Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Buch (Monographie) (1096) (entfernen)
Sprache
- Deutsch (1078)
- Englisch (16)
- Mehrsprachig (2)
Volltext vorhanden
- ja (1096) (entfernen)
Schlagworte
- Deutschland (644)
- Germany (640)
- Forschungsbericht (569)
- Research report (558)
- Safety (186)
- Sicherheit (185)
- Bewertung (178)
- Versuch (141)
- Test (138)
- Autobahn (128)
Institut
- Sonstige (480)
- Abteilung Straßenverkehrstechnik (163)
- Abteilung Verhalten und Sicherheit im Verkehr (137)
- Abteilung Straßenbautechnik (83)
- Abteilung Brücken- und Ingenieurbau (82)
- Abteilung Fahrzeugtechnik (62)
- Stabstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit (17)
- Stabstelle Forschungscontrolling, Qualitätsmanagement (1)
In vielen Fällen hat sich die Anlage von Minikreisverkehren im innerörtlichen Straßennetz sowohl hinsichtlich der Verkehrssicherheit als auch des Verkehrsablaufs bewährt. Als problematisch ist die in der Praxis recht uneinheitliche Anordnung bzw. Ausbildung von wichtigen Elementen wie Kreisinseln, Fahrbahnteilern und Fußgängerüberwegen einzustufen. Zudem werden wegen der Vorteile hinsichtlich Flächenverbrauchs und Kosten insbesondere auf Hauptverkehrsstraßen und in Ortsdurchfahrten wichtige Einsatzkriterien wie Erkennbarkeit und Einhaltung der Kapazitätsgrenzen weniger beachtet. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, die in der Praxis anzutreffende Vielfalt zu erfassen und auf Grundlage empirischer Untersuchungen belastbare Aussagen zur Verkehrssicherheit und zur Qualität des Verkehrsablaufs in Abhängigkeit von Lage und Funktion im Netz und der jeweiligen Ausgestaltung der Minikreisverkehre zu gewinnen. Die methodische Vorgehensweise und das sich hieraus ergebende Arbeitsprogramm sahen für die Umsetzung fünf aufeinander aufbauende, teilweise parallele Arbeitsschritte vor: - Übersicht und Typisierung realisierter Minikreisverkehre durch eine bundesweite Recherche mittels Fragebogen, - Bewertung der Verkehrssicherheit an ca. 100 Minikreisverkehren (Analyse der Unfallcharakteristik, Unfall- und Verunglücktenstruktur sowie Berechnung und Vergleich der Unfallkennwerte), - Bewertung der Verkehrsqualität und Entwicklung eines Berechnungsverfahrens anhand von 10 Fallbeispielen, - Erhebung der Lärmbelastung an Minikreisverkehren mit unterschiedlichem Oberflächenbelag der befahrbaren Kreisinsel und - Ableitung von Empfehlungen. Im Ergebnis wurden Grundunfallkostenraten für Minikreisverkehre für die Aufnahme in das HVS vorgeschlagen. Für die Beurteilung des Verkehrsablaufs wurde ein Verfahrensvorschlag für das HBS auf Basis der Zeitlückentheorie abgeleitet und Auswirkungen unterschiedlicher Kreisinselausführungen auf die Lärmbelastung ermittelt sowie Empfehlungen zu Einsatzbereichen und -grenzen von Minikreisverkehren abgeleitet.
Es wird zunächst eine Übersicht über typische Systembausteine und wesentliche Akteure für den Betrieb Intelligenter Verkehrssysteme (IVS) in Deutschland gegeben. Unter Verwendung der IVS-Systembausteine werden für die vier Systemsparten Intelligenter Verkehrssysteme - die Straßenverkehrstelematik, - die Verkehrsinformationsdienste, - die autonomen Fahrerassistenzsysteme und - die kooperativen Systeme einfache funktionale Anwendungsbeispiele skizziert und analysiert. Die Anwendungsbeispiele bilden den Ausgangspunkt für eine Rekombination der Systembausteine. Die so erreichte Auflösung der Systemgrenzen hin zur Modularisierung der einzelnen Szenarien liefert eine Vielzahl neuer Kombinationsmöglichkeiten der identifizierten Bausteine intelligenter Verkehrssysteme in einer Matrix. Der vorliegende Bericht verdeutlicht und veranschaulicht die Potenziale dieses Baukastens, benennt außerdem aber auch die noch zu bewältigenden Herausforderungen im organisatorischen, funktionalen und technischen Bereich. Der Bericht ist als Grundlagenarbeit zu verstehen, die in eine Vielzahl weiterführender Aktivitäten in Deutschland als harmonisierte Analyse eingeflossen ist und noch einfließen wird.
