Eine moderne und leistungsfähige Verkehrsinfrastruktur ist das Rückgrat für eine wettbewerbsfähige Volkswirtschaft. Der Neubau und die Instandhaltung von Infrastruktur erzeugen substanzielle Kosten. Im Straßenwesen besteht für die Erhaltung der Brückenbauwerke ein großer Finanzierungsbedarf, der im internationalen Standortwettbewerb kontinuierlich zu optimieren ist. Neben bautechnologischen Innovationen stehen die prozessualen und organisatorischen Optimierungen des Instandhaltungsmanagements im Fokus. Im Zuge der Digitalisierung sind die Informationen ein wichtiger Hebel für effizientes Management. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde die Unterstützung der Bauwerksprüfung durch das Building Information Modeling in Kombination mit den Technologien Virtual und Augmented Reality untersucht. Für die Anwendungsbereiche der Durchführung sowie Vor- und Nachbereitung der Bauwerksprüfung wurde ein Demonstrator auf Basis dieser Technologien entwickelt. Das Forschungsprojekt zeigt, dass die Technologien, technischen Möglichkeiten und Potenziale zur Entwicklung einer Anwendung zur digitalen Bauwerksprüfung vorhanden sind. Die Ergebnisse der Demonstration haben gezeigt, dass die Schritte zur digitalen und modellbasierte Schadensermittlung gefordert werden. Die Begeisterung und Motivation zur Nutzung digitaler Anwendungen der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 wurden dabei erkannt, aufgezeigt und konnten an die Prüfer übertragen werden. Somit sind bereits Erwartungen an die Weiterentwicklung der AR- und VR-Version für den adaptiven und täglichen Gebrauch gesetzt worden. „Wir arbeiten wie die Urmenschen, das System hat großes Potenzial.“ (Teilnehmeraussage) Die Ergebnisse der Evaluation haben gezeigt, dass der Demonstrator sich in der praktischen Anwendung durch die Bauwerksprüfer einsetzen und integrieren lässt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass für eine aussagekräftige Handlungsempfehlung die Evaluation durch eine höhere Anzahl an unabhängigen Teilnehmern erfolgen muss. Die praktische Prüfung des Demonstrators in der Umsetzung der AR-Technologie ist zum jetzigen Zeitpunkt der erste Schritt, um die Technologiereife einer solchen Anwendung zu bestimmen. Jedoch ist zu sagen, dass auf Grundlage der Untersuchungen im Forschungsprojekt und der während der Evaluation gesammelten Ergebnisse, die Anwendung sich bereits in der experimentellen Entwicklung befindet. Hingegen ist der Weg zu Marktreife noch nicht erreicht. Vor allem der Anwendungsbereich eines solchen Demonstrators sollte in den nächsten Schritten definiert werden. Hierbei besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Demonstrator an unterschiedlichen Bauwerksarten mit einem erweiterten Kreis an Nutzern kontinuierlich zu testen. Als mögliche weitere Bauwerksarten könnten Tunnelbauwerke, Stützwände sowie Lärmschutzwände dienen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil der zukünftigen Bearbeitung ist die Schnittstelle zwischen dem Demonstrator und SIB Bauwerke. Zum jetzigen Zeitpunkt kann kein direkter Datenaustausch zwischen den beiden Medien stattfinden, sodass eine konsequente Bearbeitung der Bauwerksprüfung erfolgt. Alternativ ist denkbar, die Funktionen des Demonstrators in einer künftigen SIB-Bauwerke Version zu integrieren, um somit die Vorteile beider Programme zu fusionieren und nutzen zu können. Technisch gesehen ist eine Weiterentwicklung des Systems, mit Blick auf die Flexibilität, empfehlenswert. Dabei sind Entwicklungen wie die Objektpositionierung im AR-Bereich, eine vollumfängliche sinnvolle Integration von Monitoringdaten, einheitliche Grundsätze von 3D-Modelldaten sowie Schnittstellen zu