Abteilung Straßenverkehrstechnik
Ziel des Forschungsvorhabens FE 02.272/2006/LRB "Bestimmung der Einfügungsdämpfung an verkürzten Lärmschutzwänden" war die Entwicklung und Erprobung eines neuartigen kostengünstigen Messverfahrens zur In-situ-Bestimmung der spektralen Einfügungsdämpfung einer Lärmschutzwand (Lsw). Das bisher eingesetzte Einzelmikrofon-Verfahren erfordert eine semi-infinite Lsw (ca. 200 m Länge). Damit sind erhebliche Kosten sowie gegebenenfalls Beeinträchtigungen des laufenden Verkehrs verbunden. Die Messung mit einem Mikrofonarray-Messsystem soll die Ermittlung der Einfügungsdämpfung an einer stark verkürzten Wand ermöglichen (ca. 20 m Länge). Durch die erhebliche Verringerung der notwendigen Mindestlänge der zu untersuchenden Testwand können die Baukosten um ein Vielfaches gesenkt werden.
Anwendungsmöglichkeiten und erste Ergebnisse aus Pilotstudien zur Photokatalyse an Straßenbauwerken
(2015)
Zur Frage, ob photokatalytisch aktive Oberflächen im Straßenbau eine Lösung des Stickoxidproblems darstellen können, stellt der Beitrag erste Ergebnisse aus Pilotstudien zu TiO2-Anwendungen vor. Diese betreffen die Untersuchung einer Lärmschutzwand mit TiO2-Beschichtung (A1, Niedersachsen), eine photokatalytisch aktive Straßenoberfläche (NOxer(R)-Belag, B433 in Hamburg, Decke mit Ti02-haltiger Zementschlämme, derzeit noch in Auswertung) sowie einen Tunnel (Tunnelkassetten mit TiO2-Matten im Tunnel Rudower Höhe in Berlin, A113, fortgeführt in Bezug auf die Untersuchung der Haltbarkeit der Kassettensysteme). Ausführlich dargestellt werden die Untersuchungen zur Beschichtung der Lärmschutzwand an der Al mit Titandioxid-haltiger Suspension, den zugehörigen forschungsbegleitenden Studien, sowie den Ergebnissen in Bezug auf die NO2-Minderungsrate. Die bisher durchgeführten Auswertungen haben NO2-Minderungen von einstelligen Prozentzahlen ergeben. Die Entwicklung der Minderungsraten lässt vermuten, dass photokatalytische Suspensionen zum Teil mehrere Monate benötigen, um sich frei zu brennen und die aktiven TiO2-Partikel an die Oberfläche treten zu lassen. Schon die Lärmschutzwand allein bewirkt eine deutliche Verminderung der NO2-Konzentrationen im direkten Hinterland durch Verfrachtung der Luftschadstoffe in höhere Luftschichten.
Die Forschungsarbeit hatte zu klären, ob beim Einsatz von Calciumchlorid(CaCl2) in Taumittelsprühanlagen beim Straßenwinterdienst die Möglichkeit einer besonderen Beeinträchtigung der Fahrbahngriffigkeit besteht. Die Untersuchungen zeigen, dass eine unerwartete Glätte auftreten kann, wenn CaCl2-Hexahydrat (CaCl2 x 6H2O) aus der Taumittellösung auf der Fahrbahn auskristallisiert. Voraussetzung hierfür sind aber klimatische Bedingungen, die im Winter selten auftreten: niedrige relative Luftfeuchtigkeiten (kleiner 43 Prozent) bei Temperaturen um 0-° Celsius. Besondere Glätte ist vor allem dann festzustellen, wenn in der Übergangsphase neben dem auskristallisierten CaCl2-Hexahydrat auch CaCl2-Lösung vorhanden ist. Das Ausmaß der Glättebildung wurde unter Variation der Parameter CaCl2-Menge, Makro- und Mikrotextur der Fahrbahn sowie der relativen Luftfeuchtigkeit in umfangreichen Messreihen mit dem SRT-Gerät in einer Klimakammer näher ermittelt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass bei größeren CaCl2-Ansammlungen die Griffigkeit bis unter das Niveau absinken kann, dasgegeben ist, wenn Heizöl auf die Fahrbahn ausgeflossen ist. Die Ergebnisse machen ferner deutlich, dass eine Hydratschicht von 1/100 Millimeter Dicke bereits ausreicht, die Elemente der Mikrorauheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend außer Kraft zu setzen, die für die Griffigkeitswirkung der Oberfläche bei Nässe verantwortlich sind. Auf Belägen mit überdurchschnittlichen Texturausprägungen sind aber CaCl2-Konzentrationen bis 5 Gramm pro Quadratmeter CaCl2 (Feststoff) unkritisch. Es wird vorgeschlagen, im Rahmen der Erhaltung der Fahrbahnbeläge im Bereich von Taumittelsprühanlagen stets für eine überdurchschnittliche Rauheit und Griffigkeit zu sorgen und über die Steuerung der Taumittelsprühanlagen die Ansammlung größerer CaCl2-Mengen (über 5 Gramm pro Quadratmeter) zu unterbinden.
