Der Artikel zeigt Möglichkeiten zur nachhaltigen Verminderung des Energieverbrauchs von Straßentunneln auf, ohne dass die Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit der Tunnel vermindert werden. Ausgehend von einer Analyse zur technischen Tunnelausstattung und den Auswirkungen auf den Energieverbrauch wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts Energieverbrauchsdaten von über 120 Tunneln ausgewertet und die Verbrauchsanteile der Funktionsgruppen bestimmt. Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz von Tunneln mittels Energieeinsparung bzw. Nutzung erneuerbarer Energie wurden zusammengestellt und die Lösungsansätze anschließend bewertet. Diese umfassen technische, organisatorische und betriebliche Optionen zur Energieeffizienzsteigerung von Tunneln. Ergebnis ist ein praxisnaher Energiemanagementansatz sowie Planungs-/Entscheidungshilfen für Betreiber und Planer von Straßentunneln.

Die Nutzung des Fahrrads als Verkehrsmittel hängt vom qualitativ hochwertigen und sicheren infrastrukturellen Angebot ab. Insbesondere für den Alltags- und Berufsverkehr ist es ein Ziel, künftig mehr und mehr Radvorrangrouten (RVR) und Radschnellverbindungen (RSV) bereit zu stellen, die sich vom Basisnetz im Radverkehr durch höhere Qualitäten und verkürzte Reisezeiten und damit auch durch stärkere Frequentierung abheben sollen. Neben der Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen Streckenabschnitten kommt vor allem der Sicherheit für den potentiell und gewünscht schnell fahrenden Radverkehr und der Vermeidung zu hoher Verlustzeiten mit Hilfe der Bereitstellung von adäquaten Knotenpunktsituationen eine besondere Bedeutung zu. Im Bestand und im Zuge des Ausbaus von RVR und RSV existieren in diesem Zusammenhang unterschiedliche realisierte und geplante Ausgestaltungen von Knotenpunkten zwischen derartigen Radverkehrsverbindungen und dem übrigen Netz von Rad- und motorisiertem Verkehr. Eine umfassende Evaluation von umgesetzten Knotenpunktlösungen im Zuge von RVR/RSV und der im Arbeitspapier Hinweise zu Radschnellverbindungen und Radvorrangrouten (H RSV) vorgeschlagenen Knotenpunktsituationen im Hinblick auf ihre Sicherheit und Akzeptanz ist bislang noch nicht erfolgt. Daher war es Ziel dieser Arbeit, Wirkungen und Rahmenbedingungen für verschiedene Knotenpunktarten im Zuge von RVR/RSV zu analysieren. Dabei wurden durch Sicherheitsanalysen, Verhaltensbeobachtungen, Konfliktanalysen und Befragungen Qualitätsmerkmale aus Sicht der Radfahrenden herausgearbeitet und Kriterien festgelegt, die eine sichere und regelkonforme Benutzung von Knotenpunktsituationen möglich machen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden 31 Knotenpunkte an qualitativ hochwertigen Radverbindungen und vier Netzmaschen untersucht. Die Untersuchungen im Rahmen des Forschungsprojekts haben gezeigt, dass eine Standardisierung von Knotenpunkten an RSV/RVR bislang nicht umgesetzt ist. Dabei ist zu beachten, dass die Bauzeitpunkte der untersuchten Knotenpunkte sehr unterschiedlich sind. Zusätzlich ist zu beachten, dass die Gestaltungsempfehlungen der H RSV aufgrund des Erscheinungsjahrs 2021 noch nicht in voller Breite umgesetzt werden konnten. Die Ergebnisse haben aber auch gezeigt, dass eine Bevorrechtigung von RSV/RVR an innerörtlichen Knotenpunkten des Untersuchungskollektives weder zu überdurchschnittlich vielen Unfällen, noch zu überdurchschnittlich vielen Konflikten führt. Zudem werden die, für die durchgeführten Befragungen exemplarisch ausgewählten Knotenpunkte mit Bevorrechtigung der Radverbindung im Vergleich zu Knotenpunkten mit Wartepflicht subjektiv als sicherer empfunden. Eine Bevorrechtigung der Radverbindung ist daher zumindest bei Einhaltung bestimmter Einsatzgrenzen möglich. Es hat sich herausgestellt, dass sowohl die Gesamtverkehrsstärke als auch die Verteilung der Verkehrsstärken auf die Verkehrsmodi am Knotenpunkt, einen Einfluss auf die Verkehrssicherheit am Knotenpunkt haben. Der Knotenpunkt sollte daher immer im Netzzusammenhang betrachtet werden. Es wird zudem angenommen, dass eine einheitliche Knotenpunktgestaltung das Verständnis und die Verkehrssicherheit der Verkehrsteilnehmenden erhöhen könnte. Wenn der Radverkehr auf der qualitativ hochwertigen Radverbindung bevorrechtigt wird, dann sollte dies nach Maßgabe der Gestaltungsempfehlungen der H RSV erfolgen: • Eine gute Sichtbeziehung zwischen den Verkehrsteilnehmenden. • Eine eindeutige und gut sichtbare Beschilderung der Vorfahrtregelung. • Eine (fahrdynamisch wirksame) Fahrbahnanhebung im Bereich der Radverkehrsfurt. (vgl. FGSV 2021a) Einige Indikatoren sprechen für eine standardisierte und auffällige Markierung in Form einer roteingefärbten Furt im Verlauf einer RVR/RSV, Haifischzahnmarkierungen und Sinnbildern. Eine schnelle Begreifbarkeit der Knotenpunktregelung sollte durch Einheit von Bau und Betrieb sichergestellt werden. Die Gestaltungsempfehlungen wurden auf Grundlage eines relativ geringen Untersuchungsgegenstandes getroffen und sollten zukünftig im Zuge des Ausbaus bevorrechtigter Knotenpunkte für den Radverkehr weiter untersucht werden. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Netzfunktionen und Sicherheitsmerkmale kann eine Bevorrechtigung des Radverkehrs schwierig sein. Dann gilt es zunächst die Umstände zu verändern, die eine Bevorrechtigung verhindern. Mögliche Maßnahmen können dann Änderungen der Verkehrsfunktionen wie z.B. Verlagerungen des Kfz-Verkehrs hin zu Routenveränderungen im ÖPNV sein. Im Fall von Sicherheitsdefiziten sind diese zu beheben. Erst, wenn eine Vereinfachung der Verkehrsfunktionen oder die Beseitigung von Sicherheitsdefiziten am Knotenpunkt nicht möglich ist, sollte mit dem Ziel einer zügig zu befahrenden Radschnellverbindung möglichst eine planfreie Lösung eingesetzt werden. LSA-Knotenpunkte oder Knotenpunkte mit Wartepflicht für die Radverbindung sollten auf hochwertigen Radverbindungen nur Ausnahmen darstellen.

Die Auswirkungen der Fahrlehrerrechtsreform wurden in zwei aufeinanderfolgenden Forschungsprojekten mit einem umfassenden methodischen Konzept über einen Zeitraum von sechs Jahren und drei Erhebungszeitpunkten summativ evaluiert. Bestandteile der Forschungsarbeiten bilden die Sekundäranalyse amtlicher Statistiken, die Vergleichsdatenerhebungen unter Fahrlehrerausbildungsstätten, Fahrschulen, Fahrlehrerprüfungsausschüssen und zuständigen Behörden zur Überwachung von Fahrschulen und Fahrlehrerausbildungsstätten sowie die Interviews mit Expertinnen und Experten aus den Teilgruppen. Die Erhebungen in der summativen Evaluation konzentrierten sich inhaltlich auf die vier Reformschwerpunkte (1) Verbesserung der Qualität der Fahrlehrerausbildung, (2) Minderung des Nachwuchsmangels, (3) Verbesserung der Qualität der Fahrschulüberwachung und (4) Abbau bürokratischen Aufwands. Verbesserung der Qualität der Fahrlehrerausbildung Die mit der Fahrlehrerrechtsreform eingeführten und zwischenzeitlich novellierten Kompetenzrahmen für die Fahrlehrerlaubnisklassen (FLE-Klassen) BE, A, CE und DE werden in den befragten Fahrlehrerausbildungsstätten vollständig oder ggf. mit Anpassungen umgesetzt. Sie werden darüber hinaus in den Erhebungen zumeist positiv und als zielführende Weiterentwicklung wahrgenommen. Rückmeldungen der Fahrlehrerausbildungsstätten weisen auf unterschiedliche Einschätzungen zum Umfang der Unterrichtseinheiten im Kompetenzrahmen für die FLE-Klasse BE hin. In den Einschätzungen zur Gewichtung der Ausbildungsinhalte zeigt sich außerdem, dass Fahrlehrerausbildungsstätten und Ausbildungsfahrschulen im BE-Kompetenzrahmen vor allem zu wenige praktische Inhalte berücksichtigt sehen. Der reformierte Ausbildungsplan für die FLE-Klasse BE wird gleichfalls grundlegend positiv bewertet. In den Einschätzungen von Fahrlehrerausbildungsstätten und Ausbildungsfahrschulen fällt insbesondere die Einführungsphase samt erster Hospitationsphase auf, die hinsichtlich der Dauer und der Zweckerfüllung unterschiedlich bewertet wird. Außerdem betrachten die beiden Teilgruppen die Dauer der Ausbildung in Fahrlehrerausbildungsstätten, im Lehrpraktikum sowie die Gesamtdauer der BE-Ausbildung häufig als eher bzw. zu kurz. Minderung des Nachwuchsmangels Im Zuge der Reform wurden die Zulassungsvoraussetzungen für den Fahrlehrerberuf abgesenkt, um den Nachwuchs an Fahrlehrern zu fördern. In den verschiedenen Datenquellen wird im Beobachtungszeitraum eine Zunahme an Fahrlehreranwärtern und Fahrlehrern seit Inkrafttreten der Reform ersichtlich. Zudem zeigt sich unter den angehenden und neu ausgebildeten Fahrlehrern eine größere Heterogenität, gemessen an den Merkmalen Geschlecht, Alter oder den Bildungsabschlüssen. Dennoch werden das abgesenkte Mindestalter und der Verzicht auf den Vorbesitz weiterer Fahrerlaubnisse auch kritisch betrachtet. Verbesserung der Qualität der Fahrschulüberwachung In den befragten zuständigen Behörden hat sich das Vorgehen zur Durchführung der Formalüberwachung und der mit der Fahrlehrerrechtsreform bundesweit eingeführten Überwachung der fachlichen und pädagogischen Qualität (ÜFPQ) weiter standardisiert und etabliert. Zum Ende des Beobachtungszeitraumes – verzögert durch die Corona-Pandemie – ist ein Anstieg bei der Anzahl durchgeführter ÜFPQ im theoretischen und praktischen Unterricht der Fahrschulen sowie im theoretischen Unterricht der Fahrlehrerausbildungsstätten zu beobachten. Von den befragten Fahrschulen wird die bundesweit eingeführte ÜFPQ, anders als von Experten der zuständigen Behörden, nur in Teilen als ein sinnhaftes Instrument zur Überwachung angesehen, bei dem sich Vor- und Nachteile gegenüberstehen. Abbau bürokratischen Aufwands Für den Abbau bürokratischen Aufwands wurden mit der Reform Einzelmaßnahmen ergriffen, um den Verwaltungsaufwand in den Fahrschulen zu reduzieren. Hierbei haben sich einzelne Maßnahmen herauskristallisiert, die in den befragten Fahrschulen zu einer merklichen Reduktion des bürokratischen Aufwands beigetragen haben. Zudem wird eine leicht gestiegene Nutzung einzelner Maßnahmen im Beobachtungszeitraum sichtbar. Weite Teile der befragten Fahrschulen bemerken jedoch keine wesentlichen Auswirkungen der getroffenen Maßnahmen auf den Arbeitsalltag. Neben den dargestellten zentralen Befunden werden im Forschungsbericht weitere Befunde zur Zielerreichung, Praktikabilität, Zufriedenheit und zu etwaigen Nebenfolgen für die einzelnen Reformschwerpunkte dargelegt. Anhand der im Bericht vorgelegten Befunde wird ersichtlich, dass mit der Reform die Fahrlehrerausbildung und die Überwachung der Fahrschulen in Deutschland in eine Richtung weiterentwickelt wurde, die die beabsichtigte Zielrichtung in den Reformschwerpunkten grundsätzlich erreicht und von den einbezogenen Teilgruppen im Wesentlichen positiv aufgenommen wird. Aus den dargelegten Befunden werden im Bericht zudem Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung der bisherigen Maßnahmen der Fahrlehrerrechtsreform abgeleitet.