Immer mehr Ältere nehmen als Fahrer am Straßenverkehr teil. Mit zunehmendem Alter zeigen sich jedoch spezifische Veränderungen sensorischer, motorischer und kognitiver Funktionen, die auch für das Autofahren relevant sind. Andererseits fahren viele Ältere unauffällig, da sie Kompensationsmechanismen aktivieren. Hieraus ergibt sich die Frage, ob durch ältere Kraftfahrer besondere Risiken zu erwarten sind und ob diesen Risiken durch Interventionen begegnet werden kann. Auf Basis einer Literaturrecherche werden in diesem Band Interventionsmaßnahmen zur Absenkung des Unfallrisikos bzw. zur Verbesserung der Fahrkompetenz älterer Kraftfahrer zusammengestellt. Maßnahmen können auf mehreren Ebenen zum Tragen kommen, nämlich a) Gestaltung der Verkehrsumwelt, b) Gestaltung der Fahrzeugtechnik, c) Schulungen auf allgemeiner Ebene und d) Trainings auf individueller Ebene. Letzteres ist Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit. In Kapitel 2 werden zunächst altersbegleitende fahrrelevante Funktionsveränderungen und Kompensationsmechanismen erörtert und die Frage nach sensorischen und kognitiven Tests zur Prädiktion der Fahrtüchtigkeit diskutiert. Hier wird vorgeschlagen, ganzheitliche Screeningtests einzusetzen, die ggf. von einer Fahrprobe und dann ggf. von Interventionsmaßnahmen gefolgt sein sollten. Im zentralen Kapitel 3 werden Interventionsmaßnahmen anhand kontrollierter Studien vorgestellt und kritisch diskutiert. Die Gestaltung der Verkehrsumwelt erscheint v. a. für kritische Situationen wichtig, bei denen Ältere Schwierigkeiten haben. Hier ist v. a. die mangelhafte Gestaltung der Verkehrsführung beim Linksabbiegen an komplexen Kreuzungen zu bemängeln. Hier besteht Erneuerungsbedarf bei besonders kritischen Kreuzungen. Die Gestaltung der Fahrzeugtechnik, insbesondere der Einsatz von Fahrerassistenzsystemen (FAS), könnte v. a. bei kritischen Fahrsituationen hilfreich sein. FAS sind allerdings teuer und ihr Nutzen ist oft fraglich. Als besonderes sinnvoll erscheinen (noch in der Entwicklung befindliche) Kreuzungsassistenten, die den Fahrer beim Linksabbiegen unterstützen. Zu wenig Aufmerksamkeit wird auf kleine Systeme gelegt, wie drehbare Sitzauflagen, welche verstärkt eingesetzt werden sollten. Zu personenbezogenen Interventionen finden sich nur wenige kontrollierte Studien. Vereinzelt werden Studien zu Schulungen berichtet, die das Fahrerverhalten beeinflussen können, aber insgesamt wenig wirkungsvoll für die Vermeidung von Unfällen sind. Kontrollierte Studien zu praktischen Fahrtrainings im Realverkehr und im Simulator sind extrem selten. Als wesentliche Realverkehr-Trainingsstudie zeigt sich die Dortmunder Fahrtrainingsstudie (POSCHADEL et al., 2012a). Hier konnte gezeigt werden, dass sich im Kontrollgruppenvergleich ältere Fahrer durch ein spezielles Fahrtraining im Realverkehr in ihrer Fahrleistung bedeutsam steigern konnten, was vor allem den schwächeren Fahrern zu Gute kam. Simulator-Trainings erbringen v. a. Verbesserungen einzelner fahrrelevanter Handlungsstränge. Funktionszentrierte Trainings, welche fahrrelevante Funktionen direkt trainieren, werden am häufigsten genannt, stammen jedoch hauptsächlich aus einer Arbeitsgruppe und beinhalten i. W. das "UFOV-®-Training". Dies erbringt deutliche Verbesserungen der Fahrkompetenz und eine längere Aufrechterhaltung der Mobilität älterer Fahrer. Angesichts der dürftigen Studienlage besteht jedoch erheblicher Nachholbedarf für weiterführende Forschung