenvertretern der Bahn, von Umweltverbänden, aber auch Automobilclubs Bedenken geäußert. Die Kritik betrifft prinzipiell und relativ pauschal folgende drei zentrale Punkte: - Die Verkehrssicherheit würde durch größere und/oder schwerere Lkw gefährdet. - Die Infrastruktur würde durch größere und/oder schwerere Lkw derart beansprucht, dass eine Ertüchtigung und/oder Instandsetzung die Allgemeinheit mit enormen Kosten belasten würde. - Durch die zu erwartende Effizienzsteigerung und damit einhergehenden Kostenvorteile im Straßengüterverkehr würden Transporte von der Schiene auf die Straße verlagert und/oder neue Verkehre auf der Straße induziert, sodass schließlich nicht weniger, sondern mehr Straßengüterverkehr stattfinden würde. Auch der Umstand, dass es sich beim Lang-Lkw um ausschließlich längere, nicht aber schwerere Lkw handelt, hat keine grundlegende Veränderung in der Diskussion gebracht. Ziel der Konzeption der wissenschaftlichen Begleitung war es, alle in der Öffentlichkeit diskutierten Hoffnungen in und Bedenken gegen den Einsatz von Lang-Lkw umfassend zu berücksichtigen. Aufbauend auf einer internationalen Literaturstudie und unter Berücksichtigung der rechtlichen Rahmenbedingungen sowie öffentlichen Diskussion wurden diejenigen Aspekte ermittelt und aufgelistet, die als mögliche Chancen und Risiken für einen Einsatz von Lang-Lkw in den verschiedenen Quellen benannt wurden. Diese Liste wurde im Rahmen eines Expertenkolloquiums im Mai 2011 diskutiert und weiterentwickelt. Zur Beantwortung der identifizierten Fragestellungen wurden mehrere Forschungsprojekte initiiert und im Feldversuchs zum Teil von der BASt selbst, überwiegend jedoch von externen Forschungsinstituten bearbeitet. Der zum Ende des Feldversuchs vorgelegte Abschlussbericht der BASt enthält neben den für die Konzeption der Gesamtuntersuchung erforderlichen rechtlichen Grundlagen und vorliegenden Erkenntnissen aus der Literatur die Zusammenfassungen der verschiedenen Forschungsprojekte aus allen Untersuchungsphasen der wissenschaftlichen Begleitung. Zusammenfassend ist zu konstatieren, dass sich bedeutende Probleme im Feldversuch nicht gezeigt haben. Gemessen an der Vielzahl betrachteter Fragestellungen ist die Anzahl der identifizierten potenziellen Herausforderungen gering. Zudem können die identifizierten Herausforderungen bei der derzeit vorhandenen Anzahl an im Feldversuch beteiligten Lang-Lkw und auch noch unter der Annahme von deutlich höheren als im Rahmen der Untersuchungen zu den Verkehrsnachfragewirkungen prognostizierten Anteilen von Lang-Lkw am Güterverkehrsaufkommen als hinnehmbar oder beherrschbar eingestuft werden. Es kann zudem festgehalten werden, dass der Einsatz des Lang-Lkw eine positive Verkehrsnachfragewirkung bezüglich einer Reduktion von gefahrenen Lkw-Kilometern und dementsprechend auch eine Reduktion von Klimagasen und Luftschadstoffen im Versuch gezeigt hat und zukünftig haben kann. Es zeigte sich bislang, dass Verlagerungseffekte von der Bahn beziehungsweise vom Binnenschiff auf den Lang-Lkw vor allem aufgrund der bestehenden Gewichts-, aber auch der tatsächlichen beziehungsweise im Modell angenommenen Streckenbeschränkungen sehr gering und damit vernachlässigbar sind. Wenngleich deutlich wird, dass der Lang-Lkw nur eine mögliche Teillösung zur Eindämmung des Güterverkehrswachstums und den damit einhergehenden Umweltwirkungen darstellt, ist der Einsatz aus betriebswirtschaftlicher und verkehrsnachfrageseitiger Sicht in bestimmten Bereichen und Einsatzfeldern sinnvoll.