Im Zuge eines Ringversuchs wurden Präzisionswerte für die Ergebnisse von Prüfverfahren zur Untersuchung der Kälteflexibilität mittels einaxialer Zug- und Abkühlversuche gemäß den TP Asphalt-StB, Teil 46 A sowie des Verformungswiderstandes mittels dynamischer Stempeleindringversuche gemäß TP Asphalt-StB, Teil 25 A 1 für Gussasphalt und einaxialer Druck-Schwellversuche gemäß TP Asphalt-StB, Teil 5 B 1 für Walzsaphalt bestimmt. Dazu wurden je Versuchsart jeweils fünf Asphaltmischgutvarianten beprobt. Für die Durchführung der Abkühl- und Zugversuche sowie der einaxialen Druck-Schwellversuche wurden zentral Asphalt-Probeplatten verdichtet. Diese sowie die Gussasphaltproben zur Durchführung der Dynamischen Stempeleindringversuche wurden gleichmäßig auf die 12 am Ringversuch beteiligten Prüfstellen verteilt. Vor Durchführung der Prüfungen wurden an den eingesetzten Prüfgeräten Geräteaudits durchgeführt. Neben der Überprüfung der Messaufnehmer und deren Kalibrierung wurden auch Systemprüfungen durchgeführt, in denen die regelkonforme Ansteuerung der Prüfverfahren untersucht wurden. Im Rahmen des Projektes konnten für die genannten Prüfverfahren die Kennwerte der Verfahrenspräzision kritische Spannweite, Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit bestimmt werden. Diese können als Grundlage für die entsprechenden Abschnitte der Teile der TP Asphalt-StB dienen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass diese an einer kleinen Auswahl von Asphaltvarianten ermittelt wurden. Zudem kann die Herstellung der hohen Zahl der Asphalt-Probeplatten zu Inhomogenitäten der Asphalt-Probekörper geführt haben, welche die ermittelten Präzisionswerte ungünstig beeinflussen. Daher wurden zumindest die Kennwerte der kritischen Spannweite anhand des Erfahrungshintergrundes von drei Prüfstellen eingeordnet. Weiterhin wurden kleinere Anpassungen für die Weiterentwicklung der Prüfverfahren vorgeschlagen. Diese betreffen insbesondere die Präzisierung der Auswertung der Versuchsergebnisse.

Thematisiert werden Untersuchungen an einer instrumentierten Versuchsstraße (Modellstraße) der BASt in Asphaltbauweise im Maßstab 1:1 und die damit zusammenhängenden strukturmechanischen Berechnungen. Zum Modellstraßenaufbau werden relevante Materialeigenschaften und -prüfungen dargelegt. Ziel war, die mechanischen Beanspruchungen im Straßenaufbau der Modellstraße infolge verschiedener Lkw-Kombinationen mit variierenden Geschwindigkeiten und Beladungen messtechnisch zu untersuchen. Für die Modellierung des dreidimensionalen Asphaltstraßenaufbaus kam ein semi-analytisches hybrides Rechenmodell zum Einsatz, basierend auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Semi-Analytischen Finite-Elemente-Methode (SAFEM). Die Ergebnisse der Berechnungen und die Resultate aus dem Vergleich aus Messung und Berechnung werden vorgestellt.

Besonders an älteren Stahlbrücken mit orthotroper Fahrbahnplatte, die nicht nach aktuellen konstruktiven Vorgaben geplant und errichtet wurden, werden im Zuge der ersten Hauptprüfung nach der Asphalterneuerung gehäuft Schäden im Bereich der orthotropen Fahrbahnplatte vorgefunden. Zum aktuellen Zeitpunkt stehen keine wissenschaftlichen Publikationen, Regelwerke oder Handreichungen zum schonenden Asphaltausbau auf Stahlbrücken zur Verfügung. Ebenso existiert keine Datenbasis zu den hervorgerufenen Beanspruchungen infolge von Fräsvorgängen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, Grundlagen für die gezielte Anpassung von Regelwerken und Normen zu schaffen, um zukünftig direkte und indirekte Schäden infolge der Asphalterneuerung an Stahlbrücken zu vermeiden beziehungsweise zu minimieren. Unter direkten Schäden versteht man die Riefenbildung durch das Fräsen auf der Oberseite des Fahrbahnblechs, die bei unplanmäßigem Kontakt mit der Fräswalze entstehen. Mit indirekten Schäden sind die detektierten Risse in der Nähe von Schweißnähten zu verstehen. Der Thematik wurde sich im Forschungsvorhaben sowohl experimentell im Feldversuch als auch rechnerisch genähert. Als Testfeld für die messtechnisch begleiteten Fräsarbeiten wurde eine Stahlbrücke mit orthotroper Fahrbahnplatte im Zuge der B1 in Neubrandenburg gewählt. Es wurden mehrere Versuchsreihen durchgeführt, die unterschiedliche Fräsparameter und Fräsentypen miteinander vergleichen. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass das Fräsen ein hochdynamischer Vorgang mit einer Vielzahl an hochfrequenten Schlägen ist. Das führt jedoch nicht zwangsläufig zu den vermuteten ebenso hohen Spannungsamplituden. Maßgeblichen Anteil an der maximalen Beanspruchung hat infolge der lokaler Flächenpressung bei unmittelbarer Überfahrt das Maschineneigengewicht. Dieses Spannungsniveau wird von kleineren Amplituden infolge des Fräsens überlagert. Auf Grundlage der linearen Schadensakkumulation sowie der LEBM konnte für ausgewählte Details des Längsrippenanschlusses gezeigt werden, dass das Fräsen nicht maßgeblich zur Rissinitiierung und zum Rissfortschritt beiträgt. Lediglich bei großen Vorschädigungen – beispielsweise tiefe und lange Risse am Nahtfuß – kann das Fräsen zum stabilen Risswachstum führen. Eine weitere wesentliche Beobachtung ist, dass der Wirkbereich einer Fräse sehr begrenzt ist. Überbaubereiche in wenigen Metern Entfernung werden nicht nennenswert beansprucht.

Im Rahmen des Lebenszyklusmanagements von Infrastrukturbauwerken stellt die Bewertung der Tragfähigkeit bestehender Brücken eine zentrale Aufgabe dar. Da die aktuell gültigen Regelwerke für Neubauten nur eingeschränkt auf Bestandsbauwerke übertragbar sind, wurde in Deutschland die Nachrechnungsrichtlinie eingeführt. Mit dieser werden u. a. Ausnutzungsgrade für Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit ermittelt und eine realitätsnahe Bewertung der tatsächlichen Tragreserven eines Bauwerks ermöglicht. Die Erstellung von Nachrechnungen erfordert jedoch einige Kapazitäten (v. a. Personal). Daher wurde für einen ersten Vergleich der erforderlichen Brückentragfähigkeit (Ziellastniveau) mit der vermuteten bzw. nachgewiesenen Brückenklasse eines Bauwerks der Traglastindex als Kennwert zur strukturellen Bewertung der Brücken eingeführt. Er bietet eine empirische Einschätzung der strukturellen Leistungsfähigkeit, basierend auf allgemeinen Bauwerksmerkmalen wie Baujahr, Konstruktionsart und Verkehrsbelastung. Ziel dieses Berichts ist es, einen Zusammenhang zwischen dem Traglastindex und den Ergebnissen aus Stufe-2-Nachrechnungen von Betonbrücken herzustellen. Hierzu wurden systematisch Ausnutzungsgrade aus vorhandenen Nachrechnungen analysiert und den Traglastindizes aus der Bauwerksdatenbank SIB-Bauwerke gegenübergestellt. Neben dem Mittelwert wurden auch Extremwerte und die Anzahl verfügbarer Nachweise berücksichtigt, um die Aussagekraft der Daten zu bewerten. Die Analyse zeigt, dass mit steigendem Traglastindex im Regelfall auch die Ausnutzungsgrade steigen, was die Grundannahme des Traglastindexes bestätigt. Auch die Sonderregelung für Bauwerke mit Koppelfugen konnte validiert werden. Die Auswertung verdeutlicht, dass der Traglastindex trotz seiner empirischen Grundlage ein geeignetes Instrument zur Identifikation und Priorisierung von Bauwerken mit Tragfähigkeitsdefiziten darstellt. Die Ergebnisse unterstützen damit die Vorgehensweise der Infrastrukturbetreiber und stärken die Aussagekraft des Traglastindexes als Werkzeug zur strukturellen Bewertung im Brückenmanagement.

The Annual Report 2025 is dedicated to the 75th anniversary of BASt. More than 30 articles are featured under the motto “75 Years of BASt”. They offer a look back at outstanding projects and developments, as well as a glimpse into the future. A historical overview from the 1950s to the present day provides insight into the development of BASt and road traffic in Germany. Long-time partners enrich the report with personal words in the form of brief statements. As usual, a selection of research activities from the year 2025 is also presented in short articles. In total, over 80 articles by more than 150 authors cover the broad range of topics addressed by BASt. These topics focus on infrastructure, construction, energy, the environment, mobility, safety, driving, digital, and skilled labour. Highlights, as well as facts and figures in concise form, complement the report.