Es wurden im Rahmen der Umgestaltung von sieben Ortseingängen im Kreisgebiet von Neuss Vorher/Nachher-Vergleiche des Geschwindigkeitsverhaltens untersucht und die Folgen für die Verkehrssicherheit abgeschätzt. Die Umgestaltungen betrafen im wesentlichen bauliche Querschnittsverengungen der Ortseinfahrten in Verbindung mit Baumbepflanzungen und Pflasterbelag in der Fahrbahn. An unterschiedlichen Standorten wurden Querschnittsmessungen mit Radargeräten, Geschwindigkeitsverlaufmessungen unter Anwendung der Laser-Radar-Technik und Reisezeitmessungen durchgeführt. Außerdem erfolgte eine Unfallauswertung und eine Befragung der von der Maßnahme betroffenen Anwohner. Durchschnittlich nahm die mittlere Geschwindigkeit an allen Ortseinfahrten ab, wobei der Abbau der Spitzengeschwindigkeiten deutlicher ausfiel. Im Innerortsbereich haben sich vergleichsweise geringere Veränderungen der Geschwindigkeiten ergeben. Bei den untersuchten Maßnahmen sind punktuelle Wirkungen aufgetreten, die ausstrahlenden Effekte bis in den Innerortsbereich hinein sind jedoch gering geblieben.
Der Bundesminister für Verkehr hat im Verkehrssicherheitsprogramm 1984 erklärt, in einem Modellversuch Bemühungen um weniger Verkehrszeichen zu unterstützen. Die Durchführung des Modellversuches wurde der Bundesanstalt für Straßenwesen übertragen und für die wissenschaftliche Begleitung eine Projektgruppe gebildet. Zur Vorbereitung des Modellversuches entwickelte die Projektgruppe einen Leitfaden, in dem Maßnahmen für weniger Verkehrszeichen und eine bessere Beschilderung anschaulich dargestellt wurden. Von 1985 bis 1990 wurde in den Städten Husum, Kassel und Straubing in ausgewählten Stadtbereichen der Schilderbestand überprüft, überflüssige Schilder abgebaut und die Beschilderung in Konzeption und Aufstellung verbessert. Diese Maßnahmen wurden durch gezielte verkehrliche Untersuchungen und Unfallanalysen begleitet. Weitere Erkenntnisse ergaben sich in Städten und Gemeinden, die durch den Leitfaden des Bundesministers für Verkehr angeregt wurden, im gleichen Zeitraum "ihren Schilderwald" zu lichten. Aus den Ergebnissen werden Ursachen für zuviele Verkehrszeichen abgeleitet und Maßnahmen zur Verringerung und Verbesserung der Beschilderung gegliedert nach Verantwortungsbereichen entwickelt. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass bei einem systematischen Vorgehen ohne Beeinträchtigung von Verkehrssicherheit und Verkehrsablauf etwa 20 Prozent der Verkehrszeichen entfernt werden können. Zu einem systematischen Vorgehen gehört: - Konsequente Anwendung der Straßenverkehrsordnung und der zugehörigen Verwaltungsvorschriften; - Periodische Kontrolle des Bestandes; - Vereinfachung der Wegweisung; - Nutzung von Zonenregelungen; - Abbau nichtamtlicher Schilder. Am Schluss des Berichtes werden Empfehlungen für die Fortschreibung von StVO und Verwaltungsvorschriften sowie für die Anwendung dieser Vorschriften zusammengestellt.
