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Zusammenhang zwischen Bitumenchemie und straßenbautechnischen Eigenschaften : Literaturrecherche
(2017)
Anforderungen an Bitumen werden in den TL Bitumen-StB 07 primär an relativ einfache, physikalische Kennwerte gestellt. Trotz der entscheidenden Einflüsse der chemischen Zusammensetzung auf das Bitumen, werden praktisch keine Anforderungen an die chemische Zusammensetzung gestellt. Ein wesentlicher Grund hierfür ist die Komplexität und die Vielfalt in der chemischen Zusammensetzung von Bitumen. Auf internationaler Ebene wurden in den letzten Jahren und Jahrzehnten große Anstrengungen unternommen, den chemischen bzw. kolloidalen Aufbau des Bitumens und dessen Einfluss auf die straßenbautechnischen Eigenschaften zu erfassen. Aufgrund der Vielfalt unterschiedlichster Kohlenwasserstoffverbindungen, die zu einem Großteil mit Heteroatomen wie Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff oder Metallen ergänzt werden, ist eine exakte Elementaranalyse sehr aufwändig und wenig aussagekräftig. Daher hat sich die chemisch-physikalische Beschreibung des Bitumens als Kolloidsystem als grundsätzlich anerkannt erwiesen. Eine Aufteilung in eine feste Phase, die Asphaltene, und eine fließfähige Phase, die Maltene, ist hierbei unstrittig. Jedoch gibt es deutlich voneinander abweichende Ansichten zum Aufbau, zum Verhalten und zu den Eigenschaften der Asphaltene und Harze. Diese Fragestellung kann möglicherweise durch eine verbesserte Analyse der Bitumenstruktur beispielsweise mittels Rasterkraftmikroskop (AFM) oder Röntgen/Neutron"Kleinwinkelstreuung (SAXS, SANS) gelöst werden. Der Asphaltengehalt übt die offensichtlich deutlichsten Einflüsse auf die straßenbautechnischen Eigenschaften aus. So nimmt der Verformungswiderstand mit zunehmendem Asphaltengehalt deutlich zu. Darüber hinaus beeinflussen die Heteroatome die Bitumeneigenschaften. Sowohl das Adhäsionsverhalten (durch den Einfluss auf die Polarität) als auch die Viskosität wird durch die Heteroatome beeinflusst. Da der genaue Einfluss der Heteroatome noch nicht geklärt ist, bietet neben der Rolle der Asphaltene und Harze auch der Einfluss der Heteroatome auf die straßenbautechnischen Eigenschaften weitere Forschungsansätze.
Die Untersuchung zur Sicherheitswirkung von Fahrradkellen enthält neben den Ergebnissen durchgeführter Verkehrsmessungen die Erfahrungsberichte von 850 befragten Schülern und Studenten. Die Untersuchung brachte unter anderem folgende Ergebnisse: Für den überwiegenden Teil der befragten Radfahrer hat sich das Sicherheitsgefühl bei Fahrten mit der Fahrradkelle erhöht. Fahrradkellen werden nur von einem Teil der Radfahrer als nutzbringend empfunden. Kellen vermitteln den Eindruck des unsportlichen und lächerlichen bei einem Teil der Befragten. Bemängelt wurde von einem großen Teil der Befragten Radfahrer die Funktionsuntüchtigkeit der Fahrradkellen. Bei den zur Objektivierung der Befragungen durchgeführten Verkehrsmessungen zeigte sich, dass die abstandsbeeinflussende Wirkung der Kellen nur sehr gering war. Einen Einfluss der Fahrradkellen auf das Geschwindigkeitsverhalten der Kraftfahrzeuge war in keinem der untersuchten Fallbeispiele gegeben. Insgesamt machen die durchgeführten Untersuchungen also deutlich, dass der Einfluss von Fahrradkellen auf das Fahrverhalten der Kraftfahrzeugfahrer äußerst gering ist. Aus den Ergebnissen kann daher kaum die Empfehlung abgeleitet werden, den Einsatz von Fahrradkellen verstärkt zu fördern.
