Ziel des Forschungsvorhabens war die Untersuchung des Einflusses einzelner Zustandsparameter auf das Unfallgeschehen unter Berücksichtigung von Verkehrs- und Infrastrukturmerkmalen. Durch die Zusammenführung von Informationen aus den beiden Netzanalysesystemen "Zustandserfassung und -bewertung" (ZEB) und der (Empfehlungen für die) "Sicherheitsanalyse von Straßennetzen" (ESN) sollten Verbesserungspotenziale für die Optimierung des Sicherheitsmanagement der Straßeninfrastruktur abgeleitet werden. Daten aus drei Analyseländern für Bundesautobahnen sowie Bundes- und Landesstraßen wurden datentechnisch durch neu geschaffene Aggregations- und Auswerteverfahren auf ein gemeinsames Netzmodell aufbereitet. In Pilotanalysen wurden deskriptive Auswertungen des Unfallgeschehens und der Zustandsparameter durchgeführt. Verschiedene Analysemethoden für die Quantifizierung eines Zustandseinflusses auf das Unfallgeschehen wurden vergleichend gegenübergestellt und zentrale Randbedingungen (z. B. Abschnittslängen, Verteilungskennwerte der Zustandsparameter) definiert. Anhand multikriterieller Analyseansätze wurden Zusammenhänge zwischen Zustandsgrößen (z. B. Griffigkeit, Quer- und Längsebenheit), Infrastrukturparametern (z. B. Fahrstreifenanzahl, Längs- und Querneigung oder Kurvigkeitsäquivalent), den Verkehrsmengen und dem Unfallgeschehen modellhaft beschrieben. Für die Griffigkeit lassen sich signifikante und verallgemeinerbare Zusammenhänge mit Fahr- und Längsverkehrsunfälle auf Bundes- und Landesstraßen ableiten. Bei den übrigen untersuchten Zustandsgrößen " z. B. Ebenheit in Längs und Querrichtung " ergaben sich keine einheitlichen Ergebnisse. Aus den Modellen wurde ein allgemeingültiges Verfahren entwickelt, welches vermeidbare Unfallkosten pro Jahr für Veränderungen in der Griffigkeit bei gegebenen Infrastrukturgrößen abschätzt. Das dargestellte DV-Verfahren ermöglicht den bidirektionalen Datenaustausch zwischen der ZEB und der ESN und die Berücksichtigung der zusammengeführten Informationen im Rahmen des Erhaltungsmanagements.

Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist auch heute noch eines der weltweit größten Probleme für die Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken. Betroffen waren und sind auch zahlreiche Autobahnabschnitte in Deutschland. Zur Planung und Einleitung nachhaltiger Maßnahmen bedarf es einer möglichst frühzeitigen Feststellung von AKR-Schäden, welche anhand sogenannter Substanzmerkmale (Oberflächenschäden) erfolgen kann. Im Frühstadium einer AKR sind dies Verfärbungen und / oder feinste Rissbildungen. Im Prozess der netzweit und zyklisch durchgeführten messtechnischen Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) ist eine Codierung von Verfärbungen bis dato nicht vorgesehen. Für eine Auswertung feinster Risse ist nicht sichergestellt, dass die eingesetzte Messtechnik den Anforderungen entspricht. Auch eine Systematik für die Bewertung von AKR-Schädigungen an Betonfahrbahnen ist über die Regelwerke der Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) nicht definiert. Auf Grundlage der bis dato durchgeführten ZEB-Kampagnen lässt sich demnach eine belastbare Erhaltungs- und Finanzplanung in Bezug auf AKR-geschädigte Betonfahrbahnen nicht ableiten. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) war daher zu untersuchen, wie ein praxistaugliches Verfahren zur netzweiten Erfassung und Bewertung von AKR-bedingten Schäden im Frühstadium realisiert werden kann. Vorgehen im Projekt: Zur Erfassung von Substanzmerkmalen wurde zunächst ein schnellfahrendes Messsystem entwickelt, welches auf den in einer klassischen ZEB eingesetzten Verfahren basiert. Erweitert um zwei hochauflösende Oberflächenkameras in Kombination mit entsprechender Beleuchtungstechnik wurden statische und dynamische Testerfassungen durchgeführt. Dabei konnten sehr gute Resultate bei der Erkennung von feinsten Rissen (≥ 0,2 mm) erzielt werden. Andererseits zeigte sich, dass in den Oberflächenaufnahmen die AKR-spezifischen, dunkel-gräulichen Verfärbungen an Quer- und Längsfugen der einzelnen Betonplatten nur sehr bedingt bis gar nicht erkennbar sind. Für die Erfassung von Verfärbungen wurde daher in erster Linie auf die Frontkameraaufnahmen zurückgegriffen, wobei u.a. eine Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen besteht. Zur Validierung der Erfassungstechnik wurden sechs Strecken auf Bundesautobahnen bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen befahren und die daraus codierten Schadensmerkmale mit den Ergebnissen zweier jahreszeitlich versetzten, in situ absolvierten Referenzerfassungen verglichen. Dies führte u.a. zu der Erkenntnis, dass die durch Inaugenscheinnahme erkannten Rissbreiten ≥ 0,1mm auch in den dynamisch erfassten Oberflächenbildern gut identifiziert werden können, womit die ursprünglichen Anforderungen an das Bildmaterial übertroffen wurden. Ebenso konnte vor Ort das Problem der Erkennbarkeit von Verfärbungen nachvollzogen werden. Spezielle, für die Codierung der AKR-Schädigungen notwendige, Substanzmerkmale wurden definiert und in einem Leitfaden für die Auswertung beschrieben. Die an hochauflösenden Bildschirmen durchgeführte Codierung stellte sich als vergleichsweise zeitaufwändig dar und erforderte eine hohe Konzentration und Disziplin der ausführenden Personen. Anders als zu Projektbeginn angenommen, ergab sich keine Möglichkeit aus den codierten Substanzmerkmalen oder deren Kombination direkt auf eine AKR-Schädigung zu schließen oder diese in eine Schadenskategorie zu überführen. Vielmehr hat sich gezeigt, dass die Festlegung einer AKR-Schädigung und deren Kategorisierung weiterer Betrachtungen durch einen AKR-Experten und / oder AKR-Gutachter anhand weiterer Daten bedarf. Bei dem hierzu entwickelten Modell versucht ein Experte, auf Basis der durch Auswerter durchgeführten Codierung der definierten AKR-Substanzmerkmale, zunächst aufgrund der vorhandenen Bild- und Bestandsdaten (Baustoffe, Alter, Einbaubedingungen etc.) einen AKR-Verdacht abzuleiten oder eine Klassifizierung vorzunehmen. Ist dies nicht möglich, kann in einem weiteren Schritt ein Gutachter hinzugezogen werden. Um netzweite oder auch objektbezogene Daten zu untersuchten Strecken zielgerichtet verwalten und nutzen zu können, erscheint der Aufbau einer zentralisierten Datenbank empfehlenswert. Auf der Ebene eines Erhaltungsmanagements ließen sich diese Daten dann mit den Daten einer ZEB verschneiden. Folgerungen: Zusammengefasst lässt sich festhalten, dass das entwickelte Verfahren zur Erfassung und Auswertung von Substanzmerkmalen einer im Frühstadium befindlichen AKR als Grundlage für die Klassifizierung von betroffenen Abschnitten eingesetzt werden kann. Eine direkte Einteilung in Schadenskategorien kann hieraus jedoch nicht vorgenommen werden. Diese ist in einem nachgelagerten Prozess durch Experten und eventuell Gutachter vorzunehmen. Das Erfassungs- und Auswerteverfahren könnte in das bestehende ZEB-Verfahren integriert werden, jedoch ergäbe sich dadurch ein deutlich höherer Zeit- und Kostenaufwand bei Erfassung, Auswertung und Datenverarbeitung. Ebenso scheint aufgrund der teilweise rasch voranschreitenden Entwicklung der AKR-Schädigungen ein Erfassungs-rhythmus ≤ 2 Jahren notwendig, was ebenso für zwei getrennte Verfahren spricht.