Auf Brücken, insbesondere auf Stahlbrücken, bildet sich im Winter gegenüber den anderen Streckenabschnitten oft vorzeitig Glätte. Dadurch kann der Straßenverkehr in erheblichem Maße gefährdet werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten das vorzeitige Auftreten von Glätte zu verhindern. Die derzeit gebräuchlichsten Methoden sind die Brücken vorzeitig zu streuen oder automatische Taumittelsprühanlagen zu installieren. In dem vorliegenden Projekt wurde eine weitere, innovative Methode untersucht, nämlich die Temperierung der Fahrbahn mit Hilfe von Geothermie. Dazu wurden Simulationsreihen und damit zusammenhängende praxisnahe Messungen durchgeführt. Die Messungen wurden auf einer eigens hierfür hergestellten Testbrücke aus Stahl-Brückenmodulen sowie in weiteren Testfeldern auf bestehenden Brücken vorgenommen. Der Bericht stellt wichtige Informationen und Ergebnisse zur Verfügung, die notwendig sind, um ein Brücken-Projekt mit Fahrbahn-Temperierung zu planen und umzusetzen. Dabei werden die Aspekte - konstruktive Gestaltung, - thermische Eigenschaften, - mechanische Festigkeit, - Regelstrategien und " Wirtschaftlichkeit eines solchen Systems betrachtet. Weiterhin enthält der Bericht Beispiele, welche Varianten hinsichtlich des geothermischen Systems möglich sind, und gibt Eckdaten zu deren Dimensionierung an. Nach den hier vorliegenden Ergebnissen ist die Realisierung eines Fahrbahn-Temperierungs-Systems mittels Geothermie für Stahlbrücken möglich. Die thermische Leistung ist für den angestrebten Zweck ausreichend. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften konnten zumindest keine kurzfristig erkennbaren Beeinträchtigungen festgestellt werden, wobei hier weiterer Forschungsbedarf besteht. Damit bietet die geothermische Fahrbahntemperierung die Möglichkeit, umweltschonend zur Vermeidung von frühzeitiger Glättebildung auf Straßenbrücken beizutragen.

Im Bereich von Arbeitsstellen längerer Dauer ist es oft erforderlich, den Verkehr auf die Gegenfahrbahn überzuleiten. Neben vermehrten Verkehrsbehinderungen durch erhöhte Stauanfälligkeiten führt dies auch zu einer deutlich gesteigerten Unfallhäufigkeit. Ziel des Vorhabens war es, eine vergleichende Bewertung von verschiedenen Verkehrsführungen in Arbeitsstellen längerer Dauer mit Überleitung auf die Gegenfahrbahn vorzunehmen. Hierbei sollten die Auswirkungen von Anschlussstellen und andere Besonderheiten innerhalb der Bereiche mit Gegenverkehrstrennung mit betrachtet werden. Des Weiteren sollte die Relevanz der Zulauf- und vor allem der Überleitungsbereiche im Hinblick auf die Verkehrssicherheit in Arbeitsstellen untersucht und die Übertragbarkeit bzw. Vergleichbarkeit der Ergebnisse im Verhältnis zum Bereich der Gegenverkehrstrennung geprüft werden. Im Laufe der Bearbeitung hat sich gezeigt, dass Leitschwellen kaum noch zur Gegenverkehrstrennung in Arbeitsstellen eingesetzt werden, sondern überwiegend transportable Schutzeinrichtungen. Daher lag für das ursprüngliche Ziel " eine statistisch tragfähige Bewertung des Sicherheitspotenzials von Leitschwellen in Arbeitsstellen als Gegenverkehrstrennungsmaßnahme im Vergleich zu transportablen Schutzeinrichtungen " ein zu geringes Datenkollektiv vor. Hinsichtlich der Sicherheitsbewertung lassen sich auf Basis der Ergebnisse u. a. folgende Kernaussagen festhalten: - Arbeitsstellen mit 3+1-Verkehrsführung sind sicherer als Arbeitsstellen mit 4+0- und 4+2 Verkehrsführung, - in Arbeitsstellen mit 3+1-Verkehrsführung werden erheblich weniger Fahrzeuginsassen bei Unfällen mit Personenschaden verletzt oder getötet als in 4+0-Arbeitsstellen, - zudem sind Arbeitsstellen mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 60 km/h geringfügig sicherer als mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h. Die Ergebnisse der unterschiedlichen Untersuchungen haben gezeigt, dass ein reiner Vergleich von einzelnen Verkehrsführungen " ohne Berücksichtigung von weiteren Parametern wie die Fahrstreifenbreite oder das Vorhandensein von Anschlussstellen " nicht sonderlich aussagekräftig ist. Bei der Planung von Arbeitsstellen und der volkswirtschaftlichen Bewertung dieser müssen daher neben der Einrichtungsdauer alle relevanten Parameter betrachtet werden.

