Im Bereich der Bundesfernstraßen sind in den nächsten Jahren zahlreiche Großbrücken mit Stützweiten im Bereich von 50 – 70 m und darüber zu ersetzen. Für diesen Stützweitenbereich haben sich Stahlverbundkonstruktionen für die Überbauten als wirtschaftliche Bauweise etabliert. Für die Herstellung der Fahrbahnplatte werden zunehmend Teilfertigteile eingesetzt, die eine kostengünstige und schnelle Herstellung erlauben. Mit dem Ziel der wissenschaftlichen Begleitung und Optimierung dieser Entwicklung und um mögliche konstruktive Schwachpunkte frühzeitig zu identifizieren, wurden im direkten Anschluss an ein Forschungsvorhaben des BMDV gezielte Untersuchungen zur Ermüdungssicherheit der Konsolträger und der Fahrbahnplatten unter Zug- und Querkrafttragfähigkeit durchgeführt. Die realitätsnahe Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit im Anschluss der Kragträger-Obergurte an den Stahlhohlkasten erfolgte für verschiedene Konstruktionsvarianten an mehreren Groß- und Kleinbauteil-Ermüdungsversuchen, die durch numerische Analysen ergänzt wurden. Auf dieser Basis wurden Empfehlungen für eine ermüdungsgerechte Detailgestaltung bei gleichzeitiger Reduzierung des Fertigungsaufwandes erarbeitet. Eine Ergebnisübersicht bietet der Stahlbau-Artikel „Neue Querschnitte von Stahlverbundbrücken – Teil 2: Ermüdungsfestigkeit des Anschlusses der stählernen Kragträger“ (DOI stab.202300010). Zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit der Fahrbahnplatte unter kombinierter Zug- und Querkraftbeanspruchung wurden Versuche durchgeführt und ausgewertet. Im Fokus der Untersuchungen stand dabei der Einfluss einer realen, mehrstufigen Belastung und die Überprüfung der linearen Schadensakkumulationshypothese nach Palmgren-Miner, die nach den Ergebnissen zu einer sicheren Bemessung führt. Eine Ergebnisübersicht bietet der Stahlbau-Artikel „Neue Querschnitte von Stahlverbundbrücken – Teil 1: Ermüdungsfestigkeit der querbelasteten zugbeanspruchten Fahrbahnplatte“ (DOI stab.202300009). Ergänzend zu den Bauteilversuchen und numerischen Analysen wurden an insgesamt 3 neu errichteten Talbrücken in Verbundbauweise Monitorings über mehrere Monate unter laufendem 4+0-Verkehr durchgeführt. Im Fokus der Monitorings standen dabei die Beanspruchungen in der Fahrbahnplatte und in den Anschlüssen der Kragarme an den Stahlhohlkasten.

Die Erfahrungen mit der Anwendung des aktuell gültigen Regelwerks für die Betonherstellung (DIN-Fachbericht 100) und die Bauausführung zeigen, dass Änderungen und Ergänzungen notwendig sind, um vor dem Hintergrund sich ändernder technischer, rechtlicher und politischer Randbedingungen die erforderliche Betonbauqualität (BBQ) sicherzustellen. Mit der novellierten Fassung der Norm DIN 1045:2023-08 wird durch die Einführung von Betonbauqualitätsklassen (BBQ-Konzept) ein neues Konzept im Hinblick auf umfassende und konsistente Festlegungen von bauteilspezifischen Anforderungen an Planung, Baustoffe, Ausführung und Qualitätssicherung umgesetzt. Mit Hilfe der BBQ-Klassen werden dabei zum einen technische Anforderungsniveaus definiert und zum anderen wird der erforderliche Abstimmungsbedarf zwischen den Bereichen Planung, Beton (Herstellung) und Bauausführung festgelegt, indem in Abhängigkeit von der Komplexität einer Bauaufgabe Betonfachgespräche, ein Betonbaukonzept in der Planungs- und Ausführungsphase sowie die Beteiligung einer fachkundigen Person gefordert werden. Das BBQ-Konzept und die damit verbundenen Anforderungen an die Kommunikation stellen