Zur Reduzierung der Dämpfe und Aerosole gilt seit 2008 der Einbau von Gussasphalt unter Verwendung viskositätsverändernder Zusätze bei maximal 230 °C als Regelbauweise. Das Ziel des Forschungsprojektes bestand daher darin, die Möglichkeit zur Verarbeitung von verformungsbeständigem Gussasphalt bei maximal 230 °C ohne viskositätsverändernde Zusätze und die Emissionen der hierbei entstehenden Dämpfe und Aerosole zu untersuchen. Für eine aussagekräftige Ansprache der Gussasphalte im Labor wurde im Rahmen des Projektes ein Verfahren zur Herstellung von praxisgerechtem Gussasphalt mittels Labormischer entwickeln. Zudem wurde ein Bezugswert zur Quantifizierung des Verarbeitungsverhaltens ermittelt: durch einen Vergleich der Laboruntersuchungen mit den Praxiserfahrungen konnte nachgewiesen werden, dass bei Unterschreitung eines Rührwiderstandmoments von 100 Ncm (Bestimmung des Verarbeitungswiderstandes nach M TA, 2011) eine gute Verarbeitbarkeit sichergestellt ist. Eine systematische Optimierung der Komponenten Bitumen, Füller, feine und grobe Gesteinskörnung zeigt, dass hierzu wenige allgemeingültige Aussagen getroffen werden können. Neben einer kontinuierlichen Korngrößenverteilung ist lediglich der positive Einfluss schwach versteifender Kalksteinfüller auf die Verarbeitbarkeit, Verformungsbeständigkeit und Homogenität bei allen Gussasphalten festzustellen. Aus den durchgeführten Praxiserprobungen geht hervor, dass der Einbau von verformungsbeständigen Gussasphalten ohne viskositätsverändernde Zusätze bei maximal 230 °C möglich ist. Die Expositionsmessungen der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG Bau) haben darüber hinaus gezeigt, dass die Konzentration an Dämpfen und Aerosolen auch ohne den Einsatz viskositätsverändernder Zusätze deutlich unterhalb des früheren Grenzwertes von 10 mg/m³ liegen. Die Expositionen hängen somit nicht maßgeblich von dem Gebrauch viskositätsverändernder Zusätze ab.

Schäden an Betonfahrbahnen sind fast immer auf das Eindringen von Wasser unter die Betonplatte zurückzuführen. Für die Erprobung von Entwässerungseinrichtungen wurden Versuchsstrecken auf den Autobahnen A5 (Frankfurt -Mörfelden), A7 (bei Dorfmark und Soltau) sowie der A 29 (Bei Sage) eingerichtet, bei denen verschiedene Maßnahmen (Längsentwässerung, Punktentwässerung, Flachdrainage) auf ihr Verhalten beobachtet werden.

Während Betonfahrbahnen auch nach 10 Jahren unter Wetter- und Verkehrseinflüssen noch gute Oberflächeneigenschaften aufweisen, ist die Längsebenheit mancher schwerbelasteter Autobahnen weniger zufriedenstellend. Die Schäden sind fast immer auf das in die Straßenbefestigung eingedrungene Wasser zurückzuführen. Es wird über die Ergebnisse von Probestrecken zur Fernhaltung oder Ableitung des Wassers berichtet. Die Schäden entstehen durch das hydrodynamische Pumpen durch den Verkehr an undichten Fugen und Rissen mit der Folge von Erosion der Tragschicht. Verschiedentlich sind auch Schäden durch Frosthebungen entstanden, wenn die Durchlässigkeit der Frostschutzschicht geringer als 10 hoch -5 m/s ist. Für die Ableitung des Wassers gibt es drei Abflussebenen: Deckenoberfläche, Grenzschicht zwischen Decke und oberer Tragschicht und Erdplanum. Auch bei der einfachsten Lösung, Ableiten des Wassers über die Oberfläche, kann vollständiges Eindringen nicht verhindert werden. Bei wenig durchlässiger Tragschicht wird das Wasser durch eine flächige Drainage oder Längs- und Querdrainage abgeleitet. Vergleichende Versuche mit 50 m langen Probestrecken werden beschrieben. Hinsichtlich der Wirksamkeit ergibt sich folgende Reihenfolge: Längsentwässerung; Drainbeton, Dränasphalt und 10 mm dickes Geotextil; 3 bis 5 mm Geotextil, Punktdrainage mit Rohren; Flachdrain. Die Auswahl der aussichtsreichsten Maßnahme wird erörtert. Auf eine Dichtung der Fugen kann in keinem Fall verzichtet werden.

