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Thematisiert werden Untersuchungen an einer instrumentierten Versuchsstraße (Modellstraße) der BASt in Asphaltbauweise im Maßstab 1:1 und die damit zusammenhängenden strukturmechanischen Berechnungen. Zum Modellstraßenaufbau werden relevante Materialeigenschaften und -prüfungen dargelegt. Ziel war, die mechanischen Beanspruchungen im Straßenaufbau der Modellstraße infolge verschiedener Lkw-Kombinationen mit variierenden Geschwindigkeiten und Beladungen messtechnisch zu untersuchen. Für die Modellierung des dreidimensionalen Asphaltstraßenaufbaus kam ein semi-analytisches hybrides Rechenmodell zum Einsatz, basierend auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Semi-Analytischen Finite-Elemente-Methode (SAFEM). Die Ergebnisse der Berechnungen und die Resultate aus dem Vergleich aus Messung und Berechnung werden vorgestellt.
Regionale Analyse des Potenzials zum verkehrsträgerübergreifenden Austausch erneuerbarer Energien
(2026)
Das vorliegende Forschungsprojekt untersucht das techno-ökonomische Potenzial erneuerbarer Energien für eine regionale und übergreifende Versorgung der Infrastruktur der Verkehrsträger Straße, Autobahn, Schiene und Wasserstraße. Dafür werden zunächst drei regional begrenzte Untersuchungsgebiete identifiziert, die durch eine Kombination aus relevanten Verbrauchern der Verkehrsträger sowie attraktiven Potenzialen für die Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV)- oder Kleinwindenergieanlagen gekennzeichnet sind. Modellbasiert wird das regionale Versorgungspotenzial erneuerbarer Energien im techno-ökonomischen Optimum analysiert. Für eine techno-ökonomisch optimale verkehrsträgerübergreifende Versorgung müssen neben vorhandenen Aufdach-PV-Potenzialen auch größere PV-Freiflächenpotenziale erschlossen werden. Durch den Ausbau von PV und Batteriespeichern kann gebietsübergreifend mehr als die Hälfte der stündlichen Stromverbräuche der Verkehrsträger in den Untersuchungsgebieten gedeckt werden. Das hohe Versorgungspotenzial erneuerbarer Energien resultiert zum einen aus Synergieeffekten durch die zeitliche Korrelation des Verbrauchs von Straßentunneln, Bahnunterwerken sowie Ladevorgängen von Elektrofahrzeugen mit der Solarstromerzeugung und zum anderen aus Skaleneffekten, die durch die verkehrsträgerübergreifende Potenzialerschließung verschiedener Verbraucher gehoben werden. Die regionale Versorgung mit erneuerbarer Energie führt im Analysezeitraum fast zu einer Halbierung der CO2-Emissionen der Stromversorgung sowie zu einer signifikanten Ersparnis von Stromversorgungkosten. Das wirtschaftliche Potenzial wird dabei maßgeblich von der Anbindung der Erzeugungsanlagen zum jeweiligen Verbrauchsstandort beeinflusst. Ist die Erzeugungsanlage direkt an den Verbrauchsstandort angeschlossen, können Netzentgelte, Steuern und Umlagen eingespart werden. Wird hingegen das öffentliche Stromnetz genutzt, reduziert dies die Ersparnis deutlich. Im Optimum sind Erzeugungsanlagen so dimensioniert, dass phasenweise deutlich mehr Strom erzeugt als selbst verbraucht wird. Für die Vermarktung dieser Überschusserzeugung bietet sich eine staatliche (EEG-) Förderung mittels fester Einspeisevergütung oder im Marktprämienmodell an. Das Vermarktungspotenzial außerhalb der staatlichen Förderung ist aufgrund der unattraktiven Einspeiseprofile der Reststrommengen begrenzt. Dennoch gibt es sinnvolle Anwendungsfälle für einen verkehrsträgerübergreifenden Stromaustausch mittels langfristiger Stromlieferverträge, wenn eine Synergie zwischen Stromverbrauch der Abnehmer und Solarstromerzeugung besteht, wie zum Beispiel durch die adaptive Beleuchtung von Straßentunneln. Kann der Stromverbraucher direkt an die Erzeugungsanlage angeschlossen werden, ist eine Abnahme der Überschusserzeugung durch die Einsparung von netzseitigen Kosten auch wirtschaftlich sinnvoll.
Besonders an älteren Stahlbrücken mit orthotroper Fahrbahnplatte, die nicht nach aktuellen konstruktiven Vorgaben geplant und errichtet wurden, werden im Zuge der ersten Hauptprüfung nach der Asphalterneuerung gehäuft Schäden im Bereich der orthotropen Fahrbahnplatte vorgefunden.
Zum aktuellen Zeitpunkt stehen keine wissenschaftlichen Publikationen, Regelwerke oder Handreichungen zum schonenden Asphaltausbau auf Stahlbrücken zur Verfügung. Ebenso existiert keine Datenbasis zu den hervorgerufenen Beanspruchungen infolge von Fräsvorgängen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, Grundlagen für die gezielte Anpassung von Regelwerken und Normen zu schaffen, um zukünftig direkte und indirekte Schäden infolge der Asphalterneuerung an Stahlbrücken zu vermeiden beziehungsweise zu minimieren. Unter direkten Schäden versteht man die Riefenbildung durch das Fräsen auf der Oberseite des Fahrbahnblechs, die bei unplanmäßigem Kontakt mit der Fräswalze entstehen. Mit indirekten Schäden sind die detektierten Risse in der Nähe von Schweißnähten zu verstehen.
Der Thematik wurde sich im Forschungsvorhaben sowohl experimentell im Feldversuch als auch rechnerisch genähert. Als Testfeld für die messtechnisch begleiteten Fräsarbeiten wurde eine Stahlbrücke mit orthotroper Fahrbahnplatte im Zuge der B1 in Neubrandenburg gewählt. Es wurden mehrere Versuchsreihen durchgeführt, die unterschiedliche Fräsparameter und Fräsentypen miteinander vergleichen. Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass das Fräsen ein hochdynamischer Vorgang mit einer Vielzahl an hochfrequenten Schlägen ist. Das führt jedoch nicht zwangsläufig zu den vermuteten ebenso hohen Spannungsamplituden. Maßgeblichen Anteil an der maximalen Beanspruchung hat infolge der lokaler Flächenpressung bei unmittelbarer Überfahrt das Maschineneigengewicht. Dieses Spannungsniveau wird von kleineren Amplituden infolge des Fräsens überlagert. Auf Grundlage der linearen Schadensakkumulation sowie der LEBM konnte für ausgewählte Details des Längsrippenanschlusses gezeigt werden, dass das Fräsen nicht maßgeblich zur Rissinitiierung und zum Rissfortschritt beiträgt. Lediglich bei großen Vorschädigungen – beispielsweise tiefe und lange Risse am Nahtfuß – kann das Fräsen zum stabilen Risswachstum führen. Eine weitere wesentliche Beobachtung ist, dass der Wirkbereich einer Fräse sehr begrenzt ist. Überbaubereiche in wenigen Metern Entfernung werden nicht nennenswert beansprucht.
Ziel des Forschungsprojektes war es, Beleuchtungs- und Designparameter für ortsfeste, innerstädtische Straßenbeleuchtungssysteme zur Realisierung einer höheren Sichtbarkeit von Radfahrenden als neue Maßnahmenansätze zu entwickeln und zu erproben, um das Radfahren in einem gemeinsam genutzten Raum sicherer und damit attraktiver zu machen.
Hierzu wurden in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover Unfallpunkte der GIDAS-Datenbank analysiert. Eine vertiefende messtechnische Analyse von Unfallorten, wo mangelnde Sichtbarkeit von Radfahrenden vermutet wurde, zeigte in drei von fünf Fällen ein unzureichendes Sichtbarkeitsniveau.
Darauf aufbauend wurde ein neues Parametermodell entwickelt, das die bestehenden normativen Anforderungen an die horizontale Beleuchtungsstärke bei P-Klassen ergänzt und zusätzlich eine vertikale Beleuchtungsstärke in 1,50 m Höhe in Konfliktzonen fordert. Ziel dieses zusätzlichen Parameters ist es, Radfahrende vor allem in Konfliktsituationen deutlich sichtbarer und im Positivkontrast zu anderen Verkehrsteilnehmenden darzustellen.
Die physikalische Machbarkeit des neuen Modells wurde durch Simulationen und mathematische Betrachtungen für typische Radweggeometrien bestätigt.
Mit Forschungsleuchten des Fachgebiets Lichttechnik konnte das neue Parametermodell am LED-Laufsteg weitestgehend realisiert und fotometrisch vermessen werden. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung des Sichtbarkeitsniveaus im Vergleich zu den aktuellen Normvorgaben.
Abschließend wurden Empfehlungen zur sicheren Auslegung von Radwegbeleuchtungsanlagen formuliert. Diese umfassen zum einen Vorschläge zur Erweiterung der DIN (EN) 13201 und zum anderen an Kommunen gerichtete Handlungsempfehlungen für die Gestaltung der Beleuchtung von Radverkehrsanlagen.
Im Rahmen des Lebenszyklusmanagements von Infrastrukturbauwerken stellt die Bewertung der Tragfähigkeit bestehender Brücken eine zentrale Aufgabe dar. Da die aktuell gültigen Regelwerke für Neubauten nur eingeschränkt auf Bestandsbauwerke übertragbar sind, wurde in Deutschland die Nachrechnungsrichtlinie eingeführt. Mit dieser werden u. a. Ausnutzungsgrade für Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit ermittelt und eine realitätsnahe Bewertung der tatsächlichen Tragreserven eines Bauwerks ermöglicht. Die Erstellung von Nachrechnungen erfordert jedoch einige Kapazitäten (v. a. Personal). Daher wurde für einen ersten Vergleich der erforderlichen Brückentragfähigkeit (Ziellastniveau) mit der vermuteten bzw. nachgewiesenen Brückenklasse eines Bauwerks der Traglastindex als Kennwert zur strukturellen Bewertung der Brücken eingeführt. Er bietet eine empirische Einschätzung der strukturellen Leistungsfähigkeit, basierend auf allgemeinen Bauwerksmerkmalen wie Baujahr, Konstruktionsart und Verkehrsbelastung.
Ziel dieses Berichts ist es, einen Zusammenhang zwischen dem Traglastindex und den Ergebnissen aus Stufe-2-Nachrechnungen von Betonbrücken herzustellen. Hierzu wurden systematisch Ausnutzungsgrade aus vorhandenen Nachrechnungen analysiert und den Traglastindizes aus der Bauwerksdatenbank SIB-Bauwerke gegenübergestellt. Neben dem Mittelwert wurden auch Extremwerte und die Anzahl verfügbarer Nachweise berücksichtigt, um die Aussagekraft der Daten zu bewerten. Die Analyse zeigt, dass mit steigendem Traglastindex im Regelfall auch die Ausnutzungsgrade steigen, was die Grundannahme des Traglastindexes bestätigt. Auch die Sonderregelung für Bauwerke mit Koppelfugen konnte validiert werden.
Die Auswertung verdeutlicht, dass der Traglastindex trotz seiner empirischen Grundlage ein geeignetes Instrument zur Identifikation und Priorisierung von Bauwerken mit Tragfähigkeitsdefiziten darstellt. Die Ergebnisse unterstützen damit die Vorgehensweise der Infrastrukturbetreiber und stärken die Aussagekraft des Traglastindexes als Werkzeug zur strukturellen Bewertung im Brückenmanagement.
Der voranschreitende Klimawandel, der insbesondere durch die Freisetzung von Treibhausgasemissionen bedingt ist, sowie die Verknappung von Rohstoffen aus Primärquellen und Energie aus fossilen Energieträgern erzwingen ein Umdenken in jeglichen Wirtschaftssektoren. Der Infrastruktur- und Tiefbau zeichnet sich, im Vergleich zu anderen Industriezweigen, durch einen besonders hohen Verbrauch der global verfügbaren Ressourcen aus. Im gesellschaftlichen Diskurs werden Einsparmaßnahmen zur Reduzierung der Umweltwirkungen aus der Straßeninfrastruktur primär in Bezug auf die verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen thematisiert. Umweltwirkungen werden jedoch auch zur Bereitstellung der Infrastrukturen, während Bau- und Erhaltungsmaßnahmen bzw. während des Rückbaus, freigesetzt. Die ausreichend detaillierte Berücksichtigung von Umweltwirkungen ist aktuell mangels geeigneter Datengrundlagen und systematischer Datenhaltung kaum möglich. Folglich gilt es, die aktuelle Situation des mangelhaften Informationsstands zu den Umweltwirkungen entlang des Lebenszyklus eines Straßenoberbaus aufzubauen und zu systematisieren. Dabei sind sowohl jegliche Baumaterialien, als auch vor- und nachgelagerte Bauprozesse zu erfassen und ökologisch zu bilanzieren.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Grundlagen zur systematischen Erfassung der ökologischen Umweltwirkungen entlang des Lebenszyklus einer Straße zu entwickeln sowie Potentiale zur Einsparung von Ressourcen und zur Reduzierung von Umweltwirkungen zu qualifizieren und diese im Anschluss zu quantifizieren.
Zur systematischen Analyse ökologischer Potentiale entlang des Lebenszyklus ist eine nachvollziehbare und verlässliche Datenhaltung sowie ein modulares Datenmanagement unerlässlich. Die Qualität einer Ökobilanz hängt sehr stark von zwei Datentypen ab. Zum einen sind die generischen Hintergrunddaten aus Ökoinventaren zu nennen. Zum anderen sind es technische Vordergrunddaten. Ersteres basiert in diesem Forschungsprojekt auf der Ökoinventardatenbank ecoinvent. In diesem Forschungsprojekt erfolgt eine Ökobilanzierung gemäß der Norm DIN EN ISO 14040:2006 bzw. DIN EN ISO 14044:2021. Zur Quantifizierung und transparenten Darstellung sowie Datenhaltung wurde eine excelbasierte Berechnungsgrundlage entwickelt.
Der Untersuchungsgegenstand wurde vorab seitens der BASt auf einen exemplarischen Autobahnabschnitt (5km, Regelquerschnitt 31, Belastungsklasse 100, Oberbaustärke 85 cm) sowie auf die zu untersuchenden Asphalt- und Betonbauweisen eingegrenzt. Das Forschungsvorhaben fokussiert sich auf die Umweltwirkungen Treibhausemissionen, Energiebedarf und Ressourcenschonung. Die Untersuchung der Umweltwirkungen basiert dabei auf der Betrachtung eines vollständigen Lebenszyklus (Cradle-to-Grave) für verschiedene Asphalt- und Betonbauweisen. Der Cradle-to-Grave Ansatz bezieht den zeitlichen Aspekt mit ein, indem ein Betrachtungszeitraum bzw. eine (Referenz)-Nutzungsdauer je Schicht vorgesehen wird. Die Lebenszyklusbetrachtung umfasst einen Zeitraum von 50 Jahren.
Die Quantifizierung von ökologischen Potentialen ist abhängig von Strukturierung und Aufbau der Lebenszyklusbetrachtung. Gemäß der Norm DIN EN 15643 ist unter einem Informationsmodul eine Bündelung von lebenszyklusrelevanten Daten, wie beispielsweise die Angaben zu den Energie- und Stoffströmen sowie zu den Umweltwirkungen zu verstehen. Die spezifische Anpassung und Definition der Informationsmodule an die Rahmenbedingungen einer Straße wurden in diesem Projekt aufgearbeitet.
Zur Quantifizierung der Nachhaltigkeitspotentiale im Straßenbau wurden im Rahmen dieses Forschungsprojekts unterschiedliche Szenarien entwickelt. Jedes Szenario stellt unter der Veränderung eines Eingangsparameters die daraus resultierenden Umweltwirkungen im Vergleich zum Basisszenario dar. Ziel ist es, die Wirksamkeit der Veränderung eines Eingangsparameters auf das Gesamtergebnis der Umweltwirkungen im Allgemeinen und die Auswirkungen auf die konkret betroffenen Lebenszyklusphasen im Speziellen zu ermitteln.
Unter Berücksichtigung der definierten Rahmenbedingungen scheinen die Nachhaltigkeitspotentiale für die Asphaltbauweise primär in den Bereichen der materialspezifischen Anpassung von Rezepturen, der Verlängerung von Nutzungsdauern, der Materialherstellung, der Zusammensetzung des Strommix und der Reduzierung von Transportdistanzen zu liegen. Bezogen auf die drei Umweltwirkungskategorien ist in unterschiedlicher Höhe ein Einsparpotential bezifferbar.
Für die Betonbauweise liegen unter Berücksichtigung der Systemgrenzen die Nachhaltigkeitspotentiale in den Bereichen der materialspezifischen Anpassung von Rezepturen, der Verlängerung von Nutzungsdauern, der Zusammensetzung des Strommix und der Reduzierung von Transportdistanzen. Lediglich die höheren Recyclingquoten wirken sich bei der Betonbauweise kaum auf die Ökobilanzierung aus. Hier gilt es die Quantifizierung auf einer anderen Datenbasis zu überprüfen. In der Substitution von Energieträgern bei der Beschickung der Materialmischanlage wird der Betonbauweise auch kein wesentliches Potential beigemessen. Bezogen auf die drei Umweltkategorien ist in unterschiedlicher Höhe ein Einsparpotential bezifferbar.
Annual report 2025
(2026)
The Annual Report 2025 is dedicated to the 75th anniversary of BASt.
More than 30 articles are featured under the motto “75 Years of BASt”. They offer a look back at outstanding projects and developments, as well as a glimpse into the future. A historical overview from the 1950s to the present day provides insight into the development of BASt and road traffic in Germany. Long-time partners enrich the report with personal words in the form of brief statements. As usual, a selection of research activities from the year 2025 is also presented in short articles.
In total, over 80 articles by more than 150 authors cover the broad range of topics addressed by BASt. These topics focus on infrastructure, construction, energy, the environment, mobility, safety, driving, digital, and skilled labour. Highlights, as well as facts and figures in concise form, complement the report.
Jahresbericht 2025
(2026)
Der Jahresbericht 2025 steht im Zeichen des 75-jährigen Jubiläums der BASt.
Über 30 Beiträge stehen unter dem Motto „75 Jahre BASt“. Sie bieten Rückblicke auf herausragende Projekte und Entwicklungen sowie Ausblicke in die Zukunft. Eine Historie von den 1950er-Jahren bis heute informiert über die Entwicklung der BASt und des Straßenverkehrs in Deutschland. Langjährige Wegbegleiter bereichern den Bericht mit persönlichen Worten in Form kurzer Statements. Wie gewohnt wird in kurzen Beiträgen auch eine Auswahl von Forschungsaktivitäten aus dem Jahr 2025 präsentiert.
Insgesamt greifen über 80 Beiträge von mehr als 150 Autorinnen und Autoren das weite Themenspektrum der BASt auf. Dieses orientiert sich an den Themenbereichen Infrastruktur, Bauen, Energie, Umwelt, Mobilität, Sicherheit, Fahren, Digitales und Fachkräfte. Schlaglichter sowie Zahlen und Fakten in knapper Form ergänzen den Bericht.
Die Klimaerwärmung durch Klimaschutzmaßnahmen auf das geringste Maß zu begrenzen ist eine herausfordernde Aufgabe der Gegenwart. Dazu gehören auch Maßnahmen zur Senkung der klima- und umweltschädlichen Auswirkungen des Verkehrs.
Mit Blick auf den zunehmenden Güterverkehr hat die Europäische Kommission neue Emissionsziele für schwere Nutzfahrzeuge vorgeschlagen, die ab 2030 gelten sollen. Das führt zu alternativen Antrieben und zu sogenannten emissionsfreien Fahrzeugen (ZEV).
Alternative Antriebe wie zum Beispiel Elektroantriebe oder Wasserstoffantriebe führen zu Mehrgewicht im Vergleich zu den aktuellen Diesel LKW‘s und damit bei gleicher Gewichts- und Achslastbeschränkung zu Wettbewerbsnachteilen in der Transportindustrie.
Zur Minderung des Problems werden im vorliegenden Bericht Auswirkungen von möglichen Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte Fahrzeuge des Schwerverkehrs auf die Beanspruchung der Brücken untersucht.
Auf Grundlage von Verkehrsmessungen werden hierzu Simulationen des aktuellen Schwerverkehrsaufkommens durchgeführt und die Auswirkungen dieser simulierten Verkehrsbänder für verschiedene Tragsysteme und Schnittgrößen berechnet.
Aus statistischen Auswertungen der Berechnungsergebnisse werden charakteristische Werte, die über eine Wiederkehrperiode von 1000 Jahren definiert sind, bestimmt. Diese Werte für verschiedene Tragsysteme und Schnittgrößen werden mit den Werten, die sich aus dem Ansatz des Lastmodells 1 des DIN-Fachberichtes 101 (2003) sowie aus historischen Lastmodellen, die im Wesentlichen für die Bestandsbrücken angewandt wurden, verglichen.
Diese so entwickelten Referenzwerte werden dann Werten, die auf gleichen Weg durch Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte in 2 t Schritten ermittelt werden, gegenübergestellt.
Zur Abrundung der Vergleiche werden Fahrzeugkonstellationen variiert und Berechnungen mit synthetisch erzeugen massekonstanten Verkehren ohne Überladung der Fahrzeuge bereitgestellt.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass das aktuelle Schwerverkehrsaufkommen mit dem Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes 101 (2003) gut erfasst ist, das heißt das Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes 101 ist die aktuell erforderliche Tragfähigkeit der Bestandsbrücken im Zuge des Autobahnnetzes.
Im Bestand der Brücken im Autobahnnetz sind infolge der Errichtungsjahre von 1960 bis heute 20,4% der Brücken mit dieser Tragfähigkeit vorhanden.
Für Bundesstraßen ist die aktuelle Tragfähigkeit durch das Lastmodell BK 60/30 beschrieben. 48% der Bundesstraßen weisen diese Tragfähigkeit aus.
Der Brückenbestand der Bundesstraßen und Autobahnen wird teilweise über seine Tragfähigkeit beansprucht und bedarf Kompensationsmaßnahmen, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Moderate Variationen der Fahrzeugkonstellation können keinen Beitrag zur Minderung der Brückenbeanspruchungen leisten.