In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben Radfahrunfälle bei Kindern gravierend zugenommen. Besonders gravierend ist der relative Risikozuwachs für Kinder unter 8 Jahren. Drei durchgeführte empirische Untersuchungen wollen Eltern von Kleinkindern verbesserte Entscheidungskriterien und Erziehungsempfehlungen zur Fahrradnutzung mit an die Hand geben. Dabei wird der Versuch unternommen, die spezielleren Verkehrsbedingungen im Wohnumfeld besonders zu berücksichtigen, wobei eine Klassifizierung von Verkehrsräumen nach dem Grad ihres Gefährdungspotentials versucht wird. Auf der Basis der durchgeführten Untersuchungen, deren Zielsetzungen und methodisches Vorgehen einschließlich der jeweiligen Ergebnisse beschrieben werden, werden verkehrspädagogische Konsequenzen gezogen. Folgende Ansatzpunkte werden dabei unter anderem festgehalten: die Situationsgegebenheiten im Wohnumfeld des Kindes sollten zur Grundlage künftiger Verkehrssicherheitsempfehlungen zum Radfahren von Kindern gemacht werden. Vor der Fahrradanschaffung sind künftige Nutzungsmöglichkeiten im Wohnumfeld und dabei längerfristig auftretende Probleme hervorzuheben etc.
Die Überwachung und Prüfung von Brücken im Zuge von Bundesfernstraßen erfolgt in Deutschland nach der DIN 1076 in festgelegten Zeitintervallen. Im Zuge der "Objektbezogenen Schadensanalyse" (OSA) hat sich der Einsatz kombinierter zerstörungsfreier Prüfverfahren wie Ultraschallecho, Impakt-Echo und Radar an mehreren Spannbetonbrücken als geeignet erwiesen, Umfang und Ursache ungeklärter Schäden zuverlässig zu ermitteln. Diese Verfahrenskombination wurde auch für die Untersuchungen an der Spannbetonbrücke im Zuge der Autobahn A1 bei Hagen verwendet. Dazu wurden von der BAM scannende Messwerterfassungssysteme entwickelt, mit denen die Prüfverfahren automatisiert für großflächige Untersuchungen angewendet werden können. Erstmals wurde ein Saugscanner verwendet, der zerstörungsfrei am Bauwerk befestigt werden kann. Der Bericht zeigt, wie die großflächigen Ergebnisse der Untersuchung bildgebend dargestellt werden können. Dem Ingenieur ist es damit möglich, einen Bezug zu Bestandsplanunterlagen herzustellen. Sofern keine Bestandsplanunterlagen existieren, können diese unter bestimmten Randbedingungen aus den Messergebnissen rekonstruiert werden. Bei der Längsspannung der Brücke handelt es sich um das System Baur-Leonhardt, das aus steifen Blechkästen besteht, in die Litzen eingelegt und zementös verpresst wurden. Über diese Konstruktion lagen noch keine Erfahrungen mit zerstörungsfreien Prüfverfahren vor. Deshalb wurden Modellrechnungen für verschiedene Verpresszustände durchgeführt, um die zu erwartenden Ergebnisse vorab zu ermitteln. Die Messergebnisse machen deutlich, dass mit den verwendeten Verfahren der Verlauf der Spannglieder sehr präzise dargestellt werden kann und dass die Lage der Umlenkstellen, die dickeres Blech in zwei Lagen aufweisen, zuverlässig bestimmt werden kann. An der Brücke wurde erstmals großflächig die Phasenauswertung von Ultraschallsignalen zur Ortung von Verpressfehlern durchgeführt. Die Messungen ergaben keine Hinweise auf Verpressfehler. Die Richtigkeit dieser Aussage wurde durch das Öffnen der Spannglieder im Zuge des Abrisses bestätigt.
Verkehrsbauwerke im Zuge von Bundesfernstraßen werden gemäß Stand der Technik nach DIN 1076 untersucht. Sofern bei der handnahen Prüfung Schäden festgestellt werden, deren Ursache und Umfang unklar sind, erfolgt die Durchführung einer objektbezogenen Schadensanalyse (OSA) nach dem Leitfaden der BASt. Zerstörungsfreie Prüfverfahren im Bauwesen (ZfPBau-Verfahren) werden bislang nur in geringem Umfang eingesetzt. Detaillierte Untersuchungen mit Bauwerkscannern werden im Rahmen der OSA bislang gar nicht eingesetzt. Die Aufgabenstellung dieses Forschungsvorhabens ist die Integration von ZfPBau-Verfahren in Form von Handmessungen und automatisierter Datenaufnahme mit Baustellenscannern in den Untersuchungsprozess nach DIN 1076 bzw. der nachfolgenden OSA. Das Gesamtziel bestand darin, die Leistungsfähigkeit von Bauwerkscannern für Prüfaufgaben im Rahmen der OSA zu verbessern und ihre Einsetzbarkeit praxisorientiert zu gestalten. Dies wurde an geeigneten Fragestellungen und Bauwerken gezeigt. Die Vorgehensweise, um den bestmöglichen Nutzen aus dem Einsatz des OSSCAR-Scanners zu erreichen, konzentriert sich auf die automatisierte Datenaufnahme und kombinierte Datenauswertung durch Vergleich von Radar, Ultraschall und Wirbelstrom. Um die automatisierte Datenaufnahme zu verbessern, wurden Geräteparameter wie Messpunktabstand, Messzeit an einem Punkt und Verfahrensgeschwindigkeit der Achsen den Bauteilbedingungen bestmöglich angepasst. Darüber hinaus wurde eine Strategie erarbeitet, die es erlaubt, Rüstzeit und Messzeit des Scanners zu verkürzen. Durch den Vergleich der Ergebnisse der Verfahren Radar, Ultraschall und Wirbelstrom, die auf der Basis von kongruenten Messflächen gewonnen wurden, ist der Mehrwert an Information hinsichtlich der inneren Konstruktion festgestellt worden.
Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) bringt zum Ende jeden Jahres eine Prognose der Unfall- und Verunglücktenzahlen des noch laufenden Jahres heraus, um so über die Entwicklung der Verkehrssicherheit in Deutschland Bilanz ziehen zu können. Dabei wird das Unfallgeschehen nach dem Schweregrad der Konsequenzen, der Ortslage sowie Alter und Art der Verkehrsbeteiligung der Verunglückten in 27 Zeitreihen unterteilt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Daten lediglich für die ersten acht oder neun Monate erhältlich. Um Bilanz zu ziehen, werden die Anzahlen der letzten drei oder vier Monate prognostiziert. Gesamtziel des hier beschriebenen Forschungsvorhabens ist die Optimierung der jährlichen Unfallprognosen durch Anwendung von strukturellen Zeitreihenmodellen, bei denen die Vorhersagen aus dem Trend der vorliegenden Monate, und der Dynamik der vorhergehenden Jahre abgeleitet werden. Um dem Einfluss der Witterungsverhältnisse Rechnung zu tragen, werden dabei meteorologische Variablen in das Vorhersagemodell aufgenommen. Um die Modelle zu testen, werden die endgültigen Daten der letzten 15 Jahre jeweils aus den vorläufigen Daten der ersten Monate vorhergesagt und mit den tatsächlich beobachteten endgültigen Unfall- und Verunglücktenzahlen verglichen. Die Resultate zeigen, dass im Vergleich zu den bisherigen Vorhersagen mithilfe der hier vorgestellten Modelle die Vorhersagen für 25 der 27 Reihen präziser werden. Lediglich zwei Reihen zeigen einen leichten Anstieg des Vorhersagefehlers. Beim Vergleich von Modellen mit und ohne meteorologischen Variablen zeigt sich, dass 23 der 27 Reihen besser vorhergesagt werden können, wenn man das Wetter berücksichtigt. Neben der verbesserten Vorhersage ermöglicht die Aufnahme der Wettervariablen auch eine Einschätzung, wie groß der Einfluss der Witterungsgegebenheiten auf das Unfallgeschehen ist. Es zeigt sich also, dass die Anwendung von strukturellen Zeitreihenmodellen und die Berücksichtigung von meteorologischen Variablen zu einer deutlichen Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit führen. Die Verbesserung der Vorhersagen durch die Aufnahme von Wettervariablen bestätigt nochmals den Einfluss der Witterungsumstände auf das Unfallgeschehen.
Die Bewertung von Projekten im Rahmen von Kosten-Nutzen-Analysen erfordert quantitative Input-Informationen zu den Kosten von Verkehrsunfällen. In der deutschen Bewertungspraxis werden bislang ausschließlich die mittel- und unmittelbar anfallenden monetären Folgen von Verkehrsunfällen quantitativ berücksichtigt, während die immateriellen Folgen wie Schmerz, Leid, Verlust an Lebensqualität bzw. die Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung zur Verringerung/Vermeidung dieser Folgen unberücksichtigt bleiben. Die hier vorgelegte Vorstudie fasst den heutigen Stand der Forschung zur Quantifizierung von Zahlungsbereitschaften für die Verkehrssicherheit durch eine umfassende und systematische Übersicht der wissenschaftlichen Literatur zusammen. Die fünf Verfahren hedonische Preisbildung, kontingente Bewertungsmethode, Risiko-Risiko-Analyse, Standardlotteriemethode und Stated-Choice (SC) werden hinsichtlich ihrer theoretischen Fundierung, der verwendeten methodischen Ansätze (Art der Befragung, Modellierung etc.) und den Anwendungserfahrungen untersucht. Unter den verfügbaren Verfahren stellen die SC-Methoden den heutigen State-of-the-Art in der Forschung zur Ermittlung der Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung für nicht marktfähige Güter dar. Allerdings liegen die meisten Anwendungserfahrungen mit SC-Ansätzen bislang für die Bewertung der Reisezeit und der Zuverlässigkeit vor. Zusammenfassend ist festzustellen, dass im Laufe der letzten Jahre eine Lücke zwischen dem Stand der Forschung (SC-Methoden) und dem Stand der Praxis (andere Methoden) entstanden ist, die mit Anwendungserfahrungen gefüllt werden sollte. Insbesondere für Deutschland liegt ein wesentlicher Forschungsbedarf vor. Basierend auf diesem Überblick werden daher Vorschläge für die weitere Forschung entwickelt.
