Efficient and widely available transport infrastructure is one of the most important prerequisites for sustainable economic development to meet the demand for mobility. In this context, being able to manage traffic growth forecasts is of particular importance. In Germany, current forecasts indicate a 40% increase in rail and road transport in the country. However, about 60% of bridges (as measured by bridge area) on the national German highway system that are suitable for freight transport were built before 1985. In other transport sectors as well, aging infrastructure is one of the key challenges for the availability and the resilience of European transport infrastructure. Many bridges in the national German highway system are already at their load-bearing limit. Furthermore, required maintenance measures have not been adequately carried out in the past due to limited budgets, leading to overall bridge deterioration. Further challenges for owners and operators of transport infrastructure result from the effects of climate change, associated climate extremes, natural catastrophes, and possible criminal and terrorist threats. To ensure that future infrastructure challenges can be successfully addressed, strategies and solutions must be developed and implemented in a timely manner to enable holistic and sustainable life-cycle management. The concepts of Resilience Management as well as Resilience Engineering are essential building blocks in this process. Resilience is the ability to survive in the face of a complex, uncertain, and ever-changing future. It is a way of thinking about both short-term cycles and long-term trends. Using this concept, owners and operators can reduce the risk of disruption in the face of shocks and stresses. Resilience requires cyclical, proactive, and holistic risk management practices.

In der jüngeren Vergangenheit hat sich gezeigt, dass Straßentunnel durch größere Brände in erheblichem Umfang geschädigt werden können. In der Folge wurden verschiedene internationale Forschungsprojekte durchgeführt, um den baulichen Brandschutz von Straßentunneln weiterzuentwickeln. Aufbauend auf den internationalen Forschungsprojekten wurden vom BMVBS und der BASt drei nationale Forschungsprojekte zum baulichen Brandschutz von Straßentunneln initiiert. In diesen Projekten wurden vorhandene Temperatur-Zeit-Verläufe (sog. "Brandkurven") für Straßentunnel, Brandversuche in Tunneln und reale Brände in Straßentunneln im Hinblick auf eine mögliche Anwendung zur Bemessung des baulichen Brandschutzes von Straßentunneln analysiert. Außerdem wurden die Temperatureindringung in die Tunnelinnenschale und die Tragfähigkeit von üblichen Tunnelquerschnitten infolge Brandeinwirkung numerisch ermittelt. Schließlich wurde anhand von Brandversuchen an großmaßstäblichen Probekörpern die Wirkung von PP-Faserbeton auf das Abplatzverhalten von Innenschalenbeton untersucht. Über das Vorgehen und die Ergebnisse dieser Forschungsprojekte wird im Folgenden berichtet.

Die Wirksamkeit von Beton unter Zugabe von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) als vorbeugende bauliche Brandschutzmaßnahme für Tunnelinnenschalen wurde bereits in vielen Großbrandversuchen im In- und Ausland nachgewiesen. Die spezifischen Anforderungen an den PP-Faserbeton für Straßentunnel in Deutschland bedingen eine besondere Betonzusammensetzung sowie Sorgfalt bei der Herstellung und Verarbeitung des Betons, die im Rahmen eines Forschungsvorhabens unter Laborbedingungen bereits erfolgreich umgesetzt werden konnten. Die Anwendbarkeit von PP-Faserbeton unter Praxisbedingungen wurde nachfolgend beim Tunnel Westtangente Bautzen (B96) in offener Bauweise nachgewiesen. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse dieser erfolgreichen Pilotanwendung dargestellt. Insbesondere wird auf die Erfahrungen mit der Herstellung und Verarbeitung des PP-Faserbetons sowie die durchgeführten Qualitätssicherungsmaßnahmen eingegangen.

