Zur Prüfung fertiger Straßenbauleistungen werden Bohrkerne/Ausbauproben entnommen, die prinzipiell eine Schwächung der Straßenkonstruktion verursachen. Qualitativ minderwertige Verschlüsse von Bohrkernentnahmestellen führen häufig zu offenen Löchern in der Straßenbefestigung bzw. zu Schäden an der umgebenden Originalkonstruktion. Um eine fachgerechte und qualitativ hochwertige Ausführung des Verschlusses zu erzielen, wurden Recherchen zu unterschiedlichen Verfahren und Materialien durchgeführt und eine Auswahl von 14 Verschlussvarianten evaluiert. Die Varianten bestehen aus einem Deckschicht-/Deckenersatz und einer Unterkonstruktion. Sie wurden mit zweckmäßig modifizierten und angepassten Prüfverfahren hinsichtlich Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit unter zyklischer Last untersucht. Im Labor hergestellte Heißmischgutverschlüsse (HMG) sind dicht und ermöglichen einen guten Verbund zur Originalkonstruktion wohingegen im Labor hergestellte Kaltmischgutverschlüsse (KMG) undicht waren. Trotz gleichartiger Verdichtung sind die Oberflächenbilder zwischen den im Labor und den in situ hergestellten Verschlüssen unterschiedlich. Die Dauerhaftigkeitsprüfungen (zyklische Belastung) verformen die Bohrkernverfüllungen im Verlauf der Konsolidierungsphase unterschiedlich und korrelieren mit der Steifigkeit der Unterkonstruktion bzw. der Verdichtungswilligkeit der eingesetzten Materialien. Zwei Verschlussvarianten (HMG, KMG) wurden auf dem duraBASt in ein Versuchsfeld eingebaut und mit dem MLS30 belastet. Es wurden kontinuierlich Querebenheits- und FWD-Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem fachgerechten Verschluss der Bohrkernentnahmestelle keine Beeinträchtigung der Tragfähigkeit zu erwarten ist. Des Weiteren wurde ein Dokumentationskonzept entwickelt, das eine Georeferenzierung von Bohrkernentnahmestellen per GPS ermöglicht. In die Entnahmestelle werden RFID-Transponder eingesetzt, auf denen vor Ort Daten gespeichert und abgerufen werden können. Durch eine vorgesehene Verknüpfung der Entnahmestelle mit einer Datenbank kann auf weitere Daten des Asphaltaufbaus zugegriffen werden. Abschließend sind die Erkenntnisse in einem Entwurf für eine Verfahrensanweisung zusammenfassend dargestellt worden.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein bereits unter Laborbedingungen bewährtes Baustoffgemisch 0/32 mm " bestehend aus gebrochenen und ungebrochenen Gesteinskörnungen - für die Herstellung einer modifizierten Kiestragschicht unter einem Betonfahrbahndeckensystem einer realen Versuchstrecke verwendet. Die messtechnische Begleitung dieses Versuchsstreckenbaus an einer Fahrgasse der Tank- und Rastanlage Köschinger Forst (BAB 9) im Sommer / Herbst 2012 umfasste unter anderem umfangreiche Tragfähigkeitsmessungen auf den einzelnen ungebundenen Schichten des Oberbaus. Die 30 cm dicke modifizierte Kiestragschicht wurde mit einer 27 cm dicken unbewehrten Betonfahrbahndecke in Plattenbauweise überbaut. Die Tragfähigkeitsmessungen auf der modifizierten Kiestragschicht wurden unmittelbar nach dem Einbau und nach 16 Tagen unter freier Witterung und Baustellenverkehr durchgeführt. Bei allen Messungen wurden die Vorgaben der ZTV SoB-StB " Ev2 ≥ 150 MPa " erfüllt. Eine Fuge der Fahrgasse wurde unverdübelt und ohne Fugenmasse ausgeführt, um durch die erhöhten Relativbewegungen der Plattenränder und den gleichzeitigen hohen Wassereintrag eine Erosion der Tragschicht im Fugenbereich zu induzieren. Im Mai 2015 erfolgten - nach 32-monatiger Liegedauer - die Wiederholungsmessungen. Die Überrollungen der unverdübelten Querscheinfuge konnten zum damaligen Zeitpunkt grob mit 350.000 Fahrzeugen (ca. 1 Mio. äquivalente 10t-Achsen) abgeschätzt werden. Für die Wiederholungsmessungen wurden zwei Einzelfahrbahnplatten der Lkw-Fahrgasse abgehoben. Es konnten hierbei keine wesentlichen Veränderungen der für eine KTSuB relevanten Performanceparameter festgestellt werden. Die in den ZTV SoB-StB und den RStO geforderten Mindestwerte der Tragfähigkeit - statischer Verformungsmodul und Verhältniswert Ev2/Ev1 - konnten an allen untersuchten Prüfpunkten eingehalten werden. Des Weiteren konnten die Bedenken hinsichtlich der Erosions- und Umlagerungsbeständigkeit im Fugenbereich beim vorliegenden - relativ langsam fahrenden Schwerlastverkehr - relativiert werden.

