Neben den Herausforderungen der Digitalisierung und den sich daraus ergebenden Chancen im Verkehrssektor, rücken aktuell die Themengebiete Ressourcenknappheit, Klimawandel und Klimaschutz in den Vordergrund. Im Bereich des Straßenbaus sind insbesondere die Kriterien „Produkt- und Prozessqualität“ in Verbindung mit den LZP „Planung und Realisierung“ anzuführen, da in diesen beiden Phasen die Qualität bzw. die Nachhaltigkeit des Straßenoberbaus maßgeblich geprägt wird. In Bezug auf die Nachhaltigkeit kann der Straßenoberfläche faktisch eine Schlüsselrolle zugeschrieben werden. Für die ganzheitliche Bewertung der Qualität im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit von Straßenoberflächen wurde ein vorstellbares Bewertungsmodell entwickelt. Die Performances Griffigkeit, Ebenheit, Geräuschpegel und Rollwiderstand wurden in Anlehnung an das europäische Reifenlabel sowie aufgrund ihrer signifikanten Wirkung auf die fünf Aspekte der Nachhaltigkeit gewählt und daher nahezu gleich gewichtet. Im Bereich des Betonstraßenbaus kann dieses Modell beispielweise dazu dienen, eine ganzheitliche Bewertung von Grindingtexturen vornehmen zu können. So wird derzeit eine Vielzahl verschiedener Texturen der Generation „Texturgrinding“ (Typ S und Typ S+) auf Bundesautobahnen erprobt. Dabei wird primär das Ziel verfolgt, diese zeitnah als alternative Standardtexturen für den Betonstraßenbau einzuführen. Die nachfolgende Generation (Typ A und Typ A+) verfolgt u. a. die gezielte Texturierung für eine performanceorientierte Oberflächengestaltung. In einer nächsten Texturgeneration wäre somit die Herstellung von High Performance Road Surfaces (HPRS) möglich. Das Label besitzt die Aufgabe, den Nutzer beim Kauf über die Kriterien Rollwiderstand, Nasshaftung und Geräuschemission im Zusammenhang mit einer höheren Fahrsicherheit, weniger Umweltverschmutzung und weniger Kraftstoffverbrauch hinreichend zu informieren.

Ziel der Forschungsarbeiten zum Thema Durchsickerung von Straßenböschungen ist es, ausgewogene Beurteilungskriterien für einen umwelteffizienten und zugleich ökonomischen Einsatz von Ersatzbaustoffen und Bodenmaterial zu schaffen. Durch eine belastbare Datengrundlage zur Erfassung des Wasserhaushaltes des gesamten Bauwerkes können Instrumente entwickelt werden, um die Wirksamkeit der unterschiedlichen technischen Sicherungsmaßnahmen zu beurteilen. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgt die Bundesanstalt für Straßenwesen verschiedene Projektansätze zum Thema Durchsickerung von Straßenböschungen. Jeder Projektansatz hat seine Stärken und Schwächen. Durch großmaßstäbliche Versuche können die realen Verhältnisse gut wiedergegeben werden. Solche Versuche sind jedoch personalintensiv und langwierig. Schneller und preisgünstiger sind Modellrechnungen. Die Qualität der Berechnungen hängt aber stark von der Qualität der gewählten Parameter ab. Durch inverse Modellierung müssen die Eingabeparameter der Programme zur Modellrechnung an die Realität angepasst werden. Die realen Bedingungen werden am besten durch ein Pilotprojekt an einem realen Versuchsdamm wiedergegeben. Diese Versuche sind sehr aufwendig und sehr kostenintensiv, aber zur Validierung der Modellrechnung und der großmaßstäblichen Versuche erforderlich. In dem Betrag wird beschrieben, welche großmaßstäblichen Versuche durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) durchgeführt wurden und wie sie von Anfang an durch Simulationsrechnungen begleitet wurden.

Das Bundesfernstraßennetz besitzt aufgrund der zentralen Lage Deutschlands eine sehr hohe Bedeutung für die gesamte Verkehrsabwicklung in Europa. Mehr als die Hälfte der Jahresfahrleistung der Kraftfahrzeuge wird in Deutschland über das Bundesfernstraßennetz abgewickelt, fast ein Drittel allein über das Bundesautobahnnetz. Um die Leistungsfähigkeit der Straßeninfrastruktur unter Einsatz der vorhandenen Finanzmittel langfristig sicherstellen zu können, bedarf es geeigneter Instrumente, die den aktuellen Straßenzustand realistisch abbilden und dessen Entwicklung verlässlich prognostizieren. Der Straßenzustand muss unter Berücksichtigung vorherrschender Randbedingungen sowie zur Verfügung stehender Handlungsoptionen mit ihren Auswirkungen auf Nutzen und Kosten bewertet werden können. Eine wichtige Grundlage dafür sind die „Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen“, Ausgabe 2001 (RPE-Stra 01). Die elementare Voraussetzung aller Prognose-, Analyse- und Bewertungsverfahren stellt eine umfassende Datenbasis dar, welche die grundlegenden Informationen über die Straßeninfrastruktur präzise und aktuell vorhält. Es gibt in Deutschland bereits seit vielen Jahren Datenbanksysteme und IT-Instrumente, um vielfältige Aufgaben im Bereich der Straßeninfrastruktur zu bearbeiten und zu steuern. Daten der Infrastruktur werden regelmäßig erhoben und in verschiedenen Datenbanksystemen hinterlegt und verwaltet. Für eine Vielzahl infrastrukturpolitischer Fragestellungen müssen diese Daten jedoch unter hohem Arbeits- und Zeitaufwand explizit zusammengestellt und analysiert werden. Hier gilt es, entsprechende Schnittstellen und Tools zu schaffen, um diese Daten ohne diesen großen Aufwand verknüpfen und für ein Erhaltungsmanagement nutzen zu können.

