Bitumen ist ein Erdölprodukt mit einer komplexen chemischen Zusammensetzung. Durch die Auswahl der zur Herstellung verwendeten Rohöle und die Art des Raffinerieprozesses werden die Zusammensetzung und die resultierenden chemisch-physikalischen Eigenschaften bestimmt. Für die Untersuchung von Bitumen steht heute eine Vielzahl von leistungsfähigen Methoden der modernen instrumentellen Analytik zur Verfügung. Das Hauptproblem bei der Analyse von Bitumen besteht in der Auftrennung des Stoffgemisches. Chromatographische Verfahren bieten generell die besten Voraussetzungen derartige Trennaufgaben zu bewältigen. So ermöglicht die TLC-FID-Methode die quantitative Bestimmung der Stoffgruppen der Aliphaten, Aromaten, Harze und Asphaltene. Dagegen ermöglicht die klassische Dünnschichtchromatographie, die in der Vergangenheit ausschließlich zum Nachweis von teerhaltigen Bindemitteln eingesetzt wurde, eine einfache und schnelle Möglichkeit eine chemische Charakterisierung von Bitumen in Form eines "Fingerprints" vorzunehmen. Dem Anspruch eine möglichst exakte und vollständige Beschreibung der chemischen Zusammensetzung von Bitumen zu erhalten, stehen Begrenzungen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und Schnelligkeit der Verfahren gegenüber. Dennoch ist es möglich, mit einem relativ begrenzten Aufwand wertvolle Informationen über die chemische Beschaffenheit zu erhalten.
Berücksichtigung Sonstiger Anlagenteile an Bundesfernstraßen im Rahmen des Erhaltungsmanagements
(2010)
Das Bundesfernstraßennetz umfasst derzeit mehr als 51.000 km, dessen Bruttoanlagevermögen mit ca. 187,2 Mrd. EUR beziffert wird. Die Bedeutung des Managements der Erhaltung dieses Netzes sowie das hierfür erforderliche Finanzvolumen werden zukünftig steigen. Für den Bereich der Fahrbahnen und der Bauwerke werden entsprechende Instrumente vorgehalten. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Ausstattung der Straßen mit Sonstigen Anlagenteilen stellt sich die Frage, ob hierfür ein entsprechendes Instrumentarium erforderlich ist.
Die Tragreserven der Brücken der Bundesfernstraßen sind aufgrund gestiegener Verkehrslast, Defiziten aufgrund des Alters und der Bauart und der Verschlechterung des Erhaltungszustandes teilweise aufgebraucht. Eine Ertüchtigung und/oder Ersatz aller betroffenen Bauwerke ist kurzfristig nicht möglich, daher müssen Konzepte und Verfahren entwickelt werden, um die vorhandenen Brücken bis zur Sanierung oder dem Neubau sicher weiter nutzen zu können. Monitoring kann zur begrenzten Sicherstellung der Verfügbarkeit Teil einer Lösung sein, indem relevante Informationen über das Bauwerk und seine Reaktionen erfasst und für Analysen bereitgestellt werden. Ziel des Projekts ist die Beantwortung der Frage, welche Konzepte und Vorgehensweisen im Zusammenhang mit Monitoring helfen können, um Brücken bis zu ihrer Sanierung bzw. einem erforderlichen Neubau weiter nutzen zu können.
Der Einsatz von Monitoring kann einen Sicherheitsgewinn bedeuten, dieses ist besonders im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie relevant, da hier kompensierende Überwachungsmaßnahmen als Möglichkeit zur Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit von Brücken genannt werden. Der Sicherheitsgewinn durch Monitoringmaßnahme wurde aber bisher nicht quantifiziert. Im Rahmen des Teilprojekts zur Quantifizierung der Zuverlässigkeit von Bestandsbrücken wurde zum ersten Mal ein Verfahren für die Überwachung von Schwellwerten entwickelt, welches die Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit einer Monitoringmaßnahme ermöglicht.
Der Einsatz von Monitoringmaßnahmen ist immer mit Kosten verbunden, um den monetären Nutzen einer Monitoringmaßnahme darlegen zu können, wurde im Rahmen eines weiteren Teilprojekts zur Wirtschaftlichkeit von Monitoringmaßnahmen eine Abschätzung der Kosten und des Nutzens durch die Gegenüberstellung von Betrieb mit Monitoring und Betrieb ohne Monitoring durchgeführt. Hierbei wurden die Kosten, welche durch Installation und Betrieb der Monitoringanlage, Versagenskosten der Brücke, Kosten für Unterhalt und Instandsetzung und gesamtwirtschaftlichen Kosten, abgebildet durch die Parameter Betriebskosten, Reisezeiten, Verkehrssicherheit, Lärm, Luftverschmutzung, Klimaschutz und Erreichbarkeit, einbezogen.