neben einer Vielzahl technischer Änderungen die wesentlichste Änderung in DIN 1045:2023 dar. Mit der neuen Norm werden technische Änderungen bei der Betonherstellung und der Ausführung eingeführt, die den Erfahrungen mit dem bisherigen Regelwerk, der Baupraxis und/oder der Anpassung an den Stand der Technik geschuldet sind. Diese sind in ZTV-ING bisher nicht erfasst. Im Hinblick auf die Qualitätssicherung enthält ZTV-ING im Teil 1 umfangreiche Regelungen in Bezug auf die Überwachung und die technische Bearbeitung, insbesondere die Benennung verantwortlicher Personen und Zuständigkeiten sowie einzelner Maßnahmen, z. B. die Forderung nach einem Betonierplan. Diese sind mit den detaillierten Anforderungen der DIN 1045-1000:2023-08 nicht identisch. Bauwerke im Regelungsbereich der Verkehrsträger fallen nach DIN 1045-1000:2023-08 grundsätzlich in die Betonbauqualitätsklasse BBQ-S. In der Betonbauqualitätsklasse BBQ-S können von DIN 1045 abweichende Regelungen getroffen und vertraglich vereinbart werden. Damit ist es grundsätzlich möglich, die geforderten Maßnahmen – Bauverlaufsgespräche, Betonbaukonzept, Beteiligung einer fachkundigen Person – außer Kraft zu setzen oder an die Belange der ZTV-ING anzupassen. Da die ZTV-ING an verschiedenen Stellen das bauaufsichtlich eingeführte Regelwerk in Bezug nehmen, wird bei der Fortschreibung dieses Regelwerks auch eine Überprüfung der Auswirkungen der Anforderungen in ZTV-ING erforderlich. Da DIN 1045:2023 eine Zuordnung aller Anwendungen zu einer BBQ-Klasse durchgehend voraussetzt, ist eine Bezugnahme auf die Norm in ZTV-ING ohne Bezug zu den BBQ-Klassen und die damit verbundenen Anforderungsniveaus praktisch nicht möglich. Wird DIN 1045:2023 in ZTV-ING zur Bezugsgrundlage gemacht, erfordert dies eine entsprechende Berücksichtigung. Unter technischen Gesichtspunkten kann die Einteilung in BBQ-Klassen übernommen werden, wobei die Änderungen mit den bereits bestehenden Regelungen abgeglichen und ggf. ergänzt werden müssen. Die mit der Klasseneinteilung in Form eines Junktims verbundene Kommunikationsstruktur dient der Kommunikation aller planerischer, herstellungs- und ausführungstechnischer Anforderungen und damit insbesondere der Qualitätssicherung. Mit ihrer Hilfe sollen vor allem die Schnittstellen ins Auge gefasst und damit zusammenhängende Probleme möglichst frühzeitig aus dem Weg geräumt werden. Die mit den Schnittstellen verbundene Problematik ist in ZTV-ING nicht explizit bzw. formal wie in DIN 1045:2023 geregelt, möglicherweise aber durch die umfangreichen Regelungen in Teil 1 implizit zufriedenstellend gelöst. Ob diesbezüglich eine Notwendigkeit zur Anpassung der ZTV-ING bis hin zu einer Implementierung der Kommunikationsstruktur nach DIN 1045-1000:2023-08 besteht, muss auf Grundlage der bauherrenseitigen Erfahrungen beurteilt werden. Die Überprüfung der in ZTV-ING bestehenden Abläufe und Strukturen zeigt, dass eine Implementierung der in DIN 1045-100:2023-08 vorgesehenen Maßnahmen möglich ist. Bis zur bauaufsichtlichen Einführung von DIN 1045:2023 stehen das alte und neue Normenwerk nebeneinander. Gegenüber den Vorgängernormen bzw. DIN-Fachbericht 100 ist davon auszugehen, dass DIN 1045:2023 den neuesten Stand der Technik darstellt. Auch wenn die Normenreihe noch nicht bauaufsichtlich eingeführt ist, begründet sie im Hinblick auf die werkvertraglich geschuldete Sachmangelfreiheit einer Bauleistung zum Zeitpunkt der Abnahme bereits zum gegenwärtigen Zeitpunkt Aufklärungs-, Hinweis- und Dokumentationspflichten.