Das vorliegende Forschungsprojekt (FE 89.0288/2013) hatte zur Aufgabe, die Eignung verschiedener Systeme zur flächendeckenden Verdichtungskontrolle beim Einbau von Schichten in Asphaltbauweise zu untersuchen. Auf einer Versuchsstrecke zwischen Pirmasens und Landau wurden hierzu insgesamt 5 Testfelder mit einer Länge von jeweils 1 km angelegt und unter Anwendung herstellerspezifischer Kontrollsysteme verdichtet. Ein Feld diente dabei als Referenz, in dem keine flächendeckende Verdichtungskontrolle vollzogen wurde. Alle zur Beurteilung des Verdichtungserfolgs notwendigen Randparameter wurden kontinuierlich aufgezeichnet und anschließend ausgewertet. Hierzu zählten beispielsweise die Temperatur des Mischguts und der Luft, aber auch die durch Kameraaufnahmen dokumentierten tatsächlichen Walzüberfahrten in jedem Abschnitt. Zusätzlich wurden im Nachgang umfangreiche Kontrollprüfungen und Druck-Schwellversuche zur Bewertung der erreichten Verdichtung durchgeführt. Zusammenfassend lassen sich aus den Ergebnissen des Forschungsprojekts folgende Erkenntnisse gewinnen: - Zwischen dem Referenzfeld und den Feldern mit flächendeckender Verdichtungskontrolle konnten keine gravierenden Abweichungen der erreichten Verdichtungsgrade festgestellt werden. - Die Streuungen der Verdichtungsgrade in den jeweiligen Testfeldern weisen keine signifikanten Unterschiede auf. Die erreichten Verdichtungsgrade werden bei Verwendung von Verdichtungskontrollsystemen mit weniger Walzübergangszahlen erreicht. - Bei Verwendung von Verdichtungskontrollsystemen stellen sich eine homogenere Verteilung von Walzübergängen und damit eine gleichmäßigere Flächenverdichtung ein. Insgesamt konnte dem Einsatz von Systemen zur flächendeckenden Verdichtungskontrolle ein positiver Effekt auf den erreichten Verdichtungserfolg nachgewiesen werden.

Ein funktionstüchtiges und qualitativ hochwertiges Fernstraßennetz ist für das Transitland Deutschland elementar. Im zusammenwachsenden Europa werden viele Güter über die Straße transportiert. Dabei verlaufen maßgebende transeuropäische Verkehrsachsen über das deutsche Fernstraßennetz. Es gilt, das Fernstraßennetz so auszulegen, dass die Belastungen aus dem Güterverkehr dauerhaft ertragen werden können. Grundlage für die Dimensionierung des Straßenaufbaus bilden dabei wissenschaftliche Erkenntnisse aus Untersuchungen zur Beschreibung des Baustoffverhaltens, sowie langjährige Erfahrungen beim Bau und der Nutzung von Straßenbefestigungen. Einen wichtigen Baustein für Untersuchungen zum Gebrauchsverhalten des gesamten Straßenaufbaus bilden zeitraffende Belastungsversuche im Maßstab 1:1. Dazu betreibt die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) eine Asphaltmodellstraße, die nach anerkannten Dimensionierungs- und Ausführungsregeln gebaut wurde. Für eine realitätsnahe, zeitraffende Belastung wurde der Mobile Load Simulator MLS30 durch die BASt beschafft. Diese Belastungseinrichtung stellt einen Meilenstein für die Dauerbelastung von Straßenkonstruktionen jeglicher Bauweisen im Großversuch dar. Durch den ersten Einsatz des Mobile Load Simulator MLS30 wurden wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen. Hierzu wurden Dehnungs-, Druckspannungs- und Temperatursensoren der instrumentierten Asphaltmodellstraße der BASt verwendet. Deutlich wurde das zueinander proportional Verhalten der Dehnungen und Druckspannungen zur Temperatur im Straßenaufbau. Die Sensoren detektierten neben der strukturellen Reaktion innerhalb des Belastungsbetriebes auch Veränderungen der Reaktion des Straßenaufbaus auf zerstörungsfreie Prüfungen mit dem Falling Weight Deflectometer (FWD). Weitere Erkenntnisse wurden bezüglich einer Überwachung des Mobile Load Simulator MLS30 gewonnen. Die im Versuchsfeld integrierten Sensoren konnten Veränderungen der Lasteinleitung detektieren. Zusätzlich wurden erste Erfahrungen zur Temperaturerhöhung durch den MLS30 gemacht. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem ersten Versuchsbetrieb werden bei zukünftigen Projekten in der Straßenbauforschung einfließen und die realitätsnahe Simulation von Verkehrsbelastungen weiter prägen. Mit Hilfe von ausgereiften Sensorkonzepten, entsprechender Messwerterfassung und Software, ist es möglich in Großversuchen das Gebrauchsverhalten von Straßenaufbauten zu analysieren. Seit der technischen Abnahme im Fruehjahr 2013 wurden durch den Mobile Load Simulator MLS30 rd. 4,8 Mio. Überrollungen auf Asphalt- und innovativen Betonaufbauten realisiert.