zur Effektivität anderer und kombinierter Funktionstrainings. Zur Einbeziehung der Betroffenen wurde eine Fokusgruppe älterer Fahrer zu ihrer Einschätzung eigener Fahrprobleme sowie von Interventionsmaßnahmen befragt. Alle Teilnehmer hatten Erfahrung mit einem Fahrtraining im Realverkehr. Komplexe Assistenzsysteme wurden eher negativ, einfache Hilfsmittel hingegen positiv eingeschätzt. Bei der Verkehrsgestaltung wurde v. a. eine Reduktion der Informationsflut angemahnt. Die Älteren bemerkten sehr wohl eine Verschlechterung ihres Sehens bei Dunkelheit und Regen. Ein Großteil sprach sich für die Einführung eines jährlichen verpflichtenden Sehtests aus; eine regelmäßige Überprüfung der Fahreignung wird jedoch weitgehend abgelehnt. Alle Teilnehmer befürworten praktische Trainingsmaßnahmen, haben allerdings Bedenken wegen der Kosten. Insgesamt zeigen v. a. die praktischen individualzentrierten Fahrtrainings gute langfristige Effekte auf die Fahrkompetenz Älterer. Der Nutzen von Fahrtrainings im Realverkehr ist relativ klar: bei der Dortmunder Fahrtrainingsstudie zeigt sich vor allem für die in der Eingangsmessung schlechter bewerteten Fahrer ein deutlicher Gewinn. Die wenigen Studien zu Simulator- und Funktionstrainings zeigen positive und z. T. nachhaltige Effekte auf Fahren und Mobilität Älterer. Hier sind dringend weitere Forschungsanstrengungen nötig, um den Nutzen zu erhärten, wobei v. a. Low-cost-Technik eingesetzt werden sollte.
Nach der amtlichen Unfallstatistik haben Motorradfahrerinnen und -fahrer ein großes Risiko, im Straßenverkehr verletzt oder getötet zu werden. Besonders junge Fahrer und Fahrerinnen sind in den Unfallzahlen, gemessen an der Bevölkerungszahl dieser Altersgruppe, überrepräsentiert. Allerdings hat in den letzten Jahrzehnten die Zahl verunglückter älterer Motorradfahrer und -fahrerinnen rapide zugenommen. Die Gruppe der 55- bis 65-Jährigen hat sogar gemessen an der Bevölkerungszahl das größte Risiko, bei einem Motorradunfall getötet zu werden. In der vorliegenden Studie wurden die psychologischen Aspekte, die mit der Verkehrssicherheit beim Motorradfahren im Zusammenhang stehen, untersucht. Zu diesem Zweck wurden eine Literaturanalyse und eine Repräsentativbefragung von 1.039 Motorradfahrerinnen und -fahrern durchgeführt. Die Unfallprävalenz ist für die Altersgruppe zwischen 18 und 24 Jahren mit 17 % erwartungsgemäß am höchsten (Gesamtgruppe: 10 %). Zwei auf unterschiedlichen Konzepten basierende Clusteranalysen ergaben vier Lebensstil- und fünf Persönlichkeitsgruppen als Subgruppen aller Befragten. Jeweils eine dieser Subgruppen hat die deutlich höchste Unfallgefährdung: Lebensstilcluster 1 (15 %) und Persönlichkeitstyp 3 (23 %). Für beide Gruppen zeigen sich riskante Einstellungen zum Motorradfahren und riskante Fahrverhaltensweisen. In Persönlichkeitstyp 3 wird auch häufig von Eintragungen im Verkehrszentralregister (VZR) und der Beteiligung an einem Pkw-Unfall berichtet. Die Kombination beider Gruppen ermöglicht durch eine weitere Ausdifferenzierung der Merkmalskombinationen die Identifikation einer Hochrisikogruppe (28 % Unfallbeteiligung). Als stärkste Prädiktoren der Unfallbeteiligung erweisen sich im angenommenen Modell die verhaltensbezogene Komponente der Einstellung zu Geschwindigkeit und die Anzahl der Eintragungen für Motorradverstöße im VZR. Aus den Ergebnissen von Literaturanalyse und Befragung konnten folgende Handlungsempfehlungen abgeleitet werden: - Da die jungen Fahrer