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.

Teil I: Barrierefreie Querungsanlagen Wesentliche Aufgabe in der Teilaufgabe „Barrierefreie Querungsanlagen“ war es, eine baulich einfach umsetzbare, kostengünstige und aus Sicht der Nutzenden richtig interpretierbare sowie ohne besondere Erschwernisse nutzbare Gestaltungslösung für eine barrierefreie Querungsanlage zu entwickeln. Neben den Belangen mobilitätseingeschränkter Menschen waren auch die Bedürfnisse des Radverkehrs zu berücksichtigen. Zudem waren Kriterien für Einsatzempfehlungen für die unterschiedlichen Bauformen barrierefreier Überquerungsstellen zu geben. Im Rahmen einer umfangreichen Grundlagenanalyse wurden nationale Regelwerke und Forschungsberichte sowie Ausführungsformen von Querungsanlagen im Ausland betrachtet. Anschließend wurden Straßenbaulastträger in Deutschland befragt, welche Bauform einer barrierefreien Überquerungsstelle umgesetzt wird und welche Einsatzkriterien ggf. zu einer Entscheidung für eine Bauform oder Modifikationen der Regelbauweisen führen. In mehreren deutschen Städten wurde das Verhalten mobilitätseingeschränkter Menschen und des Radverkehrs an unterschiedlichen Querungsanlagen mittels Videobeobachtungen analysiert, um Akzeptanz, Nutzbarkeit und mögliche Schwierigkeiten bzw. kritische Situationen an den unterschiedlich gestalteten Überquerungsstellen bewerten zu können. Unter Beteiligung relevanter Akteure (Workshops) wurden fünf Varianten einer neuen Bauform einer barrierefreien Querungsanlage auf einer Versuchsstrecke umgesetzt. Die Varianten wurde von Menschen mit Mobilitätseinschränkungen und Rad fahrenden getestet und vergleichend bewertet. Im Ergebnis konnten die Parameter für eine barrierefreien Querungsanlage als Anrampung ohne Bordkante entwickelt und für die unterschiedlichen Bauformen Empfehlungen für Modifikationen und Einsatzbereiche abgegeben werden. Teil II: Visuelle Kontraste im öffentlichen Raum Das Forschungsprojekt hatte für die Teilaufgabe „Visuelle Kontraste“ zum Ziel, Wissenslücken hinsichtlich einer praxisorientierten Anwendung visueller Kontraste im öffentlichen Raum zu schließen. Trotz normativer Vorgaben für die technische Umsetzung visueller Kontraste bleiben für Planer und Betroffene Fragen offen, da es an positiven, praxisgerechten Beispielen für gestalterisch ansprechende und zugleich funktionale Lösungen fehlt. Zudem spielt in der Praxis häufig die Abwägung mit städtebaulichen Aspekten und Anforderungen des Denkmalschutzes eine große Rolle. Es wurden zunächst die in Technischen Regelwerken dargestellten grundsätzlichen Anforderungen an visuelle Kontraste analysiert, ebenso wie aktuelle Erkenntnisse bezüglich der Wahrnehmbarkeit von visuellen Kontrasten aus der Forschung. Kern der Aufgabenbearbeitung bildet eine Sammlung an Positivbeispielen gestalterisch gelungenen und funktional brauchbar eingeschätzter Lösungen für die Umsetzung visueller Kontraste im öffentlichen Verkehrsraum unter Berücksichtigung stadt-gestalterischer Aspekte. Dafür wurden verschiedene Verkehrsräume untersucht, Kontrastmessungen durchgeführt und Gespräche mit Planenden und Betroffenen geführt. Darüber hinaus wurde ein Katalog von Beispielen für die Kontrastgestaltung von Straßenräumen und Elementen unter Einbeziehung verschiedener Akteure diskutiert. Aus der Analyse wurden Hinweise für die Umsetzung visueller Kontraste im öffentlichen Raum unter Berücksichtigung stadtgestalterischer Aspekte formuliert, die in die Fortschreibung von Regelwerken zum barrierefreien Bauen aufgenommen werden können.

Lang-Lkw stellen mit einer Länge von bis zu 25,25 m besonders lange Fahrzeuge im Straßenverkehr dar. Aufgrund ihrer Größe unterliegt deren Nutzung höheren Auflagen als die Verwendung üblicher Lkw. Dies hat zur Folge, dass Lang-Lkw in der EU für gewöhnlich nicht über Landesgrenzen fahren dürfen. Durch ein Abkommen zwischen den Niederlanden und der Bundesrepublik Deutschland konnte dies für diese beiden Länder ermöglicht werden. Im vorliegenden Forschungsprojekt ist erstmalig der grenzüberschreitende Verkehr der Lang-Lkw zwischen den beiden Ländern untersucht worden. Hierfür fiel die Wahl auf neun Standorte an deutschen Bundesautobahnen und –fernstraßen. Die Ermittlung der Fahrzeuge fand mangels automatischer Erfassungsgeräte für Lang-Lkw anhand der Auswertung von angefertigtem Bildmaterial statt. Anhand der Kennzeichenfarbe konnten für die Lang-Lkw Fahrten am Tag Rückschlüsse auf die Nationalität der Fahrzeuge getroffen werden. Hier hat sich gezeigt, dass mehr niederländische Fahrzeuge beobachtet werden konnten, als deutsche. Ebenso konnte durch eine Typenzuordnung gezeigt werden, dass der Typ 3 Lang-Lkw der dominierende Fahrzeugtyp ist. Zur Unterstützung kamen Seitenradargeräte zum Einsatz, die eine Längenmessung der Fahrzeuge ermöglicht haben. Gleichzeitig konnte die aktuelle Entwicklung der Seitenradarerfassung genutzt werden, um die automatische Erfassung der Lang-Lkw anhand des Projekts voran zu treiben. Für alle neun Standorte fand eine Erfassung der Lang-Lkw, getrennt in beide Fahrtrichtungen, statt. Der Erhebungszeitraum hat jeweils eine Woche über die vollständigen 24 Stunden eines Tages betragen. Zur Überprüfung der Ergebnisse ist diese stichprobenartige Erhebung an allen Standorten in einer zweiten, von der ersten Erhebungswoche unabhängigen, Woche erneut durchgeführt worden. Es konnte gezeigt werden, dass das Angebot der grenzüberschreitenden Lang-Lkw Nutzung genutzt wird. Die Verkehrsmengen sind jedoch sehr gering und variieren stark an den unterschiedlichen Grenzbereichen. Die wiederholende Erhebung der Standorte konnten die geringen Verkehrsmengen der einzelnen Standorte bestätigen. Die zusätzliche Längenmessung hat gezeigt, dass Lang-Lkw vermehrt ab einer Länge von 24 m genutzt werden. Ebenso konnte gezeigt werden, dass die Abstimmung des zugelassenen Straßennetzes noch weiterer Feinheiten bedarf, da ein Grenzbereich nur von der deutschen Seite befahren werden darf und somit die Fahrt theoretisch an der Grenze beendet werden müsste.

