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Entgegen populären Meinungen, welche älteren Kraftfahrern ein generelles Gefahrenpotenzial für die allgemeine Verkehrssicherheit zuschreiben, weisen die Unfallstatistiken eher auf eine besondere Gefährdung dieser Gruppe von Verkehrsteilnehmern hin, woraus sich Forderungen nach einer zielgruppenspezifischen Verkehrssicherheitsarbeit begründen. Kompetentes und damit sicheres Verhalten kann als Ergebnis der Passung zwischen den individuell verfügbaren Ressourcen und den Anforderungen der Umwelt betrachtet werden. Überschreiten die Umweltanforderungen die Verhaltenspotenziale des Individuums, kann es zu Überforderung kommen. Verdeutlichen lässt sich diese Perspektive durch genaue Betrachtung von Verkehrsunfällen unter Beteiligung älterer Kraftfahrer: So spiegeln die aktuellen Unfallstatistiken aus 2008 wider, dass ein großer Teil der Unfälle von Kraftfahrern im Alter über 65 Jahren auf sogenanntes Fehlverhalten in Knoten, wie z.B. Fehler beim Abbiegen, Ein- und Ausfahren in Kreuzungen und Vorfahrtbeachtung, zurückzuführen sind. Diese im Vergleich zu jüngeren Fahrern häufigere Verwicklung Älterer in Unfälle dieser Art legt nahe, dass es in genau diesen Situationen zu einem Ungleichgewicht zwischen individuell verfügbaren Ressourcen und den Anforderungen der Verkehrsumwelt kommt. Beispielsweise könnten in diesen Situationen Beeinträchtigungen der visuellen Wahrnehmungsfähigkeit, verlangsamte Reaktionszeiten oder auch Einschränkungen der Bewegungsausführung zu einer zu langsamen oder auch falschen Entscheidungsfindung oder Handlungsausführung im Straßenverkehr führen. Dieser Perspektive folgend können Maßnahmen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit älterer Kraftfahrer zum einen auf Seiten des Individuums ansetzen und dazu beitragen, die Kompetenzen des älteren Kraftfahrers zu erhöhen, zum anderen Bezug auf den Kontext nehmen, indem durch Anpassungen der Bedingungen der Verkehrsumwelt zur Sicherheit " nicht nur " älterer Kraftfahrer beigetragen wird. Personenzentrierte Ansätze zielen dabei auf die Ausschöpfung der individuellen Potenziale zur Aufrechterhaltung, Verbesserung oder auch Wiederherstellung einer sicheren Verkehrsteilnahme bis ins hohe Lebensalter. Diese Ansätze umfassen Trainings- und Rehabilitationsprogramme der Fahrkompetenz gleichermaßen wie verkehrspädagogische Programme, mediale Informationskampagnen oder auch Beratungsmaßnahmen und Screening-Tests. Eine Schlüsselposition kann in diesem Kontext dem (Haus)-Arzt als Experten hinsichtlich Konstitution und Lebensverhältnissen seines Patienten und Vertrauensperson zukommen. In der Regel passen ältere Kraftfahrer ihr Fahrverhalten ihren individuell verfügbaren Kompetenzen an. Auf diese Weise können altersbegleitende oder auch mit Erkrankungen oder Medikamenteneinnahmen einhergehende Veränderungen der körperlichen oder geistigen Leistungsfähigkeit zumeist erfolgreich kompensiert werden. Personenzentrierten Ansätzen kommt jedoch eine besondere Relevanz für den kleinen Anteil älterer Fahrer zu, welche keine oder nur unzureichende Kompensation aufweisen. Kontextorientierte Ansätze beziehen sich auf Maßnahmen, welche eine möglichst optimale Gestaltung der Bedingungen der Verkehrsumwelt auf die Bedürfnisse und Anforderungen älterer Kraftfahrer herbeiführen sollen. Maßnahmen dieser Art zielen zum Beispiel auf eine Entschleunigung des Straßenverkehrs durch Geschwindigkeitsbegrenzungen oder auch bauliche Maßnahmen. Auch die Potenziale moderner Fahrzeugtechnik werden unter dieser Perspektive zur Erhöhung der Verkehrssicherheit älterer Fahrer nutzbar. So können Fahrerassistenz- oder Fahrerinformationssysteme den älteren Fahrer in komplexen Situationen unterstützen. Dabei ist der Nutzen für die Verkehrssicherheit jedoch stark von der Handhabbarkeit und Bedienqualität der technischen Hilfsmittel abhängig. Technologien, welche die Komplexität der Fahrzeugbedienung erheblich erhöhen oder die Aufmerksamkeit vom Straßenverkehr ablenken, können ggf. auch zu einer weiteren Diskrepanz zwischen Anforderungssituation und verfügbaren Kompetenzen beitragen. Neben diesen eher auf die individuelle Verkehrsteilnahme als Autofahrer bezogenen Maßnahmen sind weitere wichtige kontextorientierte Ansatzpunkte in alternativen Mobilitätsvarianten zum Auto, wie in der Verbesserung der Attraktivität von Angeboten des ÖPNV oder auch den Bedingungen für Fußgänger und Radfahrer, zu finden. In diesem Sinne erscheint ein mehrdimensionaler Ansatz für die Gestaltung von Maßnahmen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit älterer Kraftfahrer am erfolgversprechendsten. Interventionsansätze sollten sich gegenseitig ergänzen und möglichst sowohl die Ressourcen auf Seiten des älteren Menschen selbst als auch der Umwelt umfassen.