Durch vergleichende Untersuchungen an einem RC-Baustoffgemisch, bei dem die Gesteinskörnung aus einem AKR-geschädigten Autobahnabschnitt gewonnen worden ist, und einem Referenzgemisch (ohne AKR-Vorschädigung) sollte die Eignung des AKR-RC-Gemisches als Baustoffgemisch für hydraulisch gebundene Tragschichten untersucht werden. Umfassende Untersuchungen zur Charakterisierung der beiden Ausgangsmaterialien, der Baustoffgemische und an daraus hergestellten HGT-Probekörpern wurden durchgeführt. Im Ergebnis der Untersuchungen kann gezeigt werden, dass das AKR-geschädigte RC-Baustoffgemisch bezüglich seiner körnungsspezifischen Eigenschaften das Potenzial für eine Verwendung als Frostschutzschicht und auch für eine hydraulisch gebundene Tragschicht besitzt. Eine entsprechende Klassierung zum Erreichen bzw. Einstellen der nach Norm geforderten Kennwerte ist ohne weiteres möglich. Auch die erreichbaren Druckfestigkeiten des Baustoffgemisches liegen mit deutlich über 10 N/mm2 (im Mittel 15 N/mm2) in einem Bereich, der das Material für den Anwendungsfall HGT interessant erscheinen lässt. An diesen Festigkeiten ändert sich auch signifikant nichts bei Veränderung der Umgebungsbedingungen (erhöhte Temperaturen bis 40-°C, hohe Luftfeuchten bis 100% und Alkalizufuhr). Deutliche Einschränkungen gelten für das Formänderungsverhalten der mit den AKR-geschädigten RC-Baustoffgemischen hergestellten HGT-Proben, insbesondere dann, wenn diese den reaktionsbeschleunigenden Bedingungen einer AKR-Performance-Prüfung ausgesetzt sind. Die an den Baustoffproben gemessenen Dehnungen sind mit ca. 1 mm/m recht hoch, nicht nur im Vergleich zum aktuell geltenden Grenzwert von 0,5 mm/m (der hier nicht anzusetzen ist), insbesondere im Vergleich zu den Messwerten, die am Referenzmaterial ermittelt werden. Anhand des Kurvenverlaufes ist ersichtlich, dass der Dehnungs-Endwert nach 10 Zyklen noch nicht erreicht ist. Als Ursache für dieses Verhalten muss eine Kombination/Überlagerung aus weiterhin stattfindender schädigender AKR (was durch die Untersuchungen unter dem Mikroskop aber nicht zweifelsfrei bestätigt werden konnte) und einer sekundären Ettringitbildung in Betracht gezogen werden. Aus diesen Ergebnissen sollte eine Verwendung von AKR-geschädigten RC-Baustoffgemischen für HGT für jede Baumaßnahme separat bewertet werden.

Gegenstand des Forschungsvorhabens war es, aus den Ergebnissen zerstörungsfrei arbeitender Messsysteme und erweiterten Informationen (z.B. Aufbau, Alter und Zustand der Strecken) eine Systematik zu entwickeln, mit der die Ermittlung von repräsentativen homogenen Abschnitten möglich ist. Auf vier ausgewählten Beton- und drei Asphaltabschnitten erfolgte die Analyse der ZEB-Daten und der nur lückenhaft vorliegenden Bestandsdaten. Parallel dazu erfolgten Messungen mit dem Georadar. Zur Verifizierung der ZEB-Ergebnisse und zur Interpretation der Ergebnisse der Georadarmessungen wurde zusätzlich eine Streckenbegehung mit visueller Zustandserfassung durchgeführt. Gleichzeitig konnten mit der visuellen Zustandserfassung in begrenztem Umfang fehlende Angaben zur Erhaltungsgeschichte der Fahrbahnen gesammelt werden. Anhand von Bohrkernentnahmen wurden Schichtaufbauten und Schichtdicken ermittelt, die einerseits dem Abgleich mit Bestandsdaten und andererseits zur Kalibrierung der Georadarmessungen dienten. Zu den relevanten Einzelmerkmalen hinsichtlich der strukturellen Substanz wurden homogene Abschnitte gebildet, die in einem weiteren Schritt zu übergeordneten homogenen Abschnitten zusammengefasst wurden. Zur Untersuchung dieser Abschnittsbildung wurden FWD-Messungen durchgeführt und die Abschnittsbildung aufgabenbezogen interpretiert. Aus zwei parallel dazu laufenden Forschungsarbeiten wurden die Ergebnisse von Laborversuchen aus den an diesen Strecken entnommenen Bohrkernen zur Untersuchung der übergeordneten Abschnitte hinzugezogen. Im Ergebnis kann festgestellt werden, dass eine Abschnittsbildung für eine spätere Bewertung der strukturellen Substanz prinzipiell erfolgen kann, wenn relevante ZEB-Daten mit einer visuellen Zustandserfassung präzisiert und mit qualitativ hochwertigen Georadardaten kombiniert werden. Letztere müssen momentan jedoch noch mit großem Aufwand ausgewertet werden. FWD-Daten waren bei den untersuchten Strecken als Ergänzung und Präzisierung nur in einigen Fällen sinnvoll. Bei Strecken mit relativ homogenen Randbedingungen und geringem Schädigungsgrad sind statistisch repräsentative Bohrkernentnahmen dennoch erforderlich, um Abschnittsgrenzen von Homogenbereichen zu detektieren, die dann nur noch von den mechanischen Kenngrößen des gebundenen Oberbaus abhängig sind.

