Für automatisierte Fahrmanöver eines Fahrzeuges im Straßenverkehr ist eine Erkennung der Situation, in dem sich das Fahrzeug befindet, eine notwendige Voraussetzung. Längsmarkierungen werden bei automatisierten Fahrmanövern zur Querpositionierung genutzt und müssen hierfür von der Sensorik des Fahrzeuges detektiert werden. Neben der Güte des Sensors und der Signalverarbeitung sind die Ausprägungen spezifischer Merkmale eines Objektes für das Ergebnis einer Detektion entscheidend. Diese qualitative Ausprägung kann im Kontext der Detektion als maschinelle Erkennbarkeit bezeichnet werden. Für die Ableitung einheitlicher und fundierter (Mindest-) Standards für Markierungen als Bestandteil einer automatisiert befahrbaren Straße besteht wissenschaftliches Interesse an der Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung der maschinellen Erkennbarkeit einer Markierung. Ziel des Forschungsprojektes ist neben der Erforschung von Anforderungen an Fahrbahnmarkierung für das automatisierte und vernetzte Fahren auch der Abgleich mit aktuellen Qualitätsanforderungen, die bisher maßgeblich die Wahrnehmbarkeit von Markierung durch den menschlichen Fahrer sicherstellen sollen. Eine Literatur- und Marktanalyse ist die Grundlage für Prüfsystematik und Bewertungsmetrik. In Fahrversuchen auf einem Testfeld und einer öffentlichen Autobahn wurden Markierungskenngrößen (Leuchtdichtekoeffizienten Qd, RL und RL,w sowie Geometrie und Material) und äußere Einflussfaktoren (Tag, Nacht und Gegenlicht sowie Nässe und Trockenheit) gezielt und kontrolliert variiert. Zur Bewertung der maschinellen Detektierbarkeit wird der Kontrast zwischen der Markierung und der benachbarten Fahrbahnoberfläche in Kamerabildern und LiDAR-Punktwolken analysiert. Alle Markierungskenngrößen und äußeren Einflussfaktoren können bezüglich des Einflusses auf die maschinelle Detektierbarkeit bewertet werden. Insbesondere der Kontrast der Leuchtdichtekoeffizienten von Markierung und benachbarter Fahrbahnoberfläche ist maßgebend. Es kann grundsätzlich festgestellt werden, dass bei trockenen und nassen Bedingungen die Erneuerungswerte nach ZTV M 13 ausreichen, um einen Weberkontrast von 0,1 in Kamerabild und LiDAR-Punktwolke sicherzustellen. Auch ein Weberkontrastwert von 0,5 kann in vielen Fällen durch die Erneuerungswerte der ZTV M 13 erreicht werden. Im direkten Vergleich ist die Kamera-Detektierbarkeit bei Tageslicht (Qd) und bei Nacht und Nässe (RL,w) durch bisherige Standards deutlich weniger sichergestellt als bei Nacht und Trockenheit (RL). Bisherige Anforderungen an RL,w stellen eine deutlich geringere LiDAR-Detektierbarkeit bei Nässe sicher als Anforderungen an RL bei Trockenheit (unabhängig von der Beleuchtungssituation). Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit sind Grundlage für weitere Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Fahrzeugautomatisierung im Zusammenspiel mit der Straßeninfrastruktur und leisten einen Beitrag zur Sicherstellung der automatisierten Befahrbarkeit dieser. Es werden Empfehlungen an Kontrast der Leuchtdichtekoeffizienten von Markierungen und der benachbarten Fahrbahnoberfläche gegeben. Für die fundierte Definition von Mindestwerten sind zukünftig die Einflüsse von falsch-positiven Detektionen zu berücksichtigen und zu erforschen.

Im Rahmen des Projektes wurden vereinfachte lichttechnische Messverfahren entwickelt, um photometrische Daten bei Dunkelheitsunfällen schnell und zuverlässig erheben zu können. Für die Erhebung von Beleuchtungsstärken wurden zunächst Messungen mit verschiedenen Messköpfen durchgeführt. Der Messkopf mit den gemäß Kenngrößen geringsten Werten wurde anschließend auf ein mobiles Modellfahrzeug montiert. Für dieses wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem Beleuchtungsstärken an Unfallorten einfach erhoben werden können. Für die Erhebung von Leuchtdichten wurde zum einen ein Leuchtdichtenormal entwickelt. Mit Hilfe des Normals können verschiedene Leuchtdichten eingestellt werden. Ein visueller Abgleich ermöglicht die Überprüfung der Einhaltung einer normgerechten Beleuchtungssituation an Unfallorten. Zum anderen wurde ein spezielles Kalibrierverfahren für Leuchtdichten für Digitalkameras getestet. Im Gegensatz zum Einsatz des Leuchtdichtenormals, welches für die Zuordnung zu einer Beleuchtungsklasse nur das menschliche Auge als Referenz verwendet, werden hier echte Leuchtdichtebilder erzeugt, die ortsaufgelöst viele, replizierbare Werte liefern. Die Evaluation der Verfahren ergab, dass mit dem Messfahrzeug sehr verlässliche Aussagen zu den an Unfallorten vorliegenden Beleuchtungsstärken getroffen werden können. Auch die mit der kalibrierten Digitalkamera erhobenen Werte lagen in ihrer Abweichung zu den Werten normgerechter Messungen in noch tolerablen Grenzen. Dahingegen wurden mit dem Leuchtdichtenormal zum Teil große Fehleinschätzungen vorgenommen. Für das Messfahrzeug sowie das Leuchtdichtenormal ist zu beachten, dass es sich um Prototypen handelt. Die Fertigung für eine breite Anwendung ist daher noch mit größerem Aufwand verbunden. Für die Anwendung des Messfahrzeugs sowie der kalibrierten Digitalkamera wurde ein Leitfaden erstellt, der die genaue Vorgehensweise der Messungen am Unfallort beschreibt.

Der angestrebte langlebige, wirtschaftliche und sichere insbesondere jedoch auch nachhaltige Bau und Betrieb eines Straßentunnels führen zu neuen Anforderungen an die Konstruktion sowie die betriebs- und sicherheitstechnische Ausstattung. Diese gilt es sowohl in der Planungs- aber auch in der späteren Bau- und Betriebsphase entsprechend umzusetzen. Die Beiträge der Vortragsveranstaltung befassen sich mit diesen aktuellen Themen zu Planung, Bau und Betrieb von Straßentunneln und greifen diese Anforderungen auf. Im Themenblock Planung wird ein Praxisbeispiel die Anwendung einer BIM-basierten Arbeitsweise in der Betriebsphase eines Tunnels aufgezeigt. Der Bericht zur Anwendung zweier risikobasierter Untersuchungsverfahren zur Ermittlung des Einflusses unterschiedlicher Abstände zwischen Pannenbuchten sowie eines steigenden Anteils von Fahrzeuggen mit alternativen Antrieben auf die Tunnelsicherheit, soll Planern aber auch Tunnelbetreibern eine bessere Einschätzung ggf. zu ergreifender Maßnahmen ermöglichen. Hilfestellung für den Tunnelbetreiber, einen Tunnel auch bei eingeschränkter Funktionalität betriebstechnischer Einrichtungen weiter zu betreiben, soll die Vorstellung hierfür zu gewährleistender minimaler Betriebsbedingungen bieten. Des Weiteren wird über Versuche zum Verhalten von Tunnelnutzenden in Entfluchtungssituationen berichtet. Im Themenblock Bautechnik wird der Fragestellung nachgegangen, wie der Einsatz von selbstverdichtendem Beton mit Zusatz von Polypropylen-Fasern einen positiven Einfluss auf die Betonqualität bei Innenschalen haben kann. Zum Thema Nachverpressung von Tunnelinnenschalen und der Reichweite verschiedener Injektionsmaterialien und -systeme wird über durchgeführte großmaßstäbliche Laborversuche berichtet. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels und der Einhaltung der gesetzten Klimaziele hat die CO2-neutrale Erzeugung von Energie hohe Priorität. Die Vorträge des Themenblocks Nachhaltigkeit setzen sich einerseits mit dem Potential der Einsparung von Energie und zum anderen mit der Substitution fossiler durch regenerative Energieerzeugung auseinander.