Airbag-Systeme können, wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, die passive Sicherheit von Motorrädern wirksam verbessern. Der vorliegende Forschungsbericht betrachtet die Übertragbarkeit von Pkw-Airbag-Konzepten auf das Motorrad und befasst sich vor allem mit dem Problem der motorradgerechten und sicheren Auslösung des Airbags. Die Funktion des Motorradairbags unterscheidet sich von der des Pkw-Airbags in entscheidender Weise durch die Möglichkeit, die Flugbahn des Fahrers bei einem Zusammenstoß mit einem rechtwinklig vor dem Motorrad befindlichen Pkw so zu beeinflussen, dass dieser das Hindernis ohne einen harten Anprall überfliegen kann. Der Abbau der kinetischen Energie des Fahrers geschieht so nicht in der kurzen Knautschzone vor dem Kollisionsobjekt, sondern in der meist ausreichend langen Auslaufzone dahinter. Der Motorradairbag kann am vorderen Tankbereich angebracht sein. Fülltechnik und Gewebematerial können vom Pkw direkt übernommen werden; jedoch ist die Nahtführung zu verstärken, da der Motorradairbag vorwiegend auf Scherung beansprucht wird. Gravierende Unterschiede ergeben sich in der Sensierung eines Crashs, da durch das an der Telegabel geführte Vorderrad signifikante Verzögerungsanstiege des Motorrades erst sehr spät erfolgen. Es ist daher nicht möglich, wie beim Pkw den Airbag allein über Beschleunigungsaufnehmer zu zünden. Schwerpunkt des Berichtes sind daher verschiedene Vorschläge, bei heute üblichen Motorradkonstruktionen einen Crash für eine Airbagauslösung rechtzeitig und sicher sensieren zu können. Zu charakteristischen Unfall-Ereignissen werden Sensoren nach verschiedenen Wirkprinzipien geordnet vorgestellt. Nach einer technischen Bewertung erweisen sich zwei Sensorvarianten als geeignet für eine zuverlässige Zündung des Airbag; gleichzeitig kann mit einer logischen Verknüpfung ihrer Signale eine Fehlauslösung sicher vermieden werden. Die ausgewählten und näher beschriebenen Sensoren registrieren den Druckanstieg im Vorderradreifen und die plastische Verformung der Telegabel. Damit ist eine Sensierung des Aufpralls rechtzeitig möglich. Je nach Größe und Dauer der Verzögerung kann der Druck des Luftkissens verändert werden, so dass der Motorradairbag in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit nur aufpralldämpfend oder flugbahnbeeinflussend wirkt. Testprogramme zur weiteren Entwicklung von Airbagsensoren für Motorräder werden als Forschungsbedarf näher erläutert.