Zunehmende Belastungen insbesondere der Bundesstraßen durch Schwerverkehr und Witterungsextreme führen dazu, dass viele Straßenabschnitte vor Ablauf der geplanten Nutzungsdauer erneuert werden müssen. Hinzu kommt die Herausforderung der Beseitigung von Investitionsstaus, das heißt die Erneuerung von Straßenabschnitten, deren substanzieller Zustand durch Überschreiten der geplanten Nutzungsdauer nicht mehr wirtschaftlich ist. Insbesondere bei extremen Witterungsbedingungen zeigen sich unter Umständen die Schwächen der verschiedenen Bauweisen. So kann es bei hohen Temperaturen und Stop-and-go-Verkehr bei Asphaltbauweisen zur erhöhten Spurrinnenbildung oder zur Schädigung der Längsnähte kommen. In der Betonbauweise können unter Umständen Hitzeschäden auftreten, wenn größere Imperfektionen – die direkt aus der Herstellung oder mangelnder/fehlerhafter Erhaltung resultieren – vorliegen. Aufgrund außergewöhnlicher klimatischer Situationen (Hitzeperioden) im Jahr 2013 kam es insbesondere im Bundesland Bayern zu einem vermehrten Auftreten von Hitzeschäden. Deshalb wurde im gleichen Jahr eine „Expertengruppe Hitzeschäden“ gegründet, die aus Vertretern des BMVI, der BASt, der Straßenbauverwaltungen und externer Experten bestand. Ziel war es, die Ursachen und Mechanismen von Hitzeschäden zu eruieren, um geeignete Maßnahmen zu deren Vermeidung ergreifen zu können. In diesem Zusammenhang wurde eine spezielle Messstation entwickelt, um die Temperatur über den Betondeckenquerschnitt, die Fugenbewegungen und weitere relevante Klimadaten ermitteln zu können. In enger Zusammenarbeit mit dem Bund und den Ländern wurden bisher 15 derartige Stationen aufgebaut. Somit besteht die Möglichkeit, in der Praxis auftretende witterungsinduzierte Spannungszustände im Kontext mit den verschiedenen Bauweisen sowie den zunehmend auftretenden Witterungsextrema zu analysieren. Die genaue Kenntnis über den Temperaturverlauf im Betonquerschnitt und zur Fugenbewegung, im zeitlichen und örtlichen Kontext zu den Witterungsbedingungen ist notwendig, um das Spannungsniveau im Deckensystem ableiten und prognostizieren zu können. Zudem ist die Kenntnis über konstruktive und materialtechnische Parameter aus dem zu betrachtenden Straßenoberbau erforderlich. Um Aussagen zur zeitlichen Entwicklung des Verhaltens des Plattensystems im Lebenszyklus treffen zu können, ist die kontinuierliche Erfassung, Speicherung und Analyse relevanter Daten von Bedeutung. Für die temporäre Spannungsprognose (z. B. über den Zeitraum einer Hitzeperiode) ist jedoch eine Analyse der Ausgangsdaten innerhalb weniger Stunden notwendig, um entsprechende Handlungsempfehlungen (z. B. Einrichtung von Tempolimits) treffen zu können. Durch die Verknüpfung mit weiteren Daten können ferner Aussagen zur Entwicklung wichtiger zeitlich veränderlicher Parameter über den Nutzungszeitraum gewonnen werden.

Der Autor beleuchtet die aktuelle Situation am Arbeitsmarkt und die universitäre Ausbildung. Zum einen stehen, da 45% der Bauingenieure älter als 50 Jahre sind, Unternehmen und der öffentliche Dienst im Wettbewerb um gut ausgebildete Absolventen. Zum anderen müssen Ausbildungsinhalte und der Ausbildungsstandard (Bachelor/Master) Schritt halten mit den anspruchsvoller werdenden Tätigkeiten. Erfordernisse, um die Attraktivität des Berufs des Straßenbauingenieurs zu verdeutlichen, werden aufgezeigt.

Sowohl im Bereich der invasiven, nicht zerstörungsfrei arbeitenden Methoden als auch bei den zerstörungsfrei und schnellfahrenden Techniken und Methoden ist in den letzten Jahren ein deutlicher Innovationsschub erkennbar. Mit diesen Methoden und Techniken wird das Ziel verfolgt, vergleichbare und hochwertige Substanzbewertungsverfahren sowohl fuer die Objekt- als auch die Netzebene aufzustellen. Der FGSV-Arbeitsausschuss "Substanzbewertung", seine Arbeitskreise, verschiedenste Forschungseinrichtungen und die BASt arbeiten gemeinsam daran, diese Methoden und Techniken zu evaluieren, zu standardisieren und auch neue Methoden und Techniken aufzustellen. Da die Fragestellungen der Substanzbewertung derzeit weltweit ein sehr beachtetes Thema darstellen, erfolgt die Bearbeitung oftmals im engen internationalen Austausch. Der Beitrag fasst den aktuellen Stand der Technik sowohl invasiv arbeitender Methoden als auch der zerstörungsfrei arbeitenden Methoden zusammen und zeigt, welche Potenziale und Grenzen hierbei noch zu bewerten sind. Des Weiteren wird ein Ausblick auf neue Methoden, Forschungsprojekte und Wissensdokumente gegeben.