Die Innenschalen von Straßentunneln in geschlossener Bauweise werden in der Regel als Stahlbetonkonstruktion ausgeführt. Die Ausführung unbewehrter Tunnelinnenschalen kann für den Bauherrn eine erhebliche Kostenersparnis bedeuten, da die Kosten für die Bewehrung und deren Einbau eingespart werden. Unbewehrte Innenschalen für Straßentunnel in geschlossener Bauweise wurden in der Vergangenheit bei einzelnen Projekten in Deutschland bereits ausgeführt. Die Anforderungen an die bauliche Durchbildung und an die Gebrauchstauglichkeitseigenschaften wurden aufgrund fehlender Regelungen in den ZTV-ING objektspezifisch festgelegt. Die im Rahmen dieses Forschungsprojektes durchgeführte Auswertung der Erfahrungen mit unbewehrten Innenschalen zeigt, dass viele der Tunnel eine hohe Anzahl von Rissen und Betonabplatzungen in den unbewehrten Bereichen aufweisen. Die hier erforderlichen nachträglichen Instandsetzungsmaßnahmen führen häufig zu hohen Kosten und Beeinträchtigungen der Tunnelverfügbarkeit. Als Fazit aus diesen Erfahrungen kann der Einsatz von unbewehrten Innenschalen nur in Ausnahmefällen bei vorliegenden besonders günstigen Randbedingungen empfohlen werden. Neben einer günstigen Geologie zählen hierzu noch weitere Parameter, die im vorliegenden Bericht ausführlich dargelegt werden. Zur Vermeidung vertragsrelevanter Probleme bei der Ausführung unbewehrter Innenschalen wird eine klare Festlegung der Gebrauchstauglichkeitseigenschaften der fertigen Tunnelinnenschale empfohlen. Bezüglich der zulaäsigen Rissweiten in unbewehrten Innenschalen wird die Anwendung der Vorgaben aus der Ril 853, Modul 853.4004 empfohlen. In den ZTV-ING sollten für den Sonderfall einer unbewehrten Innenschale auch weiterhin keine speziellen Anforderungen festgelegt werden. Kriterien für die Anwendung unbewehrter Innenschalen wurden im Rahmen dieses Forschungsprojektes erarbeitet und sollten bei Bedarf den Straßenbauverwaltungen der Länder und den Planern zur Verfügung gestellt werden.

Im Rahmen eines von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiierten Forschungsvorhabens (15.449/2007/ERB: "Prüfverfahren zur Beurteilung der Lebensdauer von Kunststoffdichtungsbahnen für Straßentunnel") wurden anhand von Untersuchungen an Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) auf Basis von Polyolefinwerkstoffen die Möglichkeiten der Beurteilung der oxidativen Langzeitbeständigkeit sondiert. Im Mittelpunkt stand die Erprobung des Autoklaventests in Anlehnung an DIN EN ISO 13438 (Methode C1/C2) an ausgewählten, für den Tunnelbau repräsentativen marktüblichen KDB-Produkten. Die Untersuchungen im Autoklaven bei erhöhten Temperaturen (60 -°C, 70 -°C und 80 -°C) und Sauerstoffdrücken (11, 21 und 51 bar) wurden durch vergleichende Versuche im Wärmeschrank (Ofen) bei erhöhter Temperatur (85 -°C) in Anlehnung an DIN EN 14575 ergänzt. Die KDB-Produkte wurden außerdem einer eingehenden Materialcharakterisierung (Zugprüfung, OMA, DSC) unterzogen. Weiterhin wurden Bauwerksdaten recherchiert und auf ihre Nutzbarkeit zur Bewertung und Prüfbarkeit der Langzeitbeständigkeit von KDB in Tunneln betrachtet. Ziel war auch, die Anwendbarkeit des bisher vorgeschlagenen Extrapolationsmodells zur Auswertung der Ergebnisse von Autoklaventests an im Tunnelbau marktüblichen Produkten für Nutzungsdauern über 25 Jahre zu überprüfen und zur Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens beizutragen. Der Beitrag geht auf Ergebnisse des Vorhabens ein und zeigt erste Schlussfolgerungen und weiteren Untersuchungsbedarf auf. Die Ergebnisse werden in den "Empfehlungen zu Dichtungssystemen im Tunnelbau EAG-EDT" des Arbeitskreises 5.1 "Kunststoffe in der Geotechnik und im Wasserbau" berücksichtigt, deren 2. Auflage in Vorbereitung ist. Aspekte des thermischen Verhaltens der eingesetzten Werkstoffe sowie mögliche Anpassungen der Prüfrandbedingungen für die Autoklaventests werden ergänzt und Hinweise zur Interpretation von Prüfergebnissen gegeben. Außerdem wurden inzwischen ausgehend von den Ergebnissen des Forschungsvorhabens erste Autoklaven-Ringversuche in drei Prüfinstitutionen initiiert.