Anteile und zeitliche Verteilung von Oberflächenabfluss, Infiltration und Durchsickerung von Böschungen aus teilgesättigten Erddämmen infolge von Niederschlägen und Straßenabfluss sind bisher nur unzureichend bekannt. Für Straßenbauingenieure reicht das vorhandene Wissen über Wasser im Straßen-Erdbauwerk zur Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit aus. Für die hydrologische Beurteilung der Durchsickerung im Hinblick auf den Boden- und Grundwasserschutz ist der heutige Wissensstand jedoch nicht ausreichend. Ziel des Projektes ist es, einen dringend benötigten Beitrag zur wirtschaftlichen und umweltverträglichen Verwertung von Ersatzbaustoffen im Erdbau zu leisten und bisher fehlende Beurteilungsmaßstäbe für den Boden- und Grundwasserschutz für die straßenbauspezifischen Gegebenheiten zu liefern. Zur Erreichung des Forschungsziels wurden in der Lysimeteranlage in Augsburg, Derchinger Straße, in acht Becken Böschungen eingebaut, die jeweils einen Ausschnitt aus einer Straßenböschung einschließlich eines Bankettstreifens darstellen. Zur Simulation von belastetem Bodenmaterial wurden dem Böschungsmaterial Schadstoffe zu dotiert. Zusätzlich wurden technische Sicherungsmaßnahmen eingebaut. Ergänzend zu den hydraulischen Größen Niederschlag, Menge von Sickerwasser und Oberflächenabfluss der Lysimeter wurden auch Konzentrationen der zu dotierten Schadstoffe (Cadmium, Kupfer und Cyanid} und weitere Parameter im Sickerwasser der Lysimeter und im Straßenabfluss bestimmt. Das dargestellte Projekt wurde gemeinsam durch die Hochschule Augsburg und die BASt von 2010 bis 2013 durchgeführt. Ein Anschlussprojekt ist derzeit in Bearbeitung.
Die Forschungsvorhaben FE 89.0246/2010/AP, F1100.3207033 und FE 89.0270/2011 wurden in dem Forschungsvorhaben „Effizienz geohydraulischer Sicherungsmaßnahmen bei Einsatz von Böden mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen – Teil 2“ (FE 89.0292/2013) weitergeführt. Die in den Vorgängerprojekten gewonnen Erkenntnisse zeigten auf, dass noch eine deutliche Verbesserung der Aussagequalität zum Langzeitverhalten der technischen Sicherungsmaßnahmen und zu Unterschieden der Wirksamkeit der einzelnen technischen Sicherungsmaßnahmen zu erwarten sind. Im Zuge der Projektbearbeitung wurden einige Veränderungen im Versuchsaufbau umgesetzt um die Aussagequalität zu verbessern. So wurde die Deckschicht der an die Lysimeteranlage angrenzenden Straße und die hydraulische Abkopplung der Busspur erneuert um die Zulaufbedingungen zu den Lysimeterbecken zu optimieren. Im Oktober 2014 wurden die Bankettbereiche der Lysimeterbecken erneuert und eine zusätzliche Schicht eingebracht, die im Bankett die Versickerung des Straßenabflusses reduzieren soll. Im Zuge dieser Umbauten wurde in Lysimeterbecken 6 eine beidseitig kaschierte Dränmatte als technische Sicherungsmaßnahme verbaut. Zusätzlich zu den Änderungen im Versuchsaufbau wurde die Messtechnik erweitert. Um die tatsächliche Evapotranspiration quantifizieren zu können wurde im Januar 2015 eine Wetterstation in Betrieb genommen. Zudem wurde eine zusätzliche Kippwaage (5 ml Auflösung) am Straßenabflusssammler installiert. Unter dem verwirklichten Versuchsaufbau bilden die Bodenkörper mit ihren jeweiligen technischen Sicherungsmaßnahmen und dem Bankett ein Gesamtsystem, das als solches betrachtet werden muss. Eine detaillierte Zusammenstellung der Ergebnisse kann dem Schlussbericht entnommen werden.
Unter dem verwirklichten Versuchsaufbau bilden die Bodenkörper mit ihren jeweiligen technischen Sicherungsmaßnahmen und dem Bankett ein Gesamtsystem, das als solches betrachtet werden muss. Eine detaillierte Zusammenstellung der Ergebnisse kann dem Schlussbericht entnommen werden. Zusammenfassend kann für den Untersuchungszeitraum April 2013 - November 2016 qualitativ folgendes festgestellt werden:
• Durch die Fortsetzung des Vorgängerprojektes konnte das Langzeitverhalten der Lysimeter beobachtet und weitere wichtige Erkenntnisse gewonnen werden. Zwischen beiden Projekten zeigen sich zum Teil deutliche Unterschiede hinsichtlich des Sickerwasseranteils.