Die Länderarbeitsgemeinschaften Bodenschutz (LABO), Abfall (LAGA) und Wasser (LAWA) haben im September 2005 das Bundesumweltministerium gebeten, bundeseinheitliche, rechtsverbindliche Anforderungen an die Verwertung von mineralischen Abfällen in technischen Bauwerken und in bodenähnlichen Anwendungen zu regeln. Die Umweltministerien der Länder haben in ihren Stellungnahmen zum 2. Arbeitsentwurf der Mantelverordnung Forderungen gestellt, bei deren Umsetzung der Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen im Verkehrswegebau stark eingeschränkt und unwirtschaftlich würde. Der Wille zur Schonung natürlicher Ressourcen ist nicht erkennbar. Anforderungen an Straßenbauwerke, an den Umweltschutz und an die Kreislaufwirtschaft konkurrieren in vielen Bereichen miteinander. Im Gesetzgebungsverfahren sind bisher trotz Gesprächen zwischen den Ressorts auf Arbeitsebene in grundlegenden Aspekten keine Einigung oder von allen tragbare Kompromisse erzielt worden. Der Verkehrswegebau ist Hauptabnehmer der Ersatzbaustoffe, geht mit großen Mengen des Primärbaustoffs "Boden" um, ist aber auch "Abfallerzeuger". In der Mantelverordnung werden Regelungen getroffen, die stark in die Belange des Straßenbaus eingreifen. Aus diesem Grund ist die Beteiligung der Straßenbauverwaltung erforderlich, um die bautechnische und bauvertragliche Kompetenz sicherzustellen, das Potenzial für Boden- und Grundwasserschutz auszuschöpfen und natürliche Ressourcen zu schonen. Die wichtigsten Aspekte zum umweltgerechten Einsatz von Boden und Ersatzbaustoffen aus der Sicht des Straßenbaus werden vorgestellt.

Sowohl im Bereich der invasiven, nicht zerstörungsfrei arbeitenden Methoden als auch bei den zerstörungsfrei und schnellfahrenden Techniken und Methoden ist in den letzten Jahren ein deutlicher Innovationsschub erkennbar. Mit diesen Methoden und Techniken wird das Ziel verfolgt, vergleichbare und hochwertige Substanzbewertungsverfahren sowohl für die Objekt- als auch die Netzebene aufzustellen. Der FGSV-Arbeitsausschuss "Substanzbewertung", seine Arbeitskreise, verschiedenste Forschungseinrichtungen und die BASt arbeiten gemeinsam daran, diese Methoden und Techniken zu evaluieren, zu standardisieren und auch neue Methoden und Techniken aufzustellen. Da die Fragestellungen der Substanzbewertung derzeit weltweit ein sehr beachtetes Thema darstellen, erfolgt die Bearbeitung oftmals im engen internationalen Austausch. Der Beitrag fasst den aktuellen Stand der Technik sowohl invasiv arbeitender Methoden als auch der zerstörungsfrei arbeitenden Methoden zusammen und zeigt, welche Potenziale und Grenzen hierbei noch zu bewerten sind. Des Weiteren wird ein Ausblick auf neue Methoden, Forschungsprojekte und Wissensdokumente gegeben.

Es existieren erhebliche Diskrepanzen zwischen labortechnischen, analytischen und Feld-Performance-Untersuchungen bezüglich der Entwicklung verschiedener Zustandsgrößen (Schädigungen) von Asphaltbefestigungen in Abhängigkeit von der Zeit. Es gibt mehrere Gründe, weshalb sich die im Labor ermittelten Funktionen zur Beschreibung der Schadensentwicklung nicht mit den realen Entwicklungen in Übereinstimmung bringen lassen. Gegenwärtige Asphalt-Performance-Modelle können die Eigenschaftsänderungen von Baustoffen und Asphaltschichten in Abhängigkeit von Zeit, Verkehrsbelastung und Klima in der Regel nicht genau beschreiben. Daher kann die Schadensentwicklung von Asphaltbefestigungen mit diesen Modellen nur bedingt prognostiziert werden. Alterungsbedingte Veränderungen der Asphalteigenschaften wurden bislang nicht in die Modellbildung mit einbezogen, sodass bislang keine inkrementellen Methoden zur Berücksichtigung der alterungsbedingten Änderung der Materialkenngrößen existierten. Eine Berechnung der Auswirkungen der Materialveränderung durch Alterung auf die Schädigungsmechanismen erfordert eine Modellierung auf der Basis von Zeitinkrementen. Um solche Zeitinkremente sinnvoll einsetzen zu können, ist die Kenntnis der Änderungen der Asphalteigenschaften in Abhängigkeit von der Zeit erforderlich. Der Beitrag stellt Forschungsergebnisse zur Entwicklung und Validierung einer neuen inkrementellen Methode für mechanische Schädigungsmodelle von Asphaltbefestigungen vor. Diese Methode kann die inkrementellen Veränderungen der mechanischen und Performance-Eigenschaften von Asphalt berücksichtigen und somit die daraus resultierende Reaktion über den Verlauf der Nutzungsdauer beschreiben, was einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung eines neuen rechnerischen Prognoseverfahrens für die Nutzungsdauer von Asphaltbefestigungen darstellt.