Brücken sind wesentliche Bestandteile der Verkehrsinfrastruktur, die aufgrund ihrer dynamischen Belastung und ihrer exponierten Lage degradieren. Eine kontinuierliche und vorausschauende Zustandsüberwachung ist unerlässlich, um die sichere und wirtschaftliche Nutzung der Bauwerke im gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten. Dieses Ziel kann durch Digitalisierungsansätze unterstützt werden. Digitale Zwillinge sind virtuelle Repräsentationen von Bauwerken (oder allgemeiner Assets), mit Hilfe derer Daten gespeichert, ausgewertet und für Entscheidungen aufbereitet werden. Mit dem übergeordneten Ziel des Übergangs von einem reaktiven zum prädiktiven Lebenszyklusmanagement auf der Grundlage eines Digitalen Zwillings wird im Rahmen des BASt-Forschungsprojektes „Konzeptionelle Untersuchung zur Zusammenführung von Komponenten des Digital Twins Brücke“ eine Gesamtkonzeption für modulare Digitale Zwillinge von Brückenbauwerken entwickelt. Ein Digitaler Zwilling einer Brücke in einem niedrigen Reifegrad soll beispielsweise Informationen hinsichtlich des Zustands, der Zuverlässigkeit und der Restnutzungsdauer des Bauwerks bereitstellen und eine frühzeitige Identifikation kritischer Bauwerkszustände ermöglichen. In höheren Reifegraden sollen Prognosen durchgeführt werden können, die zukünftige Zustände der Bauwerke in verschiedenen Lebenszyklusphasen abbilden. Die Modularität des entwickelten Ansatzes wird durch Anwendungsfälle realisiert, die vorhandene heterogene Datenquellen integrieren und sich auf die Betriebsphase fokussieren. Die einzelnen Anwendungsfälle teilen sich in zwingend erforderliche Anwendungsfälle sowie optionale Anwendungsfälle auf, die je nach Anforderung und Zielsetzung in dem Digitalen Zwilling umgesetzt werden. Die technische Implementierung erfolgt auf der Grundlage eines Linked Data Ansatzes. Um zukünftige Forschungs- und Entwicklungsaufgaben zu unterstützen, werden Einbindungsmöglichkeiten weiterer Technologien in den Digitalen Zwilling diskutiert.

Die Auswertung realer Ereignisse und früherer Studien zeigt, dass Menschen in Extremsituationen oft gemeinschaftlich abgesicherte Fluchtentscheidungen treffen. Die resultierende Gruppendynamik kann sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Selbstrettung haben. Da Gruppeneffekte im Zusammenhang mit Ereignissen in Tunneln zuvor kaum untersucht oder quantifiziert wurden, hat die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) im April 2023 das Forschungsvorhaben „Analyse des Reaktions- und Fluchtverhaltens in Straßentunneln unter Berücksichtigung von Gruppeneffekten“ an ein interdisziplinäres Konsortium aus Ingenieur- und Sozialwissenschaften vergeben. Das Forschungsvorhaben verfolgte das Ziel, den Einfluss der Gruppendynamik auf die Selbstrettung in Tunnelsystemen hinsichtlich soziologischer als auch ingenieurtechnischer Aspekte systematisch zu untersuchen. Im Rahmen des Projektes wurden über 60 Versuchspersonen in ein sehr realistisches Szenario eines Unfalls mit Brand in einem Straßentunnel gebracht und ihr Verhalten während der Selbstrettungsphase detailliert analysiert. Die Probandenversuche wurden in den Tunnelanlagen der Forschungseinrichtung Zentrum am Berg (ZaB) in Österreich durchgeführt. Im Ergebnis wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Verhaltensweisen von Einzelpersonen und in Gruppenstrukturen dokumentiert, die Motivlagen der Probanden über Interviews transparent gemacht und die Folgen reflektiert. Für die Verhaltensweisen wurden typisierende Schemata entworfen und eine Einordnung nach positiv, ambivalent, problematisch, kritisch oder fatal vorgenommen. Bei den Einzelversuchen wurde deutlich, dass immer mit einer Flucht von oder durch die Gefahrenstelle im eigenen Fahrzeug zu rechnen ist und Einschätzungen zur Gefahrenlage auch von Personen mit professionellem Vorwissen schwer zu treffen sind. Bei den Gruppenversuchen zeigt sich, dass im hier dargestellten Szenario eher von einer positiven Wirkung des Kollektivs gesprochen werden kann, insofern Ansätze zu problematischem, kritischen oder gar fatalem Verhalten durch Gruppeneffekte korrigiert werden. Wie weit sich die hier dokumentierten Ansätze auch anders auswirken könnten, lässt sich nur über umfangreichere Versuche klären. Die ingenieurmäßige Auswertung der durchgeführten Probandenversuche, bei denen die Reaktionszeiten und die resultierenden Fluchtgeschwindigkeiten sowohl von Gruppenversuchen als auch von einzelnen Referenzpersonen ermittelt wurden, trägt zur Validierung der Basisparameter zum menschlichen Verhalten von Risikomodellen bei. Eine Notwendigkeit zur Anpassung der Methodik zur Bewertung der Sicherheit von Straßentunneln kann aus den Ergebnissen nicht abgeleitet werden.

Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts wurden 7 verschiedene Seilverfüllmittel (SVM) von insgesamt 5 Herstellern untersucht. Die Untersuchungen lieferten zusammengefasst die folgenden Erkenntnisse: 1. Ohne äußeres Korrosionsschutzsystem gelangen Wasser und Salze in das Seilinnere, wodurch Korrosions¬vorgänge an den Seildrähten initiiert werden. 2. Der Beitrag der SVM zum Korrosionsschutz der Seile wird weniger durch die enthaltenen Pigmente (z.B. Zinkstaub oder Aluminium), dagegen mehr durch ihr Benetzungsvermögen und die Alterungsbeständigkeit bestimmt. 3. Zinkstaubpigmente verringern die Standfestigkeit des SVM, erhöhen die Gefahr der Volumenzunahme bei Wasserzutritt und verringern die Schmierwirkung bei niedrigen Temperaturen und im gealterten Zustand. 4. Bei SVM mit einem LM-Gehalt > 3 % wird sehr wahrscheinlich Lösemittel beim Verseilen in das Seil eingetragen. Lösemittel verringern die Schmierwirkung und können zu einer Beeinträchtigung des äußeren Korrosionsschutzsystems führen. Aufbauend auf den Untersuchungsergebnissen wurde ein Vorschlag für ein leistungsorientiertes Prüfregime für Seilverfüllmittel aufgestellt. Dabei werden die folgenden Leistungsschwerpunkte berücksichtigt: • Korrosionsschutzvermögen • Schmierfähigkeit • Ausblutverhalten • Verträglichkeit mit Beschichtungen • Alterungsbeständigkeit

Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, den Einfluss von Pannenbuchten auf die Tunnelsicherheit zu bestimmen. Die Überprüfung der Wirksamkeit von Pannenbuchten erfolgte auf Basis einer quantitativen Risikoanalyse und -bewertung. Die Ermittlung der Eingangsparameter zur Durchführung der Risikoanalyse erfolgte auf Basis statistischer Analysen zu Pannen- und Unfallereignissen in Straßentunneln sowie fahrdynamischen Betrachtungen. Auf deren Grundlage konnte die bestehende Methodik zur Bewertung der Sicherheit von Straßentunneln um das Ereignis Panne erweitert werden. Im Zuge der quantitativen Risikoanalyse wurden unterschiedlicher Pannenbuchtabstände betrachtet. Im relativen Vergleich zu einem richtlinienkonformen Tunnel konnte gezeigt werden, dass ein auf 300 m verkürzter Pannenbuchtabstand zu einer leichten Erhöhung im Sicherheitsniveau führt. Demgegenüber zeigt ein vergrößerter Pannenbuchtabstand von 900 m erhöhte Risikowerte. Die darauf aufbauende Kostenwirksamkeitsanalyse hat gezeigt, dass unter den gewählten Randbedingungen bei einem Pannenbuchtabstand von 300 m gegenüber einem richtlinienkonformen Abstand von 600 m keine Kostenwirksamkeit feststellbar ist. In der Kostenwirksamkeitsanalyse fanden neben monetarisierten Nutzerrisiken auch Investitions- und Erhaltungskosten sowie Nutzerkosten und Umweltkosten Eingang. Die Ermittlung der Investitions- und Erhaltungskosten erfolgte auf Basis von Auswertungen zu aktuellen Tunnelbauprojekten. Die Nutzer- und Umweltkosten wurden mit Hilfe einer mikroskopischen Verkehrsflusssimulation ermittelt.