• Die Auswahl des Dammbaustoffes hat den wesentlichen Einfluss auf den Anteil des Sickerwassers. Dieser betrug bei den Lysimetern mit bindigem Boden zwischen 14% und 38%, bei den Lysimetern mit kiesigen Böden zwischen 58% und 71%.
• Im Langzeitverhalten zeigen alle Lysimeter deutliche Veränderungen beim Sickerwasseranteil. Alterungseffekte der technischen Sicherungsmaßnahmen, die höhere Sickerwasseranteile zur Folge haben, können nicht ausgeschlossen werden.
• Nach dem Straßenumbau kommt es bei allen Lysimeterbecken zu einer signifikanten Erhöhung des Sickerwasseranteils mit weiter steigender Tendenz. Bei Lysimeterbecken 3 ergaben sich Sickerwasseranteile die im Bereich der Lysimeterbecken mit kiesigem Böschungskern liegen. Die Ursache hierfür konnte nicht abschließend geklärt werden. Ein Tracerversuch mit anschließender schichtenweiser Abtragung des Bodenkörpers kann weitere Erkenntnisse diesbezüglich ergeben.
• Der Umbau der Bankettbereiche hatte keine signifikante Verringerung der Sickerwasseranteile zur Folge.
• Beim kiesigen Boden konnte nachgewiesen werden, dass die direkte Durchsickerung im Bankettbereich durch den Bankettumbau reduziert wurde bzw. mehr des von der Straße anströmenden Wassers über den Bankettbereich zu den Böschungen transportiert wird.
• Die Bitumenanspritzung bewirkt bei beiden Bodenarten keine signifikante Verminderung des Sickerwasseranteils. Die in Brand et al. (2016) festgestellte Erhöhung des Sickerwasseranteils gegenüber den anderen technischen Sicherungsmaßnahmen kann jedoch nicht mehr festgestellt werden.
• In den bindigen Böden ist Lysimeter 2, das über eine Dränmatte als technische Sicherungsmaßnahme verfügt, das Lysimeter mit den insgesamt geringsten Anteilen an Sickerwasser. Die in Brand et al. 2016 in Lysimeter 3 eingebaute dickere Kiesschicht scheint ihre Funktion verloren zu haben.
• zwischen den Lysimetern mit kiesigem Boden im Böschungskern sind hinsichtlich des Sickerwasseranteils nur geringe Unterschiede feststellbar. Eine Ausnahme bildet Lysimeter 8.
• Es konnten mehrere Ansätze zur Berechnung der potentiellen Evapotranspiration verfolgt werden. An die tatsächlich stattfindende Evapotranspiration wurde sich zusätzlich mithilfe der allgemeinen Wasserhaushaltsgleichung angenähert. Die Ergebnisse legen nahe, dass sich die Evapotranspiration nicht signifikant zwischen den verschiedenen Lysimeterbecken/Baustoffen unterscheidet. Insgesamt spielt die tatsächliche Evapotranspiration mengenmäßig nur eine untergeordnete Rolle. Im Falle einer Dammlage ist mit einer Zunahme der Verdunstung auf der Straße als auch der tatsächlichen Evapotranspiration zu rechnen.
• Durch die Verbesserung der Zulaufsituation durch Änderung der Straßenabflussrinne und durch die Erweiterung der Messtechnik konnte die Genauigkeit der Mengenmessung optimiert werden. Beides wirkt sich in deutlich höheren festgestellten Anteilen abflusswirksamer Niederschläge aus.
