Thorsten Kathmann, Christian Müller, Uwe Kucera, Wolf Uhlig, Frank Seeger, Daniel Schlimper, Matjaž Sokol, Martin Hauptmann, Igor Žitnik

• Die Belastung, die durch den Schwerverkehr in den Straßenoberbau eingebracht wird, ist ein entscheidender Faktor für die Beanspruchung der Straße und somit ebenfalls für eine zielgerichtete Dimensionierung des Oberbaus. Das Achslastkollektiv des Schwerverkehrs spielt hierfür eine zentrale Rolle. Die Messung der Achslasten sind jedoch mit großem Aufwand verbunden und liegen zumeist nur für das Autobahnnetz vor. Für das nachgeordnete Netz können aktuell nur Faktoren herangezogen werden, die eine rechnerische Anpassung ermöglichen. Das Ziel des Projekts war es für das kommunale Streckennetz Erhebungen zur Ermittlung des Achslastkollektivs durchzuführen. Hierfür wurde mittels temporär installierter Bridge-WIM Systeme deutschlandweit an 15 verschiedenen Standorten für den Zeitraum von jeweils einer Woche das Achslastkollektiv ermittelt. Die Messung fand mittels Sensoren statt, die unterhalb der Straße installiert wurden. Um dies zu realisieren wurden Brückenbauwerke benötigt. Die passende Standortauswahl stellte hierbei eine Herausforderung dar, da zahlreiche Bedingungen eingehalten werden mussten. Von zentraler Bedeutung war es, dass der Verkehr über das Brückenbauwerk frei abfließen konnte und nicht mit maßgeblichen Geschwindigkeitsveränderungen (insb. Bremsvorgängen) auf der Brücke zu rechnen war. Gleichzeitig musste aus verkehrlicher Sicht das Brückenbauwerk uneingeschränkt für den Schwerverkehr freigegeben sein. Es hat sich herausgestellt, dass besonders im innerstädtischen Bereich die Anforderungen häufig nicht erfüllt werden konnten, da bei Nichterfüllung eines Kriteriums eine Brücke zumeist keinen geeigneten Kandidaten dargestellt hat. Es konnten nur zwei Standorte im innerstädtischen Bereich erhoben werden. Die weiteren Messstandorte lagen außerorts mit unterschiedlichen Verbindungsfunktionen zum kommunalen Netz. Neben der Installation des Bridge-WIM Systems fanden an ausgewählten Standorten zusätzliche Erhebungen mit Seitenradargeräten und einer Kamera statt. Insgesamt hat es sich gezeigt, dass durch das System das Achslastkollektiv im nachgeordneten Netz erhoben werden kann. Hierbei sind jedoch die Restriktionen des Systems zu beachten. Dies hat zu deutlichen Einschränkungen bei der Standortauswahl geführt, so dass vom klassischen Verständnis des kommunalen Straßennetzes auf das nachgeordnete Netz (teilweise) ausgewichen werden musste. Das Achslastkollektiv konnte für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen nach TLS 2012 bestimmt werden. Es hat sich gezeigt, dass diese hohe Auflösung der Fahrzeugtypen notwendig ist, da innerhalb der Fahrzeugklassen große Abweichungen vorhanden sind. Es fand ein Abgleich mit vorhandenen Achslastkollektiven statt. Zentral fanden hier die Ergebnisse des AP EDS-1 Anwendung. Es hat sich herausgestellt, dass auch durch die temporären Messungen ohne Eingriff auf der Fahrbahn das Achslastkollektiv erhoben werden kann und nun detaillierte Informationen über das Achslastkollektiv im nachgeordneten Netz zur Verfügung stehen, die für die Dimensionierung des Oberbaus herangezogen werden können. Es ist jedoch zu sagen, dass das kommunale Netz nicht wie beabsichtigt abgebildet werden konnte. Von zentraler Bedeutung ist jedoch die Zusammensetzung des Schwerverkehrs. Daher bietet es sich an, an einem möglichen Standort die Verkehrszusammensetzung vorab zu erheben. Dies sollte aktuell mit Kameratechnik geschehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch Seitenradargeräte grundsätzlich in der Lage sind die genauen Silhouetten der Fahrzeugtypen zu erfassen. Durch die gezielte Zusammenarbeit mit den Herstellern können diese noch weiter optimiert werden. Bei bekannter Verkehrszusammensetzung kann durch die Überlagerung mit dem bestimmten Achslastkollektiv eine Verfeinerung der Bemessung des Oberbaues im Vergleich zu dem bestehenden Regelwerk erzielt werden. Es bietet sich daher an, die bestehenden Regelwerke um die gesammelten Informationen zu ergänzen, um eine weitere Handlungsoption zu zeigen. Aufgrund der sehr aufwendigen Erhebungen konnten insgesamt 15 Standorte für alle Straßenkategorien bzw. Verbindungsfunktionen ermittelt werden. So konnten für den nahräumigen Bereich lediglich drei Messungen durchgeführt werden. Um diese Informationen noch weiter zu quantifizieren, bietet sich die Durchführung weiterer Messungen an.