Das Projekt "Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Querkraft- und Torsionstragfähigkeit von Betonbrücken im Bestand" hatte zum Ziel, auf der Grundlage experimenteller und theoretischer Untersuchungen Möglichkeiten für eine zutreffendere Abschätzung der Querkraft- und Torsionstragfähigkeit von Spannbetonbrücken im Bestand mit geringen Querkraftbewehrungsgraden zu entwickeln. Dabei erfolgte einerseits die Weiterentwicklung der bestehenden Bemessungsverfahren auf Stufe 2 der BEM-ING Teil 2. Andererseits wurden Handlungsempfehlungen für vertiefte Berechnungsmodelle, die in Stufe 4 der BEM-ING Teil 2 Anwendung finden können, erarbeitet, um eine Entscheidungs- und Anwendungshilfe zur Bewertung der Standsicherheit für Querkraft und Torsion der betreffenden Brücken-bauwerke bereitzustellen. Um die realen Systemeigenschaften der Brückenüberbauten hinsichtlich der Biege- und Schubschlankheit sowie der Belastungsart möglichst repräsentativ abzubilden, wurden großformatige nachträglich vorgespannte Versuchskörper an drei verschiedenen Forschungseinrichtungen getestet. Während an der RWTH Aachen University an 16,5 m langen Durchlaufträgern und an der TU München an 4,5 m langen Substrukturen Querkraftversuche mit den Einflussparametern Querschnittsform, Querkraftbewehrungsgrad, Vorspanngrad, Durchlaufwirkung, Belastungsart und Verbundbedingung der Längsbewehrung durchgeführt wurden, sind an der TU Dortmund Querkraftversuche mit zusätzlicher Torsion an 12 m langen Durchlaufträgern unter Variation der Querschnittsform, der Interaktion von Momenten-, Querkraft- und Torsionsbeanspruchung, der Druckstrebenneigung und der Bügelformen untersucht worden. Im Schlussbericht wurden die Ergebnisse der experimentellen und theoretischen Untersuchungen dar-gestellt. Dazu wurde zunächst eine Zusammenfassung der Bemessung von Spannbetonbauteilen für Querkraft sowie Querkraft mit zusätzlicher Torsion nach aktueller Norm sowie der verfeinerten Bemessungsansätze auf Stufe 2 der BEM-ING Teil 2 gegeben und das Sicherheitskonzept der Bemessung im Bauwesen erläutert. Im darauffolgenden Abschnitt wurden die experimentellen Untersuchungspro-gramme der drei teilnehmenden Universitäten in Aachen, München und Dortmund dargestellt. Um die analytischen und numerischen Verfahren auf Stufe 2 und Stufe 4 der BEM-ING Teil 2 anzuwenden und zu vergleichen, wurden anschließend weitere experimentelle Untersuchungen aus der Literatur und ausgewählten Bauwerke dokumentiert, die anschließend zur Nachrechnung mit verschiedenen Modellen herangezogen wurden. Auf Grundlage der umfangreichen experimentellen Untersuchungen sowie einer Datenbankauswertung mit knapp 1300 Querkraftversuchen an Stahl- und Spannbetonträgern mit und ohne Querkraftbewehrung erfolgte eine Erweiterung der Querkraft- und Torsionsmodelle der Stufe 2 der BEM-ING Teil 2. Dadurch konnte eine realistischere Erfassung der günstigen Einflüsse gegliederter Querschnittsformen (bV,eff), einer Beanspruchung infolge verteilten Lasten (ΔVEd) und einer Vorspannung samt Spannungszuwachs (P+ΔP) ermöglicht werden. Anhand der durchgeführten Versuche mit Querkraft und zusätzlicher Torsion konnte gezeigt werden, dass durch Umlagerungen der inne-ren Kräfte eine Rotation der Druckstrebe im Bereich 1,75 ≤ cotθ ≤ 2,5 möglich und die freie Wahl der Druckstrebenneigung cotθ daher gerechtfertigt ist. Weiterhin dürfen unterschiedliche θ für die Nach-weise für Querkraft sowie Querkraft und Torsion angesetzt werden. Allerdings wird empfohlen, den Beiwert der Betondruckfestigkeit ν abhängig vom Überbauquerschnitt abzumindern. Der Nachweis gegen Betondruckversagen bei kombinierter Beanspruchung erfolgt dann auf Basis einer linearen Interaktion aus Querkraft und Torsion (V + T). Die Anwendung der vorgeschlagenen Weiterentwicklung der Querkraft- und Torsionsbemessung auf vier bestehende Brücken verdeutlicht den in der Praxis dringend benötigten Mehrwert des verfeinerten Bemessungsansatzes auf Stufe 2 der BEM-ING Teil 2. Neben der Vorstellung in Stufe 4 der BEM-ING Teil 2 gängiger Verfahren zur Brückennachrechnung wurden jeweils die wesentlichen Schritte der Berechnung bzw. Modellierung erläutert. Auf Basis einer anschließenden Bewertung der wissenschaftlichen Verfahren wurden Empfehlungen für eine breitere und trotzdem ausreichend sichere Anwendung für die Praxis gegeben. Hierbei wurden u.a. die Art der Modellierung, der Ansatz der Materialkennwerte, ein angepasstes Sicherheitskonzept für nichtlineare Verfahren einschließlich der Modellunsicherheit, der Umgang mit nicht normkonformer Bügel- und Längsbewehrung sowie die Vergleichbarkeit mit den anderen Stufe 4-Verfahren berücksichtigt. Für eine Auswahl der betrachteten Verfahren wurden durch vertiefte Untersuchungen Handlungsempfehlungen erarbeitet, die im Format und Wording an die BEM-ING Teil 2 angepasst wurden. In einem abschließenden Benchmark-Test wurde eine Auswahl an Versuchen und deren Nachrechnung dokumentiert, sodass in Zukunft die Eignung weiterer wissenschaftlicher Verfahren zur Nachrechnung von Betonbrücken bewertet werden kann.