und Fahrerinnen im Alter zwischen 18 und 24 Jahren, wie bei den Pkw-Fahrerinnen und -Fahrern, in der Unfallbeteiligung überrepräsentiert sind, sollten Maßnahmen äquivalent zu denen für junge Pkw-Fahrer und -Fahrerinnen geprüft werden. - Für die Hochrisikogruppen der beiden Clusteranalysen sollten maßgeschneiderte Inhalte entwickelt und in zielgruppenorientierten Medien (z. B. Motorrad- oder Motorsportzeitschriften) platziert werden. - Die Maßnahmen für Motorradfahrerinnen und -fahrer sollten sich nicht nur auf die Verkehrssicherheit beim Motorradfahren beziehen, sondern insgesamt regelkonformes und rücksichtsvolles Verhalten im Straßenverkehr thematisieren. - Andere Verkehrsteilnehmer sollten auf die spezifischen Gefährdungen von und durch Motorradfahrer und -fahrerinnen (z. B. hohe Geschwindigkeiten, Gefahr, Zweiradfahrer zu übersehen) aufmerksam gemacht werden. - Verstärken der polizeilichen Überwachung insbesondere im Hinblick auf Geschwindigkeitsverstöße. - Verbesserung der Fahrerkompetenz besonders im Hinblick auf Gefahrenwahrnehmung und entsprechende Reaktionsfähigkeit in der Fahrausbildung oder in entsprechenden Fahrsicherheitstrainings unter der Voraussetzung der Evaluation bestehender Trainingsangebote und der Entwicklung eines Trainingscurriculums. - Weiterentwicklung, Implementierung und Evaluation von Fahrerassistenzsystemen für Motorräder. - Förderung des Tragens von Sicherheitskleidung (z. B. in Kampagnen) zur Vermeidung und Reduktion schwerer Verletzungen. - Konsequente Umsetzung von Empfehlungen zur Optimierung der Verkehrsinfrastruktur zur Vermeidung von Unfällen und Reduktion der Unfallschwere.
Unfälle im Straßenverkehr sind in aller Regel Konsequenzen normalen Fahrverhaltens, das an eine bestimmte Situation nicht angepasst war und daher zum Unfall beigetragen hat. Zur Klassifikation dieses mutmaßlich fehlerbehafteten Verhaltens wurde im hier berichteten Projekt eine Taxonomie entwickelt. Sie dient der Klassifizierung von Fahrerfehlverhalten und integriert Aspekte des menschlichen Informationsverarbeitungsprozesses sowie die drei Fehlertypen von RASMUSSEN (1983). Als Bestimmungsstücke beinhaltet die Taxonomie Fehlertypen (regel-/wissens-/fertigkeitsbasiert) und Entscheidungsknoten mit Fragen, deren Beantwortung den Analysten zum jeweiligen Fehler führt. Zusammengefasst bietet die erarbeitete Taxonomie eine breite Anwendbarkeit für die Klassifikation von Fahrfehlern und fehlerfreiem Verhalten bei Manövern, kritischen Situationen bis hin zu Beinaheunfällen oder Unfällen, z. B. zur Harmonisierung der (Video-)Auswertung von FOT- und NDS-Datensätzen oder für In-Depth-Unfallerhebungen. Die Taxonomie wird komplementiert durch eine Übersicht über Fehlervorläuferbedingungen, die im Sinne von Genotypen (HOLLNAGEL 1998) in ihrer jeweiligen Ausprägung auslösende und begünstigende Bedingungen für Fehler, Beinaheunfälle und Unfälle darstellen. Die Übersicht ist als erweiterbares strukturierendes Dokument zu sehen, welches je nach wissenschaftlichen Erkenntnissen verändert werden kann. Gemeinsam mit der Taxonomie bildet sie die Basis für die Ableitung von Fahrerassistenzbedarf und andere Maßnahmen, zur Generierung von Hypothesen und zur strukturierten Sammlung von Studienergebnissen. Der vorliegende Bericht adressiert die FOT- und NDS-Community sowie allgemein verkehrspsychologisch-wissenschaftlich Interessierte. In acht Kapiteln widmet er sich den Arbeitsschritten und Ergebnissen der Taxonomieentwicklung.