In den letzten Jahren ist eine Vielzahl neuer Verfahren für die Erzeugung von Punktwolken für ingenieurgeodätische Zwecke auf den Markt gekommen. Dies betrifft sowohl terrestrische als auch mobile und Airborne Laserscan-Messsysteme (TLS, MLS, ALS) sowie photogrammetrische Systeme auf der Basis von Drohnen (UAVs). Jedes der unterschiedlichen Messsysteme weist Vor- und Nachteile auf oder ist nur in Kombination mit herkömmlichen Verfahren einsetzbar. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist unklar, welche Systemspezifikationen für Anwendungen in der Straßenbauvermessung zweckmäßig und wirtschaftlich einsetzbar sind. Offen ist ebenfalls, inwieweit die Nutzung für anschließende Arbeitsprozesse einen Gewinn darstellt, z. B. durch georeferenzierte Punktwolken bei der Aufstellung des Entwurfs, bei der vermessungstechnischen Bauüberwachung oder bei der Bauabrechnung. Ziel des Forschungsprojektes war es zu untersuchen, für welche Anwendungen in der Straßenbauverwaltung Punktwolken sowohl unter technischen als auch unter qualitativen Gesichtspunkten eingesetzt werden können. Es wurden die Vor- und Nachteile der Erfassungsverfahren aufgezeigt sowie Spezifikationen für die Auswahl einzelner Messsysteme bzgl. der Datenerfassung, -aufbereitung und -bereitstellung zusammengestellt. Dabei wurden auch Aspekte der Verkehrssicherheit und der Reduzierung der Verkehrsbeeinträchtigung berücksichtigt und diskutiert. Über den rein ingenieurgeodätischen Aspekt hinaus sollte die Frage beantwortet werden, inwieweit die Qualität einer Punktwolke in Hinblick auf einzelne Anwendungsfälle beurteilt werden kann und ob durch den Einsatz neuer Verfahren ein Mehrwert für anschließende Arbeitsprozesse aus den Bereichen Planung, Bau und Betrieb von Straßen zu erzielen ist. Dazu erfolgte zunächst eine Darstellung der Grundlagen zur Punktwolkenerfassung, indem die Funktionsweisen der beiden wesentlichen Erfassungstechnologien zur Erzeugung von Punktwolken erläutert wurden. Anschließend galt es im Rahmen einer Anforderungsanalyse die möglichen Einsatzbereiche von Punktwolken zu beschreiben, die den einzelnen Lebensphasen eines Bauwerks zugeordnet wurden. Für die identifizierten Einsatzbereiche wurde aufgezeigt, unter welchen Voraussetzungen der Einsatz von Punktwolken einen Mehrwert liefern kann. Dazu erfolgte eine einsatzbereichsbezogene Bewertung sowie die Darstellung des mittel- bis langfristigen Nutzens des Einsatzes dieser Technologien. Weiterhin wurden verkehrssicherheitsrelevante Aspekte beim Einsatz von Drohnen entlang von Straßen thematisiert. Ein weiterer Abschnitt beinhaltete eine Marktanalyse zu den verfügbaren Hard- und Softwarekomponenten für die Erfassung und Verwendung von Punktwolken. Zuletzt erfolgte schließlich eine Beurteilung, inwiefern eine Anpassung der gültigen Regelwerke in Bezug auf den Einsatz von Punktwolken erforderlich ist. Dazu wurden die in den Lebensphasen jeweils relevanten Regelwerke gesichtet und der Anpassungsbedarf beurteilt. Zusammenfassend ist festzustellen, dass neben der Planungs- und Bauphase der Einsatz von Punktwolken insbesondere in der Betriebsphase zielführend sein kann. Für den Rückbau ergeben sich analoge Anwendungsfälle wie bei der Bauphase. Es zeigte sich, dass der frühzeitige Einsatz von Punktwolken während der Planungs- und Bauphase für weitere Anwendungsfälle im Rahmen der Betriebsphase nutzenbringend sein kann. Die Bewertung des Nutzens bzw. des Mehrwertes erfolgte zunächst im Sinne einer mittel- bis langfristigen Betrachtung als auch in Hinblick auf spezifische Einsatzbereiche. Neben dem Mehrwert wurden die bei der Erfassung auch zu berücksichtigenden juristischen Aspekte sowie der Einfluss auf den Straßenverkehr beleuchtet. Der Einsatz von Punktwolken macht insbesondere dann Sinn, wenn mehrere Fachgewerke bzw. Fachabteilungen über mehrere Lebenszyklusphasen eines Bauwerks auf die mit Hilfe von Punktwolken erzeugten Datensätze zugreifen. Dies betrifft bspw. die Inventarisierung der Straßenraumausstattung. Mit Hilfe von Punktwolken kann die räumliche Lage der einzelnen Elemente des Straßenraums sehr gut beschrieben und dokumentiert werden. Gleiches gilt für die Grundplanerstellung sowohl mit als auch ohne lärmtechnische Daten, bei denen eine Verortung von Objekten innerhalb eines größeren Analysegebiets von Bedeutung ist. Innerhalb der Betriebsphase besteht ein großes Nutzenpotential in der Verwendung von Punktwolkendaten zur Erstellung von BIM-Modellen bestehender Infrastrukturobjekte. Hierbei können die geometrischen Abmessungen der Bauwerke und Bauwerksteile mit Hilfe von (teil-)automatisierten Algorithmen identifiziert und in ein BIM-Modell integriert werden. Neben einem Überblick zu den am Markt verfügbaren Hard- und Softwaresystemen zur Erfassung und Verarbeitung von Punktwolken erfolgte auch eine Bewertung der Eignung diverser Systeme (auf Technologieebene) für die hier erörterten Einsatzbereiche. Die für die verschiedenen Themenfelder relevanten Regelwerke, Projektierungsnormen und Gesetze bzw. Verordnungen wurden zusammengetragen und beurteilt, inwieweit diese um das Thema Punktwolken ergänzt werden sollten. Insgesamt erfolgte eine Beurteilung von ca. 100 Regelwerken, Normen, Gesetzen und Verordnungen. Für die Planungsphase, insbesondere für den Bereich Vermessung, konnten die meisten Regelwerke identifiziert werden, die ggf. anzupassen sind. Zusammenfassend ist jedoch festzustellen, dass kein unmittelbarer Handlungsbedarf zur Anpassung besteht. Gleichwohl wird bei einigen Regelwerken eine Ergänzung des Themas Punktwolken im Rahmen der nächsten Überarbeitung empfohlen.

Eine Torsionsbeanspruchung stellt eine der grundsätzlichen Belastungsarten eines Balkenbauteils dar, wobei die Beanspruchung zumeist in Kombination mit einer ergänzenden Biege- bzw. Querkraftbeanspruchung einhergeht. Die Nachrechnung zahlreicher älterer Bestandsbrückenbauwerke infolge des gestiegenen Schwerlastverkehrs zeigt, dass gerade bei den Beanspruchungsarten Querkraft und Torsion vielfach rechnerische Defizite festzustellen sind, obwohl das äußere Erscheinungsbild oft noch keine Anzeichen einer Überbeanspruchung erkennen lässt. Während die Bemessungsmodelle für Stahlbeton- bzw. Spannbetonbauteile für Querkraft durch zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten immer weiter verfeinert wurden, sind in den letzten 40 Jahren in Deutschland sowie international im Vergleich deutlich wenigerer Untersuchungen zu Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen unter Torsionsbelastung durchgeführt worden. Um einen ergänzenden Beitrag zur Forschung an torsionsbeanspruchten Bauteilen zu leisten und torsionsbeanspruchte Bauteile in gleichem Maße sicher und effizient auszunutzen, wie dieses unter Querkraftbeanspruchung möglich ist, wurde im Rahmen des vorliegenden Projektes Folgendes erbracht: 1. Zusammenfassende Darstellung des Sachstandes bzw. aktueller Bemessungsmodelle zur Torsionstragfähigkeit von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen. 2. Erstellung einer Datenbank bestehend aus 1.527 Torsionsversuchen an Stahlbeton- und Spannbetonbalken in Kombination mit Beanspruchung infolge Biegung, Normalkraft und Querkraft. Der Aufbau der Datenbank erfolgte angelehnt an die international anerkannten ACI-DAfStb Shear Databases. 3. Überprüfung der Torsionstragfähigkeit von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen in Kombination mit Biegung, Normalkraft und Querkraft im Kontext des aktuellen Eurocode anhand der Datenbank. Basierend auf den Auswertungen wurden Sicherheitsdefizite bzw. Optimierungspotentiale aufgezeigt. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: (1) Mit dem Torsionsmodell der DIN EN 1992 werden die experimentellen Bruchlasten grundsätzlich gut erfasst. Sicherheitsdefizite bestehen lediglich bei der Druckstrebentragfähigkeit. (2) Bezüglich der Druckstrebnneigung zeigen die durchgeführten Untersuchungen, dass ausgehend von der Rissneigung im Grenzzustand der Tragfähigkeit eine Rotation auf den Plastizitätswinkel möglich ist. Für Bauteile ohne Normalkraftbeanspruchung konnte anhand der Datenbank eine maximale Rotation von 20° festgestellt werden, mit steigender Normalkraftbeanspruchung und damit flacher werdendem Risswinkel nimmt das Rotationspotential ab. (3) Die Druckstrebentragfähigkeit unter Torsionsbeanspruchung liegt gemäß den durchgeführten Untersuchungen sowohl nach DIN EN 1992 als auch nach dem Rechenansatz der prN EN 1992 (Fassung Oktober 2021) auf der unsicheren Seite. Dieses wurde bereits in ZEDLER 2011 festgestellt und ist vor allem darin begründet, dass sich der äußere Teil der Betondeckung unter Torsionseinwirkung teilweise der Beanspruchung entzieht. (4) Die Datenbankauswertungen bestätigen die Untersuchungen von THÜRLIMANN 1975, ZEDLER 2011 bzw. STAKALIES 2021, nachdem auch Bewehrung im Inneren des idealisierten Hohlkastens einen Beitrag zur Torsionstragfähigkeit liefert und als Torsionslängsbewehrung ansetzbar ist. (5) Darüber hinaus zeigen die Auswertungen an der Datenbank vor allem unter kombinierter Beanspruchung (Torsion mit Biegung bzw. Querkraft), dass die rechnerischen Bruchmomente im Regelfall überschritten werden und daher offensichtlich noch Traglastreserven bestehen. Dieses wird im Wesentlichen auf Umlagerungen der Längsbewehrung innerhalb des Querschnittes sowie auf die Tragwirkung der ungerissenen Betondruckzone zurückgeführt. Basierend auf den o. g. Erkenntnissen wurden Empfehlungen für eine Weiterentwicklung des Torsionsmodells des Eurocode 2 abgeleitet, einmal im Hinblick auf die Bemessung von Neubauwerken und einmal im Hinblick auf die Nachrechnung von Bestandsbauwerken.