Die Klimaerwärmung durch Klimaschutzmaßnahmen auf das geringste Maß zu begrenzen ist eine herausfordernde Aufgabe der Gegenwart. Dazu gehören auch Maßnahmen zur Senkung der klima- und umweltschädlichen Auswirkungen des Verkehrs. Mit Blick auf den zunehmenden Güterverkehr hat die Europäische Kommission neue Emissionsziele für schwere Nutzfahrzeuge vorgeschlagen, die ab 2030 gelten sollen. Das führt zu alternativen Antrieben und zu sogenannten emissionsfreien Fahrzeugen (ZEV). Alternative Antriebe wie zum Beispiel Elektroantriebe oder Wasserstoffantriebe führen zu Mehrgewicht im Vergleich zu den aktuellen Diesel LKW‘s und damit bei gleicher Gewichts- und Achslastbeschränkung zu Wettbewerbsnachteilen in der Transportindustrie. Zur Minderung des Problems werden im vorliegenden Bericht Auswirkungen von möglichen Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte Fahrzeuge des Schwerverkehrs auf die Beanspruchung der Brücken untersucht. Auf Grundlage von Verkehrsmessungen werden hierzu Simulationen des aktuellen Schwerverkehrsaufkommens durchgeführt und die Auswirkungen dieser simulierten Verkehrsbänder für verschiedene Tragsysteme und Schnittgrößen berechnet. Aus statistischen Auswertungen der Berechnungsergebnisse werden charakteristische Werte, die über eine Wiederkehrperiode von 1000 Jahren definiert sind, bestimmt. Diese Werte für verschiedene Tragsysteme und Schnittgrößen werden mit den Werten, die sich aus dem Ansatz des Lastmodells 1 des DIN-Fachberichtes 101 (2003) sowie aus historischen Lastmodellen, die im Wesentlichen für die Bestandsbrücken angewandt wurden, verglichen. Diese so entwickelten Referenzwerte werden dann Werten, die auf gleichen Weg durch Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte in 2 t Schritten ermittelt werden, gegenübergestellt. Zur Abrundung der Vergleiche werden Fahrzeugkonstellationen variiert und Berechnungen mit synthetisch erzeugen massekonstanten Verkehren ohne Überladung der Fahrzeuge bereitgestellt. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass das aktuelle Schwerverkehrsaufkommen mit dem Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes 101 (2003) gut erfasst ist, das heißt das Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes 101 ist die aktuell erforderliche Tragfähigkeit der Bestandsbrücken im Zuge des Autobahnnetzes. Im Bestand der Brücken im Autobahnnetz sind infolge der Errichtungsjahre von 1960 bis heute 20,4% der Brücken mit dieser Tragfähigkeit vorhanden. Für Bundesstraßen ist die aktuelle Tragfähigkeit durch das Lastmodell BK 60/30 beschrieben. 48% der Bundesstraßen weisen diese Tragfähigkeit aus. Der Brückenbestand der Bundesstraßen und Autobahnen wird teilweise über seine Tragfähigkeit beansprucht und bedarf Kompensationsmaßnahmen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Moderate Variationen der Fahrzeugkonstellation können keinen Beitrag zur Minderung der Brückenbeanspruchungen leisten. Beanspruchungsmindernde Auswirkungen ergeben sich durch den Einsatz von 6-Achs Fahrzeugen anstatt von 5-Achs Fahrzeugen. Deutliche Minderungen der Auslastung können durch regelkonformen Verkehr nachgewiesen werden. Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte können erst nach Modernisierungen und Instandsetzungen der Brücken diskutiert werden. Bei Einhaltung der StVZO hinsichtlich der zulässigen Gewichte entsprechen fast alle Brücken im Autobahnnetz der aktuell erforderlichen Tragfähigkeit und es sind Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte um 2t zusätzlich möglich. Die Untersuchungen wurden für Brücken der Bundesstraßen erweitert, die Ergebnisse entsprechen dem voraus Zitierten. Die Einhaltung der zulässigen Gesamtgewichte muss vor Umsetzung von Steigerungen durch Messungen z.B. über WIM-Stationen belegt sein.

Der Nachweis ausreichender Ermüdungssicherheit wird bei der Bemessung von Stahl- und Stahlverbundbrücken nach Eurocode auf Grundlage des Ermüdungslastmodells ELM 3 nach DIN EN 1991-2 geführt, in Kombination mit Schadensäquivalenzfaktoren nach DIN EN 1993-2 und DIN EN 1994-2. Die bisherige Definition der Schadensäquivalenzfaktoren nach DIN EN 1993-2 erfolgt auf der Grundlage der Untersuchungen von Merzenich und Sedlacek (1995), deren Referenz die Verkehrsdaten des Auxerre-Verkehrs von 1984 sind. Im Gegensatz zur Anpassung des LM1 sind die λ-Faktoren unumgänglich macht, um die Zukunftssicherheit neuer Brücken nicht zu gefährden. Der vorliegende Forschungsbericht behandelt daher die Neu-Kalibrierung der Schadensäquivalenzfaktoren des ELM 3 für die Bemessung von Stahl- und Stahlverbundbrücken. Dazu werden Verkehrslastsimulationen in einer systematischen Analyse für verschiedene Tragsysteme durchgeführt, entsprechend einem weiten Spektrum an Brücken. Weiterhin werden unterschiedliche Prognose-Szenarien eines möglichen zukünftigen Verkehrs untersucht, basierend auf einer Analyse der bisherigen Verkehrsentwicklung und verfügbaren Verkehrsprognosen. Die Prognose-Szenarien sind aus heutiger Sicht als konservativ einzustufen und stellen weiterhin nur eine Auswahl von vielen Möglichkeiten dar, da die zukünftige Entwicklung des Verkehrs nur bedingt realistisch abbildbar ist. Angesichts dieser Vielzahl an Möglichkeiten und der langen Nutzungsdauer von Brücken garantiert jedoch der Ansatz etwas konservativer Verkehrsszenarien langfristig die Wirtschaftlichkeit der Brückeninfrastruktur. Zu betonen ist, dass die zugrundeliegenden Prognose-Szenarien eines möglichen zukünfti-gen Verkehrs mit der Annahme verknüpft sind, dass diese frühestens in 50 Jahren eintre-ten. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass ein entsprechender Anstieg des Ver-kehrs, bspw. durch Erhöhung zulässiger Gesamtgewichte oder Achslasten, in naher Zukunft auszuschließen ist. Im Ergebnis zeigen die betrachteten Beispielbrücken infolge der abgeleiteten λ-Faktorenein im Regelfall erhöhtes Auslastungsniveau der unterschiedlichen Ermüdungs-nachweise. Es ist jedoch festzuhalten, dass der Ermüdungsnachweis für diese nach heutiger Normengeneration dimensionierten Stahl- und Stahlverbundbrücken dennoch im Großteil der untersuchten Fälle erfüllt werden kann. Für das untergeordnete Straßennetz ermög-licht der hier entwickelte Vorschlag auch eine Reduzierung der rechnerisch anzusetzen-den Ermüdungsbeanspruchung. Dies wird erreicht durch eine abgestufte Betrachtung der Verkehrsart in analoger Form, wie dies bisher auch für Stahlbeton- und Spannbetonbrücken möglich ist. Dies führt zu einer Harmonisierung des Nachweiskonzeptes für beide Bauarten. Der Nutzen des Projekts liegt in der Erarbeitung sowohl zukunftssicherer als auch entsprechend abgestufter Ermüdungslastmodelle für den Neubau von Stahl- und Stahlverbund-brücken als Grundlage für die nächste Normengeneration DIN EN 1993-2 inkl. DIN EN 1993-2/NA bzw. DIN EN 1994-2 inkl. DIN EN 1994-2/NA.

Die Verkehrsinfrastruktur der Bundesrepublik hat eine essenzielle Bedeutung für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Im Besonderen gilt dies für die Straßeninfrastruktur. Der Erhalt sowie der Ausbau des Straßennetzes, vor allem der Bundesfernstraßen, wird in den kommenden Jahren die Bundesrepublik Deutschland vor enorme Herausforderungen stellen, insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender wetterbedingter Naturkatastrophen infolge von Starkregen und Sturzfluten, Überschwemmungen, Dürren und Hitze sowie Stürmen. Die Schadensanfälligkeit der Verkehrsinfrastruktur infolge von Starkregen- und Hochwasserereignissen ist von zahlreichen baulichen Parametern der Straße wie auch der Straßenausstattung und den damit verbundenen Inhomogenitäten der verwendeten Materialien und Bauweisen sowie der Art der Hochwassereinwirkung und der Gestaltung des umliegenden Geländes abhängig. Aus dem Zusammenwirken der unterschiedlichen Einflussgrößen resultieren unterschiedliche Ursache-Wirkungs-Mechanismen und somit auch unterschiedliche Gefährdungspotentiale. Um besonders risikobasierte Straßen, Gebiete und Regionen zu identifizieren, müssen somit vorab Ursache-Wirkungs-Mechanismen grundsätzlich verstanden werden. Dies ist außerdem essentielle Voraussetzung, um bestehende und künftige Verkehrsinfrastruktur an bestehende und künftige Herausforderungen hinsichtlich Klimawandel und Extremwetterereignisse anzupassen und geeignete Maßnahmen und Handlungsempfehlungen für eine klimaresiliente Verkehrsinfrastruktur bereitzustellen. Um der Notwendigkeit gerecht zu werden, eine klimaresiliente Verkehrsinfrastruktur zu gewährleisten, hat sich das Forschungsvorhaben zunächst zum Ziel gesetzt, Schäden, die infolge der Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 an Bundesfernstraßen in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz entstanden sind, zu analysieren und erste Handlungsempfehlungen für klimaadaptierte Bauweisen bereitzustellen. Hierfür erfolgte zunächst eine Sammlung und Sichtung verfügbarer Unterlagen zu festgestellten Schäden, wie Berichte, Bilder oder Ähnliches. Im Weiteren wurden die einzelnen Schäden dokumentiert und klassifiziert, bevor im Anschluss fünf unterschiedlich klassifizierte Schadensfälle für eine differenzierte Analyse und Bewertung in Absprache mit dem Auftragnehmer ausgewählt wurden. Die Datengrundlage für die fünf Schadensfälle wurde anschließend durch Umfeld- und Ereignisdaten ergänzt. Unter Einbeziehung aller verfügbaren Informationen wurden nachfolgend Finite-Volumen- und Finite-Elemente-Modelle erstellt, um hydronumerische und strukturmechanische Berechnungen für verschiedene Belastungsszenarien durchzuführen. Auf Grundlage der verfügbaren Daten und der Ergebnisse der numerischen Berechnungen konnten für die fünf differenziert betrachteten Schadensfälle Ursache-Wirkungs-Mechanismen abgeleitet werden. Abschließend wurden Handlungsempfehlungen und Maßnahmen zur Gewährleistung einer klimaresilienten Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt und diskutiert.