Der Einsatz von Monitoring in der Erhaltungsplanung bietet die Möglichkeiten erste Schritte von der zustandsbasierten, reaktiven zu einer prädiktiven, vorrausschauenden Erhaltungsstrategie zu machen. Die bessere Kenntnis des Zustands eines Ingenieurbauwerks ermöglicht es, Erhaltungsmaß-nahmen besser zu planen und damit Kosten einzusparen. Möglichkeiten der Einbindung von Monitoring im Rahmen der Dringlichkeitsreihung von Maßnahmen, mit der Optimierung von Erhaltungsstrategien und die Einbindung von Monitoring in Regelwerke werden im Bericht beschrieben.
Der praktische Einsatz von Monitoring und ZfP-Methoden wurde an einer Spannbetonbrücke aus dem Jahr 1972 an der duraBASt erprobt. Im Rahmen einer grundhaften Instandsetzung wurde die Brücke mit Dauerhaftigkeitssensoren und Sensoren zur Ermittlung der Bauwerksreaktionen und Verkehrsbelastung ausgestattet mit dem Ziel Einbau und Datenerhebung und -auswertung unter realen Bedingungen zu testen. Diese Einsatzbeispiele sollen zeigen, welches Potenzial Monitoringanwendungen haben. Der Einsatz von ergänzenden zerstörungsfreien Prüfmethoden (ZfP) wurde mit Rahmen der Bestimmung der Schichtdicke der Fahrbahn und der Ortung der Längsspannglieder an der duraBASt-Brücke erprobt.
In der amtlichen Statistik der Unfälle wird zwischen "Abkommen von der Fahrbahn nach links" und "Abkommen nach rechts" unterschieden. Jene Unfälle sind nicht erfasst, bei denen es zunächst auf der Fahrbahn zu einem leichten Zusammenstoß kommt, infolge dessen ein Auto von der Fahrbahn abkommt, wobei unter Umständen schwere Unfallfolgen entstehen. Im Jahre 1984 wurden unter Unfallart "Abkommen" 2.092 Getötete = 28,5 % aller im Straßenverkehr 1984 Getöteten ausgewiesen. Die Verteilung der Unfälle auf Innerortsstraßen, Landstraßen und Autobahnen wird angegeben. Die Unfallschwere beim Abkommen nach rechts ist bedeutend größer als beim Abkommen nach links. Mehr als 80 % der abkommenden Fahrzeuge verlassen die Fahrbahn unter 20 Grad. Die größere Unfallschwere beim Abkommen nach rechts wird auf Fehlen von Schutzplanken zurückgeführt. Der günstige Einfluss von Randmarkierungen wird nicht erwähnt. An der Zahl schwerer Unfallfolgen haben Bäume an Landstraßen einen 50 %-Anteil. Sie sollten 5 m, in Außenkurven 10 m vom Fahrbahnrand entfernt sein, andernfalls durch Buschgruppen ersetzt oder durch Schutzplanken geschützt werden. Würde man durch wirksame Maßnahmen die Unfälle durch Abkommen nach rechts auf die Zahl der Unfälle durch Abkommen nach links reduzieren, würden sich die volkswirtschaftlichen Kosten um rund. 3 Mrd. DM jährlich vermindern.