Der östliche Streckenabschnitt der Querspange B 73n (langgezogener Rampendamm von 2 m bis 8 m Höhe) wurde auf rund 700 m Länge aus Gründen umweltschonender Reduzierung von Absetzflächen und zur Kosteneinsparung ohne Bodenaustausch gegründet. Die im Untergrund anstehenden Weichböden und der rasche Dammauftrag im Spülverfahren erforderten eine laufende Kontrolle der Standsicherheit durch Porenwasserdruck- und Setzungsmessungen. Unter ständiger Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse konnte der Dammauftrag derart gesteuert werden, dass Geländebrucherscheinungen nicht auftraten. Bereits drei Monate nach dem Aufspülen der Hauptmassen konnte mit dem Restauftrag begonnen werden. Die baubegleitenden Messungen bedeuteten einen mitentscheidenden Faktor bei der Einhaltung der gesetzten Bautermine (Bauzeit: Juli 1984 bis September 1985). Wegen der großen Zusammendrückbarkeit und der stark zeitverzögerten Konsolidierung der organischen tonigen Kleiböden waren auch nach dem Deckenbau noch große Nachsetzungen und Setzungsunterschiede zu erwarten. Aus diesem Grunde wurde eine provisorische Fahrbahndecke aufgebracht. Durch Setzungsmessungen sollte kontrolliert werden, ab welchem Termin die endgültige Decke aufgebracht werden kann, ohne dass anschließend noch schädliche Setzungsdifferenzen entstehen. Zum Ende der Messzeit ab Deckenbau (3 Jahre und 9 Monate) war ein deutliches Abklingen der Setzungen und Setzungsdifferenzen in großen Teilen der Messstrecke noch nicht erkennbar. Mittels eines besonderen Auswerteverfahrens, welches die Messwerte als Grundlage hat, wurde das künftige Setzungsverhalten bis 25 Jahre ab Fertigstellung der provisorischen Fahrbahndecke vorausberechnet (1985 bis 2010). Als wesentlichstes Ergebnis dieser Untersuchungen zeigte sich, dass ab einem Zeitbereich der Jahre 1995 bis 1997 nur noch mit geringen Zunahmen der Setzungsdifferenzen zu rechnen ist (delta s gleich 0,5 cm bis 1,5 cm). Als frühester Termin für das Aufbringen der endgültigen Deckschicht wurde der Herbst 1995 empfohlen.

Für den in den vergangenen Jahren stark wachsenden Radwegebestand sollten die weitgehend noch fehlenden Verfahrensgrundlagen einer systematischen baulichen Erhaltung erarbeitet werden. Untersuchungsgegenstand waren dabei Radwege mit Asphalt-, Beton- und Pflasterdecken sowie wassergebundenen Decken in Baulast des Bundes. Die Ziele der baulichen Erhaltung bestehen bei den Radwegen ähnlich wie bei Fahrbahnen in der Gewährleistung einer angemessenen Verkehrssicherheit und Befahrbarkeit sowie in einer rechtzeitigen wirtschaftlichen Substanzerhaltung. Als Zustandsmerkmale zur umfassenden Beschreibung der für die Zielkriterien relevanten Schäden und Mängeldienen die vertikalen Schwingbeschleunigungen (Effektivwert in m/s-² pro m) oder die Höhenlängsprofile (pro cm) zur Kennzeichnung der Längsebenheit sowie Risse und sonstige Oberflächenschäden zur Beschreibung des Substanzzustands. Die Substanzmerkmale werden ebenso wie konstruktiv bedingte Mängel (überstehende/abgesackte Einbauten, Bordsteine, Wurzelhebungen) im 1-m-Raster ausgewertet. Das für die Zustandserfassung auf Basis vorliegender in- und ausländischer Erfahrungen entwickelte Messfahrrad ermöglicht mit Elektrounterstützung (Pedelec) eine weitgehend konstante Fahrtgeschwindigkeit von 25 km/h und eine Tagesbefahrungsleistung ≥ 50 km. Aufgezeichnet werden digitale Videos, GPS-Tracks, die vertikale Schwingbeschleunigung (mit Beschleunigungsaufnehmer) und Tonsignale für besondere Markierungen. Bei der Zustandsbewertung werden die für homogene Auswerteabschnitte ermittelten dimensionsbehafteten Zustandsgrößen in dimensionslose Zustandswerte (Noten von 1 bis 5) überführt, um eine Verknüpfung unterschiedlicher Merkmale zum Gebrauchs- und Substanzwert zu ermöglichen. Der Gebrauchswert, der für die Zielkriterien Sicherheit und Befahrbarkeit steht, entspricht bei Radwegen dem Zustandswert der vertikalen Schwingbeschleunigung. Beim Substanzwert werden vereinfachend nur die Risse mit den zusammengefassten restlichen Schäden ("Restschadensfläche") verknüpft. Die mitgeführten Informationen zu den konstruktiv bedingten Mängeln dienen nur zur Steuerung des Erhaltungsgeschehens. Für die Erhaltungsplanung werden zusätzlich zu den Ergebnissen der Zustandserfassung/-bewertung und den Netzkenngrößen mindestens noch die Radwegbreiten, die Deckschichtarten sowie grobe Angaben zum Befestigungsaufbau (standardisiert/nicht standardisiert) und zum Deckenalter benötigt. Derzeit müssen die Daten im Regelfall in einer lokalen Datei für die Erhaltungsplanung vorgehalten werden, die bezüglich der Netzdaten häufig mit der jeweiligen Straßendatenbank abgestimmt werden sollte. Aus