1 Zielsetzung
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, anhand von Laborversuchen praxisgerechte Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen auszuarbeiten.
Die Regelungen der TL Asphalt-StB 07/13 sehen beispielsweise die Übertragung des an der groben Gesteinskörnung ermittelten Polierwiderstandes auf die feine Gesteinskörnung vor, welches oftmals zu nichtzutreffenden Ergebnissen führt. Weiterhin dürfen nur Gesteinskörnungen eingesetzt werden, die der Kategorie PSV angegeben (42) entsprechen. Dies kann zum Ausschluss geeigneter Gesteinskörnungen führen.
Die umfassende Analyse der vollständigen Bandbreite der relevanten feinen Gesteinskörnungen hinsichtlich des Einflusses der Polierresistenz auf das Griffigkeitspotenzial von Asphaltmischgut steht im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Darüber hinaus sind Aspekte wie Dauerhaftigkeit, Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Verfügbarkeit von Rohstoffen von Bedeutung. Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte werden praxisgerechte An¬forderung an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen ausgearbeitet.
2 Untersuchungsmethodik
Das Projekt beinhaltet folgende Arbeitsschwerpunkte:
1. Internationale Literaturrecherche hinsichtlich der Identifizierung des Einflusses der feinen Gesteinskörnungen auf das Griffigkeitspotenzial von Asphaltdeckschichten.
2. Auswahl/Beschaffung von repräsentativen Gesteinskörnungen. In diesem Zusammenhang gilt es, die Spannweite der verfügbaren Gesteinskörnungen bezüglich des Polierwiderstandes sowie der Oberflächenbeschaffenheit (z. B. Natursand und Brechsand) und der petrografischen Eigenschaften vollständig abzudecken.
3. Physikalisch-Technische Prüfungen. Hier stehen die labortechnische Ansprache der Charakteristik der ausgewählten und verwendeten Gesteine sowie die Bestimmung des Einflusses der feinen Gesteinskörnung auf das Griffigkeitspotential von Asphaltdeckschichten im Vordergrund.
4. Auswertung und Ausarbeitung von Anforderungswerten. Die Ergebnisse der physikalisch-technischen Prüfungen werden umfassend statistisch ausgewertet und Vorschläge für pra-xisgerechte Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen formuliert.
3 Statistische Auswertung
Die im Rahmen der physikalisch-technischen Prü¬fungen ermittelten Ergebnisse werden einer umfassenden statistischen Auswertung (Korrelations- und Regressionsanalyse) unterzogen.
Die Ergebnisse der statistischen Auswertung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Der Zusammenhang zwischen der mineralogischen Zusammensetzung einer Gesteinskörnung und dessen Polierwiderstand zeigt auf Basis des Indikators „Total Hardness“ einen sehr hohen statistischen Zusammenhang auf (R=0,933; R2=0,871).
• Für die Mischgutart Asphaltbeton ist ein deutlich höherer statistischer Zusammenhang (2,4-fach) zwischen dem Polierwiderstand der feinen Ge¬steinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial festzustellen, als zwischen dem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial. Der Einfluss des Polierwiderstandes der feinen Gesteinskörnung ist beim einem Größtkorndurchmesser von 8 mm größer (1,4-fach) als bei einem Größtkorndurchmesser von 11 mm.
• Für die Mischgutart Splittmastixasphalt ist ein deutlich höherer statistischer Zusammenhang (7,3-fach) zwischen dem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial gegenüber dem Polierwiderstand der feinen Gesteinskörnung festzustellen. Auf Basis der Variation des Größtkorns ist für die Mischgutart Splittmastixasphalt statistisch kein Zusammenhang zwischen dem Polierwiderstand der feinen Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial festzustellen.
• Die Analyse der Versuchsreihen zur Kombination verschiedener feiner Gesteinskörnungen zeigt, dass anhand des Griffigkeitspotenzials von zwei Probekörpern, welche jeweils mit einer unterschiedlich feinen Gesteinskörnung hergestellt werden, das Griffigkeitspotenzial eines Probekörpers, welcher mit der Kombination der beiden feinen Gesteinskörnungen hergestellt wurde, berechnet werden kann.
• Der Einfluss des Polierwiderstandes der feinen Gesteinskörnung gewinnt mit abnehmendem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung an Gewicht. Der statistische Nachweis ist signifikant.
4 Ausarbeitung von Anforderung
Zur Formulierung eines Vorschlages für praxisgerechten Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen ist ein Modell entwickelt worden, mit dem das Griffigkeitspotenzial (FAP-Wert) eines Asphaltmischgutes (Asphaltbeton oder Splittmastixasphalt) auf Grundlage der Mischgutzusammensetzung (Polierwiderstand der feinen und groben Gesteinskörnung sowie deren Anteile am Gesteinskörnungsgemisch) abgeschätzt werden kann. Auf Basis der in den TL Asphalt-StB formulierten Anforderungen an den Polierwiderstand feiner Gesteinskörnungen und der physikalisch-technischen Prüfungen innerhalb dieses Projektes konnte das erforderliche Griffigkeitspotenzial abgeleitet werden. Unter Berücksichtigung der Datengrundlage und der Präzision des Messverfahrens WEHNER/SCHULZE wird ein Anforderungswert für den FAP-Wert nach 90.000 Überrollungen von 0,280 vorgeschlagen (Zuschlag von 0,03).