Anforderungen an Straßenbauwerke, an den Umweltschutz und an die Kreislaufwirtschaft konkurrieren in vielen Bereichen miteinander. Im Gesetzgebungsverfahren werden trotz Abstimmung zwischen den Ressorts in diesem Spannungsfeld in relevanten Aspekten nicht immer Einigung oder von allen Betroffenen tragbare Kompromisse erzielt. Diese Feststellung trifft auch auf die Verwertung sogenannter Ersatzbaustoffe zu. An einer "Verordnung über Anforderungen an den Einbau von mineralischen Ersatzbaustoffen in technischen Bauwerken" wird unter Federführung des Bundesumweltministeriums seit fast 10 Jahren gearbeitet. Die unterschiedlichen Interessen von Umweltseite, Wirtschaft und Anwendern bei der Verwertung von Bodenmaterial, RC-Baustoffen und industriellen Nebenprodukten liegen teilweise im Grundsätzlichen und teilweise im Detail. In dem Beitrag werden Verwertungswege und -lösungen im Straßenbau aufgezeigt, bei denen die im Straßenkörper vorhandenen Baustoffe zum Beispiel bei Erhaltungsmaßnahmen oder bei Maßnahmen zur grundhaften Erneuerung vor Ort wieder eingesetzt werden. Die Betroffenheit des Straßenbaus in dem oben genannten Spannungsfeld besteht aber insbesondere bei Maßnahmen mit Massenüberschuss oder -defizit, also bei der Abgabe von anstehenden Böden oder gebrauchten Baustoffen aus Straßenbauwerken beziehungsweise beim Einsatz von Bodenmaterial, RC-Baustoffen oder industriellen Nebenprodukten in Straßenbauwerken. Zum umweltgerechten Einsatz dieser Baustoffe im Straßenbau sind deshalb in den letzten Jahren vielfältige Forschungsaktivitäten durchgeführt worden oder laufen noch, weitere Untersuchungen sind geplant. Konzepte und Ziele dieser Aktivitäten werden vorgestellt.

Die Länderarbeitsgemeinschaften Bodenschutz (LABO), Abfall (LAGA) und Wasser (LAWA) haben im September 2005 das Bundesumweltministerium gebeten, bundeseinheitliche, rechtsverbindliche Anforderungen an die Verwertung von mineralischen Abfällen in technischen Bauwerken und in bodenähnlichen Anwendungen zu regeln. Die Umweltministerien der Länder haben in ihren Stellungnahmen zum 2. Arbeitsentwurf der Mantelverordnung Forderungen gestellt, bei deren Umsetzung der Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen im Verkehrswegebau stark eingeschränkt und unwirtschaftlich würde. Der Wille zur Schonung natürlicher Ressourcen ist nicht erkennbar. Anforderungen an Straßenbauwerke, an den Umweltschutz und an die Kreislaufwirtschaft konkurrieren in vielen Bereichen miteinander. Im Gesetzgebungsverfahren sind bisher trotz Gesprächen zwischen den Ressorts auf Arbeitsebene in grundlegenden Aspekten keine Einigung oder von Allen tragbare Kompromisse erzielt worden. Der Verkehrswegebau ist Hauptabnehmer der Ersatzbaustoffe, geht mit großen Mengen des Primärbaustoffs "Boden" um, ist aber auch "Abfallerzeuger". In der Mantelverordnung werden Regelungen getroffen, die stark in die Belange des Straßenbaus eingreifen. Aus diesem Grund ist die Beteiligung der Straßenbauverwaltung erforderlich, um die bautechnische und bauvertragliche Kompetenz sicher zu stellen, das Potenzial für Boden- und Grundwasserschutz auszuschöpfen und natürliche Ressourcen zu schonen. Die wichtigsten Aspekte zum umweltgerechten Einsatz von Boden und Ersatzbaustoffen aus der Sicht des Straßenbaus werden vorgestellt.

Die Europäischen Normen für Erdarbeiten werden im CEN/TC 396 "Earthworks" erarbeitet. Das Sekretariat des CEN/TC 396 wird vom französischen Normungsinstitut AFNOR gehalten. Die Normungsarbeit wird im DIN-Ausschuss NA 005-05-22 AA "Erdarbeiten (SpA zu CEN/TC 396), Gemeinschaftsausschuss mit FGSV GA 5.01" gespiegelt. Vertreter des Spiegelausschusses arbeiten in den verschiedenen Arbeitsgruppen (Working Groups (WG)) des CEN/TC 396 mit. In den Jahren 2009 und 2010 wurden die Gremien konstituiert und mit der Normungsarbeit begonnen, zunächst überwiegend durch die Zusammenstellung der vorhandenen Regelungen in den Mitgliedsstaaten (siehe auch Beitrag Vogel/Leister/Heyer zur Erd- und Grundbautagung 2013). Im November 2014 wurden vom CEN/TC 396 die Arbeitsaufträge ("work items") offiziell gestartet.

"Mobilität ist zentrale Voraussetzung für wirtschaftliches Wachstum, Beschäftigung und Teilhabe des Einzelnen am gesellschaftlichen Leben." Dieser Leitsatz des BMVI setzt eine intakte und funktionierende Infrastruktur voraus. Im Kontext mit dem Investitionshochlauf in den nächsten Jahren ist für das Bundesfernstraßennetz insbesondere ein netzbezogenes systematisches Vorgehen im Rahmen der Baulichen Erhaltung von Relevanz. Bei der Planung von Erneuerungsmaßnahmen ist dabei die Kenntnis über den Zustand der strukturellen Substanz und deren langfristige Entwicklung von zentraler Bedeutung. Nachfolgend wird ein Verfahren vorgestellt, das die mechanisch und statistisch abgesicherte Bewertung und Prognose der strukturellen Substanz von Betonfahrbahndecken ermöglicht. Zudem werden die Anwendung und das Vorgehen anhand eines Praxisbeispiels aufgezeigt.