…
Die Belastung der städtischen Atmosphäre mit Partikeln stellt derzeit eines der wichtigsten Probleme der Luftreinhaltung dar. In diesem Projekt wurden verschiedene innerstädtische Oberflächentypen auf ihre Fähigkeit hin untersucht, PM10-Partikel zu binden und somit die lokale Luftqualität zu verbessern. Die Quantifizierung des PM10-Bindungsvermögens erfolgte mittels der Depositionsgeschwindigkeit. Diese wurden über die Antimon-Konzentrationen im PM10 und in der trockenen Deposition bestimmt. Über einen Zeitraum von Ende 2007 bis Mitte 2009 wurden sechs Messstationen in Berlin und Karlsruhe betrieben. Die PM10-Probenahme und die Depositionserfassung erfolgten jeweils in einem 14-tägigen Intervall. Zusätzlich wurde an drei Standorten mit höherwüchsiger Vegetation die Staubauflage auf den Blättern bestimmt. An diesen Standorten erfolgte zudem eine Bestimmung der nassen Deposition. Durch kampagnenhafte Einsätze von Messfahrzeugen konnten über zusätzliche NOx- und PM10-Messungen drei Messstationen als deutlich verkehrsbeeinflusst klassifiziert werden. Die PM10-Konzentrationen und die Depositionsraten wurden an den Standorten mit höherwüchsiger Vegetation deutlich durch deren Belaubung beeinflusst, insbesondere erhöhte sich in einer Straßenschlucht die PM10-Konzentration während der Belaubung signifikant im Vergleich zu einem Referenzstandort. Als Ergebnisse wurden Depositionsgeschwindigkeiten zwischen 0,4 und 0,5 cm/s an den nicht verkehrsexponierten Stationen und zwischen 0,8 bis 1,3 cm/s an den verkehrsexponierten Stationen ermittelt. Für die Blattoberflächen wurden, bezogen auf den gesamten Kronenraum, Depositionsgeschwindigkeiten von zusätzlich 0,5 cm/s bestimmt. Als Folgerung für die Praxis kann abgeleitet werden, dass einerseits Bepflanzungen im straßennahen Raum die höchsten Filterpotenziale besitzen, andererseits muss auf eine ausreichende Durchlüftung geachtet werden.
Eine entscheidende Möglichkeit, die Notfallhilfe zu beschleunigen, liegt im Abbau von Zeitverzögerungen beim Meldevorgang von Unfällen. Es wird das Konzept eines Autonotfunk-Systems (ANF) vorgestellt, das aus den folgenden Systemkomponenten besteht: mobile Sende- und Empfangsgeräte im Kraftfahrzeug (Mobilgeräte); Relaisstellen als ortsfeste Empfangs-, Peil- und Sendeeinrichtungen; Rettungsleitstelle als zentrale Kommunikations- und Leiteinrichtung für die Notrufbearbeitung; Pannenhilfszentrale als zentrale Kommunikations- und Leitzentrale für die Bearbeitung von Pannenhilfsrufen. Das System wird im einzelnen erörtert. Anschließend wird in verschiedenen Abschnitten der Frage nachgegangen, ob das ANF alle gesteckten Ziele erreichen kann und wie die unmittelbaren sowie die mittelbaren Wirkungen insgesamt zu beurteilen sind (Probleme der Wirkungsbeurteilung; Wirkungen im Rettungswesen; Auswirkungen auf die Pannenhilfe; Voraussetzungen und Probleme bei Nutzern und Betreibern; Systemkosten; Systementwicklung). Eine umfassende Wirkungsbeurteilung soll erfolgen nach Durchführung eines Modellversuches im Raum Darmstadt bei gleichzeitiger Durchführung von nichttechnischen Begleitforschungen. Hier werden insgesamt 14 Einzelprojekte zu den Bereichen: Erhebung von Daten, Erarbeitung der Beurteilungsgrundlagen sowie Beurteilung vorgestellt.