Als Fugenfüllungen für die Fugen zwischen dem Asphaltbelag und dem Schrammbord werden in den ZTV Fug-StB 01 heiß verarbeitbare elastische Fugenmassen vorgeschrieben. Bei Fugenspaltbreiten ab 15 mm sind zwischen den Fugenfüllungen neben der Schutzschicht und den Fugenfüllungen neben der Deckschicht als Unterfüllstoff rechteckige Profile oder Trennstreifen vorzusehen. Dieser eingelegte Unterfüllstoff oder Trennstreifen soll die Drei-Flanken-Haftung der Fugenfüllung verhindern, da hierdurch die Spannungen an den Fugenflanken vergrößert würden, was zu einem Ablösen der Fugenflanken führen könnte. Die Verwendung der Unterfüllstoffe und Trennstreifen ist aber nicht unproblematisch, da Wasser, welches durch kleine Schäden in die Fugen eindringt, sich entlang des Unterfüllstoffes verteilen kann. Der Schrammbord wird über große Längen geschädigt, wobei diese Schädigung evtl. lange Zeit unerkannt bleibt. Im Rahmen des Forschungsprojektes 98222 "Bewegungen der Randfugen auf Brücken" hat sich aus der Gegenüberstellung der tatsächlich gemessenen mit den sich aus den Abmessungen der Randfugen ergebenden theoretisch möglichen Fugenbewegungen gezeigt, dass die Fugenfüllungen der Randfugen auf Brücken bei weitem nicht bis an die Grenze ihrer Dauerfestigkeit belastet werden. Ein Weglassen der Unterfüllstoffe sollte daher theoretisch möglich sein, ohne die Dauerhaftigkeit der Fugenfüllung zu gefährden. Allerdings sind die Bedingungen auf der Baustelle in den meisten Fällen nicht mit den Bedingungen bei der Prüfung der Dauerfestigkeit der Fugenfüllungen im Labor zu vergleichen. Daher treten in der Praxis oftmals Schäden auf. Durch Feldversuche sollte daher im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, welche Auswirkungen das Weglassen des Unterfüllstoffes in der Praxis haben kann. Die Ergebnisse der Zustandsbewertung nach circa dreijähriger Liegezeit der Fugenfülllungen zeigen, dass die Unterschiede in der Dauerhaftigkeit der Ausführung der Fugenfüllungen mit und ohne Unterfüllstoff eher geringfügig sind. Eine weitere sporadische Beobachtung der Fugenfüllungen über die nächsten Jahre erscheint angebracht. Eine eindeutige und in allen Fällen zutreffende Beantwortung der Frage, ob die Fugenfüllungen der Randfugen mit oder ohne Unterfüllstoff ausgeführt werden sollen, ist dennoch zurzeit noch nicht möglich. Die bisherigen Ergebnisse machen jedoch deutlich, dass die Sorgfalt beim Einbau den weitaus größten Anteil an der Dauerhaftigkeit der Fugenfüllungen hat.