Um geeignete Gesteinskörnungen nicht von der Verwendung im Straßenbau auszuschließen, wird vorgeschlagen, keine zusätzlichen Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen zu formulieren, sondern das Griffigkeitspotenzial mit dem Prüfverfahren nach WEHNER/SCHULZE zu bestimmen. Auf Basis der durchgeführten Laborversuche sollte ein FAP-Wert nach 90.000 Überrollungen von 0,280 für Asphaltbetondeckschichten und Splittmastixasphalt nicht unterschritten werden. In weiteren Untersuchungen ist dieser Wert im Zuge von Feldversuchen mit der realen Verkehrsbelastung abzugleichen.
Aktualisiert: 2023-06-20
> findR *
1 Zielsetzung
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, anhand von Laborversuchen praxisgerechte Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen auszuarbeiten.
Die Regelungen der TL Asphalt-StB 07/13 sehen beispielsweise die Übertragung des an der groben Gesteinskörnung ermittelten Polierwiderstandes auf die feine Gesteinskörnung vor, welches oftmals zu nichtzutreffenden Ergebnissen führt. Weiterhin dürfen nur Gesteinskörnungen eingesetzt werden, die der Kategorie PSV angegeben (42) entsprechen. Dies kann zum Ausschluss geeigneter Gesteinskörnungen führen.
Die umfassende Analyse der vollständigen Bandbreite der relevanten feinen Gesteinskörnungen hinsichtlich des Einflusses der Polierresistenz auf das Griffigkeitspotenzial von Asphaltmischgut steht im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Darüber hinaus sind Aspekte wie Dauerhaftigkeit, Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Verfügbarkeit von Rohstoffen von Bedeutung. Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte werden praxisgerechte An¬forderung an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen ausgearbeitet.
2 Untersuchungsmethodik
Das Projekt beinhaltet folgende Arbeitsschwerpunkte:
1. Internationale Literaturrecherche hinsichtlich der Identifizierung des Einflusses der feinen Gesteinskörnungen auf das Griffigkeitspotenzial von Asphaltdeckschichten.
2. Auswahl/Beschaffung von repräsentativen Gesteinskörnungen. In diesem Zusammenhang gilt es, die Spannweite der verfügbaren Gesteinskörnungen bezüglich des Polierwiderstandes sowie der Oberflächenbeschaffenheit (z. B. Natursand und Brechsand) und der petrografischen Eigenschaften vollständig abzudecken.
3. Physikalisch-Technische Prüfungen. Hier stehen die labortechnische Ansprache der Charakteristik der ausgewählten und verwendeten Gesteine sowie die Bestimmung des Einflusses der feinen Gesteinskörnung auf das Griffigkeitspotential von Asphaltdeckschichten im Vordergrund.
4. Auswertung und Ausarbeitung von Anforderungswerten. Die Ergebnisse der physikalisch-technischen Prüfungen werden umfassend statistisch ausgewertet und Vorschläge für pra-xisgerechte Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen formuliert.
3 Statistische Auswertung
Die im Rahmen der physikalisch-technischen Prü¬fungen ermittelten Ergebnisse werden einer umfassenden statistischen Auswertung (Korrelations- und Regressionsanalyse) unterzogen.
Die Ergebnisse der statistischen Auswertung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Der Zusammenhang zwischen der mineralogischen Zusammensetzung einer Gesteinskörnung und dessen Polierwiderstand zeigt auf Basis des Indikators „Total Hardness“ einen sehr hohen statistischen Zusammenhang auf (R=0,933; R2=0,871).
• Für die Mischgutart Asphaltbeton ist ein deutlich höherer statistischer Zusammenhang (2,4-fach) zwischen dem Polierwiderstand der feinen Ge¬steinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial festzustellen, als zwischen dem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial. Der Einfluss des Polierwiderstandes der feinen Gesteinskörnung ist beim einem Größtkorndurchmesser von 8 mm größer (1,4-fach) als bei einem Größtkorndurchmesser von 11 mm.
• Für die Mischgutart Splittmastixasphalt ist ein deutlich höherer statistischer Zusammenhang (7,3-fach) zwischen dem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial gegenüber dem Polierwiderstand der feinen Gesteinskörnung festzustellen. Auf Basis der Variation des Größtkorns ist für die Mischgutart Splittmastixasphalt statistisch kein Zusammenhang zwischen dem Polierwiderstand der feinen Gesteinskörnung und dem Griffigkeitspotenzial festzustellen.
• Die Analyse der Versuchsreihen zur Kombination verschiedener feiner Gesteinskörnungen zeigt, dass anhand des Griffigkeitspotenzials von zwei Probekörpern, welche jeweils mit einer unterschiedlich feinen Gesteinskörnung hergestellt werden, das Griffigkeitspotenzial eines Probekörpers, welcher mit der Kombination der beiden feinen Gesteinskörnungen hergestellt wurde, berechnet werden kann.
• Der Einfluss des Polierwiderstandes der feinen Gesteinskörnung gewinnt mit abnehmendem Polierwiderstand der groben Gesteinskörnung an Gewicht. Der statistische Nachweis ist signifikant.
