Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Verbindliche Rechenverfahren (insbesondere RLS-90 bzw. RLS-19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch können Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg abhängen. Diese meteorologischen Ausbreitungsbedingungen sind somit situationsabhängig individuell unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren nicht individuell berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher, den Stand der Technik und der Wissenschaft bei der Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zu ermitteln und darzustellen, die in den Rechenverfahren erzielten Ergebnisse durch Langzeitmessungen zu verifizieren und schließlich ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie vorzuschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht in Einzelfällen bei Bedarf eine der Wettersituation angepasste Lärmprognose. Dafür wurden zuerst Ergebnisse einer Literaturstudie zu den verschiedenen vorhandenen Methoden der Ausbreitungsrechnung und der darin enthaltenen (oder nicht enthaltenen) Berücksichtigung von meteorologischen Randbedingungen dargestellt und systematisch miteinander verglichen. Die Auswirkungen der unterschiedlichen Methoden bei der Ausbreitungsrechnung sind unter Variation der Meteorologie in vier rechnerischen Testszenarien quantifiziert und die Ergebnisse der Vergleichsberechnungen in Diagrammen dargestellt worden. Die Testszenarien gliedern sich in drei modellierte Fälle einfacher Geometrie (gerade Straße ohne Topografie, gerade Straße mit Abschirmung und zwei sich kreuzende Straßen) und die Modellierung eines realistischen Falls. Der realistische Fall ist die Modelierung eines Untersuchungsgebiets an der Bundesautobahn 8 westlich von München, an dem Langzeitmessungen des Schalls und der meteorologischen Randbedingungen in unterschiedlichen Entfernungen durchgeführt wurden. Anhand der Langzeitmessungen wurden die Ergebnisse der Rechenverfahren zur Berücksichtigung der Meteorologie mit realen Messdaten und den zugehörigen Wetterbedingungen verglichen. Dabei wurden die Wetterbedingungen in Klassen der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit und des Temperaturgradienten (Stabilität) unterteilt und deren Kombinationen anhand der Auswirkung auf die Schallausbreitung dargestellt. Es zeigt sich übereinstimmend, sowohl anhand fortgeschrittener Rechenmethoden als auch anhand der Messungen, dass die Windrichtung die Schallausbreitung am maßgeblichsten beeinflusst, die Windgeschwindigkeit (wiederum abhängig von der Richtung) einen geringeren Einfluss ausübt und schließlich der Temperaturgradient (Stabilität) erst bei großen Abständen und in Verbindung mit Abschirmungen relevante Einflüsse auf die Schallausbreitung ausübt. Anhand dieser Ergebnisse wurde ein Methodenvorschlag erarbeitet, mit dem man die Einflüsse von Wind und Temperaturgradient im Vergleich zum Regelfall der RLS-90/RLS-19 für spezielle Betrachtungen berücksichtigen kann. Im Einzelfall kann so eine ergänzende Hilfestellung für eine wetterkorrigierte Lärmbewertung herangezogen werden. Eine Berechnung eines Langzeitmittelungspegels ist damit zwar grundsätzlich auch möglich, der damit verbundene Aufwand im Hinblick auf die Relevanz der schallausbreitungsgünstigen Bedingungen auf den Langzeitmittelungspegel jedoch erheblich. Die Möglichkeit, bestimmte meteorologische Situationen separat zu betrachten, ist der intendierte Hauptanwendungsfall des Vorschlags. Zur Absicherung dieses Vorschlages sind aber noch weitere Validierungen in unterschiedlichen Regionen nötig. Die Ergebnisse der Langzeitmessungen und der Berechnungen in den Testszenarien wurden in einer Datenbank zusammengestellt, die nun erlaubt für das betrachtete Untersuchungsgebiet wetterkorrigierte Immissionspegel für spezifische meteorologische Situationen abzuleiten. Eine Ausweitung bzw. der Transfer auf andere Untersuchungsgebiete ist perspektivisch möglich.