Die feinen Gesteinskörnungen (Sande) sind der wesentliche Bestandteil des Asphaltmörtels. Zur Optimierung der Eigenschaften des Asphaltmörtels müssen geeignete Sande eingesetzt werden. Aus diesem Grund hat sich dieses Forschungsvorhaben zum Ziel gesetzt, einen Bewertungshintergrund für die praxisgerechte Beurteilung der Wasserempfindlichkeit von Sanden einschließlich ihres Eigenfülleranteils zu schaffen. Auf dieser Grundlage können Anforderungswerte vorgeschlagen werden. In das Untersuchungsprogramm wurden 33 Brechsande einbezogen, die sowohl mineralogisch als auch technologisch auf ihre Wasserempfindlichkeit untersucht wurden. Des Weiteren wurden 36 Strecken in Deutschland und Österreich besichtigt, um die Auswirkungen der Wasserempfindlichkeit der Sande auf die Asphaltdeckschicht in der Praxis näher untersuchen zu können. Aus den 36 besichtigten Strecken wurden anschließend zehn auffällige Strecken ausgewählt, an denen weitergehende Untersuchungen an Ausbauproben durchgeführt wurden. An den 33 ungebrauchten Sanden wurde eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt. Neben den konventionellen Prüfungen, wie Korngrößenverteilung, Rohdichte für Füller und Sand, Kornform und –oberfläche, auch mineralogische Untersuchungen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei auf die die Wasserempfindlichkeit ansprechenden Prüfungen, wie das Methylenblau-Wert-Verfahren, das Sandäquivalent und das Schüttel-Abriebverfahren am Sandasphalt-Probekörper gelegt. Die Asphaltdeckschicht der zehn ausgewählten Strecken wurde nach Bohrkernentnahmen näher untersucht. Die Bohrkerne wurden hinsichtlich ihrer äußeren Beschaffenheit beurteilt sowie das gewonnene Asphaltmischgut mittels konventioneller Prüfungen, wie Hohlraumgehalt, Bindemittelgehalt und Korngrößenverteilung näher untersucht. Abschließend erfolgten Untersuchungen an den rückgewonnenen feinen Gesteinskörnungen (Schüttel-Abriebprüfungen sowie mineralogische Untersuchungen). Die Ergebnisse an den ungebrauchten Sande zeigen, dass Sande, die bei der Mineralogie als kritisch bezeichnet wurden, sich auch in den Prüfungen, die die Wasserempfindlichkeit ansprechen, als ungünstig erweisen. So konnte nachgewiesen werden, dass eine Korrelation zwischen dem Methylenblau-Wert des Füllers und den mineralogischen Ergebnissen besteht. Ein Zusammenhang zwischen Schüttel-Abrieb und Mineralogie konnte ebenfalls hergestellt werden. Lediglich das Sandäquivalent stellte sich als nicht zielführend für die Bestimmung der Qualität der Feinanteile heraus. Die Ergebnisse der Schüttel-Abriebprüfungen des Füllers, der Serie E und F zeigen eine große Wertespreizung der 33 untersuchten Sande auf, wodurch eine sehr gute Differenzierung zwischen den einzelnen Sanden möglich ist. Die Schüttel-Abrieb-Ergebnisse des rückgewonnenen Sand- und Fülleranteils aus den Asphalten zeigen deutlich reduzierte Schüttel-Abriebwerte im Vergleich zu den Werten der ungebrauchten Sande. Dies wird auf die Hitzebeanspruchung bei der Asphaltproduktion zurückgeführt, ein zusätzlicher Einfluss des Lösemittels bei der Extraktion ist nicht auszuschließen. Weitergehende Untersuchungen im Rahmen dieses Forschungsprojektes bestätigten den Einfluss der Hitzeeinwirkung. Um die Wasserempfindlichkeit auf längere Sicht untersuchen zu können, wurden aus den 33 untersuchten feinen Gesteinskörnungen 15 ausgewählt, mit denen Asphaltversuche durchgeführt wurden. Dafür wurden Grundrezepturen eines AC 8 D S 25/55-55 A (15 unterschiedliche Varianten) und eines SMA 5 S 25/55-55 A (10 unterschiedliche Varianten) mit einer gleichbleibender groben Gesteinskörnung (Diabas) und Kalksteinmehl als Füller erstellt. Anschließend Labormischungen und Probeplatten hergestellt. Diese 25 Probeplatten wurden auf der B17 zwischen Augsburg und Landsberg am Lech in Bayern im Standstreifen eingebaut und werden in den nächsten Jahren von der BASt beobachtet. Zusätzlich wurde der Ringversuch des FGSV-Projektes „Bestimmung der Wasserempfindlichkeit von feinen Gesteinskörnungen mit dem Schüttel-Abriebverfahren – Durchführung eines Ringversuchs zur Ermittlung der Präzision unter Vergleichsbedingungen für feine Gesteinskörnungen einschließlich Bestimmung eines nationalen Bewertungshintergrundes“ [7] neu ausgewertet und die Unterschiede der Rohdichten analysiert. Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein Zusammenhang zwischen den in der Praxis eingebauten Asphaltdeckschichten und den Laborergebnissen zur Wasserempfindlichkeit festgestellt werden konnte. Hierbei zeigte sich, dass mit steigendem Schüttel-Abrieb – und somit ungünstiger Wasserempfindlichkeit – auch die Auffälligkeiten der Asphalte zunahmen. Auf Basis dieser Erkenntnisse lässt sich eine Empfehlung für einen Anforderungswert ableiten. Der in Bayern seit vielen Jahren geltende Anforderungswert erscheint grundsätzlich geeignet. Hier hat die Steine- und Erden-Industrie bewiesen, dass durch Optimierung der Produktion der Anforderungswert zielgerecht eingehalten werden kann. Seit über 10 Jahren wird auf Grundlage der Festlegungen der TL Gestein-StB [2] das Schüttel-Abriebverfahren bundesweit angewendet. Die in den Werken vorliegenden Erfahrungen sollten es unter Beachtung der Präzision des Prüfverfahrens ermöglichen, Sande mit einem Schüttel-Abriebwert der Serie E von max. 35 M.-% für die Asphaltproduktion zielsicher bereitzustellen.

Das Hauptziel des Forschungsprojekts „Blockhinterlegung und Verpressverfahren zur Abdichtung von Tunnelinnenschalen“ war es in großmaßstäblichen Versuchen die Auswirkungen verschiedener Einflussparameter auf den Verpresserfolg zu untersuchen. Diese Erkenntnisse dienen u. a. dazu, die aktuellen Vorgaben der Regelwerke im Hinblick auf Anordnung der Verpresseinrichtungen zu überprüfen und ggf. Vorschläge zur Optimierung abzuleiten. Die Untersuchung umfasste die Abdichtung des flächenhaften Schottfeldbereichs (Typ A) und der Schottfugen (Typ B). Der Versuchsaufbau erfolgt modular unter Einsatz von vier Stahlbetonplatten von 3 m Länge, die einzeln oder gemeinsam genutzt wurden. Wesentliche geometrische und mechanische Größen wie z. B. die zu verpressende Spaltweite lassen sich am ebenen Modellausschnitt im Maßstab 1:1 abbilden, sodass reproduzierbare Ergebnisse für die Auswertung und wissenschaftliche Beurteilung vorliegen. Dabei werden auch die Erkenntnisse aus einer Status-quo-Analyse und die Ergebnisse der Länderabfrage eingebunden. Als maßgebliches Bewertungskriterien für den Verpresserfolg wird deren Reichweite herangezogen. Diese kann nach Abschluss der Injektion und Erhärten des Verpressmaterials beim Typ A durch Abheben der Stahlbetonplatten und beim Typ B durch Sägeschnitte ermittelt werden. Die nennenswerten Ergebnisse der großmaßstäblichen Versuche bezüglich der Einflussparameter sind: 1 Verpressmaterial Die Art des Verpressmaterials hat aufgrund verschiedener Fließfähigkeiten sowie des grundlegenden Unterschieds zwischen einer Suspension und einer Lösung bekanntermaßen einen großen Einfluss auf den erzielbaren Verpresserfolg. Die Versuche des Typs A (Spalt 0 mm) haben ergeben, dass sowohl das Acrylatgel als auch das Geopolymer bis zum Ende des vierten Feldes verpresst werden konnte. Die maximale Reichweite der Mikrofeinzement-Suspension betrug im Versuch etwa 11,5 m. Die Inaugenscheinnahme der Sägeschnittflächen der Versuchskörper des Typs B hat gezeigt, dass sich beide Verpressmaterialien im Bereich der Sperranker des Schottfugenbands praktisch über die gesamten 12 m verteilen und etwaige Fehlstellen i. A. verfüllen. Die Mikrofeinzement-Suspension zeigte bessere Ergebnisse als das Acrylatgel. Die Verpresskörper aus Mikrofeinzement-Suspension waren i. A. nach dem Sägen ohne größere Hohlstellen. 2 Schlauchart Auch die verwendete Schlauchart hat einen Einfluss auf die Erreichbarkeit der zu verpressenden Bereiche zwischen Tunnelinnenschale und KDB. Die Versuche Typ A mit Acrylatgel (Spalt 0 mm) haben gezeigt, dass das Verpressmaterial bis in das vierte Feld injiziert werden konnte. Während bei der Verpressung über den 1 m langen Verpressschlauch Øi 6 mm der Verpresskörper nach etwa 10 m endete, erreichte er im Versuch mit Verpressstutzen Øi 24 mm das Ende des vierten Feldes nach etwa 12 m. Die erzielbare Reichweite war somit bei der Verpressung über den Verpressstutzen geringfügig größer. Die Versuche Typ B mit Acrylatgel und Mikrofeinzement-Suspension ergaben, dass über die Verpressschläuche insgesamt eine bessere Materialverteilung in Längsrichtung erreicht wurde. Bei der Verpressung über die Stutzen war die Verteilung schlechter, sodass in den unmittelbar benachbarten Fehlstellen eine weniger gute Verfüllung der Fehlstellen erreicht wurde. Die im FE-Projekt entwickelte Großversuchseinrichtung ermöglicht realitätsnahe Versuche mit definierten Randbedingungen. Da jede Versuchsvariante nur ein einziges Mal durchgeführt wurde, können die Versuchsergebnisse erste interessante Trends aufzeigen. Dieser Erfahrungsschatz sollte für weitere Versuche genutzt werden. Wenn zukünftig planmäßige Blockhinterlegungen gefordert oder zugelassen werden, gewinnen Versuche ohne Gegendruck eine größere Relevanz gegenüber Versuchen mit Gegendruck. Gleichzeitig stellt sich dann aber auch die Frage, ob für die planmäßige Blockhinterlegung lediglich die geometrische Wirkung ebenerer Oberflächen oder auch eine abdichtende Wirkung des Verpressmaterials angestrebt wird. Auch der Abgleich der Großversuchsergebnisse mit zukünftigen Erfahrungen aus Tunnelprojekten ist für die praktische Nutzung von Versuchsergebnissen sehr erstrebenswert. Es ist daher wünschenswert, die projektspezifischen Qualitätssicherungsmaßnahmen der bauausführenden Unternehmen, der örtlichen Bauüberwachung und ggf. der Fachbauüberwachung einschließlich Bauwerksdokumentation daraufhin zu prüfen und nötigenfalls anzupassen. Vernetztes Denken und Tun unter Berücksichtigung der vielfältigen Perspektiven können erheblich zu dichteren Bauwerken und ihrer Effizienz und Wirksamkeit beitragen.

Annual report with the following key topics: Predictive infrastructure management, Sustainable construction, Sustainable use of energy, Environmentally friendly transport, Active mobility, Proactive road safety, Automated and connected driving, Digital transport and Securing the supply of skilled labour.