den homogenen Auswerteabschnitten dieser Datei werden längere Erhaltungsabschnitte gebildet. Danach können Bereiche ausgesondert werden, für die punktuelle/kleinflächige Maßnahmen der baulichen Unterhaltung zur Beseitigung örtlicher Schäden bzw. konstruktiv bedingter Mängel oder auch Sondermaßnahmen(z. B. bei Wurzelhebungen) zweckmäßig sind. Der Bedarf an Instandsetzungen und Erneuerungen kann auf Basis von Mängelklassen, die ab Zustandswerten von 3,5 (Warnwert) mit Hilfe von Bestands- und Zustandskonstellationen abgrenzbar sind, in ein erstes einfaches, nach Dringlichkeiten sortiertes Erhaltungsprogramm überführt werden. Zuvor kann eine Zustandsfortschreibung mit pragmatisch festgelegten Verlaufsfunktionen erfolgen. Die Kostenwerte für die Instandsetzungs- und Erneuerungsmaßnahmearten für Radwege sind derzeit noch in Analogie zur Fahrbahnerhaltung abgeschätzt. Die ausgearbeiteten Verfahren zur Bewertung der Maßnahmenutzen und zur netzweiten Optimierung von Maßnahmealternativen sind auch für kleine Radwegenetze letztlich nur mit einem IT-Verfahren ("PMS-Radwege") umsetzbar. Im Projektablauf waren vielfach zeitintensive grundlegende Analysen erforderlich. Es ist jedoch gelungen, ein Verfahren zu entwickeln und durch Tests zur Anwendungsreife zu bringen, das auf dem naheliegenden Fahrzeug für die Zustandserfassung von Radwegen, dem Fahrrad, basiert. Auch aufgrund einer sehr eingeschränkten Verwendbarkeit von Daten aus vorliegenden netzweiten Erfassungen sind zur Überprüfung und Verifizierung der entwickelten Verfahren insbesondere zur Erfassung und Auswertung der vertikalen Schwingbeschleunigung wie auch zur Erhaltungsplanung weitere Untersuchungen und Sensitivitätsanalysen erforderlich.

Bedingt durch die wachsende Problematik des Verkehrslärms ist die akustische Optimierung von Asphaltdeckschichten seit über 20 Jahren eine wichtige Aufgabenstellung in der Asphalttechnologie. Nach einem ersten Forschungsschwerpunkt auf offenporige Asphalte wurde anschließend der Fokus auf dichte Deckschichten gerichtet. Eine dieser neueren Konzepte ist die Bauweise Gussasphalt ohne Abstreuung, oder auch als Gussaphalt mit offenporiger Struktur bezeichnet. Als Abkürzung wird derzeit PMA (Porous Mastic Asphalt) verwendet. Die Grundidee dieser Bauweise besteht darin, die untere Zone der Deckschicht möglichst dicht, das heisst ähnlich einem Gussasphalt auszubilden, während sich an der Oberfläche eine offene Textur einstellt, die gemeinsam mit dem kleinen Größtkorn, gute akustische Eigenschaften zeigt. Erreicht wird dies durch eine spezielle Zusammensetzung des Mischguts mit einem großen Anteil grober Gesteinskörnungen, feiner Gesteinskörnungen, die auf 1 Millimeter begrenzt sind und einem abgesenkten Fülleranteil. Diese reduzierte Mörtelmenge führt zur gewünschten definierten Ausfüllung des Korngerüsts. Zur Überprüfung dieser These bieten sich Analysen mit Röntgen-Computertomographie an, die erlauben, die wahre Hohlraumverteilung in Probekörpern zu ermitteln. Die bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin durchgeführten Messungen zeigen das grundsätzliche Funktionieren der Bauweise. Bei genauer lokaler Betrachtung jedoch können größere Schwankungen detektiert werden, die bis zum Verlassen des Konzeptes führen können. Durchgehende Hohlraumstrukturen bis zur Unterlage sind dabei möglich, die sich auch auf die Oberflächengestalt auswirken. Die bautechnischen Ursachen sind noch nicht näher geklärt. In Frage kommen alle am komplexen Prozess Asphalteinbau beteiligten Parameter, die generell, auch beim herkömmlichen Einbau von Walzasphalt, zu Schwankungen führen. Die Messung der Oberflächeneigenschaften Griffigkeit, Ebenheit und Schallemission ergab ein insgesamt homogenes Verhalten des betrachteten Streckenabschnitts. Die Ermittlung des Schallpegels nach statistischer Vorbeifahrt zeigte für Pkw bei 120 km/h eine Minderung gegenüber dem Referenzpegel von 3 dB(A). Das Optimierungsziel - dichte Asphaltdeckschicht mit guten akustischen Eigenschaften - wurde erreicht. In der Erprobung der noch jungen Bauweise PMA stellt der betrachtete Abschnitt auf der BAB A 4 aufgrund seiner Länge und Verkehrsbelastung einen wichtigen Meilenstein dar, der sich bis zum jetzigen Zeitpunkt insgesamt vielversprechend verhielt. Vor einer Aufnahme als Regelbauweise in die ZTV Asphalt-StB müssen Fragestellungen in den Themenfeldern Laborverfahren, Mischgutkonzeption beziehungsweise Einbauhomogenität und Dauerhaftigkeit beantwortet werden. Für die Themenfelder sind bereits weitergehende Forschungsaktivitäten in Bearbeitung, die bis Anfang 2014 Ergebnisse erwarten lassen. Die Frage der Dauerhaftigkeit wird die Zeit selbst beantworten.