Bei Arbeitsstellen kürzerer Dauer kommt es häufig zu Auffahrunfällen auf die fahrbare Absperrtafel. Unfallursachen sind oftmals Übermüdung oder Unachtsamkeit der Fahrer ("Sekundenschlaf"), die zu ungebremsten Auffahrunfällen führen. Auf Grund dieser Tatsache ist es erforderlich, geeignete Sicherungsmaßnahmen zu suchen, die sowohl einen flüssigen und sicheren Verkehrsablauf gewährleisten als auch das Risikopotenzial für die Arbeitskräfte durch Vermeidung von Unfällen deutlich verringern. Einen möglichen Lösungsansatz stellen hier vor allem die so genannten Andreasstreifen dar, die sich bereits in den Niederlanden im Praxiseinsatz bewährt haben und dort zur Erhöhung der Sicherheit bei kurzfristigen Arbeitsstellen beigetragen haben. Diese werden 150 m vor der fahrbaren Absperrtafel auf dem gesperrten Fahrstreifen verlegt, um unachtsame Fahrer (durch die mechanische Wirkung) vor der Arbeitsstelle zu warnen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollten neue Methoden zur Sicherung von Arbeitsstellen kürzerer Dauer auf Autobahnen erprobt werden, mit dem Ziel, hieraus Empfehlungen zur unmittelbaren Umsetzung dieser Maßnahmen in der Praxis abzuleiten. Hierzu wurden in einer Grundlagenanalyse die vorhandenen Erfahrungen hinsichtlich des Einsatzes von Andreasstreifen systematisch aufbereitet und auf dieser Basis Arbeitsstellenanordnungen zum Einsatz dieser Absicherungsmethode auf deutschen Autobahnen abgeleitet. Im Rahmen von Pilotversuchen in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz wurde der Einsatz von Andreasstreifen dann praktisch erprobt. Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass der Einsatz von Andreasstreifen bei stationären Arbeitsstellen kürzerer Dauer auf zweistreifigen Richtungsfahrbahnen uneingeschränkt empfohlen werden kann. Dies gilt somit für Arbeitsstellen mit Sperrung des rechten und mit Sperrung des linken Fahrstreifens sowie auch für Arbeitsstellen auf dem Seitenstreifen. Insbesondere bei letzteren ist die zusätzlich Absicherung mit Andreasstreifen aus verkehrlichen wie betrieblichen Aspekten unkritisch, gleichzeitig sind hiervon ausschließlich positive Effekte zu erwarten. Ein Über-fahren der Andreasstreifen ist grundsätzlich für alle Fahrzeugarten, auch für Motorräder, unproblematisch. Die Analyse der betrieblichen Abläufe bei Verwendung der Andreasstreifen hat zudem belegt, dass keine zusätzliche Gefährdung durch Auf- und Abbau für das Betriebspersonal gegeben ist. Auf Grund der gewonnenen Erkenntnisse wurden Regelpläne ausgearbeitet, die in die RSA bzw. deren Fortschreibung übernommen werden können. Ergänzend wurden Hinweise zum Auf- und Abbau bei der Arbeitsstelleneinrichtung gegeben und die erforderlichen Änderungen im technischen und sonstigen Regelwerk, dies sind neben den RSA vor allem die StVO, aber z. B. auch die ZTV-SA, aufgezeigt. Zur Einführung dieser Absicherungsmethode als Standardabsicherung von Arbeitsstellen kürzerer Dauer besteht jedoch noch Handlungs- und vor allem Regelungsbedarf, auch in juristischer Hinsicht. Unabhängig davon ist eine kurzfristige Einführung von Andreasstreifen prinzipiell und ohne großen Aufwand möglich. Eine Einführung der Andreasstreifen ist deshalb möglichst bald anzustreben. Begleitend zu der Einführung der Andreasstreifen in die Praxis sollte eine entsprechend angelegte Informationskampagne für die Verkehrsteilnehmer durchgeführt werden.