Im Bereich von signalgeregelten Knotenpunkten kommt es oftmals zu Konflikten zwischen dem geradeausfahrenden Radverkehr und dem rechtsabbiegenden Kraftfahrzeugverkehr. Um Fahrzeugführer an besonders konfliktbehafteten Knotenpunkten bei ihren Fahraufgaben zu unterstützen und somit Kollisionen mit Radfahrern zu vermeiden, werden infrastrukturseitige Abbiegeassistenzsysteme erprobt, die kritische Situationen automatisch erkennen und die betreffenden Verkehrsteilnehmer rechtzeitig warnen sollen. Eine Pilotanwendung eines solchen vollautomatischen Systems wurde 2023 in der Stadt Gießen, am Knotenpunkt Frankfurter Straße – Friedrichstraße, durch Installation und Inbetriebnahme eines KI-unterstützten Kamerasystems durch ein Unternehmen realisiert. Bei Erkennung einer Konfliktsituation wird ein Warnsignal über einen Doppelblinker angezeigt. Zukünftig können Warnmeldungen auch per Funk (ITS-G5) von einer Roadside Unit an die On-Board Unit des betreffenden Fahrzeugs gesendet werden. Da es sich um einen der ersten Pilotbetriebe eines solchen Systems außerhalb von Forschungs- und Entwicklungsprojekten in Deutschland handelt, ist es für die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) von Interesse gewesen, dass auch herstellerunabhängige, belastbare Daten zur Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit des Systems ermittelt wurden. Dieses Ziel sollte durch eine wissenschaftliche Begleituntersuchung des Pilotbetriebs in Gießen erreicht werden. Die Analyse der Ausgangssituation basierte zum einen auf bereits vorhandenen Daten, die öffentlich verfügbar waren oder von der Stadt Gießen bzw. ihrem beauftragten Unternehmen zur Verfügung gestellt wurden. Zum anderen, größeren Teil wurden neue Daten im Rahmen einer Vor-Ort-Analyse durch eine videogestützte Verkehrsbeobachtung und Messungen bei Testfahrten mit Fahrrad und Pkw im Oktober 2023 erhoben. Zur Bewertung der Zuverlässigkeit und potenziellen Wirksamkeit des Warnsystems wurden während des Realbetriebs aufgetretene Konfliktsituationen und die entsprechenden Warnsignale des Doppelblinkers mithilfe einer automatisierten Videoanalyse stichprobenartig ausgewertet. Dazu erfolgte eine insgesamt viertägige Videobeobachtung in zwei Teilen im Januar und März 2024. Für den infrastrukturseitigen Abbiegeassistenten wurde eine Genauigkeit der Situationserkennung von durchschnittlich 87,9 Prozent festgestellt. Dies bedeutet, dass in fast 9 von 10 Fällen eine Situation korrekt erkannt wurde und eine entsprechende Warnmeldung ausgeben bzw. nicht ausgegeben wurde. Lediglich in 4 von 100 Fällen (3,72 %) wurde eine potenzielle Konfliktsituation nicht erkannt und der Kraftfahrzeugführer nicht gewarnt. Bezogen auf die Gesamtdauer der Konfliktsituationen beträgt die Genauigkeit 90,4 Prozent und in 2,5 Prozent der Zeit wurden potenzielle Konfliktsituationen dagegen nicht erkannt. Entscheidend für die Wirksamkeit ist neben der korrekten Situationserkennung auch die Rechtzeitigkeit der Warnmeldung. Diese wurde anhand der Kenngröße Pünktlichkeit bewertet. Hier gilt eine Warnung per definitionem als pünktlich, wenn diese erfolgt, bevor der Radfahrer den voraussichtlichen Konfliktpunkt mit dem rechtsabbiegenden Kraftfahrzeug erreicht. Dies trifft auf durchschnittlich 94 Prozent der wahr-positiven Situationen zu. Die Pünktlichkeit bzw. Rechtzeitigkeit einer Warnung umfasst auch die erforderliche Reaktionszeit für den Kraftfahrzeugführer, die hier neben der reinen Reaktion auch die Zeit zum Bremsen oder Ausweichen umfasst. Aus einer Untersuchung im Rahmen des Xcycle-Projekts ist bekannt, dass Verkehrsteilnehmer eine Warnmeldung als rechtzeitig empfinden, wenn diese mindestens 3,5 Sekunden vor dem Konfliktpunkt eintrifft. Daher relativiert sich die hohe Pünktlichkeit des untersuchten Warnsystems in Gießen, wenn die verfügbaren Reaktionszeiten von durchschnittlich nur 2,6 Sekunden betrachtet werden. In nur 19 von 66 ausgewerteten Situationen beträgt der Wert mindestens 3,5 Sekunden, was einer Quote von 28,8 Prozent entspricht. Das heißt, in nur etwa jeder dritten bis vierten Konfliktsituation hätte der Kraftfahrzeugführer im Ernstfall rechtzeitig reagieren können, während in den anderen Fällen die Warnung zu spät gewesen wäre. Die Warnmeldung erfolgt in der aktuellen Systemkonfiguration (Stand: Mai 2024) ausschließlich durch ein optisches Warnsignal in Form eines Doppelblinkers vom gegenüberliegenden Straßenrand. Wie hoch der Anteil der Kfz-Führer ist, die den Doppelblinker tatsächlich als Warnsignal in Bezug auf von hinten kommende Radfahrer wahrnehmen und beachten, wurde in diesem Projekt nicht untersucht. Durch die geplante Inbetriebnahme einer Roadside Unit, die Warnnachrichten direkt an einzelne Fahrzeuge sendet, wird die Wirksamkeit des Warnsystems perspektivisch erhöht. Die Warnmeldungen können jedoch nur in Fahrzeugen, die über eine On-Board Unit verfügen, verarbeitet und angezeigt werden. Seitens der Stadt Gießen ist bereits vorgesehen, Linienbusse und andere Dienstfahrzeuge mit solchen On-Board Units auszustatten.

