Der Zeitraum zwischen Herstellung und Verkehrsfreigabe einer Asphaltdeckschicht beträgt nach ZTV Asphalt-StB 07 wenigstens 24 Stunden. Durch den stetig wachsenden Zeitdruck wird diese Zeitspanne – oftmals als Sonderbauweise beispielsweise unter Verwendung viskositätsverändernder Zusätze – immer häufiger unterschritten. Die so verkürzten Zeitspannen sind jedoch weitestgehend willkürlich. Daher wurden im Rahmen dieses Forschungsprojektes drei Verfahren zur Bestimmung des frühestmöglichen Zeitpunktes der Verkehrsfreigabe nach dem Asphalteinbau erprobt: der PVE-Tester, das modifizierte leichte Fallgewichtsgerät (mod. LFGG) und der Impulshammer. Mit dem PVE-Tester wird die Asphaltoberflächen statisch be- und im Anschluss entlastet. Die irreversible Eindringtiefe am Ende der Entlastungsphase ist ebenso wie die irreversible Eindringtiefe, die nach fünf Belastungsstößen mit dem mod. LFGG als bleibende Deformation verbleibt, ein relativ präzises Maß für die Verformungsbeständigkeit des Asphalts. Mit beiden Geräten werden die Asphalte sehr ähnlich bewertet. Die mittels Impulshammer in situ gemessene mechanische Impedanz wies dagegen eine nicht ausreichende Präzision auf und ist mit der hier verwendeten Prüfanordnung für den vorgesehenen Zweck nicht geeignet. Auswirkungen unterschiedlicher Asphaltkomponenten wie abweichende Kornzusammensetzungen oder der Einfluss viskositätsverändernder Bindemittelzusätze sind aufgrund der Präzisionen der Messgeräte nur als Tendenz aber nicht quantitativ festzustellen. Mit dem PVE-Tester und dem mod. LFGG konnten erste Anhaltswerte für eine frühestmögliche Verkehrsfreigabe in situ bestimmt werden. Nach einer weitergehenden Konkretisierung und Absicherung dieser Anhaltswerte wäre nach den Erfahrungen aus diesem FE-Projekt zukünftig bei zahlreichen Baumaßnahmen eine Verkehrsfreigabe nach weniger als 24 Stunden möglich.

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird der potenzielle gesellschaftliche Nutzen durch die zunehmende Fahrzeugautomatisierung untersucht. Dazu werden primär die Potenziale hinsichtlich der Verkehrssicherheit und in einem weiteren Schritt die Potenziale zur Steigerung der Verkehrseffizienz und zur Änderung des Energiebedarfs analysiert. Dabei werden vom Stau-Chauffeur bis zum Urbanen Roboter-Taxi insgesamt fünf verschiedene Fahrfunktionen bei vier verschiedenen Marktdurchdringungsszenarien (5 %, 25 %, 50 %, 100 %) analysiert. Um die Potenziale der Fahrzeugautomatisierung hinsichtlich der Verkehrssicherheit zu ermitteln, wird nach der Bestimmung der Wirkfelder der jeweiligen Fahrfunktionen eine zweiteilige Methode angewendet. Diese berücksichtigt neben der Bestimmung der Änderung der Unfallschwere durch Unfallresimulationen auch die Änderung der Auftretenshäufigkeit der Szenarien. Da automatisierte Fahrzeuge im Gegensatz zu Systemen der aktiven Sicherheit kontinuierlich arbeiten, ist es wahrscheinlich, dass bestimmte Unfallszenarien (z. B. Auffahrszenarien) durch automatisierte Fahrfunktionen nicht mehr so häufig hervorgerufen werden. Die durch automatisierte Fahrzeuge induzierte Änderung der Auftretenshäufigkeiten verschiedener Szenarien wird mit einer Verkehrssimulation ermittelt. Mittels einer Hochrechnungsmethodik werden die Simulationsergebnisse auf das gesamte Bundesgebiet skaliert. Dabei zeigt sich, dass z. B. durch den Autobahn-Chauffeur bei einer Durchdringungsrate von 50 % rund 30 % aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Autobahnen verhindert werden können. Dies entspricht ca. 2 % aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Straßen. Zur Abschätzung der Potenziale hinsichtlich des Energiebedarfs wird die Änderung des streckenbezogenen Energiebedarfs der Fahrzeuge induziert durch automatisiertes Fahren untersucht. Die Betrachtung findet ebenfalls unter Nutzung von Verkehrssimulationen statt.