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes waren geeignete kontinuierlich messende Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen aufzuzeigen und mögliche Zusammenhänge zwischen diesen kontinuierlichen Verfahren und den Ergebnissen des SRT-Pendelverfahrens herzuleiten. Hierdurch sollten die Grundlagen für eine kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen, insbesondere im Hinblick auf die zunehmende Ausschreibung von Baumaßnahmen in Form von Funktionsbauverträgen oder ÖPP-Projekten, erarbeitet werden. Diesbezüglich wurden auf Grundlage einer Literaturrecherche drei kontinuierliche Griffigkeitsmesssysteme in die Untersuchungen einbezogen - das ViaFriction, der GripTester und das SKM-Messsystem. Um Vergleichswerte mit dem Standardbewertungsverfahren herleiten zu können, wurden drei verschiedene Markierungsmaterialien (Farbe, Kaltplastik und Folie) mit verschiedenen Griffigkeitsstufen auf einer Teststrecke appliziert und anschließend mit den kontinuierlichen Messsystemen sowie dem SRT-Pendelgerät hinsichtlich der Griffigkeit bewertet. Hierbei konnte eine Griffigkeitsspanne von 35 bis 75 SRT-Einheiten realisiert werden. Als Ausgangspunkt der Untersuchungen dienten Vorversuche, die die erforderlichen Randbedingungen für eine kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen definierten und die Grundlage für die anschließenden Hauptversuche bildeten. Betrachtet wurden hierbei der Einfluss der Markierungsbreite, der Messgeschwindigkeit sowie der Markierungsart (durchgängig oder nicht-durchgängig) auf die sogenannte "Erfassungsgüte", d. h. die Qualität der Markierungsüberfahrt, der kontinuierlichen Verfahren ViaFriction und GripTester. Von einem Einsatz des SKM-Messfahrzeuges im Rahmen der Vorversuche wurde in Abstimmung mit dem Auftraggeber abgesehen. Die Ergebnisse der Vorversuche zeigten, dass sowohl bei dem ViaFriction als auch bei dem GripTester die Qualität der Messungen durch die gleichen Faktoren beeinflusst wird. Demgemäß wurde ersichtlich, dass die Erfassungsgüte der Messungen von der Markierungsbreite abhängt. Eine Abhängigkeit von der Messgeschwindigkeit konnte im Rahmen der Vorversuche nicht nachgewiesen werden. Dies konnte allerdings in weitergehenden Untersuchungen auf einer längeren Messstrecke im Rahmen der späteren Hauptversuche nachgewiesen werden. Weiterhin wurde ersichtlich, dass gültige Messungen auf nicht-durchgängigen Fahrbahnmarkierungen unter Berücksichtigung notwendiger Übergangsbereiche beim Übergang zwischen Straßenoberfläche und Fahrbahnmarkierung und der Aufzeichnungsfrequenz der Messverfahren nicht bzw. lediglich bei reduzierter Messgeschwindigkeit realisiert werden konnten. Im Rahmen der Hauptversuche konnten anhand von Vergleichsuntersuchungen mit dem SRT-Pendelverfahren und den drei kontinuierlich messenden Verfahren (ViaFriction, GripTester und SKM) Vergleichswerte für die Einhaltung der Mindestgriffigkeit von 45 SRT-Einheiten gemäß ZTV M 02 bzw. 50 SRT-Einheiten als "Übergabewert" gemäß