Beanspruchungsmindernde Auswirkungen ergeben sich durch den Einsatz von 6-Achs Fahrzeugen anstatt von 5-Achs Fahrzeugen.
Deutliche Minderungen der Auslastung können durch regelkonformen Verkehr nachgewiesen werden.
Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte können erst nach Modernisierungen und Instandsetzungen der Brücken diskutiert werden.
Bei Einhaltung der StVZO hinsichtlich der zulässigen Gewichte entsprechen fast alle Brücken im Autobahnnetz der aktuell erforderlichen Tragfähigkeit und es sind Steigerungen der zulässigen Gesamtgewichte um 2t zusätzlich möglich.
Die Untersuchungen wurden für Brücken der Bundesstraßen erweitert, die Ergebnisse entsprechen dem voraus Zitierten.
Die Einhaltung der zulässigen Gesamtgewichte muss vor Umsetzung von Steigerungen durch Messungen z.B. über WIM-Stationen belegt sein.
Proaktive Sicherheitsbewertung von Ortsdurchfahrten und anderen innerörtlichen Hauptverkehrsstraßen
(2026)
Die vorliegende Untersuchung thematisiert die Entwicklung von Kennzahlen für innerörtliche Hauptverkehrsstraßen und Knotenpunkten im „Handbuch für die Bewertung der Verkehrssicherheit von Straßen“ (HVS). In diesem Zusammenhang wurde auch das Bewertungsverfahren des HVS auf die Belange der innerörtlichen Verkehrssicherheitsbewertung angepasst.
Ziel des Projektes war es ursprünglich, basierend auf den Erkenntnissen der Literatur (vorrangig durch Ergebnisse zu Straßen in größeren Städten geprägt) sowie einer Erhebung eines Kollektivs von Ortsdurchfahrten in kleineren und mittleren Ortschaften, entsprechende Grundunfallkostenraten sowie Zuschlagsfaktoren abzuleiten.
Im Rahmen der Projektbearbeitung zeigte sich aber, dass derzeit für den Innerortsbereich noch zu wenige und nicht in der passenden Form dokumentierte Erkenntnisse zu quantifizierten Wirksamkeiten von Merkmalen des Straßenraums auf die Verkehrssicherheit vorliegen. Im Rahmen der Analyse des Kollektivs der Ortsdurchfahrten limitierten vor allem Einschränkungen hinsichtlich der vorhandenen Verkehrsstärken des motorisierten Verkehrs sowie des Rad- und Fußverkehrs die Ergebnisse, deren Interpretation und Weiterverwendung. Unabhängig davon wurden aber umfangreiche Auswertungen des Kollektivs von Straßenzügen aus freier Strecke und Anschlussknotenpunkten sowie Hauptverkehrsknotenpunkten auf Ortsdurchfahrten vorgenommen und diskutiert.
Aufgrund der Komplexität des innerörtlichen Straßenraums (u. a. Vielzahl an Einflussfaktoren und Verkehrsmodi, Randbedingungen aufgrund des beschränkten Platzbedarfs) sowie den aus der Literatur abgeleiteten und selbst berechneten Ergebnissen erschien die Entwicklung eines angepassten Bewertungsverfahrens für innerörtliche Hauptverkehrsstraßen und Knotenpunkte zielführend.
Kern dieses Bewertungsverfahrens ist die multiplikative Verknüpfung kategorialer Einflussfaktoren (zur Beschreibung von Sicherheitsdefiziten), welche parallel bzw. getrennt für die drei Hauptverkehrsmodi motorisierte Fahrzeuge, Fahrräder und Zufußgehende bewertet werden. Damit werden die Belange der ungeschützten Verkehrsteilnehmenden mindestens denen des motorisierten Verkehrs gleichgestellt und – aufgrund der größeren Anzahl an Faktoren für den Fuß- und Radverkehr – sogar noch höher gewichtet.
Im Ergebnis der Forschungsarbeit stehen ein Verfahrensvorschlag sowie Textbausteine für das HVS zur Verfügung.
Der Nachweis ausreichender Ermüdungssicherheit wird bei der Bemessung von Stahl- und Stahlverbundbrücken nach Eurocode auf Grundlage des Ermüdungslastmodells ELM 3 nach DIN EN 1991-2 geführt, in Kombination mit Schadensäquivalenzfaktoren nach DIN EN 1993-2 und DIN EN 1994-2.
Die bisherige Definition der Schadensäquivalenzfaktoren nach DIN EN 1993-2 erfolgt auf der Grundlage der Untersuchungen von Merzenich und Sedlacek (1995), deren Referenz die Verkehrsdaten des Auxerre-Verkehrs von 1984 sind. Im Gegensatz zur Anpassung des LM1 sind die λ-Faktoren unumgänglich macht, um die Zukunftssicherheit neuer Brücken nicht zu gefährden.
Der vorliegende Forschungsbericht behandelt daher die Neu-Kalibrierung der Schadensäquivalenzfaktoren des ELM 3 für die Bemessung von Stahl- und Stahlverbundbrücken. Dazu werden Verkehrslastsimulationen in einer systematischen Analyse für verschiedene Tragsysteme durchgeführt, entsprechend einem weiten Spektrum an Brücken. Weiterhin werden unterschiedliche Prognose-Szenarien eines möglichen zukünftigen Verkehrs untersucht, basierend auf einer Analyse der bisherigen Verkehrsentwicklung und verfügbaren Verkehrsprognosen. Die Prognose-Szenarien sind aus heutiger Sicht als konservativ einzustufen und stellen weiterhin nur eine Auswahl von vielen Möglichkeiten dar, da die zukünftige Entwicklung des Verkehrs nur bedingt realistisch abbildbar ist. Angesichts dieser Vielzahl an Möglichkeiten und der langen Nutzungsdauer von Brücken garantiert jedoch der Ansatz etwas konservativer Verkehrsszenarien langfristig die Wirtschaftlichkeit der Brückeninfrastruktur.
Zu betonen ist, dass die zugrundeliegenden Prognose-Szenarien eines möglichen zukünfti-gen Verkehrs mit der Annahme verknüpft sind, dass diese frühestens in 50 Jahren eintre-ten. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass ein entsprechender Anstieg des Ver-kehrs, bspw. durch Erhöhung zulässiger Gesamtgewichte oder Achslasten, in naher Zukunft auszuschließen ist.
Im Ergebnis zeigen die betrachteten Beispielbrücken infolge der abgeleiteten λ-Faktorenein im Regelfall erhöhtes Auslastungsniveau der unterschiedlichen Ermüdungs-nachweise. Es ist jedoch festzuhalten, dass der Ermüdungsnachweis für diese nach heutiger Normengeneration dimensionierten Stahl- und Stahlverbundbrücken dennoch im Großteil der untersuchten Fälle erfüllt werden kann. Für das untergeordnete Straßennetz ermög-licht der hier entwickelte Vorschlag auch eine Reduzierung der rechnerisch anzusetzen-den Ermüdungsbeanspruchung. Dies wird erreicht durch eine abgestufte Betrachtung der Verkehrsart in analoger Form, wie dies bisher auch für Stahlbeton- und Spannbetonbrücken möglich ist. Dies führt zu einer Harmonisierung des Nachweiskonzeptes für beide Bauarten.
Der Nutzen des Projekts liegt in der Erarbeitung sowohl zukunftssicherer als auch entsprechend abgestufter Ermüdungslastmodelle für den Neubau von Stahl- und Stahlverbund-brücken als Grundlage für die nächste Normengeneration DIN EN 1993-2 inkl. DIN EN 1993-2/NA bzw. DIN EN 1994-2 inkl. DIN EN 1994-2/NA.
Bei der Betonbauweise von Betondecken auf Hydraulisch gebundene Tragschichten (HGT) besteht die Möglichkeit zur Trennung des Verbundes anstelle von Vliesstoffen eine Asphaltzwischenschicht unter Beton (AZwiSuB) einzusetzen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden Möglichkeiten der Optimierung dieser Bauweise bezüglich ihrer mechanischen und hydraulischen Eigenschaften untersucht.
Hierfür werden an existierenden Streckenabschnitten im öffentlichen Straßennetz Bohrkerne entnommen (ex-vivo) sowie eine Untersuchungsstrecke zwecks Entnahme von Referenzbohrkernen (ex-vitro) hergestellt. Diese Bohrkerne wurden sowohl mechanischen als auch hydraulischen Untersuchungen unterzogen. Im Rahmen der mechanischen Untersuchungen wurden relevante Parameter an den ex-vivo Bohrkernen untersucht, einschließlich Schichtdicken und Schichtenverbund. In einem schadensgeprägten Straßenabschnitt wurden umfangreiche Beprobungen durchgeführt und mögliche Schadensursachen identifiziert. Die hydraulischen Untersuchungen befassten sich insbesondere mit der Vorbeugung von Erosionserscheinungen in der HGT im Fugenbereich. Es wurden sowohl Möglichkeiten der Verbesserung der Erosionsbeständigkeit auf Materialebene (Zugabe von Additiven in die HGT-Rezeptur) als auch auf konstruktiver Ebene (Einsatz von Flachdrains zur Fugenentwässerung) untersucht.
Darüber hinaus wurden Finite-Elemente-Modelle erstellt, um den kritischen Beanspruchungszustand der AZwiSuB sowohl in der Plattenmitte als auch an der Fuge bzw. am Riss zu simulieren. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Zugspannung innerhalb der AZwiSuB an der Fuge bzw. am Riss unter kritischer thermischer Belastung größer als die Biegezugfestigkeit des Asphalts ist, was zum Versagen der AZwiSuB führen kann. Anschließend zeigt eine nachträgliche Dimensionierung eines Abschnitts der A7 bei Ellwangen, dass das aktuelle Dimensionierungsverfahren eine deutlich dickere Betondeckendicke erfordert. Die Einflussfaktoren der Bauweise auf die Betondeckendicke wurden gründlich untersucht, um das Dimensionierungsverfahren zu optimieren. Die Ergebnisse der Parameterstudie zeigen, dass der größte Einflussfaktor auf die Betondeckendicke der AZwiSuB-E-Modul ist, gefolgt von der Bettungszahl und der AZwiSuB-Schichtdicke.
Aus den hydraulischen Untersuchungen konnte abgeleitet werden, dass zur Verbesserung der Erosionsbeständigkeit der HGT die Zugabe von Faserstoffen oder Stabilisatoren eine Möglichkeit darstellen. Dies empfiehlt sich jedoch vorrangig nur bei einer gründlichen Erneuerung oder einem Neubau des AZwiSuB-Aufbaus. Eine weitere Maßnahme ist der Einsatz eines Flachdrains zur Entwässerung der Fugen. Hier hat sich eine Anordnung unter der Asphaltzwischensicht als zielführend herausgestellt, da beim Einbau unter Beton sich der Flachdrain durch Zementmörtel zusetzen kann und somit seine Wirkung nur teilweise entfaltet. Ein offener Punkt ist die praktische Umsetzung der Montage und Installation der Flachdrains auf der Baustelle, wofür noch geeignete Konzepte entwickelt werden müssen.
Aus den Ergebnissen der Simulation und der nachträglichen Dimensionierung wird vorgeschlagen, die Schwankungen des E-Moduls der AZwiSuB mit der Temperatur zu minimieren, um eine stabile Leistung der Bauweise zu gewährleisten, da der E-Modul der AZwiSuB empfindlich auf Temperaturschwankungen reagiert. Ein guter Zustand der HGT beim Einbau ist ebenso wichtig, um die Bettungszahl konstant zu halten, was mit den Anforderungen aus der hydraulischen Untersuchung übereinstimmt. Im Vergleich zu den Materialparametern ist die Schichtdicke der AZwiSuB nicht kritisch für den Beanspruchungszustand der Bauweise. Die entsprechenden Vorgaben für die Schichtdicke im RDO-Beton können beibehalten werden.
Das Ziel, die Optimierung der Bauweise AZwiSuB hinsichtlich mechanischer und hydraulischer Eigenschaften zu erreichen, wurde erfolgreich umgesetzt. Die im Rahmen des Projekts durchgeführten Versuche, Simulationen und nachträglichen Dimensionierungen bilden eine solide Grundlage für die Optimierung der Verbund- und Unterlagenbedingungen. Dies ermöglicht, Schäden an der AZwiSuB-Bauweise zu vermeiden und die Nutzungsdauer zu verlängern.
Die Verkehrsinfrastruktur der Bundesrepublik hat eine essenzielle Bedeutung für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Im Besonderen gilt dies für die Straßeninfrastruktur. Der Erhalt sowie der Ausbau des Straßennetzes, vor allem der Bundesfernstraßen, wird in den kommenden Jahren die Bundesrepublik Deutschland vor enorme Herausforderungen stellen, insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender wetterbedingter Naturkatastrophen infolge von Starkregen und Sturzfluten, Überschwemmungen, Dürren und Hitze sowie Stürmen.
Die Schadensanfälligkeit der Verkehrsinfrastruktur infolge von Starkregen- und Hochwasserereignissen ist von zahlreichen baulichen Parametern der Straße wie auch der Straßenausstattung und den damit verbundenen Inhomogenitäten der verwendeten Materialien und Bauweisen sowie der Art der Hochwassereinwirkung und der Gestaltung des umliegenden Geländes abhängig.
Aus dem Zusammenwirken der unterschiedlichen Einflussgrößen resultieren unterschiedliche Ursache-Wirkungs-Mechanismen und somit auch unterschiedliche Gefährdungspotentiale. Um besonders risikobasierte Straßen, Gebiete und Regionen zu identifizieren, müssen somit vorab Ursache-Wirkungs-Mechanismen grundsätzlich verstanden werden. Dies ist außerdem essentielle Voraussetzung, um bestehende und künftige Verkehrsinfrastruktur an bestehende und künftige Herausforderungen hinsichtlich Klimawandel und Extremwetterereignisse anzupassen und geeignete Maßnahmen und Handlungsempfehlungen für eine klimaresiliente Verkehrsinfrastruktur bereitzustellen.
Um der Notwendigkeit gerecht zu werden, eine klimaresiliente Verkehrsinfrastruktur zu gewährleisten, hat sich das Forschungsvorhaben zunächst zum Ziel gesetzt, Schäden, die infolge der Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 an Bundesfernstraßen in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz entstanden sind, zu analysieren und erste Handlungsempfehlungen für klimaadaptierte Bauweisen bereitzustellen. Hierfür erfolgte zunächst eine Sammlung und Sichtung verfügbarer Unterlagen zu festgestellten Schäden, wie Berichte, Bilder oder Ähnliches. Im Weiteren wurden die einzelnen Schäden dokumentiert und klassifiziert, bevor im Anschluss fünf unterschiedlich klassifizierte Schadensfälle für eine differenzierte Analyse und Bewertung in Absprache mit dem Auftragnehmer ausgewählt wurden. Die Datengrundlage für die fünf Schadensfälle wurde anschließend durch Umfeld- und Ereignisdaten ergänzt. Unter Einbeziehung aller verfügbaren Informationen wurden nachfolgend Finite-Volumen- und Finite-Elemente-Modelle erstellt, um hydronumerische und strukturmechanische Berechnungen für verschiedene Belastungsszenarien durchzuführen.
Auf Grundlage der verfügbaren Daten und der Ergebnisse der numerischen Berechnungen konnten für die fünf differenziert betrachteten Schadensfälle Ursache-Wirkungs-Mechanismen abgeleitet werden. Abschließend wurden Handlungsempfehlungen und Maßnahmen zur Gewährleistung einer klimaresilienten Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt und diskutiert.
Das Vorhaben der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) adressiert zwei thematische Schwerpunkte:
A Einsatzmöglichkeiten von Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen für Bauwerke im Regelungsbereich der ZTV-ING (Brückenbauteile und Ingenieurbauwerke)
B Verfahren zur Sicherstellung der festgelegten Eigenschaften von R-Beton (Betonqualität)
Die Bezugsgrundlage stellt dabei auf der einen Seite die ZTV-ING Ausgabe Oktober 2022 dar, auf der anderen Seite steht die Machbarkeitsstudie im Zusammenhang mit den neuen Regelungen von DIN 1045-2:2023-08 für die Verwendung rezyklierter Gesteinskörnung im Beton.
Im Schwerpunkt A werden die vorliegenden Erkenntnisse aus Regelwerken, Forschungsvorhaben und realisierten Praxisanwendungen von Betonen mit rezyklierter Gesteinskörnung im Hinblick auf die Verwendung in Ingenieurbauwerken des Bundesfernstraßennetzes dargestellt, analysiert und bewertet. Ergebnis ist die Darstellung der Möglichkeiten und Anwendungsgrenzen von Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung im Regelungsbereich der ZTV-ING.
Der Fokus von Schwerpunkt B ist auf die Anwendung von Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung in der praktischen Umsetzung gerichtet. Es werden die derzeit vorgeschriebenen Verfahren (Erstprüfung, werkseigene Produktionskontrolle, Konformitäts- und Identitätsnachweis) dargestellt und dahingehend bewertet, ob und ggf. welche weiterführenden Maßnahmen getroffen werden müssen, um eine für Ingenieurbauwerke erforderliche hochwertige und konstante Betonqualität gewährleisten zu können. Hierbei wird auch auf die Erfahrungen aus bereits realisierten Projekten zurückgegriffen.
Die erarbeiteten Ergebnisse aus den beiden Schwerpunktbereichen A und B bilden die Grundlage für die Erstellung von Konzeptvorschlägen zur Anpassung der bestehenden Regelwerke im Umgang mit Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung für Brücken- und Ingenieurbauwerke des Bundesfernstraßennetzes. Für bestehende ungeklärte Problemstellungen werden Vorschläge zu Forschungsansätzen abgeleitet. Zur Durchführung von Pilotprojekten werden notwendige Kriterien und essenzielle Anforderungen formuliert.
Entwicklung einer Prüfsystematik für die Qualitätssicherung von temperaturreduzierten Asphalten
(2026)
Als Konsequenz der Festlegung eines neuen Grenzwerts für Asphaltdämpfe und Aerosole beim Einbau von Asphaltmischgut muss neben technischen Lösungen am Asphaltfertiger (Absaugreinrichtung) auch der Asphaltmischguteinbau temperaturabgesenkt erfolgen. Dabei muss sichergestellt werden, dass eine Temperaturabsenkung die mechanische und funktionale Qualität sowie das Gebrauchsverhalten und die Dauerhaftigkeit des hergestellten Asphaltmischguts nicht gefährdet.
Mit diesem Forschungsprojekt wurde das Ziel verfolgt, für Zusätze und Technologien zur Herstellung von Temperaturabgesenkten Asphalten (TA-Asphalte) jeglicher Art, einen einheitlichen Nachweis der Temperaturabsenkung im Labor zu entwickeln.
Dazu wurden Probekörper bei unterschiedlichen Temperaturen mit erhöhter Verdichtungsenergie hergestellt. Die dabei berechneten Raumdichten wurden funktional beschrieben (Verdichtungsfunktion), so dass für eine übliche Verdichtungsenergie die mögliche, abgesenkte Verdichtungstemperatur und/oder für eine gewünschte Temperatur die benötigte Verdichtungsenergie ermittelt werden konnte.
Zum Nachweis dieses Vorgehens wurden die relevanten Technologien zur Herstellung von TA Asphalten bezogen auf ihre Wirkungsweise untersucht: Grenzflächenaktive Zusätze, Rheologie bzw. Reaktivmodifizierende Zusätze, Mineralische Zusätze (Zeolith), die Schaumbitumen-Technologie und teilweise die bereits bewährten Viskositätsverändernden Zusätze (VVZ).
Zunächst wurde das Vorgehen an einem Asphaltmischgut für Asphaltdeckschichten der Sorte AC 11 D S mit 5 temperaturabsenkenden Zusätzen / Verfahren sowohl mit dem Marshall-Verdichtungsgerät, als auch mit dem Walzsektor-Verdichtungsgerät und dem Gyrator überprüft. Zusätzlich wurde der Verformungswiderstand mittels Druck-Schwellversuchen an den hergestellten Probekörpern bewertet.
Während des Mischprozesses konnte anhand des Drehmoments im Labormischer nachgewiesen werden, dass TA-Asphalte geringere Mischarbeiten benötigen.
Das Marshall-Verdichtungsgerät erwies sich als geeignetes Verdichtungsverfahren mit einer guten Spreizung bzgl. der Verdichtungstemperaturen, den geringsten Streumaßen und als technisch günstig und einfach in der Handhabung. Die damit temperaturabgesenkt hergestellten Probekörper waren bzgl. des Verformungswiderstandes unauffällig. Ein Ausschlusskriterium konnte für kein Verdichtungsgerät gefunden werden.
Die Validierung des Vorgehens erfolgte an weiteren vier Asphaltmischgutsorten, welche in Fachkreisen teilweise als kritisch für die Temperaturabsenkung angesehen werden: SMA 8 S, AC 11 D S (mit 20 % Asphaltgranulat (AG)), SMA 16 B S (mit 30 % AG) und AC 32 T S (mit 60 % AG).
Für jede Asphaltmischgutsorte wurden 3 Varianten hergestellt: Neben der Referenzvariante zwei temperaturabgesenkte Varianten, wobei als oberflächenaktive Zusätze jeweils Produkte unterschiedlicher Hersteller eingesetzt wurden.
Die temperaturabsenkende Wirkung wurde mit allen Zusätzen / Verfahren und an allen Asphaltmischgutsorten nachgewiesen und funktional beschrieben. Es wurde festgestellt, dass die Kombination von Asphaltmischgutart/-sorte und TA-Technologie im Labor optimiert werden muss, so ist zum Beispiel eine Zugabe der Zusätze ohne Optimierung der Zugabemenge nur bedingt zielführend. Diese Optimierung war nicht Gegenstand dieses Projekts.
Der Einsatz von Zeolith in Kombination mit Splittmastixasphalten war im Projekt problemlos möglich, zeigte jedoch keine Vorteile bzgl. der Temperaturabsenkung. Weiterhin wurde für das Asphaltmischgut für Asphalttragschichten der Sorte AC 32 T S die Wirkung der Temperaturabsenkung sowohl mit Zeolith, als auch mit dem grenzflächenaktiven Zusatz nachgewiesen. Aufgrund der hier eingesetzten Materialien trat der Effekt jedoch erst bei einer Temperaturreduzierung von >10 °C auf.