Ziel des Forschungsvorhaben „Wirkung von Behandlungsanlagen der Straßenentwässerung im Hinblick auf AFS63“ (FE 05.0193/2016/GRB) ist die Ermittlung der AFS63 Jahresfrachten und die AFS63 Rückhalteleistung von Regenwasserbehandlungsanlagen an Bundesfernstraßen. Die Untersuchung erfolgte mit der Sedimentdepot- Methode, bei der die zurückgehaltenen Sedimentmengen in den einzelnen Anlagenteilen erfasst wurde. Die Bestimmung der AFS63 Fracht in den Sedimentationsanlagen erfolgte über die Sedimentmessung und Beprobung der zurückgehaltene Sedimentmenge in den Absetzanlagen. Die Erfassung der ausgetragenen Sedimente wird durch die Sedimentbeprobung der nachgeschalteten Anlagenstufe (RBF oder Versickerungsanlage) gewährleistet. Um Abschätzungen von potenziellen Fehlerquellen bei der Sedimentdepot-Methode treffen zu können, wurden Plausibilitätsuntersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Plausibilitätsuntersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Durch die hohe Betriebszeit (2 – 39 Jahre, Median 10a) erlaubt die Depotmethode eine ausreichend sichere Erfassung der AFS63-Fracht. • Die sehr starke horizontale AFS63-Zonierung auf den Filterflächen kann durch eine Teilflächenbeprobung repräsentativ erfasst werden. Die Teilflächen selbst sind homogen, wie Vergleichsmessungen gezeigt haben. Von den 115 ausgewerteten Anlagendaten wurden im Zeitraum Mai 2020 und April 2021 insgesamt 37 Anlagen bereist und 20 Anlagen vollständig über die Sedimentdepot-Methode untersucht. Durch die große Zahl an Anlagen konnte eine Spannweite der AFS63-Jahresfrachten ermittelt werden. Der Median der AFS63 Zulauffracht der untersuchten Anlagen liegt bei 437 kg/ha/a, das obere Quartil bei 536 kg/ha/a. Unter Berücksichtigung der auf dem Fließweg zur Behandlungsanlage zurückgehaltene AFS63 Fracht (Bankett-Mulden-Entwässerung) ergeben sich spezifische AFS63 Frachten von 558 kg/ha/a (Median) bzw. 821 kg/ha/a (oberes Quartil). Die Art der Entwässerung (Bordrinnen-Abläufe-Rohre bzw. Bankett-Böschung-Mulde) übt einen deutlichen Einfluss auf die an einer zentralen Regenwasserbehandlungsanlage ankommenden AFS63 Frachten aus. Werden größere Teile der Straßenflächen über Bankett-Böschung und Mulden entwässert, sinkt die an der zentralen Behandlungsanlage ankommende AFS63 Fracht deutlich. Betonschutzwände führen tendenziell zu einer Erhöhung der AFS63 Frachten, da weniger in den Straßenseitenraum verdriftet wird. Bei allen anderen potenziellen Einflussgrößen konnte kein deutlicher Zusammenhang hergestellt werden. Dies gilt auch für den durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärke (DTV). Hier überlagern sich die einzelnen Faktoren, oder es sind zufällige nicht näher quantifizierbare Einflüsse, aufgrund derer keine eindeutige Beziehung hergestellt werden kann. Bei der Muldenentwässerung steht eine sehr hohe potenzielle Behandlungsfläche zur Verfügung über die eine hohe und weitgehend vollständige Behandlung des Straßenabflusses möglich ist. Eine nochmalige Behandlung des Muldenabflusses in einer zentralen Filteranlage ist deshalb nicht notwendig. Zukünftig sollte bei der Dimensionierung von RBF die EZG Flächen der Bankett-Mulden-Entwässerung unberücksichtigt bleiben. Im Median sind in den Absetzanlagen 142 kg/ha/a AFS63 zurückgehalten worden. Die prozentuale Rückhalteleistung bezogen auf die gesamte gemessene AFS63 Fracht im Anlagenzulauf beträgt im Median 65 %. Wie erwartet zeigt sich eine Abhängigkeit zum spezifischen Volumen. Absetzanlagen mit einem spezifischen Volumen von > 200 m³/ha können AFS63-Rückhaltegrade von bis zu > 90 % erzielen. Bei spezifischen Volumen ≤ 40 m³/ha liegt der AFS63-Wirkungsgrad hingegen größtenteils bei ≤ 40 %.

Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) werden eingesetzt, um den Verkehrsfluss zu verbessern und die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Wesentliche Bestandteile von SBA sind Messquerschnitte (MQ) zur Datenerfassung und Anzeigequerschnitte (AQ) zur Informationsübermittlung an die Verkehrsteilnehmenden. Die Abstände zwischen MQ bzw. AQ sollen so gewählt werden, dass die Grundsätze der Wirtschaftlichkeit eingehalten und die angestrebten verkehrlichen Nutzen erreicht werden. Sowohl für MQ als auch für AQ gibt es Regelabstände, die für die Planung als Orientierung dienen. Die Anordnung der MQ und AQ hängt jedoch auch von den örtlichen Gegebenheiten wie z. B. der Lage von Einfahrten und der Übersichtlichkeit der Trassenführung ab. Daher sind in Deutschland im Vergleich zwischen den SBA teils stark variierende Querschnittsabstände für die Sensorik und Aktorik umgesetzt worden. Eine empirische Überprüfung der Regelabstände wurde bisher nicht durchgeführt. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirksamkeit von Harmonisierungs- und Stauwarnungsschaltungen in Abhängigkeit von den MQ- und AQ-Abständen analysiert. Es wurde unter-sucht, inwiefern Abstände von AQ zueinander, Abstände von MQ zueinander sowie die Zuordnung von MQ (als Situationsauslösung) zu einem AQ (als Maßnahmenumsetzung in Form eines Schaltbilds) Auswirkungen auf die Wirksamkeit haben. Im Mittelpunkt stand die Frage, inwieweit kürzere AQ-Abstände die Befolgung von Geschwindigkeitsbeschränkungen erhöhen. Mit dem Untersuchungskonzept ist es grundsätzlich möglich, ggf. vorhandene Wirkungsunterschiede, die sich aus unterschiedlichen AQ- bzw. MQ-Abständen von SBA ergeben, zu analysieren. Eine absolute Nutzenbetrachtung ist nur über Vorher-Nachher-Vergleiche für neu realisierte Anlagen möglich. Empirische Analysen von lokalen Verkehrsdaten der SBA, Einzelfahrzeugdaten aus Floating Car Data (FCD) und Trajektorien aus Luftbildanalysen zur systematischen Bewertung der Wirkung von AQ-Abständen auf die Verkehrsqualität haben für unterschiedliche AQ-Abstände grundsätzlich eine gute Befolgung der angezeigten Geschwindigkeitsbeschränkungen ab 100 km/h aufwärts gezeigt. Die Anzeigen restriktiverer Geschwindigkeitsbeschränkungen wurden weniger gut befolgt. Restriktive Geschwindigkeitsbeschränkungen in SBA werden im Rahmen von Stauwarnungen (Stautrichterung) oder zur Harmonisierung – als präventive Maßnahme zur Vermeidung oder Verzögerung von kritischen Verkehrszuständen – verwendet. Restriktive Geschwindigkeitsbeschränkungen während Stauwarnungen wurden besonders häufig deutlich überschritten. Insgesamt konnten keine Wirkungsunterschiede hinsichtlich der Befolgung von SBA-Schaltungen bei unterschiedlichen AQ-Abständen nachgewiesen werden. Daher liefern die empirischen Analysen keine Indizien für einen zusätzlichen Nutzen kürzerer AQ-Abstände für den Verkehrsablauf. Aus den Ergebnissen der empirischen Analyse lassen sich daher keine von den bereits geltenden Vorgaben der RWVA (1997) abweichenden Empfehlungen für einen verkehrstechnisch sinnvollen AQ-Abstand ableiten. Mittels einer Simulation stellte sich die Lage des MQ stromabwärts des zugehörigen AQ als verkehrstechnisch günstiger heraus als eine Lage des MQ auf gleicher Höhe oder stromaufwärts des AQ. Eine schnellere Datenübertragung und -verarbeitung sowie die räumliche Verdichtung von Messquerschnitten innerhalb der SBA kann die zeitliche und räumliche Präzision der Schaltung verbessern. Bei einer Stauwarnung könnten so mehr Fahrzeuge rechtzeitig mit der Warnung erreicht werden und bei Harmonisierungsschaltungen sind die Schaltbilder aktueller, wodurch ggf. die Befolgung der Verkehrsteilnehmenden verbessert wird. Es wird empfohlen, beim Neuentwurf oder Ausbau bestehender SBA den Fokus auf die Verdichtung von MQ zu legen. Bei größeren AQ-Abständen wird in den RWVZ (FGSV, 1997) bereits geraten, eine Verdichtung der MQ zu prüfen. Da eine Sicherheitswirkung von Gefahrenwarnungen durch erhöhte Aufmerksamkeit oder Bremsbereitschaft der Verkehrsteilnehmenden auch bei geringer Befolgung der Geschwindigkeitsbeschränkungen zu vermuten ist, werden weitergehende Untersuchungen zur Verkehrssicherheitswirkung von SBA empfohlen.

Die Wirkung von Lärm wird bislang nahezu ausschließlich anhand des Grades der Belästigung im Verhältnis zum Tag-Abend-Nacht-Lärmindex oder dem energieäquivalenten Dauerschallpegel betrachtet. Im Gegensatz zu Schall hat Lärm jedoch eine subjektive Komponente, deren Objektivierung komplex ist. Insbesondere für Straßenverkehrsgeräusche bestehen noch Forschungslücken für eine differenzierte Betrachtung dieser Wahrnehmungskomponente. Ziel des Vorhabens war es daher, die Anwendbarkeit psychoakustischer Parameter zur Bewertung von Straßenverkehrsgeräuschen zu prüfen und die wahrnehmungsbezogene Wirksamkeit des gängigen Maßnahmenspektrums gegen Straßenverkehrslärm jenseits der Reduzierung des Schalldruckpegels zu explorieren. Hierfür wurden in drei aufeinander aufbauenden Studien Straßenverkehrsszenen akustisch hochwertig und realistisch in einer virtuelle Testumgebung präsentiert, um a) Attribute für Straßenverkehrsgeräusche zu erheben, b) daraus ein Modell für Beschreibungsdimensionen zu erarbeiten sowie Prädiktionsmodelle auf Basis psychoakustischer Kenngrößen zu berechnen und c) durch audio-visuelle Modifikationen der ursprünglichen Straßenverkehrsszenen herkömmliche und neuartige Lärmschutzmaßnahmen zu untersuchen. Die Studienergebnisse zeigen deutlich, dass Menschen Lärm auf mehreren Dimensionen wahrnehmen, die interindividuell Bestand haben. Für die Erhebung dieser Dimensionen wurde ein Fragebogen entwickelt, der eine umfassende qualitative Beurteilung des Höreindrucks ermöglicht. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Wahrnehmungsdimensionen zu einem gewissen Anteil anhand messbarer psychoakustischer Parameter bestimmen lassen. Damit können Messungen qualitativ besser eingeordnet werden. Mit den entwickelten Modellen und Instrumenten konnten die Unterschiede in der Wirksamkeit verschiedener Lärmminderungsstrategien herausgestellt und die Wirkungsweise innovativer Ansätze untersucht werden.

Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Die verbindlichen Rechenverfahren der Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS-90 bzw. seit 2021 RLS-19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch hängen Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg ab. Diese meteorologischen Ausbreitungsbedingungen sind somit situationsabhängig unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren zugunsten einer oberen Abschätzung der Belastung der Betroffenen nicht berücksichtigt. In einem Forschungsvorhaben der Bundesanstalt für Straßenwesen aus dem Jahr 2020 wurden die vorhandenen Methoden zur Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zusammengetragen und dargestellt. Darauf aufbauend wurde ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie auf Basis der Ergebnisse von Langzeitmessungen an einem Messstandort (Sulzemoos) vorgeschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht eine auf die Wetterbedingungen angepasste Korrektur der Lärmprognose. Anstatt die meteorologischen Einflüsse direkt, im Sinne ihrer physikalischen Prozesse, im Modell zu beschreiben macht es sich die vorgeschlagene Methode zu Nutzen, dass unterschiedliche meteorologische Bedingungen zu unterschiedlich starker Dämpfung führen. Der in diesem Vorgängervorhaben unterbreitete Vorschlag sieht daher eine Parametrisierung der Koeffizienten des Boden- und Meteorologiedämpfungsterms der RLS mit Einführung einer Zahl von Dämpfungsklassen vor. Als Ausblick des Vorgängervorhabens wurde eine Verifizierung der Methode durch Messungen und Rechnungen an unterschiedlichen Standorten mit unterschiedlichen meteorologischen Verhältnissen sowie eine Vertiefung der Methode durch Einbeziehung von Situationen mit Abschirmungen durch Hindernisse empfohlen. In dem vorliegenden Nachfolgevorhaben wurde die Umsetzung der Methode in der Praxis erprobt und die Datenbasis für die Parameter der Korrektur sowohl durch weitere Daten an anderen Standorten als auch durch Erweiterung des Anwendungsbereichs gefestigt. Dafür wurden auch auf Anregungen und Empfehlungen eines Expertenkreises im Rahmen eines Fachgesprächs exemplarische Anwendungsfälle recherchiert, anhand derer die Erprobung erfolgen sollte. In vier ausgewählten Untersuchungsgebieten wurden messtechnische Erhebungen der Straßenverkehrsgeräusche, der Verkehrszahlen und der meteorologischen Parameter durchgeführt. Dabei wurde ein Gebiet zur Verifizierung der Korrekturmethode, zwei Untersuchungsgebiete zur Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Starkwindsituationen und ein Untersuchungsgebiet zur Einbeziehung der Abschirmwirkung unter verschiedenen meteorologischen Randbedingungen gewählt. In diesen vier Untersuchungsgebieten wurden zur Verifizierung der Korrekturmethode sowohl die Messungen klassiert nach meteorologischen Situationen ausgewertet als auch die rechnerische Korrekturmethode in einer praxisnahen Anwendung erprobt. Bei den messtechnischen Auswertungen war der Umfang der im Sinne der Fragestellung auswertbaren Daten eingeschränkt. Zum einen konnten die Messungen im Abschirmgebiet aufgrund eines Gerätedefekts nicht im beabsichtigten Sinn ausgewertet werden, zum anderen ergaben sich bei den Windgebieten mit geringer Verkehrsmenge keine abgesicherte Möglichkeit der Klassierung der Messdaten in meteorologische Situationen, da die zur Normalisierung verwendeten Zählstellendaten der Verkehrsmenge in einem zu groben Zeitraster vorlagen. Zur Klassifizierung der verwertbaren Messdaten wurden zwei Methoden zur Datenerhebung dargestellt. Für das vorliegende Vorhaben liegen Daten des ICON-D2-Modells des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vor. Für den allgemeinen Anwendungsfall muss auf frei zugängliche Daten zurückgegriffen werden. Da diese keine Angaben zur Stabilität enthalten, wurde eine alternative Methode zur Klassifizierung der Stabilität anhand der frei zugänglichen Daten vorgeschlagen. Die derart nach meteorologischen Situationen klassifizierten Messdaten wurden den Ergebnissen der rechnerischen Korrekturmethode basierend auf dem bisherigen Vorschlag gegenübergestellt. Die Messergebnisse bestätigen im Wesentlichen die Anwendung der Dämpfungsklassen. Auf Basis der Messergebnisse und weiterer theoretischer Überlegungen wurden jedoch Anpassungen der Zuordnungstabellen der meteorologischen Situationen in Dämpfungsklassen von p2 (ausbreitungsbegünstigend) bis m4 (ausbreitungsungünstig) vorgenommen. Unter anderem zeigte sich, dass für die Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Starkwindsituationen, die eine weitere Pegelerhöhung im Mitwindbereich erwarten ließ, zwar die entsprechenden Situationen messtechnisch erfasst werden konnten, die hohen Windgeschwindigkeiten jedoch generell eine Überdeckung der Straßenverkehrsgeräusche durch windinduzierte Geräusche verursacht. Dementsprechend konnte keine zusätzliche Dämpfungsklasse, die eine besonders günstige Schallausbreitung der Straßenverkehrsgeräusche bei hohen Windgeschwindigkeiten in Mitwindrichtung berücksichtigt, begründet werden. Vielmehr wird eine Begrenzung der Dämpfungsklassen für hohe Windgeschwindigkeiten auf die auch bisher schallausbreitungsgünstigste Klasse p2 empfohlen. Weiterhin wurden u.a. für Querwindsituationen die Dämpfungsklassen aufgrund von theoretischen Überlegungen erweitert und bereinigt. Beispielsweise ergibt sich die im Vorgängervorhaben bei den Messergebnissen festgestellte Abhängigkeit der Dämpfungsklasse von der Windgeschwindigkeitsklasse bei Querwind nur durch Abweichungen der Windrichtungsverteilung von einer Gleichverteilung. Die rechnerische Anwendung der Korrekturmethode wurde dann mit den anhand der Untersuchungsergebnisse angepassten Klassenzuordnung wiederholt. Die anhand der angepassten Korrekturmethode ermittelten Rechenergebnisse führen dementsprechend zu einer verbesserten Übereinstimmung mit den Messungen. Abschließend wurde ein Textvorschlag für eine allgemeinverständliche Handlungsempfehlung erstellt.