• The initiate tension into the road superstructure by heavy goods vehicles is a decisive factor for the load on the road and therefore also for the targeted pavement design of the superstructure. The axle load collective of the heavy traffic plays a central role in this. However, the measurement of axle loads involves a great deal of effort and is usually only available for the highway (‘Autobahn’) network in Germany. For other roads it is currently only possible to use factors that allow a mathematical adjustment. The aim of the project was to carry out surveys to determine the axle load collective for the municipal road network. For this purpose, the axle load collective was determined at 15 different locations throughout Germany for a period of one week in each case using temporarily installed Bridge-WIM systems. The measurement was carried out using sensors installed underneath the road. Bridge structures were required to realize this. Choosing the right location was a challenge, as numerous conditions had to be fulfilled. It was of central importance that the traffic could flow freely over the bridge structure and that no significant accelerations (in particular braking) were to be expected on the bridge. At the same time, from a traffic perspective, the bridge structure had to be open to heavy traffic without restrictions. It turned out that the requirements could often not be fulfilled, especially in inner city areas, as a bridge was usually not a suitable candidate if one criterion was not right. Only two locations in inner-city areas could be surveyed. The other measurement locations were outside urban areas with different connection functions to the municipal network. In addition to the installation of the bridge WIM system, additional surveys were carried out at selected locations using side radar devices and a camera. Overall, it has been shown that the system can be used to survey the axle load collective in the selected network. However, the restrictions of the system must be taken into account. This has led to significant restrictions in the selection of locations, so that the classic understanding of the municipal road network had to be (partially) wiped out for the network without highways. The axle load collective could be determined for the different vehicle types according to TLS 2012. It has been shown that this high resolution of the vehicle types is necessary, as there are large deviations within the vehicle classes. A comparison was made with existing axle load distributions. The results of AP EDS-1 were used here as the main basis. It turned out that the axle load collective can also be determined by the temporary measurements without intervention on the roadway and that detailed information about the axle load collective in the subordinated road network is now available, which can be used for pavement design. However, it must be said that the municipal network could not be mapped as intended. The composition of heavy goods traffic is of central importance. It therefore makes sense to survey the traffic composition at a possible location in advance. This should currently be done using camera technology. However, it has been shown that side radar devices are also capable of capturing the exact silhouettes of vehicle types. This can be further optimized through targeted cooperation with the manufacturers. If the traffic composition is known, a refinement of the pavement design compared to the existing standards can be achieved by superimposing the determined axle load spectrum. It therefore makes sense to supplement the existing standards with the collected information in order to show a further handling option. Due to the very extensive surveys, a total of 15 locations were identified for all road categories and connection functions. Only three measurements could be carried out for the near-edge area. In order to quantify this information even further, further measurements can be carried out.