In der Arbeitsanleitung werden die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Dichtemessungen auf heißen und kalten bituminösen Schichten dargestellt und praktische Hinweise für die Handhabung der Geräte gegeben. Berechnungsbeispiele weisen auf die Größe möglicher Störungseinflüsse hin. Es wird darauf hingewiesen, daß mit der Arbeitsanleitung eine verbesserte Grundlage für die Erfahrungssammlung geschaffen wird. Die zerstörungsfreie Prüftechnik kann für Kontrollprüfungen unter Reduzierung der Anzahl zu entnehmender Bohrkerne und für die laufende Verdichtungsüberwachung mit dem Ziel einer Optimierung des Geräteeinsatzes eingesetzt werden.

Dynamische Plattendruckversuche (Leichte (LFG) und mittelschwere (MFG) Fallgewichtsgeräte) dienen zur Prüfung der Tragfähigkeit ungebundener Böden und Tragschichten. Dabei wird die maximale Setzung s, die maximale Setzungsgeschwindigkeit v der Lastplatte, der dynamische Verformungsmodul Evd und das Verhältnis s/v für eine standardisierte Stoßbelastung ermittelt. In den ZTV E-StB ist die Aussagekraft des Evd-Wertes gemessen mit dem LFG in Bezug auf die Tragfähigkeit durch entsprechende Anforderungswerte bereits anerkannt. Für Verformungsmoduln Evd,MFG des MFG ist die Einführung von Prüfkriterien aufgrund wachsender Erfahrungen bald zu erwarten. Der Quotient s/v wird in der Baupraxis boden- oder projektspezifisch herangezogen, um entweder direkt auf den Verdichtungsgrad DPr oder um auf eine weitere mögliche Verdichtung zu schließen. Derartige Möglichkeiten zur Anwendung des Wertes s/v konnten jedoch in den durchgeführten umfangreichen Reihen von Feldversuchen nicht bestätigt werden. Es zeigte sich vielmehr, dass Korrelationen zwischen dem s/v-Werten und Evd-Werten oder EV2- Werten bodenspezifisch gut möglich sind. Der Evd- und der s/v-Wert sind aufgrund der vorliegenden Korrelationen als gegenseitige Alternative jedoch nicht als sich ergänzende Kriterien zu sehen. Letzteres wäre aus einer Zuordnung des s/v-Wertes zum EV2/EV1-Wert möglich. Eine derartige Korrelation zeigt jedoch für alle untersuchten Materialen nur sehr geringe Korrelationskoeffizienten. Weitere Untersuchungen hierzu sind erforderlich, da sowohl der Zusammenhang zwischen dem Verhältnis EV2/EV1 und dem Verdichtungsgrad DPr als auch zu den Messwerten s und v bodenmechanisch schwierig zu interpretieren sind. Es wurden gerätespezifische Unterschiede bei der Kalibrierung von LFG und MFG in verschiedenen anerkannten Kalibrierstellen festgestellt. Diese teilweise signifikanten gerätespezifischen Unterschiede sind jedoch offensichtlich für die Ergebnisse in Feldversuchen von untergeordneter Bedeutung.

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.

Knowledge of material properties is of great importance when developing new types of concrete and construction methods for road building, and for quality control and quality assurance. Physical material characteristics are likewise the basis for dimensioning and assessing the residual substance of concrete pavements. One relevant characteristic when examining thermally induced stress and deformation is the coefficient of thermal expansion (CTE) of concrete. This indicator, for example, significantly influences the longitudinal expansion of the pavement system as well as the degree of curling of slabs and joint movements. Extensive tests were conducted during the technical engineering assessment of the structural substance of concrete pavements in the German motorway network, including tests to determine the CTE of existing types of concrete. Because no standardised procedure currently exists in Germany for using tests to determine the CTE of concrete, the initial task was to develop a suitable test procedure from a road-building perspective, taking consideration of the national prevailing structural conditions. This article presents the results of selected status analyses, in which the CTE was determined for a total of 656 individual samples. The values calculated for the top and bottom drilled core layer are in the range 8.9 – 13.2 x 10-6/K, whereby the average CTE assumes a value of 10.7 x 10-6/K. The deviations of the CTEs from the bottom and top drilled core layer are in principle significantly below the limitation to a maximum of 2.50 x 10-6/K recommended in literature.

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.