4 Ausarbeitung von Anforderung
Zur Formulierung eines Vorschlages für praxisgerechten Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen ist ein Modell entwickelt worden, mit dem das Griffigkeitspotenzial (FAP-Wert) eines Asphaltmischgutes (Asphaltbeton oder Splittmastixasphalt) auf Grundlage der Mischgutzusammensetzung (Polierwiderstand der feinen und groben Gesteinskörnung sowie deren Anteile am Gesteinskörnungsgemisch) abgeschätzt werden kann. Auf Basis der in den TL Asphalt-StB formulierten Anforderungen an den Polierwiderstand feiner Gesteinskörnungen und der physikalisch-technischen Prüfungen innerhalb dieses Projektes konnte das erforderliche Griffigkeitspotenzial abgeleitet werden. Unter Berücksichtigung der Datengrundlage und der Präzision des Messverfahrens WEHNER/SCHULZE wird ein Anforderungswert für den FAP-Wert nach 90.000 Überrollungen von 0,280 vorgeschlagen (Zuschlag von 0,03).
Um geeignete Gesteinskörnungen nicht von der Verwendung im Straßenbau auszuschließen, wird vorgeschlagen, keine zusätzlichen Anforderungen an den Polierwiderstand von feinen Gesteinskörnungen zu formulieren, sondern das Griffigkeitspotenzial mit dem Prüfverfahren nach WEHNER/SCHULZE zu bestimmen. Auf Basis der durchgeführten Laborversuche sollte ein FAP-Wert nach 90.000 Überrollungen von 0,280 für Asphaltbetondeckschichten und Splittmastixasphalt nicht unterschritten werden. In weiteren Untersuchungen ist dieser Wert im Zuge von Feldversuchen mit der realen Verkehrsbelastung abzugleichen.
Aktualisiert: 2023-06-20
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S 167: Karl Villaret, Stephan Villaret, Thorsten Kathmann, Markus Oeser, Andreas Ückermann,
Stephan Schröder, Axel Riwe:
Aktualisierung und Anpassung der Straßenbelastungsdaten für die Dimensionierung
141 S., 153 Abb., 42 Tab., ISBN 978-3-95606-650-4, 2021
Die Verkehrsbelastung ist einer der maßgebenden Einflussfaktoren für Straßenkonstruktionen. In diesem Bericht werden detaillierte und aktuelle Achslastverteilungen für die Dimensionierung von Straßenoberbauten zur Verfügung gestellt. Grundlage sind Messdaten der Achslastwaagen im deutschen Autobahnnetz. Diese sind nicht flächendeckend vorhanden. Es wird eine Methode zur flächendeckenden Projektion der Achslastmessstellendaten vorgestellt, die die nahezu flächendeckend vorhandenen Daten der Dauerzählstellen nutzt. Mit dieser Methode können bei vorhandenen Dauerzählstelldaten streckenspezifische Verkehrsbelastungskollektive in Form von B-Zahl und Achslastverteilungen bei semiprobabilistischer bzw. Achslastverteilungsfunktionen für probabilistische Dimensionierungs- und Substanzbewertungsverfahren bereitgestellt werden. Des Weiteren werden repräsentative Achslastverteilungen für Autobahnen des Fern-, Misch- und Nahverkehrs sowie für Straßen des nachgeordneten Netzes vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Dieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann unter https://bast.opus.hbz-nrw.de/ heruntergeladen werden.
Aktualisiert: 2023-01-16
Autor:
Hartmut Beckedahl,
Uwe Beginn,
Edmund Belke,
Markus Clauß,
Ingo Erdmann,
Sven Hofmann,
Stefan Koppers,
André Meyer,
Markus Oeser,
Tobias Paffrath,
Eberhard Schmidt,
Hans Schmidt,
Frohmut Wellner
S 159: Stephan Villaret, Ralf Alte-Teigeler, Beate Altreuther, Thomas Beckenbauer, Bernd Frohböse, Christoph Gehlen, Markus Oeser, Jens Skarabis, Ralf Tulke, Dawei Wang:
Dauerhafte Betondecken - Optimierung der Fahrbahnoberfläche durch Texturierung mittels Grinding-Verfahren
178 S., 337 Abb., 61 Tab., ISBN 978-3-95606-633-7, 2021
Ziel des Projekts war die Entwicklung einer lärmtechnisch optimalen Grindingtextur auf Grundlage existierender theoretischer Berechnungsmodelle und dem Einsatz optimierter Oberbetone. Unter Einbeziehung der Erkenntnisse aus den [FE 08.0210/2010/ORB], [FE 08.0211/2011/OGB], [FE 08.0219/2012/IGB], den zusätzlich zu Testzwecken auf der A 92, der A 93 und der A 13 hergestellten Grinding- und Groovingtexturen, den im Labor für das Grinding entwickelten optimierten Betonrezepturen und den Texturen auf der ersten Erprobungsstrecke auf der A 12 wurden in Computersimulationen mit dem Rechenmodell SPERoN® Grindingteturen mit optimalen lärmmindernden Eigenschaften entwickelt. Nach kritischer Abwägung der theoretischen Berechnungen hinsichtlich der Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und die zu erzielende Griffigkeit der Texturen wurden für eine zweite Erprobungsstrecke auf der A 5 drei verschiedene Grindingvarianten ausgewählt und auf drei verschiedenen Oberbetonen hergestellt. In Zusammenarbeit mit der BASt wurden auf allen in die Untersuchungen einbezogenen Grindingabschnitten umfangreiche Untersuchungen zur Bestimmung der - schalltechnischen Eigenschaften, - anforderungsgerechten Griffigkeit, - anforderungsgerechten Ebenheit, - Dauerhaftigkeit der erzeugten Textur, - Dauerhaftigkeit hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften des Oberbetons durchgeführt. Aus den Ergebnissen aller untersuchten Streckenabschnitte lassen sich folgende Erkenntnisse ziehen: Eine signifikante Lärmminderung durch das Grinding ist bei Einhaltung der vorab definierten Grindingparameter möglich. Der Einfluss der Oberbetone auf die Lärmentwicklung ist als eher gering einzustufen. Aus akustischer Sicht verhalten sich die Abschnitte der Erprobungsstrecken mit kombinierten Grinding-Grooving-Texturen neutral. Der Grindingvorgang sollte nicht zu früh nach der Betonherstellung erfolgen, damit nicht durch die geringe Anfangsfestigkeit des Oberbetons vermehrt Kornausbrüche verursacht werden. Ein langfristiges Monitoring zur Entwicklung des Lärm- und Griffigkeitsverhaltens und zur Dauerhaftigkeit der erzeugten Texturen ist notwendig.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Sie finden die folgenden Inhalte der CD in unterschiedlichen Versionen: Präsentationen und Kurzfassungen.