Als Konsequenz der Festlegung eines neuen Grenzwerts für Asphaltdämpfe und Aerosole beim Einbau von Asphaltmischgut muss neben technischen Lösungen am Asphaltfertiger (Absaugreinrichtung) auch der Asphaltmischguteinbau temperaturabgesenkt erfolgen. Dabei muss sichergestellt werden, dass eine Temperaturabsenkung die mechanische und funktionale Qualität sowie das Gebrauchsverhalten und die Dauerhaftigkeit des hergestellten Asphaltmischguts nicht gefährdet. Mit diesem Forschungsprojekt wurde das Ziel verfolgt, für Zusätze und Technologien zur Herstellung von Temperaturabgesenkten Asphalten (TA-Asphalte) jeglicher Art, einen einheitlichen Nachweis der Temperaturabsenkung im Labor zu entwickeln. Dazu wurden Probekörper bei unterschiedlichen Temperaturen mit erhöhter Verdichtungsenergie hergestellt. Die dabei berechneten Raumdichten wurden funktional beschrieben (Verdichtungsfunktion), so dass für eine übliche Verdichtungsenergie die mögliche, abgesenkte Verdichtungstemperatur und/oder für eine gewünschte Temperatur die benötigte Verdichtungsenergie ermittelt werden konnte. Zum Nachweis dieses Vorgehens wurden die relevanten Technologien zur Herstellung von TA Asphalten bezogen auf ihre Wirkungsweise untersucht: Grenzflächenaktive Zusätze, Rheologie bzw. Reaktivmodifizierende Zusätze, Mineralische Zusätze (Zeolith), die Schaumbitumen-Technologie und teilweise die bereits bewährten Viskositätsverändernden Zusätze (VVZ). Zunächst wurde das Vorgehen an einem Asphaltmischgut für Asphaltdeckschichten der Sorte AC 11 D S mit 5 temperaturabsenkenden Zusätzen / Verfahren sowohl mit dem Marshall-Verdichtungsgerät, als auch mit dem Walzsektor-Verdichtungsgerät und dem Gyrator überprüft. Zusätzlich wurde der Verformungswiderstand mittels Druck-Schwellversuchen an den hergestellten Probekörpern bewertet. Während des Mischprozesses konnte anhand des Drehmoments im Labormischer nachgewiesen werden, dass TA-Asphalte geringere Mischarbeiten benötigen. Das Marshall-Verdichtungsgerät erwies sich als geeignetes Verdichtungsverfahren mit einer guten Spreizung bzgl. der Verdichtungstemperaturen, den geringsten Streumaßen und als technisch günstig und einfach in der Handhabung. Die damit temperaturabgesenkt hergestellten Probekörper waren bzgl. des Verformungswiderstandes unauffällig. Ein Ausschlusskriterium konnte für kein Verdichtungsgerät gefunden werden. Die Validierung des Vorgehens erfolgte an weiteren vier Asphaltmischgutsorten, welche in Fachkreisen teilweise als kritisch für die Temperaturabsenkung angesehen werden: SMA 8 S, AC 11 D S (mit 20 % Asphaltgranulat (AG)), SMA 16 B S (mit 30 % AG) und AC 32 T S (mit 60 % AG). Für jede Asphaltmischgutsorte wurden 3 Varianten hergestellt: Neben der Referenzvariante zwei temperaturabgesenkte Varianten, wobei als oberflächenaktive Zusätze jeweils Produkte unterschiedlicher Hersteller eingesetzt wurden. Die temperaturabsenkende Wirkung wurde mit allen Zusätzen / Verfahren und an allen Asphaltmischgutsorten nachgewiesen und funktional beschrieben. Es wurde festgestellt, dass die Kombination von Asphaltmischgutart/-sorte und TA-Technologie im Labor optimiert werden muss, so ist zum Beispiel eine Zugabe der Zusätze ohne Optimierung der Zugabemenge nur bedingt zielführend. Diese Optimierung war nicht Gegenstand dieses Projekts. Der Einsatz von Zeolith in Kombination mit Splittmastixasphalten war im Projekt problemlos möglich, zeigte jedoch keine Vorteile bzgl. der Temperaturabsenkung. Weiterhin wurde für das Asphaltmischgut für Asphalttragschichten der Sorte AC 32 T S die Wirkung der Temperaturabsenkung sowohl mit Zeolith, als auch mit dem grenzflächenaktiven Zusatz nachgewiesen. Aufgrund der hier eingesetzten Materialien trat der Effekt jedoch erst bei einer Temperaturreduzierung von >10 °C auf. Die Überprüfung der Streumaße für die Raumdichten der Marshall-Probekörper zeigte, dass keine übermäßigen Streuungen aufgrund der Zusätze / Verfahren auftraten. Auch erwiesen sich die temperaturabsenkenden Zusätze / Verfahren als unproblematisch bzgl. des Verformungswiderstands. Insgesamt kann mit dem hier vorgestellten und überprüften einheitlichen Vorgehen zur Herstellung von Probekörpern im Labor für unterschiedlichste TA-Technologien ihr Potential beschrieben werden, ohne signifikante negative Auswirkungen bzgl. der Performance oder der Reproduzierbarkeit erwarten zu müssen.

Das vorliegende Projekt untersucht den Ansatz, dass die NOx-Emissionen im laufenden Betrieb von in den Fahrzeugen verbauten Sensoren erfasst werden und zu dem innerhalb des ebenfalls im Betrieb erfassten Kraftstoffverbrauch in Relation gesetzt werden können. Innerhalb dieses Projekts wurden acht Dieselfahrzeuge (1 Diesel mild Hybrid), drei Ottofahrzeuge (1 Otto mild Hybrid, 1 Otto Hybrid) untersucht, um die als QNOx bezeichnete Methode weiterzuentwickeln. Alle Fahrzeuge entsprachen mindestens der Emissionsklasse Euro 6d-Temp. Die Messungen fanden je Fahrzeug über insgesamt 1000 km Laufleistung statt, wobei rund 700 km im Serienzustand unter normalen Betriebsbedingungen und rund 100 km unter extremen Fahrbedingungen absolviert wurden, bei denen man hohe NOx-Emissionen je kg Kraftstoff erwartete. Jeweils 200 km wurden mit einem verbauten Fehler an der Abgasnachbehandlung, welcher zu erhöhten NOx-Emissionen führen sollte, durchgeführt. Die für die QNOx-Ermittlung erforderlichen Messdaten wurden über die OBD-Schnittstelle ausgelesen und mit Datenlogger-Systemen aufgezeichnet und gespeichert. Im Laufe des Projekts und auch bei vorangegangenen Messungen zeigte sich, dass das erforderliche NOx-Signal des Sensors am Auspuffende teilweise über die OBD-Schnittstelle nicht oder erst nach einer gewissen Fahrzeit verfügbar war. In solchen Fällen wurde ein externer NOx-Sensor nach der Abgasnachbehandlung in das Abgassystem eingebaut und das Signal in den Datenlogger eingebunden. Parallel zu den Messungen wurde ein Datenfilter- und Auswertemodell entwickelt, welches die Messdaten aufbereitet und das gNOx/kg Kraftstoffverbrauch Verhältnis berechnet. Der Datenfilter stellt dabei sicher, dass Fahrsituationen, die nicht für die Beurteilung geeignet sind, erkannt und aus der Bewertungsmethodik ausgeschlossen werden. Aus den mit dem Datenfiltermodell bearbeiteten Datensätzen wurde dann aus den jeweils über 100 km aufsummierten NOx-Emissionen und dem Kraftstoffverbrauch das gNOx/kg Kraftstoffverbrauch Verhältnis (QNOx) gebildet. Nach jeweils 50 km wurde ein neues Bewertungsfenster begonnen. Bei den Messungen an den Dieselfahrzeugen konnten mit der QNOx-Methode defekte Fahrzeuge eindeutig erkannt werden. Dies war sowohl bei den Testfahrten mit manipulierten Abgasnachbehandlungssystemen, als auch bei den Testfahrten mit jenen zwei Fahrzeugen, welche von sich aus mit einem Fehler behaftet waren, der Fall. Die Analyse der Methodenergebnisse zeigte auch, dass das Datenfiltermodell all jene Betriebszustände, welche unter Umständen bei der Bewertung zu Fehlinterpretationen führen, entfernen konnte. Bei den Ottofahrzeugen wurde ein Fehler im Abgassystem mittels Abstecken der Lambdasonde simuliert. Das bewirkte bei den untersuchten Fahrzeugen, dass diese im Betrieb auf Lambda-Kennfeldwerte zurückgriffen. Das führte zu keinen wesentlich erhöhten Emissionswerten bei den Testfahrten, sodass von der QNOx-Methode auch kein Wert, der auf einen Fehler schließen lässt, angezeigt werden konnte. Nach Abschluss der Messungen an acht Testfahrzeugen mit Dieselantrieb und drei Ottofahrzeugen wurden mit den generierten Daten Vorschläge zur QNOx-Schwellwertdefinition erarbeitet. Aus den vorliegenden Messergebnissen ergab sich, dass ein Schwellwert zur Unterscheidung von intakten und fehlerhaften Abgassystemen für Dieselfahrzeuge im Bereich von 2 bis 3 gNOx/kg Kraftstoff und für Ottofahrzeuge unterhalb von 2 gNOx/kg Kraftstoff liegen sollte. Da bei Fahrzeugen der Abgasstufe EURO 7 das OBM-System einen Fahrzeugfehler anzuzeigen hat, wenn die NOx-Emissionen den Grenzwert um mehr als das 2.5-fache überschreiten, liegt es nahe, diesen Faktor auch für die Ableitung des QNOx-Schwellwertes anzusetzen. Für den Schwellwert muss also der EURO 7 NOx-Grenzwert, erweitert um Messunsicherheiten und den High-Emitter-Faktor, durch einen repräsentativen Verbrauchswert dividiert werden, um eine Schwelle für gNOx/kg Kraftstoff zu berechnen. Da bei unterschiedlichen PKW-Segmenten der NOx-Grenzwert gleich ist, die Verbrauchswerte jedoch sehr unterschiedlich sein können, werden die gemessenen Verbrauchswerte um das Verhältnis von durchschnittlichem Verbrauch pro km zu fahrzeugspezifischem Verbrauch pro km korrigiert. Dies kann zukünftig automatisiert ablaufen, da der Typprüf-CO2-Wert im Environmental Vehicle Pass abgelegt ist. Die Auswertung zeigte, dass ein Schwellwert von 3 gNOx/kg Kraftstoff für Dieselfahrzeuge und 1,83 gNOx/kg Kraftstoff für Ottofahrzeuge als Kriterium für ein funktionierendes Abgasnachbehandlungssystem herangezogen werden könnte. Die Schwellwerte müssten noch an einer Vielzahl von Fahrzeugen der Emissionsstufe EURO 7 validiert werden. Abschließend wurde eine Bewertung hinsichtlich der Tauglichkeit der Methode als PTI Instrument durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass mit der QNOx-Methode zwischen Fahrten mit defektem und gut funktionierendem Abgasnachbehandlungssystem unterschieden werden konnte. Da in den aktuellen Entwürfen zur EURO 7 Gesetzgebung eine fahrzeuginterne Berechnung von QNOx-Werten vorgesehen ist, wäre eine Zustandsbewertung der NOx-Nachbehandlungssysteme im Rahmen der AU mit einem Auslesen der QNOx-Daten über die OBD Schnittstelle einfach realisierbar.