Der vorhandene Parkraum für Lkw an BAB deckt derzeit nicht den tatsächlichen Bedarf. Um die Kapazität von Parkierungsanlagen zu erhöhen, kommen neben dem konventionellen Neu-, Um- oder Ausbau von Rastanlagen auch telematische Systeme in Betracht. So genannte "besondere Parkverfahren" ermöglichen für den Lkw-Verkehr eine optimierte Nutzung der verfügbaren Flächen und damit eine Kapazitätserhöhung auf den Rastanlagen. Derzeit sind grundsätzlich zwei Verfahren bekannt. Beim "Kolonnenparken" wird den Fahrern auf Basis ihrer eingegebenen gewünschten Abfahrtzeit an einem Terminal und der Länge des Fahrzeuges nach Möglichkeit ein freier Parkstand durch das Steuerungsverfahren zugewiesen. Beim "Kompaktparken" sollen ankommende Fahrzeugführer in der Parkstandsreihe parken, über der mittels dynamischer Anzeige die für sie passende Abfahrtzeit angezeigt wird. Besondere Parkverfahren scheinen nach den bisher gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnissen prinzipiell dazu geeignet zu sein, die Kapazität einer Rastanlage zu erhöhen. Ziel dieser Untersuchung ist es, eine Methode zur Wirtschaftlichkeitsbewertung der besonderen Parkverfahren im Vergleich zum konventionellen Ausbau zu entwickeln. Hierzu werden ein Bewertungsverfahren und ein Berechnungstool realisiert, welches eine Bewertung der Kosten- und Nutzen-Komponenten besonderer Parkverfahren im Vergleich zum konventionellen Um-, Aus- oder Neubau einer Rastanlage einfach ermöglicht. Das entwickelte Bewertungsverfahren war Grundlage für die Erstellung eines auf einer Tabellenkalkulation basierenden Berechnungstools zur Anwendung durch entsprechend mit den planerischen Grundlagen und der Projektspezifik vertrautes Fachpersonal. Durch das Berechnungstool wird die Kostenerfassung einerseits und die Nutzenquantifizierung andererseits formalisiert abgehandelt und präsentiert. Dieses Tool wurde anhand von Anwendungsbeispielen evaluiert.