Alle Beiträge liegen im Adobe Protable Document Format vor.
Einführung in die Tagungsthematik
Prof. Dr.-Ing. Nils Nießen, RWTH Aachen
Prof. Dr.-Ing. Markus Oeser, RWTH Aachen
Keynote
Multimodale Reiseplanung: Die Zukunft der Mobilität
Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Infrastrukturengpässe: Seidenfaden und Druckventil für steigende Verkehrsnachfrage
Prof. Dr.-Ing. Tobias Kuhnimhof, Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr, RWTH Aachen
Standortfaktor, Wachstumsbremse, Klimaretter: Herausforderungen für den Infrastrukturausbau in Deutschland
Dr. Florian Eck, Deutsches Verkehrsforum e.V.
Session 1: Straße
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Steinauer, RWTH Aachen
Brücken in NRW – Strategie gegen den Kollaps
Ahmed Karroum, Landesbetrieb Straßenbau Nordrhein-Westfalen
Kapazitätsengpässe aus Nutzerperspektive
Stefan Gerwens, ADAC e.V.
Straße: Strategien der Brückenerhaltung
Dr.-Ing. Jürgen Krieger, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) Abteilungsleiter Brücken- und Ingenieurbau
Session 2: Schiene
Moderation: Andreas Busemann, Vossloh
Fahren und Bauen – (k)ein Widerspruch
Dipl.-Ing. Steffen Knape, Knape Gruppe Holding GmbH
Kapazitätsmanagement bei der DB Netz AG
Dipl.-Ing. Thorsten Schaer, DB Netz AG – Zentrale
Die Bedeutung von komplexen Knoten in hochbelasteten Eisenbahnnetzen
Frederik Ropelius, SMA und Partner AG
Session 3: Verkehrsknoten
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen, Fraunhofer IML
Mobilität in der verdichteten Stadt
Dr. Tina Wagner, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation Hamburg
Innovative Funktionen des Verkehrsknotens Binnenhafen
Oliver Haas, CTS Container Terminal Köln
Verkehrsknoten Flughafen - Chancen und Herausforderungen bei der Ausweitung von intermodalen Angeboten
Astrid Messmer Rodriguez, Deutsche Lufthansa AG
‚Verkehrsnadelöhr‘ Stadt: Zukunftsweisende Initiativen weltweit
Dr.-Ing. habil. Dirk Heinrichs, KfW Entwicklungsbank
Future multi-modal mobility
Dipl. Ing. Univ. Jürgen Schlaht, Siemens Mobility GmbH
World Café
Aktualisiert: 2020-06-16
Autor:
Florian Eck,
Stefan Gerwens,
Oliver Hass,
Dirk Heinrichs,
Ahmed Karroum,
Steffen Knape,
Jürgen Krieger,
Tobias Kuhnimhof,
Karsten Lemmer,
Astrid Messmer Rodriguez,
Nils Nießen,
Markus Oeser,
Frederik Ropelius,
Thorsten Schaer,
Jürgen Schlaht,
Tina Wagner
BASt Heft 1132: Straßenbefestigungen aus dünnen Asphaltschichten auf qualitativ hochwertigen Tragschichten ohne Bindemittel für Bundesstraßen
G. C. Falla, F. Wellner, S. Werkmeister, M. Oeser, A. Meyer
208 S., 100 Abb., 111 Tab., ISBN 978-3-95606-392-3, 2018, EUR 25,00
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden Ansätze zur Konzeption von niedrig beanspruchten Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten (Low Volume Road - LVR) auf einer qualitativ hochwertigen Tragschicht ohne Bindemittel (ToB) für die Anwendung für Bundesfernstraßen mit geringer Verkehrsbelastung in Deutschland erarbeitet. Dafür war es zunächst erforderlich, das nicht-linear elastische und plastische Verformungsverhalten von ungebundenen Baustoffgemischen unter Berücksichtigung der zyklischen und zugleich hohen Beanspruchungen der ToB in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten zu untersuchen. Anschließend erfolgte die Entwicklung eines analytischen Dimensionierungsansatzes für niedrig beanspruchte Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten.