Im Rahmen des Forschungsprogramms "Innovationsprogramm Straße" wurden vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die folgenden drei Projekte zum Thema "Adaptive und intelligente Brücken der Zukunft" gefördert: - "Adaptive Tube-in-Tube Brücken", - "Roadtraffic Management System", - "Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem". Im Rahmen des Projektes "Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem" wurde ein adaptiv vorgespanntes System zur Erzielung eines sich an Beanspruchungsänderungen selbstanpassenden Betontragwerks entwickelt. Durch die Adaptivität werden kritische Beanspruchungszustände vermieden und Verformungen reduziert. Bei der entwickelten adaptiven Spannbetonstruktur werden relevante Tragwerksreaktionen mit einem Sensorsystem erfasst und als Eingangsgrößen an ein lernfähiges Regelungssystem übergeben. Das Regelungssystem ermittelt Stellsignale entsprechend der je nach Beanspruchungszustand erforderlichen Vorspannkraft. Die erforderliche Änderung der Vorspannkraft wird von einem Stellantrieb vorgenommen. Die Funktionsfähigkeit der adaptiven Spannbetonstruktur wurde anhand von Versuchen an zwei Prototypen - einer Aluminiumtraverse und einem Spannbetonbalken - unter Beweis gestellt. Die Verformungsminimierung bzw. Spannungshomogenisierung als Zielsetzung der Regelung wurde dabei effektiv erreicht. Die Versuchsergebnisse verdeutlichen das Potenzial der adaptiven Vorspannung für die Anwendung im Brückenbau.
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes waren geeignete kontinuierlich messende Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen aufzuzeigen und mögliche Zusammenhänge zwischen diesen kontinuierlichen Verfahren und den Ergebnissen des SRT-Pendelverfahrens herzuleiten. Hierdurch sollten die Grundlagen für eine kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen, insbesondere im Hinblick auf die zunehmende Ausschreibung von Baumaßnahmen in Form von Funktionsbauverträgen oder ÖPP-Projekten, erarbeitet werden. Diesbezüglich wurden auf Grundlage einer Literaturrecherche drei kontinuierliche Griffigkeitsmesssysteme in die Untersuchungen einbezogen - das ViaFriction, der GripTester und das SKM-Messsystem. Um Vergleichswerte mit dem Standardbewertungsverfahren herleiten zu können, wurden drei verschiedene Markierungsmaterialien (Farbe, Kaltplastik und Folie) mit verschiedenen Griffigkeitsstufen auf einer Teststrecke appliziert und anschließend mit den kontinuierlichen Messsystemen sowie dem SRT-Pendelgerät hinsichtlich der Griffigkeit bewertet. Hierbei konnte eine Griffigkeitsspanne von 35 bis 75 SRT-Einheiten realisiert werden. Als Ausgangspunkt der Untersuchungen dienten Vorversuche, die die erforderlichen Randbedingungen für eine kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen definierten und die Grundlage für die anschließenden Hauptversuche bildeten. Betrachtet wurden hierbei der Einfluss der Markierungsbreite, der Messgeschwindigkeit sowie der Markierungsart (durchgängig oder nicht-durchgängig) auf die sogenannte "Erfassungsgüte", d. h. die Qualität der Markierungsüberfahrt, der kontinuierlichen Verfahren ViaFriction und GripTester. Von einem Einsatz des SKM-Messfahrzeuges im Rahmen der Vorversuche wurde in Abstimmung mit dem Auftraggeber abgesehen. Die Ergebnisse der Vorversuche zeigten, dass sowohl bei dem ViaFriction als auch bei dem GripTester die Qualität der Messungen durch die gleichen Faktoren beeinflusst wird. Demgemäß wurde ersichtlich, dass die Erfassungsgüte der Messungen von der Markierungsbreite abhängt. Eine Abhängigkeit von der