Auf die Fahrschulbranche wirken aktuell vielfältige Einflussfaktoren aus den verschiedensten sozialen, ökonomischen, politischen und technologischen Bereichen ein. Hierzu ist festzuhalten, dass aus dem Zusammenwirken der Faktoren komplexe Herausforderungen resultieren. Große Potenziale zur Bewältigung der Situation sowie zur Ausrichtung der Branche auf künftige Herausforderungen könnte dabei der Einsatz von Fahrsimulatoren in der Fahrausbildung bereithalten. Zentrale Gründe sprechen für diese Perspektive: • Fahrsimulatoren haben im direkten Vergleich mit dem Einsatz von Fahrschul-Pkw einen wesentlich geringeren Energieverbrauch und verursachen zudem weniger Emissionen, insbesondere keine Feinstaub-Emissionen während des Fahrbetriebs. • Die Anschaffungsinvestitionen und Betriebskosten geeigneter Fahrsimulatoren liegen deutlich unter denen von Fahrschulfahrzeugen, wodurch eine betriebswirtschaftliche Optimierung von Fahrschulen genauso möglich ist wie die Senkung der Ausbildungsaufwendungen von Fahrschülerinnen und -schülern. • Ausbildungsstunden am Fahrsimulatoren sind ohne die direkte Einbindung einer Fahrlehrerin oder eines -lehrers durchführbar. Dies senkt die Kosten aus Fahrschulperspektive sowie den finanziellen Aufwand aus Fahrschülerinnen- und -schülerperspektive gleichermaßen. Außerdem könnte auch mittels Fahrsimulatoreinsatz dem akuten Fahrlehrermangel in der Branche begegnet werden. • Fahrsimulatortrainings im „geschützten Raum“ der Fahrschule sind mit keinen ernst¬zunehmenden Risiken bei einem etwaigen Fahrfehlverhalten verbunden. Simulationstrainings bieten zudem spezifische Möglichkeiten, verschiedene Situationen, die kaum oder nicht während der realen Fahrstunden auftreten, systematisch in die Trainings einfließen zu lassen. • Die Lehr-Lernform „Fahrsimulationstraining bietet konkrete Ansatzpunkte, sowohl die Qualität im Theorieunterricht als auch insbesondere in der fahrpraktischen Ausbildung nachhaltig zu optimieren, wenngleich eine gänzliche Substitution etablierter Lehr-Lern¬formen angesichts des Status Quo der technisch-konzeptionellen Spezifika aktuell ver¬fügbarer Fahrsimulatoren aktuell auszuschließen ist. Aus didaktischer Perspektive und mit Blick auf die Erhöhung der Ausbildungsqualität sprechen viele Faktoren für eine Intensivierung des Simulatoreinsatzes in der Fahrausbildung. So können Simulatortrainings bei der Vermittlung von Lehr-Lerninhalten durch implizites Lernen zu Fakten- und Handlungswissen führen. Die Vermittlung von Handlungskompetenzen ist dagegen in vielen Fällen lediglich partiell möglich. Ebenfalls ist insbesondere auf die Transferproblematik von mittels Fahrsimulator erworbenen Kompetenzen auf die reale Situation im Straßenverkehr hinzuweisen. Die Analyse dieser Problematik führt letztlich zur Erkenntnis, dass reale Fahrstunden nicht gänzlich substituierbar sind. Die Verarbeitung von relevanten Lerninhalten und die Herausbildung von notwendigen Kompetenzen sowie die Erreichung von Mindest-Kompetenzstufen durch Fahrschülerinnen und -schüler erfordert zudem einen jeweils personenindividuellen Prozess, der wiederum von der personenspezifischen kognitiven Leistungsfähigkeit abhängig ist. Vor diesem Hintergrund sollte die Anzahl an Simulatorstunden durch Vorschriften weder nach oben noch nach unten hin begrenzt werden. Vielmehr sind die Fahrlehrerinnen und -lehrer in die Pflicht zu nehmen, auf Basis von systematischen Lernstandsüberprüfungen jeweils personenindividuelle Lernprozesse mit dem zur Verfügung stehenden didaktischen Instrumentarium zu definieren und umzusetzen. Bereits aktuell verfügbare Fahrsimulatoren bieten üblicherweise mit ihren Softwareapplikationen brauchbare Voraussetzungen, systematische Kontrollen des Lernstands abzubilden. Zudem bestünde die mit Simulationstrainings, die durch Fahrlehrerinnen und -lehrer oder durch Instruktoren begleitet werden, die Chance, zumindest einen Teil der „besonderen Ausbildungsfahrten“ anzuerkennen. Dies setzt jedoch voraus, dass die gesetzgebenden Institutionen von der Simulator-Ausbildungsqualität überzeugt werden können. Denn die Gesetzgebung bietet bislang keine Möglich¬keit, Ausbildungsanteile, die auf einem Fahrsimulator absolviert werden, als fahrpraktische Ausbildung gemäß §§ 5 und 5a der Fahrschüler-Ausbildungsordnung (FahrschAusbO) anzuerkennen bzw. anzurechnen (Reindl et al., 2015, 2023). Die Analysen der vorliegenden Studie beziehen zusammenfassend den gesamten Fahr¬ausbildungsprozess – vom Theorieunterricht über die praktische Fahrausbildung bis hin zum Führerscheinerwerb – ein. Entlang dieser parallel verlaufenden Prozessketten sind die konkreten Einsatzmöglichkeiten von Fahrsimulatoren nunmehr detailliert belegt. Zudem ermöglichen integrierte Fahrsimulatorkonzepte die Etablierung von Lernumgebungen, die individualisierbare Lernprozesse ermöglichen. Die zentralen Empfehlungen zur systematischen Integration von Simulatoren in die Fahrausbildung beziehen sich vor diesem Hintergrund auf die Integration einer systematischen Lernstandsüberprüfung und -diagnostik, die Verpflichtung von Fahrlehrerinnen und Fahrlehrern, die Lernstände ihrer Fahrschülerinnen und -schüler regelmäßig zu überprüfen, die Anreicherung und Optimierung von Ausbil¬dungseinheiten der Fahranfängerausbildung durch digitale Elemente, die Initiierung eines Zertifizierungsprozesses zur technischen und softwareseitigen Spezifikation von Fahrsimulatoren, die den Anforderungen einer qualitativ hochwertigen Fahrschulausbildung gerecht werden, die Absicherung und Fortentwicklung der Ausbildungsqualität in den Fahrschulen durch ein systematisches Qualitätsmanagement zu geeigneten prozessualen, organisatorischen und inhaltlichen Dimensionen sowie zur technischen Weiterentwicklung von Fahrsimulatoren.

Einmündungsbereiche stellen für Schutzeinrichtungen aufgrund ihrer geringen Krümmungsradien eine besondere Einbausituation dar. Bislang wurden die in der Geraden geprüften Schutzeinrichtungen entsprechend der Bilder 11c und der RPS 2009 ohne weitere konstruktive Veränderungen an der Schutzeinrichtung in der Krümmung (oft auch als Sonderkonstruktion) ausgeführt. Um unter diesen häufig auftretenden Randbedingungen Gefahrenstellen künftig besser absichern zu können, sollen hierfür Sonderlösungen entwickelt werden, die ein Potenzial zur Verbesserung der Verkehrssicherheit bieten können. Die in diesem Dokument beschriebenen Kriterien sollen es ermöglichen, speziell für Einmündungsbereiche, bei denen sich Gefahrenstellen in unmittelbarer Nähe befinden, weiterentwickelte Schutzeinrichtungen mit kleinen Radien zu beurteilen. Die Kriterien wurden von der BASt in Zusammenarbeit mit einzelnen Ländervertretern und in Abstimmung mit dem Bund-Länder Arbeitsgremium Schutzeinrichtungen sowie Vertretern der Industrie auf Basis der bislang vorliegenden Erkenntnisse aus Anprallversuchen entwickelt.

Leistungsindikatoren für Verkehrssicherheit (SPI): Konzept und Nutzung

In Stahlbetonbauwerken wurden in Deutschland zwischen 1960 und 1993 besondere asbesthaltige Einbauteile in Form von Abstandhaltern und Spannhülsen verwendet. Mit der zunehmenden Sanierungsdringlichkeit von Infrastrukturbauwerken aus Stahlbeton besteht die Notwendigkeit, die oftmals verdeckten Abstandhalter zu erkennen und sicher auszubauen. So kann, im Sinne der Kreislaufwirtschaft, der Stoffstrom des mineralischen Bauschutts vor Asbest abgesichert werden, um weiterhin hohe Recyclingquoten zu ermöglichen. Hier wurde eine Handlungsanweisung für den Umgang mit asbesthaltigen Abstandhaltern und Spannhülsen in und an Brückenbauwerken aus Beton aufgestellt. Abstandhalter kommen in verschiedenen Materialien (z.B. Beton, Kunststoff, Asbestzement) und Ausführungen (z.B. Quader, Knochenform, Halbkugel) vor. Bei Baujahren zwischen 1960 und 1993 ist mit asbesthaltigen Abstandhaltern zu rechnen. Diese wurden typischerweise mit einer Verlegedichte von ca. 4 Stk./m², in einem Abstand von ca. 50-100 cm zueinander verbaut. Es gilt, die verschiedenen Tragelemente der Brücke sowie ggf. verschiedene Betonierabschnitte zu beachten. Die Erkundung nach Abstandhaltern erfolgt in drei Schritten: 1. der historischen Recherche, 2. einer Vorprüfung (nicht-invasiv, exemplarisch) und 3. einer Vollprüfung (repräsentativ, invasiv). Bei der Vorprüfung wird die Brücke visuell nach Abstandhaltern abgesucht und es werden ggf. erste Materialproben zur Analyse im Labor entnommen. Bei der Vollprüfung kommen, zur Sichtbarmachung der Abstandhalter, Maschinen zum Abtrag der Oberfläche zum Einsatz (z.B. Fräsen mit direkter Absaugung zum Abtrag der Oberfläche). Die Anzahl der zu untersuchenden Proben asbestverdächtiger Abstandhalter richtet sich nach den Vorgaben der VDI 6202 Blatt 3, um ein belastbares Untersuchungsergebnis zu erhalten. Für die Ausschleusung asbesthaltiger Abstandhalter kommt idealerweise entweder eine Abtrennung vorab des Rückbaus, unter Anwendung verschiedener Verfahren wie Kernbohrungen, oder eine Abtrennung aus dem Bauschutt nach dem Abbruch in Frage. Der so entfrachtete mineralische Bauschutt kann anschließend dem Recycling zugeführt werden und es muss nur eine geringe Menge asbesthaltigen Baumaterials entsorgt werden. Beim Umgang mit asbesthaltigen Materialien sind die Vorgaben der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 519 zu beachten.

Im Auftrag des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) hat die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) technische Anforderungen an Fahrradbremseinrichtungen als mögliche Grundlage für die Regelung in fahrzeugtechnischen Vorschriften erarbeitet. Die Anforderungen sollten technologieneutral formuliert werden und für alle Beladungszustände des Fahrrads bzw. des Gesamtsystems Fahrrad-Anhänger anwendbar sein. Ausgehend von der analytischen Beschreibung der für Fahrräder möglichen Verzögerung als Funktion der Schwerpunktlage, des Radstand, des Reibwertes und der Bremsbetätigung sowie einer Übersicht von im Markt auftretenden Kombinationen von Schwerpunktlage, Radstand, Masse und Bremsbauart - bestimmt in einer Messkampagne - konnten mögliche Verzögerungen definiert werden: Für Fahrräder sind Verzögerungen von 5 m/s² (Vorderradbremse) und 2,5 m/s² (Hinterradbremse) auf Hochreibwert, auch beladen, grundsätzlich problemlos erreichbar. Eine Analyse der maximalen Systemmassen von Fahrrädern und der Eigenmassen zeigte, dass im Mittel noch eine Anhängemasse von ca. 50 kg (unter Berücksichtigung eines Fahrenden mit ca. 80 kg) zur Verfügung steht. Diese Grenze bietet sich grundsätzlich als maximale Masse von ungebremsten Anhängern an – gebremste Anhänger sollten maximal eine vergleichbare Druckkraft bei Bremsungen ausüben. Eine Kombibremsanlage sollte erlaubt aber nicht verpflichtend sein, denn gerade für Fahrräder, die häufig auf Niedrigreibwert (Sand, Kies, Waldwege) fahren, sollte eine separate Einstellung der Bremskraftverteilung möglich sein. Auch Antiblockiersysteme sollten erlaubt, aber nicht verpflichtend sein. Antiblockiersysteme würden Stürze auf Niedrigreibwert verhindern, aber für eine Beurteilung des Nutzens im Unfallgeschehen haben diese Systeme noch nicht genug Marktdurchdringung. In Unfalldatenbanken (GIDAS) finden sich bisher keine entsprechenden Fahrzeuge.