Die Ermittlung einer voraussichtlichen Restnutzungsdauer von Verkehrsbefestigungen und somit der Abschätzung des Eingreifzeitpunktes für eine grundhafte Erneuerung ist ohne die Kenntnis der strukturellen Substanz nur sehr unzureichend zu bewerkstelligen. Mit Vorliegen des Entwurfes zu den "Richtlinien zur Bewertung der strukturellen Substanz des Oberbaus von Verkehrsflächen in Asphaltbauweise" (RSO Asphalt) ist zwar ein hierfür nutzbares Verfahren verfügbar, allerdings basiert dieses auf der Analyse von Laborversuchen an den aus Streckenabschnitten zu entnehmenden Bohrkernen, wodurch eine netzweite Anwendung nicht praktikabel ist. Um trotzdem einen umfassenden Einsatz zu ermöglichen und eine deutliche Verbesserung gegenüber bisherigen Verfahren herbeizuführen, können aber begründete Annahmen zu den Materialkennwerten getroffen werden. Alle weiteren Eingangsdaten des Verfahrens decken sich mit denen des bisherigen. Deren Vollständigkeit und Plausibilität muss zukünftig mehr Bedeutung zugemessen werden.

Die Straßeninfrastruktur sieht sich immer größer werdenden Herausforderungen gegenübergestellt. Das Netz der Bundesfernstraßen wird immer älter bei gleichzeitig weiterhin stark ansteigendem Güterverkehrsaufkommen. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, gilt es, eine dauerhafte Straßeninfrastruktur zur Verfügung zu stellen. Eine entscheidende Rolle wird dabei der bautechnischen und wirtschaftlichen Bewertung von Straßenbefestigungen zuteil, dabei ist der "Blick" in die Straßenkonstruktion selbst von maßgebender Bedeutung. "Was passiert in der Straße?", "Wie kann dies beschrieben werden?" sind dabei die Fragen, die es zu beantworten gilt. Über die Weiterentwicklung der bestehenden Mess-Sensorik eingebunden im Straßenaufbau sowie den Einsatz verschiedener möglichst zerstörungsfreier Messsysteme, zum Beispiel Georadarverfahren, sollen neue Ansätze verfolgt sowie Merkmale und Zustandsgrößen abgeleitet werden, die die strukturelle Substanz des Straßenaufbaus beschreiben. Darüber hinaus gilt es, neue Messverfahren sowie neue Ansätze zur Bewertung der strukturellen Substanz unter möglichst realistischen Umgebungsbedingungen zu erproben und zu validieren. Hierfür bieten sich großmaßstäbliche Untersuchungen unter zeitraffender Belastung an. Diese Möglichkeit bietet die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) in ihrer Modellstraße mit der neuen Belastungseinrichtung, dem Mobile Load Simulator MLS10. Aktuelle Forschungsaktivitäten zu den genannten Forschungsschwerpunkten leisten somit einen wichtigen Beitrag, um den Herausforderungen über die wirtschaftliche Erhaltung und über die Bereitstellung einer dauerhaften Straßeninfrastruktur zu begegnen.

Deutschland ist aufgrund seiner zentralen Lage eines der wichtigsten Transitländer im zusammenwachsenden Europa. Die Güter werden vor allem über die Straße verteilt und durch Deutschland transportiert. Für diese Funktion braucht es ein funktionstüchtiges und qualitativ hochwertiges Fernstraßennetz. Zuverlässige Kenntnisse über das spezifische Verhalten unter Verkehrsbelastung der jeweiligen Baustoffe und Konstruktion sind für eine Dimensionierung von Straßenaufbauten, aber auch zur Bewertung der strukturellen Substanz erforderlich. Neben Versuchen am jeweiligen Baustoff im Labor ist ein weiteres essenzielles Werkzeug die Untersuchung in Großversuchen. Dazu wurde an der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) eine instrumentierte Modellstraße mit Aufbauten gemäß den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO) im Maßstab 1:1 gebaut und der Mobile Load Simulator MLS10 für die zeitraffende Belastung mit rollendem Rad in Betrieb genommen. Heute und in Zukunft sollen neben Forschungen zur Substanzbewertung vor allem innovative Asphalt- und Betonbauweisen untersucht werden. In dem Beitrag werden erste Erfahrungen mit dem MLS10 auf einem instrumentierten Straßenaufbau im Rahmen eines Dauerbelastungsversuchs an der Modellstraße vorgestellt.