Messgeschwindigkeit konnte im Rahmen der Vorversuche nicht nachgewiesen werden. Dies konnte allerdings in weitergehenden Untersuchungen auf einer längeren Messstrecke im Rahmen der späteren Hauptversuche nachgewiesen werden. Weiterhin wurde ersichtlich, dass gültige Messungen auf nicht-durchgängigen Fahrbahnmarkierungen unter Berücksichtigung notwendiger Übergangsbereiche beim Übergang zwischen Straßenoberfläche und Fahrbahnmarkierung und der Aufzeichnungsfrequenz der Messverfahren nicht bzw. lediglich bei reduzierter Messgeschwindigkeit realisiert werden konnten. Im Rahmen der Hauptversuche konnten anhand von Vergleichsuntersuchungen mit dem SRT-Pendelverfahren und den drei kontinuierlich messenden Verfahren (ViaFriction, GripTester und SKM) Vergleichswerte für die Einhaltung der Mindestgriffigkeit von 45 SRT-Einheiten gemäß ZTV M 02 bzw. 50 SRT-Einheiten als "Übergabewert" gemäß dem Diskussionspapier "Leitfaden funktionale Anforderungen an Fahrbahnmarkierungen" [FASA 2010/Juni; 2010] hergeleitet werden. Dies bildet die Grundlage für eine "mitschwimmende" Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen unter Verkehr. Weiterhin wurden für jedes kontinuierlich messende Verfahren und für jede Messgeschwindigkeit "μ-Vertrauensbereiche", "μ-Unschärfebereiche" und "μ-Verwerfungsbereiche" unter Berücksichtigung der Messabweichungen der Verfahren definiert. Hierdurch ließe sich zukünftig der Umfang notwendiger SRT-Messungen für die Bewertung des Griffigkeitszustandes von Fahrbahnmarkierungen auf ein Minimum reduzieren. Lediglich im "Unschärfebereich" sind ergänzende SRT-Messungen durchzuführen, um die Aussagen der kontinuierlichen Messungen zu präzisieren. Im Vertrauens- oder Verwerfungsbereich sind demgegenüber derartige ergänzende Messungen nicht erforderlich. Als Ergebnis der jetzigen Untersuchungen ist zusammenfassend festzuhalten, dass sich die in die Untersuchungen einbezogenen kontinuierlichen Messsysteme grundsätzlich für die kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen als geeignet erwiesen haben. Dennoch wird zum jetzigen Zeitpunkt empfohlen, die kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen nicht allein für die Griffigkeitsbewertung von Markierungen in der Praxis heranzuziehen, sondern ergänzend zu dem SRT-Pendelverfahren einzusetzen. Vielmehr wird dazu geraten, vorab die zugrunde liegende Datenbasis auszuweiten, indem weitere Markierungsmaterialien sowie zusätzliche Griffigkeitsstufen betrachtet werden. Im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von Strukturmarkierungen oder Agglomeraten erscheint auch die Bewertung der Griffigkeit von derartigen Fahrbahnmarkierungen mit kontinuierlich messenden Verfahren als sinnvoll.
Die Erhaltung des Brückenbestandes des Bundes hat hohe Priorität, um eine uneingeschränkte Mobilität im Bundesfernstraßennetz gewährleisten zu können. Die Planung des Einsatzes finanzieller Mittel erfordert unter anderem eine genaue Kenntnis des Zustandes der jeweiligen Brückenbauwerke. Die Bauwerksprüfung erfolgt derzeit "handnah" in festen Intervallen mit einem nach DIN 1076:1999-11 festgelegten Prüfungsumfang. Man spricht von einem zustands- bzw. schadensbasierten Erhaltungsmanagement. Das derzeitige Verfahren beschreibt den IST-Zustand ohne detaillierte Rückschlüsse auf die Entstehung von Schäden zu liefern. Strukturelle Abhängigkeiten bzw. gegenseitige Beeinflussung von Schädigungsmechanismen werden bisher nicht berücksichtigt. Das Ziel des Themenschwerpunktes "intelligente Bauwerke" ist daher, ein verbessertes Konzept für herausragende, bedeutende Brücken zu entwickeln. Von