Für eine quantitativ exakte Beschreibung der mit der Gefahrgutbeförderung verbundenen Risiken fehlen sowohl statistische Voraussetzungen als auch eine wissenschaftlich begründete Risikoanalyse. Eine Risikoanalyse der Gefahrgutbeförderung soll zweckmäßigerweise auf Transportketten und nicht auf den direkten Vergleich von Verkehrsträgern abstellen. Zentrale Kategorie zur Definition des Risikos sollte dabei der Unfall sein. Zusammen mit der Transportleistung sollte er das Risiko als Wahrscheinlichkeitsaussage beschreiben. Mit in die Risikobestimmung einzubeziehen ist die Unfallschwere. Im Rahmen des Beitrages schlägt eine Projektgruppe eine dreistufig angelegte Risikoanalyse vor. Die Bausteine dieser Risikoanalyse bestehen aus 1. einer mathematisch-statistischen Risikoanalyse, 2. einer Schwachstellenanalyse und 3. einem Systemmodell zur ständigen Analyse des Gefahrgutbeförderungsrisikos. Dazu werden in dem Forschungsbericht grundsätzliche Überlegungen zur Risikobewertung angestellt, auf das Regelwerk des Gefahrguttransportes eingegangen, Ausbildung, Training und Überprüfung der Fahrzeugführer behandelt sowie auf das Gefahrgut und die Gefahrgutumschließung eingegangen. Ferner befasst sich der Bericht mit der Fahrzeugtechnik, der Verkehrsinfrastruktur, Informationssystemen und der Sicherheit im Gefahrguttransport in den neuen Bundesländern. Zum Schluss werden Forschungsempfehlungen bezüglich der Sicherheit in der Gefahrgutbeförderung formuliert.
Ein selbstverständliches Mittel zur Senkung von nächtlichen Verkehrsunfällen ist die ortsfeste Straßenbeleuchtung. Bei Einsparbestrebungen in den öffentlichen Haushalten wird oft versucht, das Niveau der Straßenbeleuchtung herunterzuschrauben. In einem Forschungsvorhaben sollte deshalb untersucht werden, wie sich Beleuchtungsänderungen auf das Unfallgeschehen auswirken. Das Vorhaben war als Vorher-/Nachher-Studie angelegt, die in 6 deutschen Städten auf je 10 Untersuchungs- und Kontrollstrecken stattfand. Auf den Untersuchungsstrecken wurde die Beleuchtung zu einem bestimmten Zeitpunkt verändert, auf den Kontrollstrecken unterblieb diese Veränderung. Ergebnis der Studie ist, dass die Unfälle besonders in der verkehrsschwachen Zeit von 23 bis 5 Uhr zurückgingen. Die Anzahl aller Unfälle ging um (nicht signifikante) 28 Prozent, die der Fußgänger- und Radfahrerunfälle um (signifikante) 68 Prozent zurück. Auch die Zahl der Verletzten sank um (nicht signifikante) 45 Prozent. Diese Ergebnisse bestätigen tendenziell die Resultate vieler anderer Studien, dass Abschalten oder selbst Reduzierung der Straßenbeleuchtung das Unfallrisiko erhöht. Das gilt gerade auch für die verkehrsschwachen Nachtstunden.
Die Bundesanstalt für Straßenwesen unterhält seit 1987 an der BAB A 4 bei Bergisch Gladbach/Bensberg eine Abgasmess- und Verkehrszählstelle. In unterschiedlichen Entfernungen zur Trasse werden dort kontinuierlich und simultan die Konzentrationen der Abgaskomponenten Stickstoffmonoxid (NO) und -dioxid (NO2), die O3-Belastung sowie Verkehrs- und Meteorologiedaten gemessen. Mit den gewonnenen Daten konnte die Entwicklung verkehrsbedingter Stickoxidimmissionen in bezug auf die stetig zurückgehenden spezifischen Fahrzeugemissionen bei gleichzeitig wachsendem Verkehrsaufkommen quantitativ verfolgt werden. Im Beobachtungszeitraum bis 1994 wurde bei einem Anstieg des Verkehrsaufkommens von circa 23 Prozent eine durchschnittliche Minderung der NO-Immissionen von über 40 Prozent und der NO2-Belastung (abhängig vom Abstand zur Fahrbahn) von 30 bis 60 Prozent ermittelt. Die am BAB-Querschnitt registrierte Abnahme der NOx-Immissionen beruht im wesentlichen auf dem stetig wachsenden Anteil schadstoffreduzierter Pkw, denn auf dem Nutzfahrzeugsektor ist aufgrund der erst im Anfangsstadium befindlichen Lkw-Abgasgesetzgebung noch keine nennenswerte Reduzierung der Stickoxid-Emissionen erfolgt.