Für die rechnerische Dimensionierung der Betondecken im Oberbau von Verkehrsflächen für den Neubau sowie die Erneuerung nach RDO-Beton 09 ist die statische Spaltzugfestigkeit an der unteren beziehungsweise unteren und oberen Scheibe des Betonzylinders beziehungsweise Bohrkerns entsprechend der Vorgaben der AL Sp-Beton zu bestimmen. Aufgrund der unzureichenden Kenntnis der Präzision dieses Prüfverfahrens wurden mit einem breit aufgestellten Ringversuch die statistischen Kennwerte an Labor- und Bestandsbetonen unter Vergleichs- und Wiederholbedingungen auf der Grundlage des FGSV-Merkblatts über die statistische Auswertung von Prüfergebnissen ermittelt. Für eine möglichst gute statistische Absicherung nahmen an dem Ringversuch dreizehn erfahrene Prüfstellen teil. Zur Abdeckung des vielschichtigen Einsatzes des Prüfverfahrens erfolgte der Ringversuch an acht Prüflosen. Dabei berücksichtigen einerseits die Prüflose 1 und 2 mit den im Transportbetonwerk hergestellten Betonzylindern die Erst-/Eignungsprüfung und das darauf aufbauende Prüflos 3 mit Bohrkernen aus einer im Feldversuch hergestellten Fahrbahnplatte mit gleicher Betonrezeptur die Übereinstimmungskontrolle bei Neubaumaßnahmen. Andererseits findet der Einsatz des Prüfverfahrens bei der Restsubstanzbewertung von Betonfahrbahnplatten bei den Prüflosen 4 bis 7 mit den Bohrkernen aus vier in Waschbetonbauweise ausgeführten Fahrbahnplatten Berücksichtigung. Das zusätzlich aufgenommene Prüflos 8 mit einem Labormörtel dient der Herausarbeitung des Materialeinflusses auf die Präzision der Spaltzugfestigkeitsprüfung. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Präzision der in der AL Sp-Beton beschriebenen Spaltzugfestigkeitsprüfung mit einem Variationskoeffizienten von weniger als 10 % unter Wiederhol- und Vergleichsbedingungen hinreichend genau ist. Der geringe Unterschied zwischen den Variationskoeffizienten unter Wiederhol- und Vergleichsbedingungen lässt zusätzlich den Schluss zu, dass der Einfluss des unterschiedlichen Personals und der verschiedenartigen Prüftechniken bei den einzelnen Prüfstellen relativ gering ist. Die im Rahmen des Ringversuchs gewonnenen Erkenntnisse haben bereits partiell Eingang in die Normung gefunden.

Die Kenntnis über den tatsächlichen strukturellen Zustand einer Asphaltbefestigung wird im Hinblick der stets steigenden Verkehrsbelastung und für eine qualifizierte Erhaltungsplanung immer wichtiger. In dem vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher darin besteht, zu einem beliebigem Zeitpunkt anhand von versuchstechnisch ermittelten Asphaltkennwerten und aufbauend auf diesen Ergebnissen die Restnutzungsdauer einer Asphaltbefestigung zu prognostizieren. Hierfür wurden aus bestehenden Asphaltbefestigungen, welche bereits langjährig unter Verkehr liegen, Asphaltproben entnommen und deren asphaltspezifischen Eigenschaften wie die Steifigkeit und die Ermüdungsbeständigkeit versuchstechnisch bestimmt. Mit diesen Ergebnissen der Asphaltuntersuchungen im Labor und zusammen mit einem Prognoseverfahren in Anlehnung an die RDO Asphalt (FGSV 2009) besteht die Möglichkeit, Aussagen zu den voraussichtlichen Restnutzungsdauern von Asphaltbefestigungen geben zu können. Für die Optimierung dieser Vorgehensweise zur Prognose von Restnutzungsdauern wurde zu verschiedenen Zeitpunkten der gesamte Asphaltoberbau der Asphaltbefestigungen untersucht.

Für eine fachgerechte Ausführung des Ersatzes oder Teilersatzes von Betonplatten erfordern konventionelle Methoden ein relativ großes Zeitfenster, da die Verkehrsfreigabe ein Erreichen der erforderlichen Materialfestigkeit voraussetzt. Bei akutem Handlungsbedarf wird daher häufig eine temporäre Instandsetzung mit Asphalt vorgenommen. Seit 2012 werden Einsatzmöglichkeiten und -grenzen eines modularen Schnellreparatursystems für partiell geschädigte Betonfahrbahndecken untersucht. Dabei werden industriell vorgefertigte Betonteile in ihren Abmessungen individuell an den Schadensumfang angepasst und eingesetzt. Wichtige Aspekte stellen dabei die präzise Entfernung des geschädigten Altbetons aus der Fahrbahndecke und eine stabile Einbindung und Bettung des eingesetzten Fertigteils in den vorhandenen Straßenaufbau dar. In einem ersten Schritt wurden theoretische und technische Grundlagen erarbeitet sowie die praktische Anwendung in Orientierungsversuchen erprobt. Im Fokus der durchgeführten Untersuchungen stand die Findung der Fertigteilgeometrie im Kontext mit der Instandhaltung/Instandsetzung von geschädigten Plattenecken beziehungsweise Fugenkreuzen. Zudem wurden die Untersuchungen messtechnisch begleitet, um erste allgemeine Aussagen zur Dauerhaftigkeit zu erlangen. Aufbauend auf den gesammelten Erfahrungen erfolgte in einem zweiten Schritt die Optimierung und Weiterentwicklung des Systems. Dies betrifft im Speziellen die Schneidtechnologie zur Herstellung der verfahrensbedingt benötigten Aussparungen. Im Ergebnis entstanden spezielle Arbeitsgeräte, die eine Instandsetzung geschädigter Plattenbereiche mit kreisrunden Betonfertigteilen ermöglichen. Die Praxistauglichkeit wird gegenwärtig in ersten Anwendungen untersucht.