Das vorliegende Projekt umfasst die Konzeption eines Instrumentes, das die Zielerreichung der unterschiedlichen Anspracheformen der Verkehrssicherheitsarbeit abbilden kann. Zudem soll das Verhältnis von Kosten und Wirksamkeit transparent gemacht werden können. Ziel ist es, das angestrebte Controlling-System als Entscheidungshilfe für Auswahlentscheidungen im Hinblick auf die günstigsten Anspracheformen hinsichtlich des Kosten-Wirksamkeitsverhältnisses nutzen zu können. Die Tauglichkeit des Konzeptes soll beispielhaft an vom Bund geförderten Maßnahmen zur Verkehrssicherheit von Senioren aufgezeigt werden. Die Arbeit hat das formale Ziel, konkrete Gestaltungsvorschläge zu machen, die für die Bewältigung anstehender Problemlagen notwendig sind. Das Projekt steht im inhaltlichen Kontext mehrerer Forschungsaufträge, die sich mit der Analyse und Reform von moderatorengestützten Verkehrssicherheitsprogrammen befasst haben und derzeit befassen. Das vorgestellte Informations- und Steuerungssystem enthält folgende Leistungsmerkmale: - Überführung des Managements von Aktionsformen in ein Steuerungssystem, das mit einfachsten Mitteln (MS Office, geringer Datenpflege-Aufwand und Verzicht auf laufende Aufwands-/Kostenermittlungen) realisiert werden kann und allgemeine Anforderungen pragmatisch abbildet. - Adaption des betriebswirtschaftlichen Konzepts einer produktorientierten Steuerung für die Steuerung von Aktionsformen. Die Aktionsformen werden als Produkte definiert, werden mittels eines Produktblatts beschrieben und auf der Basis der Zielerreichung von Produktzielen gesteuert. Die Zielerreichung wird durch Wirkungsindikatoren überprüft. Ziele und Wirkungsindikatoren können für quantitative Ziele (zum Beispiel Mindestanzahl an Veranstaltungen, regionale Verteilung von Veranstaltungen) und qualitative Ziele formuliert werden. - Die Adaption der produktorientierten Steuerung ermöglicht die Übernahme von in der Praxis bewährten Elementen und Verfahren. Ergänzendes, innovatives Element ist die Ableitung von Produkterfolgen und Kosten-Nutzen-Relationen, die eine übergreifende Vergleichbarkeit von Aktionsformen sicherstellen soll. Durch die pragmatische Ermittlung von "Kosten pro Erfolgspunkt" auf der Basis gewichteter Ziele (und Zielerreichungen) der Aktionsformen wird ein übergreifender Vergleich von Aktionsformen möglich. - Unterteilung des Systems in eine strategische Ebene (Koordinator) und operative Ebene (Umsetzerverbände). Es herrscht eine klare Aufgaben- und Kompetenzverteilung, die die Funktion des Koordinators auf die Gesamtsteuerung und die der Umsetzerverbände auf die operative Steuerung und Erfolgskontrolle vorsieht. - Die Analyse und Bewertung der derzeitigen Steuerung und Steuerungsinstrumente der Verkehrssicherheitsprogramme für Senioren dient insbesondere zur systematischen Abschätzung der übertragbaren Verfahren und Prozesse. - Für die gegenwärtig betriebenen Programme "Ältere Menschen als Fußgänger im Straßenverkehr" und "Ältere aktive Kraftfahrer" wird bei einer verbandsinternen Umsetzung von einem einmaligen Investitionsaufwand von circa DM 60.000,00 zur Realisierung des Informationssystems ausgegangen (ohne Personalaufwand in den Umsetzerverbänden). Die laufenden Kosten liegen nach derzeitiger Beurteilung nicht höher als die Aufwendungen im Status quo. - Für die Einführung des Informations- und Steuerungssystems wird ein Fahrplan der einzelnen Einführungsschritte erstellt. Analog zur Einführung eines Informations- und Steuerungssystems für die gegenwärtig betriebenen Moderatorenprogramme wird ein generalisierter Ansatz für Informations- und Steuerungsmaßnahmen für andere Aktionsformen der Verkehrsaufklärung für Senioren entwickelt. Die gegenwärtig betriebenen Programme werden exemplarisch für Informations- und Steuerungsmaßnahmen im Bereich der Verkehrsaufklärung für Senioren betrachtet.
Brückenbauwerke werden für eine sehr lange Lebensdauer geplant und errichtet. Vor allem für Straßenbrücken ist bei der Beurteilung eine Abkehr von den reinen Herstellungskosten in Richtung einer lebenszyklusorientierten, ganzheitlichen Bewertung voranzutreiben. Durch die Bottom-Up-Analysen an Realbauwerken, die typische Autobahnbrücken mittlerer Spannweite repräsentieren, wurden detaillierte Untersuchungen durchgeführt. Die Resultate von Lebenszykluskostenrechnungen, Ökobilanzierung und Berechnungen von externen Effekten werden hier für drei Varianten von Autobahnbrücken dargestellt und analysiert.