Auf Rastanlagen und Mitfahrerparkplätzen werden in den Bereichen der Parkflächen geringere Geschwindigkeiten gefahren, in den Rastbereichen sowie den Erholungsflächen kommt kein Straßenverkehr vor. Es ergibt sich somit die Frage wie Werbung gestaltet und positioniert sein muss, so dass es zu keiner Verkehrsbeeinträchtigungen gemäß §33StVO kommt. Unter Beachtung der Forderung des §33StVO dass am Verkehr Teilnehmende durch Werbung weder in einer den Verkehr gefährdenden oder erschwerenden Weise abgelenkt oder belästigt werden können, kann mit einer fachkundigen und umsichtigen Gefährdungsabwägung eine maßvolle Erlaubnis zur Aufstellung von Werbeflächen auf Rastanlagen unter Beibehaltung der Verkehrssicherheit ermöglicht werden, sofern folgende Aspekte berücksichtigt werden: 1.Werbung darf vorwiegend nur auf den ruhenden Verkehr ausgerichtet sein. 2.Zur Vermeidung der Gefährdung des fließenden Verkehrs durch Ablenkung muss die aus der Fahrtrichtung gesehen effektiv gesehene Werbefläche minimiert werden. Dies wird erreicht durch: a.Die Normale der Werbefläche zeigt in Fahrtrichtung der nächstliegenden Fahrgasse. b.Alle vorkommenden Fahrtrichtungen sind zu berücksichtigen, dies gilt es bei Einrichtungsverkehr mit entgegengesetzten Fahrgassen zu beachten. c.Bei hinreichendem Abstand von mindestens einer Pkw-Parkstandlänge zur Fahrgasse kann die Werbefläche parallel zur Fahrtrichtung ausgerichtet sein. d.Eine erhöhte Anbauposition von über 2,50 m über Grund verringert die Sichtbarkeit im Nahbereich des Werbestandorts. 3. Werbung darf von der Autobahn aus nicht einsehbar sein. Hierzu ist entweder eine optische Trennung in Form einer vorhandenen Lärmschutzwand oder -wall oder eine konsequente Ausrichtung weg von der Hauptfahrbahn notwendig. 4. Die Beleuchtung von Werbeflächen unterliegt folgenden Beschränkungen a.Beleuchtung nur in Bereichen mit einem Grundbeleuchtungsniveau durch ortsfeste Straßenbeleuchtung b. Die Beleuchtung muss den normativen Anforderungen für die Beleuchtung von Parkflächen genügen. 5. Als Bildinhalt sind nur statische Werbeflächen sinnvoll, d.h. automatische Bildwechsel sollten Aufgrund des erhöhten Ablenkpotenzials vermieden werden. 6.Zur Vermeidung von ungewollten Aktivitäten auf den Anlagen dürfen die Werbeflächen keinen Sichtschutz bilden, daher ist eine erhöhte Anbauposition über Kopf mit einer lichten Höhe von über 2,50 m über Grund sinnvoll. 7. Der technische Betrieb der Anlage darf durch Werbeflächen nicht beeinträchtigt werden. a. Bereiche für den Service der Anlage, wie Zugang zu den technischen Einrichtungen wie WC Anlagen, Mülltonnen und Müllcontainer müssen freigehalten werden. b. Bei Montage an Lärmschutzwänden oder sonstigen Hochbauten ist für auf die Möglichkeit zur regelmäßigen Bauwerksprüfung nach DIN1076 zu achten. 8.Keine Werbung in den Zu- und Ausfahrtbereich, in den Sichtfeldern von Einmündungsbereichen sowie an den Enden von geraden Fahrgassen. 9.Werbeflächen dürfen nicht in der Sichtachse der Fahrgasse stehen, d.h. keine Werbung in Kurven am Ende einer Fahrgasse. 10.Die Menge an ausgewiesenen Werbestandorten auf einer Rastanlage sollte anhand einer flächenspezifischen Menge oder Festlegung von Mindestabständen zwischen den potenziellen Standorten begrenzt werden. 11.Es ist Rücksicht auf Erholungsflächen mit besonderer Bedeutung zu nehmen. Hierzu zählen z. B. besondere touristische Aussichten. 12.Als Werbeformat erscheinen hinterleuchtete und ggf. unbeleuchtete Mega-Light-Poster im Großformat 18/1 mit erhöhter Anbauposition als Standardwerbefläche im Bereich der Parkstände unter Beachtung der Ausrichtung nur auf den ruhenden Verkehr als denkbar. Bei der Montage an Hochbauten ist eine reversible Montage in erhöhter Position geeignet. Diese Aufzählung erhebt keinesfalls den Anspruch auf eine generelle Anwendbarkeit, denn von der planerischen Einzelfallentscheidung mit ausreichendem Sachverstand kann dieses Werk nicht entbinden. Maßstäbe für generell mögliche Standorte und Ausrichtungen können im Laufe der Zeit durch Erfahrungswerte nach dem Testbetrieb erster Modellanlagen erarbeitet werden. Insofern ist auch eine Einstufung als „geeignet“ stets unter Vorbehalt unter Berücksichtigung der jeweiligen Gegebenheiten vor Ort zu betrachten.

Die Entwicklung der Feinkonzeption baut auf dem Vorläuferprojekt FE 15.0628/2016/LRB „Zuverlässigkeitsbasierte Bauwerksprüfung – Konzeption und fachliche Lösungen“ auf. Die in diesem Projekt entwickelte Konzeption zur Ermittlung der Zuverlässigkeit von Brücken mit oder ohne Berücksichtigung vorhandener Schäden wurde verfeinert und an einer großen Anzahl Beispielbauwerken angewendet. Dies erfolgte mit Hilfe eines Prototyps, in dem die Konzeption praktisch umgesetzt wurde. Bei der praktischen Umsetzung wurde der Fokus darauf gelegt, mit der konsequenten Nutzung der vorhandenen Datenbasis in SIB-Bauwerke die Skalierbarkeit des Verfahrens sicherzustellen. Die à priori Zuverlässigkeit im ungeschädigten Zustand wird aus einer Gegenüberstellung von Bemessungslasten und den heutigen Verkehrslasten ermittelt. Diese kann mit den Ergebnissen der Bauwerksprüfung aktualisiert und damit die à posteriori Zuverlässigkeit berechnet werden. Als Grundlage wurden für die wichtigsten Schadensarten die lokalen Widerstandsreduktionen in Abhängigkeit von der Schadensschwere ermittelt. Die Auswirkungen der vorhandenen Schäden auf den globalen Widerstand der Brücken und damit auf deren Zuverlässigkeit hängen zusätzlich von der Lage der Schäden am Tragwerk und deren Zusammenwirkung ab. Um dies zu berücksichtigen, wurden die möglichen Versagensmechanismen der zugrundeliegenden statischen Systeme ermittelt und die sich daraus ergebenden unterschiedlichen Anfälligkeitsbereiche der Tragwerke definiert. Sowohl die lokalen Auswirkungen einzelner Schäden als auch die Zusammenwirkung mehrerer Schäden wurden, unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Unsicherheiten, in Bayes’schen Netzen abgebildet. Die Konzeption ermöglicht eine Ergänzung bzw. Weiterentwicklung der derzeitigen Praxis der Bauwerksprüfung. Mit der ursprünglichen Zuverlässigkeit und deren Verminderung aufgrund der festgestellten Schäden, kann eine bessere Beurteilung des Gesamtzustands und der Auswirkungen auf die Gebrauchstauglichkeit und Sicherheit der Brücken erfolgen. Mit dem Prototyp konnte die praktische Umsetzbarkeit gezeigt werden. Die Konzeption baut auf den bereits vorhandenen und im Rahmen der Bauwerksprüfungen standardmäßig erhobenen Daten auf. Mit geringfügigen Anpassungen an der Praxis der Bauwerksprüfung könnte die Qualität der Zuverlässigkeitsbeurteilung weiter verbessert werden.