Die Überprüfung der Streumaße für die Raumdichten der Marshall-Probekörper zeigte, dass keine übermäßigen Streuungen aufgrund der Zusätze / Verfahren auftraten. Auch erwiesen sich die temperaturabsenkenden Zusätze / Verfahren als unproblematisch bzgl. des Verformungswiderstands.
Insgesamt kann mit dem hier vorgestellten und überprüften einheitlichen Vorgehen zur Herstellung von Probekörpern im Labor für unterschiedlichste TA-Technologien ihr Potential beschrieben werden, ohne signifikante negative Auswirkungen bzgl. der Performance oder der Reproduzierbarkeit erwarten zu müssen.
Der im deutschen Binnenschiffsverkehr sehr selten vorkommende Anprall von Schiffen auf Brücken ist in dem für die Nachrechnung von Bestandsbrücken anzuwendenden Regelwerk Richtlinie für die Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand der Bundesfernstraßen („Nachrechnungsrichtlinie“) bislang nicht berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts war es, diese Lücke zu schließen, indem Präzisierungen zur Nachrechnung der Bestandsbrücken auf den Lastfall Schiffsanprall erarbeitet wurden. Diese Präzisierungen stellen kein eigenständiges Nachweiskonzept dar, sondern sind in Verbindung mit den geltenden Vorschriften des Eurocodes inklusive des Nationalen Anhangs anzuwenden. Das Ziel von Nachrechnungen von Bestandsbauwerken besteht vor allem darin, ein ihrer Bedeutungsklasse angemessenes Zuverlässigkeitsniveau sicherzustellen. Es gilt zu überprüfen, ob Maßnahmen, wie z.B. nachträgliche Verstärkungen oder Schutzvorrichtungen, zu ergreifen sind. Solche Maßnahmen sind hinsichtlich des Lastfalls Schiffsanprall sehr teuer. Es gilt daher, besonders sicherheitsgefährdete Bauwerke zu identifizieren. Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde zunächst eine umfangreiche Literrecherche unternommen. Einen Großteil dieser Fachveröffentlichung nehmen daher Erörterungen der unterschiedlichen derzeit in Deutschland geltenden Vorschriften ein. Ebenso wurden die US-amerikanische Schiffsanprall-Norm sowie wissenschaftliche Literatur analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass der Eurocode vergleichsweise hohe Anpralllasten vorschreibt. Für eine Nachweisführung (bei Bestandsbrücken) sind die Vorschriften allerdings teilweise lückenhaft. Wichtige Präzisierungen, vor allem zur Stoßkraft-Abminderung in Abhängigkeit des Abstandes eines Pfeilers von der Fahrrinne finden sich hingegen im deutschen Nationalen Anhang. In dieser Hinsicht besteht also kein Handlungsbedarf. Weitere wichtige Hinweise zur Fluss-Brücke-Topologie, nämlich zur Ermittlung des grundsätzlichen Gefährdungsraums, sind in einer Richtlinie des (vormaligen) Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) geregelt. Im Sinne einer wirtschaftlichen Bauwerkserhaltung besonders sinnvoll ist eine restnutzungsdauerabhängige Abminderung der Stoßkraft. Dieses Verfahren wurde in einem Merkblatt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) veröffentlicht. Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde gezeigt, dass dieses Verfahren wissenschaftlich fundiert und konsistent hergeleitet wurde und seine Anwendung grundsätzlich sinnvoll ist. Daher wird eine Übernahme dieses Verfahrens in die Nachrechnungsrichtlinie und somit seine Anwendung auch im Zuständigkeitsbereich der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) empfohlen. Am Ende der vorliegenden Fachveröffentlichung werden konkrete Textvorschläge zur Fortschreibung der Nachrechnungsrichtlinie dargelegt, wobei auf die Eingliederung des Lastfalls Schiffsanprall in das bestehende vierstufige Verfahren Rücksicht genommen wird. Für Stufe 4 wird eine Formulierung vorgeschlagen, die den Anwendenden einen gewissen Freiraum zur Anwendung wissenschaftlicher Verfahren lässt. Als sinnvoll kann hierbei unter bestimmten Umständen die objektspezifische Ermittlung von Anpralllasten auf probabilistischer Basis angesehen werden.
Das vorliegende Projekt untersucht den Ansatz, dass die NOx-Emissionen im laufenden Betrieb von in den Fahrzeugen verbauten Sensoren erfasst werden und zu dem innerhalb des ebenfalls im Betrieb erfassten Kraftstoffverbrauch in Relation gesetzt werden können. Innerhalb dieses Projekts wurden acht Dieselfahrzeuge (1 Diesel mild Hybrid), drei Ottofahrzeuge (1 Otto mild Hybrid, 1 Otto Hybrid) untersucht, um die als QNOx bezeichnete Methode weiterzuentwickeln. Alle Fahrzeuge entsprachen mindestens der Emissionsklasse Euro 6d-Temp. Die Messungen fanden je Fahrzeug über insgesamt 1000 km Laufleistung statt, wobei rund 700 km im Serienzustand unter normalen Betriebsbedingungen und rund 100 km unter extremen Fahrbedingungen absolviert wurden, bei denen man hohe NOx-Emissionen je kg Kraftstoff erwartete. Jeweils 200 km wurden mit einem verbauten Fehler an der Abgasnachbehandlung, welcher zu erhöhten NOx-Emissionen führen sollte, durchgeführt. Die für die QNOx-Ermittlung erforderlichen Messdaten wurden über die OBD-Schnittstelle ausgelesen und mit Datenlogger-Systemen aufgezeichnet und gespeichert. Im Laufe des Projekts und auch bei vorangegangenen Messungen zeigte sich, dass das erforderliche NOx-Signal des Sensors am Auspuffende teilweise über die OBD-Schnittstelle nicht oder erst nach einer gewissen Fahrzeit verfügbar war. In solchen Fällen wurde ein externer NOx-Sensor nach der Abgasnachbehandlung in das Abgassystem eingebaut und das Signal in den Datenlogger eingebunden. Parallel zu den Messungen wurde ein Datenfilter- und Auswertemodell entwickelt, welches die Messdaten aufbereitet und das gNOx/kg Kraftstoffverbrauch Verhältnis berechnet. Der Datenfilter stellt dabei sicher, dass Fahrsituationen, die nicht für die Beurteilung geeignet sind, erkannt und aus der Bewertungsmethodik ausgeschlossen werden. Aus den mit dem Datenfiltermodell bearbeiteten Datensätzen wurde dann aus den jeweils über 100 km aufsummierten NOx-Emissionen und dem Kraftstoffverbrauch das gNOx/kg Kraftstoffverbrauch Verhältnis (QNOx) gebildet. Nach jeweils 50 km wurde ein neues Bewertungsfenster begonnen. Bei den Messungen an den Dieselfahrzeugen konnten mit der QNOx-Methode defekte Fahrzeuge eindeutig erkannt werden. Dies war sowohl bei den Testfahrten mit manipulierten Abgasnachbehandlungssystemen, als auch bei den Testfahrten mit jenen zwei Fahrzeugen, welche von sich aus mit einem Fehler behaftet waren, der Fall. Die Analyse der Methodenergebnisse zeigte auch, dass das Datenfiltermodell all jene Betriebszustände, welche unter Umständen bei der Bewertung zu Fehlinterpretationen führen, entfernen konnte. Bei den Ottofahrzeugen wurde ein Fehler im Abgassystem mittels Abstecken der Lambdasonde simuliert. Das bewirkte bei den untersuchten Fahrzeugen, dass diese im Betrieb auf Lambda-Kennfeldwerte zurückgriffen. Das führte zu keinen wesentlich erhöhten Emissionswerten bei den Testfahrten, sodass von der QNOx-Methode auch kein Wert, der auf einen Fehler schließen lässt, angezeigt werden konnte. Nach Abschluss der Messungen an acht Testfahrzeugen mit Dieselantrieb und drei Ottofahrzeugen wurden mit den generierten Daten Vorschläge zur QNOx-Schwellwertdefinition erarbeitet. Aus den vorliegenden Messergebnissen ergab sich, dass ein Schwellwert zur Unterscheidung von intakten und fehlerhaften Abgassystemen für Dieselfahrzeuge im Bereich von 2 bis 3 gNOx/kg Kraftstoff und für Ottofahrzeuge unterhalb von 2 gNOx/kg Kraftstoff liegen sollte. Da bei Fahrzeugen der Abgasstufe EURO 7 das OBM-System einen Fahrzeugfehler anzuzeigen hat, wenn die NOx-Emissionen den Grenzwert um mehr als das 2.5-fache überschreiten, liegt es nahe, diesen Faktor auch für die Ableitung des QNOx-Schwellwertes anzusetzen. Für den Schwellwert muss also der EURO 7 NOx-Grenzwert, erweitert um Messunsicherheiten und den High-Emitter-Faktor, durch einen repräsentativen Verbrauchswert dividiert werden, um eine Schwelle für gNOx/kg Kraftstoff zu berechnen. Da bei unterschiedlichen PKW-Segmenten der NOx-Grenzwert gleich ist, die Verbrauchswerte jedoch sehr unterschiedlich sein können, werden die gemessenen Verbrauchswerte um das Verhältnis von durchschnittlichem Verbrauch pro km zu fahrzeugspezifischem Verbrauch pro km korrigiert. Dies kann zukünftig automatisiert ablaufen, da der Typprüf-CO2-Wert im Environmental Vehicle Pass abgelegt ist. Die Auswertung zeigte, dass ein Schwellwert von 3 gNOx/kg Kraftstoff für Dieselfahrzeuge und 1,83 gNOx/kg Kraftstoff für Ottofahrzeuge als Kriterium für ein funktionierendes Abgasnachbehandlungssystem herangezogen werden könnte. Die Schwellwerte müssten noch an einer Vielzahl von Fahrzeugen der Emissionsstufe EURO 7 validiert werden. Abschließend wurde eine Bewertung hinsichtlich der Tauglichkeit der Methode als PTI Instrument durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass mit der QNOx-Methode zwischen Fahrten mit defektem und gut funktionierendem Abgasnachbehandlungssystem unterschieden werden konnte. Da in den aktuellen Entwürfen zur EURO 7 Gesetzgebung eine fahrzeuginterne Berechnung von QNOx-Werten vorgesehen ist, wäre eine Zustandsbewertung der NOx-Nachbehandlungssysteme im Rahmen der AU mit einem Auslesen der QNOx-Daten über die OBD Schnittstelle einfach realisierbar.
1 Aufgabenstellung
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Analyse der Auswirkungen dynamischer Achslasten auf die Messwerte des TSD. Hierbei werden sowohl reale Messwerte als auch modellbasierte simulierte Daten verwendet. Die Achslastschwankungen sollen einzelnen Einflussparametern zugeordnet und die Einsatzgrenzen des TSD bei großen Längsunebenheiten definiert werden. Zudem wird die Validität der 10-m-Mittelwerte hinsichtlich einzelner Unebenheiten untersucht, und es wird überprüft, ob ein Zusammenhang zwischen Schadensmerkmalen und dynamischen Achslasten besteht. Bei Verifizierung eines solchen Zusammenhangs soll eine Methodik zur netzweiten Erfassung dieser Schäden entwickelt werden. Abschließend sollen Normierungsfaktoren für die TSD-Messwerte in Abhängigkeit von den Achslasten erarbeitet werden.
2 Untersuchungsmethodik
Die Methodik stützt sich auf Messdaten des Messfahrzeugs MESAS, die etwa 15.000 km umfassen. Die Daten beinhalten TSD-Daten, Frontbilder, Längsprofile und geometrische Daten. Da nicht alle Daten untersucht werden können, erfolgt eine Streckenauswahl basierend auf Kriterien wie Zustandserfassung, Längsunebenheiten (IRI-Werte), geometrische Eigenschaften, Straßenklasse und Alter sowie der Anzahl der Wiederholungsmessungen. Zusatzmessungen am Flughafen Erfurt erweitern die Datengrundlage, damit der Einfluss von Längsunebenheiten auf das Messsystem, die Verformungsmulden und die Tragfähigkeit analysiert werden kann. Hierbei werden künstlich erzeugte Unebenheiten, verschiedene Achslasten und unterschiedliche Messgeschwindigkeiten getestet. Die Rohdaten werden in 1-m- und 10-m-Intervallen ausgegeben, mit den Zustandsdaten der ZEB überlagert und einer Qualitätskontrolle unterzogen. Die 1-m-Daten sind präziser in der Darstellung von Unebenheiten, weisen jedoch hohe Streuungen auf. Die 10-m-Daten bieten plausiblere Verläufe, sind jedoch nicht detailliert genug. Die aufbereiteten Messdaten werden hinsichtlich der Projektfragestellungen analysiert, wobei mögliche Korrelationen zwischen Längsebenheit, Oberflächenschäden, Radlasten und TSD-Messdaten untersucht werden. Die Simulation der dynamischen Achslasten erfolgt in zwei Phasen: Zuerst wird der Einfluss der Längsunebenheiten auf die Achslasten und danach der Einfluss der Achslasten auf die Deflexionen abgebildet. Das Fahrwerksverhalten wird getrennt in einem Längs- und einem Quermodell untersucht und anschließend überlagert. Für die Simulation der Deflexionen wird das Programm ALVA verwendet, das eine bewegliche Last auf einer viskoelastischen Asphaltschicht und elastischen Schichten darunter abbildet. Die Simulationsergebnisse werden mit TSD-Messdaten einer Teststrecke validiert. Zudem wird eine Parameterstudie zur Normierung der TSD-Messwerte in Abhängigkeit von verschiedenen Lasten und verschiedenen Randbedingungen des Aufbaus, der Temperatur und der Geschwindigkeit durchgeführt.
3 Untersuchungsergebnisse
Das entwickelte Modell zur Simulation der dynamischen Radlast zeigt eine hohe Übereinstimmung mit den gemessenen 1-m-Daten. Statistische Größen wie der Dynamic Load Co-efficient (DLC) bestätigen die Validität des Modells. Es wird festgestellt, dass das Fahrwerk viele durch Unebenheiten verursachte Lastspitzen kompensiert. Die Simulation der Verformungen zeigt, dass die Schätzungen höher liegen als die gemessenen TSD-Werte, was möglicherweise auf Annahmen zu den Materialeigenschaften zurückzuführen ist. Die TSD-Signale zeigen eine hohe Streuung, insbesondere bei den 1-m-Messungen. Ein Vergleich mit den simulierten Verformungen war daher nicht zielführend. Ein Zusammenhang zwischen den 10-m-Mittelwerten und der Dynamik (DLC) wurde erkannt, jedoch ist eine Korrektur aufgrund größerer Einflussfaktoren nicht sinnvoll. Es wird festgestellt, dass die Einflüsse typischer Längsunebenheiten auf die dynamische Radlast geringer sind als erwartet, wobei die Dynamik vorwiegend im kurzwelligen Spektrum auftritt. Die Tragfähigkeitskenngrößen liefern keine verwertbaren Erkenntnisse zu Schadensmerkmalen der Oberfläche, während Hilfsgrößen bessere Korrelationen zu den Zustandswerten zeigen. Zukünftige Forschung könnte die Kombination von TSD, Georadar und anderen Systemen durch den Einsatz von KI zur Mustererkennung und Schadensidentifikation vertiefen. Die Visualisierung der TSD-Daten in Form eines interaktiven Streckenbands ermöglicht eine detaillierte Analyse von Wechselwirkungen und kann nützliche Informationen zur Beurteilung von Tragfähigkeitsvariationen liefern.
4 Folgerungen für die Praxis
Basierend auf den Untersuchungsergebnissen wird empfohlen, die Messwerte im 1-m-Intervall oder in kleineren Intervallen nur für spezielle Fragestellungen zu verwenden. Wenn trotz der geringen Lastschwankungen von in der Regel ± 5 % der mittleren Radlast und den resultierenden geringen Abweichungen in der Verformung eine Lastnormierung vorgenommen werden soll, ist dies abhängig von der Belastungsklasse bzw. dem Aufbau des Oberbaus, der Geschwindigkeit und der Asphaltkörpertemperatur durchzuführen.
Eine bedeutsame Aufgabe des Straßenbetriebsdienstes ist die Grünpflege, ihr Anteil liegt bei ca. einem Viertel des Gesamtaufwandes. Eines der wesentlichen bundesweit geltenden Regelwerke für die Grünpflege an Straßen ist das Merkblatt für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege aus dem Jahr 2006. Bereits heute haben naturschutzfachliche Aspekte auf breiter Basis Eingang in die landesspezifischen Regelungen und gängigen Standards der Grünpflege entlang von Straßen gefunden. Das derzeit geltende Merkblatt für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege aus dem Jahr 2006 entspricht nur unzureichend diesen Standards, so dass im Rahmen des FE-Projektes ein Entwurf für die Fortschreibung erstellt wurde. Hierbei haben die zunehmenden naturschutzfachlichen Anforderungen an die Grünflächen im Straßenseitenraum und ihre Pflege ebenso Berücksichtigung gefunden wie verkehrliche, arbeitsplatzbezogene und wirtschaftliche Kriterien.
Basierend auf einer umfassenden Dokumentenrecherche wurden in ausgewählten Autobahn- und Straßenmeistereien umfassende in-situ-Studien durchgeführt, bei denen die Auswirkungen unterschiedlicher Pflegekonzepte für Rasen- und Gehölzflächen auf Flora und Fauna analysiert wurden. Weiterhin wurden die Grünpflegarbeiten begleitet, um Aufwendungen und weitere betrieblich-ergonomische Kriterien bewerten zu können. Ergänzend wurden die Verwertungspotenziale für das anfallende Schnittgut untersucht. Die In-situ-Studien umfassten zwei Schnittperioden für die Gehölzpflege (2021/22 und 2022/23) und zwei Vegetationsperioden für die Grasmahd (2022 und 2023).
Auf Grundlage der durchgeführten in-situ-Studien, der vorliegenden Literatur und weiterer laufender Untersuchungen wurden umfassende Empfehlungen aus ökologischer Sicht sowie eine ökonomische und betrieblicher Bewertung dieser Empfehlungen, differenziert nach Offenlandpflege und Gehölzpflege, gegeben. Diese Empfehlungen sind Grundlage für die Fortschreibung des Merkblattes für den Straßenbetriebsdienst, Teil: Grünpflege.
Teilsubstitution von Bitumen durch Lignin: Eine gesamtheitliche Betrachtung des Gebrauchsverhaltens
(2026)
Ressourcen zu schonen und Treibhausgase zu vermindern könnte im Straßenbau unter anderem durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe gelingen. Vorgestellt werden grundlegende Untersuchungen der BASt zur Eignung des Biopolymers Lignin für die (Teil-)Substitution von Bitumen. Das Untersuchungsprogramm umfasste Verfahren zur Bindemittelsubstitution, die Charakterisierung der Rohstoffe, Verfahren zur Vermischung von Lignin und Bitumen und zur Bewertung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften des gemischten, alternativen Bindemittels im Vergleich zu konventionellem Straßenbaubitumen. Gezeigt werden konnte, dass Lignin für die Teilsubstitution von Bitumen grundsätzlich geeignet ist.
Das Radfahren als moderne und nachhaltige Mobilitätsform ist ein wichtiger Bestandteil der angestrebten Mobilitätswende. Für die Steigerung der Attraktivität des Fahrradfahrens ist auch die dauerhafte Bereitstellung sicherer Radverkehrsanlagen in einem guten baulichen Zustand unerlässlich. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist eine Zustandserfassung und -bewertung der bestehenden Radverkehrsinfrastruktur. Für die Zustandserfassung auf Radverkehrsanlagen gibt es in Deutschland noch keine Standards. Zwar wurden bereits Erfassungen in größerem Umfang durchgeführt, diese basieren jedoch auf unterschiedlichen Erfassungstechnologien und legen verschiedene Bewertungsmethoden zugrunde. Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war es daher, relevante Zustandsmerkmale für die Erfassung und Bewertung der Gebrauchstauglichkeit und des baulichen Zustandes städtischer Radverkehrsanlagen unter Berücksichtigung relevanter Verkehrssicherheitsaspekte zu erarbeiten und eine geeignete Erfassungstechnik sowie ein Bewertungsverfahren zu entwickeln. Vor dem Hintergrund, dass im kommunalen Bereich die visuell-sensitive, visuell-bildbasierte und die messtechnische Zustandserfassung zum Einsatz kommen und eine gewisse Vergleichbarkeit zweckmäßig ist, wurden beide Erfassungsmethoden betrachtet.
Für die Festlegung der Zustandsmerkmale wurden bautechnische Begutachtungen auf verschiedenen Radverkehrsanlagen in Asphalt- und Pflasterbauweise unterschiedlichen Alters durchgeführt. Hier zeigte sich, dass vorhandene Oberflächenschäden auf Radverkehrsanlagen in sehr unterschiedlichen Ausprägungen auftreten und der abgeleitete Handlungsbedarf darauf abgestimmt werden sollte. Deshalb wurde der Ansatz verfolgt, neben der Angabe des prozentualen Anteils der betroffenen Fläche vorhandener Oberflächenschäden auch Information zum Ausprägungsgrad zu liefern.
Die gewonnenen Erkenntnisse stellten die Grundlage für die Auswahl und den Aufbau der Erfassungstechnik dar. Das entwickelte Messfahrzeug verfügt über eine Front- und Rückkamera, eine Oberflächenkamera mit künstlicher Beleuchtung sowie eine hochgenaue Positionserfassung mittels INS-System, das Lage bzw. Bewegung des Messfahrzeuges im Raum kontinuierlich ermittelt. Mit Hilfe der Erfassungstechnologie sollte eine flächenhafte Bewertung von Unebenheiten auf der Radwegeoberfläche ermöglicht werden. Hier wurden Verfahren der Fotogrammetrie und des Laserscannings recherchiert. Im Projekt wurde eine Stereokamera umgesetzt, die gute Ergebnisse in Bezug auf Genauigkeit, Geschwindigkeit sowie dem Einfluss durch direkte Sonneneinstrahlung und Schattenwurf zeigte. Nach Abschluss umfangreicher Funktionsprüfungen des neuen Messfahrzeuges, erfolgte die messtechnische Zustandserfassung auf vier Erfassungsstrecken in der Städteregion Aachen mit einer gesamten Erfassungslänge von etwa 70 km. Es fand eine Mehrfachbefahrung statt. Zeitgleich erfolgte die visuell-sensitive Zustandserfassung auf einem Streckenabschnitt von ca. 5 km der jeweiligen Erfassungsstrecken, um eine vergleichende Betrachtung vornehmen zu können.