Ziel des Forschungsprojektes war, "Schutzmaßnahmen gegen Graffiti" für die Betonflächen der Bauwerke im Zuge der Bundesverkehrswege zu erarbeiten. Anti-Graffiti-Systeme (AGS) bestehen aus den beiden Komponenten Graffitiprophylaxe und Reinigungstechnologie. Graffitiprophylaxen sind flüssige Produkte, die nach der Applikation auf der Bauwerksoberfläche eine Trennschicht ausbilden und dadurch das Eindringen der Graffitifarbmittel in die Bauwerksoberfläche verhindern. Mit der systemzugehörigen Reinigungstechnologie können die Graffiti oberflächenschonend entfernt werden. Zur Klassifizierung der AGS haben sich auf dem Markt drei AGS-Klassen mit den Bezeichnungen permanente, semipermanente und temporäre AGS durchgesetzt. Die AGS werden nach dem "Regelwerk für die Bewertung von Verfahren, Technologien und Materialien zur Graffitientfernung und Graffitiprophylaxe - Teil C (Juli 2000)" der Gütegemeinschaft Anti-Graffiti e.V. geprüft. Die Auswertungen der AGS-Prüfberichte haben ergeben, dass kein AGS eine vollständige Funktionalität aufweisen kann, das heisst, dass nicht alle Farbmittel rückstandsfrei mit der systemzugehörigen Reinigungstechnologie entfernt werden können. Die permanenten AGS zeigen insbesondere nach Bewitterung die höchste Funktionalität. Die niedrigste Funktionalität zeigen die temporären AGS. Erfüllen die AGS die definierten verkehrsbauwerksspezifischen Anforderungen, werden sie für die Anwendung zugelassen und bei der BASt im "Verzeichnis der geprüften AGS für die Anwendung auf Betonflächen" geführt. An Bauwerken im Bundesfernstraßenbereich sind ausschließlich solche AGS zu verwenden, die im Verzeichnis geführt sind. Permanente und semipermanente AGS sollten an Betonflächen von Bauwerken und Bauteilen der Bundesverkehrswege gegenüber temporären AGS vorrangig angewendet werden und sind in Kombination mit einer qualitätsgesicherten Ausführung der Bauleistung (Vergabe der Leistungen an Unternehmen die das RAL-Gütezeichen Anti-Graffiti tragen oder gleichwertig) als "Schutzmaßnahme gegen Graffiti" zu empfehlen.
Infolge der seit 2003 in den RABT formulierten schärferen Sicherheitsanforderungen ist für Gegenverkehrstunnel bei Neuplanungen und bautechnischen Nachrüstungen häufig die Anordnung eines parallel zur Hauptröhre verlaufenden Rettungsstollens erforderlich. Untersuchungen der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) zur Wirtschaftlichkeit verschiedener aktueller und auch neuer Querschnittsvarianten haben gezeigt, dass insbesondere ein Querschnitt mit integriertem begehbarem Rettungsweg unter bestimmten Voraussetzungen Kostenvorteile gegenüber der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen bietet. In ergänzenden Untersuchungen wurden konstruktive und sicherheitstechnische Detailfragen für einen Querschnitt RQ 10,5 T mit integriertem Rettungsweg untersucht und bewertet. Ein Kostenvergleich mit der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen wurde durchgeführt.
Straßentunnel mit integriertem Rettungsweg: Konstruktions- und betriebliche Sicherheitsaspekte
(2009)
Infolge der seit 2003 in den RABT formulierten schärferen Sicherheitsanforderungen ist für Gegenverkehrstunnel bei Neuplanungen und bautechnischen Nachrüstungen häufig die Anordnung eines parallel zur Hauptröhre verlaufenden Rettungsstollens erforderlich. Untersuchungen der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) zur Wirtschaftlichkeit verschiedener aktueller und auch neuer Querschnittsvarianten haben gezeigt, dass insbesondere ein Querschnitt mit integriertem begehbarem Rettungsweg unter bestimmten Voraussetzungen Kostenvorteile gegenüber der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen bietet. In ergänzenden Untersuchungen wurden konstruktive und sicherheitstechnische Detailfragen für einen Regelquerschnitt mit integriertem Rettungsweg untersucht und bewertet und ein Kostenvergleich mit der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen wurde durchgeführt.
Die Bundesanstalt für Straßenwesen ermittelt jährlich auf der Grundlage eines Berechnungsmodells die Kosten, die durch Straßenverkehrsunfälle entstehen. Um den Veränderungen der wirtschaftlichen Eingangsparameter und der Entwicklung des Wissensstands zur Bewertung von Unfallschäden gerecht zu werden, wurde dieses Modell im Rahmen eines Forschungsprojektes in Bezug auf das Jahr 2005 überarbeitet und fortgeschrieben (siehe auch ITRD D365799). Demnach ergeben sich für das Jahr 2008 volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von 31 Milliarden Euro durch Personen- und Sachschäden infolge von Straßenverkehrsunfällen in Deutschland. Gegenüber dem Vorjahr sind die Unfallkosten damit um circa 3 Prozent (= 970 Millionen Euro) gesunken.