Bankette dienen im Wesentlichen der Verkehrssicherheit und dem Schadstoffrückhalt. Sie müssen dauerhaft standfest sein, damit abkommende Fahrzeuge, insbesondere schwere Lkw, nicht einsinken und verunfallen. Zum Grundwasserschutz müssen sie aber auch die Schadstoffe aus dem Straßenabfluss, der im Bankett versickert, zurückhalten. Der Schadstoffrückhalt im Bankett erfolgt vorwiegend durch mechanische Filtration. Diese wird vor allem durch die sandigen und schluffigen Kornfraktionen im Bankettmaterial bewirkt. Ist ihr Anteil aber zu hoch, nehmen die Standfestigkeit und die Tragfähigkeit ab. Es gilt, diese gegenläufigen Anforderungen an die Zusammensetzung von Bankettmaterial zu optimieren. Die Untersuchungsansätze und erste Ergebnisse der dazu beauftragten Forschung werden im Beitrag vorgestellt. Mit den Feinpartikeln aus dem Straßenabfluss und der Vegetation "wachsen" Bankette im Laufe der Jahre auf. Damit der Straßenabfluss nicht behindert wird und Aquaplaning auftritt, müssen Bankette regelmäßig geschält werden. Das bei dieser Reprofilierung anfallende Bankettschälgut ist grundsätzlich als Abfall einzustufen. Die dadurch bedingten Einschränkungen bei der Verwendung oder Verwertung sind in der "Richtlinie zum Umgang mit Bankettschälgut" beschrieben. Die dort aufgezeigten Möglichkeiten werden vorgestellt. Wenn das Bankettschälgut nicht innerhalb des Straßenbauwerks verbleiben kann, sollte es im Sinne der Ressourcenschonung verwertet werden. Bankettschälgut besteht zu circa 90 Masse-Prozent aus mineralischen Bestandteilen, die wieder für Bauzwecke genutzt werden können, wenn es durch eine geeignete Aufbereitung gelingt, die überwiegend pflanzlichen Anteile (Mähgutreste und Wurzeln) deutlich zu reduzieren. Aus einer Forschungsarbeit zu Kosten und Nutzen der Aufbereitung von Bankettschälgut werden der derzeitige Stand dargestellt und Perspektiven für eine werterhaltende Nutzung von Bankettschälgut aufgezeigt.

Mit dem Beitrag soll ein Überblick zum aktuellen Bearbeitungsstand der ZTV Ew-StB vermittelt werden. Insbesondere soll auf Neuerungen und Veränderungen hingewiesen und diese inhaltlich kurz beleuchtet werden. Hervorzuheben ist, dass das Regelwerk um die grabenlose Kanalsanierung erweitert wurde und zulässige Abweichungen beim Bau von Entwässerungseinrichtungen geändert wurden. Nach ca. 4 Jahren ist die Überarbeitung und Abstimmung nunmehr weitgehend abgeschlossen.

Die Reduzierung des Straßenverkehrslärms ist in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus der Forschungsaktivitäten gerückt. Laut einer Studie des Umweltbundesamts fühlen sich in Deutschland circa 60 % der Bevölkerung durch den Straßenverkehrslärm belästigt. Diese Zahl ist seit vielen Jahren konstant. Ein Grund dafür sind die steigenden Verkehrsmengen. Neben den bekannten gesundheitlichen Beeinträchtigungen wurden in den letzten Jahren auch zunehmend negative Auswirkungen des Verkehrslärms auf die Stadtentwicklung beobachtet. Die Bundesanstalt für Straßenwesen koordiniert seit über 10 Jahren die durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Verbundprojekte "Leiser Straßenverkehr". Partner aus Industrie und Forschung verfolgen das gemeinsame Ziel, effektive Lösungen für eine Lärmreduzierung zu erarbeiten. In den letzten Jahren ist es gelungen, die Wirkmechanismen der Lärmentstehung im Zusammenspiel Reifen-Fahrbahn detailliert zu beschreiben und Anforderungen für eine dauerhafte Lärmreduzierung zu formulieren. In der Straßenbautechnik wurden Regelbauweisen lärmtechnisch optimiert und neue Bauweisen entwickelt. Zusammen mit Projektpartnern konnte die Firma Continental Reifen Deutschland GmbH Pkw- und Lkw-Reifen akustisch optimieren. Ein zentrales Ziel im Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3 ist die Weiterentwicklung eines Simulationsmodells, um künftig unter Berücksichtigung verschiedener Einflussgrößen aus Reifen und Fahrbahn Geräuschprognosen zu ermöglichen.

Ungefähr 20 Jahre nach der Einführung der Bauproduktenrichtlinie (Richtlinie 89/106/EWG, BauPR) wurde im April 2011 im Amtsblatt der Europäischen Union das Nachfolgewerk, die Verordnung (EU) Nummer 305/2011 (Bauproduktenverordnung, BauPVO), veröffentlicht. Zielsetzung der Überarbeitung war der Wunsch nach Klarstellung, nach Erleichterungen für Kleinere und Mittlere Unternehmen bei der Anwendung, aber insbesondere der Wunsch nach mehr Vertrauen in die CE-Kennzeichnung. Mit der Herausgabe einer unmittelbar verbindlichen Verordnung hat die Europäische Kommission den Stellenwert dieses Dokuments verdeutlicht und wirkt damit zugleich auf eine einheitliche Anwendung im europäischen Wirtschaftsraum hin. Darüber hinaus enthält die BauPVO im Detail eine Vielzahl von Änderungen gegenüber der BauPR, sodass eine zweistufige Einführung mit einer vollständigen Wirksamkeit aller Artikel der BauPVO zum 01. Juli 2013 vorgesehen ist, um den Wirtschaftsakteuren eine Frist zur Vorbereitung und Umstellung zu gewähren. Bestehende harmonisierte Normen für Bauprodukte haben auch nach dem 1.7.2013 weiterhin Bestand und müssen erst im Zuge der turnusmäßigen Überarbeitung an die Vorgaben der BauPVO angepasst werden. Unabhängig davon sind die Hersteller von Bauprodukten verpflichtet, anstelle des Konformitätsnachweises eine Leistungserklärung abzugeben. Diese kann auf der Basis der vorhandenen Dokumentation, z.B. der Erstprüfung erstellt werden.

