Gisela Augter, Sascha Kayser

• Für die erweiterte grafische Darstellung der KiST-Zonen ist ein einfaches Verfahren zur Berechnung stündlicher Werte der Fahrbahnoberflächentemperatur entwickelt worden, das mit meteorologischen Beobachtungen der Lufttemperatur, der Globalstrahlung und der Luftfeuchte arbeitet. Die Berechnungsgleichungen wurden anhand der Messwerte von Glättemeldeanlagen ermittelt. Aus den Fahrbahnoberflächentemperaturen lassen sich sog. KiST-Raten, die äquivalent zu den Schadenssummen sind, ableiten. Diese KiST-Raten, berechnet für 380 Standorte und den Zeitraum 2001 bis 2015, sind auf Gitterpunkte im Abstand von 1 km in W-O und in N-S-Richtung unter Berücksichtigung der Höhenabhängigkeit interpoliert worden. Sie bilden die Grundlage für die flächendeckende Ausweisung von KiST-Zonen in der Bundesrepublik. KiST-Zonen sind Zonen mit ähnlichen KiST-Raten, die sich untereinander durch die Dicke der Asphaltschicht unterscheiden, die nötig ist, um dieselbe KiST-Rate (bzw. Schadenssumme) zu erreichen. Daher ist die Einteilung der Bundesrepublik in KiST-Zonen so vorgenommen worden, dass zwischen den Zonen bei Anwendung der Kalibrierasphalte jeweils eine Schichtdickendifferenz von mindestens ± 1 cm auftritt. Das Ergebnis unterscheidet sich deutlich von der bestehenden Zonen-Karte. Das liegt im Wesentlichen daran, dass die Schadenssummen für die bestehende Karte mit Fahrbahnoberflächentemperaturen aus einem Modell berechnet wurden, das den Austausch der Luft über der Fahrbahn mit der Umgebungsluft in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit bestimmt. Das hier benutzte Verfahren geht hingegen von einem konstanten Austausch durch den fließenden Verkehr aus. Daher ergeben sich vor allem für Süddeutschland, wo es warm und windstill ist, höhere Schadenssummen als KiSTRaten. Aus diesem Grunde sind die Häufigkeitsverteilungen der Temperaturzustände für die KiSTZonen neu berechnet worden. Auch die Anpassungsfaktoren (Harmonisierung mit den Erfahrungen der RStO) sind neu zu bestimmen.
• A simple model has been established to calculate hourly values of road surface temperatures by means of daily values of air temperature, global radiation and air humidity. The results are used to calculate probabilities of temperature related damages in asphalt pavements. They are the basis of the enlarged map of “KiST-Zones”: The probabilities of 380 sites in Germany, calculated for a period of 15 years, have been interpolated to an evenly spaced grid (distance: 1 km), considering the orography. KiST-Zones are having similar probabilities of temperature related damages within and differ from one another in respect to the thickness of the asphalt layer needed to achieve the same probability within Germany. The difference in thickness between zones is about 1 cm when using calibration asphalt. The enlarged map differs substantially from the existing map, based on road surface temperatures of 54 sites computed by an empirical-physical model. The main difference is due to the manner in which the mixing of air near the pavement is treated: In the empirical-physical model the mixing-rate depends on the horizontal wind-velocity measured at meteorological stations, the simple model assumes the traffic to be responsible for the mixing and does not account for regional differences. Therefore large differences occur primarily in regions having low mean wind speed as in Southern Germany. Computational dimensioning of road structure is done with the help of frequency distributions of defined temperature conditions within the asphalt layer. These distributions have been newly calculated for KiST-Zones of the enlarged map.