Eine bedeutsame Aufgabe des Straßenbetriebsdienstes ist die Grünpflege, ihr Anteil liegt bei ca. einem Viertel des Gesamtaufwandes. Eines der wesentlichen bundesweit geltenden Regelwerke für die Grünpflege an Straßen ist das Merkblatt für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege aus dem Jahr 2006. Bereits heute haben naturschutzfachliche Aspekte auf breiter Basis Eingang in die landesspezifischen Regelungen und gängigen Standards der Grünpflege entlang von Straßen gefunden. Das derzeit geltende Merkblatt für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege aus dem Jahr 2006 entspricht nur unzureichend diesen Standards, so dass im Rahmen des FE-Projektes ein Entwurf für die Fortschreibung erstellt wurde. Hierbei haben die zunehmenden naturschutzfachlichen Anforderungen an die Grünflächen im Straßenseitenraum und ihre Pflege ebenso Berücksichtigung gefunden wie verkehrliche, arbeitsplatzbezogene und wirtschaftliche Kriterien. Basierend auf einer umfassenden Dokumentenrecherche wurden in ausgewählten Autobahn- und Straßenmeistereien umfassende in-situ-Studien durchgeführt, bei denen die Auswirkungen unterschiedlicher Pflegekonzepte für Rasen- und Gehölzflächen auf Flora und Fauna analysiert wurden. Weiterhin wurden die Grünpflegarbeiten begleitet, um Aufwendungen und weitere betrieblich-ergonomische Kriterien bewerten zu können. Ergänzend wurden die Verwertungspotenziale für das anfallende Schnittgut untersucht. Die In-situ-Studien umfassten zwei Schnittperioden für die Gehölzpflege (2021/22 und 2022/23) und zwei Vegetationsperioden für die Grasmahd (2022 und 2023). Auf Grundlage der durchgeführten in-situ-Studien, der vorliegenden Literatur und weiterer laufender Untersuchungen wurden umfassende Empfehlungen aus ökologischer Sicht sowie eine ökonomische und betrieblicher Bewertung dieser Empfehlungen, differenziert nach Offenlandpflege und Gehölzpflege, gegeben. Diese Empfehlungen sind Grundlage für die Fortschreibung des Merkblattes für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege.

Das Radfahren als moderne und nachhaltige Mobilitätsform ist ein wichtiger Bestandteil der angestrebten Mobilitätswende. Für die Steigerung der Attraktivität des Fahrradfahrens ist auch die dauerhafte Bereitstellung sicherer Radverkehrsanlagen in einem guten baulichen Zustand unerlässlich. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist eine Zustandserfassung und -bewertung der bestehenden Radverkehrsinfrastruktur. Für die Zustandserfassung auf Radverkehrsanlagen gibt es in Deutschland noch keine Standards. Zwar wurden bereits Erfassungen in größerem Umfang durchgeführt, diese basieren jedoch auf unterschiedlichen Erfassungstechnologien und legen verschiedene Bewertungsmethoden zugrunde. Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war es daher, relevante Zustandsmerkmale für die Erfassung und Bewertung der Gebrauchstauglichkeit und des baulichen Zustandes städtischer Radverkehrsanlagen unter Berücksichtigung relevanter Verkehrssicherheitsaspekte zu erarbeiten und eine geeignete Erfassungstechnik sowie ein Bewertungsverfahren zu entwickeln. Vor dem Hintergrund, dass im kommunalen Bereich die visuell-sensitive, visuell-bildbasierte und die messtechnische Zustandserfassung zum Einsatz kommen und eine gewisse Vergleichbarkeit zweckmäßig ist, wurden beide Erfassungsmethoden betrachtet. Für die Festlegung der Zustandsmerkmale wurden bautechnische Begutachtungen auf verschiedenen Radverkehrsanlagen in Asphalt- und Pflasterbauweise unterschiedlichen Alters durchgeführt. Hier zeigte sich, dass vorhandene Oberflächenschäden auf Radverkehrsanlagen in sehr unterschiedlichen Ausprägungen auftreten und der abgeleitete Handlungsbedarf darauf abgestimmt werden sollte. Deshalb wurde der Ansatz verfolgt, neben der Angabe des prozentualen Anteils der betroffenen Fläche vorhandener Oberflächenschäden auch Information zum Ausprägungsgrad zu liefern. Die gewonnenen Erkenntnisse stellten die Grundlage für die Auswahl und den Aufbau der Erfassungstechnik dar. Das entwickelte Messfahrzeug verfügt über eine Front- und Rückkamera, eine Oberflächenkamera mit künstlicher Beleuchtung sowie eine hochgenaue Positionserfassung mittels INS-System, das Lage bzw. Bewegung des Messfahrzeuges im Raum kontinuierlich ermittelt. Mit Hilfe der Erfassungstechnologie sollte eine flächenhafte Bewertung von Unebenheiten auf der Radwegeoberfläche ermöglicht werden. Hier wurden Verfahren der Fotogrammetrie und des Laserscannings recherchiert. Im Projekt wurde eine Stereokamera umgesetzt, die gute Ergebnisse in Bezug auf Genauigkeit, Geschwindigkeit sowie dem Einfluss durch direkte Sonneneinstrahlung und Schattenwurf zeigte. Nach Abschluss umfangreicher Funktionsprüfungen des neuen Messfahrzeuges, erfolgte die messtechnische Zustandserfassung auf vier Erfassungsstrecken in der Städteregion Aachen mit einer gesamten Erfassungslänge von etwa 70 km. Es fand eine Mehrfachbefahrung statt. Zeitgleich erfolgte die visuell-sensitive Zustandserfassung auf einem Streckenabschnitt von ca. 5 km der jeweiligen Erfassungsstrecken, um eine vergleichende Betrachtung vornehmen zu können. Für die Bewertung der Ebenheit bei der messtechnischen Zustandserfassung wurde der Indikator „Ebenheitswert“ abgeleitet, der eine flächenhafte Bewertung der Oberfläche der Radverkehrsanlage ermöglicht. Als Eingangsdaten dienten die mit der Stereokamera erfassten Höheninformationen. Die Kennwertermittlung erfolgte anhand von zwei Ansätzen. Im ersten Ansatz wurde die prinzipielle Eignung bereits vorhandener Algorithmen digitaler Geländemodelle zur Bewertung vorhandener Unebenheiten auf Radwegoberflächen geprüft. Der zweite Ansatz bestand in der Untersuchung zur Anwendbarkeit der Planografensimulation gemäß TP Eben - Berührungslose Messungen (2009). Im Ergebnis zeigte sich, dass die beiden Kennwerte EBR_AVG und EBR_MAX für die Bewertung der Ebenheit von Radverkehrsanlagen sehr gut geeignet sind. Im betrachteten Auswerteausschnitt des Höheninformationsbildes der Stereokamera wurden in Längsrichtung mit einem Querabstand von 25 mm die Simulation der gleitenden Richtlatte angesetzt und für jede Messlinie der EBR_AVG und der EBR_MAX bestimmt. Die Bewertung der Ebenheit erfolgte dann für diesen Auswerteausschnitt anhand des Mittelwertes des EBR_MAX. Auf Basis der Erkenntnisse aus der bautechnischen Begutachtung sowie des erfassten Bildmaterials und fahrdynamischer Untersuchungen konnten für den Indikator „Ebenheitswert“ Ausprägungskategorien für das Bewertungsverfahren festgelegt werden. Die Entwicklung des Datenformats basiert auf dem relevanten Standard des XML-Schemas. Dies erfolgte auch aufgrund der Erfahrungen bei der Zustandserfassung und -bewertung der Bundesfernstraßen. Für beide Erfassungsmethoden wurde ein Vorschlag für die Bewertung des baulichen Zustandes von Radverkehrsanlagen erarbeitet und das Vorgehen detailliert beschrieben. Damit wurde eine wesentliche Grundlage für ein einheitliches Vorgehen künftiger Zustandserfassungen und -bewertung auf städtischen Radverkehrsanlagen geschaffen, um wirtschaftlich sinnvolle Handlungsempfehlungen zum Werterhalt und zum Sicherstellen der Gebrauchstauglichkeit von Radverkehrsanlagen ableiten zu können.

Im Rahmen des BIM-Masterplans Bundesfernstraßen wurde die BIM-Methodik zunehmend zum Standard für die Planung, den Bau und den Betrieb von Straßeninfrastruktur in Deutschland. Dies geschieht im Kontext umfassender Normungsinitiativen von DIN und VDI sowie zahlreicher Forschungsprojekte, die sich mit der Digitalisierung im gesamten Lebenszyklus von Bauwerken befassen. Der Fokus liegt derzeit noch stark auf der Planungsphase, weshalb es wichtig ist, die Ansätze der Forschung, wie beispielsweise zum digitalen Zwilling, in die Praxis zu übertragen. Das Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Anwendungsfall „Wartung und Inspektion“ für Straßentunnel anhand des Pilottunnels „Wiener Platz“ in Dresden umzusetzen und die theoretische Machbarkeit in einer Pilotstudie praktisch zu demonstrieren. Hierzu wurden Anwendungs- und Implementierungshilfen zur Erstellung und Nutzung von BIM-Betriebsmodellen validiert und weiterentwickelt. In der ersten Phase des Projekts wurden die Grundlagen für ein BIM-basiertes Betriebs- und Erhaltungsmanagement erfasst und der digitale Reifegrad ermittelt. Außerdem wurden projektspezifische Anforderungen formuliert, um die Ziele und Anwendungen von BIM zu spezifizieren. Im Rahmen eines Workshops mit den Tunnelbetreibern und Experten des Erhaltungsmanagements konnten insgesamt 14 Anwendungsfälle definiert werden. Wichtige BIM-Projektziele umfassen den Handover zur Nutzung für Betrieb und Erhaltung, die Unterstützung des Erhaltungs- und Instandhaltungsmanagements sowie des Betriebsmanagements. Darüber hinaus konnten betriebliche Belange geprüft und relevante Betriebs- und Leistungsdaten erfasst werden. Diese sind in den LOIN-Anhang sowie die entwickelte Modellierungsrichtlinie eingeflossen. In der zweiten Projektphase wurden bestehende Dokumente wie Prozessbeschreibungen und Modellierungsrichtlinien überarbeitet, um diese an die Anforderungen des Betriebs- und Erhaltungsmanagements anzupassen. Das Pilotprojekt zeigte, dass die BIM-Methodik ein wertvolles Werkzeug zur Optimierung von Wartungs- und Inspektionsprozessen darstellt. Die entwickelten Vorgaben, wie die AIA und die LOIN-Anhänge (bestehend aus einem Muster LOIN-Anhang und einem projektspezifischen LOIN-Anhang), bieten eine solide Grundlage für zukünftige BIM-Anwender im Bereich des Tunnelbetriebs. Das Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag zur Standardisierung und Digitalisierung von Infrastrukturbauwerken in Deutschland. Dennoch bleibt es entscheidend, den potenziellen Mehrwert dieser Methoden in der Praxis zu evaluieren.