Aufgabenstellung: Temporäre Seitenstreifenfreigaben (TSF) haben sich in Deutschland auf rund 380 Streckenkilometern etabliert, um auf regelmäßig überlasteten Autobahnen kurzfristig die Kapazität zu erhöhen (BASt, 2021). Im Rahmen des FE-Vorhabens werden anhand von 16 in Betrieb befindlichen Anlagen Aspekte der TSF zusammengefasst und daraus Empfehlungen für zukünftige Planungen abgeleitet. Ergebnisse: Planerische Aspekte: Bei der Analyse der in den Bundesländern im Detail unterschiedlich ausgeführten Markierungs-, Anzeige- und Beschilderungslösungen können keine belastbaren Unterschiede hinsichtlich Verkehrsablauf und Verkehrssicherheit festgestellt werden. In einem Workshop mit Vertretern der beteiligten Straßenbauverwaltungen und BMDV/Bast wurden Überarbeitungen der Musterdetailzeichnungen erarbeitet. Betriebsdienst, Streckenkontrolle, Erhaltungsmanagement: Aus den Interviews mit Vertretern der Autobahnmeistereien bzw. der zugehörigen Kontrollräume zeigt sich, dass die Einbindung der TSF-Beschilderung in die betriebliche Praxis zumindest formal unterschiedlich gehandhabt wird. Sofern auch eine SBA vorhanden ist, können die Überkopfsignalisierung zu Fahrstreifensperrungen und deren Vorankündigung gemäß RSA (2021) genutzt werden. Verkehrssicherheit: Die Unfallanalyse ist mehrstufig aufgebaut. Zur Einordnung der Unfallkennwerte der TSF-Strecken wird zunächst mit aggregierten Unfalldaten der BASt eine Analyse der richtungsbezogenen Unfallkennwerte für alle Netzabschnitte auf BAB in Abhängigkeit von deren Streifigkeit und DTV-Werten vorgenommen. Daraus wird vor allem deutlich, dass die ausgewiesenen mittleren Unfallraten für BAB (z.B. 0,08 UP/1 Mio Kfz-km) nur bei DTV-Werten deutlich unterhalb der Einsatzgrenzen von TSF-Strecken gelten und für höhere DTV-Werte eine lineare Zunahme der Unfallkennwerte festzustellen ist. Dieser Zusammenhang ist vor allem für die Gesamteinordnung des Unfallgeschehens auf TSF-Strecken von Bedeutung. Insgesamt ist festzustellen, dass die UR(P) auf TSF-Strecken tendenziell niedriger liegt als auf Streckenabschnitten mit der gleichen Fahrstreifenanzahl ohne TSF sowie unter Berücksichtigung des jeweiligen DTV. Die Unfallraten aller einbezogenen Unfälle liegen jedoch deutlich höher. Dies deutet daraufhin, dass sich auf TSF-Strecken zwar vermehrt Sachschadensunfälle ereignen, die volkswirtschaftlich relevanteren schwereren Unfälle jedoch zurückgehen. Eine weitere Auffälligkeit betrifft den Betriebszustand der Anlagen – bei freigegebenen Seitenstreifen liegen die Unfallrate bzw. UR(P) höher als bei gesperrten. Makroskopische Analyse des Verkehrsablaufs: Ziel der Untersuchungen zum Verkehrsablauf ist es, verkehrliche Kenngrößen wie bspw. Kapazitäten auf eine breite Datenbasis vorhandener TSF-Anlagen zu stellen. Hierzu stehen vor allem Untersuchungsstrecken mit 3+1 Fahrstreifen zur Verfügung, welche allesamt mit einer SBA ausgestattet sind. Anknüpfend an die visuelle Analyse von Überlastungen wird sodann eine stochastische Kapazitätsanalyse durchgeführt, welche auf der Untersuchung von Zusammenbrüchen des Verkehrs beruht. Die insgesamt auf eine breitere Datenbasis gestellten 3+1 Strecken zeigen eine gute Übereinstimmung mit den im HBS (2015) angegebenen Kapazitätswerten von im Mittel ca. 5.000 Kfz/h bei geschlossener und ca. 6.800 Kfz/h bei geöffneter TSF. Mikroskopische Analyse des Verkehrsablaufs Die Einsatzgrenzen verschiedener Ein- und Ausfahrttypen zu Beginn, innerhalb und am Ende von TSF werden mit Hilfe von mikroskopischen Verkehrsflusssimulationen untersucht. Dabei bestätigt sich die Erwartung, dass die zweistreifigen Ein- und Ausfahrten ihre Stärken im Bereich von hohen Einfahr- bzw. Ausfahranteilen ausspielen. Bei einstreifigen Aus- bzw. Einfahrten ist in den meisten Fällen eine Durchführung der Seitenstreifenfreigabe über die Anschlussstelle hinweg vorzuziehen. Wirtschaftlichkeit: Bezüglich des Bewertungstools AVP stand innerhalb des Forschungsvorhabens dessen Eignung im Fokus, damit bundeseinheitlich Wirkungen einer TSF darzustellen; gleichzeitig sollte das Programm nicht strukturell angepasst werden. Sowohl was eine realistischere Abbildung der verkehrlichen Nutzen über vermiedene Staubelastungen angeht als auch z. B. die Einbeziehung standardisierter Unfallkostens-ätze, sollte eine Aktualisierung auch der Struktur von AVP geprüft werden. Fazit: Insgesamt zeigt sich sowohl aus der umfangreichen Datenüberlagerung mit Analyse der Verkehrssicherheit und des Verkehrsablaufs sowie den weiteren Erkenntnissen aus Interviews, dass die untersuchten TSF-Streckenabschnitte ein gut funktionierendes Gesamtsystem darstellen. Unterschiede in Abhängigkeit von der technischen Ausstattung – insbesondere dem Vorhandensein von SBA – sind mit dem Streckenkollektiv nicht nachweisbar, allerdings liegen auch nahezu keine Strecken vor allem aus der jüngeren Vergangenheit vor, die keine SBA beinhalten. Die Anlagen ohne SBA weisen besondere Randbedingungen auf, sodass nicht ableitbar ist, dass ihre Wirkungsweise mit denen mit SBA identisch sind.

Sicherheitsrelevante Assistenzsysteme und automatisierte Fahrfunktionen - kurz Fahrzeugsicherheitssysteme (FAS/FIS) - sind technische Systeme, welche die Sicherheit im Straßenverkehr dadurch verbessern, dass sie den Fahrzeugführer in seiner Fahraufgabe unterstützen. Damit ein System effizient sein kann - also einen positiven Einfluss auf Häufigkeit und Art der Unfallbeteiligung ausübt - muss es während der Fahrten des Pkw tatsächlich auch genutzt werden. Das Ziel des vorliegenden Projekts besteht daher darin, methodische Ansätze für die Gewinnung und Aufbereitung von Daten zur FAS-Nutzung (bei Pkw) und ihren Bestimmungsfaktoren zu untersuchen und auf dieser Grundlage Konzepte für • eine längerfristig angelegte Erhebung zur Nutzung von sicherheitsrelevanten Assistenzsystemen und • die periodische Bereitstellung darauf basierender Verkehrssicherheitsindikatoren (Safety Performance Indikatoren; SPI) zu entwickeln. Zur Erreichung dieser Ziele wurden unter anderem Expertenurteile zum Sicherheitspotenzial von FAS eingeholt und Pkw-Fahrer im Stile eines Pretests zu ihrer FAS-Nutzung befragt. Auf der Basis von Literaturanalysen wurde zunächst eine Klassifikation von FAS vorgenommen und es wurden vorhandene Ergebnisse zur Akzeptanz und Nutzung von FAS zusammengestellt. Danach erfolgte die Erarbeitung der methodischen Grundlagen für den Pretest im Rahmen des vorliegenden Projekts bzw. die für die Zukunft geplante periodische Erhebung der hier in Rede stehenden Verkehrssicherheitsindikatoren. Dies umfasst neben dem konzeptuellen Rahmen die Entwicklung und Operationalisierung der Indikatoren, die Methodik der Datenerhebung sowie Fragen des Stichproben- bzw. Hochrechnungsverfahrens. Bezüglich der Indikatorentwicklung wurden zunächst verschiedene Optionen zur Messung des FAS-Nutzungsgrades (strecken-, zeit-, frequenzbezogen) auf der Fahrten-, Fahrzeug- und Flottenebene aufgezeigt. Im nächsten Schritt wurden methodische Ansätze zur Konstruktion eines auf FAS-Nutzungsgraden basierenden SPI behandelt. Unter Sicherheitsindikatoren (safety performance indicators, SPI) sind im vorliegenden Kontext Indizes zu verstehen, die auf Nutzungsgraden und weiteren Attributen von Fahrerassistenzsystemen (Verbreitungsgrad und Wirkpotenzial) basieren. Um u.a. Anhaltspunkte zum Wirkpotenzial der einzelnen FAS zu erhalten, wurde - neben Literaturauswertungen - eine Expertenbefragung durchgeführt. Die höchste Schutzwirkung von den hier untersuchten 20 Systemen messen die Experten den Systemen ESP, Notbremssystem und Bremsassistent zu. Auf der Basis der theoretischen Überlegungen zur Indikatorentwicklung und der Expertenbefragung wurde ein Fragebogen zur Erhebung der FAS-Nutzung bei Pkw-Fahrern entwickelt. Dieser wurde im Rahmen einer kleinen Pilotstudie getestet. Die Ergebnisse zeigen eine insgesamt recht hohe Nutzungshäufigkeit von FAS. Bei vielen Systemen liegt der Anteil der Kategorie „System war immer eingeschaltet“ bei über 80 %. Bezüglich der Gründe für die dauerhafte Nutzung ist bei fast allen Systemen die häufigste Nennung „das System wurde einmal eingeschaltet und ist seitdem aktiviert“. Als Begründung für eine Nicht-Nutzung werden über alle Systeme hinweg die Kategorien „ich weiß, wie es funktioniert, aber es bringt mir nichts“ und „ich weiß, wie es funktioniert, aber es nervt mich“ am häufigsten genannt. Mit den Daten des Pretests konnten beispielhaft Gesamtnutzungsgrade für die einzelnen FAS-Systeme in Form von Prozentwerten bestimmt werden. Anschließend wurden exemplarisch zwei verschiedene Varianten für einen SPI zur FAS-Nutzung gerechnet (multiplikative und additive Verknüpfung der zur Indikatorbildung verwendeten FAS-Attribute). Der Bericht schließt mit Handlungsempfehlungen für die periodische Erhebung des SPI auf der Basis von FAS-Nutzungsgraden. Hier werden die Abgrenzung von Grundgesamtheit und Auswahlgrundlage, das Stichproben- und Erhebungskonzept, die Erhebungsinhalte sowie die Auswahl und Konstruktion der Indikatoren angesprochen.

Der Artikel beschreibt die Entwicklung für die Herstellung einer griffigen und geräuschmindernden Oberflächentextur für Betofahrdecken. https://www.kirschbaum.de/fachzeitschriften/strasse-und-autobahn/strasse-und-autobahn/aktuelles-heft.html#c9942 https://www.fgsv-verlag.de/m-tg

Bodenbehandlungen mit den genormten Bindemitten Kalk, Zement und hydraulischen Tragschichtbindern sind anerkannte Verfahren im Erdbau und werden im Straßenbau zur Verbesserung des Unterbaus und des Untergrundes eingesetzt. Durch die Bodenverbesserung der anstehenden Böden werden natürliche Rohstoffressourcen (z. B. Kies und Sand) geschont. Seit ca. 20 Jahren werden Gemische aus genormten Bindemitteln hergestellt und erfolgreich bei Bodenverbesserungen eingesetzt. Neben diesen Mischbindemitteln werden auch Gemische mit Zusatz von Braunkohleflugasche (BFA) oder auch „reine“ BFA für die Bodenverbesserung im Erdbau eingesetzt. BFA fällt bei der Verbrennung von Braunkohle und gegebenenfalls Mitverbrennungsstoffen in Kohlekraftwerken mit Staubfeuerungen (Trockenfeuerungen) an. Es handelt sich um ein Kraftwerksnebenprodukt im Sinne der TL BuB E-StB 09. BFA enthält u.a. Kieselsäure (SiO2) und freies Calciumoxid (CaO) als hydraulisch wirksame Komponenten. Grundsätzlich besitzen BFA die chemischen Voraussetzungen, um alleine oder im Zusammenwirken mit genormten Bindemitteln für eine Bodenverbesserung verwendet zu werden. Ziel des Vorhabens war die grundlegende Untersuchung der Anwendungsmöglichkeiten von BFA als Bindemittel oder als Bindemittelersatz (z.B. im Zusammenwirken mit Kalk) bei Bodenverbesserungen im Erdbau. Hierzu wurde die Wirksamkeit von BFA verschiedener Kohlereviere auf die Wassergehaltsreduzierung, die Festigkeitsentwicklung und die Gebrauchstauglichkeit in Abhängigkeit von unterschiedlichen Bodengruppen (UL, TM, SU*, GU*) sowie BFA- Zugabemengen im Vergleich zu genormten Bindemitteln untersucht. Weiterhin wurde die Umweltverträglichkeit des Boden-BFA-Gemisches abgeklärt. Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse bestätigen, dass durch die Zugabe von BFA die Verdichtbarkeit leichtplastischer Böden (Bodengruppe UL, TL) verbessert werden kann. Für die Verbesserung von mittelplastischen Tonen der Bodengruppe TM sind BFA dagegen nur bedingt geeignet, ebenso ist bei gemischtkörnigen Böden der Bodengruppen SU* und GU* keine nennenswerte Verbesserung der Verdichtbarkeit nachweisbar. Um eine messbare Reduzierung des Wassergehalts zu erreichen, sind wesentlich höhere BFA-Zugabemengen erforderlich als beispielsweise bei Verwendung von Kalk. Das Tragfähigkeits- und Verformungsverhalten der feinkörnigen Böden wird durch die Zugabe von kalkreicher BFA erhöht, bei den gemischtkörnigen Böden ist eine geringere Verbesserung erkennbar. Die kieselsäurehaltige BFA aus der Lausitz zeigt diesbezüglich ebenfalls nur ein geringes Verbesserungspotential. Die aus der BFA und den feinkörnigen Bodengruppen UL bzw. TM hergestellten Probekörper zerfallen überwiegend nach 27 Tagen Feuchtraumlagerung und einem Tag Wasserlagerung. Damit ist das Boden-BFA-Gemisch wasserempfindlich und erfahrungsgemäß auch frostempfindlich. Diese Eigenschaft schränkt die Anwendung von BFA bei Bodenverbesserungen ein, da entsprechende Maßnahmen zum Schutz gegen Oberflächenwasser bei der Herstellung erforderlich sind. Die aus den gemischtkörnigen Böden und BFA hergestellten Gemische sind überwiegend nicht wasserempfindlich, zeigen allerdings auch einen Festigkeitsabfall im Vergleich zu den nicht unter Wasser gelagerten Probekörpern. Durch die Zugabe von BFA sind umweltrelevante Veränderungen der Ausgangsböden feststellbar. Neben der bekannten Erhöhung des pH-Wertes und einiger Schwermetalle ist insbesondere der Parameter Sulfat zu nennen, der selbst bei geringen Zugabemengen von 4 bis 5 M.-% zu Überschreitungen der Zuordnungswerte Z2 der LAGA für Sulfat führt. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, dass für eine messbare Reduzierung der Wassergehalte und eine Verbesserung der Einbaubarkeit und Verdichtbarkeit größere Zugabemengen erforderlich sind, womit sich das Thema der Umweltverträglichkeit mit Bezug auf Sulfat noch verschärft.