In Deutschland wird eine besorgniserregende Zahl alkoholbedingter Freizeitunfälle im Straßenverkehr registriert. Ziel einer im Dezember 1997 modellhaft in drei Regionen durchgeführten Verkehrsaufklärungsaktion war es, sowohl junge Fahrer und Fahrerinnen als auch junge Mitfahrer und Mitfahrerinnen bei dem Besuch von Discotheken zu einer strengen Trennung von Trinken und Fahren zu bewegen. Zur Evaluation dieser Verkehrsaufklärungsaktion wurden drei Untersuchungsansätze kombiniert: qualitative Erhebung, quantitative Erhebung und die Auswertung fremder Datenquellen. In Intensivinterviews mit Schülern, Maurer-, Industriemechaniker- und Einzelhandelsauszubildenden wurde der soziale Hintergrund der alkoholbedingten Freizeitunfälle aufgeklärt. Zur Ermittlung der Wirkungsweise der Aktion erhielten 10.991 Personen aus der Zielgruppe ein Anschreiben mit einem Fragebogen zu den für die Freizeitunfälle relevanten Einstellungen und zu ihren Verhaltensänderungen im Zusammenhang mit der Aufklärungsaktion. Zur Objektivierung der Frage nach den Wirkungen wurden die Unfalldaten und die Resultate polizeilicher Alkoholkontrollen aus den Aktionsregionen ausgewertet. Mit der Aktion wird bei den Jugendlichen ein aktuelles Problem aufgegriffen. Das Ausmaß der durch die Aktion veranlassten Auseinandersetzung der Jugendlichen mit der Thematik des Trinkens und Fahrens und dem Problem des Mitfahrens mit einem alkoholisierten Fahrer erweist sich als hoch. Die gewählte Aktionsform wird von den Jugendlichen gut akzeptiert. Sie erreicht bei einem großen Teil der Zielgruppe die angestrebte Überprüfung des eigenen Verhaltens. Die Gruppengespräche und die Befragungsergebnisse zeigen, dass die hier relevanten Einstellungen und Verhaltensweisen geschlechtsspezifische Komponenten haben, wobei sich aber das Verhalten von Männern und Frauen überlappt. Ein kleiner Personenkreis riskiert entgegen den Zielen der Aktion weiterhin das Mitfahren mit einem alkoholisierten Fahrer. Die Analyse der Befragungsdaten legt nahe, dass möglicherweise der eigene Alkoholkonsum des Mitfahrers dazu führt, dass er bei einem alkoholisierten Fahrer einsteigt. Die Auswertung der Resultate polizeilicher Alkoholkontrollen zeigt eine deutlich verminderte Quote von alkoholauffälligen Fahrern und alkoholbedingten Unfällen in den Aktionsregionen im Anschluss an die Verkehrsaufklärungsaktion.
Das deutsche Bundesfernstraßennetz umfasst knapp 40.000 Brückenbauwerke und deren regelmäßige Zustandsbewertung erfordert einen hohen Einsatz finanzieller und personeller Ressourcen. In festen Zeitintervallen erfolgt im Zuge der Bauwerksprüfung eine visuelle Inspektion jeder Brücke, die die Grundlage der Bewertung des Brückenzustands darstellt. Sowohl die Zustandserfassung als auch die -bewertung sind dabei jedoch personenabhängig und damit subjektiv. Bei Intelligenten Brücken kann durch die Verwendung von Sensoren und die kontinuierliche Überwachung die Zustandsbewertung verbessert und die Grundlage für ein prädiktives Erhaltungsmanagement gelegt werden. Um die Vorteile der Intelligenten Brücke umfänglich nutzbar zu machen, ist ein leistungsfähiges Datenmanagement erforderlich. Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Konzepte für das Datenmanagement der Intelligenten Brücke“ wurde dazu ein Konzept für die digitale Infrastruktur der Intelligenten Brücke erarbeitet.
Im Forschungsvorhaben wurde zunächst der Status quo analysiert. Dabei wurde das aktuell übliche Vorgehen zur Bestimmung des Bauwerkszustands sowie das mögliche zukünftige Vorgehen bei Intelligenten Brücken thematisiert. Zudem wurden die relevanten beteiligten Akteure (Betreiber, Fachplaner und Bauwerksprüfer) identifiziert und ihre grundlegenden Anforderungen an die zu erfassenden Daten ermittelt. Für die Erarbeitung der Anforderungen der beteiligten Akteure an die digitale Infrastruktur wurden zwölf Interviews mit zentralen Akteuren aus den drei identifizierten Bereichen durchgeführt. Die Interviewpartner wurden zu den Aspekten Datenerfassung, Datenübertragung, Datenhaltung und Datenaufbereitung bis hin zu möglichen Visualisierungen befragt. Die Erkenntnisse der Interviews, die Informationen aus der Erhebung zum Status quo sowie die Erfahrungswerte der Projektbeteiligten dienten anschließend als Grundlage für die Formulierung der Anforderungen an die digitale Infrastruktur der Intelligenten Brücke.