Brücken stellen eine wichtige Komponente unserer Verkehrsinfrastruktur dar, allerdings werden heutzutage die meisten Entscheidungen im Rahmen von Vergaben auf Grundlage der Herstellungskosten getroffen. Dieses Vorgehen greift indes zu kurz, da die Leistungsfähigkeit von Brücken in der Nutzungsphase und die mit Brückenbaumaßnahmen verbundenen Verkehrsbeeinträchtigungen eine wichtige Rolle spielen. Daher muss es ein Ziel sein, eine lebenszyklusorientierte Analyse und Bewertung in der Planungspraxis zu etablieren. Hierfür stellt der vorliegende Beitrag Grundlagen bereit, indem für die Nachhaltigkeitsanalyse von Brücken einzusetzende Methoden erläutert und in umfangreichen Vergleichsrechnungen angewendet werden. Die Ergebnisse sollen zuständige Behörden, Planern und Bauherren sowohl bei der Gestaltung von Nachhaltigkeitsbewertungssystemen unterstützen als auch Vergleichswerte für typische Autobahnüberführungen bereitstellen.

The aim of the research project "Risk based approach for the protection of transport infrastructure against extreme rainfall RAINEX" is the development of a practical methodology for the identification and assessment of both vulnerable as well as critical transport infrastructures towards extreme rainfall events consequences. The developed methodology is based on expert knowledge and includes qualitative and semi-quantitative analyses regarding the assessment of the vulnerability and criticality of relevant transport infrastructures. The process chain from the spatial rainfall to the concentrated runoff in the river channel was shown to assess the local hazard resulting in the local risk. The main result of the project is a practice-oriented and applicable methodology and a comprehensive and well-developed security handbook.

Die Straßenverkehrsinfrastruktur ist durch steigende Belastungen und zunehmende Durchschnittsalter mittlerweile vielfach am Rande der Leistungsfähigkeit angelangt. In Zukunft werden Baumaßnahmen in erheblichem Umfang durchzuführen sein. Damit diese Erhaltungsmaßnahmen technisch und wirtschaftlich optimal durchgeführt werden können, ist es notwendig, frühzeitig und umfassend über den aktuellen Zustand, vor allem der Brücken, informiert zu sein. Hierfür ist es notwendig, den Zustand dieser zu erfassen, neue innovative Techniken zur Unterstützung der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 sollen hinsichtlich ihrer Eignung überprüft werden. Unbemannte Fluggeräte bzw. UAS (Unmanned Aerial System) bieten vielfältige Möglichkeiten zur Bilderfassung und können als unterstützendes technisches Hilfsmittel bei der Bauwerksprüfung zum Einsatz kommen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden drei Brücken mithilfe von UAS beflogen, wodurch Schäden identifiziert werden konnten. Insbesondere die Möglichkeit zur Befliegung schwer zugänglicher Stellen, Zeitersparnis während einer Prüfung und die automatisierte Schadenserkennung machen diese Technologie für die Brückenprüfung interessant. Durch die gezielte Anwendung der UAS‐Technologie kann eine Reduzierung der Nutzungseinschränkung des Bauwerks verbunden mit einer Qualitätssteigerung der Ergebnisse erreicht werden.

Steigende Beanspruchungen insbesondere durch Schwerlastverkehr und altersbedingte Tragfähigkeitsdefizite älterer Brückenbauwerke führen dazu, dass zahlreiche Betonbrücken instand gesetzt oder verstärkt werden müssen. Um einen Beitrag zur konstruktiv und wirtschaftlich erfolgreichen Durchführung zukünftiger Verstärkungsmaßnahmen zu leisten, wurde im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) eine Erfahrungssammlung zu "Verstärkungen älterer Beton‐ und Spannbetonbrücken" erstellt. In der Dokumentation wird ein Überblick über den Stand der Technik der im Massivbrückenbau eingesetzten Verstärkungstechniken gegeben, und insgesamt 76 durchgeführte Verstärkungsmaßnahmen werden ausgewertet. Repräsentative Verstärkungsmaßnahmen werden in anonymisierter Form detailliert vorgestellt. Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick über die in Kürze erscheinende Erfahrungssammlung, wobei die wesentlichen Erfahrungen der ausgewerteten Anwendungsfälle vorgestellt werden.

