Die Nutzung des Fahrrads als Verkehrsmittel hängt vom qualitativ hochwertigen und sicheren infrastrukturellen Angebot ab. Insbesondere für den Alltags- und Berufsverkehr ist es ein Ziel, künftig mehr und mehr Radvorrangrouten (RVR) und Radschnellverbindungen (RSV) bereit zu stellen, die sich vom Basisnetz im Radverkehr durch höhere Qualitäten und verkürzte Reisezeiten und damit auch durch stärkere Frequentierung abheben sollen. Neben der Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen Streckenabschnitten kommt vor allem der Sicherheit für den potentiell und gewünscht schnell fahrenden Radverkehr und der Vermeidung zu hoher Verlustzeiten mit Hilfe der Bereitstellung von adäquaten Knotenpunktsituationen eine besondere Bedeutung zu. Im Bestand und im Zuge des Ausbaus von RVR und RSV existieren in diesem Zusammenhang unterschiedliche realisierte und geplante Ausgestaltungen von Knotenpunkten zwischen derartigen Radverkehrsverbindungen und dem übrigen Netz von Rad- und motorisiertem Verkehr. Eine umfassende Evaluation von umgesetzten Knotenpunktlösungen im Zuge von RVR/RSV und der im Arbeitspapier Hinweise zu Radschnellverbindungen und Radvorrangrouten (H RSV) vorgeschlagenen Knotenpunktsituationen im Hinblick auf ihre Sicherheit und Akzeptanz ist bislang noch nicht erfolgt. Daher war es Ziel dieser Arbeit, Wirkungen und Rahmenbedingungen für verschiedene Knotenpunktarten im Zuge von RVR/RSV zu analysieren. Dabei wurden durch Sicherheitsanalysen, Verhaltensbeobachtungen, Konfliktanalysen und Befragungen Qualitätsmerkmale aus Sicht der Radfahrenden herausgearbeitet und Kriterien festgelegt, die eine sichere und regelkonforme Benutzung von Knotenpunktsituationen möglich machen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden 31 Knotenpunkte an qualitativ hochwertigen Radverbindungen und vier Netzmaschen untersucht. Die Untersuchungen im Rahmen des Forschungsprojekts haben gezeigt, dass eine Standardisierung von Knotenpunkten an RSV/RVR bislang nicht umgesetzt ist. Dabei ist zu beachten, dass die Bauzeitpunkte der untersuchten Knotenpunkte sehr unterschiedlich sind. Zusätzlich ist zu beachten, dass die Gestaltungsempfehlungen der H RSV aufgrund des Erscheinungsjahrs 2021 noch nicht in voller Breite umgesetzt werden konnten. Die Ergebnisse haben aber auch gezeigt, dass eine Bevorrechtigung von RSV/RVR an innerörtlichen Knotenpunkten des Untersuchungskollektives weder zu überdurchschnittlich vielen Unfällen, noch zu überdurchschnittlich vielen Konflikten führt. Zudem werden die, für die durchgeführten Befragungen exemplarisch ausgewählten Knotenpunkte mit Bevorrechtigung der Radverbindung im Vergleich zu Knotenpunkten mit Wartepflicht subjektiv als sicherer empfunden. Eine Bevorrechtigung der Radverbindung ist daher zumindest bei Einhaltung bestimmter Einsatzgrenzen möglich. Es hat sich herausgestellt, dass sowohl die Gesamtverkehrsstärke als auch die Verteilung der Verkehrsstärken auf die Verkehrsmodi am Knotenpunkt, einen Einfluss auf die Verkehrssicherheit am Knotenpunkt haben. Der Knotenpunkt sollte daher immer im Netzzusammenhang betrachtet werden. Es wird zudem angenommen, dass eine einheitliche Knotenpunktgestaltung das Verständnis und die Verkehrssicherheit der Verkehrsteilnehmenden erhöhen könnte. Wenn der Radverkehr auf der qualitativ hochwertigen Radverbindung bevorrechtigt wird, dann sollte dies nach Maßgabe der Gestaltungsempfehlungen der H RSV erfolgen: • Eine gute Sichtbeziehung zwischen den Verkehrsteilnehmenden. • Eine eindeutige und gut sichtbare Beschilderung der Vorfahrtregelung. • Eine (fahrdynamisch wirksame) Fahrbahnanhebung im Bereich der Radverkehrsfurt. (vgl. FGSV 2021a) Einige Indikatoren sprechen für eine standardisierte und auffällige Markierung in Form einer roteingefärbten Furt im Verlauf einer RVR/RSV, Haifischzahnmarkierungen und Sinnbildern. Eine schnelle Begreifbarkeit der Knotenpunktregelung sollte durch Einheit von Bau und Betrieb sichergestellt werden. Die Gestaltungsempfehlungen wurden auf Grundlage eines relativ geringen Untersuchungsgegenstandes getroffen und sollten zukünftig im Zuge des Ausbaus bevorrechtigter Knotenpunkte für den Radverkehr weiter untersucht werden. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Netzfunktionen und Sicherheitsmerkmale kann eine Bevorrechtigung des Radverkehrs schwierig sein. Dann gilt es zunächst die Umstände zu verändern, die eine Bevorrechtigung verhindern. Mögliche Maßnahmen können dann Änderungen der Verkehrsfunktionen wie z.B. Verlagerungen des Kfz-Verkehrs hin zu Routenveränderungen im ÖPNV sein. Im Fall von Sicherheitsdefiziten sind diese zu beheben. Erst, wenn eine Vereinfachung der Verkehrsfunktionen oder die Beseitigung von Sicherheitsdefiziten am Knotenpunkt nicht möglich ist, sollte mit dem Ziel einer zügig zu befahrenden Radschnellverbindung möglichst eine planfreie Lösung eingesetzt werden. LSA-Knotenpunkte oder Knotenpunkte mit Wartepflicht für die Radverbindung sollten auf hochwertigen Radverbindungen nur Ausnahmen darstellen.

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.

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.

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.

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.