Eine moderne Verkehrsinfrastruktur ist die Voraussetzung für Mobilität und wirtschaftliches Wachstum. Um in Zeiten der Globalisierung den Wirtschaftsstandort Deutschland zu sichern und auszubauen, gilt es, flexibel auf die sich rasant ändernden Rahmenbedingungen zu reagieren. Verkehr erzeugt jedoch Lärm, den die Bevölkerung mit steigender Sensibilität wahrnimmt. Leistung, Produktivität und Lebensqualität sind durch Lärm stark beeinträchtigt. Etwa 60 % der Bevölkerung in Deutschland fühlen sich durch den Straßenverkehrslärm belästigt. Die Auswirkungen des Lärms von der Beeinträchtigung der Konzentration und Kommunikation bis hin zur möglichen Schädigung der Gesundheit sind durch umfassende Studien des Umweltbundesamtes (UBA) belegt. Im Dezember 2009 wurde nach vier Jahren Forschungsarbeit das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderte Forschungsprojekt "Leiser Straßenverkehr 2" erfolgreich abgeschlossen. Insgesamt elf Partner aus Industrie und Forschung haben gemeinsam Lösungen erarbeitet, wie der Straßenverkehrslärm dauerhaft reduziert werden kann. Die Projektkosten wurden auf ca. 4,5 Mio. EUR veranschlagt und werden jeweils zu 50 % vom BMWi und den Forschungspartnern getragen. Der Bau der Erprobungsstrecken wird aus Baumitteln finanziert. Auf diese Weise unterstützt das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) das Projekt "Leiser Straßenverkehr 2". Einen Schwerpunkt des Projektes stellte die Entwicklung eines leiseren Lkw-Reifens für die Antriebsachse dar. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Continental AG konnte im Frühjahr 2009 ein geräuschreduzierter Lkw-Reifen auf dem Markt eingeführt werden, der gegenüber dem Vorgängerprodukt um ca. 3,5 dB(A) leiser ist. Die Firma Continental AG plant, dieses neue leisere Reifenprofil auf andere Reifendimensionen zu übertragen. Darüber hinaus wurde von der Technischen Universität Hamburg-Harburg, der Leibniz Universität Hannover und der Firma Continental AG ein Berechnungsmodell zur detaillierten Simulation eines rollenden Reifens auf einer Fahrbahn, der daraus resultierenden Reifenschwingungen und der damit verbundenen Geräusche entwickelt. Erstmals steht ein derartiges Instrument für die Reifenoptimierung zur Verfügung. Eine weitere Schallreduktion wurde im Projekt angestrebt, indem die akustische Lebensdauer von offenporigen Asphalten durch Vermeidung der Verschmutzung verlängert wird. Um dies zu erreichen, wurde ein modifiziertes Bitumen entwickelt, mit dem die Schmutzanhaftung an den Hohlraumwandungen offenporiger Asphalte minimiert werden kann. Im Rahmen der Erprobung auf der Bundesautobahn A 24 bei Berlin wird derzeit geprüft, wie sich dieser modifizierte offenporige Asphalt in der Straßenbaupraxis bewährt. Darüber hinaus wurden von der Firma Müller BBM Resonatoren entwickelt, die in die offenporige Deckschicht integriert werden und aufgrund ihrer speziellen Frequenzabstimmung ein breiteres Frequenzband zur Schallreduzierung abdecken sollen. Im Juli 2009 erfolgte in einem Testabschnitt auf der Erprobungsstrecke A 24 die bautechnische Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis. Ein weiterer Schwerpunkt im Projekt war die akustische Optimierung von Lamellen-Fahrbahnübergängen für lange Brücken. Umfangreiche Untersuchungen wurden dabei im Prüfstand Fahrzeug/Fahrbahn der BASt durchgeführt. Im Juli 2009 wurden die neuen lärmarmen Oberflächen auf einem Fahrbahnübergang auf der A 10 bei Phoeben/Havelbrücke eingebaut und zeigten im Vergleich zum Lamellen-Fahrbahnübergang ohne Rautenelemente eine lärmreduzierende Wirkung von ca. 5 dB(A). Insgesamt zeigen die Forschungsergebnisse Entwicklungspotenziale zur weiteren Schallreduktion auf. Ein zentrales Ziel weiterführender Forschungskonzepte wird es sein, neuartige lärmarme Fahrbahnbeläge zu entwickeln und technische Lösungen für die Anwendung in der Straßenbaupraxis zu finden. Darüber hinaus sollen die Simulationsmodelle erweitert und optimiert werden, damit unter Berücksichtigung verschiedener Einflüsse aus Reifen und Fahrbahn Geräuschprognosen schnell und zuverlässig möglich sind.