Der Artikel beschreibt die Möglichkeiten wie sich bei Straßen- und Autobahnmeistereinen Energieeinsparungen bei Kraftstoff-und Heizverbrauch in Form von Photovoltaik-Anlagen einsparen lässt

Den „Empfehlungen für Rastanlagen an Straßen (ERS)“ [FGSV11] entsprechend soll den Verkehrsteilnehmenden ein Angebot an Parkständen, Sanitäreinrichtungen und Dienstleistungen geboten werden, das den Bedarf bzw. die Nachfrage durch das tägliche Verkehrsaufkommen möglichst vollständig abdeckt. Für die Planung von Rastanlagen bieten die ERS ein standardisiertes Vorgehen. Die Wirtschaftlichkeit wird für Rastanlagen jedoch noch in keiner Richtlinie oder Empfehlung explizit beschrieben und daher nur wenig einheitlich in vergangenen und derzeitigen Rastanlagenplanungen behandelt. Bewertungskriterien nach den ERS wie z. B. der Lkw-Parkstandbedarf und das Rastanlagenangebot von BAB-Abschnitten sind bisher nur schwer oder gar nicht monetarisierbar. Dadurch ist ein in Bezug setzen zu den aufzuwendenden Kosten direkt nicht möglich. Da in der Regel eine Vielzahl möglicher Standortvarianten betrachtet werden und eine möglichst objektive Entscheidung für das anschließend zu erarbeitende Standortkonzept zu treffen ist, werden häufig Bewertungsmatrizen mit dem Fokus auf die fachliche Bewertung der Varianten angewendet. Eine Vorgabe zur Durchführung systematischer Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen ist in den ERS bei den Planungsphasen der Standortermittlung, des Standortkonzepts und des Vorentwurfs bislang nicht enthalten. Auch in den im Entwurf befindlichen „Richtlinien für Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen an Straßen (RWS)“ [FGSV19a] existieren keine gesonderten Empfehlungen zur Wirtschaftlichkeitsbewertung von Rastanlagen. Die Kosten und Nutzen einer Rastanlagenplanung sollen jedoch über den gesamten Lebenszyklus der Rastanlagen berücksichtigt werden. Auch die Lebensdauern der einzelnen Anlagenkomponenten sind einzubeziehen. Zur Zusammenstellung und Validierung von Bewertungskriterien für die Wirtschaftlichkeitsuntersuchung von Rastanlagen wurden Planungsunterlagen von 26 Rastanlagen ausgewertet. Es zeigte sich, dass die Bewertungskriterien häufig unter verschiedenen Begriffen und teilweise auch verschiedenen Begriffsdefinitionen verwendet werden, was eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Bewertungen der Rastanlagenplanungen schwierig gestaltet. Eine explizite Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, die Kosten und Nutzen auch in sich differenziert berücksichtigt, fand bei keiner Rastanlagenplanung statt. Es benötigt demnach eine Vereinheitlichung der Bewertungsstruktur, um eine gute Vergleichbarkeit der Rastanlagenplanungen herzustellen sowie den Erstellungsaufwand für die Wirtschaftlichkeitsuntersuchung zu verringern und die Nachvollziehbarkeit zu verbessern. In diesem Forschungsvorhaben wurden darauf aufbauend relevante Aufwands-/Kosten- und Nutzenkomponenten abgestimmt und definiert. Diese wurden anschließend in einem Wirtschaftlichkeitsuntersuchungs-Tool prototypisch umgesetzt, das es Fachplanenden ermöglicht, Aufwände bzw. Kosten und Nutzen objektiv bewerten zu können und die Bewertungsergebnisse sowohl für Variantenvergleiche als auch zur Bewertung einzelner Rastanlagen-Planungen bzw. Planungsphasen zu verwenden. Dafür wurden die relevanten Vorgaben der RWS und der ERS berücksichtigt sowie Berechnungsansätze zur Monetarisierung von Nutzenkomponenten entwickelt und implementiert. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse wurden die Verfahren für die erste Anwendung justiert. Anhand einer pilothaften Anwendung des Tools durch Fachplaner mit und auch ohne Vorkenntnisse zum Tool wurde die Praxistauglichkeit sichergestellt. Die Forschungsergebnisse sollen zukünftig im Planungsprozess von Rastanlagen angewendet werden. Daher sollten grundsätzliche Vorgaben zur Wirtschaftlichkeitsuntersuchung von Rastanlagen im Rahmen der Fortschreibung der ERS [FGSV11] aufgenommen werden. Die Ergebnisse aus dieser Untersuchung sollen eine Grundlage für die einheitliche, formalisierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Rastanlagen bilden. Der Prototyp des Wirtschaftlichkeitsuntersuchungs-Tools bietet den Fachplanern bereits jetzt die Möglichkeit, wesentliche Nutzenkomponenten zu monetarisieren und somit Varianten (in der Standortermittlung) und Konzepte (im Standortkonzept bzw. im Vorentwurf) von Rastanlagen auf einer einheitlichen Basis wirtschaftlich zu vergleichen.

Die „Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung“ ist das zentrale Instrument zur nachhaltigen Gestaltung der Energiewende und hat die Förderung innovativer Antriebe und alternativer Kraftstoffe sowie den Aufbau der notwendigen Infrastruktur zum Ziel. Derzeit wird der Straßenverkehr klar durch Benzin- und Diesel-betriebene Fahrzeuge dominiert. Die jährlich wachsende Zahl an Fahrzeugen und ansteigende Fahrleistungen ziehen dabei einen stetig anwachsenden Energiebedarf nach sich. Der Verkehrssektor trägt somit einen erheblichen Beitrag zu den Treibhausgasemissionen bei. Die Dekarbonisierung des Straßenverkehrs durch die Etablierung klimafreundlicher Alternativen als Ersatz zu erdölbasierten Kraftstoffen ist daher eine Grundvoraussetzung für die Erreichung der Klimaschutzziele. Der Einsatz von Fahrzeugen mit neuen alternativen Antriebstechnologien, allen voran Elektro, aber auch Wasserstoff sowie verstärkt LNG und CNG, wird in Zukunft rasch zunehmen. Hinzu kommt die zunehmende Urbanisierung und daraus resultierend die verstärkte Verlagerung des Verkehrs in den Untergrund. Bestehende Empfehlungen und Regelwerke zur Tunnelsicherheit, sowie Methoden zur Risikobewertung beschränken sich bislang jedoch ausschließlich auf Ereignisse im Zusammenhang mit Fahrzeugen mit konventionellen Antriebsformen. Um auch in Zukunft das bestehende Sicherheitsniveau halten zu können, sind die Auswirkungen von Ereignissen in Straßentunneln unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben zu ermitteln und zu bewerten. Ziel des Projekts war daher die Auswirkungen von Leckagen, Kollisionen und Fahrzeugbränden mit dem Schwerpunkt alternativer Antriebstechnologien auf die Sicherheit der Tunnelnutzer zu analysieren, die risikoanalytische Bewertungsmethodik von Straßentunneln entsprechend zu adaptieren und gegebenenfalls erforderliche Anpassungen von Anforderungen an Straßentunnel abzuleiten. Basierend auf der durchgeführten Grundlagenanalyse bzw. der prognostizierten Entwicklungen für 2030 und 2040 bezüglich möglicher alternativer Antriebe im Fahrzeugkollektiv wurden maßgebliche repräsentative Ereignisbäume entwickelt. Diese stellten die Grundlage für die weitere risikoanalytische Untersuchung dar, wobei die Häufigkeiten an den einzelnen Verzweigungspunkten, wo immer möglich, entsprechend der allgemeinen Straßentunnelrisikoanalyse, teils aber auch aufgrund von Expertenabschätzungen oder Erkenntnissen aus anderen Forschungsprojekten, getroffen wurden. Zur Abschätzung der Ausmaßermittlung der aus den Ereignisbäumen resultierenden Schadensszenarien wurden numerische Methoden, numerische Strömungsmodelle, Evakuierungsmodelle, Wirkungsmodelle oder auch analytische Modelle eingesetzt. Die Risikoanalyse wurde für einen zuvor definierten Vergleichstunnel einmal entsprechend einem Vergleich der Risiken für maximale Anteile der Antriebsarten, einmal für den prognostizierten Verkehrsmix und einmal im Zuge einer Sensitivitätsanalyse (maximal involvierte Menge an alternativem Energieträger – maximales Schadensaumaß), durchgeführt. Entsprechend der Untersuchung mit der Annahme, dass alle Antriebsarten zu 100% in den einzelnen Fahrzeugtypen verbaut sind, ergibt sich für den betrachteten Vergleichstunnel keine relevante Gesamtrisikoerhöhung durch alternative Antriebe. Bezogen auf die reinen Brand- und Explosionsrisiken, zeigt sich jedoch ein zum Teil deutlicher Risikoanstieg durch gasbetriebene Fahrzeuge. Für den betrachteten Vergleichstunnel spielen diese zwar dennoch absolut gesehen keine Rolle, für andersartige Vergleichstunnel, mit grundsätzlich höherem Brandrisiko, kann eine relevante Erhöhung des Gesamtrisikos aber nicht ausgeschlossen werden. Ergebnisse für den Verkehrsmix bzw. dem Mix der Antriebsarten entsprechend der Prognosedaten weisen für den betrachteten Vergleichstunnel ebenso keine Erhöhung des Gesamtrisikos gegenüber dem Risiko des momentanen Verkehrsmix auf. Brand- und Explosionsrisiko sind zwar absolut gesehen für den Vergleichstunnel nicht relevant, könnten sich aber für die prognostizierten Anteile der alternativen Antriebe deutlich erhöhen. Aufgrund fehlender Erfahrungen aus realen Ereignissen und weil die Beteiligung mehrerer Tanks nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann, wurde zusätzlich eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, in der die Beteiligung des gesamten Tanksystems angenommen wurde. Dies führte ausschließlich bei den Explosionsszenarien zu einer Erhöhung des Schadensausmaßes.