Für die Bewertung der Ebenheit bei der messtechnischen Zustandserfassung wurde der Indikator „Ebenheitswert“ abgeleitet, der eine flächenhafte Bewertung der Oberfläche der Radverkehrsanlage ermöglicht. Als Eingangsdaten dienten die mit der Stereokamera erfassten Höheninformationen. Die Kennwertermittlung erfolgte anhand von zwei Ansätzen. Im ersten Ansatz wurde die prinzipielle Eignung bereits vorhandener Algorithmen digitaler Geländemodelle zur Bewertung vorhandener Unebenheiten auf Radwegoberflächen geprüft. Der zweite Ansatz bestand in der Untersuchung zur Anwendbarkeit der Planografensimulation gemäß TP Eben - Berührungslose Messungen (2009). Im Ergebnis zeigte sich, dass die beiden Kennwerte EBR_AVG und EBR_MAX für die Bewertung der Ebenheit von Radverkehrsanlagen sehr gut geeignet sind. Im betrachteten Auswerteausschnitt des Höheninformationsbildes der Stereokamera wurden in Längsrichtung mit einem Querabstand von 25 mm die Simulation der gleitenden Richtlatte angesetzt und für jede Messlinie der EBR_AVG und der EBR_MAX bestimmt. Die Bewertung der Ebenheit erfolgte dann für diesen Auswerteausschnitt anhand des Mittelwertes des EBR_MAX. Auf Basis der Erkenntnisse aus der bautechnischen Begutachtung sowie des erfassten Bildmaterials und fahrdynamischer Untersuchungen konnten für den Indikator „Ebenheitswert“ Ausprägungskategorien für das Bewertungsverfahren festgelegt werden.
Die Entwicklung des Datenformats basiert auf dem relevanten Standard des XML-Schemas. Dies erfolgte auch aufgrund der Erfahrungen bei der Zustandserfassung und -bewertung der Bundesfernstraßen.
Für beide Erfassungsmethoden wurde ein Vorschlag für die Bewertung des baulichen Zustandes von Radverkehrsanlagen erarbeitet und das Vorgehen detailliert beschrieben. Damit wurde eine wesentliche Grundlage für ein einheitliches Vorgehen künftiger Zustandserfassungen und -bewertung auf städtischen Radverkehrsanlagen geschaffen, um wirtschaftlich sinnvolle Handlungsempfehlungen zum Werterhalt und zum Sicherstellen der Gebrauchstauglichkeit von Radverkehrsanlagen ableiten zu können.
Die Zustandsbewertung von Betonfahrbahnen erfordert die Ermittlung von Schadensmerkmalen, welche auf Basis der [ZTV ZEB 06/18] mit schnell-fahrenden und bildgebenden Methoden auf Oberflächenbildern erfasst und anschließend manuell ausgewertet werden.
Derzeit werden dabei alle Schadensmerkmale in ihren Ausprägungen für jede Betonplatte aufsummiert. Die Regelwerke geben einen 25 Jahre alten technologischen Stand wieder. In diesem Projekt wurde daher eine neue Methode für die Zustandsbewertung auf Basis aktueller bautechnischer Erkenntnisse entwickelt.
Die Methode beinhaltet eine rasterfeldweise Erfassung der Zustandsmerkmale, wobei das Raster auf die einzelne Betonplatte ausgerichtet wird. Das erlaubt in nachgelagerten Schritten eine präzise plattengenaue Bewertung hinsichtlich des Erhaltungsbedarfs. Der Einsatz der erarbeiteten Rasterung trägt zur Vereinheitlichung der Codierung im Erfassungsprozess für Beton- und Asphaltbauweisen bei. Mit der Codierung von Zustandsmerkmalen im Rasterfeld als „Ja/Nein-Entscheidungen“ wird die manuelle Erfassung vereinfacht. Aus den Rasterdaten können plattengenaue Ausfallraten gewonnen werden, die mit weiteren Daten aus der Straßendatenbank und Materialuntersuchungen die Bildung homogener Abschnitte zulassen. Damit kann die Substanzbewertung zur Bestimmung des wirtschaftlichen und technischen Ausfallzeitpunktes erfolgen.
Auf Basis der im neuen Verfahren codierten Zustandsmerkmale wird durch die Bildung neuer Zustandswerte und der neu entwickelten Wertesynthese die netzweite Bewertung der Oberflächeneigenschaften im Rahmen des ZEB-Verfahrens den Erfordernissen an die Erhaltung von Straßenoberflächen in Betonbauweise entsprochen.
Die neue Merkmalserfassung, Wertesynthese und automatisierte Auswertung wurde in einer Pilotanwendung an einem Teilnetz von 202 km Betonfahrbahnen getestet und zur Einführung vorgeschlagen. Das setzt die Anpassung bestehender Erfassungssoftware und des derzeitig geltenden Regelwerkes voraus.
Im Rahmen des BIM-Masterplans Bundesfernstraßen wurde die BIM-Methodik zunehmend zum Standard für die Planung, den Bau und den Betrieb von Straßeninfrastruktur in Deutschland. Dies geschieht im Kontext umfassender Normungsinitiativen von DIN und VDI sowie zahlreicher Forschungsprojekte, die sich mit der Digitalisierung im gesamten Lebenszyklus von Bauwerken befassen. Der Fokus liegt derzeit noch stark auf der Planungsphase, weshalb es wichtig ist, die Ansätze der Forschung, wie beispielsweise zum digitalen Zwilling, in die Praxis zu übertragen.
Das Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Anwendungsfall „Wartung und Inspektion“ für Straßentunnel anhand des Pilottunnels „Wiener Platz“ in Dresden umzusetzen und die theoretische Machbarkeit in einer Pilotstudie praktisch zu demonstrieren. Hierzu wurden Anwendungs- und Implementierungshilfen zur Erstellung und Nutzung von BIM-Betriebsmodellen validiert und weiterentwickelt. In der ersten Phase des Projekts wurden die Grundlagen für ein BIM-basiertes Betriebs- und Erhaltungsmanagement erfasst und der digitale Reifegrad ermittelt. Außerdem wurden projektspezifische Anforderungen formuliert, um die Ziele und Anwendungen von BIM zu spezifizieren.
Im Rahmen eines Workshops mit den Tunnelbetreibern und Experten des Erhaltungsmanagements konnten insgesamt 14 Anwendungsfälle definiert werden. Wichtige BIM-Projektziele umfassen den Handover zur Nutzung für Betrieb und Erhaltung, die Unterstützung des Erhaltungs- und Instandhaltungsmanagements sowie des Betriebsmanagements. Darüber hinaus konnten betriebliche Belange geprüft und relevante Betriebs- und Leistungsdaten erfasst werden. Diese sind in den LOIN-Anhang sowie die entwickelte Modellierungsrichtlinie eingeflossen.
In der zweiten Projektphase wurden bestehende Dokumente wie Prozessbeschreibungen und Modellierungsrichtlinien überarbeitet, um diese an die Anforderungen des Betriebs- und Erhaltungsmanagements anzupassen. Das Pilotprojekt zeigte, dass die BIM-Methodik ein wertvolles Werkzeug zur Optimierung von Wartungs- und Inspektionsprozessen darstellt. Die entwickelten Vorgaben, wie die AIA und die LOIN-Anhänge (bestehend aus einem Muster LOIN-Anhang und einem projektspezifischen LOIN-Anhang), bieten eine solide Grundlage für zukünftige BIM-Anwender im Bereich des Tunnelbetriebs. Das Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag zur Standardisierung und Digitalisierung von Infrastrukturbauwerken in Deutschland. Dennoch bleibt es entscheidend, den potenziellen Mehrwert dieser Methoden in der Praxis zu evaluieren.
In Deutschland zeigt sich, dass es, insbesondere im Hinblick auf den Schwerverkehr, innovativer und langlebiger, wie auch ressourcenschonender und finanzierbarer Bauweisen bedarf. Durchgehend bewehrte Betondecken (DBB) haben sich im Ausland seit Jahrzehnten bewährt: Sie zeigen hohe Nutzungsdauern/hohen Fahrkomfort und geringe/keine Erhaltungsaufwendungen. Erkenntnisse zur Bauweise aus sechs deutschen Versuchs-/Erprobungsstrecken im Zeitraum 1997-2001 sind in das neu erstellte FGSV-Merkblatt M DBB eingegangen, das Teil des Regelwerks für den Straßenbau geworden ist: Es umfasst die Konstruktion, Dimensionierung, Ausführung, Prüfung und Erhaltung von DBB und wird im Beitrag vorgestellt. Die Festlegungen gelten für Autobahnen mit mäßiger bis mittlerer Verkehrsbelastung als ausreichend. Weiterer Forschung bedarf es im Hinblick auf die Anwendung der Bauweise für hochbelastete Autobahnen.
Fußverkehr sowohl als Bewegung zwischen Quellen und Zielen als auch als Aufenthalt in öffentlichen Straßenräumen ist mit vielfältigem Nutzen verbunden. Der Aufenthalt im öffentlichen Raum ist eine wesentliche Qualität städtischen Lebens, die Belebtheit öffentlicher Räume fördert den ökonomischen Erfolg angrenzender Nutzungen und die soziale Sicherheit. Fußverkehr ist ökonomisch, ökologisch sowie auch bzgl. Flächenverbrauch die effizienteste Fortbewegungsart und als Zu-/ Abgang zu/ von motorisierten Verkehrsmitteln und insbesondere zum öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) notwendiger Bestandteil der allermeisten Wege. Zu Fuß gehen bedeutet körperliche Aktivität, so dass Fußverkehr auch direkt zur Förderung der öffentlichen Gesundheit beiträgt. Trotz dieser vielfältigen Vorteile mangelt es bislang an belastbaren, umfassenden Daten über das Fußverkehrsaufkommen – insbesondere auf Straßenebene. Solche Daten sind jedoch eine wichtige Voraussetzung für Planungsentscheidungen, zielgerichtete Maßnahmen zur Förderung des Fußverkehrs und die Verkehrssicherheitsarbeit.
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung zweier methodischer Ansätze: (1) Hochrechnungsfaktoren zur Ermittlung täglicher Fußverkehrszahlen aus Kurzzeitzählungen sowie (2) eine Methode zur Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen auf Basis von Umfelddaten.
Dazu wurden an 56 Messstellen in 14 Städten videobasierte Zählungen durchgeführt. Die gewählten Standorte repräsentieren unterschiedliche städtische Raumtypen, wobei die Auswahl der Messstellen anhand von POI-Daten, Einwohnendenzahlen und städtebaulichen Merkmalen systematisch erfolgte. Die Videoaufnahmen wurden automatisiert ausgewertet und stichprobenartig manuell validiert. Zusätzlich wurden Daten aus der Mobilitätserhebung „Mobilität in Städten – SrV“ analysiert.
Aus den erhobenen Daten konnten vier typische Ganglinien – also zeitliche Tagesverläufe des Fußverkehrs – identifiziert werden. Diese unterscheiden sich insbesondere in Bezug auf die städtebauliche Lage sowie der Nutzung der angrenzenden Bebauung. Basierend auf diesen Ganglinien wurden Hochrechnungsfaktoren für verschiedene Zählintervalle (Ein-, Zwei- oder Drei-Stunden-Zeiträume) abgeleitet. Die besten Ergebnisse hinsichtlich Genauigkeit lieferte das 2-Stunden-Zählintervall. Auch Wochenganglinien konnten an Stellen mit längeren Zählzeiträumen ermittelt und zur Ermittlung der Fußverkehrsstärke am höchstbelasteten Wochentag genutzt werden.
Zur direkten Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen auf Basis von Umfelddaten wurde ein statistisches Modell auf Basis einer Negativ-Binomial-Regression entwickelt. Dieses Modell berücksichtigt verschiedene Einflussfaktoren wie Nutzungsvielfalt (POIs), Bebauungsstruktur (Gebäudehöhe, Dichte), Straßenraumgestaltung (Gehwegbreite, zulässige Höchstgeschwindigkeit) und Nähe zu Einrichtungen (z. B. Kitas). Die Ergebnisse bestätigen internationale Erkenntnisse zu den sogenannten „5 Ds“ als Erklärungsfaktoren für Fußverkehr: Bevölkerungsdichte (Density), Vielfalt an Zielen und Nutzungen im direkten straßenräumlichen Umfeld sowie im angrenzenden Quartier (Diversity), Gestaltung und Betrieb des Straßenraums (Design), Erreichbarkeit wichtiger Ziele (Destinations) und Entfernung zum öffentlichen Verkehr (Distance to Public Transport).
Ein Vergleich zwischen Kurzzeitzählungen mit Hochrechnung und automatisierten Dauerzählungen zeigte, dass beide Ansätze spezifische Vor- und Nachteile besitzen. Kurzzeitzählungen sind kostengünstig, flexibel und decken viele Standorte ab, liefern aber nur Momentaufnahmen. Dauerzählungen erfordern zwar höhere Anfangsinvestitionen, bieten dafür aber kontinuierliche Daten und ermöglichen differenzierte Analysen z. B. von Tagesverläufen und saisonalen Schwankungen. Hinsichtlich der Genauigkeit sind beide Ansätze vergleichbar. In der Praxis empfiehlt sich eine Kombination beider Methoden: Dauerzählungen an Stellen, für die sehr hochauflösende Daten benötigt werden und ergänzende Kurzzeitzählungen zur flächendeckenden Anwendung.
Ein zusätzlicher Erkenntnisgewinn ergab sich aus dem Abgleich von Zähldaten mit Daten aus der Mobilitätserhebung „Mobilität in Städten – SrV“: Die Tagesverläufe in der Mobilitätserhebung zeigten in bestimmten Clustern hohe Übereinstimmung mit den real gemessenen Fußverkehrsganglinien. Dies zeigt, dass Daten aus lokalen Mobilitätserhebungen eine sinnvolle Ergänzung zu straßenräumlichen Daten darstellen.
Insgesamt liefert das Vorhaben praxisnahe und datengestützte Methoden zur Hochrechnung und Abschätzung von Fußverkehrsaufkommen. Diese Methoden bieten Planenden eine fundierte Grundlage zur Planung fußgängerfreundlicher Städte und zur Weiterentwicklung bestehender Regelwerke wie den Empfehlungen für Verkehrserhebungen oder den Empfehlungen für Fußverkehrsanlagen.
Frühere Messungen zeigen hinter bewachsenen Lärmschutzwällen eine höhere Schalldämpfung als die reine Abschirmwirkung eines Walles aufgrund seiner Geometrie erwarten lassen würde. Fraglich ist auch, wie sich auf dem Wall angebrachte schallharte Photovoltaikmodule auf die Schallausbreitung auf der straßenabgewandten Seite hinter dem Wall auswirken.
Die Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS 19) berücksichtigen bei der Berechnung der Schallausbreitung den Minderungseffekt durch Abschirmung allein durch die Geometrie. Dabei wird der Schallumweg über bis zu zwei Beugungskanten sowie eine Witterungskorrektur berücksichtigt. Weitere Einflüsse wie die Oberfläche des Hindernisses oder die Beschaffenheit des Bodens vor bzw. hinter dem Hindernis bleiben unbeachtet.
In diesem Forschungsvorhaben sollte der Effekt von absorbierenden Lärmschutzwällen und Photovoltaik auf Lärmschutzwällen untersucht werden. Das Ziel war, die Wirkung der schallabsorbierenden Eigenschaften von Bewuchs sowie den Einfluss von Photovoltaik auf die Schallausbreitung hinter Lärmschutzwällen zu quantifizieren.
Hierfür wurden Messungen mit Berechnungen nach RLS 19 und der skandinavischen Rechenvorschrift Nord2000 verglichen. Die Messungen wurden in Anlehnung an die ISO 10847 an zwei Lärmschutzwällen an den Bundesautobahnen A92 bei Hettenkofen und A94 bei Töging durchgeführt. In Töging befindet sich auf einem Teil des Lärmschutzwalls auf der straßenzugewandten Seite Photovoltaikanlagen (PV).
Die Linien gleicher Einfügungsdämpfung eines Walls verlaufen bei den RLS 19 mit zunehmender Entfernung in größer werdenden Bögen von der Wallkrone zum Boden. Dem gegenüber bilden sich nach Nord2000 schräg nach oben verlaufenden Keulen aus. Dieses Verhalten nach Nord2000 deckt sich mit Ergebnissen aus früheren Untersuchungen an Lärmschutzwällen durch Van Renterghem und Botteldooren. Auf Höhe der Wallkrone beträgt die Abweichung zwischen den beiden Rechenvorschriften zunächst ca. 7 dB und wird mit zunehmendem Abstand immer kleiner. Insgesamt kann auch gleicht sich die Wirkung des Walls mit zunehmendem Abstand in den Rechenvorschriften an.
Durch das Vorhandensein die PV treten zwei Effekte auf. Zum einen wird ein Teil des vom Verkehr ausgehenden Schalls durch den schallharten Boden in einem schmalen Bereich schräg über den Wall hinweg abgelenkt. Dieser Effekt bewirkt Erhöhungen von bis zu 2 dB. Zum anderen ergeben sich im Schatten des Lärmschutzwalls Pegelerhöhungen von bis zu 3 dB. Die Pegelerhöhungen nehmen mit zunehmendem Abstand deutlich ab. Im Abstand von ca. 70 m zum abgewandten Fußpunkt hat die PV keinen Effekt mehr.
Die Ergebnisse zeigen insgesamt, dass die RLS 19 höhere Schallpegel im Schatten des Lärmschutzwalles ermittelt als die Messungen oder die Berechnungen nach Nord2000, dass die Nord2000 mit SoundPLAN in weiten Bereichen eine gute Übereinstimmung mit den Messungen zeigt und dass Photovoltaik zu einem Pegelanstieg von bis zu 3 dB im Schallschatten des Lärmschutzwalles führt, jedoch bei größeren Entfernungen ab 100 m keinen Einfluss aufzeigt.
Abschließend kann festgehallten werden, dass die RLS 19 zur sicheren Seite rechnen und dies sich auch durch straßenseitig auf Lärmschutzwällen installierter Photovoltaik nicht ändert.
Die Fuhrparks von Autobahn- und Straßenmeistereien, derzeit fast ausschließlich noch fossil betrieben, könnten durch die Umstellung auf emissionsarme/emissionsfreie Antriebe einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen leisten und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern. In der vorgestellten Studie werden ausschließlich 3-Achs-Lkw (typischerweise im Winterdienst, beim Transportieren und Absichern eingesetzt) und Mehrzweckgeräteträger (MGT, typischerweise im Winterdienst, bei der Grünpflege sowie Reinigung eingesetzt) betrachtet. Im Fokus standen neben batterieelektrischen Antrieben auch Antriebstechnologien wie Biogas, Wasserstoff, sowie E-Fuel. Untersucht und bewertet wurden die Anforderungen des Straßenbetriebsdienstes an die Betriebsdienstfahrzeuge und die Möglichkeiten eines Betriebs mit batterieelektrischen sowie weiteren CO2-armen Antriebssträngen. Der Blick richtete sich auf den Energiebedarf, die Ladeinfrastruktur, die Fahrzeugverfügbarkeit, die Wirtschaftlichkeit, Nutzlast und Sicherheit (Umgang mit Gas- und Hochvoltsystemen). Es werden Pilotanwendungen mit CO2-armen und emissionsfreien Fahrzeugen im Straßenbetriebsdienst vorgeschlagen.
Bewertungskriterien für Prüfungen an laborgealterten Bitumen und bitumenhaltigen Bindemitteln
(2026)
Mit den ZTV Asphalt-StB 07/13, TL Asphalt-StB 07/13 und den TL Bitumen-StB 07/13 wurden im Jahr 2013 Änderungen und Ergänzungen des Technischen Regelwerks Asphaltstraßenbaus zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit eingeführt. Die Änderungen und Ergänzungen umfassen unter anderem neue und zusätzliche Prüfmethoden am Straßenbau- und Polymermodifizierten Bindemittel (PmB) zur Beschreibung der rheologischen Eigenschaften. Diese Prüfdaten werden seit 2013 zentral zur Erfahrungssammlung gesammelt. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (FE 29.0327/2013/BASt) wurden die Prüfergebnisse der Jahre 2014 und 2015 bereits statistisch ausgewertet.
Parallel zur bisherigen Auswertung der Erfahrungssammlung wurden die europäischen Bitumenspezifikationsnormen DIN EN 12591 und DIN EN 14023 überarbeitet, wenn auch nicht veröffentlicht. Der wesentliche Fokus der Datensammlung liegt nun auf zusätzlichen Prüfungen der Bindemittel nach Kurzzeit- und Langzeitalterung. Für diesen neuen Fokus werden auch aus Bohrkernen extrahierte Bindemittel zusätzlich langzeitgealtert. Hintergrund hierfür ist, dass für die Lebensdauer einer Asphaltstraße in der Theorie nicht die Eigenschaften des frischen Bindemittels, sondern dessen Alterungsverhalten als maßgebend angesehen wird. Somit sind die Veränderungen der rheologischen Eigenschaften nach Alterung ein zentraler Aspekt der Datenanalysen in diesem Projekt. Es wurden sowohl die Prüfergebnisse der Jahre 2016 bis 2019 als auch die Datensätze der Datenbank ab 2020 ausgewertet.
Die Grundlage zur statistischen Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse bildeten Box-Whisker-Plots und die Durchführung einer deskriptiven Statistik, welche in tabellarischer Form dargestellt wurde. Die Analysen fanden einmal für die Jahre 2016 bis 2019 (nach ARS 11/2012) und einmal für die Jahre 2019 bis Anfang 2023 (nach ARS 08/2019) statt.