Zu den Maßnahmen der Erhaltung des Korrosionsschutzes von Stahlbauten zählen die Ausbesserung, die Teilerneuerung und die Vollerneuerung. Das Ziel dieses Projektes ist es, die vorhandenen Erfahrungen zur Teilerneuerung zusammenzutragen und ausgewählte Maßnahmen im Hinblick auf ihre Bewährung fachtechnisch zu bewerten. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist nicht Gegenstand dieses Projektes. Im Rahmen des Projektes wurden Teilerneuerungsmaßnahmen der Korrosionsschutzbeschichtungen unter fachtechnischen Aspekten auf ihre Bewährung untersucht. Als Kriterium für die Bewertung von Teilerneuerungsmaßnahmen wurde die Standzeit der teilerneuerten Beschichtung bis zum Erreichen der typischen Zustände für die Entscheidung "Vollerneuerung" nach RI-ERH-KOR festgelegt. Eine Teilerneuerungsmaßnahme gilt als bewährt, wenn eine Standzeit von mindestens 20 Jahren erreicht wird. Teilerneuerungsmaßnahmen zur Erhaltung des Korrosionsschutzes haben sich aus fachtechnischer Sicht bewährt. Sie werden weiterhin unter Beachtung der RI-ERH-KOR zur Anwendung empfohlen.

Das Forschungsvorhaben hatte zum Ziel, Erkenntnisse zur zeitlichen Entwicklung des Wassergehalts sowie der Temperaturbeanspruchung im Kappenbeton von Brücken zu erhalten. Bei den Untersuchungen wurde der Wassergehalt im Luftporenbeton der Kappe indirekt über die Messung des tiefenabhängigen Elektrolytwiderstands des Betons bestimmt. Dabei wurde gleichzeitig die tiefenabhängige Temperatur aufgezeichnet. Für die Versuche wurde die Brückenkappe einer bestehenden Brücke über eine Autobahn im Sauerland nachträglich mit Multiring-Elektroden und Temperatursensoren ausgerüstet. Die Messungen erfolgten als Dauermessungen über einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren in Tiefen zwischen 7 mm und 87 mm unter der Oberkante der Kappe und begannen etwa fünf Jahre nach Fertigstellung des Bauwerks. Im Beobachtungszeitraum lag die Wassersättigung zwischen der im Labor ermittelten Wassersättigung unter atmosphärischem Druck und der hygroskopischen Sättigung, die sich nach Lagerung bei 95 Prozent relativer Luftfeuchte einstellt. Zusammenhänge zwischen dem Sättigungsgrad im Kappenbeton und den Witterungsbedingungen konnten im untersuchten Tiefenbereich (7 mm bis 87 mm) nicht festgestellt werden. Allerdings war in der obersten Messtiefe von 7 mm ein leichter Anstieg des Elektrolytwiderstands feststellbar. Im Beobachtungszeitraum wurden in der Kappe Minimaltemperaturen von bis zu -10 Grad Celsius bei Auftreten von Frost-Tau-Wechseln gemessen, während an Eistagen mit Temperaturen dauerhaft unter 0 Grad Celsius vereinzelt Temperaturen bis zu -15 Grad Celsius festgestellt wurden. Bei den bei Brückenkappen gegebenen Randbedingungen, insbesondere der Verwendung von Luftporenbeton, und den Messergebnissen kann von eher unkritischen Bedingungen für eine Frostschädigung ausgegangen werden. Bei dieser Aussage ist allerdings zu berücksichtigen, dass die Messdaten erst ab einem Abstand von circa 7 mm unter der Kappenoberfläche erfasst werden konnten.

Die Dauerhaftigkeitsbemessung von neu zu errichteten Infrastrukturbauwerken erfolgt nach aktuellen Regelwerken rein deskriptiv über die Zuordnung von Expositionsklassen. In Abhängigkeit der zugeordneten Expositionsklasse werden Mindestanforderungen an die Betonzusammensetzung und die Betondeckung gestellt. Diese Mindestanforderungen der Normung sollen eine geplante Nutzungsdauer für chloridbeanspruchte bzw. einer Karbonatisierung ausgesetzten Bauwerke von mindestens 50 Jahren unter üblichen Instandhaltungsbedingungen sicherstellen. Die Bemessung auf Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerken mit Blick auf karbonatisierungs- und chloridinduzierte Bewehrungskorrosion kann heutzutage aber auch auf Basis voll-probabilistischer Prognosemodelle durchgeführt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens sind Untersuchungen zum Einfluss von Modellparametern eines voll-probabilistischen Modells auf die Lebensdauerprognose von Brückenbauwerke im Zuge von Bundesfernstraßen mit dem Fokus auf Depassivierung der Bewehrung aufgrund von Chlorideindringen und Karbonatisierung. Für die Überprüfung wurden Bemessungssituationen für XD- und XC-exponierte Brückenbauwerke bei deskriptiver Dauerhaftigkeitsbemessung aufgestellt. Jede Bemessungssituation wurde mithilfe der voll-probabilistischen Modelle zur Einleitungsphase der Bewehrungskorrosion gegengerechnet. Die Auswahl der Modellparameter hatte zum Ziel, sowohl günstige (schwache Einwirkung – hohe Materialwiderstände) als auch ungünstige (starke Einwirkung – niedrige Materialwiderstände) Last-Einwirkszenarien abzubilden. Innerhalb der Expositionsklassen XC und XD werden bei der Dauerhaftigkeitsbemessung breite berechnete Zuverlässigkeitsspektren erreicht, die von Unterschreiten von üblicherweise angestrebter Zielzuverlässigkeit bis hin zu einer deutlichen Überschreitung führen kann. Die resultierenden Zuverlässigkeitsspektren lassen ohne Inspektionsdaten für das Bauwerk keine bauwerkspezifischen Zuverlässigkeitswerte ableiten. Eine sinnvolle Anwendung von voll-probabilistischen Modellen auf bestehenden Bauwerken stellt hohe Anforderungen an die Quantität und Qualität der Inspektionsergebnisse.