Im Sommer 2016 wurde Deutschlands erste Verbundbrücke mit feuerverzinkten Stahlträgern in der Baulast der Bundesfernstraßenverwaltung errichtet. Das Bauwerk befindet sich in Nordhessen und ist ein Überführungsbauwerk für einen Wirtschaftsweg im ländlichen Raum über den derzeit in Realisierung befindlichen Neubau der A 44 zwischen Kassel und Herleshausen (A 4). Die Motivation für dieses Pilotprojekt rührt aus dem im letzten Jahrzehnt spürbar gewachsenen Antrieb, allerorten nachhaltige und ressourcen- sowie umweltschonende Prozesse zu etablieren und diesen auf Grundlage von Lebenszyklusbetrachtungen den Vorzug vor auf kurze Sicht scheinbar kostengünstigeren Anschaffungen zu geben. Gerade bei besonders langlebigen Anschaffungen wie Bauwerken der Infrastruktur entfallen deutlich höhere Kosten auf den Betrieb und die Unterhaltung als auf die anfängliche Herstellung. Die größten Kosten resultieren dabei aus mittelbar nötigen Aufwendungen wie z. B. Verkehrsführungen während Bauwerkssanierungen und zwischenzeitlich erforderlichen Runderneuerungen der Bauwerkssubstanz oder exponierter Teile davon (Beläge, Kappen, Lager, Fahrbahnübergänge, Korrosionsschutz). Können diese Bauteile oder Bauelemente dauerhafter hergestellt werden oder gar ganz entfallen, sind langfristige Einsparungen zu erwarten, die sogar höhere Anschaffungskosten rechtfertigen. In mehreren Forschungsvorhaben wurden die Eignung eines Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken auch für tragende Bauteile von Brücken, dessen Dauerhaftigkeit auch für Zeiträume in der Größenordnung der Lebensdauer des Bauwerks selbst und dessen Wirtschaftlichkeit nachgewiesen. Auf dieser Grundlage wurde frühzeitig die Entwurfsplanung dreier nahezu baugleicher und benachbart gelegener Bauwerke auf die Realisierung eines Pilotprojektes an einem der Bauwerke ausgerichtet, während die beiden anderen als Referenzbauwerke konventionell hergestellt und beschichtet wurden. Das Pilotprojekt zielt darauf ab, an einem realen Bauwerk einerseits Erfahrungen bei der konkreten Umsetzung zu sammeln, die Besonderheiten im Herstellprozess herauszuarbeiten und zu bewerten, um sie ggf. in künftigen Regelwerken zu verarbeiten, und andererseits im direkten Vergleich mit den Nachbarbauwerken Erfahrungen im weiteren Betrieb sammeln zu können. Der hier vorliegende Bericht möge dem interessierten Leser einen tiefen Einblick in die vielfältigen Aspekte geben, denen bei der Realisierung einer feuerverzinkten Konstruktion Beachtung zu schenken ist. Er soll sowohl Bauherren als auch Planern und Ausführenden einen im Wesentlichen an der Chronologie der Maßnahme orientierten roten Faden bieten. Die aufgeführten Gesichtspunkte treten mitunter im Kontext mehrerer Themenkreise auf, daher sind einzelne Wiederholungen bewusst nicht vermieden. Die wesentlichen Aspekte werden abschließend noch einmal zusammengestellt. Diese und die vielen kleinen Gesichtspunkte sollten bei künftigen Projekten in einer frühen Phase und in dem konkreten Projektkontext bewertet werden und zu projektspezifischen Entscheidungen führen. Aufgrund des großen Potenzials sind die Forschungen fortgesetzt und z. B. auf andere Fügetechniken ausgedehnt worden. Die Ergebnisse werden erwartungsgemäß das Einsatzgebiet der Feuerverzinkung als kostengünstigen, langlebigen und recyclebaren Korrosionsschutz im Verbundbrückenbau erweitern.

Interview mit Dr. Hardy Nolte zum Schwepunktthema Überholunfälle auf Landstraßen im DVR report 2/2021 und die Unterschiede zwischen Männern und Frauen.

Messtechnisch instrumentierte Fahrbahnübergänge als möglicher Baustein des Konzeptes einer „intelligenten Brücke“ liefern im Rahmen der Pilotstudie „Intelligente Brücke im Digitalen Testfeld Autobahn“ unter anderem umfassende Daten über den überfahrenden Verkehr. Aus den erfassten Messgrößen werden vollautomatisch nicht nur Geschwindigkeit, Gesamtgewicht und Fahrzeugtyp bestimmt, zusätzlich wird anhand der Daten kontinuierlich der Zustand der mechanischen und elektronischen Systemkomponenten bewertet. Durch kontrollierte Messfahrten mit genau bestimmten Fahrzeugparametern wurde eine solide Datenbasis geschaffen, auf welcher die Parameter für die Geschwindigkeits- und Achslastermittlung in der eigens entwickelten Auswertesoftware bestimmt werden konnten. Unterstützt durch Mehrkörpersimulationen wurde die dynamische Interaktion des Fahrbahnüberganges mit den überfahrenden Fahrzeugen analysiert. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen konnte ein Kompensationsalgorithmus erarbeitet werden, um den durch dynamische Effekte bestimmten Messfehler in der Achslastbestimmung zu reduzieren. Aus der Analyse von Langzeitdaten und dem Vergleich mit Daten der Projektpartner (insbesondere Wetterdaten) wurden Einflüsse von Umweltbedingungen auf die Messergebnisse bestimmt und Plausibilitätskontrollen für die Messergebnisse definiert. Die gewonnenen Ergebnisdaten werden zur Langzeitarchivierung und übersichtlichen Darstellung in der gemeinsamen Ergebnisdatenbank der Projektpartner abgelegt.

Für den Nachweis der Tragfähigkeit von bestehenden Stahlbetonkragarmen infolge geänderter Belastungen durch Erneuerung des Fahrzeug-Rückhaltesystems sowie der Brückenkappe stehen in den Einsatzempfehlungen der BASt vereinfachte Bemessungshilfen zur Ermittlung der Beanspruchungen und Beanspruchbarkeiten am Kragarmanschnitt zur Verfügung. Diese Bemessungshilfen sind auf Grundlage eines linear-elastischen Materialverhaltens entwickelt worden. Zur Untersuchung des Einflusses eines nichtlinearen Materialverhaltens auf die Tragfähigkeit der Stahlbetonkragarme werden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens mit Hilfe von FE-Berechnungen diverse Parameterstudien durchgeführt. Diese dienen zunächst der Identifizierung bemessungsrelevanter Parameter. Einen maßgeblichen Einfluss hat dabei das Verhältnis von Querschnittshöhe am Kragarmende zu Querschnittshöhe am Kragarmanschnitt. Ausgehend von einer Kragplatte mit konstanter Querschnittshöhe werden in einem zweiten Schritt für ausgewählte Fälle einer veränderten Plattengeometrie weitere FE-Berechnungen zur Untersuchung des nichtlinearen Materialverhaltens durchgeführt. Auf Grundlage der Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen wird abschließend eine vereinfachte Bemessungshilfe zur Abschätzung des Einflusses des nichtlinearen Materialverhaltens auf die Größe der erforderlichen Biegebewehrung im Anschnitt des Stahlbetonkragarmes entwickelt. Die Bemessungshilfe kann in Kombination mit den bekannten Bemessungshilfen aus den Einsatzempfehlungen für Fahrzeug-Rückhaltesysteme verwendet werden.