Infolge der seit 2003 in den RABT formulierten schärferen Sicherheitsanforderungen ist für Gegenverkehrstunnel bei Neuplanungen und bautechnischen Nachrüstungen häufig die Anordnung eines parallel zur Hauptröhre verlaufenden Rettungsstollens erforderlich. Untersuchungen der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) zur Wirtschaftlichkeit verschiedener aktueller und auch neuer Querschnittsvarianten haben gezeigt, dass insbesondere ein Querschnitt mit integriertem begehbarem Rettungsweg unter bestimmten Voraussetzungen Kostenvorteile gegenüber der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen bietet. In ergänzenden Untersuchungen wurden konstruktive und sicherheitstechnische Detailfragen für einen Regelquerschnitt mit integriertem Rettungsweg untersucht und bewertet und ein Kostenvergleich mit der Regellösung mit parallelem Rettungsstollen wurde durchgeführt.

A very high service availability is important for the operator and for the user of road tunnels, too. The service availability of a structure is directly related to its quality. The earlier quality assurance measures are being considered during the life cycle, the better a structure of high quality can be guaranteed. Problems which occur during the operation period of a structure often result from design errors or from inadequate realisation during the construction phase. They may also occur as a result of wrongly planned maintenance and refurbishment works. Thus, the transfer of specific data, information and experiences through the whole life cycle is very important. In this context methods of facility management can provide efficient assistance when they have already been used throughout all three classic phases of a structure's life cycle - planning, construction and operation. Finally the tunnel drainage system of German road tunnels is considered as an example as practical application possibility.

Improving the security of critical road infrastructure is a major task for owners and operators of tunnels and bridges in the European TEN-T Network (Trans-European Networks of Transport) (European Parliament and Council 1996). Up to now, there has not been a systematic procedure for identifying and assessing critical infrastructure objects and selecting appropriate protection measures. The EC FP7 project SeRoN for the first time presents an innovative methodology in order to support road owners and operators in handling this complex task. This paper describes the methodology and project results in detail by giving an introduction into its practical application.

Fire incidents are among the most relevant for people in a tunnel. Therefore, it is important to be sufficiently prepared for such events. A large scale fire test is to be used to help evaluate the initial burning duration and the time it takes for the fire to spread to other vehicles in the tunnel, and in particular how long it takes for a truck carrying wooden pallets to catch fire, taking into consideration the extremely high temperatures. The goal, therefore, is to determine the time it takes for a fire to spread to other vehicles in the tunnel. In the large scale fire test, an accident in a tunnel with one-way traffic is simulated between a truck loaded with approximately 3.7 t of wooden Europol pallets and a passenger car. Directly behind each of the vehicles involved in the accident there is another car which stops at a distance of 1.0 m. Approximately 300 litres of burning diesel are discharged from the truck's fuel tank, which is simulated by using approximately 400 litres of isopropanol. A 10 m-² burning pool forms underneath the truck. Other objectives of the large scale fire test are the validation of the CFD models and the evaluation of the progression of the thermal release ratios estimated for the simulation. The thermal release ratios generated in the test are determined and evaluated using various models.