Fußverkehr sowohl als Bewegung zwischen Quellen und Zielen als auch als Aufenthalt in öffentlichen Straßenräumen ist mit vielfältigem Nutzen verbunden. Der Aufenthalt im öffentlichen Raum ist eine wesentliche Qualität städtischen Lebens, die Belebtheit öffentlicher Räume fördert den ökonomischen Erfolg angrenzender Nutzungen und die soziale Sicherheit. Fußverkehr ist ökonomisch, ökologisch sowie auch bzgl. Flächenverbrauch die effizienteste Fortbewegungsart und als Zu-/ Abgang zu/ von motorisierten Verkehrsmitteln und insbesondere zum öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) notwendiger Bestandteil der allermeisten Wege. Zu Fuß gehen bedeutet körperliche Aktivität, so dass Fußverkehr auch direkt zur Förderung der öffentlichen Gesundheit beiträgt. Trotz dieser vielfältigen Vorteile mangelt es bislang an belastbaren, umfassenden Daten über das Fußverkehrsaufkommen – insbesondere auf Straßenebene. Solche Daten sind jedoch eine wichtige Voraussetzung für Planungsentscheidungen, zielgerichtete Maßnahmen zur Förderung des Fußverkehrs und die Verkehrssicherheitsarbeit. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung zweier methodischer Ansätze: (1) Hochrechnungsfaktoren zur Ermittlung täglicher Fußverkehrszahlen aus Kurzzeitzählungen sowie (2) eine Methode zur Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen auf Basis von Umfelddaten. Dazu wurden an 56 Messstellen in 14 Städten videobasierte Zählungen durchgeführt. Die gewählten Standorte repräsentieren unterschiedliche städtische Raumtypen, wobei die Auswahl der Messstellen anhand von POI-Daten, Einwohnendenzahlen und städtebaulichen Merkmalen systematisch erfolgte. Die Videoaufnahmen wurden automatisiert ausgewertet und stichprobenartig manuell validiert. Zusätzlich wurden Daten aus der Mobilitätserhebung „Mobilität in Städten – SrV“ analysiert. Aus den erhobenen Daten konnten vier typische Ganglinien – also zeitliche Tagesverläufe des Fußverkehrs – identifiziert werden. Diese unterscheiden sich insbesondere in Bezug auf die städtebauliche Lage sowie der Nutzung der angrenzenden Bebauung. Basierend auf diesen Ganglinien wurden Hochrechnungsfaktoren für verschiedene Zählintervalle (Ein-, Zwei- oder Drei-Stunden-Zeiträume) abgeleitet. Die besten Ergebnisse hinsichtlich Genauigkeit lieferte das 2-Stunden-Zählintervall. Auch Wochenganglinien konnten an Stellen mit längeren Zählzeiträumen ermittelt und zur Ermittlung der Fußverkehrsstärke am höchstbelasteten Wochentag genutzt werden. Zur direkten Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen auf Basis von Umfelddaten wurde ein statistisches Modell auf Basis einer Negativ-Binomial-Regression entwickelt. Dieses Modell berücksichtigt verschiedene Einflussfaktoren wie Nutzungsvielfalt (POIs), Bebauungsstruktur (Gebäudehöhe, Dichte), Straßenraumgestaltung (Gehwegbreite, zulässige Höchstgeschwindigkeit) und Nähe zu Einrichtungen (z. B. Kitas). Die Ergebnisse bestätigen internationale Erkenntnisse zu den sogenannten „5 Ds“ als Erklärungsfaktoren für Fußverkehr: Bevölkerungsdichte (Density), Vielfalt an Zielen und Nutzungen im direkten straßenräumlichen Umfeld sowie im angrenzenden Quartier (Diversity), Gestaltung und Betrieb des Straßenraums (Design), Erreichbarkeit wichtiger Ziele (Destinations) und Entfernung zum öffentlichen Verkehr (Distance to Public Transport). Ein Vergleich zwischen Kurzzeitzählungen mit Hochrechnung und automatisierten Dauerzählungen zeigte, dass beide Ansätze spezifische Vor- und Nachteile besitzen. Kurzzeitzählungen sind kostengünstig, flexibel und decken viele Standorte ab, liefern aber nur Momentaufnahmen. Dauerzählungen erfordern zwar höhere Anfangsinvestitionen, bieten dafür aber kontinuierliche Daten und ermöglichen differenzierte Analysen z. B. von Tagesverläufen und saisonalen Schwankungen. Hinsichtlich der Genauigkeit sind beide Ansätze vergleichbar. In der Praxis empfiehlt sich eine Kombination beider Methoden: Dauerzählungen an Stellen, für die sehr hochauflösende Daten benötigt werden und ergänzende Kurzzeitzählungen zur flächendeckenden Anwendung. Ein zusätzlicher Erkenntnisgewinn ergab sich aus dem Abgleich von Zähldaten mit Daten aus der Mobilitätserhebung „Mobilität in Städten – SrV“: Die Tagesverläufe in der Mobilitätserhebung zeigten in bestimmten Clustern hohe Übereinstimmung mit den real gemessenen Fußverkehrsganglinien. Dies zeigt, dass Daten aus lokalen Mobilitätserhebungen eine sinnvolle Ergänzung zu straßenräumlichen Daten darstellen. Insgesamt liefert das Vorhaben praxisnahe und datengestützte Methoden zur Hochrechnung und Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen. Diese Methoden bieten Planenden eine fundierte Grundlage zur Planung fußgängerfreundlicher Städte und zur Weiterentwicklung bestehender Regelwerke wie den Empfehlungen für Verkehrserhebungen oder den Empfehlungen für Fußverkehrsanlagen.

Mit den ZTV Asphalt-StB 07/13, TL Asphalt-StB 07/13 und den TL Bitumen-StB 07/13 wurden im Jahr 2013 Änderungen und Ergänzungen des Technischen Regelwerks Asphaltstraßenbaus zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit eingeführt. Die Änderungen und Ergänzungen umfassen unter anderem neue und zusätzliche Prüfmethoden am Straßenbau- und Polymermodifizierten Bindemittel (PmB) zur Beschreibung der rheologischen Eigenschaften. Diese Prüfdaten werden seit 2013 zentral zur Erfahrungssammlung gesammelt. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (FE 29.0327/2013/BASt) wurden die Prüfergebnisse der Jahre 2014 und 2015 bereits statistisch ausgewertet. Parallel zur bisherigen Auswertung der Erfahrungssammlung wurden die europäischen Bitumenspezifikationsnormen DIN EN 12591 und DIN EN 14023 überarbeitet, wenn auch nicht veröffentlicht. Der wesentliche Fokus der Datensammlung liegt nun auf zusätzlichen Prüfungen der Bindemittel nach Kurzzeit- und Langzeitalterung. Für diesen neuen Fokus werden auch aus Bohrkernen extrahierte Bindemittel zusätzlich langzeitgealtert. Hintergrund hierfür ist, dass für die Lebensdauer einer Asphaltstraße in der Theorie nicht die Eigenschaften des frischen Bindemittels, sondern dessen Alterungsverhalten als maßgebend angesehen wird. Somit sind die Veränderungen der rheologischen Eigenschaften nach Alterung ein zentraler Aspekt der Datenanalysen in diesem Projekt. Es wurden sowohl die Prüfergebnisse der Jahre 2016 bis 2019 als auch die Datensätze der Datenbank ab 2020 ausgewertet. Die Grundlage zur statistischen Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse bildeten Box-Whisker-Plots und die Durchführung einer deskriptiven Statistik, welche in tabellarischer Form dargestellt wurde. Die Analysen fanden einmal für die Jahre 2016 bis 2019 (nach ARS 11/2012) und einmal für die Jahre 2019 bis Anfang 2023 (nach ARS 08/2019) statt. Die Auswertungen der Datensammlung der Jahre 2016 bis 2019 nach ARS 11/2012 konnte die Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse des FE 29.0327/2013/BASt größtenteils bestätigen. Für die Auswertung nach ARS 08/2019 wurden zunächst im Dynamischen Scherrheometer (DSR) die Äqui-Schermodultemperaturen bei |G*| von 15 kPa und 50 kPa und die zugehörigen Phasenwinkel sowie die Parameter aus den Versuchen im Biegebalkenrheometer (BBR)T(S=300) und T(m=0,3) jeweils vor und nach Alterung betrachtet. Für die Äqui-Schermodultemperaturen und die zugehörigen Phasenwinkel wurden unter anderem Vergleiche zwischen dem Bitumen-Typisierungs-Schnell-Verfahren (BTSV) und der Methode im Temperatur-Sweep (T-Sweep) durchgeführt. Zudem wurden weitergehende Auswertungen, wie die Berechnung von neuen Messgrößen sowie die Darstellung und Auswertung in Form von Netzdiagrammen vorgenommen, um neue Bewertungsparameter und deren Bewertungspotenzial zu ergründen. Als Fazit konnten mithilfe der DSR-Ergebnisse aus den unterschiedlichen Alterungsstufen Bereiche definiert werden, durch die die einzelnen Bindemittelsorten gut voneinander zu differenzieren sind.