Gegenwärtig verwendete Verfahren zur Substanzbewertung von Asphaltfahrbahnen beruhen vorwiegend auf der Analyse des Oberflächenzustandes, weshalb seit langer Zeit neue Verfahren, die eine zutreffendere Bewertung der Substanz ermöglichen, erforscht werden. Insbesondere Verfahren die auf der Messung der Tragfähigkeit der Straßenkonstruktion basieren stellen einen zentralen Forschungsgegenstand dar. Dabei beruht das Prinzip der Tragfähigkeitsbewertungen darin, über die gemessenen Einsenkungen unter definierter Belastung, Aussagen über die Steifigkeit des Gesamtaufbaues zu ermöglichen. Aus diesen Kennwerten können Aussagen zum Tragverhalten der Fahrbahnbefestigung abgeleitet werden. Es bleibt jedoch weiterhin offen, inwieweit klimatisch bedingte Faktoren wie die Fahrbahntemperatur das Tragverhalten im Verhältnis zu der verkehrlichen Beanspruchung beeinflusst und welche Auswirkungen dies auf die Ergebnisse der Tragfähigkeitsmessungen haben kann. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde eine Versuchsstrecke mit einer definiert geschädigten Asphalttragschicht angelegt, welche mit einem Monitoringsystem zur Überwachung von verschiedenen Fahrbahnkenngrößen ausgestattet wurde. Im Rahmen von turnusmäßigen zerstörungsfreien Tragfähigkeitsmessungen konnte unter Berücksichtigungen der bekannten klimatischen, verkehrlichen und strukturellen Randbedingungen der Zustand des fortgeschrittenen Substanzverlustes der Versuchsstrecke dokumentiert und bewertet werden. Darüber hinaus wurden diese Erkenntnisse bei der Entwicklung eines Strukturmodells zur Bewertung der Tragfähigkeitsmessungen als Grundlage für die Validierung verwendet. Dieses Modell wurde verwendet, um verschiedene Aspekte der Wirkung des Substanzverlustes auf das Tragverhalten der Fahrbahn zu untersuchen. Hieraus konnte ein Bewertungshintergrund für Tragfähigkeitsmessungen und den verschiedenen Mechanismen des Substanzverlustes sowie der einwirkenden klimatischen Rahmenbedingungen abgeleitet werden.

Mit der Umsetzung des Allgemeinen Rundschreibens Straßenbau ARS Nr. 11/12 und den ergänzenden Ausgaben der TL Asphalt-StB 07/13 und der ZTV Asphalt-SB 07/13 wurden erweiterte Prüfvorgaben an Bindemittelproduzenten und Asphaltmischguthersteller bezüglich der Produktüberwachung sowie an Straßenbaubehörden bezüglich der Kontrollprüfungen festgelegt. Diese umfassen die Prüfung des Erweichungspunktes Ring und Kugel und der Nadelpenetration sowie Prüfungen mit dem Dynamischen Scherrheometer (inkl. MSCR-Prüfung) und mit dem Biegebalkenrheometer (BBR) an vier verschiedenen Straßenbaubitumen und drei Polymermodifizierten Bitumen. Teilweise werden diese Prüfungen zusätzlich an den kurzzeit- und langzeitgealterten Bindemitteln durchgeführt. Die Prüfdaten wurden im Rahmen dieses Forschungsprojektes über die Jahre 2013 bis 2015 gesammelt. Dazu wurde eine Datenbank mit einem entsprechenden Webserver eingerichtet. Neben den Bindemitteldaten wurden von den Mischgutherstellern die gemäß den TL Asphalt-StB 07/13 als „ist anzugeben“ gekennzeichneten Asphaltkennwerte proportionale Spurrinnentiefe, Hohlraumausfüllungsgrad und dynamische Stempeleindringtiefe beschafft. Anschließend wurden die Daten einer statistischen Analyse unterzogen, mit der eine hohe Übereinstimmung der Ergebnisse der Untersuchungsjahre 2014 und 2015 belegt werden konnte. Für die verschiedenen Prüfergebnisse wurden unterschiedliche Bewertungsansätze verfolgt. Es wurden systematische Änderungen der Bindemitteleigenschaften durch die Kurzzeit- und die Langzeitalterung anhand der Änderung des Erweichungspunktes Ring und Kugel und der Nadelpenetration festgehalten. Die BBR-Prüfdaten wurden anhand der Temperaturen TS300 und Tm0,3 bewertet. Die DSR-Ergebnisse zeigen ein hohes Potential zur Differenzierung der Straßenbaubitumen auf. Hier konnten mit Hilfe der Äquisteifigkeitstemperatur und des entsprechenden Phasenwinkels Erfahrungswerte in Abhängigkeit von der Bitumensorte formuliert werden. Für die Asphaltkennwerte proportionale Spurrinnentiefe, Hohlraumausfüllungsgrad und dynamische Stempeleindringtiefe wurden ebenfalls Erfahrungswerte formuliert.

In Deutschland wird zur Bestimmung des Bindemittelgehaltes von Asphalt und somit auch für die Rückgewinnung des Bindemittels für weitere Untersuchungen Trichlorethen (Trichlorethylen, Tri) und alternativ Toluol eingesetzt. Für einen schnellen Ersatz von Trichlorethen (TRI) bietet sich Tetrachlorethen (Tetrachlorethylen, umgangssprachlich: PER) an, da dieses Lösemittel bereits seit geraumer Zeit im angrenzenden europäischen Ausland eingesetzt wird. Bevor Tetrachlorethen (PER) eingesetzt werden kann, ist jedoch zu untersuchen, ob zu dem bisherigen Bewertungshintergrund mit Trichlorethen (TRI) vergleichbare Ergebnisse vor allem hinsichtlich der Eigenschaften des rückgewonnenen Bindemittels erzielt werden können. Durch die Auswahl von insgesamt 50 Proben wird ein repräsentativer Querschnitt der in Deutschland eingesetzten Asphalte und Bitumen bzw. Polymermodifizierten Bitumen sichergestellt. Für alle Untersuchungsvarianten wurden sowohl Proben des Asphaltmischgutes als auch Proben des eingesetzten Bindemittels beschafft. Bei den 25 Varianten mit Asphaltgranulat liegen auch Proben des eingesetzten Asphaltgranulates vor. Für die Extraktionen standen zwei baugleiche Extraktionsanlagen (Asphaltanalysatoren) auf Basis der TP Asphalt-StB, Teil 1 zu Verfügung. Eine Anlage wurde hierbei mit Trichlorethen (TRI), die andere mit Tetrachlorethen (PER) betrieben. Parallel zu der Probenbeschaffung mussten die Randbedingungen bei der Extraktion und der Bindemittelrückgewinnung festgelegt werden. Die Bindemitteluntersuchungen erfolgten an den nach den unterschiedlichen Extraktionen rückgewonnenen Bindemitteln aus dem jeweiligen Asphaltmischgut und dem Asphaltgranulat sowie an den Bindemitteln im Anlieferungszustand durchzuführen. Bei den in der Anfangsphase des Projektes durchgeführten Extraktionen zeigte sich im Tetrachlorethen-Analysator, dass die Gesteinskörnungen häufig in einem Vakuumschrank nachgetrocknet werden mussten. Als Möglichkeit der Verbesserung bietet sich die Zugabe von groben Gesteinskörnungen in deutlich größeren Kornklassen, als sie im zu prüfenden Asphalt vorkommen, an, um hierdurch die Siebflächen frei zu halten. Die Ergebnisse der Vorversuche zur Rückgewinnung des Bindemittels nach Extraktion mit Tetrachlorethen (PER) zeigen auf, dass die Bindemittelrückgewinnung entgegen den Festlegungen der TP Asphalt-StB, Teil 3 bei 200 hPa erfolgen sollte. Die TP Asphalt-StB, Teil 3 sind entsprechend anzupassen. Für Straßenbaubitumen gibt es einen Zusammenhang zwischen der Äquiviskositätstemperatur bei G* = 15 kPa und dem Erweichungspunkt Ring und Kugel, für Polymermodifizierte Bitumen ergibt sich kein Zusammenhang. Die Rückformung im MSCRT könnte für die rückgewonnenen Bindemittel als Ersatz für die elastische Rückstellung herangezogen werden. Für beide Ersatzprüfmethoden ist jedoch ein ausreichender Bewertungshintergrund zu schaffen. Beim Vergleich der Ergebnisse am mit Trichlorethen (TRI) und mit Tetrachlorethen (PER) extrahierten und rückgewonnenen Bindemittel zeigt, dass sich in den Regressionsrechnungen eine Steigung der Geraden von im Mittel 0,99 ergibt, so dass sich die einzelnen Kennwerte im Wesentlichen nur über einen Versatz auf der y-Achse unterscheiden. Die Bestimmtheitmaße liegen immer über 0,9. Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Ergebnisse für alle Bindemitteleigenschaften nach Extraktion mit Trichlorethen (TRI) und mit Tetrachlorethen (PER) sehr gut korrellieren und daher einem Ersatz von Trichlorethen nichts entgegensteht. Zudem ist festzustellen, dass die Ergebnisse der Extraktionen mit den zwei Lösemitteln immer innerhalb der Vergleichspräzisionen der TP Asphalt-StB liegen. Ausgehend von der Zusammensetzung der Asphalte kann demnach problemlos auf Tertrachlorethen (PER) umgestellt werden, wie es schon die Erkenntnisse aus dem Ausland gezeigt haben. Es wird empfohlen bei einem großflächigen Einsatz von Tetrachlorethen (PER) auf Produkte mit einem Anteil an Tetrachlorethen (PER) von mindestens 99,95 Gew.-% zurückzugreifen. Die Präzisionsdaten für die Prüfungen mit Tetrachlorethen (PER) sind vor Einführung in das Technische Regelwerk in einem Ringversuch zu ermitteln.