Die Auswertungen der Datensammlung der Jahre 2016 bis 2019 nach ARS 11/2012 konnte die Bewertung der Bindemittelprüfergebnisse des FE 29.0327/2013/BASt größtenteils bestätigen. Für die Auswertung nach ARS 08/2019 wurden zunächst im Dynamischen Scherrheometer (DSR) die Äqui-Schermodultemperaturen bei |G*| von 15 kPa und 50 kPa und die zugehörigen Phasenwinkel sowie die Parameter aus den Versuchen im Biegebalkenrheometer (BBR)T(S=300) und T(m=0,3) jeweils vor und nach Alterung betrachtet. Für die Äqui-Schermodultemperaturen und die zugehörigen Phasenwinkel wurden unter anderem Vergleiche zwischen dem Bitumen-Typisierungs-Schnell-Verfahren (BTSV) und der Methode im Temperatur-Sweep (T-Sweep) durchgeführt. Zudem wurden weitergehende Auswertungen, wie die Berechnung von neuen Messgrößen sowie die Darstellung und Auswertung in Form von Netzdiagrammen vorgenommen, um neue Bewertungsparameter und deren Bewertungspotenzial zu ergründen. Als Fazit konnten mithilfe der DSR-Ergebnisse aus den unterschiedlichen Alterungsstufen Bereiche definiert werden, durch die die einzelnen Bindemittelsorten gut voneinander zu differenzieren sind.
Der Rad- und Fußverkehrsanteil am Verkehrsaufkommen steigt in vielen Städten kontinuierlich an. Durch die begrenzte Flächenverfügbarkeit entstehen dadurch neue Konkurrenzsituationen. Es wirft grundlegende Fragen zur Gestaltung und Regelung gemeinsam genutzter Verkehrsflächen auf. Das Forschungsprojekt „Qualität von Flächen des Fußverkehrs bei Freigabe für den Radverkehr“ widmete sich der Fragestellung, unter welchen Bedingungen das Zulassen von Radverkehr auf ursprünglich für den Fußverkehr vorgesehenen Flächen erlaubt werden könnte, projektbezogen fokussiert auf die Freigabe von Gehwegen für den Radverkehr mit Zeichen 239 StVO „Sonderweg Fußgänger“ und Zusatzzeichen 1022-10 StVO „Radfahrer frei“.
Die Untersuchungen basierten auf einem methodisch triangulierten Ansatz: (1) einer Feldstudie mit Verkehrsbeobachtungen und -befragungen an acht linien- und flächenhaften Standorten (projekteigene Definition) in Berlin, Oranienburg und Hannover (Datengrundlage: 64 h Videoaufzeichnungen, N=244 befragte Fußgänger:innen), (2) einer Virtual-Reality-Studie (Datengrundlage: N=32 Proband:innen) sowie (3) einem Workshop mit blinden und sehbehinderten Menschen (Datengrundlage: N=4 Teilnehmer:innen).
Die Ergebnisse der Feldstudie zeigen u. a., dass die untersuchten flächenhaften Gehwege (Breiten zwischen 5 m und 24 m) im Vergleich zu den linienhaften Gehwegen (Breiten zwischen 1,9 m und 4,5 m) überwiegend zu geringeren, u. a. auf m² normierten, Konfliktraten führten. Sie wurden von Fußgänger:innen als subjektiv sicherer und komfortabler bewertet. Die Analyse von Verkehrsaufkommen und Konflikten zeigte die Tendenz, dass das Fuß- als auch das Radverkehrsaufkommen mit der Anzahl der jeweiligen Konflikte korrelieren: Je mehr Menschen zu Fuß oder mit dem Rad unterwegs sind, desto häufiger kommt es zu Konflikten. In der VR-Studie verbesserten eine geringe Verkehrsdichte und niedrigere Radfahrgeschwindigkeiten (10 km/h) signifikant die subjektive Sicherheit, während hohe Verkehrsdichten und hohe Geschwindigkeiten (25 km/h) diese reduzierten. Insgesamt steigerten breite Gehwege und geringe Verkehrsdichten die Verträglichkeit und Akzeptanz.
Auf Basis der Gesamtschau der Studienergebnisse wurde eine Reihe von Handlungsempfehlungen abgeleitet. Linienhafte Gehwege mit einer Breite bis 3 m sollten i.d.R. im Bereich der in dieser Studie untersuchten Belastungsklassen (Fuß- und Radverkehrsaufkommen) nicht für den Radverkehr freigegeben werden. Bei linienhaften Gehwegen von 3 m bis 5 m sind immer noch viele Konflikte zu erwarten, eine Freigabe für den Radverkehr kann aber erwogen werden, wenn keine Alternativen zur Verfügung stehen. Größere Plätze und Gehwege (flächenhafte Standorte) mit einer Breite von 5 m oder größer können für den Radverkehr freigegeben werden, wenn keine Alternativen zur Verfügung stehen. Da die schmaleren Anlagen der flächenhaften Gehwege deutlich größere Konfliktraten- und dichten aufwiesen, sind eher Breiten größer als 7 m bis 8 m anzustreben und wenig zu zonieren, um nicht den Eindruck einer Radverkehrsanlage zu geben.
Insgesamt zeigte sich jedoch, dass eine Freigabe von Gehwegen für den Radverkehr grundsätzlich vermieden werden sollte. Die Qualität solcher gemeinsamer Verkehrsflächen ist aus Perspektive der Fußgänger:innen als überwiegend schlecht zu bewerten. Dort, wo dies nicht möglich ist, muss durch Aufklärung und Kontrolle die Regelkenntnis und -akzeptanz des „Gastverkehrs“ erhöht werden, um ein verträgliches Miteinander zu gestalten. Die Studien liefern eine empirische Grundlage und Hinweise für die praxisnahe Beurteilung der Freigabe von Gehwegen für den Radverkehr.
Das European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) ist ein verbraucherschutzorientiertes Programm zur Bewertung der Sicherheit von - in der Regel - neuen Kraftfahrzeugmodellen. Das Programm gibt es seit 1997, seit 2009 besteht die Bewertung aus 4 Bausteinen (1. Schutz erwachsener Insassen; 2. Schutz von Kindern im Fahrzeug; 3. Schutz schwächerer Verkehrsteilnehmer; 4. Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen).
Im Projekt „Entwicklung eines Verfahrens zur Generierung eines Safety Performance Indikators aus der Bewertung von Euro NCAP“ (FE 82.0736/2019) der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen wurden die Ergebnisse der ab 2009 in Euro NCAP getesteten Modelle benutzt, um mittels deren Übertragung auf die gesamte inländische Pkw-Flotte einen Safety Performance Indikator (SPI) für den Pkw-Bestand mehrerer aufeinander folgender Jahre (2013 bis 2019) zu bilden. Das zentrale Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, den im Rahmen der Vorgängeruntersuchung bis 2019 generierten SPI zur Fahrzeugsicherheit für die Jahre 2020 bis 2023 fortzuschreiben (pro Kalenderjahr). Darüber hinaus soll mittels statistischer Regressionsmodelle der Bezug des SPI zum realen Unfallgeschehen hergestellt und der im EU-Projekt „Baseline“ vorgeschlagene Indikator (KPI) zur Fahrzeugsicherheit berechnet und ausgewiesen werden.
Das Grundkonzept bei der Generierung des SPI besteht darin, die in Euro NCAP getesteten Fahrzeugmodelle (bzw. bestimmte Generationen eines Modells) im Gesamt-Pkw-Bestand eines Jahres zu identifizieren und die Testergebnisse allen im Bestand enthaltenen Fahrzeugen dieser Modellgeneration zuzuweisen, was im Grundsatz einer Hochrechnung entspricht. Letztlich geht es also um eine Verknüpfung von Euro NCAP-Daten und den Pkw-Bestandsdaten des Zentralen Fahrzeugregisters (ZFZR) für die Jahre 2020 bis 2023.
Wie im Vorläuferprojekt bestand ein wesentlicher Schritt bei der Generierung des SPI zur Fahrzeugsicherheit darin, die Euro NCAP-Testergebnisse der verschiedenen Jahre im Hinblick auf die im Zeitverlauf geänderten Testprozeduren vergleichbar zu machen. Hierfür wurde eine Projektgruppe bestehend aus Experten der BASt in den Bereichen Aktive und Passive Fahrzeugsicherheit gebildet, welche die Aufgabe hatte, je Baustein zu quantifizieren, wie sich diese Veränderungen der Testprozeduren auf die Fahrzeugbewertung auswirken. Als Referenz wurden die Testbedingungen des Jahres 2020 festgelegt.
Für die Verknüpfung von Euro NCAP- und Pkw-Bestandsdaten waren zunächst die zwischen 2009 und 2019 im Rahmen von Euro NCAP getesteten Fahrzeugmodelle in den aktuell betrachteten ZFZR-Beständen (1.1.2021 bis 1.1.2024) zu identifizieren und - falls noch gültig - den im Bestand vorhandenen Fahrzeugen das jeweils erzielte (und auf das Referenzjahr 2020 normierte) Testergebnis zuzuweisen. Weiterhin mussten die - neu berechneten - Euro NCAP-Ergebnisdaten (Anteil erreichter Punkte, Anzahl Sterne) für die ab 2020 getesteten Pkw-Modelle mit den aktuellen ZFZR-Beständen (1.1.2021 bis 1.1.2024) verknüpft werden (über die ZFZR-Merkmale Fabrikatcode, Modellcode und - zur Abbildung der Modellgeneration - Jahr der Erstzulassung). Im Ergebnis konnte im Durchschnitt über die hier betrachteten 4 Bestandsjahre (Stichtage: 1.1.2021 bis 1.1.2024) von den neueren Fahrzeugen (Erstzulassungsjahr ab 2009) über 81 % eine Euro NCAP-Bewertung zugeordnet werden. Bei Pkw ohne Bewertung wurde ein Imputationsverfahren angewandt.
Analog zur Vorgängerstudie wurden insgesamt vier (bausteinspezifische) Safety Performance Indikatoren gebildet, die auf den neu berechneten und vereinheitlichten Fahrzeugbewertungen aus Euro NCAP basieren. Bei den genannten Indikatoren handelt es sich um Durchschnittswerte der Sicherheitsbewertung der im ZFZR erfassten Pkw. Aus diesen vier Indikatoren wurde dann noch ein Safety Performance Gesamtindikator mittels gewichtetem Mittelwert berechnet. Aufgrund der identischen Berechnungsweise und der Normierung aller Euro NCAP-Testergebnisse auf das Referenzjahr 2020 konnten die für 2013 bis 2019 vorliegenden Zeitreihen der vier bausteinspezifischen SPI-Werte sowie des SPI-Gesamtwerts konsistent auf den Zeitraum bis 2023 erweitert werden.
Im Ergebnis setzen die im aktuellen Vorhaben erzeugten Indikatorwerte für die Jahre 2020 bis 2023 die - im Vorgängerprojekt ermittelten - steigenden Trends fort. In allen Jahren erzielt Baustein 2 (Schutz von Kindern im Fahrzeug) die beste und Baustein 4 (Assistenzsysteme) die niedrigste Bewertung, verzeichnet dafür aber im Zeitverlauf die stärksten Zuwächse. Aufgrund der Normierung der Testergebnisse auf das Referenzjahr 2020 manifestiert sich darin ein realer Zuwachs an Fahrzeugsicherheit in der Pkw-Flotte.
Gliedert man die Indikatoren nach Pkw-Segment, so nehmen SUV’s und Geländewagen fast durchgängig die vorderen Plätze ein, wobei es sich bei diesen beiden Segmenten um diejenigen mit dem geringsten Anteil an „Altfahrzeugen“ (Erstzulassung vor 2009) handelt. Die größte Dynamik hinsichtlich der zeitlichen Entwicklung der SPI‘s findet sich bei Fahrzeugen der Oberklasse.
Im Rahmen der Unfallanalyse wurden log-lineare Regressionsmodelle gerechnet, um den Einfluss der vier SPI auf die jeweils entsprechenden Unfallmerkmale (verunglückte Pkw-Insassen, Fußgänger und Radfahrer, unfallbeteiligte Pkw) zu ermitteln. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen dem SPI-Gesamtwert und den resultierenden monetären volkswirtschaftlichen Unfallkosten analysiert. Die entsprechenden Auswertungen zeigten in allen Fällen, dass ein höherer Wert des Safety Performance Indikators mit einer geringeren Zahl an verunglückten Personen bzw. unfallbeteiligten Pkw einhergeht. Zu berücksichtigen ist, dass dieser positive Sicherheitsbeitrag des jeweiligen SPI zwar überwiegend, aber nicht in allen Fällen statistisch signifikant ist.
Ergänzend zu dem im Vorgängerprojekt entwickelten nationalen SPI zur Fahrzeugsicherheit wurde im aktuellen Forschungsvorhaben erstmals auch der in den EU-Projekten „Baseline“ bzw. „Trendline“ vorgeschlagene Key Performance Indicator (KPI) zur Fahrzeugsicherheit auf Basis der Euro NCAP- und ZFZR-Daten berechnet und ausgewiesen. Dieser basiert auf dem Anteil an Neufahrzeugen (Pkw), bei denen das entsprechende Modell im Euro NCAP-Test 5 oder mindestens 4 Sterne (2 Varianten) erreicht hat. Im Jahr 2026 ist eine grundlegende Revision des Euro NCAP-Testprogramms geplant. Es wird empfohlen, frühzeitig zu untersuchen, wie die SPI-Zeitreihe konsistent weitergeführt werden kann.
Unfallgeschehen auf Landstraßen 2024 - Eine Auswertung der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik
(2026)
Im vorliegenden Bericht wird das Unfallgeschehen auf Landstraßen auf Basis der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik analysiert. Neben der zeitlichen Entwicklung seit 2010 werden für das Jahr 2024 die Unfallstruktur und für die verschiedenen Verkehrsbeteiligungsarten dominierende Unfallkonstellationen aufgezeigt. 2024 ereigneten sich auf Landstraßen 68.912 Unfälle mit Personenschaden. Dabei wurden 96.493 Personen verletzt und 1.571 getötet. Mit 23 Getöteten je 1.000 Unfälle mit Personenschaden war die Unfallschwere mehr als doppelt so hoch wie die durchschnittliche Unfallschwere auf allen Straßenklassen (10 Getötete je 1.000 Unfälle mit Personenschaden). Seit dem Jahr 2010 ist die Anzahl der Landstraßenunfälle mit Personenschaden um 6 % zurückgegangen, die der Getöteten bei diesen Unfällen um 29 %. Der mit Abstand größte Anteil Getöteter entfiel mit 845 Personen auf Nutzende von Pkw. An zweiter Stelle folgten Nutzende von Krafträdern mit amtlichem Kennzeichen (Krad maK) mit 383 Getöteten. Nutzende von Krad maK und Gehende werden – gemessen an ihrem geringen Beteiligungsanteil – überdurchschnittlich häufig bei Unfällen auf Landstraßen getötet.
Pkw
Die für das Unfallgeschehen auf Landstraßen bedeutendste Gruppe der Pkw-Unfälle wird geprägt durch einen hohen Anteil von sogenannten Fahrunfällen, die durch einen Kontrollverlust über das Fahrzeug ausgelöst werden, ohne dass andere Verkehrsteilnehmende dazu beigetragen haben. Fahrunfälle geschehen oft in Kombination mit Abkommen von der Fahrbahn. Sie sind besonders häufig auf eine nicht angepasste Geschwindigkeit (64 % dieser Unfälle) bzw. Alkoholeinfluss (16 %) zurückzuführen. Mehr als jeder dritte dieser Unfälle wurde von 18-24-Jährigen verursacht.
Krafträder mit amtlichem Kennzeichen
Bei den 8.511 Unfällen mit Personenschaden mit Hauptverursachenden auf Krad maK handelt es sich ebenfalls überwiegend um Fahrunfälle mit Abkommen von der Fahrbahn. Bei dieser Unfallkonstellation wurden 1.714 Personen getötet oder schwer verletzt. Eine nicht angepasste Geschwindigkeit war in 71 % der Unfälle ursächlich. Sie ereigneten sich überwiegend in Kurven, auf trockener Fahrbahn und am Tag. Krad maK weisen auf Landstraßen den höchsten Anteil an Alleinunfällen auf. Dabei ist seit 2010 die Anzahl der Alleinunfälle von Krad maK auf Landstraßen stark angestiegen, während die Anzahl der Unfälle mit mehreren Beteiligten im gleichen Zeitraum nur leicht zunahm. Ein weiterer Schwerpunkt sind Unfälle im Längsverkehr mit Kollisionen mit Gegenverkehr, die zwar nicht so häufig vorkommen, jedoch durch eine überdurchschnittliche Unfallschwere auffallen.
Güterkraftfahrzeuge
Unfälle mit Güterkraftfahrzeugen (Gkfz) sind vergleichsweise selten Alleinunfälle. Sie finden häufig am Tag und unter der Woche statt. Darüber hinaus sind Fahrende von 18 bis 24 Jahren unterdurchschnittlich häufig vertreten. Im Vergleich zu den anderen Verkehrsbeteiligungsarten sind „Alkohol“ und „Geschwindigkeit“ seltener Ursachen des Unfalls – „Geschwindigkeit“ ist jedoch auch hier die häufigste Unfallursache. Bei von Gkfz verursachten Unfällen treten Unfälle im Längsverkehr, bei denen es zu einem Zusammenstoß mit einem entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeug kommt, am häufigsten auf. Ursachen sind hier oft falsche Straßenbenutzung bzw. ein zu geringer Sicherheitsabstand.
Fahrräder
Unfälle mit Fahrrädern ereignen sich überwiegend in den Sommermonaten sowie sonntags. Senioren ab 65 Jahren stellen die größte Gruppe der Hauptverursachenden. Fast die Hälfte der Fahrradunfälle mit hauptverursachenden Radfahrenden sind Fahrunfälle. Wenn eine Art des Zusammenstoßes angegeben ist, geschieht dieser dabei meistens beim Abkommen nach rechts oder links. Dabei spielen eine nicht angepasste Geschwindigkeit, Kurven und Gefällestrecken eine große Rolle. Die höchste Unfallschwere bei Fahrradunfällen auf Landstraßen verzeichnen Unfälle beim Abbiegen und Einbiegen/Kreuzen. Das Nichtbeachten von die Vorfahrt regelnden Verkehrszeichen wird dabei am häufigsten als Unfallursache genannt. Während diese Aussagen für alle Fahrräder gelten, unterscheidet sich das Unfallgeschehen von Pedelecs in einigen wenigen Punkten von dem konventioneller Fahrräder. Dies betrifft hauptsächlich die Unfallschwere, die bei Pedelecs deutlich höher ist, das Alter und Geschlecht der Beteiligten, sowie den Anteil der Alleinunfälle. Dieser ist bei Pedelecs höher als bei konventionellen Fahrrädern. Hauptverursachende und weitere Beteiligte auf Pedelecs weisen zudem einen stärkeren Schwerpunkt bei den höheren Altersklassen auf. Gleichzeitig ist der Anteil männlicher Beteiligter bei Pedelecs geringer als bei konventionellen Fahrrädern.
Fußverkehr
Fußverkehrsunfälle haben auf Landstraßen eine eher untergeordnete Bedeutung, ihre Folgen sind jedoch besonders schwer (335 schwere Personenschäden je 1.000 Unfälle). Insgesamt wurden 89 Personen bei Fußverkehrsunfällen auf Landstraßen getötet – alle waren Gehende. Diese Unfälle ereignen sich vergleichsweise häufig bei Dunkelheit und haben hier darüber hinaus erheblich schwerere Folgen als bei Tageslicht. Es handelt sich typischerweise um Überschreiten-Unfälle mit einem Zusammenstoß zwischen einem Fahrzeug und querendem Fußverkehr.
Insgesamt hat sich die Straßenverkehrssicherheit auf Landstraßen zwischen 2010 und 2024 deutlich verbessert. Dennoch bleiben Landstraßen – auch aufgrund der dort herrschenden Unfallschwere – ein Schwerpunkt für die Verkehrssicherheitsarbeit.
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem artenschutzrechtlich gebotene Um- oder Nachrüstungen von Beleuchtungsanlagen lichttechnisch bewertet werden können. Für die Verfahrensentwicklung wurden die technischen Möglichkeiten für Um- und Nachrüstungen zusammengetragen und die Anforderungen an das Verfahren definiert. Hierfür wurden Abweichungen zwischen Simulation und Messung und deren Einflussparameter untersucht. Es folgten Untersuchungen zum Einfluss von Nachrüstungsmaßnahmen auf lichttechnische Parameter, die Entwicklung und Evaluierung eines Winkelmessers zur einfachen Überprüfung von Streulicht sowie aufwärts gerichtetem Licht, die Entwicklung eines Tools zur Berechnung des G-Index sowie die Entwicklung eines Tools zur Bewertung der Energieeffizienz. Auf Grundlage der Arbeiten wurde ein vereinfachtes Berechnungs- und Messverfahren zur Beurteilung der Beleuchtungsqualität bei artenschutzrechtlich vorgenommener Um- oder Nachrüstung von Straßenbeleuchtungsanlagen entwickelt. Dieses mündete in einer konkreten Handlungsempfehlung für Kommunen, Planende sowie zuständige Fachbehörden.
Gesamtziel des Forschungsprojektes war es, die Gründe für die geringe FS100-Anwendung zu ermitteln und Lösungsvorschläge zu unterbreiten, wie die Nutzung der FS100-Technologie massiv verbessert werden kann. Gleichzeitig sollten offene Fragen zu den Prüfverfahren für Sole-Sprühmaschinen in der bestehenden europäischen Norm geklärt werden.
In allen im Rahmen einer Literaturauswertung betrachteten europäischen Ländern und den USA ist heute die Glättebekämpfung mit Salzlösungen (FS100) ein elementarer Bestandteil der Winterdienststrategie. Die FS100-Technologie wird in den einzelnen Ländern unterschiedlich eingesetzt: Es gibt Länder, die damit nur vorbeugend arbeiten und Länder, die auch während Niederschlägen Streueinsätze fahren. Auch die kurative Soleausbringung wird teilweise praktiziert.
Um den derzeitigen Stand der Anwendung der FS100-Technologie in Deutschland zu ermitteln, wurde eine Online-Umfrage bei Autobahn- und Straßenmeistereien durchgeführt. In allen Niederlassungen der Autobahn GmbH gibt es Autobahnmeistereien, die die FS100-Streuung praktizieren. Die Durchdringung der FS100-Technologie ist bei einzelnen Niederlassungen, wie z.B. Nordost, Nordbayern, Südbayern und Westfalen, bereits sehr hoch. Teilweise erreichte die FS100-Technologie im Winter 2020/21 mehr als 50 % der Winterdiensteinsätze.