weiteren Programmen wichtige Bestandteile für eine optimierte Umsetzung und Nutzung des Systems. Des Weiteren sollte eine Untersuchung wichtiger Randbereiche der Bauwerksprüfung vorgenommen werden, wie die Frage zum Mehrwert der Einbindung eines Umgebungsmodells oder zur Verplanung einer Prüfung. Zusammenfassend haben die im Forschungsprojekt entwickelten Anwendungen die Potenziale, den Bauwerksprüfer kontinuierlich bei seiner Arbeit zu unterstützen. Insbesondere die Zeitersparnis durch mühseliges Vor- und Nachbereiten wird nachhaltig reduziert. Ein großer Mehrwert für den Bauwerksprüfer ist vor allem die lückenlose Protokollierung von Schäden über den Lebenszyklus eines Bauwerks. Durch die direkte Einbindung von Bildaufnahmen und die Verortung der Schäden durch die Bauwerksprüfer ist ein großer Mehrwert für Bauwerksprüfer und Bewirtschafter des Bauwerks entstanden. Schluss mit der Zettelwirtschaft – ein Statement, mit dem das Projekt als Ziel gestartet ist. Die Basis zum Kern des Statements konnte in diesem Projekt aufgezeigt und dargestellt werden. Allerdings nur durch eine konsequente Weiterentwicklung, sowohl technologisch als auch bei den Rahmenbedingungen, kann die Digitalisierung im Bereich der Bauwerksprüfung und -erhaltung Einzug erhalten.

1. Teil: Technische Fragestellung und Tragweite Der vorliegende Forschungsbericht widmet sich der Grundlagenschaffung zu einer Risikobewertung automatisierter Fahrfunktionen entsprechend ihrer Klassifizierung (Gasser et al., 2012, BASt) und Wirkweise (Gasser, Auerswald, 2016, BASt) im Kontext des Überführens in einen sogenannten risikominimalen Zustand. Nach einer Einteilung und Gruppierung von Fahrerassistenzsystemen unter Berücksichtigung kognitiver Kategorisierung und Wirkweise wurden die Wirkweise A „Informierende und warnende Systeme“, welche mittelbar (mediat, indirekt) über den Fahrer auf die Fahrzeugsteuerung wirken, die damit verbunden Risikopotentiale und Dilemmata charakterisiert. Im Rahmen der Wirkweise B „kontinuierlich automatisierte Funktionen“, gekennzeichnet durch automatisch agierende Systeme, die unmittelbar (immediate, direkt) auf die Fahrzeugsteuerung wirken, wurden insbesondere für die Automatisierungsstufen „Teilautomatisiert“, „Hochautomatisiert“ und „Vollautomatisiert“ Funktionale Sicherheitsarchitekturen einschließlich Zustandsdiagramme entwickelt und bewertet.4.1 (Handbook Emission Factors for Road Transport). Im Kontext der Wirkweise C „in unfallgeneigten Situationen temporär intervenierende Funktionen“, charakterisiert durch autonom intervenierende Systeme, welche ebenfalls unmittelbar auf die Fahrzeugsteuerung wirken, wurden mögliche Risikopotentiale von Not- und Gefahrenbremssystemen und Bremsausweichassistenten dargestellt. Ausführlich wird in diesem Zusammenhang der medizinisch indizierte Nothalteassistent bewertet. Für die Fahrstreifenwechselmanöver vom Fahrstreifen von links nach rechts und vice versa (Sonderfall) wurden aufgrund einer Booleschen Modellbildung entsprechende Module definiert und mittels der Booleschen Algebra formal beschrieben. 2. Teil: Rechtliche Fragestellungen Der rechtlichen Beurteilung der Überführung von Fahrzeugen verschiedener Automatisierungsstufen in den risikominimalen Zustand lagen zwei Grundszenarien zugrunde: das Halten auf dem Fahrstreifen und das Halten auf dem Seitenstreifen einschließlich des erforderlichen Fahrstreifenwechsels auf einer Autobahn. Unter Berücksichtigung der Einordnung der Überführungssysteme in die Wirkweise C erfolgt eine Begutachtung aus der Perspektive des Produkthaftungsrechts, der straßenverkehrsrechtlichen Halterhaftung, dem Zulassungsrecht und der Verantwortlichkeit des Fahrzeugführers.