In einem ersten Schritt wurden zunächst anhand der Ergebnisse einer umfassenden Studie ausländischer Literatur die Erfahrungen in anderen Ländern mit dieser Bauweise zusammengetragen und geprüft, inwieweit diese Ansätze auf in Deutschland herrschende Bedingungen und Verhältnisse übertragbar sind. Im Anschluss erfolgte die Durchführung von Untersuchungen hinsichtlich der Auswahl geeigneter Baustoffgemische für diese Bauweisen, um Empfehlungen für die Festlegung von Auswahlkriterien zu formulieren. Im Ergebnis der durchzuführenden Laborversuche (insbesondere Triaxialversuche an ungebundenen Baustoffgemischen) wurden die untersuchten Baustoffgemische hinsichtlich ihres Verformungsverhaltens eingeschätzt und entsprechende Eingangsparameter für eine rechnerische Dimensionierung bestimmt. Dazu war es erforderlich, eine speziell abgestimmte Versuchsprozedur für die zu untersuchenden Baustoffgemische anzuwenden. Dabei sollten die Baustoffgemische im Versuch in den Beanspruchungsbereichen getestet werden, denen sie in-situ in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltschichten unterliegen. In Auswertung der Versuche war es möglich, die Modellparameter für die numerische Modellierung des elastischen und plastischen Verformungsverhaltens der ToB in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltschichten zu bestimmen.
Im Rahmen des Vor¬habens wurden die entwickelten Ansätze für ein Dimensionierungsverfahren für LVR exemplarisch mit den Ergebnissen von Feldver¬suchen ver¬glichen, und so eine erfolgreiche Validierung der durchge¬führten Berechnungen ermöglicht. Für diese Untersuchungen wurden vom Swedish National Road and Transport Research Institute VTI in Linköping, Schweden, Ergebnisse und Materialparameter sowie das ungebundene Baustoffgemisch von einem ausgewählten HVS (Heavy Vehicle Simulator) Versuch zur Verfügung gestellt. Im Ergebnis des Forschungsprojektes wurde ein Dimensionierungsansatz für Befestigungen mit sehr dünnen Asphaltschichten, angepasst auf in Deutschland herrschende Bedingungen, erstellt.
Im Rahmen des Forschungsprojektes konnten wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich der analytischen Dimensionierung für LVR gewonnen werden. Anhand der Ergebnisse einer analytischen Dimensionierung können für den Einzelfall optimierte wirtschaftliche Lösungen für den Aufbau von LVR ermittelt werden. Es erscheint möglich, für LVR eine Reduzierung der derzeit in Deutschland vorgeschriebenen Mindestasphaltschichtdicke von 12cm vorzunehmen. Bei dieser Bauweise wird jedoch die ToB in hohem Maße beansprucht, so dass hier eine rechnerische Dimensionierung unter experimenteller und theoretischer Berücksichtigung des nicht-linear elastischen Verhaltens ungebundener Baustoffgemische unabdingbar ist. Anhand der experimentellen Ergebnisse (Trixialversuche) in Verbindung mit numerischen Berechnungen mit einem Finite-Elemente Programm kann eine wirtschaftliche Schichtdickenermittlung für Befestigungen mit dünnen Asphaltschichten erfolgen. Weiterhin kann auf der Grundlage der Ergebnisse des Forschungsprojektes ein wirtschaftlicher Einsatz von RC-Baustoffen bzw. Baustoffgemischen nachgewiesen/geprüft werden. Mit Hilfe der im Rahmen des Forschungsprojektes angewendeten Prozedur für Triaxialversuche ist es außerdem möglich, unterschiedliche ungebundene Baustoffgemische bzw. RC-Baustoffe bezüglich Ihrer Eignung als ToB-Material insbesondere für LVR zu beurteilen. Im Ergebnis dieses Projektes stehen somit die Grundlagen für die Dimensionierung von LVR im Rahmen einer rechnerischen Dimensionierung von Straßenbefestigungen zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt V 303: Psychologische Wirkungen von Arbeitsstellenlängen, -staffelung und -gestaltung auf die Verkehrsteilnehmer
Chr. Scotti, D. Kemper, Markus Oeser, M. Haberstroh, F. Welter, S. Jeschke, E.-M. Skottke
100 S., 122 Abb., 10 Tab., ISBN 978-3-95606-373-2, 2018, EUR 18,50
In diesem Forschungsvorhaben sollten die psychologischen Wirkungen der Gestaltung, der Länge und der Staffelung von Arbeitsstellen längerer Dauer auf Bundesautobahnen empirisch untersucht werden. Trotz einiger Studien wurde bisher der Einfluss von Arbeitsstellen sowohl aus verkehrstechnischer als auch aus psychologischer Sicht sowie der dichten Arbeitsstellenfolge auf den Verkehrsteilnehmer nicht hinreichend untersucht. Ziel des Projekts ist es daher, diesen Einfluss auf verschiedenen Ebenen und in unterschiedlichen Kontexten zu messen und Empfehlungen für die praktische Umsetzung abzuleiten.
Da für die Konzeption und Durchführung der Studie sowie für die zielgerichtete Umsetzung der Ergebnisse sowohl fundierte Kenntnisse der Verkehrspsychologie als auch der Verkehrstechnik benötigt werden, ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit der Fachbereiche Psychologie, Soziologie und Verkehrsingenieurwesen unumgänglich.
Das Ergebnis der vorliegenden Studie ist, dass einige Regelungen beim Einrichten von Arbeitsstellen zumindest überdacht werden sollten.
So kann einem Verkehrsteilnehmer nach vorliegenden Ergebnissen eine Arbeitsstellenlänge von 15-20 Kilometern zugemutet werden, sofern die Fahrstreifen eine ausreichende Breite aufweisen. Erst danach konnten in dieser Untersuchung Auffälligkeiten bezüglich der Geschwindigkeitswahl festgestellt werden.