Das Längsebenheitsauswerteverfahren "Bewertetes Längsprofil (BLP)" soll für die turnusmäßige Zustandserfassung/ -bewertung und für bauvertragliche Zwecke angewendet werden. Zur Absicherung dieser Anwendungsoptionen sollen Feinabstimmungen des BLP für den Wellenlängenbereich und die Welligkeit sowie für Ziel-, Abnahme-, Warn- und Schwellenwert erfolgen. Als zusätzliche Überprüfung waren neben Vergleichsanalyse mit dem "International Roughness Index" (IRI) und dem österreichischen BLP-Verfahren auch Praxiserprobungen auf ausgewählten Straßen unter Einbeziehung der zuständigen Straßenbauverwaltungen der Länder vorgesehen. Darüberhinaus sollten die Ergebnisvorschlaege zum BLP für die Gesamtnetze der ZEB 2005/2006 der Bundesautobahnen und die ZEB 2007/2008 der Bundesstraßen angewendet werden. Im Ergebnis sollte ein im Vergleich zum bisherigen Bewertungsverfahren deutlich verbesserter Ebenheitsindex für bauvertragliche Zwecke und für die ZEB zur Verfügung stehen. Für die Feinabstimmung des BLP konnte auf vorliegende Daten sowie auf Daten eines "Untersuchungskollektivs I" mit Streckenabschnitten im Neubauzustand beziehungsweise innerhalb der Gewährleistungsfrist ("AGB-Strecken") und Streckenabschnitten mit mittelmäßigem/schlechtem Erhaltungszustand ("ZEB-Strecken") zurückgegriffen werden, an den größtenteils Zweifachmessungen der Längsprofildaten durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) erfolgten. Nach den Feinabstimmungen zum BLP ist ein gutes Längsebenheitsauswerteverfahren für eine umfassende und ortsgenaue Bewertung der Unebenheitscharakteristik verfügbar. Das entwickelte Bewertungskonzept erscheint plausibel und für die ZEB der Bundesfernstraßen anwendungsreif. Die abgeleiteten Abnahme- und Gewährleistungswerte für bauvertragliche Zwecke müssen noch abgestimmt werden.

Ziel des Forschungsprojektes "Griffigkeitsprognose an offenporigen Asphalten (OPA)" ist die Weiterentwicklung und Optimierung der Messverfahren und die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Griffigkeitsprognose für OPA. Hierzu wurde das Projekt aufgeteilt in den Projektteil 1 "Bestandsaufnahme an vorhandenen Strecken" und den Projektteil 2 "Neue Baumaßnahmen". Im ersten Projektteil wurden die Grundlagen für die Griffigkeitsprognose erarbeitet und Erfahrungen mit dem Seitenkraftmessverfahren (SKM) auf offenporigen Asphalten gewonnen. Hierzu wurden Streckenabschnitte von Bundesfernstraßen zur Untersuchung ausgewählt, die bereits mehrere Jahre unter Verkehr lagen. Ziel des zweiten Projektteils ist die Verifizierung und Weiterentwicklung der im ersten Teil hergeleiteten Vorgehensweise zur Griffigkeitsprognose für offenporige Asphaltdeckschichten. Hierzu wurden Streckenabschnitte ausgewählt, die zu Projektbeginn mit OPA erneuert bzw. instandgesetzt worden sind. Diese Streckenabschnitte wurden für einen Zeitraum von vier Jahren beobachtet. Zur Feststellung des Nullzustandes wurden unmittelbar vor oder nach der Verkehrsfreigabe Bohrkerne entnommen und Messungen mit dem Skid-Resistance-Tester (SRT) durchgeführt. An den Bohrkernen und an Walzsegmentplatten, die anhand von Rückstellproben hergestellt wurden, erfolgten Griffigkeitsprognosen nach dem Polierverfahren Wehner/Schulze (PWS). Die Ergebnisse der bauvertraglichen SKM-Abnahmeprüfungen ergänzten die Datenbasis. Nach zwei und vier Jahren Verkehrsbelastung erfolgten weitere SKM-Messungen, SRT-Messungen sowie Bohrkernentnahmen für PWS-Messungen. Anhand der so gewonnenen Datenbasis wurden die Griffigkeitsentwicklungen dokumentiert und die Ergebnisse der unterschiedlichen Messverfahren vergleichend ausgewertet. In Voruntersuchungen zum Verfahren PWS wurden Einflüsse auf die Präzision aus der Lagerung und Montage der Probekörper in die Prüfeinrichtung untersucht. Probekörper mit deutlichem Bindemittelüberschuss und solche mit künstlichen Gesteinskörnungen zeigten dabei deutliche Veränderungen während längerer Lagerungsdauer. Desweiteren konnte gezeigt werden, dass der Einfluss der Probenvorbehandlung (Sandstrahlen) auf die Ergebnisse der Prognoseprüfung ab