International und europäisch besteht zunehmend die Tendenz, bei besonderen Anforderungen sowohl bei neuen als auch bei bestehenden Tunneln stationäre Brandbekämpfungsanlagen (BBA) als Ausstattungsmerkmal mit zu berücksichtigen. Das vorrangige Schutzziel, auf das der Einbau einer BBA hierbei abzielt, ist die Unterstützung der Fremdrettung oder der Bauwerksschutz. Untersuchungen zu BBA fokussierten daher bislang mehr auf die Wirksamkeit dieser Anlagen, ihre Einbindung in die Tunnelsicherheitssysteme und ihre Wechselwirkung mit anderen technischen Systemen im Tunnel. Der Einfluss einer aktivierten Anlage auf das menschliche Verhalten, speziell im Zuge der Selbstrettungsphase, ist demgegenüber in den Untersuchungen weitgehend unberücksichtigt geblieben. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben sind nunmehr speziell diese Fragestellungen untersucht worden. Im Vorhaben FE 15.0563/2012/ERB "Wirksamkeit automatischer Brandbekämpfungsanlagen in Straßentunneln" beantworten die durchgeführten psychologischen Untersuchungen des menschlichen Verhaltens und Probandenversuche in virtueller Realitaet zuvor offene Fragen über das Verhalten des Nutzers bei einer aktivierten Anlage. Zur Einbeziehung auch haptischer Effekte wurden Realversuche in verschiedenen Tunnelumgebungen durchgeführt. Probandenversuche mit real aktivierten BBA sind Gegenstand zweier weiterer Forschungsvorhaben: FE 89.0299/2014 "Einfluss einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage (DLS) auf das Reaktions- und Fluchtverhalten der Verkehrsteilnehmer" und FE 15.0607/2014/ERB "Analyse des Reaktions- und Fluchtverhaltens von Tunnelnutzern bei einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage anhand von Realversuchen". Gegenstand der Vorhaben ist die Untersuchung des Verhaltens der Tunnelnutzer bei einer aktivierten Brandbekämpfungsanlage vom Typ Druckluftschaum (DLS) und Wassernebel (WN). Im vorliegenden Bericht sind die Ergebnisse aus den drei Forschungsvorhaben bezogen auf das menschliche Verhalten zusammengefasst und vergleichend gegenübergestellt. Hiermit stehen nunmehr abgesicherte Aussagen über den Einfluss einer aktivierten Anlage auf das menschliche Verhalten bei Aktivierung von BBA in einem Straßentunnel speziell im Hinblick auf die Selbstrettungsphase zur Verfügung. Sowohl die Analyse des Verhaltens als auch die Befragungen liefern erste Anhaltspunkte dafür, dass die Aktivierung einer BBA in einem Straßentunnel das Verhalten der Tunnelnutzer eher nicht negativ beeinflusst, solange Teile der Infrastruktur des Tunnels auf die Aktivierung einer BBA abgestimmt werden. Dabei ist vor allem eine gut verständliche Durchsage wichtig, damit auch Personen im direkten Einflussbereich der BBA ihr Fahrzeug verlassen. Der Bericht soll eine Hilfestellung bei der Einschätzung des Einflusses dieser Anlagen auf das menschliche Verhalten in Tunneln unter besonderer Berücksichtigung des Schutzziels Selbstrettung bieten.