Unter psychologischen Gesichtspunkten sind nach Analyse der Daten zum Fahrverhalten der Probanden im Fahrsimulator keine signifikanten Unterschiede zwischen einer überlangen Arbeitsstelle und gestaffelten Arbeitsstellen nachweisbar. Allerdings ist zu beachten, dass Überleitungen und Verschwenkungen für die Verkehrsteilnehmer grundsätzlich mental beanspruchend sind und bei Arbeitsstellenstaffelungen entsprechend häufiger auftreten. Aus Sicht der Verkehrssicherheit sollte daher die Anzahl der Verschwenkungen möglichst gering gehalten werden.
Auch können die Beruhigungsstrecken einen Großteil der Aggression und des Frustes der Verkehrsteilnehmer kompensieren, indem sie dem Verkehrsteilnehmer immer wieder eine Pause bieten. Zudem können durch längere Beruhigungsstrecken zum Ende der Staffelung die Geschwindigkeiten harmonisiert und somit der Verkehrsfluss stabilisiert werden.
Die Einrichtung von langen Arbeitsstellen oder Arbeittsstellenstaffelungen muss im Einzelfall, je nach örtlichen Randbedingungen, Bauablaufplanung und Einrichtungsdauern, entschieden werden.
Bei den im Simulator untersuchten Geschwindigkeitstrichtern konnte gezeigt werden, dass alle zulässigen Geschwindigkeiten gut eingehalten wurden. Der Grund einer Geschwindigkeitsreduktion sollte erkennbar sein und kommuniziert werden
.
Dem Verkehrsteilnehmer sollten mehr Informationen zum Baufortschritt und der aktuellen Situation zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch fühlt er sich in den Prozess der Arbeitsstelle integriert und bewertet die Maßnahme besser. Dies führt zu einer entspannteren Fahrt durch die Arbeitsstelle.
Bezogen auf die Möglichkeit einer geänderten farblichen Gestaltung der Mitteltrennung mit der linken Markierung des linken Behelfsfahrstreifens auf der Mitteltrennung ist das Ergebnis der Fahrsimulatorstudie, dass diese Variante den Verkehrsteilnehmer eher dazu verleitet, sich mehr nach links denn nach rechts zu orientieren. Der Verkehrsteilnehmer sieht die Gefahr nicht im ihm entgegenkommenden Verkehr sondern eher bei dem Verkehr der in gleicher Richtung fährt.
Der Rückschluss von der Fahrsimulatorstudie auf die Realität sollte eher vorsichtig vollzogen werden. Die Empfehlungen sollten alle zunächst in Realversuchen getestet und evaluiert werden.
Aktualisiert: 2020-01-14
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BASt Heft 1130: Numerische Simulation der Rissausbreitung in flexiblen Asphaltbefestigungen durch Verkehrslasten
120 S., 111 Abb., 43 Tab., ISBN 978-3-95606-363-3, 2018, EUR 19,50
Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Grundlagen zur Simulation des Rissverhaltens von flexiblen Straßenbefestigungen. Die Mechanismen der Rissentstehung von Asphalten lassen sich zuerst experimentell mit zeitraffenden statischen und dynamischen Versuchen studieren, um genaue Kenntnis über die belastungsabhängigen Rissverläufe in Asphalten zu gewinnen. Zur Analyse der Rissausbreitung in Asphaltschichten sind die An-
sätze des Kohäsivzonenmodells (CZM) der kommerziellen FE-Software ABAQUS heranzuziehen.
Anhand der Untersuchungsergebnisse lässt sich grundsätzlich feststellen, dass mit Methoden der Spannungsoptik und der Photogrammetrie die Rissentwicklung dokumentiert werden kann. Die entwickelten CZM für die untersuchten Asphalte erlauben es, das Rissverhalten von Straßen im Computer zu simulieren. Liegen genug Erkenntnisse/Untersuchungen vor, kann eine exakte Prognose der Lebensdauer der Asphaltbefestigung nach Eintritt der Makro-Rissbildung ermöglicht werden. Die entwickelten CZM können somit die Rechenverfahren in der RDO Asphalt 09 zur Dimensionierung der Asphaltbefestigungen sinnvoll ergänzen, um mithilfe realitätsnäherer Modellierungen die Genauigkeit der prognostizierten Beanspruchungszustände zu verbessern und die Güte, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit der rechnerischen Dimensionierungsmethode weiter zu steigern.
Weiterer Forschungsbedarf besteht noch darin, die entwickelten CZM durch Parallelisierung der Re‑
chenaufgabe zu optimieren. Ferner sind weitere Materialeigenschaften und Stoffmodelle (z. B. die Viskoelastiziät für die Kontinuumselemente) ein--zu‑
binden.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt Heft 1125: Rechnerische Dimensionierung von Asphaltbefestigungen über ein Finite Elemente Modell – Verbesserung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit
M. Oeser, D. Wang, P. Liu, F. Wellner, U. Reinhardt
100 S., 116 Abb., 57 Tab., ISBN 978-3-95606-278-0, 2017, EUR 18,50
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden zwei FE-Methoden entwickelt: Die semi-analytische Finite-Elemente-Methode SAFEM und die achsensymmetrische Finite-Elemente-Methode AXSFEM.