Die Straßenverkehrsinfrastruktur und der Straßenverkehr müssen sich künftig vielen Herausforderungen stellen. Zu nennen sind hier die Globalisierung, die Nachhaltigkeit, der Anstieg des Güterverkehrs und der technologische, demografische und klimatische Wandel. Die Straßenverkehrsinfrastruktur und der Straßenverkehr müssen sich den prognostizierten und projizierten Veränderungen anpassen. Die BASt betreut in ihrer Strategie "Anpassung der Straßenverkehrsinfrastruktur an den Klimawandel (AdSVIS)" bereits mehr als ein Dutzend Projekte. Diese Strategie soll dazu beitragen, die Verwundbarkeit gegenüber den Folgen des Klimawandels zu mindern bzw. eine leistungsfähige Straßenverkehrsinfrastruktur zu erhalten. Hierfür entscheidend sind nicht nur die durchschnittlichen Änderungen von klimatischen Parametern, sondern mehr noch das Auftreten von Extremwetterereignissen. Geringe Änderungen bei den Mittelwerten können sich aber in hohen Zunahmen bei der statistischen Verteilung der Extremwerte wie z. B. Hitzeperioden, Starkregen, Sturmböen äußern. Der zentrale Punkt der Anpassungsstrategie ist die Risikoanalyse wichtiger Güter- und Transitverkehrsachsen unter Einbeziehung von Seehäfen. Das Ziel dieses Projektes ist die Identifikation, Analyse und Bewertung der Risiken aus den projizierten Klimaänderungen für ausgewählte Streckenabschnitte im deutschen Teil des TEN-T (Transeuropäisches Netz Transport) in Anlehnung an die im ERA-NET ROAD Projekt RIMAROCC entwickelte Methodik. Hierfür werden für die relevanten meteorologischen Parameter Grenzwerte ermittelt, bei deren Überschreitung es für die Elemente der Straßenverkehrsinfrastruktur aus den Bereichen Erdbau, Entwässerung, Straßenbefestigungen, Ingenieurbau und Verkehrstechnik problematisch bzw. kritisch werden kann. Dabei werden nicht nur nach aktuellen Stand der Technik gefertigte Abschnitte des Straßennetzes betrachtet, sondern auch solche älterer Bauweisen und deren Vorkommen im Netz. Über die Fusion der Straßennetzdaten mit regionalisierten Klimaprojektionen werden schließlich die Lokalitäten mit prioritärem Anpassungsbedarf ermittelt. Anschließend werden für die identifizierten Risikobereiche erforderliche Anpassungsmaßnahmen entwickelt, erprobt und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bewertet. Da im Fokus die kostenintensiven Elemente der Straßenverkehrsinfrastruktur mit langer Nutzungsdauer wie Brücken und Straßengründungen stehen, müssen Anpassungsmaßnahmen bereits bei zeitnah anstehenden Erneuerungsarbeiten erfolgen, um die Folgenkosten der Klimaänderung zu senken. Das derzeit laufende Projekt "Risikoanalyse wichtiger Güter- und Transitverkehrsachsen unter Einbeziehung von Seehäfen" stellt eine erste Annäherung an den Aufbau eines Risikomanagements dar. Die hierbei verwendete RIMAROCC-Methodik muss dazu erweitert, weiterentwickelt und validiert werden. Erst dann kann die Risikoanalyse auf Netzebene durchgeführt und die erforderlichen Anpassungsprogramme aufgestellt werden.

Die Polierresistenz der Gesteine beeinflusst nach dem Stand der Forschung maßgeblich die Griffigkeit einer Fahrbahnoberfläche. Diese Gesteinseigenschaft wird in Europa seit langem und im weit überwiegenden Teil der Fälle mit dem so genannten Polished Stone Value (PSV) beschrieben und in Deutschland nach den DIN EN 1097-8 ermittelt. Als Prüfmittel sind für das Verfahren ein Kontrollgestein und Poliermittel aus Naturkorund vorgeschrieben, die genau spezifiziert und aus England zu beziehen sind. Nachteilig ist bei dem Prüfverfahren die unregelmäßige Verfügbarkeit und die Inhomogenität der Prüfmittel, die im Wesentlichen aus der europaweiten Anwendung des Verfahrens resultieren. Als Alternative zu dem englischen Kontrollgestein wurde bereits 2007 ein nationales Kontrollgestein ergänzend in die Technischen Prüfvorschriften für Gesteinskörnungen (TP Gestein-StB) Teil 5.4.1 aufgenommen. Die Frage nach der Möglichkeit des Ersatzes des Poliermittels und auch der Auswirkung seines Einsatzes auf die Präzision bei der Ermittlung des PSV wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts untersucht. Zusammengefasstes Ergebnis ist, dass das alternativ eingesetzte Poliermittel aus Quarz für das Prüfverfahren geeignet ist und eine mindestens vergleichbare Präzision der Prüfergebnisse erwartet werden kann. Aufgrund der abweichenden Polierwirkung des Poliermittels und der abweichenden Polierresistenz des nationalen Kontrollgesteins ist jedoch die Berechnungsformel anzupassen, um den langjährigen Bewertungshintergrund und die daraus resultierenden Anforderungen in den Regelwerken beibehalten zu können. Die Vorgehensweise, die Überlegungen und das Ergebnis des Forschungsprojekts sind in dem Artikel dargestellt.