Das erstellte (Mindest-) Anforderungsportfolio bezieht sich auf die ermittelten Ebenen des Datenmanagements (Datenerfassung, Datenübertragung, Datenhaltung, Datenaufbereitung, Datenauswertung und Lebenszyklusmanagement) und bildet den Rahmen für das Konzept zur digitalen Infrastruktur. Der Bereich der Datenerfassung beinhaltet die Erhebung, die Erschließung, die Digitalisierung sowie die Umformatierung unterschiedlichster Daten sowie Datenformate. Im Rahmen des Konzepts wurden die Zielstellung, zu berücksichtigende Datencluster, die Sensorausstattung und Messintervalle sowie die Bauwerke thematisiert. Die Datenübertragung wird definiert als die Übermittlung der erfassten Messwerte vom Sensor zur verarbeitenden Einheit sowie von der verarbeitenden Einheit zum Datenspeicher und kann prinzipiell drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Für die Übertragung der Daten vom Sensor zum Messrechner an der Brücke wird eine überwiegend drahtlose Übertragung vorgesehen, die anschließende Übertragung der Daten vom Messrechner zum Datenspeicher hingegen erfolgt drahtlos über den 5G-Mobilfunkstandard. Die Datenhaltung umfasst die Speicherung der gewonnenen Daten in strukturierter Form in einer Datenbank sowie die mit der Datenspeicherung in direktem Zusammenhang stehenden Prozesse. Das Konzept sieht eine cloudbasierte Lösung vor, die sowohl als Public oder Private Cloud realisiert werden kann. Die Datenaufbereitung und die Datenauswertung behandeln die Weiterverarbeitung sowie die Erhöhung der Qualität der erfassten Daten und sollten grundsätzlich automatisch erfolgen. Die letzte Ebene des Konzepts stellt das Lebenszyklusmanagement dar, wobei die Objektebene und die Netzebene unterschieden werden. Die Betrachtung auf Objektebene erfolgt auf Grundlage der erfassten sowie der aufbereiteten Daten individuell für jede Brücke. Die Betrachtung auf Netzebene hingegen sieht die Betrachtung von großflächigen Brücken-Clustern von einer übergeordneten Perspektive aus vor.
Für das entwickelte Konzept zur digitalen Infrastruktur wurden abschließend verschiedene Aspekte der Umsetzung behandelt. Dazu zählen notwendige Anpassungen der Prozesse im Betrieb, organisatorische Anpassungen, erforderliche personelle Qualifizierung, zu beschaffende Hard - und Softwareausstattung sowie eine exemplarische Abschätzung der Kosten. Die Intelligente Brücke liefert im Zusammenspiel mit einem adäquaten Datenmanagement durch die kontinuierliche Überwachung mit Sensoren umfangreiche Informationen zu den tatsächlich aufgetretenen Einwirkungen sowie den tatsächlich vorhandenen Widerständen einer Brücke. Hierdurch ergeben sich neue Möglichkeiten, wie etwa die Durchführung der Nachrechnung auf Grundlage der tatsächlichen Einwirkungen und Widerstände oder die kontinuierliche rechnerische Zustandsbewertung. Darüber hinaus können weitere zukunftsweisende Technologien, wie z. B. der Einsatz von Drohnen, Virtual Reality oder Augmented Reality, berücksichtigt werden.
Im Rahmen des Forschungsprogramms "Innovationsprogramm Straße" wurden vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die folgenden drei Projekte zum Thema "Adaptive und intelligente Brücken der Zukunft" gefördert: - "Adaptive Tube-in-Tube Brücken", - "Roadtraffic Management System", - "Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem". Bei dem hier beschriebenen Projekt "Adaptive Tube-in-Tube Brücken" werden Lösungen für künftige Brückenneubauten vorgestellt, bei denen eine bestehende Brücke zu einem späteren Zeitpunkt adaptiv an sich ändernde Randbedingungen angepasst werden kann. Die grundsätzliche Idee ist, eine primäre Struktur (Hohlkasten) durch eine nachträgliche Ergänzung von sekundären Strukturen (z. B. Streben, vorgespanntes Fachwerk) zu ergänzen und so durch eine Kombination der Tragmechanismen eine Steigerung der Gesamttragfähigkeit sowohl für lokale als auch für globale Lasten zu erreichen. Im Forschungsprojekt wurden die Grundlagen für eine adaptive Brückengestaltung und ein ganzheitliches Verstärkungskonzept entwickelt sowie in einem zweiten Schritt die Wirkung der vorgeschlagenen Verstärkung anhand eines praxisnahen Beispiels untersucht.