Ziel dieses Projekts ist es, den Einfluss einer Protanopie (Rotblindheit) auf die Erkennbarkeit des Bremssignals von roten Bremsleuchten auf Basis einer explorativen Probandenstudie zu ermitteln. In der Studie wird modellhaft die Situation einer plötzlichen Bremsung mit 15 m Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nachgebildet, was einer realitätsnahen innerstädtischen und potenziell kritischen Situation bei 50 km/h entspricht. Zur Sicherstellung der Übertragbarkeit der Erkenntnisse werden die lichttechnischen Randparameter der Bremsleuchten im Rahmen der gesetzlichen Regelungen möglichst kritisch hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Sicherheitsrisiko gewählt. In der Studie wird eine maßstabsgetreue Modellnachbildung eines Fahrzeughecks vor einem Fahrzeugsitz mit Pedalen und Lenkrad aufgestellt. Im Modell des Fahrzeughecks befinden sich konventionelle Heckleuchten eines aktuell zugelassenen Kraftfahrzeugs (Kfz) in einer Version mit Glühlampen- und in einer mit LED-Lichtquellen mit vergleichbarem Erscheinungsbild. In der Studie werden vier Situationen in den möglichen Kombinationen aus einer Tag- bzw. Nachtsituation mit beiden Lichtquellentechnologien getestet. Pro Situation werden dem Probanden 20 unterschiedlich helle Bremsleuchtenniveaus zwischen 12 cd und 120 cd mit je zwei Wiederholungen in zufälliger Folge dargeboten. Als Maß zur lichttechnischen Bewertung wird der Lichtstärkekontrast zwischen dem dauerhaft dargebotenen Schlusslicht und dem jeweiligen Bremsleuchtenniveau herangezogen. Die Untersuchung der Wahrnehmungsunterschiede von roten Bremsleuchten zwischen Protanopen und Normalsichtigen wird mit folgenden Nullhypothesen durchgeführt. H0,1: Es gibt in Bezug auf die ermittelten Kontrastschwellen des Bremssignals von Bremsleuchten keinen Unterschied zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Sehvermögen. H0,2: Die verwendeten Technologien von Glühlampe und LED zeigen keinen Unterschied in Bezug auf die Kontrastschwellen zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Farbsehvermögen. H0,3: Bei separater Betrachtung von Glühlampe und LED gibt es jeweils keinen Unterschied der Reaktionszeit zwischen protanopen Probanden und Probanden mit normalem Farbsehvermögen. Zur Prüfung der ersten Nullhypothese H0,1 wird die Erkennbarkeitsschwelle bei einer Wahrscheinlichkeit von 50 % und 80 % der einzelnen Kontraststufen bestimmt. Die Erkennbarkeitsschwelle ist für beide Probandengruppen unter Berücksichtigung der Streubreiten gleich, was zur Annahme der Nullhypothese H0,1 führt. Aus der UN-Regelung Nr. 7, die die gesetzlichen Anforderungen für Schluss- und Bremsleuchten festlegt, ergibt sich ein minimaler Kontrast zwischen Schluss- und Bremsleuchten von 4 bis zum Jahr 2010 und 2,5 seit 2010. Diese minimalen Kontraste wurden von beiden Gruppen sicher erkannt. Die zweite Nullhypothese H0,2 klärt den Einfluss der relativen spektralen Verteilung der verwendeten Lichtquellentechnologie, hier Glühlampe bzw. LED, auf die Wahrnehmbarkeitsschwelle für Protanope. Die gemessenen Kontrastschwellen zeigen keine Unterschiede zwischen den Technologien. Der Einfluss der relativen spektralen Verteilung der untersuchten Technologie auf die Wahrnehmung kann ausgeschlossen werden und die Nullhypothese H0,2 ist ebenfalls angenommen. Die dritte Nullhypothese H0,3 untersucht den Einfluss der Lichtquellentechnologie auf Basis der Betrachtung der Reaktionszeiten über den Kontraststufen. Eine Differenzierung zwischen den Probandengruppen ist auch hier nicht zu erkennen, sodass die dritte Nullhypothese H0,3 ebenfalls angenommen ist. Anhand der in dieser Studie ermittelten Daten kann kein sicherheitsrelevanter