einer Beanspruchung von circa 45.000 Überrollungen zu vernachlässigen ist. Hinsichtlich der Prognose der Griffigkeit mit dem PWS-Verfahren wurde festgestellt, dass ein Endpolierwert nach circa 180.000 Überrollungen erreicht wird. Die Prognosekurven der verschiedenen Streckenabschnitte zeigen dabei einen sehr ähnlichen Verlauf, wenn auch auf verschiedenen Griffigkeitsniveaus. Signifikante Abhängigkeiten von der Wahl der Gesteinsart, Bindemittelart oder Mischgutart konnten dabei nicht festgestellt werden. Ebenso sind keine Unterschiede zu erkennen zwischen Bohrkernen und den Walzsegmentplatten. Mithilfe der PWS- und SRT-Messungen konnte der deutlich griffigkeitsmindernde Einfluss des Bindemittelüberschusses unmittelbar vor bzw. nach der Verkehrsfreigabe sowie die weitere Griffigkeitsentwicklung dokumentiert werden. Wie auch schon die Ergebnisse ähnlicher Forschungsprojekte gezeigt haben, gelingt der unmittelbare Bezug der PWS-Überrollungen zur realen Verkehrsbelastung nicht. Die Angabe eines Endpolierwertes und evtl. die qualitative Beurteilung der Prognosekurve sind daher für die Prognose entscheidend. Desweiteren wurden Texturaufnahmen mit dem T3D-Messystem (Prinzip der Streifenprojektion) und einem Digitalmikroskop gemacht. Für die Herstellung eines Zusammenhanges von Griffigkeit und Textur stellten sich die aus der Textur abgeleiteten Rauheitskenngrößen nur bedingt geeignet dar. Die Parameter Flächen- und Kantenschärfe zeigen einen deutlichen Zusammenhang zu den gemessenen Griffigkeiten. Die Formulierung dieser Zusammenhaenge ist Teil eines laufenden Forschungsprojektes. Zur Beantwortung der Frage, ob die Einführung von OPA-Deckschichten auf BAB einen Einfluss auf das Unfallgeschehen hat, wurde die Analyse des ersten Projektteils fortgeführt. Hierzu wurde die Unfallentwicklung der OPA-Streckenabschnitte mit der Unfallentwicklung auf Kontrollstrecken, die andere Deckschichtarten aufweisen, verglichen. Sowohl auf den OPA-Strecken als auch auf den Kontrollstrecken ist eine rücklaeufige Unfallentwicklung eingetreten. In der Summe zeigt sich, dass die offenporigen Asphaltdeckschichten keinen negativen Einfluss auf das Unfallgeschehen haben.

In den ZTV Beton-StB 07 sind die Anforderungen an die Lage der Dübel enthalten. Größere Abweichungen können zu Schäden führen. Ziel der Forschungsarbeit war, die Messergebnisse (Pulsinduktionsverfahren) der vergangenen Jahre zu bewerten und aus Folgerungen ggf. die Qualität des Dübeleinbaus zu verbessern. Dazu wurden von 21 Strecken 894 Querscheinfugen mit 40389 Dübeln ausgewertet. Die vorliegenden Messdaten zeigten eine sehr unterschiedliche Qualität der Lage der Dübel. Soweit bekannt, waren auch bei Überschreitungen der festgelegten Toleranzen keine Schäden vorhanden. Bei einer beispielhaft angenommenen Erweiterung der Toleranzen konnten teilweise die Toleranzüberschreitungen auf etwa die Hälfte reduziert werden. Dagegen hatte bei einigen Strecken die Toleranzerweiterung geringe Auswirkungen. Auswirkung auf die Messergebnisse mit ggf. Fehlern konnten bei einer Hochspannungsleitung und an der Längsfuge durch den Einfluss der Anker und durch unterschiedliche Geräte festgestellt werden. Dagegen waren die Position der Dübelsetzergabeln und der Abstand der Rüttelflaschen untereinander von geringem Einfluss. Durch die Maßnahme, geringeren Energieeintrag über die Rüttler an zu tief liegenden Dübel einzuleiten, wurde ein hervorragendes Ergebnis der Dübellage erzielt. Durch die frühzeitige Kontrolle der Dübellage und entsprechende maschinentechnische Korrekturen (Kennzeichnung der Fuge, Qualität, Steifigkeit und Zusammensetzung des Betons sowie Einbaugeschwindigkeit des Fertiger) lässt sich eine gute Dübellage erreichen, bei der auch die Toleranzen nach den ZTV Beton-StB 07 eingehalten werden können. Aufgrund früherer Untersuchungen kann eine abweichende Höhenlage nach unten von 35 mm und eine Verschiebung der Dübel von +/- 80 mm zugelassen werden. Eine Toleranzerweiterung hat bei den einzelnen Stecken je nach Häufigkeitsverteilung sehr unterschiedliche Auswirkungen.