Die entwickelten FE-Rechenkerne wurden zuerst mit einer Parameterstudie kalibriert und optimiert. Durch eine anschließende Validierung wurden die Fahrbahn-Reaktionen, welche mit den Rechenkern ermittelt wurden, mit den Ergebnissen von kommerziellen Referenzprogrammen (ABAQUS und BISAR) verglichen. Ferner wurde das FE-Programm SAFEM auf die Genauigkeit anhand von experimentellen Ergebnissen aus der Versuchsstrecke der BASt geprüft.
Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass die beiden Rechenmodelle bereits bestimmte nutzungsrechtliche Voraussetzungen (wie die Gewährleistung eines hohen Maßes an Genauigkeit der Rechenergebnisse, einer numerisch effizienten Arbeitsweise sowie einer ingenieurgerechten/anwenderfreundlichen Bedienung etc.) erfüllt haben, so dass eine dauerhafte und möglichst kostenneutrale Verwendung als FE-Rechenkern in Dimensionierungsprogrammen für Asphaltbefestigungen gegeben ist.
Weiterer Forschungsbedarf besteht vor allem darin, die bisher nicht ausreichend berücksichtigten, für die Prognose der Restlebensdauer von Asphaltbefestigungen jedoch sehr wichtigen Sachverhalte durch die FE-Methode zu modellieren. Dazu zählt beispielsweise die dynamischen Radlasten, die rheologischen Eigenschaften von Asphalt, Verbesserte Annahmen für den Schichtenverbund etc. Auf diese Weise können die schädigungsrelevanten Beanspruchungszustände wirklichkeitsnah ermittelt werden, die als Eingangsparameter für eine zuverlässige Oberbaubemessung und eine exakte Prognose der Restnutzungsdauer verwendet werden.
As part of this research project two FE methods were developed: the semi-analytical finite element method SAFEM and the axisymmetric finite element method AXSFEM.
The developed FE-computational cores were first calibrated and optimized with a parametric study. The pavement responses which were determined by the computational cores were compared with the results of commercial refer-ence programs (ABAQUS and BISAR) through a subsequent validation. Furthermore, the FE-program SAFEM was verified for accuracy based on experimental results from the test track of the Federal Highway Research Institute (BASt).
Basically it can be said that the two computational cores have already met certain utilization requirements (such as a high level of accuracy of the calculation results, a numerically efficient work function and an engineer-suitable / user-friendly operation, etc.), so that a durable and possible cost-neutral application as the FE-solver in design programme for asphalt pavements is initially achieved.
Further research is needed mainly on the issues which are not satisfied until now in the cores but very important for predicting the remaining service life of asphalt pavements in the FE method. This includes, for example, the dynamic wheel loads, the rheological properties of asphalt and the improvement of assumptions for the bond condition between layers, etc. In this way, the damage-relevant stress conditions can be determined more realistically, which are used as input parameters for a reliable pavement design and an accurate prediction of remaining service life.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt V 272: Einsatzkriterien fur Baubetriebsformen
F. Göttgens, D. Kemper, T. Volkenhoff, M. Oeser, J. Geistefeldt, S. Hohmann
64 S., 25 Abb., 25 Tab., ISBN 978-3-95606-262-9, 2016, EUR 16,00
Durch steigende Verkehrsleistungen sowie zunehmendem Erhaltungs- und Ausbaubedarf auf Bundesautobahnen ist in den nächsten Jahren nicht mit einer Abnahme der Anzahl von Arbeitsstellen längerer
Dauer zu rechnen. Hiermit gehen auch immer wieder Staus mit hohen volkswirtschaftlichen Verlusten einher.
Ziel muss es daher sein, die Auswirkungen von Arbeitsstellen längerer Dauer auf den Verkehr durch die Verkürzung der Bauzeiten zu minimieren. Bauzeitverkürzungen können durch Intensivierung der Arbeitszeiten (Baubetriebsformen) erreicht werden.
Neben der Verkehrsbelastung stellen weitere Kriterien wie Arbeitsrecht, Material- und Personalressourcen,
Immissionsschutzvorgaben, Fahrpersonalverordnungen, Sondergenehmigungen und psycho-soziale Aspekte wichtige Einflussfaktoren auf die Wahl der Baubetriebsform dar, die gesamtwirtschaftlich sinnvoll getroffen werden sollte. Da sich nur wenige der Kriterien geeignet monetarisieren lassen wird zunächst die Verkehrsstarke als Leitkriterium herangezogen und die durch eine Bauzeitverkürzung eingesparten Fahrtzeitverlustkosten den zur Erreichung der Beschleunigungswirkung erforderlichen Baulastträgerkosten zur Generierung eines Nutzen-Kosten-Verhältnisses gegenübergestellt.
Für insgesamt 13 definierte Standardmaßnahmen konnten durch dieses Vorgehen gesamtwirtschaftlich sinnvolle Einsatzgrenzen ermittelt werden, die als mittlere DTV-Jahreswerte vorliegen und die Schwelle der Verkehrsstarke markieren, ab der eine Durchführung der Baumaßnahme in einer intensiveren Betriebsform gesamtwirtschaftlich vorteilhafter ist. Zur Berücksichtigung örtlicher verkehrlicher Randbedingungen wurden die Einsatzgrenzen für Variationen von Schwerverkehrsanteilen, Längsneigungen, Lage bezügliche Ballungsraumen sowie typisierten Ganglinien der Verkehrsnachfrage bestimmt. Die ausgewählten Standard-Maßnahmen decken insgesamt ein breites Spektrum der auf Bundesautobahnen durchgeführten Leistungen der Instandhaltung und Erneuerung ab.