dem Diskussionspapier "Leitfaden funktionale Anforderungen an Fahrbahnmarkierungen" [FASA 2010/Juni; 2010] hergeleitet werden. Dies bildet die Grundlage für eine "mitschwimmende" Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen unter Verkehr. Weiterhin wurden für jedes kontinuierlich messende Verfahren und für jede Messgeschwindigkeit "μ-Vertrauensbereiche", "μ-Unschärfebereiche" und "μ-Verwerfungsbereiche" unter Berücksichtigung der Messabweichungen der Verfahren definiert. Hierdurch ließe sich zukünftig der Umfang notwendiger SRT-Messungen für die Bewertung des Griffigkeitszustandes von Fahrbahnmarkierungen auf ein Minimum reduzieren. Lediglich im "Unschärfebereich" sind ergänzende SRT-Messungen durchzuführen, um die Aussagen der kontinuierlichen Messungen zu präzisieren. Im Vertrauens- oder Verwerfungsbereich sind demgegenüber derartige ergänzende Messungen nicht erforderlich. Als Ergebnis der jetzigen Untersuchungen ist zusammenfassend festzuhalten, dass sich die in die Untersuchungen einbezogenen kontinuierlichen Messsysteme grundsätzlich für die kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen als geeignet erwiesen haben. Dennoch wird zum jetzigen Zeitpunkt empfohlen, die kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen nicht allein für die Griffigkeitsbewertung von Markierungen in der Praxis heranzuziehen, sondern ergänzend zu dem SRT-Pendelverfahren einzusetzen. Vielmehr wird dazu geraten, vorab die zugrunde liegende Datenbasis auszuweiten, indem weitere Markierungsmaterialien sowie zusätzliche Griffigkeitsstufen betrachtet werden. Im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von Strukturmarkierungen oder Agglomeraten erscheint auch die Bewertung der Griffigkeit von derartigen Fahrbahnmarkierungen mit kontinuierlich messenden Verfahren als sinnvoll.

Die vorübergehende (gelbe) Markierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Absicherung von Arbeitsstellen auf Straßen. Im Bereich der Baumaßnahme dient diese Markierung als visuelle Führung des Verkehrs. Die gelbe Markierung gilt übergeordnet zur dauerhaften weißen Markierung. Neben der Einhaltung der verkehrstechnischen Anforderungen der Markierung stellt die rückstandslose Entfernbarkeit der Markierung oftmals ein Problem in der Praxis dar. Verbleibende Rückstände auf der Fahrbahn (Markierungs- oder Gewebereste, Primer) werden oftmals als sogenannte Phantommarkierungen bezeichnet und müssen ggfs. mechanisch (z.B. mit Fräsen) aufwendig entfernt werden. Bislang konnten noch keine Erkenntnisse gewonnen werden, warum Markierungen auf bestimmten Fahrbahnoberflächen Rückstände hinterlassen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden daher mittels Feldstudien sowie eines umfassenden Versuchsprogramms versucht, die wesentlichen Einflussgrößen auf die Haltbarkeit und die Entfernbarkeit der vorübergehenden Markierung zu ermitteln. Zudem sollte zur Ergänzung des existierenden Prüfverfahrens ein praxisnahes Bewertungssystem entwickelt werden. Zunächst wurde daher ein Prüfprogramm erstellt, um die relevanten Parameter zu ermitteln, die die Entfernbarkeit der Markierung beeinflussen. Es konnte gezeigt werden, dass die Entfernbarkeit von vielen