Gemäß Eurocode 1 ist für die Unterbauten von Brücken außerorts eine horizontale Anpralllast von 1500 kN zu berücksichtigen. Gemäß der ZTV-ING ist für die Stiele von Schilderbrücken eine Anpralllast von 100 kN anzusetzen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde aufbauend auf einer qualitativen und quantitativen Risikoanalyse sowie der Berechnung der Auftretenswahrscheinlichkeit eine statische Ersatzkraft für ein Anprallereignis anhand dynamischer numerischer FE-Berechnungen berechnet. Die Auftretenswahrscheinlichkeit für P(Anprall mit Todesfolge / km) konnte auf der Grundlage recherchierter Anprallereignisse mit 6,8 x 10-5 / Jahr berechnet werden. Im Rahmen einer qualitativen Risikoanalyse konnte festgestellt werden, dass die Anordnung von Fahrzeugrückhaltesystemen eine deutliche Senkung des Gefährdungsgrades für den Anprallenden und für Dritte bewirkt. Am Gesamtmodell einer Verkehrszeichenbrücke wurden dynamische Berechnungen mit dem Programm Siemens NX durchgeführt. Der Anprallkörper wurde dabei so modelliert, dass der LKW Anprall möglichst realistisch nachempfunden werden kann. Es zeigte sich, dass ein Anprallsockel gemäß Richtzeichnung Riz-Ing VZB 4 eine deutliche Reduzierung des Anprallereignisses in Hinblick auf Geschwindigkeit und einwirkende Masse an die Stütze bewirkt. Die statischen und dynamischen Berechnungen haben zudem gezeigt, dass durch die Berücksichtigung der dynamischen Effekte eine Steigerung der Tragfähigkeit von ca. 90 % durch die Trägheit der Verkehrszeichenbrücke und ca. 50% durch die Dehnrateneffekte zu erwarten ist. Es wird empfohlen die statische Ersatzlast mit H = 100 kN zu berücksichtigen. Der Angriffspunkt der statischen Ersatzlast liegt dabei 1,25 m über OK Fahrbahn. Für die Erhöhung der Querkrafttragfähigkeit und der lokalen Tragfähigkeit der Stütze am Anprallort wird die Anordnung von 2 zusätzlichen Steifen vorgeschlagen. Die beim Aufprall auftretenden Kontaktkräfte zwischen Fahrzeug und Verkehrszeichenbrücke, die um ein Vielfaches höher sind, können mit der so bemessenen Konstruktion mit großen plastischen Verformungen aufgenommen werden, sofern ein Anprallsockel vorhanden ist.

An Landstraßen ist das Abkommen von der Fahrbahn nach rechts (Unfallart 8) die häufigste Unfallart bei Unfällen mit Personenschaden und Unfällen mit Schwerverletzten (DESTATIS, 2012). Da sowohl zahlreiche internationale Untersuchungen für Autobahnen als auch einige wenige für Landstraßen gezeigt haben, dass ein nicht unerheblicher Anteil von Abkommensunfällen von der Fahrbahn nach rechts durch neben den Fahrstreifen in den Randstreifen eingefräste Rüttelstreifen vermieden werden können, war es Ziel dieser Untersuchung, eine geeignete Form von Rüttelstreifen für Landstraßen zu identifizieren und diese auf ausgewählten Pilotstrecken umzusetzen, um anschließend deren Sicherheitswirkung zu untersuchen. Da internationale Erfahrungen auch von einer positive Sicherheitswirkung von in den Mittelstreifen eingefrästen Rüttelstreifen berichten, sollte auch diese Maßnahme pilothaft betrachtet werden. Im ersten Untersuchungsteil wurden im Rahmen einer Literaturanalyse zunächst die internationalen Erfahrungen ausgewertet. Bezüglich der Form der Rüttelstreifen wurde schnell deutlich, dass auf Landstraßen sinus- oder ellipsenförmige Rüttelstreifen dem klassischen rechteckigen Rüttelstreifen vorzuziehen sind, da diese ein geringes Außengeräusch erzeugen und die Befahrbarkeit mit Einspurfahrzeugen (Fahrrad, Motorrad) unkritischer ist. Auf Basis der Erkenntnisse aus der Literatur wurden im nächsten Schritt für zwölf verschiedene Rüttelstreifenvarianten empirische Untersuchungen (Schwingungs-und Lärmmessungen mit Zweispurfahrzeugen sowie Fahrversuche mit Einspurfahrzeugen) auf einer abgesperrten Teststrecke durchgeführt. Die zwölf Rüttelstreifenvarianten unterschieden sich dabei sowohl hinsichtlich der Grundform als auch hinsichtlich der Abmessungen. Als Vorzugsvariante wurde eine völlig neue Form von Rüttelstreifen (Kombination aus Ellipsen-und Sinusform) identifiziert. Diese Form wurde im nächsten Schritt auf zwei geeigneten Pilotstrecken (4,15 km langer Abschnitt der B 55 bei Warstein in NW und 2,8 km langer Abschnitt der B 313 bei Trochtelfingen in BW) in den