Aus den erhaltenen Antworten geht hervor, dass lediglich 27 % der an der Umfrage teilnehmenden Straßenmeistereien die FS100-Technologie im Winter 2020/21 angewandt haben. Besonders hohe Verbreitung hat die FS100-Technologie bei den bayerischen Straßenmeistereien gefunden. Aus Niedersachsen, Rheinland-Pfalz, Saarland, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein wurde keine Anwendung der FS100-Technologie berichtet. Mehr als 80 % der Meistereien verwenden für die Feuchtsalztechnologien FS30 und FS100 NaCl-Sole. Im Winter 2020/21 verwendeten die Autobahnmeistereien im Durchschnitt 1.000 m3 Sole, davon 45 % für FS100. Die Straßenmeistereien verwendeten durchschnittlich 900 m3 Sole, davon aber lediglich 23 % für FS100.
90 % der Autobahnmeistereien verfügen über Winterdienstfahrzeuge, die FS100 ausbringen können. Bei den Straßenmeistereien sind es lediglich 25 %. Die Sole wird bei der FS100-Streuung mit den Fahrzeugen der Autobahnmeistereien überwiegend mit Sprühdüsen ausgebracht. Von den Fahrzeugen der Straßenmeistereien wird die Sole vor allem von Streutellern, gefolgt von Sprühdüsen und einer Kombination aus Beidem ausgebracht.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden 2 Sole-Sprühmaschinen einer Typprüfung nach der Norm DIN EN 15597 unterzogen. Die Erkenntnisse dieser Streumaschinenprüfungen wurden genutzt, um das derzeitige Verfahren zur Typprüfung von Streumaschinen zu bewerten und Modifizierungen zu empfehlen. Insbesondere sollten in der Norm bei der statischen Prüfung die Radwegestreuer berücksichtigt werden und bei der dynamischen Prüfung auch die Streubreite 8 m aufgenommen werden.
In der Klimakammer der Bundesanstalt für Straßenwesen durchgeführte Versuche bestätigen, dass keine kritische Absenkung der Griffigkeit durch das Auftragen hoher Sole-Sprühdichten und anschließender Abtrocknung der aufgetragenen Sole zu befürchten ist. Auch bei den Feldversuchen auf einer Autobahn mit der hohen Sole-Sprühdichte von 80 g/m2 konnte keine Verminderung der Fahrbahngriffigkeit festgestellt werden.
Die im Januar 2024 auf der A61 bei Temperaturen bis – 10 °C durchgeführten Feldversuche zeigten, dass durch an aufeinanderfolgenden Tagen wiederholte Solestreuungen eine Zunahme der Restsalzmenge erfolgt. Dieser Imprägniereffekt kann z.B. genutzt werden, um vor angekündigtem Eisregen Salzkapazitäten auf der Fahrbahn aufzubauen.
FS100 ist eine nachhaltige Technologie, insbesondere hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Umweltschutz und Personaleinsatz. Für ein Szenario mit 50 präventiven Streueinsätzen betragen die erzielbaren jährlichen Salzeinsparungen 65.000 t bei den Autobahnen und 74.000 t bei den Bundesstraßen. Neben der Verminderung der Salzbeschaffungskosten, des Energieverbrauches und der CO2-Emissionen in der Prozesskette Winterdienst hat die Salzeinsparung auch nicht quantifizierbare positive Effekte für die Umwelt. Die vorbeugenden FS100-Streueinsätze müssen nicht wie bei FS30 unmittelbar vor einer drohenden Glättebildung nachts durchgeführt werden, sondern können bereits am Vortag erfolgen. Dadurch entfällt für die Winterdienstmitarbeiter die besonders belastende Nachtarbeit; die Mitarbeiter stehen am Folgetag für andere Arbeiten, wie Gehölzpflege, zur Verfügung.
Für die breitere Anwendung der FS100-Technologie sind notwendig:
- Ausreichende Verfügbarkeit von Sole in der Meisterei,
- Ausstattung der Meisterei mit Streumaschinen die für die Soleausbringung geeignet sind,
- präzise Informationen über die Wetterlage und -entwicklung sowie zum Straßenzustand,
- und Vermittlung von Kenntnissen über die FS100-Technologie an alle involvierten Mitarbeiter durch umfassende Schulung.
Dazu wurde ein Wissensdokument mit dem Titel „Hinweise für die FS100-Streuung – Voraussetzungen, Anwendungsempfehlungen und Durchführung“ erstellt. Dies wurde durch entsprechende Schulungsunterlagen (Handout, PowerPoint-Vortrag) ergänzt.
Die Bundesfernstraßen und Landesstraßen in Deutschland werden von über 700 Autobahn- und Straßenmeistereien betreut, um die Verkehrssicherheit und Funktionsfähigkeit des Straßennetzes zu gewährleisten. Aufgrund der Altersstruktur der Meistereigehöfte gibt es heutzutage wie auch zukünftig einen hohen Bedarf an Modernisierungen bei den Bestandbauten und Neubauten bei Meistereigehöften. Bei diesen Maßnahmen wird sich an der aktuell geltenden Richtlinie für die Anlage von Meistereien (RAM) aus dem Jahr 2014 orientiert. Die Richtlinie für die Anlage von Meistereien gibt Planungs- und Gestaltungsgrundsätze für den Neubau von Autobahn- und Straßenmeistereien. Diese Planungs- und Gestaltungsgrundsätze ergeben sich im Wesentlichen aus den Anforderungen des Leistungsheftes für den Straßenbetrieb, die in Abhängigkeit des zu betreuenden Streckennetzes die Ausstattung mit Personal sowie Fahrzeugen und Geräten beeinflussen. Die Grundsätze in der RAM geben nur das Rahmenwerk für die Planung vor, jede Meisterei ist bezogen auf die örtlichen Rahmenbedingungen (z.B. Platzverhältnisse, Umfeldbedingungen, Dimensionierung) individuell zu entwerfen. In der bestehenden Richtlinie sind jedoch keine konkreten Entscheidungsgrundlagen aus Nachhaltigkeitssicht enthalten. Gesamtziel des FE-Vorhabens war die Überarbeitung der aktuellen Richtlinie für die Anlage von Meistereien. Ziel ist es, die Planung, den Bau sowie den Gebäudebetrieb unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeitsaspekte durchführen zu können und somit die Projekte ganzheitlich zu planen und umzusetzen. Diese überarbeitete Richtlinie beinhaltet neben der baulichen und betrieblichen Ausgestaltung der Meisterei auch Vorgaben für die Fuhrpark- und IT-Infrastruktur. Innerhalb des Forschungsprojektes wurde eine Literaturanalyse, Besichtigungen in Straßen- und Autobahnmeistereien in ganz Deutschland durchgeführt und Benchmarks für Energie, Wasser und Betriebskosten erarbeitet. Es wurden unter Nachhaltigkeitsaspekten Planungsgrundlagen für bauliche Anlagen, d.h. für Verwaltungsräume, Fahrzeugabstellbereiche, Fahrzeugwaschbereiche, Werkstätten, Lager und Streustofflagerstätten sowie für die sonstigen Anlagen wie Betriebsfläche, Tankanlagen, Parkplätze und Sicherheitseinrichtungen zusammengestellt. Zusätzlich wurde der Fuhrpark für den Straßenbetriebsdienst von Meistereien analysiert und Vorgaben für die bauliche Infrastruktur zur Umrüstung auf alternative Antriebstechnologien aufgeführt. Die IT-Infrastruktur entspricht bei Straßen und Autobahnmeistereien einer kritischen Infrastruktur und ist aus diesem Grund besonders zu schützen. Bauliche Maßnahmen, welche bei der IT-Infrastruktur eingehalten werden müssen, wurden ausführlich dargestellt.
Die Ergebnisse sind im Entwurf der aktualisierten „Richtline für Anlage von Meistereien“ dokumentiert.
Die vorliegende Untersuchung thematisiert die Entwicklung eines Safety Performance Indicators (SPI) zur Bewertung der Straßeninfrastruktur. Dieser SPI, auch Infrastruktursicherheitsverbesserungspotenzial (kurz: ISVP) genannt, soll dem Monitoring der Verkehrssicherheit dienen und Veränderungen der sicherheitsrelevanten Teile der Straßeninfrastruktur bewerten. Im Gegensatz zur zukünftig vorgesehenen proaktiven Netzbewertung gemäß ESN (Netzanalyse) erfolgt das Monitoring mittels SPI auf einer größeren Flughöhe, bei der es nicht um die Identifizierung einzelner lokaler Defizite, sondern um die Bewertung der Entwicklung der Infrastruktur einer Region geht.
Ausgangspunkt des Projektes war die Identifizierung und Priorisierung sicherheitsrelevanter Merkmale basierend auf dem derzeit in der Erarbeitung befindlichen HVS (Handbuch für die Bewertung der Sicherheit von Straßenverkehrsanlagen) sowie dem weiteren Stand der Forschung. Darauf aufbauend wurden Anwärtermerkmale für die Ableitung eines SPI definiert und in einer Datenbank dokumentiert. Anhand verschiedener Kriterien wie u. a. Sicherheitsrelevanz, Datenverfügbarkeit und Erhebungsaufwand wurden aus den Anwärtermerkmalen ein reduziertes Set an Teilindikatoren für eine SPI-Bewertung abgeleitet.
Ursprünglich war eine Bewertung von Außerortsstraßen aufbauend auf den vorhandenen Infrastrukturdaten in den entsprechenden Datenbanken von Bund und Ländern geplant. Im Laufe der Projektbearbeitung zeigte sich aber, dass aufgrund eingeschränkter Datenverfügbarkeit und Datenqualität diese Vorgehensweise – zumindest derzeit – nicht praktikabel ist. Es wurde daher ein pragmatischer Ansatz zur Bewertung aller Ortslagen und Straßenklassen auf Basis von Befahrungen entwickelt. Parallel dazu wurde ein nochmals vereinfachtes Erhebungskonzept basierend auf der Auswertung von Luftbildern aufgestellt. Für die Erhebung ist eine geschichtete Stichprobe für unterschiedliche räumliche Cluster vorgesehen.
Die Erhebung und Bewertung erfolgt räumlich differenziert nach Bundesautobahnen, dem außerörtlichen Bereich der Landstraßen sowie dem Hauptverkehrsstraßennetz im innerörtlichen Bereich (jeweils differenziert nach freier Strecke und verschiedenen Knotenpunkttypen). Die Bewertung basiert auf der Prüfung, ob ein Teilindikator bzw. ein Sicherheitsdefizit in entsprechender Ausprägung vorkommt. Die Bewertung der Teilindikatoren erfolgt über ein Maluspunktesystem, aus dem dann der finale ISVP bzw. SPIInfrastruktur abgeleitet wird. Für eine netzweite Betrachtung werden die räumlichen Einheiten entsprechend aggregiert.
Im Ergebnis steht ein Konzept für die Erhebung des ISVP/SPIInfrastruktur, welches u. a. Aspekte der Qualitätssicherung und Netzeinteilung sowie Anforderungen an die Stichprobenauswahl und den Stichprobenumfang, aber auch das Erhebungspersonal enthält. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde die Umsetzbarkeit des vereinfachten Erhebungskonzeptes für die Luftbildauswertung nachgewiesen. Die Dokumentation dieser Machbarkeitsstudie dient gleichzeitig als Leitfaden für die erste praktische Anwendung.
Aktuelle Untersuchungen des Deutschen Wetterdienstes haben ergeben, dass eine Zunahme von Starkregenereignissen in Mitteleuropa zu erwarten sind. Diese geänderten Niederschlagsverhältnisse können lokal zu einer Erhöhung des Gefährdungspotenzials von Überflutungen durch Starkregenereignisse führen und somit auch Verkehr und Verkehrsinfrastruktur maßgeblich beeinträchtigen. Zur Gefährdungsabschätzung und -bewertung von potenziellen Überflutungen im Bereich des Bundesfernstraßennetzes infolge von lokalen Starkregenereignissen wurde exemplarisch für Nordrhein-Westfalen (NRW) eine neue Methodik für eine solche Blue-Spot-Analyse entwickelt und in Form einer Toolbox in einem Geoinformationssystem (GIS) zusammengefasst. Der Begriff „Blue Spot“ wurde vom dänischen Straßeninstitut (DRI) und schwedischen Straßen- und Verkehrsforschungsinstitut (VTI) geprägt und bezeichnet Straßenabschnitte mit einer hohen potenziellen Gefährdung durch Überflutungen infolge von Starkregen und deren Auswirkungen auf das Verkehrsnetz. In dieser Studie wird die Blue-Spot-Analyse um hydrologische und hydraulische Faktoren erweitert. Dadurch wird unter Berücksichtigung der limitierten Wasserverfügbarkeit und den Strömungswegen eine detaillierte Betrachtung ermöglicht und bietet die Möglichkeit einer ausführlichen Gefährdungs- und Risikoanalyse im Hinblick auf Überflutungstiefen und Fließgeschwindigkeiten sowie auf die Betroffenheit und Relevanz der Verkehrsinfrastruktur. Die Zielsetzung dieses Projekts war die Entwicklung einer GIS-Toolbox, anhand derer die Verarbeitung und Prozessierung der Eingangsdaten bis hin zur Modellierung und anschließender Risikoanalyse weitestgehend automatisiert durchgeführt werden kann und somit auch auf weitere Regionen anwendbar ist. Der erste Schritt, die hydrologische Modellierung, befasst sich mit der Berechnung der Abflussbeiwerte von Niederschlagsszenarien unter Berücksichtigung von Landnutzung, Relief und Boden. Darauf folgt die hydraulische Modellierung mit einem rasterbasierten 2-D Modell, welches eine detaillierte Analyse des Geländemodells inklusive Brücken und Durchlässen sowie Verdolungen voraussetzt. Dabei stehen vor allem Automatismen zur Analyse, Identifikation und Erhaltung von abflussrelevanten Strukturen und Verbindungen im Vordergrund, um trotz Aggregierung der Daten qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erlangen. Die Risikobewertung untersucht die Ergebnisse der hydraulischen Modellierung und bewertet das Risiko der Bundesfernstraßen auf Grundlage der Gefährdungsintensität, Betroffenheit sowie Relevanz. Die Ergebnisse der Pilotregion NRW wurden anhand von dokumentierten Ereignissen in der Vergangenheit validiert und zeigen eine gute Übereinstimmung.
Die Belastung, die durch den Schwerverkehr in den Straßenoberbau eingebracht wird, ist ein entscheidender Faktor für die Beanspruchung der Straße und somit ebenfalls für eine zielgerichtete Dimensionierung des Oberbaus. Das Achslastkollektiv des Schwerverkehrs spielt hierfür eine zentrale Rolle. Die Messung der Achslasten sind jedoch mit großem Aufwand verbunden und liegen zumeist nur für das Autobahnnetz vor. Für das nachgeordnete Netz können aktuell nur Faktoren herangezogen werden, die eine rechnerische Anpassung ermöglichen. Das Ziel des Projekts war es für das kommunale Streckennetz Erhebungen zur Ermittlung des Achslastkollektivs durchzuführen. Hierfür wurde mittels temporär installierter Bridge-WIM Systeme deutschlandweit an 15 verschiedenen Standorten für den Zeitraum von jeweils einer Woche das Achslastkollektiv ermittelt. Die Messung fand mittels Sensoren statt, die unterhalb der Straße installiert wurden. Um dies zu realisieren wurden Brückenbauwerke benötigt. Die passende Standortauswahl stellte hierbei eine Herausforderung dar, da zahlreiche Bedingungen eingehalten werden mussten. Von zentraler Bedeutung war es, dass der Verkehr über das Brückenbauwerk frei abfließen konnte und nicht mit maßgeblichen Geschwindigkeitsveränderungen (insb. Bremsvorgängen) auf der Brücke zu rechnen war. Gleichzeitig musste aus verkehrlicher Sicht das Brückenbauwerk uneingeschränkt für den Schwerverkehr freigegeben sein. Es hat sich herausgestellt, dass besonders im innerstädtischen Bereich die Anforderungen häufig nicht erfüllt werden konnten, da bei Nichterfüllung eines Kriteriums eine Brücke zumeist keinen geeigneten Kandidaten dargestellt hat. Es konnten nur zwei Standorte im innerstädtischen Bereich erhoben werden. Die weiteren Messstandorte lagen außerorts mit unterschiedlichen Verbindungsfunktionen zum kommunalen Netz. Neben der Installation des Bridge-WIM Systems fanden an ausgewählten Standorten zusätzliche Erhebungen mit Seitenradargeräten und einer Kamera statt. Insgesamt hat es sich gezeigt, dass durch das System das Achslastkollektiv im nachgeordneten Netz erhoben werden kann. Hierbei sind jedoch die Restriktionen des Systems zu beachten. Dies hat zu deutlichen Einschränkungen bei der Standortauswahl geführt, so dass vom klassischen Verständnis des kommunalen Straßennetzes auf das nachgeordnete Netz (teilweise) ausgewichen werden musste. Das Achslastkollektiv konnte für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen nach TLS 2012 bestimmt werden. Es hat sich gezeigt, dass diese hohe Auflösung der Fahrzeugtypen notwendig ist, da innerhalb der Fahrzeugklassen große Abweichungen vorhanden sind. Es fand ein Abgleich mit vorhandenen Achslastkollektiven statt. Zentral fanden hier die Ergebnisse des AP EDS-1 Anwendung. Es hat sich herausgestellt, dass auch durch die temporären Messungen ohne Eingriff auf der Fahrbahn das Achslastkollektiv erhoben werden kann und nun detaillierte Informationen über das Achslastkollektiv im nachgeordneten Netz zur Verfügung stehen, die für die Dimensionierung des Oberbaus herangezogen werden können. Es ist jedoch zu sagen, dass das kommunale Netz nicht wie beabsichtigt abgebildet werden konnte. Von zentraler Bedeutung ist jedoch die Zusammensetzung des Schwerverkehrs. Daher bietet es sich an, an einem möglichen Standort die Verkehrszusammensetzung vorab zu erheben. Dies sollte aktuell mit Kameratechnik geschehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch Seitenradargeräte grundsätzlich in der Lage sind die genauen Silhouetten der Fahrzeugtypen zu erfassen. Durch die gezielte Zusammenarbeit mit den Herstellern können diese noch weiter optimiert werden. Bei bekannter Verkehrszusammensetzung kann durch die Überlagerung mit dem bestimmten Achslastkollektiv eine Verfeinerung der Bemessung des Oberbaues im Vergleich zu dem bestehenden Regelwerk erzielt werden. Es bietet sich daher an, die bestehenden Regelwerke um die gesammelten Informationen zu ergänzen, um eine weitere Handlungsoption zu zeigen. Aufgrund der sehr aufwendigen Erhebungen konnten insgesamt 15 Standorte für alle Straßenkategorien bzw. Verbindungsfunktionen ermittelt werden. So konnten für den nahräumigen Bereich lediglich drei Messungen durchgeführt werden. Um diese Informationen noch weiter zu quantifizieren, bietet sich die Durchführung weiterer Messungen an.
Das Sicherheitsaudit wird seit der Veröffentlichung der Empfehlungen für das Sicherheitsaudit von Straßen (ESAS) im Jahr 2002 für Um- und Ausbau-, Erweiterungs- und Neubaumaßnahmen von Straßen angewendet (Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) 2002). Im Jahr 2019 wurden die ESAS durch die Richtlinien für das Sicherheitsaudit von Straßen (RSAS) ersetzt (FGSV 2019).
Ausgelöst durch die Veröffentlichung der RSAS wurde zudem das Merkblatt zur Ausbildung und Zertifizierung für das Sicherheitsaudit von Straßen (MAZS) im Jahr 2022 neu veröffentlicht. Darin sind insbesondere die neuen Inhalte zu Sicherheitsaudits im Bestand grundlegend eingeführt. Hinzu kommen weitere inhaltliche Änderungen sowie Überarbeitungen und Neuerscheinungen von relevanten Regelwerken und Vorschriften.
Im Jahr 2010 wurde aufbauend auf dem damals aktuellen MAZS eine Beispielsammlung für Planende und Auditierende veröffentlicht. Diese Beispielsammlung ist vor dem Hintergrund der beschriebenen Entwicklungen mittlerweile veraltet.
Weiterhin haben sich die Lehr- und Lernmethoden und technischen Möglichkeiten in den letzten Jahren und nicht zuletzt auch durch die COVID 19-Pandemie verändert bzw. weiterentwickelt.
Das Forschungsprojekt hatte daher das Ziel, die Beispielsammlung an Schulungsunterlagen und deren Vermittlung auf den neusten Stand der Forschung sowie auf den aktuellen Stand der Vorgaben nach MAZS zu bringen. Zudem wurde eruiert, welche neuen Lehr- und Lernmethoden und technischen Möglichkeiten sich für den Einsatz in der Sicherheitsauditausbildung eignen.
Durch Abgleich der Beispielunterlagen mit den Vorgaben des neuen MAZS 2022 und Prüfung der Aktualität sicherheitsrelevanter Aspekte aus neuen und aktualisierten Regelwerken, aktuellen Forschungsberichten, Leitfäden und Musterlösungen der Bundesländer und der Straßenverkehrs-Ordnung wurden aktualisierte Beispielunterlagen für Ausbildungsstellen für Sicherheitsauditierende, Interessierte im Bereich Verkehrssicherheit und Planende in Ingenieurbüros, Kommunen und Straßenbauverwaltungen entworfen. Diese werden allen Interessierten nach der Veröffentlichung zum Download zur Verfügung stehen.
Befragungen von bereits zertifizierten Sicherheitsauditierenden und Ausbildungsstellen sowie Evaluationen von Fortbildungen dienten dazu, Empfehlungen zur zukünftigen Durchführung von Sicherheitsauditschulungen abzuleiten. Im Sommer 2022 wurden im Rahmen des Forschungsprojekts zwei Fortbildungen mit Teilnehmenden aus Ingenieurbüros, Kommunen und Straßenbauverwaltungen durchführt, in welchen verschiedene zeitgemäße Vermittlungsmethoden der Schulungsinhalte in Online- und Präsenzvarianten getestet und evaluiert wurden.