Das European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) ist ein verbraucherschutzorientiertes Programm zur Bewertung der Sicherheit von - in der Regel - neuen Kraftfahrzeugmodellen. Das Programm gibt es seit 1997, seit 2009 besteht die Bewertung aus 4 Bausteinen (1. Schutz erwachsener Insassen; 2. Schutz von Kindern im Fahrzeug; 3. Schutz schwächerer Verkehrsteilnehmer; 4. Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen). Im Projekt „Entwicklung eines Verfahrens zur Generierung eines Safety Performance Indikators aus der Bewertung von Euro NCAP“ (FE 82.0736/2019) der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen wurden die Ergebnisse der ab 2009 in Euro NCAP getesteten Modelle benutzt, um mittels deren Übertragung auf die gesamte inländische Pkw-Flotte einen Safety Performance Indikator (SPI) für den Pkw-Bestand mehrerer aufeinander folgender Jahre (2013 bis 2019) zu bilden. Das zentrale Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, den im Rahmen der Vorgängeruntersuchung bis 2019 generierten SPI zur Fahrzeugsicherheit für die Jahre 2020 bis 2023 fortzuschreiben (pro Kalenderjahr). Darüber hinaus soll mittels statistischer Regressionsmodelle der Bezug des SPI zum realen Unfallgeschehen hergestellt und der im EU-Projekt „Baseline“ vorgeschlagene Indikator (KPI) zur Fahrzeugsicherheit berechnet und ausgewiesen werden. Das Grundkonzept bei der Generierung des SPI besteht darin, die in Euro NCAP getesteten Fahrzeugmodelle (bzw. bestimmte Generationen eines Modells) im Gesamt-Pkw-Bestand eines Jahres zu identifizieren und die Testergebnisse allen im Bestand enthaltenen Fahrzeugen dieser Modellgeneration zuzuweisen, was im Grundsatz einer Hochrechnung entspricht. Letztlich geht es also um eine Verknüpfung von Euro NCAP-Daten und den Pkw-Bestandsdaten des Zentralen Fahrzeugregisters (ZFZR) für die Jahre 2020 bis 2023. Wie im Vorläuferprojekt bestand ein wesentlicher Schritt bei der Generierung des SPI zur Fahrzeugsicherheit darin, die Euro NCAP-Testergebnisse der verschiedenen Jahre im Hinblick auf die im Zeitverlauf geänderten Testprozeduren vergleichbar zu machen. Hierfür wurde eine Projektgruppe bestehend aus Experten der BASt in den Bereichen Aktive und Passive Fahrzeugsicherheit gebildet, welche die Aufgabe hatte, je Baustein zu quantifizieren, wie sich diese Veränderungen der Testprozeduren auf die Fahrzeugbewertung auswirken. Als Referenz wurden die Testbedingungen des Jahres 2020 festgelegt. Für die Verknüpfung von Euro NCAP- und Pkw-Bestandsdaten waren zunächst die zwischen 2009 und 2019 im Rahmen von Euro NCAP getesteten Fahrzeugmodelle in den aktuell betrachteten ZFZR-Beständen (1.1.2021 bis 1.1.2024) zu identifizieren und - falls noch gültig - den im Bestand vorhandenen Fahrzeugen das jeweils erzielte (und auf das Referenzjahr 2020 normierte) Testergebnis zuzuweisen. Weiterhin mussten die - neu berechneten - Euro NCAP-Ergebnisdaten (Anteil erreichter Punkte, Anzahl Sterne) für die ab 2020 getesteten Pkw-Modelle mit den aktuellen ZFZR-Beständen (1.1.2021 bis 1.1.2024) verknüpft werden (über die ZFZR-Merkmale Fabrikatcode, Modellcode und - zur Abbildung der Modellgeneration - Jahr der Erstzulassung). Im Ergebnis konnte im Durchschnitt über die hier betrachteten 4 Bestandsjahre (Stichtage: 1.1.2021 bis 1.1.2024) von den neueren Fahrzeugen (Erstzulassungsjahr ab 2009) über 81 % eine Euro NCAP-Bewertung zugeordnet werden. Bei Pkw ohne Bewertung wurde ein Imputationsverfahren angewandt. Analog zur Vorgängerstudie wurden insgesamt vier (bausteinspezifische) Safety Performance Indikatoren gebildet, die auf den neu berechneten und vereinheitlichten Fahrzeugbewertungen aus Euro NCAP basieren. Bei den genannten Indikatoren handelt es sich um Durchschnittswerte der Sicherheitsbewertung der im ZFZR erfassten Pkw. Aus diesen vier Indikatoren wurde dann noch ein Safety Performance Gesamtindikator mittels gewichtetem Mittelwert berechnet. Aufgrund der identischen Berechnungsweise und der Normierung aller Euro NCAP-Testergebnisse auf das Referenzjahr 2020 konnten die für 2013 bis 2019 vorliegenden Zeitreihen der vier bausteinspezifischen SPI-Werte sowie des SPI-Gesamtwerts konsistent auf den Zeitraum bis 2023 erweitert werden. Im Ergebnis setzen die im aktuellen Vorhaben erzeugten Indikatorwerte für die Jahre 2020 bis 2023 die - im Vorgängerprojekt ermittelten - steigenden Trends fort. In allen Jahren erzielt Baustein 2 (Schutz von Kindern im Fahrzeug) die beste und Baustein 4 (Assistenzsysteme) die niedrigste Bewertung, verzeichnet dafür aber im Zeitverlauf die stärksten Zuwächse. Aufgrund der Normierung der Testergebnisse auf das Referenzjahr 2020 manifestiert sich darin ein realer Zuwachs an Fahrzeugsicherheit in der Pkw-Flotte. Gliedert man die Indikatoren nach Pkw-Segment, so nehmen SUV’s und Geländewagen fast durchgängig die vorderen Plätze ein, wobei es sich bei diesen beiden Segmenten um diejenigen mit dem geringsten Anteil an „Altfahrzeugen“ (Erstzulassung vor 2009) handelt. Die größte Dynamik hinsichtlich der zeitlichen Entwicklung der SPI‘s findet sich bei Fahrzeugen der Oberklasse. Im Rahmen der Unfallanalyse wurden log-lineare Regressionsmodelle gerechnet, um den Einfluss der vier SPI auf die jeweils entsprechenden Unfallmerkmale (verunglückte Pkw-Insassen, Fußgänger und Radfahrer, unfallbeteiligte Pkw) zu ermitteln. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen dem SPI-Gesamtwert und den resultierenden monetären volkswirtschaftlichen Unfallkosten analysiert. Die entsprechenden Auswertungen zeigten in allen Fällen, dass ein höherer Wert des Safety Performance Indikators mit einer geringeren Zahl an verunglückten Personen bzw. unfallbeteiligten Pkw einhergeht. Zu berücksichtigen ist, dass dieser positive Sicherheitsbeitrag des jeweiligen SPI zwar überwiegend, aber nicht in allen Fällen statistisch signifikant ist. Ergänzend zu dem im Vorgängerprojekt entwickelten nationalen SPI zur Fahrzeugsicherheit wurde im aktuellen Forschungsvorhaben erstmals auch der in den EU-Projekten „Baseline“ bzw. „Trendline“ vorgeschlagene Key Performance Indicator (KPI) zur Fahrzeugsicherheit auf Basis der Euro NCAP- und ZFZR-Daten berechnet und ausgewiesen. Dieser basiert auf dem Anteil an Neufahrzeugen (Pkw), bei denen das entsprechende Modell im Euro NCAP-Test 5 oder mindestens 4 Sterne (2 Varianten) erreicht hat. Im Jahr 2026 ist eine grundlegende Revision des Euro NCAP-Testprogramms geplant. Es wird empfohlen, frühzeitig zu untersuchen, wie die SPI-Zeitreihe konsistent weitergeführt werden kann.

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem artenschutzrechtlich gebotene Um- oder Nachrüstungen von Beleuchtungsanlagen lichttechnisch bewertet werden können. Für die Verfahrensentwicklung wurden die technischen Möglichkeiten für Um- und Nachrüstungen zusammengetragen und die Anforderungen an das Verfahren definiert. Hierfür wurden Abweichungen zwischen Simulation und Messung und deren Einflussparameter untersucht. Es folgten Untersuchungen zum Einfluss von Nachrüstungsmaßnahmen auf lichttechnische Parameter, die Entwicklung und Evaluierung eines Winkelmessers zur einfachen Überprüfung von Streulicht sowie aufwärts gerichtetem Licht, die Entwicklung eines Tools zur Berechnung des G-Index sowie die Entwicklung eines Tools zur Bewertung der Energieeffizienz. Auf Grundlage der Arbeiten wurde ein vereinfachtes Berechnungs- und Messverfahren zur Beurteilung der Beleuchtungsqualität bei artenschutzrechtlich vorgenommener Um- oder Nachrüstung von Straßenbeleuchtungsanlagen entwickelt. Dieses mündete in einer konkreten Handlungsempfehlung für Kommunen, Planende sowie zuständige Fachbehörden.

Die Bundesfernstraßen und Landesstraßen in Deutschland werden von über 700 Autobahn- und Straßenmeistereien betreut, um die Verkehrssicherheit und Funktionsfähigkeit des Straßennetzes zu gewährleisten. Aufgrund der Altersstruktur der Meistereigehöfte gibt es heutzutage wie auch zukünftig einen hohen Bedarf an Modernisierungen bei den Bestandbauten und Neubauten bei Meistereigehöften. Bei diesen Maßnahmen wird sich an der aktuell geltenden Richtlinie für die Anlage von Meistereien (RAM) aus dem Jahr 2014 orientiert. Die Richtlinie für die Anlage von Meistereien gibt Planungs- und Gestaltungsgrundsätze für den Neubau von Autobahn- und Straßenmeistereien. Diese Planungs- und Gestaltungsgrundsätze ergeben sich im Wesentlichen aus den Anforderungen des Leistungsheftes für den Straßenbetrieb, die in Abhängigkeit des zu betreuenden Streckennetzes die Ausstattung mit Personal sowie Fahrzeugen und Geräten beeinflussen. Die Grundsätze in der RAM geben nur das Rahmenwerk für die Planung vor, jede Meisterei ist bezogen auf die örtlichen Rahmenbedingungen (z.B. Platzverhältnisse, Umfeldbedingungen, Dimensionierung) individuell zu entwerfen. In der bestehenden Richtlinie sind jedoch keine konkreten Entscheidungsgrundlagen aus Nachhaltigkeitssicht enthalten. Gesamtziel des FE-Vorhabens war die Überarbeitung der aktuellen Richtlinie für die Anlage von Meistereien. Ziel ist es, die Planung, den Bau sowie den Gebäudebetrieb unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeitsaspekte durchführen zu können und somit die Projekte ganzheitlich zu planen und umzusetzen. Diese überarbeitete Richtlinie beinhaltet neben der baulichen und betrieblichen Ausgestaltung der Meisterei auch Vorgaben für die Fuhrpark- und IT-Infrastruktur. Innerhalb des Forschungsprojektes wurde eine Literaturanalyse, Besichtigungen in Straßen- und Autobahnmeistereien in ganz Deutschland durchgeführt und Benchmarks für Energie, Wasser und Betriebskosten erarbeitet. Es wurden unter Nachhaltigkeitsaspekten Planungsgrundlagen für bauliche Anlagen, d.h. für Verwaltungsräume, Fahrzeugabstellbereiche, Fahrzeugwaschbereiche, Werkstätten, Lager und Streustofflagerstätten sowie für die sonstigen Anlagen wie Betriebsfläche, Tankanlagen, Parkplätze und Sicherheitseinrichtungen zusammengestellt. Zusätzlich wurde der Fuhrpark für den Straßenbetriebsdienst von Meistereien analysiert und Vorgaben für die bauliche Infrastruktur zur Umrüstung auf alternative Antriebstechnologien aufgeführt. Die IT-Infrastruktur entspricht bei Straßen und Autobahnmeistereien einer kritischen Infrastruktur und ist aus diesem Grund besonders zu schützen. Bauliche Maßnahmen, welche bei der IT-Infrastruktur eingehalten werden müssen, wurden ausführlich dargestellt. Die Ergebnisse sind im Entwurf der aktualisierten „Richtline für Anlage von Meistereien“ dokumentiert.

Aktuelle Untersuchungen des Deutschen Wetterdienstes haben ergeben, dass eine Zunahme von Starkregenereignissen in Mitteleuropa zu erwarten sind. Diese geänderten Niederschlagsverhältnisse können lokal zu einer Erhöhung des Gefährdungspotenzials von Überflutungen durch Starkregenereignisse führen und somit auch Verkehr und Verkehrsinfrastruktur maßgeblich beeinträchtigen. Zur Gefährdungsabschätzung und -bewertung von potenziellen Überflutungen im Bereich des Bundesfernstraßennetzes infolge von lokalen Starkregenereignissen wurde exemplarisch für Nordrhein-Westfalen (NRW) eine neue Methodik für eine solche Blue-Spot-Analyse entwickelt und in Form einer Toolbox in einem Geoinformationssystem (GIS) zusammengefasst. Der Begriff „Blue Spot“ wurde vom dänischen Straßeninstitut (DRI) und schwedischen Straßen- und Verkehrsforschungsinstitut (VTI) geprägt und bezeichnet Straßenabschnitte mit einer hohen potenziellen Gefährdung durch Überflutungen infolge von Starkregen und deren Auswirkungen auf das Verkehrsnetz. In dieser Studie wird die Blue-Spot-Analyse um hydrologische und hydraulische Faktoren erweitert. Dadurch wird unter Berücksichtigung der limitierten Wasserverfügbarkeit und den Strömungswegen eine detaillierte Betrachtung ermöglicht und bietet die Möglichkeit einer ausführlichen Gefährdungs- und Risikoanalyse im Hinblick auf Überflutungstiefen und Fließgeschwindigkeiten sowie auf die Betroffenheit und Relevanz der Verkehrsinfrastruktur. Die Zielsetzung dieses Projekts war die Entwicklung einer GIS-Toolbox, anhand derer die Verarbeitung und Prozessierung der Eingangsdaten bis hin zur Modellierung und anschließender Risikoanalyse weitestgehend automatisiert durchgeführt werden kann und somit auch auf weitere Regionen anwendbar ist. Der erste Schritt, die hydrologische Modellierung, befasst sich mit der Berechnung der Abflussbeiwerte von Niederschlagsszenarien unter Berücksichtigung von Landnutzung, Relief und Boden. Darauf folgt die hydraulische Modellierung mit einem rasterbasierten 2-D Modell, welches eine detaillierte Analyse des Geländemodells inklusive Brücken und Durchlässen sowie Verdolungen voraussetzt. Dabei stehen vor allem Automatismen zur Analyse, Identifikation und Erhaltung von abflussrelevanten Strukturen und Verbindungen im Vordergrund, um trotz Aggregierung der Daten qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erlangen. Die Risikobewertung untersucht die Ergebnisse der hydraulischen Modellierung und bewertet das Risiko der Bundesfernstraßen auf Grundlage der Gefährdungsintensität, Betroffenheit sowie Relevanz. Die Ergebnisse der Pilotregion NRW wurden anhand von dokumentierten Ereignissen in der Vergangenheit validiert und zeigen eine gute Übereinstimmung.