Randstreifen gefräst. Zudem wurde auf einem 2,75 km langen 2+1-Abschnitt der B 33 bei Triberg in BW der Rüttelstreifen in den Mittelstreifen eingefräst. Auf allen drei Pilotstrecken wurden die Rüttelstreifen im Jahr 2010 gefräst. Auf Basis eines dreijährigen Nachherzeitraums nach Fräsen der Rüttelstreifen lässt sich die Sicherheitswirkung wie folgt zusammenfassen: Die in den Randstreifen gefrästen Rüttelstreifen erwiesen sich auf den beiden Pilotstrecken als wirksame Maßnahme zur Reduktion von Abkommensunfällen von der Fahrbahn nach rechts (U-Art 8). Die positiven internationalen Erfahrungen konnten somit, wenngleich auch nur auf Basis einer äußerst geringen Datengrundlage, bestätigt werden. Für den 2+1-Abschnitt der B 33, auf dem die Rüttelstreifen im Mittelstreifen eingefräst wurden, zeigt sich, dass die Maßnahmenwirkung bezogen auf die Zusammenstöße mit dem Gegenverkehr (U-Art 4) und Abkommensunfälle von der Fahrbahn nach links (U-Art 9) zum Teil negativ ist. Entgegen der internationalen Erfahrungen konnte im Rahmen der durchgeführten Pilotstudie somit keine positive Maßnahmenwirkung festgestellt werden. Die im Rahmen der durchgeführten Pilotstudie an Landstraßen ermittelten Maßnahmenwirksamkeiten von in den Fahrbahnrand und in den Mittelstreifen gefrästen Rüttelstreifen konnten aufgrund des kleinen Stichprobenumfangs, der den Untersuchungen zugrunde lag, kein allgemeingültiges Ergebnis darstellen. Im Fall der in den Randstreifen gefrästen Rüttelstreifen konnten durch die Pilotstudien jedoch die positiven internationalen Erfahrungen mit dieser infrastrukturellen Maßnahme bestätigt werden, sodass deren Einsatz an spezifischen Problemstellen im Bestand unter den im Rahmen dieses Projekts definierten Randbedingungen als eine mögliche Maßnahme zur Verbesserung der Verkehrssicherheit in Betracht gezogen werden sollte. Ein flächendeckender Einsatz von in den Randstreifen gefrästen Rüttelstreifen auf Landstraßen erscheint vor dem Hintergrund der fortschreitenden Verbreitung von Spurhalteassistenten hingegen nicht angezeigt. Bezüglich der Wirksamkeit von in Mittelstreifen eingefrästen Rüttelstreifen konnten die positiven internationalen Erfahrungen mittels der betrachteten Pilotstrecke nicht bestätigt werden. Bevor jedoch diese Maßnahme endgültig verworfen wird, sollten hierzu weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Abschließend wurde noch die Dauerhaftigkeit des im Jahr 2003 auf einem 36 km langen Abschnitt der BAB A 24 bei Herzsprung gefrästen rechteckigen Rüttelstreifens bewertet. Im Ergebnis der Laserprofilmessung konnten keine Kantenausbrüche sowohl längs als auch quer zur Fahrtrichtung festgestellt werden.

Aus dem Verkehrsforschungsprogramm der Bundesregierung wurden seit 2001 die Verbundprojekte Leiser Straßenverkehr gefördert. In 2014 wurde das dritte und letzte Verbundprojekt erfolgreich abgeschlossen. Das Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3 (LeiStra3) hatte sich als zentrales Ziel gesetzt, Maßnahmen zur Minderung des Straßenverkehrslärms in Ballungsräumen zu entwickeln, die dort aufgrund der hohen Bevölkerungsdichte besonders wirkungsvoll sind. Es wurden verschiedene Forschungsansätze verfolgt, die die Geräuschemission an der Lärmquelle nachhaltig reduzieren. Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft haben in einer interdisziplinär angelegten Forschungsarbeit gemeinsam Lösungen erarbeitet, mit denen das Lärmminderungspotenzial von Reifen, Fahrzeug und Fahrbahn weiter ausgeschöpft werden kann. In allen Arbeitspaketen wurden zahlreiche Ergebnisse und Erkenntnisse gewonnen, die dazu beigetragen haben, die bestehende Technik zu verbessern, die Impulse zur Entwicklung neuer Technologien gesetzt haben und auf deren Basis das Technische Regelwerk fortgeschrieben wurde. rnDas Verbundprojekt "Leiser Straßenverkehr 3" wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unter dem Förderkennzeichen 19U10016 A-M gefördert. Der vorliegende Schlussbericht wurde auf der Grundlage der Originalberichte der Partner erstellt. Auf die Wiedergabe von Anhängen wurde in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet. Die Berichte der einzelnen Teilvorhaben sind ungekürzt bei der Technischen Informationsbibliothek (TIB) veröffentlicht.