Wesentliche Erkenntnisse aus den Befragungen waren die bereits hohe Qualität der Ausbildung bzw. Dozierenden, eine Bedarfsorientierung im Hinblick auf die gelehrten Inhalte und auch im Bereich der organisatorischen Aspekte eine gute Bewertung der bisher umgesetzten Zeitansätze. Die Evaluation der Pilotschulungen zeigt in der Summe ein gewisses Potenzial für eine vermehrte Nutzung digitaler Medien und Techniken in der Ausbildung auf. Ebenfalls ist ein Potenzial für einen gewissen Anteil an Selbstlernphasen bzw. flexiblerem Lernen zu erkennen. Im Rahmen der Evaluation wurden insbesondere aufmerksamkeitswirksame Methoden, Material zum Nachlesen und ggf. Vertiefen sowie erklärende Videos sowohl von Inhalten als auch zum Perspektivwechsel zwischen Verkehrsteilnehmenden als positiv bewertet. Die Evaluation zeigt zudem, dass Online-Veranstaltungen eine dezidierte und i. d. R. zunächst aufwändigere Vorbereitung benötigen, ein Technik-Check und das Mitteilen und Prüfen der technischen Voraussetzungen bei den Teilnehmenden erforderlich ist, dem Zeitmanagement eine hohe Beachtung zu schenken ist und es klar ausformulierter und kommunizierter Aufgabenstellungen bedarf.
Die COVID19-Pandemie hat gezeigt, dass eine Sicherheitsauditausbildung inkl. Prüfung grundsätzlich auch komplett als Online-Format umgesetzt werden kann. Es überwiegen vor dem Hintergrund der Projekterkenntnisse aus Sicht des Projektkonsortiums, des begleitenden Betreuerkreises und der befragten Ausbildungsstellen grundsätzlich die Vorteile einer Durchführung der Sicherheitsauditausbildung in Präsenz. Dies betrifft insbesondere die Durchführung von Übungen und Ortsbesichtigungen und die Besprechung der Hausübung. Durch die Durchführung der Schulung in Präsenz kann den besonders relevanten Aspekten des intensiven Austausches der Schulungsteilnehmenden untereinander und mit den Dozierenden (sowohl auf fachlicher als auch persönlicher Ebene) und der regeren Diskussion untereinander Rechnung getragen werden.
Ein weiterer Aspekt ist die vielfach erwähnte Vereinbarkeit der Sicherheitsauditausbildung mit Familie und Beruf. Um diesem Aspekt Rechnung zu tragen, ist es grundsätzlich möglich, Teile der Ausbildung in Form von Online-Schulungstagen anzubieten.
Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) verfolgte das Forschungsprojekt CDE.BStB das Ziel der Entwicklung eines spezifischen Konzepts einer bundeseinheitlichen, interorganisationalen CDE (Bundes CDE). Das Forschungsprojekt unterteilte sich in 7 Arbeitspakete, die auf der Grundlage einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Baumanagement, Digitales Bauen und Robotik im Bauwesen (ICoM) und dem Institut für Straßenwesen (ISAC) bearbeitet wurden.
Verschiedene Normen und Richtlinien, wie die britische Publicly Available Specification (PAS) 1192-2 oder die DIN EN ISO 19650 legen die Grundlage für die Bundes CDE. Die gemeinsame Datenumgebung (CDE) stellt einen zentralen Raum zum Organisieren, Verwalten, Auswerten und Teilen von Informationen dar. Im Sinne einer Single-Source-of-Truth (SSOT) bildet die durchgängige Nutzung der CDE die Grundlage für das modellbasierte Informationsmanagement im Projekt. In Anlehnung an den BIM Masterplan Bundesfernstraßen ergeben sich im Zusammenhang mit dem Einsatz der Bundes CDE die folgenden strategischen Ziele: (i) einheitliches Datenmanagement einführen, (ii) Wirtschaftlichkeit erhöhen, (iii) Kommunikation verbessern, (iv) BIM Anwendung standardisieren, (v) Nachhaltigkeit optimieren. Die meisten Straßenbauverwaltungen setzen derzeit eine CDE in ersten Pilotprojekten ein. Nur eine Landesstraßenbauverwaltung hat derzeit ein CDE landesweit im Einsatz. Im Zusammenhang mit der Marktanalyse zeichnet sich ein sehr heterogenes Feld von CDE-Anbietern ab, die Ihre Lösungen primär auf den Hochbau ausrichten. Der zentrale Anwendungskontext der Bundes CDE fokussiert sich auf den Informationsaustausch und die Kommunikation zwischen Bund und Ländern in der Planungs- und Bauphase von Straßenbauprojekten. Entsprechend liegt der Schwerpunkt der Bundes CDE auf den Abstimmungs- und Genehmigungsprozessen. Hierfür wurden die Anwendungsfälle (i) Linienbestimmung, (ii) Gesehen-Vermerk und (iii) Planfeststellung definiert. Die Bundes CDE soll primär die Zusammenarbeit zwischen dem Bund und den Ländern verbessern, die Transparenz erhöhen und eine Datenkonsistenz sicherstellen. Unabhängig vom zentralen Anwendungskontext im Rahmen der Planungs- und Bauphase, müssen Medienbrüche durch native Datenformate oder fehlende IT-Infrastruktur vermieden werden. Außerdem muss eine Übergabe der konsolidierten Daten und Informationen in den Betrieb möglich sein. Das Bundesverkehrsministerium kann als Eigentümer der Bundes CDE angesehen werden. Die Autobahn GmbH und das Fernstraßen-Bundesamt stellen mögliche Betreiber dar. Im Zusammenhang mit dem entwickelten Lastenheft ergeben sich funktionale und nicht funktionale Anforderungen an die Bundes CDE. Das Konzept der Bundes CDE integriert die verschiedenen Landessysteme, ohne diese zu verdrängen. Der Austausch zwischen Bund- und Ländersystemen erfolgt durch eine Synchronisierung der relevanten Daten. Hierfür soll die Bundes CDE über eine openCDE API Schnittstelle verfügen, die zur Anbindung der Landessysteme genutzt werden soll.
Im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsanalyse wurde anhand von Erfahrungswerten für CDE-Angebotspreise auf Landesebene ein Betriebskostenmittelwert von ca. 700 € pro Jahr und Nutzer identifiziert. Dabei ist jedoch zu erwähnen, dass eine unmittelbare Übertragbarkeit auf das Konzept der Bundes CDE nicht gewährleistet werden kann. Unter Einbezug der Kapitalwertmethode und der Personalkosten weist die Bundes CDE einen positiven monetären Nutzen auf, wenn pro Mitarbeiter jährlich zwischen 20 und 80 Stunden eingespart werden können. Die vorgenommene Kostenabschätzung zeigt, dass die Grenzwerte für die Einsparung von Personalkosten in einem allgemein erfüllbaren Bereich liegen. Zur technischen Umsetzung und den Betrieb der Bundes CDE sind verteilt auf die drei Akteure, BMDV, FBA und Landesstraßenbauverwaltungen bzw. die Autobahn GmbH folgende Handlungsempfehlungen gegeben: Ausschreibung, Rechtwirksamkeit elektronischer Bescheide, Definition von Workflows, Rollen- und Rechtekonzept, Schulungen der Mitarbeiter und Implementierung der openCDE API. Diese sind im Rahmen der Implementierung, Pilotierung und dem Betrieb umzusetzen. In Bezug auf den funktionalen Umfang wurden drei Varianten der Bundes CDE erarbeitet, wobei Variante I über die Mindestanforderungen und Variante III über jede im Lastenheft aufgeführte Anforderung verfügt. Im Zusammenhang mit möglichen Alternativen ist festzuhalten, dass eine gemeinsame Datenumgebung drei unterschiedliche Ausprägungsstufen haben kann. Dabei besitzt die modellbasierte Projektplattform die umfangreichste Ausprägungsstufe. Eine Entscheidung für oder gegen eine dieser Varianten ist unmittelbar mit Bedarf und Kosten verbunden. Eine grundlegende Wirtschaftlichkeit der Ausprägungsstufe modellbasierte Projektplattform im Anwendungskontext Bundes CDE wurde jedoch in diesem Projekt festgestellt.
Die Instandhaltung des Brückenbestandes stellt Straßenverwaltungsämter vor große Herausforderungen. Sie müssen den fortwährenden Betrieb dieser entscheidenden Infrastrukturkomponenten, trotz dauerhaft zunehmender Verkehrszahlen und gleichzeitiger altersbedingter Verschlechterung des Bauwerkszustands, sicherstellen. Hierbei ist die richtige Priorisierung der erforderlichen Erhaltungsmaßnahmen von wesentlicher Bedeutung. Die Grundlage dafür bieten verschieden Kenngrößen die eingeführt wurden, um den Bauwerkszustand quantitativ zu beschreiben. Diese wiederum können in sog. Key Performance Indikatoren (KPI) zusammengefasst werden, die eine kumulierte, ganzheitliche Bewertung der Bauwerke ermöglichen. Drei wesentliche, international annerkannte KPIs sind Zuverlässigkeit (Reliability), Verfügbarkeit (Availability) und Sicherheit (Safety).
Im Forschungsvorhaben wurden diverse Methoden der Zustandserfassung, wie zerstörungsfreie Prüfmethoden oder Monitoringmethoden recherchiert und anschließend systematisch analysiert. Es wurden verschiedene Kategorien von Bauwerksinformationen gebildet, mit dem Fokus darauf wie sie sich in die Bauwerksbewertung einbinden lassen. Basierend auf logischen kausalen Zusammenhängen, sowie einer Liste von 30 Fallbeispielen für Monitoringmaßnahmen bzw. Untersuchungen mittels zerstörungsfreier Prüfmethoden an Brücken aus Deutschland, wurde eine Verknüpfung zwischen den Methoden der Zustandserfassung und den Bauwerksinformationen erstellt. Darauf aufbauend, konnten in einem nächsten Schritt die verfügbaren Bauwerksinformationen in die Zustandsbewertung mit den drei hier untersuchten KPIs integriert werden. Bei der Zuverlässigkeit war dies komplexer als bei der Verkehrssicherheit, denn es musste zwischen der rechnerischen Tragfähigkeit und dem beobachteten Bauwerkszustand unterschieden werden, die dann wieder in eine Gesamtbewertung zusammengeführt wurden. Die Verfügbarkeit nimmt einen besonderen Stellenwert bei den KPIs für Brückenbauwerke ein. Sie ist nur gegeben, wenn sowohl Zuverlässigkeit als auch Verkehrssicherheit ein gewisses Maß erreichen. Somit kann es nicht unabhängig von der Zuverlässigkeit und Sicherheit betrachtet werden, sondern ist vielmehr ein Ergebnis dieser. Gerade dadurch ist es eines der wichtigsten KPIs, da die Bedeutung von Zuverlässigkeit und Sicherheit primär daher rührt, dass diese langfristig die Voraussetzung sind für eine Verfügbarkeit. Gleichzeitig sind wir für die Ermittlung der bevorstehenden Verfügbarkeit angewiesen auf Prognosen für die zukünftige Entwicklung von den anderen beiden KPIs. Deshalb lag ein wesentlicher Schwerpunkt im Forschungsprojekt auf der KI-gestützten Prognose von Zustandsindikatoren. Hierbei wurden verschiedene Ansätze untersucht, insbesondere was die Gruppierung der Bauwerke betrifft, die für eine Prognose als Grundlage herangezogen werden. Schließlich war es ein wichtiger Aspekt im Forschungsvorhaben die entwickelten Ansätze nicht nur theoretisch zu beschreiben, sondern auch die praktische Umsetzung zu bestätigen. Deshalb wurde parallel ein Software-Tool entwickelt, dass in der Lage ist die Bauwerksdaten aus SIB-Bauwerke einzulesen und die beschrieben Abläufe und Algorithmen umzusetzen. Hierfür wurden als Demonstratoren sechs Bauwerke, bei denen zusätzliche Bauwerksinformationen zur Verfügung stehen, ausgewählt und in der Software wurde die Einbindung der entsprechenden Informationen in die KPIs demonstriert. Das Ergebnis des Projektes ist somit ein Tool, mit dem sich die drei KPIs Zuverlässigkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit für ein Bauwerk mit heterogener Datenlage ermitteln lassen. Die Grundalge bilden stets die im SIB-Bauwerke vorhandenen Daten. Der Betreiber kann die unterschiedlichsten Methoden der Zustandserfassung systematisch kategorisieren nach der Art der Bauwerksinformation, die erhoben wird, und es in die Bewertung mit einfließen lassen. Die Software ermittelt auf der Basis komplexer, KI-gestützter Algorithmen Prognosen, die sich in Abschätzungen der zukünftigen Verfügbarkeit widerspiegeln. Diese Kennwerte können anschließend als eine essenzielle Entscheidungsgrundlage für Straßenverwaltungsämter bei der Aufstellung von Bauwerkserhaltungsstrategien sowie der Priorisierung von Investitionen bei begrenztem Budget dienen. Sie leisten somit einen wesentlichen Beitrag zu einem wissensbasierten, verantwortungsvollen Lebenszyklusmanagement beim Umgang mit dem Brückenbestand.
Die vorliegende Untersuchung thematisiert wie internationale Safety Review Tools (d. h. Instrumente zur Überprüfung der Straßenverkehrssicherheit) die Verkehrssicherheitsarbeit in Deutschland unterstützen könnten. In diesem Zusammenhang wurde eine umfangreiche Recherche zu internationalen Safety Review Tools durchgeführt und eine Datenbank mit den Ergebnissen angelegt. Darüber hinaus wurde das bestehende Sicherheitsmanagement (vorrangig der Straßeninfrastruktur) in Deutschland betrachtet, um den Bedarf zu konkretisieren und Transfermöglichkeiten für internationale Tools zu identifizieren.
Folgende Erkenntnisse lassen sich aus dem internationalen Review ableiten: Es lässt sich eine stärkere Digitalisierung von Verfahren des Sicherheitsmanagements im internationalen Kontext im Vergleich zu Deutschland feststellen. Diese betrifft die Umsetzung von Verfahren, die Erhebung und Auswertung von Daten, aber auch Online-Abbildungen von Regelwerksinhalten bzw. Know-how/Maßnahmendatenbanken. Etwas, was in Deutschland nur bedingt vorhanden ist, sind Übersichtstools, welche einen Überblick über verschiedene Verfahrensansätze geben und diese auch miteinander verknüpfen. Im internationalen Raum stehen verkehrsmittel- oder themenspezifische Tools noch stärker im Fokus. Ein deutlicher Unterschied ist, dass im Ausland häufiger kostenlose Tools zur Verfügung gestellt werden sowie die Zugänge seltener beschränkt sind. Da vor allem proaktive Tools international schon länger eine wichtige Rolle spielen, stehen auch mehr Maßnahmenwirksamkeiten (Crash Modification Factors) zur Verfügung.
Im Rahmen verschiedener Beteiligungsformate in der Projektarbeit wurde erkannt, dass bei vielen in der Verkehrssicherheit beschäftigten Personen ein Wissensdefizit über bereits vorhandene Tools in Deutschland vorliegt bzw. diese nicht oder nur wenig genutzt werden. Aus den Diskussionen wurde deutlich, dass ein direkter Transfer (ggf. mit einer deutschen Übersetzung) eines internationalen Safety Review Tools nach Deutschland nicht zielführend ist. Vielmehr konnte festgestellt werden, dass der Transfer einzelner Aspekte internationaler Tools deutlich zielführender scheint. Diese könnten entweder in bereits vorhandene nationale Tools integriert werden oder die Basis für eine Neuentwicklung geben.
Aufbauend auf diesem Wissen, wurden vier verschiedene thematische Schwerpunkte für eine (Weiter-)Entwicklung bestehender und neuer Tools in Deutschland aufgezeigt. Das sind die Entwicklung von Übersichtstools für die Verfahren des Sicherheitsmanagements der Straßeninfrastruktur (Stufe 1) sowie thematische/inhaltliche Grundlagen (Unfallanalyse, Risikofaktoren, Maßnahmen; Stufe 2) und Verbesserungsansätze für den Maßnahmenkatalog gegen Unfallhäufungen (MaKaU) sowie die weiterentwickelte ESN mit reaktiver und proaktiver Bewertung.
Smartphones sind aus dem modernen Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie dienen als Kommunikationsmittel, Informationsquelle und multifunktionales Werkzeug, das zahlreiche Bereiche des Lebens bereichert und vereinfacht. Auch im Verkehr haben Smartphones erheblich an Bedeutung gewonnen. Sie werden als Navigationshilfen, für Verkehrs-Apps oder zur Organisation von Mobilitätsdiensten wie Carsharing und Ridehailing genutzt. Gleichzeitig bergen sie jedoch erhebliche Risiken, insbesondere durch die Ablenkung, die bei ihrer Nutzung entstehen kann.
In dieser Studie wurde die Nutzung von Smartphones und anderen technischen Geräten bei Pkw-Fahrenden, Radfahrenden und Zufußgehenden mittels Vor-Ort-Beobachtungen systematisch erfasst. Die Datenerhebung fand von April bis September 2024 in 14 Erhebungsgemeinden in Deutschland statt. Die Beobachtungen wurden standortabhängig von Montag bis Freitag zwischen 7:00 und 18:00 Uhr sowie samstags für den Fuß- und Radverkehr zwischen 9:00 und 15:30 Uhr und im Pkw-Verkehr standortabhängig zwischen 9:00 und 16:00 Uhr durchgeführt. Zur Erfassung der Punktprävalenz kamen Tablets mit einer speziell entwickelten Eingabemaske zum Einsatz. Anschließend wurden die erhobenen Daten einer umfassenden Qualitätskontrolle unterzogen und auf Basis der MiD2017-Befragungsdaten gewichtet.
Die gewichteten Beobachtungsdaten umfassen 49.724 Zufußgehende, 46.953 Radfahrende und 79.678 Pkw-Fahrende. Im Rahmen der Studie wurden differenzierte Nutzungsarten von Smartphones und anderer technischer Geräte analysiert. Im Wesentlichen erfolgt eine Unterteilung der Nutzungsart in aktive Nutzung und potenzielle Nutzung sowie die Nutzungsbereitschaft. Die zentralen Befunde lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Die Prävalenz der aktiven Nutzung von Smartphones und anderen technischen Geräten unter Zufußgehenden lag zum Beobachtungszeitpunkt bei 7,8 %. Weitere 4,6 % nutzen ein Gerät potenziell und 4,1 % zeigten eine Bereitschaft zur Nutzung.
Unter den Radfahrenden lag die Prävalenz der aktiven Nutzung von Smartphones und anderen technischen Geräten bei 2,4 %. In 8,8 % der beobachteten Fälle wurde eine potenzielle Nutzung erfasst und 0,2 % zeigten eine Bereitschaft zur Nutzung.
Bei den Pkw-Fahrenden wurde eine Prävalenz der aktiven Nutzung von Smartphones und anderen technischen Geräten von 4,5 % dokumentiert. Weitere 3,9 % zeigten eine potenzielle Nutzung. Nutzungsbereitschaft wurde im Pkw-Verkehr nicht erhoben.
Die Daten zeigen also, dass im Fußverkehr etwa jede dreizehnte Person eine aktive Nutzung aufwies. Im Radverkehr wurde etwa jede vierzigste Person bei der aktiven Nutzung eines Smartphones oder anderen technischen Geräts beobachtet. Im Pkw-Verkehr war es etwas mehr als jede zwanzigste Person. Die Nutzung im Straßenverkehr variiert je nach Verkehrsbeteiligungsart, Tageszeit, Standort und demografischen Merkmalen.
Im Wochenverlauf wurde vor allem zu Beginn der Woche eine hohe aktive Nutzung beobachtet. Im Tagesverlauf zeigte sich, dass Pkw-Fahrende vormittags häufiger abgelenkt waren, während Radfahrende und Zufußgehende am Abend verstärkt Smartphones und andere technische Geräte nutzten.
Regionale Unterschiede waren ebenfalls deutlich: In Metropolen war die aktive Nutzung im Fußverkehr am höchsten, im Radverkehr in zentralen Städten ländlicher Gebiete, während Pkw-Fahrende besonders häufig im kleinstädtischen Raum ländlicher Regionen Smartphones oder andere technische Geräte verwendeten. Pkw-Fahrende zeigten die höchsten Nutzungsraten auf Autobahnen, Radfahrende im Mischverkehr und Zufußgehende an Querungsstellen mit Fahrbahnteiler.
Männer nutzten häufiger Smartphones oder andere technische Geräte als Frauen, besonders im Radverkehr. Jüngere Verkehrsteilnehmende (<25 Jahre) wiesen insgesamt die höchsten Nutzungsraten auf, während ältere Personen (>65 Jahre) seltener zu ihren Smartphones oder anderen technischen Geräten griffen.
Ein weiterer Befund, der sich über alle Arten der Verkehrsbeteiligung hinweg feststellen ließ, ist die verstärkte Nutzung von Smartphones und anderen technischen Gräten bei Verkehrsteilnehmenden, die alleine unterwegs waren. Ohne die Anwesenheit einer Begleitperson lagen die Nutzungsraten teils deutlich höher.
Der Vergleich mit der letzten Beobachtungsstudie zeigt: Im Fußverkehr stieg die aktive Nutzungsrate signifikant von 7,4 % (2022) auf 7,8 % (2024), besonders bei unter 25-Jährigen (+1,1 Prozentpunkte). Im Radverkehr sank die aktive Nutzung, mit einem signifikanten Abfall bei den unter 25-Jährigen (-1,1 Prozentpunkte) und einem Rückgang bei den über 65-Jährigen (-1,8 Prozentpunkte). Im Pkw-Verkehr sank die aktive Nutzung von 4,9 % auf 4,5 %, mit den stärksten Rückgängen bei unter 25-Jährigen (-2,8 Prozentpunkte) und innerorts (-1,5 Prozentpunkte).