Die Verkehrsbeeinflussung auf Autobahnen erfolgt mittels proaktiver und reaktiver Maßnahmen, die z.B. über Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) umgesetzt werden können. Die Grundlage hierfür bilden die Messdaten der lokalen Verkehrsdatenerfassung (VDE), die derzeit an Messquerschnitten (MQ) erfolgt, in der Regel in Abständen von 1,5 bis 2,5 km. Allgemein profitiert die Erkennung von Verkehrssituationen davon, je besser die räumlich-zeitliche Datengrundlage ist, da z. B. Verkehrsdichtewellen hochgenau identifiziert und ihre Verläufe beobachtet werden können. Derzeit kommen hauptsächlich reaktive Maßnahmen zur Anwendung, da räumlich-zeitlich hochaufgelöste Daten, die für eine möglichst gute Verkehrs(zustands)prognose benötigt werden, noch nicht bzw. nicht flächendeckend und mit ausreichender Qualität vorliegen und somit auch wenige Erfahrungen mit einer solchen Datengrundlage bestehen. Für proaktive Maßnahmen werden häufig kurzfristige bis mittelfristige Verkehrszustandsprognosen bemüht. Diese Voraussagen könnten durch räumlich-zeitlich detailliertere Daten verbessert werden. Um weitere Erkenntnisse zu einer solchen Datenerfassung mit hohem Detaillierungsgrad zu generieren, wurde in diesem Forschungsvorhaben ein Erhebungskonzept erarbeitet, mit dem Daten in entsprechenden Detaillierungsgrad erfasst werden können und welches für spezifische Einsatzmöglichkeiten robust, ausreichend genau und wirtschaftlich ist, um es vor allem für SBA-Optimierungen einzusetzen. Das Konzept wurde an ausgewählten Untersuchungsstrecken (je ein Streckenabschnitt mit und ohne SBA) getestet. Mit dieser Datengrundlage wurde eine Methodik entworfen, mittels der die Wirksamkeit von SBA bewertet werden kann. Als weiteres Ergebnis dieser Untersuchung werden Empfehlungen für den Einsatz der verschiedenen, untersuchten Erhebungsmethoden (für Offline-Analysen der SBA-Wirksamkeit und einen Online-Einsatz) gegeben sowie ein Ausblick, wie diese Daten zukünftig genutzt werden könnten. Das entwickelte Erhebungskonzept wurde an einem Streckenabschnitt auf der A44 zwischen der AS Unna-Ost und dem AK Werl umgesetzt. Merkmale dieser Referenzstrecke sind eine Länge des Streckenabschnitts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anschlussstellen von bis ca. 13 km, ein MQ-Abstand im Bestand von ca. 1,5 km, ein Querschnitt mit durchgehend zwei Fahrstreifen und Aggregationsintervalle der lokalen Messdaten in der Verkehrsrechnerzentrale von einer Minute. In der Untersuchung wurde die lokale Verkehrsdatenerfassung der SBA für 14 Tage durch Seitenradar-Detektoren (SRD) so ergänzt, dass je Fahrtrichtung auf 2,5 km eine Verdichtung der lokalen Verkehrsdatenerfassung auf MQ-Abstände von 250 m vorlag. Des Weiteren wurden an zwei Tagen im selben Zeitraum für jeweils ca. drei Stunden Kameras mit Automatic Number Plate Recognition- (ANPR-) Technik zur Reisezeitmessung über Kennzeichenanalyse an zwei Querschnitten mit ca. einem Kilometer Abstand installiert sowie für den gesamten Zeitraum und Streckenabschnitt hochaufgelöste Floating Car Data (FCD) zugekauft. Für einen Teilabschnitt von ca. 1,5 km Länge wurden im gleichen Zeitraum wie die ANPR-Systeme mit Drohnen an vier Standorten gleichzeitig und mit überlappenden Sichtbereichen Luftbildaufnahmen vom Verkehr gemacht. Die so erhobenen Daten liegen je Erhebungsmethode in jeweils spezifischer Kombination räumlich-zeitlicher Diskretisierung vor. Für eine integrierte Analyse wurden die Daten in eine Datenbank überführt und in ein einheitliches räumlich-zeitliches Raster aufbereitet. Hierfür wurde der gesamte Streckenabschnitt in Segmente mit einer Länge von 250 m bei Zeitschritten von 10 s aufgeteilt, die wiederum in Subsegmente von 25 m Länge und 1 s unterteilt waren. Die Datenauswertungen ergaben: •Mit einer Verdichtung der lokalen VDE durch SRD können hochwertige lokale Geschwindigkeitsinformationen gesammelt werden. Auch die Verkehrsmengendetektion gelingt an zweistreifigen Richtungsfahrbahnen recht zuverlässig, bedarf aber gewisser Maßnahmen zur Qualitätssicherung. Der Einsatz von SRD ist sowohl für den Online-als auch für den Offline-Betrieb geeignet. Aus wirtschaftlichen Gründen ist die Anzahl der Geräte und somit auch der Erfassungsbereich bzw. der Verdichtungsgrad anwendungsbezogenen Begrenzungen unterworfen. •Reisezeiten aus ANPR weisen eine sehr hohe Güte auf. Das gilt prinzipbedingt auch für größere Abstände zwischen zwei ANPR-Querschnitten, die jedoch Einbußen hinsichtlich räumlicher Auflösung und größere zeitliche Latenzen nach sich ziehen. Letztgenannter Punkt ist insbesondere bei Online-Anwendungen zu beachten. Reisezeiten aus ANPR als Ergänzung zur lokalen Verkehrsdatenerfassung sind daher sowohl für den Offline- als auch für den Online-Einsatz wertvoll. •Hochaufgelöste (Basis Einzelfahrzeuge) FCD bilden Verkehrsabläufe und -zustände auf Basis von Geschwindigkeitsdaten im Streckenverlauf ab. Obwohl FCD nur für eine kleine Teilmenge des Verkehrs vorliegen, konnte in dieser Untersuchung beobachtet werden, dass diese Teilmenge bereits ausreicht, um räumlich-zeitlich sehr detaillierte Informationen zum Verkehrszustand zu gewinnen, insbesondere im räumlich-zeitlichen Umfeld um verkehrliche Störungsereignisse. Die Kopplung dieser Daten mit lokalen Verkehrsdaten ermöglicht die Schätzung von über das Fahrzeugkollektiv summierter Reisezeiten. FCD als Ergänzung zur lokalen Verkehrsdatenerfassung sind somit sowohl für den Offline- als auch für den Online-Einsatz wertvoll. •Die Daten aus den mit Drohnen aufgenommenen Luftbildern zeigen eine besonders gute räumlich-zeitliche Auflösung der Verkehrskenngrößen für das gesamte Verkehrskollektiv. Durch den großen Organisations- und Personalaufwand ist der Einsatz von Drohnen jedoch nur auf einen sehr eingeschränkten Strecken- (max. 3 km) sowie Zeitbereich (max. 3 Stunden) und auch lediglich für Offline-Anwendungen zu empfehlen, wenn detaillierte Erkenntnisse zum beobachteten Engpass gewonnen werden sollen. Das hier entwickelte Erhebungskonzept bzw. einzelne der vorgestellten Erhebungsmethoden eignen sich grundsätzlich auch für die Anwendung auf anderen Strecken. Für jede Erhebungsmethode sind die spezifischen Randbedingungen für den vorliegenden Einsatzzweck zu prüfen und die tatsächliche Wirtschaftlichkeit der Maßnahme zu prüfen.