der reinen Datensammlung soll ein Übergang zu einem Brückenmodell erfolgen, welches Informationen direkt weiterverarbeiten kann. Im Rahmen dieses Projekts wird ein Systemmodell entwickelt, welches sowohl strukturelle Abhängigkeiten als auch Interaktionen zwischen Schädigungen berücksichtigt. Das Modell fungiert nicht als "Black-Box", sondern erlaubt es, Rückschlüsse auf die Schadensursachen zu ziehen sowie Informationen über die Relevanz der Schäden bzw. deren Wirkungen auf die einzelnen Bauteile und das Gesamtsystem zu erhalten. Ein neuer Modellierungsansatz für die Bauwerksprüfung und Zustandsbewertung für Brückenbauwerke wurde entwickelt, der so genannte Einflussbaum. Der Einflussbaum ermöglicht eine detaillierte Abbildung von Schädigungsmechanismen durch die Einführung flexibler Logischer Verknüpfungen. Im Gegensatz zu reinen Boole'schen Verknüpfungen herkömmlicher Modellierungsmethoden kann dieses Element auf verschiedene Arten die komplexen Zusammenhänge des Einflusses von Schäden abbilden. Die Verknüpfungen können frei definierte Gleichungen bzw. Vorschriften beinhalten. Auf diese Weise können sowohl einfache grenzwertbasierte als auch vollprobabilistische (zuverlässigkeitsbasierte) Zustandsbewertungen abgebildet werden. Der konzipierte Einflussbaum besteht aus drei Modellebenen: der Strukturebene, der Ebene der Schadensbilder und der Parameterebene. Im Zuge des Ausarbeitens eines Einflussbaumes wird das Bauwerk in einzelne Bauteile strukturiert zerlegt und die entstehenden Elemente hierarchisch angeordnet. Die einzelnen Elemente geben auf einer zugeordneten Skale ihren Zustand aus. Eine Nachverfolgbarkeit verschiedener Einflüsse ist somit gegeben. Für die Beschreibung aller Ebenen des Einflussbaums kommt die grafische Notationssprache Systems Modeling Language (SysML) zum Einsatz. SysML ermöglicht die Modularisierung benutzerdefinierter Strukturteile des Einflussbaums. Die Module können in das Gesamtmodell unkompliziert eingefügt werden. Der Modellierungsprozess wird dadurch stark beschleunigt. Das Hauptergebnis des Projekts FE 15.038 ist ein neues, modellbasiertes Bauwerkszustandsermittlungssystem (Einflussbaum), welches die Berechnung des Zustands nicht nur für das Gesamttragwerk, sondern auch für dessen einzelne Komponenten ermöglicht. Mithilfe des Einflussbaums können zum einen bestehende Schädigungen modelliert und zum anderen Schädigungsabläufe simuliert werden. Der Einflussbaum kann somit im Rahmen der Zustandsbewertung von Bauwerken eingesetzt werden und darüber hinaus als Prognosetool zur Ermittlung des künftigen Bauwerkszustands herangezogen werden. In der Planungsphase ermöglicht das Systemmodell mit einer Parameterstudie kritische Bauteilkomponenten, sog. HotSpots, zu lokalisieren. Die gewonnen Erkenntnisse können als Entscheidungshilfe für die Platzierung von Sensorik dienen. Im Vergleich der neuen systemmodell-basierten Methode und einer herkömmlichen Bauwerksbewertung liegt der Hauptunterschied darin, dass eine Systemanalyse mit einem Einflussbaum den zugrundeliegenden Schädigungsmechanismus aufzeigt. Es werden detailliert die Eingangsparameter für Schädigungen, die jeweiligen vorherrschenden Schädigungsprozesse und die betroffenen strukturellen Komponenten ermittelt. Dies trägt zu einem tieferen Verständnis der Zustandsentwicklung von Bauwerken bei und ermöglicht einerseits eine realitätsnahe Zustandsbeurteilung und andererseits auch eine Berücksichtigung des Erkenntnisgewinns in der Planung von Neubauten hinsichtlich potentieller Schwachstellen bzw. eines effektiven Einsatzes von Monitoringkonzepten.