Im Rahmen der Neugestaltung der GIDAS Unfalldatenbank, stellt sich die Frage, ob eine standardmäßige Aufnahme medizinischer Schnittbilder (CT und MRT-Aufnahmen, Röntgen und sonografische Aufnahmen) sinnvoll wäre, wie es in den Unfalldatenbanken anderer Länder (zum Beispiel in der CIREN Unfalldatenbank in den USA) gehandhabt wird. Aus den Schnittbildern, insbesondere aus Ganzkörper-CT Aufnahmen ließen sich potenziell einige Vorteile ziehen. So wäre etwa eine bessere Analyse der durch einen Unfall entstandenen Verletzungen ebenso möglich wie eine Verbesserung der Rekonstruktion eines Unfalls auf Grund verbesserter Modellierung des Insassen. Auch morphologische und anthropometrische Daten, die bislang nicht in GIDAS einfließen, ließen sich in größerem Stil erheben und – ab einer gewissen Anzahl an Datensätzen - statistisch auswerten, um etwa Rückschlüsse auf Vulnerabilitätsmerkmale zu ziehen oder in Zusammenhang mit physikalischen Unfallparametern neue Verletzungsmuster zu erkennen.
Im hier vorliegenden Projekt werden nun die Anwendungsmöglichkeiten einer Integration von medizinischen Bilddaten in GIDAS recherchiert und in Bezug auf ihren Nutzen zur Verletzungsanalyse und Unfallvermeidung konkret dargestellt. Hierbei wird sowohl darauf eingegangen, welche neuen Variablen auch ohne Vorhaltung der Daten möglich wären (etwa anthropometrische Variablen oder Lokalisationsvariablen zur Verletzungskodierung) als auch welche sich nur bei dauerhafter Datenvorhaltung zur späteren Rekonstruktion erheben ließen (z.B. Gurtverlauf und Lungenkontusionsausmaß). Zudem wird auf den Vorteil verschiedener Nutzergruppen eingegangen.
Diesen Nutzungsmöglichkeiten wird im zweiten Projektteil der konkrete technische, personelle und finanzielle Aufwand gegenübergestellt, der sowohl bei einer nur temporären Nutzung (etwa zur Extraktion neuer Datenbankvariablen) als auch bei langfristiger Speicherung der Bilddatensätze anfallen würde. Im Zuge dessen wird ein Vorschlag der Datenspeicherung auf einem Fileserver in Verbindung mit einem Webportal vorgeschlagen, über das der Zugriff auf Bilddaten und die eigentliche GIDAS SQL-Datenbank erfolgen kann. Auch eine Verwaltung unterschiedlicher Zugriffrechte, eine Sichtung der Datensätze, der Up- und Download sowie die Suche in der GIDAS Datenbank könnte über ein solches Portal erfolgen. Vor- und Nachteile einer Cloudlösung werden diskutiert.
Besonders eingegangen wird in diesem Rahmen auf die konkreten Schritte und Aufwände der Anonymisierung der CT und MRT-Datensätze mit verschiedenen Softwares sowie auf die zu beachtenden Datenschutz-Richtlinien. Anhand eines Beispieldatensatzes werden die Möglichkeiten unterschiedlicher Anonymisierungssoftwares aufgezeigt, die über das reine Anonymisieren der Metadaten hinausgehen und auch die Schwärzung der Bilddaten selbst beinhalten. Bezüglich des Datenschutzes werden die aktuellen Richtlinien dargestellt.
Im letzten Teil des Projekts werden konkret folgende drei Umsetzungsvarianten einer Bilddatenintegration in die nächste Stufe von GIDAS vorgeschlagen:
Variante A schlägt vor, die vorhandenen Bilddaten anzufordern und ausführlich auszuwerten, diese jedoch nicht dauerhaft zu speichern. Vorteile sind neben der Verbesserung der Dokumentation ein geringerer Aufwand für Datenschutz und Aufklärung sowie keine Kosten für langfristige Datenspeicherung und die damit verbundene Bereitstellung, Zugriffsbeschränkung und Anonymisierung der Daten. Haupt-Nachteil der Variante A ist jedoch, dass rückwirkend keine Kontrolle der erhobenen Variablen mehr möglich ist, und sich auch im Nachhinein keine neuen Fragestellungen verwirklichen lassen. Daher muss das erhebende Personal zum Zeitpunkt der Erhebung eine hohe Qualifikation im medizinischen und anthropometrischen Bereich sowie eventuell Programmierkenntnisse aufweisen. Skripte für eine automatische Datenerhebung müssten bereits zuvor entwickelt und getestet werden, um die Korrektheit der erhobenen Variablen zu gewährleisten. Eine Anpassung an individuelle Nutzerbedürfnisse ist nicht möglich.
Variante B sieht eine dauerhafte Vorhaltung der angeforderten Bilddatensätze für spätere Zwecke vor, beinhaltet aber keine oder nur eine geringe Anzahl zusätzlicher Auswertungen zum Erhebungszeitpunkt. Dadurch ist der Aufwand der Erhebung gering, da diese auf später verschoben wird – es wird weniger geschultes Personal bzgl. Medizin, Anthropometrie und IT benötigt als in den beiden anderen Varianten. Allerdings fallen Aufwand und Kosten für die Anonymisierungsschritte, die Datenspeicherung und Bereitstellung an. Vorteil ist der geringere Qualifikationsanspruch für das erhebende Personal sowie, dass alle Daten für eine spätere Auswertung zur Verfügung stehen. Dies macht die Variante kostengünstiger als die Varianten A und C. Der Nachteil liegt darin, dass zunächst kein zusätzlicher Nutzen für die GIDAS-Nutzer entsteht, da die Daten nur vorgehalten werden.
Variante C kombiniert die Teilansätze der Varianten A und B. Die Bilddaten werden angefordert, dauerhaft gespeichert und ausgewertet. In der Auswertung wird dabei ein Teildatensatz der Parameter aus Variante A erhoben und als neue Variablen in die neue Version der GIDAS SQL-Datenbank eingepflegt. Wie weit diese Basisauswertung gehen soll und ob sie etwa auch die Erstellung automatisierter Skripten beinhaltet, hängt vom vorhandenen Budget für geschultes Personal und den verfolgten Zielen ab. Jedoch können immer auch zu jedem späteren Zeitpunkt Variablen zu neu auftauchenden Fragestellungen an den gespeicherten Bilddaten erhoben und in GIDAS eingepflegt werden. Es wird explizit eine modulare Erhebung in Teilschritten empfohlen.
Die Vorteile sind zum einen die umfassende Dokumentation von Verletzungen und deren Lokalisation sowie extrahierte Variablen. Zum anderen können extrahierte Variablen zu einer Rekonstruktion der im Unfall erfolgten Verletzungen sowie – bei Auswertung einer großen Zahl von Datensätzen – zu einer statistischen Auswertung herangezogen werden. Nachteil sind im Vergleich zu Variante A höhere Kosten für Anonymisierung und den mit der Vorratsspeicherung zusammenhängenden Anforderungen und im Vergleich zu Variante C die höheren Kosten für geschultes Personal. Es handelt sich im die kostenintensivste der 3 Varianten.
Die Vorteile sind jedoch eine sehr gute Dokumentation von Verletzungen sowie medizinischen und anthropologisch bzw. morphologischen Parametern mit Potenzial, sich neu aufkommenden Forschungsfragen in der Zukunft zu widmen und Nutzern eigene Auswertungen zu ermöglichen. Dies bringt bei einer zu Grunde liegenden geschätzten Zahl von ca. 300 in Frage kommenden Bilddatensätzen im Jahr einen hohen Mehrwert für viele Nutzer.
Turbokreisverkehre sind eine spezielle Form von Kreisverkehren, die abschnittsweise mehrstreifig befahrbar sind und somit keine konzentrische Kreisfahrbahn besitzen. In Deutschland sind zum Zeitpunkt der Untersuchung mehr als 35 solcher Turbokreisverkehre in Betrieb. Die meisten davon sind in einigen Aspekten nicht konform mit der aktuellen Fassung des Arbeitspapiers Turbokreisverkehre, z.B. hinsichtlich der Markierungen oder Überquerungsmöglichkeiten für den nichtmotorisierten Verkehr. Außerdem ist eine große Vielfalt an baulichen und betrieblichen Ausprägungen zu verzeichnen.
Zur Untersuchung der Verkehrssicherheit wurden Unfallanalysen an 25 Turbokreisverkehren, die nur über Sperr- oder Leitlinien zur Trennung der Fahrstreifen verfügen, sowie Verhaltensanalysen, Konfliktanalysen, Befragungen sowie ein Expertenworkshop durchgeführt.
Im Ergebnis weisen die deutschen Turbokreisverkehre im Außerortsbereich verglichen mit signalisierten Knotenpunkten mit ähnlichen Kfz-Verkehrsmengen – ausgenommen Einmündungen mit Linksabbiegerschutz – eine geringere Unfallrate auf. Im Innerortsbereich lag die Unfallrate der Turbokreisverkehre im Mittel deutlich über der Unfallrate einstreifiger Kreisverkehre, die jedoch im Mittel eine deutlich geringere Kapazität aufweisen.
Etwa die Hälfte der untersuchten Unfälle geschah infolge von Konflikten zwischen einfahrenden Kfz und Kfz auf der Kreisfahrbahn. Diese Gruppe an Unfällen macht somit an Turbokreisverkehren einen größeren Anteil aus als an konventionellen Kreisverkehren. Dabei sind vor allem die Zufahrten des Typs 4 (zweistreifige Zufahrt, durchgehende zweistreifige Kreisfahrbahn) als unfallträchtig hervorzuheben. Die Verwendung von Zufahrten des Typs 4 wird daher nicht empfohlen.
Circa ein Viertel der untersuchten Unfälle geschah infolge eines Wechsels des Fahrstreifens oder Schneidens eines parallelen Fahrstreifens. An den vier detaillierter betrachteten Turbokreisverkehren führten im Untersuchungszeitraum insgesamt 1 bis 2 % der Kfz-Führenden einen nicht regelkonformen Wechsel auf einen bereits bestehenden Fahrstreifen der Kreisfahrbahn durch. Dabei konnte keine Reduzierung des Schneidens oder Wechselns von Fahrstreifen nach der Art der jeweils vorhandenen Markierung beobachtet werden. Vor allem auf der Kreisfahrbahn, aber ggf. auch in den zweistreifigen Zu- und Ausfahrten werden im Ausland zur Vermeidung von Unfällen durch Fahrstreifenwechsel oder Schneiden physische Fahrbahnteiler in Form von Schwellen eingesetzt. An Turbokreisverkehren in Deutschland war für ungefähr die Hälfte der Unfälle infolge eines Fahrstreifenwechsels auf der Kreisfahrbahn eine nicht zur geplanten Ausfahrt passende Fahrstreifenwahl in der Zufahrt ursächlich. Solche Fahrstreifenwechsel wurden an den vier detaillierter betrachteten Turbokreisverkehren von Linksabbiegern in Bezug zum fahrbeziehungsfeinen Verkehrsaufkommen deutlich häufiger vorgenommen als von Rechtsabbiegern. Abhilfe schaffen könnte eine verständlichere Wegweisung durch „Fischhaken“-Markierungen nach niederländischem Vorbild. Deren Anordnung würde in Deutschland jedoch eine Anpassung der StVO, den Richtlinien für die Markierung von Straßen und den Richtlinien für die wegweisende Beschilderung außerhalb von Autobahnen erfordern.
Für die Typgenehmigung fehlt bislang eine einheitliche Grundlage, um automatisierte und autonome Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Steuerungsleistung zu prüfen. Oft wird dafür über einen Szenarienkatalog mit spezifisch ausgewählten Szenarien diskutiert, jedoch ist auf internationaler Ebene (UNECE, EU) bisher kein Szenarienkatalog im Hinblick auf die Typgenehmigung entstanden, und es gibt derzeit noch keinen Konsens, ob ein solcher Katalog überhaupt erarbeitet werden sollte. Die vorliegende Arbeit liefert in diesem Zusammenhang mit dem sogenannten Erkennbarkeitsansatz für die Typgenehmigung automatisierter und autonomer Fahrzeuge einen Baustein. Der Erkennbarkeitsansatz ist ein pragmatischer Prüfansatz, der die Sicherheit automatisierter und autonomer Fahrzeuge durch eigenes vorausschauendes und fehlertolerantes Fahren gegenüber anderen Verkehrsteilnehmenden im Mischverkehr in den Fokus nimmt. Dabei geht der Prüfansatz über das Prüfen von unmittelbar unfallvermeidendem Verhalten in bereits kritischen Situationen hinaus. Da dieser Prüfansatz sich nicht auf einen festen Szenarienkatalog verlässt, sondern eine flexible Erstellung der Szenarien vorsieht, wird die Möglichkeit zur Optimierung auf gelistete Szenarien zugleich vermieden. Der erste Teil des Erkennbarkeitsansatzes ist die dynamische Szenariengenerierung, in der ODD-basiert Szenarien erstellt werden. Als Grundlage dienen Unfalltypen aus dem Unfalltypenkatalog des GDV, die mittels Kreativitätstechniken mit Indizien angereichert werden, die auf eine sich anbahnende, kritische Situation hindeuten. Im zweiten Teil werden die Szenarien in einem realen Fahrzeugtest mit Hilfe von Prüfwerkzeugen der aktiven Fahrzeugsicherheit (Attrappen, Fahrroboter, Messtechnik) dargestellt. Diese Realisierung erfolgt in einer realen Infrastruktur, um natürliche Einflüsse mit einbeziehen zu können. Eine Umsetzung der Prüfung in der Simulation erscheint vorerst noch nicht als geeignet, da die Simulationsmodelle eventueller Hersteller bisher nicht standardisiert verfügbar und nicht ausreichend validiert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit stellen den Erkennbarkeitsansatz mit allen erforderlichen Schritten zur Erstellung von Szenarien vor und demonstrieren die grundsätzliche Darstellbarkeit der Szenarien in realer Infrastruktur unter Verwendung aktueller Testwerkzeuge. Der Prüfansatz macht damit das defensive Fahren exemplarisch prüfbar und im Rahmen der Typgenehmigung bewertbar.
Das Verkehrsklima eines Landes ist geprägt durch die Wahrnehmung und Bewertung der Interaktionen zwischen Verkehrsteilnehmenden. Ziel dieser Studie ist es, das Verkehrsklima in Deutschland zu erfassen und aus den gewonnenen Ergebnissen Empfehlungen für eine zukünftige Anwendung der Verkehrsklima-Skala abzuleiten. Die Messung des Verkehrsklimas wurde bereits im Jahr 2017 als Pilotstudie durchgeführt. Im Jahr 2020 folgte dann eine weitere Erhebung als Nullmessung. Im dazugehörigen Bericht werden die wissenschaftlichen Hintergründe der Verkehrsklima-Messung ausführlich dargestellt1. In den ersten Erhebungen wurden einige objektive Kriterien abgefragt. Diese wurden bewusst in der aktuellen Messung nicht mehr abgefragt, sodass vor allem auf die subjektiven Angaben der Verkehrsteilnehmenden zurückgegriffen wurde. Dieser subjektive Ansatz ermöglicht eine deutlich bessere Vergleichbarkeit auch im Zeitverlauf. In der aktuellen Studie wurden 5.237 Personen per CAWI (Computer Assisted Web Interviews) befragt. Im weiteren Verlaufe des Berichts wird neben einer deskriptiven Betrachtung bereits an der ein oder anderen Stelle eine analytische Bewertung der Zahlen vorgenommen, bevor dann ein bewertendes Fazit den Abschluss bildet. Insgesamt hat sich der Verkehrsklima-Index im Vergleich zu den beiden vorherigen Messungen leicht negativ verändert. Sowohl zwischen den unterschiedlichen Verkehrsteilnehmenden als auch in der regionalen Betrachtung zeigen sich hier allerdings Unterschiede, auch wenn diese teils gering sind. So nehmen vor allem die zu Fuß Gehenden das Verkehrsklima negativer wahr als die anderen Verkehrsteilnehmenden. Je häufiger die Teilnahme am Straßenverkehr erfolgt, desto positiver wird in vielen Fällen die Einschätzung des Verkehrsklimas. Regional betrachtet weisen vor allem die stark urban geprägten Regionen, also die Regionen, in denen auf engerem Raum viele Verkehrsteilnehmende in höherer Häufigkeit aufeinandertreffen, eine negativere Einschätzung auf als die ländlichen Regionen. Die am stärksten prägende Gruppe scheint die der Autofahrenden zu sein. Mit der vorliegenden Studie liegt ein zuverlässiges und praktikables Instrument zur Erfassung des Verkehrsklimas vor, das auch für den Einsatz in zukünftigen Erhebungen geeignet ist. Es wird empfohlen, dieses Instrument auch in Studien zu berücksichtigen, deren Fokus auf Aspekte der Verkehrskultur und Verkehrssicherheitskultur ausgerichtet ist.
Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Messung und Beurteilung der akustischen Wirksamkeit insbesondere von nicht klassifizierten Lärmschutzwandaufsätzen. Die dabei abgeleitete Methode ermöglicht es zukünftig, auf der Basis einer möglichst einfachen Messung im Nahbereich des Aufsatzes, die akustische Wirkung der Anordnung an beliebigen, repräsentativen Immissionsorten im Fernbereich zu beurteilen. Die erzielten Ergebnisse können für eine reproduzierbare Einordnung der Aufsätze herangezogen werden und stehen somit – bis zur Überarbeitung des aktuell geltenden Regelwerks – als zusätzliches Werkzeug für Einzelfallbetrachtungen als Ergänzung zur Schallimmissionsprognose nach den „Richtlinien für Lärmschutz an Straßen – RLS-19“ zur Verfügung. Darüber hinaus werden innerhalb des Vorhabens möglichst effektive, allgemeingültige Randbedingungen für eine Eignung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen bezüglich der Standfestigkeit und der Verkehrssicherheit unter Berücksichtigung der geltenden „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen – ZTV Lsw 2022“ festgelegt. Der Fokus beider Teilziele liegt ins-besondere auf der Nachrüstung von bestehenden Lärmschutzwänden mit Aufsätzen.
Zur Ermittlung des aktuellen Stands der Technik wird im ersten Schritt eine zweckmäßige Literaturstudie zusammengefasst, um die Bandbreite existierender Methoden aufzeigen, die es ermöglichen, die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen im Nah- und Fernbereich von Lärmschutzwänden zu bewerten.
Anschließend erfolgt die Erarbeitung eines Konzepts zur Ableitung der Wirkung von Aufsätzen im Fernbereich aus Messungen im Nahbereich. Dazu werden insbesondere numerische Simulationen an Lärmschutzwänden mit unterschiedlichen Aufsätzen unter Einsatz der Finite Element Method (FEM) durchgeführt.
Der dritte Teil behandelt die Durchführung und Auswertung von akustischen Messungen an Lärmschutzwänden ohne/mit Aufsatz. Dabei wird das zuvor erstellte Konzept erprobt, um die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen von Lärmschutzwänden im Fernbereich anhand von Messergebnissen im Nahbereich ermitteln zu können.
Anschließend erfolgen statische Untersuchungen für Lärmschutzwände mit Aufsätzen mit dem Ziel, die relevanten Abschnitte der geltenden ZTV Lsw 2022 entsprechend der An-wendung von Aufsätzen auf Lärmschutzwänden zu ergänzen. Um verallgemeinerte Aussagen treffen zu können, werden u. a. Variantenrechnungen für Lärmschutzwände mit Aufsätzen verschiedener Masse und geometrischer Ausdehnung (insbesondere Überkragweite) durchgeführt.
Abschließend wird anhand des Abgleichs von numerischen Simulationen und messtechnischen Untersuchungen ein Vorschlag für eine Berechnungsvorschrift zur Berücksichtigung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen innerhalb der Schallausbreitungsberechnung an beliebigen Immissionsorten (im Abstand von mehreren zehn Metern vom Schallschirm) entwickelt. Die Berechnungsvorschrift bezieht sich dabei auf Teilergebnisse standardisierter Nahbereichsmessungen an Aufsätzen (im Abstand von wenigen Metern vom Schallschirm). Der Fokus liegt insbesondere auf der Allgemeingültigkeit. Die Berechnungsvorschrift kann für beliebige Aufsätze angewendet werden, die vorab ausschließlich durch standardisierte Nahbereichsmessungen zu charakterisieren sind.
Die genaue Prognose oder Rückrechnung der Verkehrsbelastung ist entscheidend für die Dimensionierung von Straßenbefestigungen und die Bewertung ihrer strukturellen Substanz, wird jedoch häufig durch pauschale Annahmen der RStO ersetzt. Da es nur wenige Achslastmessstellen gibt, nutzt eine neue Methode des BASt-Arbeitspapiers Verkehrszähldaten, um daraus die zugehörigen Achslasten über statistische Zusammenhänge zwischen Fahrzeugart, Streckenlage und Achslasten abzuschätzen. Um dieses Potenzial besser auszuschöpfen, wurden die öffentlich verfügbaren Daten der Dauerzählstellen um zusätzliche dimensionierungsrelevante Kenngrößen erweitert.
Zur Ermittlung der Verkehrsentwicklung und zur Bereitstellung der Verkehrsstärken auf Bundesfernstraßen - Bundesautobahnen und Bundesstraßen - werden alle 5 Jahre bundesweite Straßenverkehrszählungen durchgeführt. Die für das Jahr 2020 geplante Straßenverkehrszählung wurde aufgrund der Auswirkungen der Corona-Pandemie im Jahr 2020 auf das Jahr 2021 verschoben. Die Zählungen wurden in einigen Bundesländern nicht ausschließlich manuell (teilweise videounterstützt), sondern an einbahnigen Bundesstraßen teilweise auch elektronisch mit Seitenradargeräten durchgeführt.
Der vorliegende Bericht enthält eine detaillierte Beschreibung der Erhebungs- und der Hochrechnungsmethodik der manuellen Zählungen und der temporären Messungen zur Ermittlung der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärken (DTV) sowie eine Darstellung der Berechnung von weiteren Kenngrößen (Bemessungsverkehrsstärken und Werte für Lärmberechnungen), für die eine vorherige Ermittlung der DTV-Werte Voraussetzung ist.
Die methodischen Erläuterungen werden ergänzt durch beispielhafte Berechnungen.
Am Ende des Berichts wird auf Änderungen und deren Auswirkungen im Vergleich zur SVZ 2015 eingegangen. Weiterhin sind Hinweise für zukünftige Zählungen enthalten.