Eine verlässliche flächendeckende Erfassung der tatsächlichen Verkehrslasten ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere mit Bezug auf die Bewertung der Fahrbahnbeanspruchung und die verlässliche Ermittlung der Restlebensdauer von Brückenbauwerken. Zudem bildet sie eine gute Grundlage für die Planung und Durchführung von Überladungskontrollen. Um das relativ kleine Netz an stationären Achslastmessstellen im deutschen Bundesautobahnnetz zu ergänzen, bieten sich mobile Bridge Weigh-In-Motion (B-WIM) Systeme an. Diese sehen die Messung von Dehnungen an Brückenbauwerken vor, aus denen mit mathematischen Methoden und unter Berücksichtigung mechanischer Zugzusammenhänge die Achslasten ermittelt werden. Die Brücke dient praktisch als ”Waage” für den Verkehr, der sie überquert. Solche Systeme sind mobil und können mit vertretbarem Aufwand für Kurzzeitmessungen installiert und abgebaut werden. Das Hauptziel des Projektes war die Entwicklung eines Konzepts zur Integration von Achslast-messdaten aus temporären B-WIM Messungen in die bestehende Datenbasis der stationären Achslastmessstellen in Deutschland. Der Fokus lag hierbei insbesondere auf der Ermittlung des erforderlichen Umfangs und der Mindestdauer einer B-WIM Messung im flächendeckenden Kontext. Um diese Fragestellungen zu adressieren, wurden einerseits 12 Jahresdatensätze von im deutschen Autobahnnetz verteilten stationären Achslastmessstellen verwendet. Andererseits wurden B-WIM Messungen an 18 Brückenbauwerken auf drei Streckenzügen (A2, A4 und A9) über einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen durchgeführt. Die Untersuchungen bzgl. der erforderlichen Mindestdauer einer B-WIM Messung basieren auf den Messdaten der stationären Messstellen, während die im Projekt erfassten B-WIM Daten als Grundlage zur Ermittlung des erforderlichen Umfangs an ergänzenden B-WIM Messungen dienen. Mit Bezug auf die Messdurchführung und -vorbereitung dokumentiert das Projekt die wesentlichen Randbedingungen sowie eine Reihe an Einflussfaktoren und mögliche Schwierigkeiten, die bei der Implementierung einer flächendeckenden Anwendung zu berücksichtigen sind. Die Ermittlung des erforderlichen Umfangs einer B-WIM Messkampagne im flächendeckenden Kontext basiert auf einer Analyse der Korrelationen zwischen Verkehrsmenge und Lastmenge innerhalb der einzelnen Streckenzüge. Mit Bezug auf die Mindestdauer der B-WIM Messung wurden gesonderte Untersuchungen für folgende Anwendungen durchgeführt: Verkehrsstatistik, Straßenbau und Brückenbau. Im Bereich der Verkehrsstatistik wurden die durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke des Schwerverkehrs, die mittlere tägliche Lastmenge sowie der Anteil des Fahrzeugtyps 98 am Schwerverkehr den Analysen zugrunde gelegt. Bei der Anwendung im Straßenbau basierten die Analysen auf der dimensionierungsrelevanten Beanspruchung des Oberbaus von Verkehrsflächen. Schließlich betrachten die Auswertungen im Brückenbau die sich auf Basis des Schwerverkehrs an einem generischen Brückenset ergebenden Ermüdungsschädigungen. Anschließend wurde ein möglicher Prozess für die Anwendung von B-WIM Daten im Kontext der Ermüdungsnachweise an einem konkreten Brückenbauwerk aufgezeigt. Im Ergebnis zeigt sich, dass die B-WIM Methode ein sehr hohes Potenzial zur Reduktion der Konservativität der normgerechten Berechnungen mit Bezug auf die Ermüdungsnachweise im Brückenbau und die dimensionierungsrelevante Fahrbahnbeanspruchung hat. Zudem lässt sich die flächendeckende Anwendung von B-WIM als Ergänzung zu dem vorhandenen Netz an stationären Achslastmessstellen unter Beachtung gewisser Randbedingungen problemlos umsetzten.