Das Sicherheitsaudit wird seit der Veröffentlichung der Empfehlungen für das Sicherheitsaudit von Straßen (ESAS) im Jahr 2002 für Um- und Ausbau-, Erweiterungs- und Neubaumaßnahmen von Straßen angewendet (Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) 2002). Im Jahr 2019 wurden die ESAS durch die Richtlinien für das Sicherheitsaudit von Straßen (RSAS) ersetzt (FGSV 2019). Ausgelöst durch die Veröffentlichung der RSAS wurde zudem das Merkblatt zur Ausbildung und Zertifizierung für das Sicherheitsaudit von Straßen (MAZS) im Jahr 2022 neu veröffentlicht. Darin sind insbesondere die neuen Inhalte zu Sicherheitsaudits im Bestand grundlegend eingeführt. Hinzu kommen weitere inhaltliche Änderungen sowie Überarbeitungen und Neuerscheinungen von relevanten Regelwerken und Vorschriften. Im Jahr 2010 wurde aufbauend auf dem damals aktuellen MAZS eine Beispielsammlung für Planende und Auditierende veröffentlicht. Diese Beispielsammlung ist vor dem Hintergrund der beschriebenen Entwicklungen mittlerweile veraltet. Weiterhin haben sich die Lehr- und Lernmethoden und technischen Möglichkeiten in den letzten Jahren und nicht zuletzt auch durch die COVID 19-Pandemie verändert bzw. weiterentwickelt. Das Forschungsprojekt hatte daher das Ziel, die Beispielsammlung an Schulungsunterlagen und deren Vermittlung auf den neusten Stand der Forschung sowie auf den aktuellen Stand der Vorgaben nach MAZS zu bringen. Zudem wurde eruiert, welche neuen Lehr- und Lernmethoden und technischen Möglichkeiten sich für den Einsatz in der Sicherheitsauditausbildung eignen. Durch Abgleich der Beispielunterlagen mit den Vorgaben des neuen MAZS 2022 und Prüfung der Aktualität sicherheitsrelevanter Aspekte aus neuen und aktualisierten Regelwerken, aktuellen Forschungsberichten, Leitfäden und Musterlösungen der Bundesländer und der Straßenverkehrs-Ordnung wurden aktualisierte Beispielunterlagen für Ausbildungsstellen für Sicherheitsauditierende, Interessierte im Bereich Verkehrssicherheit und Planende in Ingenieurbüros, Kommunen und Straßenbauverwaltungen entworfen. Diese werden allen Interessierten nach der Veröffentlichung zum Download zur Verfügung stehen. Befragungen von bereits zertifizierten Sicherheitsauditierenden und Ausbildungsstellen sowie Evaluationen von Fortbildungen dienten dazu, Empfehlungen zur zukünftigen Durchführung von Sicherheitsauditschulungen abzuleiten. Im Sommer 2022 wurden im Rahmen des Forschungsprojekts zwei Fortbildungen mit Teilnehmenden aus Ingenieurbüros, Kommunen und Straßenbauverwaltungen durchführt, in welchen verschiedene zeitgemäße Vermittlungsmethoden der Schulungsinhalte in Online- und Präsenzvarianten getestet und evaluiert wurden. Wesentliche Erkenntnisse aus den Befragungen waren die bereits hohe Qualität der Ausbildung bzw. Dozierenden, eine Bedarfsorientierung im Hinblick auf die gelehrten Inhalte und auch im Bereich der organisatorischen Aspekte eine gute Bewertung der bisher umgesetzten Zeitansätze. Die Evaluation der Pilotschulungen zeigt in der Summe ein gewisses Potenzial für eine vermehrte Nutzung digitaler Medien und Techniken in der Ausbildung auf. Ebenfalls ist ein Potenzial für einen gewissen Anteil an Selbstlernphasen bzw. flexiblerem Lernen zu erkennen. Im Rahmen der Evaluation wurden insbesondere aufmerksamkeitswirksame Methoden, Material zum Nachlesen und ggf. Vertiefen sowie erklärende Videos sowohl von Inhalten als auch zum Perspektivwechsel zwischen Verkehrsteilnehmenden als positiv bewertet. Die Evaluation zeigt zudem, dass Online-Veranstaltungen eine dezidierte und i. d. R. zunächst aufwändigere Vorbereitung benötigen, ein Technik-Check und das Mitteilen und Prüfen der technischen Voraussetzungen bei den Teilnehmenden erforderlich ist, dem Zeitmanagement eine hohe Beachtung zu schenken ist und es klar ausformulierter und kommunizierter Aufgabenstellungen bedarf. Die COVID19-Pandemie hat gezeigt, dass eine Sicherheitsauditausbildung inkl. Prüfung grundsätzlich auch komplett als Online-Format umgesetzt werden kann. Es überwiegen vor dem Hintergrund der Projekterkenntnisse aus Sicht des Projektkonsortiums, des begleitenden Betreuerkreises und der befragten Ausbildungsstellen grundsätzlich die Vorteile einer Durchführung der Sicherheitsauditausbildung in Präsenz. Dies betrifft insbesondere die Durchführung von Übungen und Ortsbesichtigungen und die Besprechung der Hausübung. Durch die Durchführung der Schulung in Präsenz kann den besonders relevanten Aspekten des intensiven Austausches der Schulungsteilnehmenden untereinander und mit den Dozierenden (sowohl auf fachlicher als auch persönlicher Ebene) und der regeren Diskussion untereinander Rechnung getragen werden. Ein weiterer Aspekt ist die vielfach erwähnte Vereinbarkeit der Sicherheitsauditausbildung mit Familie und Beruf. Um diesem Aspekt Rechnung zu tragen, ist es grundsätzlich möglich, Teile der Ausbildung in Form von Online-Schulungstagen anzubieten.

Die Instandhaltung des Brückenbestandes stellt Straßenverwaltungsämter vor große Herausforderungen. Sie müssen den fortwährenden Betrieb dieser entscheidenden Infrastrukturkomponenten, trotz dauerhaft zunehmender Verkehrszahlen und gleichzeitiger altersbedingter Verschlechterung des Bauwerkszustands, sicherstellen. Hierbei ist die richtige Priorisierung der erforderlichen Erhaltungsmaßnahmen von wesentlicher Bedeutung. Die Grundlage dafür bieten verschieden Kenngrößen die eingeführt wurden, um den Bauwerkszustand quantitativ zu beschreiben. Diese wiederum können in sog. Key Performance Indikatoren (KPI) zusammengefasst werden, die eine kumulierte, ganzheitliche Bewertung der Bauwerke ermöglichen. Drei wesentliche, international annerkannte KPIs sind Zuverlässigkeit (Reliability), Verfügbarkeit (Availability) und Sicherheit (Safety). Im Forschungsvorhaben wurden diverse Methoden der Zustandserfassung, wie zerstörungsfreie Prüfmethoden oder Monitoringmethoden recherchiert und anschließend systematisch analysiert. Es wurden verschiedene Kategorien von Bauwerksinformationen gebildet, mit dem Fokus darauf wie sie sich in die Bauwerksbewertung einbinden lassen. Basierend auf logischen kausalen Zusammenhängen, sowie einer Liste von 30 Fallbeispielen für Monitoringmaßnahmen bzw. Untersuchungen mittels zerstörungsfreier Prüfmethoden an Brücken aus Deutschland, wurde eine Verknüpfung zwischen den Methoden der Zustandserfassung und den Bauwerksinformationen erstellt. Darauf aufbauend, konnten in einem nächsten Schritt die verfügbaren Bauwerksinformationen in die Zustandsbewertung mit den drei hier untersuchten KPIs integriert werden. Bei der Zuverlässigkeit war dies komplexer als bei der Verkehrssicherheit, denn es musste zwischen der rechnerischen Tragfähigkeit und dem beobachteten Bauwerkszustand unterschieden werden, die dann wieder in eine Gesamtbewertung zusammengeführt wurden. Die Verfügbarkeit nimmt einen besonderen Stellenwert bei den KPIs für Brückenbauwerke ein. Sie ist nur gegeben, wenn sowohl Zuverlässigkeit als auch Verkehrssicherheit ein gewisses Maß erreichen. Somit kann es nicht unabhängig von der Zuverlässigkeit und Sicherheit betrachtet werden, sondern ist vielmehr ein Ergebnis dieser. Gerade dadurch ist es eines der wichtigsten KPIs, da die Bedeutung von Zuverlässigkeit und Sicherheit primär daher rührt, dass diese langfristig die Voraussetzung sind für eine Verfügbarkeit. Gleichzeitig sind wir für die Ermittlung der bevorstehenden Verfügbarkeit angewiesen auf Prognosen für die zukünftige Entwicklung von den anderen beiden KPIs. Deshalb lag ein wesentlicher Schwerpunkt im Forschungsprojekt auf der KI-gestützten Prognose von Zustandsindikatoren. Hierbei wurden verschiedene Ansätze untersucht, insbesondere was die Gruppierung der Bauwerke betrifft, die für eine Prognose als Grundlage herangezogen werden. Schließlich war es ein wichtiger Aspekt im Forschungsvorhaben die entwickelten Ansätze nicht nur theoretisch zu beschreiben, sondern auch die praktische Umsetzung zu bestätigen. Deshalb wurde parallel ein Software-Tool entwickelt, dass in der Lage ist die Bauwerksdaten aus SIB-Bauwerke einzulesen und die beschrieben Abläufe und Algorithmen umzusetzen. Hierfür wurden als Demonstratoren sechs Bauwerke, bei denen zusätzliche Bauwerksinformationen zur Verfügung stehen, ausgewählt und in der Software wurde die Einbindung der entsprechenden Informationen in die KPIs demonstriert. Das Ergebnis des Projektes ist somit ein Tool, mit dem sich die drei KPIs Zuverlässigkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit für ein Bauwerk mit heterogener Datenlage ermitteln lassen. Die Grundalge bilden stets die im SIB-Bauwerke vorhandenen Daten. Der Betreiber kann die unterschiedlichsten Methoden der Zustandserfassung systematisch kategorisieren nach der Art der Bauwerksinformation, die erhoben wird, und es in die Bewertung mit einfließen lassen. Die Software ermittelt auf der Basis komplexer, KI-gestützter Algorithmen Prognosen, die sich in Abschätzungen der zukünftigen Verfügbarkeit widerspiegeln. Diese Kennwerte können anschließend als eine essenzielle Entscheidungsgrundlage für Straßenverwaltungsämter bei der Aufstellung von Bauwerkserhaltungsstrategien sowie der Priorisierung von Investitionen bei begrenztem Budget dienen. Sie leisten somit einen wesentlichen Beitrag zu einem wissensbasierten, verantwortungsvollen Lebenszyklusmanagement beim Umgang mit dem Brückenbestand.