Die Prüfeinrichtung Wehner/Schulze der zweiten Generation, damit ist der Nachbau der von WEHNER und SCHULZE gebauten Berliner Maschine ab dem Jahr 2002 gemeint, wird inzwischen in einigen europäischen Ländern eingesetzt. Die Gerätebeschreibung und die Prognoseprüfung für Asphaltoberflächen sollen nun in das europäische Regelwerk übernommen werden. Ein Entwurf für die EN 12697-49 wird derzeit bearbeitet. Obwohl die Prüfeinrichtung derzeit nur von dem Prüfgerätehersteller hergestellt und vertrieben wird, ist die Festlegung von Maschinenparametern und Toleranzen bei der Beschreibung der Prüfeinrichtung nicht unproblematisch. Viele Parameter können durch die maschinenbautechnische Seite beschrieben werden, bspw. Maßtoleranzen der Bauteile, andere werden allerdings erst durch die vielfache Anwendung definiert. Als Beispiel sei die Temperaturverteilung des Wasser-Quarzmehl-Gemisches genannt: Es wurde eine maximale Temperatur definiert, die durch ein Kühlsystem kontrolliert wird. Die tatsächliche Temperaturverteilung unterhalb der maximalen Temperatur und die Toleranzen ergeben sich allerdings erst durch den Messbetrieb und die Laborbedingungen selbst. Um die bei der BASt gewonnenen Erfahrungen mit der Prüfeinrichtung Wehner/Schulze systematisch auszuwerten und festzuhalten, wurden die neben der Prüfgröße μPWS aufgezeichneten Daten ausgewertet. Es wurde zudem ein Vorschlag ausgearbeitet, der dem Bediener der Prüfeinrichtung online die Einhaltung der erforderlichen Parameter anzeigt. Hinsichtlich der Präzision und Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse wird in den zuständigen Fachgremien diskutiert. Hintergrund ist vor allem ein teilweise unterschiedlicher Ausbaustand der Prüfeinrichtungen (wobei die Modifikationen in der Regel die Bedienbarkeit betreffen) sowie die nur eingeschränkten Möglichkeiten, die Prüfeinrichtung auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen. Für die Überprüfung der Messeinrichtung werden regelmäßig Messungen auf einer texturierten Glasplatte durchgeführt. Für die Überprüfung der Poliereinrichtung existiert jedoch keine Prüfoberfläche. Im vorliegenden Projekt wurde daher die Möglichkeit des Einsatzes von Schleifpapieren als Kontrollmedium untersucht.
Ziel des Projektes ist ein Konzept und ein an einem Beispiel umgesetztes technisches Equipment, welches eine Ermittlung von Einwirkungen auf Brücken, Widerstand und Zustand der Brücken in Echtzeit ermöglicht und gleichzeitig Datenlieferant für Verkehrszählungen und Achslastermittlungen ist. Technische Basis für die Datenerfassung der Verkehrsmengen und deren einzelnen Fahrzeuge ist der Einsatz von Traffic-Sensoren der Firma AVK GmbH und technische Basis für die Datenerfassung der Achslasten und der brückenspezifischen Kenngrößen ist eine konventionelle Messtechnik von Wegaufnehmern, Dehnmessstreifen und Beschleunigungssensoren. Für die praktische Anwendung der genannten beiden unabhängigen Messsysteme wurden während des Projektes an einer Testbrücke Erfahrungen gesammelt. Diese werden gegenwärtig genutzt, um ein System, in dem Datenerfassung, Weiterverarbeitung und Ergebnisbereitstellung auf einer einheitlichen Basis erfolgen, zu realisieren. Schwerpunkt wird neben der Weiterentwicklung der Algorithmen zur Verkehrserfassung und Bauwerkszustandsbewertung das Postprocessing werden, also die Bereitstellung der Daten in verteilten Umgebungen (webbasiert, Client-Server-Anwendungen), zur Zusammenarbeit z. B. mit den Straßenbauverwaltungen. Auf der Grundlage der gemessenen Daten und am mechanischen Modell ermittelten Daten werden die Algorithmen zur Achslasterkennung und der Zustandsdaten der Brücke entwickelt, die hier nur als Prototypen beschrieben werden und einer steten Entwicklung unterliegen. Sowohl aus den gemessenen Daten als auch aus der Interaktion von Messung und Simulation werden unter Anwendung statistischer Methoden charakteristische Werte und Ziellastniveaus abgeleitet. Ein stets mitlaufendes Auswerteregime optimiert ein Grundzeitintervall der Messungen hinsichtlich der Aussagequalität. An einer Testbrücke wurden die einzelnen Komponenten des Systems in der praktischen Anwendung überprüft und weiterentwickelt. Es wurden Folgerungen für die Anforderungen an die Messhardware, Software und die Auswertealgorithmen für einen weitergehenden professionellen Einsatz abgeleitet. Eine angezielte Echtzeitauswertung konnte bisher zwar installiert, aber noch nicht praktisch erprobt werden. Dies wird im Zusammenhang mit der weiteren Softwareentwicklung vorgesehen. Am Projektende liegt ein einsatzfähiges Equipment mit den entsprechenden Auswertemodulen vor, jedoch muss dieses erweitert und professionalisiert werden.