unterschiedlichen Einflussgrößen (u.a. die Beanspruchung, die Oberflächentextur und -beschaffenheit, die Materialeigenschaften oder der Alterungszustand der Straßenoberfläche sowie der verwendete Primer und Kleber) abhängig ist. Aufgrund der Vielfalt der Einflussgrößen kann die Beurteilung nicht auf Basis einer einzelnen Versuchsanordnung, wie z.B. bei den Versuchen in der RPA, vorgenommen werden. Insbesondere die Makrotexturbewertung zeigen, dass eine größere Makrotextur zu tendenziell geringeren Abzugskräften führt. Ebenso ließen sich Einflüsse aus der Alterung der Straßenoberfläche sowie der Verwendung der Gesteinsarten nachweisen. Liegen die gemessenen maximalen Abzugskräfte zwischen 50 N und 150 N ist sichergestellt, dass die Markierungen ausreichend fest verklebt sind, aber nach Beendigung der Baumaßnahme i.d.R. ohne Materialrückstaende entfernt werden können. Die Messung der Entfernbarkeit, ohne vorherige Beanspruchung der Markierung, führt nicht zu realitätsnahen Ergebnissen, so dass die Belastung durch die ARTe erforderlich ist. Auf Grundlage der erzielten Ergebnisse kann somit die Entfernbarkeit der Markierung als Zulassungsprüfung in das Standardprüfprogramm aufgenommen werden.

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

Im Rahmen der Untersuchung wurden Kapazitäten, q-v-Diagramme und Unfallkenngrößen für Arbeitsstellen längerer und kürzerer Dauer auf Autobahnen ermittelt. Die Ergebnisse können in die Parametrierung eines Verkehrsanalysesystems zur Bewertung der Auswirkungen von Arbeitsstellen auf den Verkehrsablauf und die Verkehrssicherheit im Rahmen der Baubetriebsplanung auf Bundesautobahnen einfließen. Für die empirische Kapazitätsanalyse wurden Verkehrsdaten von Zählstellen im Zulauf von 40 Arbeitsstellen längerer Dauer und 111 Arbeitsstellen kürzerer Dauer mit unterschiedlichen Verkehrsführungen ausgewertet. Die Ermittlung der Kapazitäten und q-v-Diagramme an Arbeitsstellen längerer Dauer orientierte sich dabei an der Methodik zur Herleitung der Kapazitätswerte und q-v-Beziehungen im Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS). Die Kapazität von Arbeitsstellen kürzerer Dauer wurde durch die Auswertung der Verkehrsstärken im Stauabfluss ermittelt. Aus den Ergebnissen der empirischen Analysen wurden standardisierte Kapazitätswerte abgeleitet. Als maßgebende Einflussgrößen auf die Kapazität von Arbeitsstellen längerer Dauer wurden die Lage innerhalb oder außerhalb von Ballungsräumen, das Vorhandensein einer Fahrbahnteilung, die Fahrstreifenbreite sowie der Schwerverkehrsanteil und die Steigung identifiziert. In Arbeitsstellen kürzerer Dauer bestimmen die Lage innerhalb oder außerhalb von Ballungsräumen und die Seite des Fahrstreifeneinzugs maßgeblich die Kapazität. Für die Ermittlung von Unfallkostenraten und Unfallraten wurde das Unfallgeschehen in 141 Arbeitsstellen längerer Dauer und rund 21.000 Arbeitsstellen kürzerer Dauer mit unterschiedlichen Verkehrsführungen analysiert. Dabei erfolgte eine Betrachtung einzelner Bereiche innerhalb der Arbeitsstellen (Zulauf, Überleitung/Verschwenkung, Innenbereich, Rückleitung/Rückverschwenkung), für die differenzierte Unfallkostenraten und Unfallraten bestimmt wurden.