The current maintenance management for bridges is mainly based on visual inspection and aims at the repair of identified damages. In the project cluster "Smart Bridge" an adaptive system for holistic evaluation in real time is developed. The following pilot studies show significant aspects of the Smart Bridge. Within the research project "Digital Test Area Autobahn" a new constructed prestressed concrete bridge is implemented with instrumented expansion joints and bearings, a "RTMS©" and a sensor network. By using analytical bridge models and evaluation methods the condition and reliability of the bridge as well as the remaining service life is determined. In the pilot study "duraBASt" sensors for the detection of durability and structural safety as well as data analyzing and evaluation procedures are investigated. The aim of this study is the partial implementation of the aspects: data collection, data processing and model development for condition assessment of the bridge.

In future, additional and more detailed data are needed about the current conditions of bridges for preventive maintenance management. Monitoring procedures are not merely able to provide key performance indicators for a specific point in time, but also over a period. These KPIs must be selected in such a way as to permit substantiated statements about the present and future condition of bridges. For this reason, greater efforts must be made to define the significant KPIs for the various types of bridges, and show how these figures can be reliably determined. Both the COST Action TU1402, and TU1406 offer important approaches which, properly combined, can deliver substantial added value to the calculation and description of the condition of bridges in the interest of proactive maintenance management.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der RWTH Aachen wurden mehrere Spannbetondurchlaufträger bis zum Versagen belastet. Neben umfangreicher konventioneller Messtechnik wurden zusätzlich innovative Messmethoden durch die Bundesanstalt fuer Materialforschung und -prüfung (BAM) getestet. Darunter waren eingebettete Ultraschall-Transducer, deren Daten mit einer neuartigen Methode, der Codawelleninterferometrie (CWI), ausgewertet wurden. Dieses Verfahren detektiert auch kleinste Änderungen im Signal und in der Wellengeschwindigkeit gegenüber einer Referenzmessung. Hiermit koennen Belastungs- und Strukturänderungen sowie Schaeden sehr viel sensibler angezeigt werden als bei konventionellen Ultraschallmessungen. Durch eine Modifikation des Verfahrens mit gleitender Referenz können aber auch starke Veränderungen im Material, wie sie bei Bruchversuchen auftreten, erfasst werden. In den Versuchen gelang es mit Netzwerken aus bis zu 20 Ultraschall-Transducern, Spannungskonzentrationen und Rissbildungen qualitativ zu detektieren und zu verfolgen, ohne dass die Sensoren direkt am Ort der Änderung angebracht werden müssen.

Bei der Nachrechnung älterer Spannbetonbruecken mit Hohlkastenquerschnitt werden derzeit häufig grosse rechnerische Defizite beim Nachweis der schubfesten Verbindung zwischen gedrückter Bodenplatte und den Stegen im Bereich der Zwischenunterstützungen festgestellt. Neben erhöhten Beanspruchungen als Folge stetig wachsender Verkehrslastzahlen sind diese Defizite im Wesentlichen auf die mit Einführung der DIN-Fachberichte für den Brückenbau im Jahr 2003 geänderten Bemessungsvorschriften zurückzuführen. In Deutschland erfolgt die Ermittlung des Tragwiderstands im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GTZ) seither auf Grundlage des Fachwerkmodells mit Rissreibung. In den vorgestellten Untersuchungen wird gezeigt, dass die Übertragung dieses für Stegquerschnitte entwickelten Modells auf Druckgurte mechanisch nicht begründet ist und zu sehr konservativen Ergebnissen führt. Auf Basis der Ergebnisse numerischer und analytischer Betrachtungen werden Bemessungsmodelle entwickelt, die das Tragverhalten vorwiegend gedrückter Gurtbereiche realitätsnäher erfassen. Die Kalibrierung und Verifikation der Finite Element-Modelle erfolgt in den durchgeführten Untersuchungen stets durch den Vergleich mit Ergebnissen gut dokumentierter Versuche aus der Literatur.

The field of safety in road tunnels has always been an important issue for operators, owners and the responsible authorities. After the tunnel accidents in 1999 the subject gained however in importance. On European level the Directive 2004/54 EC on "Minimum safety requirements for tunnels in the Trans European Road network" has been published. This guideline has to be implemented into national law by all Member States. According to the guideline all Member States of the European Community shall develop a methodology for risk analyses to be applied in certain cases. For Germany, a standardized methodology for a probabilistic quantitative risk assessment has been worked out.