Ziel des Projektes war es, systematische Untersuchungen zum Abriebverhalten und damit zur Partikelemission verschiedener Fahrbahnoberflächen durchzuführen, die Ergebnisse zu quantifizieren und eine Empfehlung für die Berücksichtigung abgeleiteter Emissionsfaktoren in den FGSV-Richtlinien RLuS „Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung“ zu geben. Dazu wurden • eine umfassende Literaturrecherche und Auswertung zum Thema durchgeführt, • abriebrelevante Kenngrößen für 27 typische in Deutschland eingesetzte Fahrbahnbeläge bestimmt, • Laborversuche zum Abriebverhalten von 21 dieser Fahrbahnbeläge durchgeführt, • Emissionsberechnungen für nicht motorbedingte Partikel (AWAR) mit dem Modell NORTRIP (Non-exhaust road traffic induced particle emission modelling) in seiner Version 3.2 durchgeführt und auch die resultierenden PM10-Straßenabriebemissionsfaktoren ausgewiesen. • diese Berechnungsergebnisse mit AWAR-Emissionsfaktoren nach DÜRING et al. (2011) bzw. HBEFA4.1 verglichen. • die NORTRIP-Berechnungsergebnisse des dort integrierten NOx-Tracermodells mit Immissionsmessungen an der Frankfurter Allee in Berlin und Am Neckartor in Stuttgart verglichen, • Empfehlungen zur Anwendung von NORTRIP gegeben sowie • aus den NORTRIP-Berechnungen erzeugte PM10-AWAR- und -Straßenabriebemissionsfaktoren für die Anwendung in RLuS abgeleitet. Folgende in Deutschland am häufigsten eingesetzte Fahrbahnbeläge wurden untersucht: • Asphaltbeton, • Offenporiger Asphalt (OPA), • Gussasphalt, • DSH (Dünne Asphaltdeckschicht in Heißbauweise), • Waschbeton und • Splittmastix-Asphalt (SMA). Folgende wesentliche Ergebnisse wurden abgeleitet: • Quantifizierung der Abriebmaße Abgesehen von der Art des Reifens (insbesondere der Einsatz von Spikereifen), dem Fahrverhalten (Beschleunigungsanteile) und der Fahrgeschwindigkeit (höhere Geschwindigkeiten führen zu höheren Abriebraten) sind weitere wesentliche Faktoren, die sich auf die Partikelerzeugung aus dem Abrieb der Fahrbahn auswirken, – die Art/Festigkeit und die Korngröße des in der Fahrbahn verwendeten Gesteinmaterials – eventuell auch die Art des Bindemittels (polymer modifiziertes Bindemittel scheinen positiv zu wirken) – eventuell bewirkt eine starke Modifizierung des Bindemittels (z. B. Gummimodifizierung) und die sich dadurch einstellenden dickeren Bindemittelfilme eine Verminderung der PM10-Fahrbahnabriebemissionen. Die Höhe der Reduktion hängt hier wahrscheinlich von der Ausbildung der Oberfläche ab. ...

Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Verbindliche Rechenverfahren (insbesondere RLS-90 bzw. RLS-19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch können Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg abhängen. Diese meteorologischen Ausbreitungsbedingungen sind somit situationsabhängig individuell unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren nicht individuell berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher, den Stand der Technik und der Wissenschaft bei der Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zu ermitteln und darzustellen, die in den Rechenverfahren erzielten Ergebnisse durch Langzeitmessungen zu verifizieren und schließlich ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie vorzuschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht in Einzelfällen bei Bedarf eine der Wettersituation angepasste Lärmprognose. Dafür wurden zuerst Ergebnisse einer Literaturstudie zu den verschiedenen vorhandenen Methoden der Ausbreitungsrechnung und der darin enthaltenen (oder nicht enthaltenen) Berücksichtigung von meteorologischen Randbedingungen dargestellt und systematisch miteinander verglichen. Die Auswirkungen der unterschiedlichen Methoden bei der Ausbreitungsrechnung sind unter Variation der Meteorologie in vier rechnerischen Testszenarien quantifiziert und die Ergebnisse der Vergleichsberechnungen in Diagrammen dargestellt worden. Die Testszenarien gliedern sich in drei modellierte Fälle einfacher Geometrie (gerade Straße ohne Topografie, gerade Straße mit Abschirmung und zwei sich kreuzende Straßen) und die Modellierung eines realistischen Falls. Der realistische Fall ist die Modelierung eines Untersuchungsgebiets an der Bundesautobahn 8 westlich von München, an dem Langzeitmessungen des Schalls und der meteorologischen Randbedingungen in unterschiedlichen Entfernungen durchgeführt wurden. Anhand der Langzeitmessungen wurden die Ergebnisse der Rechenverfahren zur Berücksichtigung der Meteorologie mit realen Messdaten und den zugehörigen Wetterbedingungen verglichen. Dabei wurden die Wetterbedingungen in Klassen der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit und des Temperaturgradienten (Stabilität) unterteilt und deren Kombinationen anhand der Auswirkung auf die Schallausbreitung dargestellt. Es zeigt sich übereinstimmend, sowohl anhand fortgeschrittener Rechenmethoden als auch anhand der Messungen, dass die Windrichtung die Schallausbreitung am maßgeblichsten beeinflusst, die Windgeschwindigkeit (wiederum abhängig von der Richtung) einen geringeren Einfluss ausübt und schließlich der Temperaturgradient (Stabilität) erst bei großen Abständen und in Verbindung mit Abschirmungen relevante Einflüsse auf die Schallausbreitung ausübt. Anhand dieser Ergebnisse wurde ein Methodenvorschlag erarbeitet, mit dem man die Einflüsse von Wind und Temperaturgradient im Vergleich zum Regelfall der RLS-90/RLS-19 für spezielle Betrachtungen berücksichtigen kann. Im Einzelfall kann so eine ergänzende Hilfestellung für eine wetterkorrigierte Lärmbewertung herangezogen werden. Eine Berechnung eines Langzeitmittelungspegels ist damit zwar grundsätzlich auch möglich, der damit verbundene Aufwand im Hinblick auf die Relevanz der schallausbreitungsgünstigen Bedingungen auf den Langzeitmittelungspegel jedoch erheblich. Die Möglichkeit, bestimmte meteorologische Situationen separat zu betrachten, ist der intendierte Hauptanwendungsfall des Vorschlags. Zur Absicherung dieses Vorschlages sind aber noch weitere Validierungen in unterschiedlichen Regionen nötig. Die Ergebnisse der Langzeitmessungen und der Berechnungen in den Testszenarien wurden in einer Datenbank zusammengestellt, die nun erlaubt für das betrachtete Untersuchungsgebiet wetterkorrigierte Immissionspegel für spezifische meteorologische Situationen abzuleiten. Eine Ausweitung bzw. der Transfer auf andere Untersuchungsgebiete ist perspektivisch möglich.