2011 beauftragte das damalige Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung die BASt mit der wissenschaftlichen Begleitung des bundesweiten Feldversuchs mit Lang-Lkw. Lang-Lkw dürfen mit bis zu 25,25 m zwar um 6,50 m länger als nach den geltenden Regelungen ausgeführt sein; ein höheres Gesamtgewicht als die auch heute schon geltenden 40 t bzw. 44 t im Vor- und Nachlauf zum kombinierten Verkehr ist bei Lang-Lkw hingegen nicht zulässig. Der Versuch startete mit Wirkung vom 01.01.2012 und war auf die Dauer von fünf Jahren ausgelegt. Er ist Bestandteil des Aktionsplans Güterverkehr und Logistik des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur. Die gesetzliche Grundlage zur Durchführung des Feldversuchs bildet die vom Bundesminister für Verkehr erlassene Verordnung über Ausnahmen von straßenverkehrsrechtlichen Vorschriften für Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen mit Überlänge, kurz LKWÜberlStVAusnV, vom 19.12.2011 sowie deren zugehörige Änderungs-Verordnungen. Eine der Vorgaben betraf zum Beispiel den auf ein geprüftes Streckennetz beschränkten Einsatz der Lang-Lkw, eine andere die Teilnahme an der wissenschaftlichen Begleitung. Der Zweck der wissenschaftlichen Begleitung bestand unter anderem in einer Versachlichung des Themas "Längere Lkw". Ausgehend von den Argumenten gegen längere und schwerere Lkw aus der Vergangenheit wurden auch gegen die im Feldversuch ausschließlich adressierte Vergrößerung der Länge von Interessenvertretern der Bahn, von Umweltverbänden, aber auch Automobilclubs Bedenken geäußert. Die Kritik betrifft prinzipiell und relativ pauschal folgende drei zentrale Punkte: - Die Verkehrssicherheit würde durch größere und/oder schwerere Lkw gefährdet. - Die Infrastruktur würde durch größere und/oder schwerere Lkw derart beansprucht, dass eine Ertüchtigung und/oder Instandsetzung die Allgemeinheit mit enormen Kosten belasten würde. - Durch die zu erwartende Effizienzsteigerung und damit einhergehenden Kostenvorteile im Straßengüterverkehr würden Transporte von der Schiene auf die Straße verlagert und/oder neue Verkehre auf der Straße induziert, sodass schließlich nicht weniger, sondern mehr Straßengüterverkehr stattfinden würde. Auch der Umstand, dass es sich beim Lang-Lkw um ausschließlich längere, nicht aber schwerere Lkw handelt, hat keine grundlegende Veränderung in der Diskussion gebracht. Ziel der Konzeption der wissenschaftlichen Begleitung war es, alle in der Öffentlichkeit diskutierten Hoffnungen in und Bedenken gegen den Einsatz von Lang-Lkw umfassend zu berücksichtigen. Aufbauend auf einer internationalen Literaturstudie und unter Berücksichtigung der rechtlichen Rahmenbedingungen sowie öffentlichen Diskussion wurden diejenigen Aspekte ermittelt und aufgelistet, die als mögliche Chancen und Risiken für einen Einsatz von Lang-Lkw in den verschiedenen Quellen benannt wurden. Diese Liste wurde im Rahmen eines Expertenkolloquiums im Mai 2011 diskutiert und weiterentwickelt. Zur Beantwortung der identifizierten Fragestellungen wurden mehrere Forschungsprojekte initiiert und im Feldversuchs zum Teil von der BASt selbst, überwiegend jedoch von externen Forschungsinstituten bearbeitet. Der zum Ende des Feldversuchs vorgelegte Abschlussbericht der BASt enthält neben den für die Konzeption der Gesamtuntersuchung erforderlichen rechtlichen Grundlagen und vorliegenden Erkenntnissen aus der Literatur die Zusammenfassungen der verschiedenen Forschungsprojekte aus allen Untersuchungsphasen der wissenschaftlichen Begleitung. Zusammenfassend ist zu konstatieren, dass sich bedeutende Probleme im Feldversuch nicht gezeigt haben. Gemessen an der Vielzahl betrachteter Fragestellungen ist die Anzahl der identifizierten potenziellen Herausforderungen gering. Zudem können die identifizierten Herausforderungen bei der derzeit vorhandenen Anzahl an im Feldversuch beteiligten Lang-Lkw und auch noch unter der Annahme von deutlich höheren als im Rahmen der Untersuchungen zu den Verkehrsnachfragewirkungen prognostizierten Anteilen von Lang-Lkw am Güterverkehrsaufkommen als hinnehmbar oder beherrschbar eingestuft werden. Es kann zudem festgehalten werden, dass der Einsatz des Lang-Lkw eine positive Verkehrsnachfragewirkung bezüglich einer Reduktion von gefahrenen Lkw-Kilometern und dementsprechend auch eine Reduktion von Klimagasen und Luftschadstoffen im Versuch gezeigt hat und zukünftig haben kann. Es zeigte sich bislang, dass Verlagerungseffekte von der Bahn beziehungsweise vom Binnenschiff auf den Lang-Lkw vor allem aufgrund der bestehenden Gewichts-, aber auch der tatsächlichen beziehungsweise im Modell angenommenen Streckenbeschränkungen sehr gering und damit vernachlässigbar sind. Wenngleich deutlich wird, dass der Lang-Lkw nur eine mögliche Teillösung zur Eindämmung des Güterverkehrswachstums und den damit einhergehenden Umweltwirkungen darstellt, ist der Einsatz aus betriebswirtschaftlicher und verkehrsnachfrageseitiger Sicht in bestimmten Bereichen und Einsatzfeldern sinnvoll.

The aim of the research project "Risk based approach for the protection of transport infrastructure against extreme rainfall RAINEX" is the development of a practical methodology for the identification and assessment of both vulnerable as well as critical transport infrastructures towards extreme rainfall events consequences. The developed methodology is based on expert knowledge and includes qualitative and semi-quantitative analyses regarding the assessment of the vulnerability and criticality of relevant transport infrastructures. The process chain from the spatial rainfall to the concentrated runoff in the river channel was shown to assess the local hazard resulting in the local risk. The main result of the project is a practice-oriented and applicable methodology and a comprehensive and well-developed security handbook.