Im Jahr 2009 wurde CEN/TC 396 „Erdarbeiten“ mit der Zielsetzung gegründet, erstmalig europäische Normen für Erdarbeiten zu erarbeiten. Durch eine einheitliche Grundlage für Erdarbeiten in den EU-Ländern sollen Handelshemmnisse vermieden und die Nutzung und Schonung natürlicher Ressourcen verbessert werden. Länder mit bestehenden nationalen Regelwerken, z. B. im Eisenbahn- oder Straßenbau, können diese weiterhin anwenden und gleichzeitig Erfahrungen mit der europäischen Norm sammeln. Gespiegelt werden die Arbeiten vom NA 005-05-22 AA „Erdarbeiten (SpA zu CEN/TC 396 und CEN/TC 396/WG 1 bis WG 8), Gemeinschaftsausschuss mit FGSV“ im DIN-Normenausschuss Bauwesen. Von allen Beteiligten wurde in den letzten Jahren großes Engagement in die Erarbeitung und Begleitung der ersten sechs Teile der Normenreihe EN 16907 eingebracht. Ihre Veröffentlichung wird im April 2019 erwartet. Bereits 2017 wurde DIN CEN/TS 17006 (DIN SPEC 1035), Erdarbeiten – Flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK) veröffentlicht. Der Norm-Entwurf zu DIN EN 16907-7, Erdarbeiten – Teil 7: Hydraulische Einbringung von mineralischen Abfällen befindet sich derzeit in der CEN-Umfrage. Diese erste Generation der europäischen Erdbaunormen stellt im Ergebnis den derzeitigen Konsens im europäischen Raum dar und geht den ersten Schritt in Richtung Harmonisierung. Zudem wird eine Übersicht über die nationale Praxis der verschiedenen Länder gegeben. Sie bietet somit für ausführende Unternehmen eine Hilfestellung, da diese einen Überblick über die Regelwerke der jeweiligen Länder erhalten. In neuen Arbeitsgruppen des CEN/TC 396 haben bereits die Arbeiten an weiteren Normungsvorhaben begonnen. Ein Technical Report (CEN/TR) zum Einsatz von sekundären Rohstoffen befindet sich in der Erarbeitung, und eine Arbeitsgruppe befasst sich mit erdbauspezifischen Prüfverfahren. Diese neuen Themen werden ebenfalls durch den NA 005-05-22 AA gespiegelt. Für die nächste Generation europäischen Erdbaunormen wird der NA 005-05-22 AA gemeinsam mit den Gremien der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) eine auf den Erfahrungen mit der neuen Normenreihe basierende Liste mit Änderungserfordernissen vorbereiten, die bei der nächsten turnusmäßigen Überprüfung im Sommer 2023 von deutscher Seite eingebracht werden soll.

Durch die Einführung der Europäischen Produktnormen DIN EN 13249 ff im Jahr 2002 entfiel die Prüfung der materiellen Eigenschaften von Geokunststoffen, die im Straßenbau zum Einsatz kommen. Als qualitätssichernde Maßnahme wurde die „Empfehlung für die Durchführung der Überwachung und Zertifizierung von Geotextilien, geotextilverwandten Produkten und Dichtungsbahnen, zugelassen nach dem europäischen Konformitätsverfahren System 2+“ vom Industrieverband Geokunststoffe im Einvernehmen mit der Bundesanstalt für Straßenwesen, dem Ausschuss Geokunststoffe der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen und den ÜZ-Stellen erarbeitet. Die Empfehlungen werden im Beitrag erläutert.

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.

Die EU-Umgebungslärmrichtlinie (2002/49/EG) sieht Lärmkarten und Lärmaktionspläne (Maßnahmenpläne) für Ballungsräume vor. Verbunden mit einer generell steigenden Sensibilisierung gegenüber Umweltthemen, kommt der Lärmminderung in bebauten Gebieten große Bedeutung zu. Durch die Auswahl geeigneter Lärm mindernder Asphaltdeckschichten kann die Straßenoberfläche hier einen Beitrag leisten. Die Planung und Ausführung derartiger Baumaßnahmen unterliegt in bebauten Gebieten einigen Besonderheiten, denen Rechnung getragen werden muss. Soll zudem eine Einschätzung der akustischen Wirksamkeit erfolgen, zum Beispiel im Rahmen von Erprobungsstrecken, so müssen die Randbedingungen bei der Messung von Schallpegeln im Nahfeld (Anhänger) oder mit der Methode der statistischen Vorbeifahrt beachtet werden.