Die Straßenbeleuchtung hat die Aufgabe, die Sicherheit für den Fahrzeug- und Personenverkehr in den Dunkelstunden zu gewährleisten, Kriminalität zu verhindern und gestalterische Aspekte bei städtischen Räumen mit repräsentativen touristischen oder Freizeitaufgaben zu berücksichtigen. Der Anteil der Energie, der in Deutschland für die Straßenbeleuchtung aufgewendet wird, beträgt nur 0,1 Prozent der Endenergie beziehungsweise 0,7 Prozent der Elektroenergie oder 6,2 Prozent der für Beleuchtungszwecke benötigten Energie. Auf jeden Bürger entfallen knapp 20 DM Straßenbeleuchtungskosten im Jahr, davon sind circa 7 DM reine Stromkosten. Die statistisch gesicherte Unfallreduzierung durch Installation oder Verbesserung einer Beleuchtungsanlage beträgt je nach Straßenart und Unfallbeteiligung 34 bis 57 Prozent. Eine gute Straßenbeleuchtung kann die Kriminalitätsrate in Anlieger- und Wohngebieten um bis zu 50 Prozent senken. Die Installation einer Beleuchtungsanlge hat einen volkswirtschaftlichen Nutzen, wenn der DTV auf Außerortsstraßen 5.000-13.000 Fahrzeuge und auf Autobahnen 25.000-50.000 Fahrzeuge überschreitet. Das Energie- und Kostensparpotential ist bei der Straßenbeleuchtung als gering anzusehen. Andererseits werden Einsparmöglichkeiten ohne Erhöhung des Unfallrisikos noch nicht voll ausgenutzt. Auch die Einführung der Euronorm zur Straßenbeleuchtung wird eine kostengünstigere und wirksamere Straßenbeleuchtung ermöglichen.
In den vergangenen 20 Jahren hat der Verkehrslärm an Autobahnen um durchschnittlich 2,5 dB(A), an Bundesstraßen um 1,5 dB(A) zugenommen. Die Absenkung der Geräuschgrenzwerte durch technische Maßnahmen an den Fahrzeugantrieben brachte nicht den gewünschten Erfolg, da außerorts das Reifen-Fahrbahn-Geräusch überwiegt und die Verkehrsmenge generell stark gewachsen ist. Eine Stagnation des Verkehrsaufkommens ist nicht erkennbar, sodass auch in Zukunft neue Straßen in der dicht besiedelten Bundesrepublik nur noch zusammen mit sehr kostenintensiven Lärmschutzmaßnahmen geplant und gebaut werden können. Mit dieser Ausgangslage wurde, als Teil des Forschungsnetzwerkes "Leiser Verkehr", das Verbundprojekt "Reduzierte Reifen-Fahrbahn-Geräusche" konzipiert. In dem Projekt arbeiten 16 Partner aus Verwaltung, Industrie und Forschung zusammen, um zum einen die theoretischen Grundlagen bei der Entstehung und Messung von Reifen-Fahrbahn-Geräuschen zu erarbeiten, zum anderen die Komponenten des Systems "Reifen-Fahrbahn" zu optimieren. Dieses System setzt sich aus den Teilen Reifen, Fahrzeug, Straße (Asphalt-, Betonbauweise) und den Fahrbahnübergängen der Brücken zusammen. Im Rahmen der Projektlaufzeit sollen 1 bis 3 dB(A) leisere Komponenten des geräuscherzeugenden Gesamtsystems entwickelt, erprobt und gebaut werden. Mittelfristig soll durch die Entwicklung von Reifen-Fahrbahn-Geräusch-Modellen ein mindestens 5 dB(A) leiseres Gesamtsystern konzipiert werden. Nach Beginn im Sommer 2001 befindet sich das Projekt momentan in der Arbeitsphase und mit ersten Ergebnissen ist Ende des laufenden Jahres zu rechnen.