Für die Gruppe der 18- bis 24-Jährigen besteht auch weiterhin das höchste Risiko, bei einem Verkehrsunfall verletzt oder getötet zu werden. Diese Tatsache begründet die Notwendigkeit, sich auch in Zukunft intensiv der Verbesserung der Verkehrssicherheit dieser Altersgruppe zu widmen. Verschiedene Formen der Ansprache sind dabei ein zielführender Weg, junge Fahrerinnen und Fahrer im Hinblick auf die Gefahren im Straßenverkehr zu sensibilisieren und somit auch längerfristig ihre Einstellungen und Verhaltensweisen zu verändern. Die vorliegende Studie knüpft unmittelbar an die JUFA-Studie der BASt aus dem Jahr 2012 an, aus der umfassende Beschreibungen mehr oder weniger gefährdeter Lebensgruppen junger Fahrerinnen und Fahrer hervorgingen. Mit der Fortsetzung der JUFA-Studie wurden drei zentrale Ziele verfolgt: (1) eine stärkere Differenzierung der Lebensstilgruppen durch die Hinzunahme von Werthaltungen, (2) eine differenzierte Charakterisierung der Mediennutzung als Grundlage für die Entwicklung zielgruppenspezifischer Anspracheformen und (3) die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Persönlichkeitsmerkmalen, Lebensstilen, verkehrssicherheitsrelevanten Erwartungen und verschiedenen Formen der Mediennutzung. Um diese Ziele zu erreichen, wurde eine Repräsentativbefragung (N = 1.995) in der Zielgruppe der 15- bis 24-Jährigen durchgeführt. Die Erweiterung der Lebensstildefinition um die Werthaltungen führte zur Identifikation von neun Lebensstilgruppen, die sich hinsichtlich der Gefährdung im Straßenverkehr deutlich voneinander unterscheiden. Durch die Ausdifferenzierung der Lebensstilgruppen kristallisierten sich zwei unterschiedliche autozentrierte Typen heraus. Die höchste Unfallgefährdung besteht für den "autozentrierten Typ A", der große Ähnlichkeit mit dem gleichnamigen Lebensstiltyp aus der JUFA-Studie besitzt. Abgesehen von den klassischen Medien, die unterhaltsam über Autothemen berichten, sind Personen dieser Lebensstilgruppe prinzipiell sehr gut über Mobiltelefone, App-Anwendungen oder soziale Netzwerke erreichbar. Ihr relativ geringes Interesse an Verkehrssicherheit macht es jedoch erforderlich, sich in der Risikokommunikation einer angemessenen Strategie und "Verpackung" zu bedienen, um diese Zielgruppe erreichen zu können. Die Prüfung des theoretischen Modells dieser Studie im Rahmen von Pfadanalysen ergab eine sehr gute Anpassung an die empirischen Daten für alle Lebensstilgruppen und beide Geschlechter. Diese Ergebnisse stützen damit erneut die im JUFA-Projekt entwickelten theoretischen Grundlagen und empfehlen ihre Anwendung in der zukünftigen Forschung und bei Umsetzung von Maßnahmen im Bereich der Risikokommunikation. Für eine solche Umsetzung, in der zielgruppenspezifische strategische und inhaltliche Aspekte zu berücksichtigen sind, bietet der hohe Differenzierungsgrad der Beschreibungen der neun Lebensstilgruppen eine breite empirische Grundlage.
Wirksamkeitskontrolle kommunaler Verkehrssicherheitsmaßnahmen : Fahrradstraße Hansestadt Lübeck
(1991)
Sogenannte "Fahrradstraßen", die bevorzugt dem Radverkehr zur Verfügung stehen, sind bisher nur versuchsweise oder in kurzen Teilstrecken in Städten realisiert worden. Eine besonders lange Route durch die östliche Innenstadt plante die Hansestadt Lübeck. Bei der Realisierung sollten die Veränderungen im Verkehrsverhalten, beim Verkehrsaufkommen und bei der Verkehrssicherheit untersucht werden. Die 1,5 km lange Route, deren Teilstrecken bisher nur als Einbahnstraßen befahrbar waren, wurde nach der Straßenverkehrsordnung mit Zeichen 237 (Radfahrer) ausgeschildert. Sie ist damit für den Radfahrer in beiden Richtungen befahrbar. Dem Kraftfahrzeugverkehr, hier auf Anlieger und Taxi begrenzt, ist durch Zusatzschild die Einfahrt von einer Seite erlaubt. Dieser Kfz-Verkehr darf nach Straßenverkehrsordnung Paragraph 41 nur mit mäßiger Geschwindigkeit fahren. In Vorher-Nachher-Untersuchungen wurden durch die GfL-Bremen die Verkehrsmengen, das Verkehrsverhalten und die Verkehrskonflikte auf der Fahrradstraße erfasst. Methodische Vergleiche bei der Erfassung der Verkehrskonflikte ergänzten die Untersuchung. Die Fahrradstraße ist ein wertvolles Element des gesamtstädtischen Radverkehrsnetzes. Insbesondere in beengten Innerortsverhältnissen mit geringem oder zurückgedrängtem Kfz-Verkehr ist die Anwendung zu empfehlen. Eine sorgfältige Vorplanung zur Auswahl geeigneter Routen ist erforderlich. Die Akzeptanz durch den Radfahrer konnte in Lübeck nachgewiesen werden. Die Verkehrskonfliktsituation hat sich im untersuchten Fall deutlich verbessert. Der Charakter einer durchlaufenden Fahrradstraße erfordert, sie gegenüber dem Kfz-Verkehr deutlich auszuschildern und ihran Knotenpunkten die Vorfahrt zu geben. Bauliche Umgestaltungen können manchmal notwendig werden. Der Radfahrer sollte großräumig auf die Fahrradstraße hingewiesen werden.