Einfluss einer vorliegenden Protanopie auf die Wahrnehmung von Kfz-Bremsleuchten (UN-Regelung Nr. 7) im Straßenverkehr nachgewiesen werden. Es hat sich gezeigt, dass im beschriebenen Untersuchungssetting in Bezug auf die ermittelten Kontrastschwellen des Bremssignals kein Unterschied zwischen protanopen Personen und Personen mit normalem Sehvermögen belegbar ist. Die Untersuchungsergebnisse bieten daher keine Grundlage für eine Änderung der derzeit geltenden gesetzlichen Regelungen der Fahrerlaubnis-Verordnung. Da es sich allerdings um eine Untersuchung unter Laborbedingungen handelt, ist eine di-rekte Übertragbarkeit in den realen Straßenverkehr aufgrund der dort vorliegenden Komplexität nicht ohne weiteres möglich. Soll die Übertragbarkeit dennoch hergestellt werden, werden die ermittelten Werte üblicherweise mit dem sogenannten Praxisfaktor multipliziert. Die Anwendung des Praxisfaktors führt in diesem Fall zu dem Schluss, dass die in der UN-Regelung Nr. 7 festgelegten Anforderungen an die Bremsleuchten für beide Probandengruppen nicht ausreichend sind, um ein rechtzeitiges Erkennen der Bremsleuchten zu gewährleisten. Aufgrund dieser Erkenntnis besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der Neubewertung der Mindest- und Maximallichtstärken für Schluss- und Bremsleuchten respektive deren Kontrast zueinander.

Der Artikel beschreibt Forschungsuntersuchungen von einer Neugestaltung der Asphaltarten- und Asphaltsorten in Bezug zu ihrer thermophysikalischen und Lichttechnischen Eigenschaften. Dies it insbesondere aufgrund des Klimawandels notwendig, da bisherige Asphaltoberbaukonstruktionen sich mit zunehmender Temperatur verformen.

Im Rahmen des von der Bundesanstalt für Straßenwesen durchgeführten Forschungsvorhabens „Fahrleistungserhebung 2014“ wurden differenzierte Datensätze zur Fahrleistung der verschiedenen Fahrzeugsegmente und Straßenkategorien gewonnen, die zur Abbildung der aktuellen Verkehrsbelastung in Deutschland mit TREMOD herangezogen werden können. Für das Gesamtvorhaben ergeben sich zwei Datensätze: die durch Halterbefragung erhobene Inländerfahrleistung und die durch Verkehrszählung ermittelte Inlandsfahrleistung. Hervorzuheben ist hierbei insbesondere der neue Ansatz zur Ermittlung der Inlandsfahrleistungen auf den verschiedenen Straßenkategorien in Deutschland. Damit liegt zum ersten Mal seit 1993 wieder eine differenzierte Datengrundlage für die Inlandsfahrleistung in Deutschland vor. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden die Fahrleistungsdaten aus der „Fahrleistungserhebung 2014“ so aufbereitet, dass sie zur Berechnung der verkehrsbedingten Emissionen in TREMOD genutzt werden können. Weitere aktuelle Quellen wurden berücksichtigt, so dass insgesamt ein aktuelles konsistentes Gesamtbild der Fahrleistungen in Deutschland entsteht. Wesentliche weitere Quellen waren die jährliche Fahrleistungsermittlung des Kraftfahrt-Bundesamtes („Verkehr in Kilometern“), die Straßenverkehrszählungen sowie die Auswertungen der automatischen Dauerzählstellen der BASt. Das aktualisierte Fahrleistungsgerüst für 2014 wurde anschließend in der Zeitreihe angepasst. Diese Anpassung umfasst den Zeitraum 1994 bis 2014, damit ein konsistenter Anschluss an die Fahrleistungserhebungen 1993 und 2002 hergestellt werden konnte. Schließlich wurden aus der Halterbefragung Kennwerte für die jährliche Fahrleistung der Fahrzeuge nach Antrieb, Größenklasse und Alter ermittelt. Die aktualisierten Kennzahlen fließen in die TREMOD-Version 6 ein, die außerdem eine umfassende Aktualisierung der Emissionsfaktoren auf Basis des HBEFA 4.1 (Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs) enthält.