Für zukünftig durchzuführende Maßnahmen auf Bundesautobahnen existieren somit Richtwerte, ab welchen Verkehrsstarken die Durchführung in intensiveren Betriebsformen empfohlen werden kann. Zusätzlich können für definierte Randbedingungen der Nutzen sowie das Nutzen-Kosten-Verhältnis durch diese Intensivierung abgeschätzt werden.
Eine Vorauswahl der Betriebsform, die auf einer gesamtwirtschaftlichen Bewertung basiert, ist somit unter Ansatz der vorliegenden Streckenparameter und verkehrlichen Randbedingungen möglich. Zur endgültigen Auswahl sind zusätzliche, nicht monetarisierbare Kriterien zu prüfen und in die Entscheidung für die auszuschreibende
Aktualisiert: 2021-08-05
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BASt Heft 1107: Entwicklung von Prognosefunktionen für den Straßenzustand kommunaler Straßen
M. Oeser, D. Kemper, D. Wang, D. Vallée, M. Schneider
80 S., 33 z.T. farb. Abb., 26 Tab., ISBN 978-3-95606-097-7, 2014, EUR 17,00
Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Prognosefunktionen für innerörtliche Straßenzustände. Die Wahl eines deterministischen Modells erfordert eine aussagekräftige Datengrundlage, worauf zunächst eine ein- und in einem weiteren Schritt auch zweidimensionale Funktionsbeschreibung ermittelt wird.
Die Datenbasis setzt sich aus Aufbau-, Verkehrs-, Bestands- und Zustandsdaten zusammen, welche von verschiedenen Städten und Kommunen zur Verfügung gestellt wird. Eine messtechnische Zustandserfassung von Längs- und Querebenheiten, Spurrinnen, Flicken und Rissen muss hierbei in wiederholter Ausführung vorliegen.
Detaillierte Informationen zum Aufbau der Straße sowie deren Einbaudatum sollten bekannt sein. Weiterhin sind DTV(SV)-Werte sowie Bestandsdaten, wie die Möglichkeit einer Busmitnutzung, die Lage einer Kreuzung mit Lichtsignalanlage sowie die Anzahl von Schächten und auch Aufgrabungen in einzelnen Abschnitten notwendig. Eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Datentypen soll sowohl innerhalb eines Jahres als auch jahresübergreifend erfolgen können.
Darauf aufbauend erfolgt die Entwicklung von deterministischen Zustandsprognosefunktionen. Jedoch steht kein ausgeprägtes Datengerüst zur Verfügung, welches ein allgemein gültiges Modell zulässt. Stattdessen wird die Vorgehensweise der Funktionsermittlung entwickelt, welche den Zustand in Abhängigkeit zunächst einer und dann zweier Variablen prognostizieren kann. Die Einflussparameter werden mit Hilfe einer Varianzanalyse gruppiert und die Güte der Funktionsbeschreibung anhand einer Regressionsanalyse ermittelt. Die modellierten Verhaltenskurven werden mit abschnittsbezogenen Einflussgrößen kalibriert, was die Prognosefunktionen an die Realität anpasst. Die damit prognostizierten Werte können für die meisten Zustandsgrößen mit einer hohen Approximationsgenauigkeit zu den gemessenen Werten ermittelt werden.
Das erreichte Ziel dieser Arbeit ist eine Beschreibung zur Vorgehensweise der Erstellung einer straßennetzbezogenen Verhaltenskurve. Mit individuellen Daten kann diese auf andere Städte angewandt werden kann.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt V 239: Dynamische Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen
B. Steinauer, M. Oeser, D. Kemper, A. Schacht, G. M. Klein
68 S., 45 Abb., 42 Tab., Anhang als ELBA-Datei von der BASt-Datenbank herunterladbar,
ISBN 978-3-95606-091-5, 2014, EUR 16,00
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes waren geeignete kontinuierlich messende Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen aufzuzeigen und mögliche Zusammenhänge zwischen diesen Verfahren und den Ergebnissen des SRT-Pendelverfahrens herzuleiten. Hierdurch sollten die Grundlagen für eine kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen, insbesondere im Hinblick auf die zunehmende Ausschreibung von Baumaßnahmen in Form von Funktionsbauverträgen oder ÖPP-Projekten, erarbeitet werden. Diesbezüglich wurden auf Grundlage einer Literaturrecherche drei kontinuierliche Griffigkeitsmesssysteme in die Untersuchungen einbezogen - das ViaFriction, der GripTester und das SKM-Messsystem. Um Vergleichswerte mit dem Standardbewertungsverfahren herleiten zu können, wurden drei verschiedene Markierungsmaterialien (Farbe, Kaltplastik und Folie) mit verschiedenen Griffigkeitsstufen auf einer Teststrecke appliziert und anschließend mit den kontinuierlichen Messsystemen sowie dem SRT-Pendelgerät hinsichtlich der Griffigkeit bewertet. Hierbei konnte eine Griffigkeitsspanne von 35 bis 75 SRT-Einheiten realisiert werden.
Als Ausgangspunkt der Untersuchungen dienten Vorversuche, die die erforderlichen Randbedingungen für eine kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen definierten und die Grundlage für die anschließenden Hauptversuche bildeten. Betrachtet wurden hierbei der Einfluss der Markierungsbreite, der Messgeschwindigkeit sowie der Markierungsart (durchgängig oder nicht-durchgängig) auf die sogenannte „Erfassungsgüte“, d.h. die Qualität der Markierungsüberfahrt, der kontinuierlichen Verfahren ViaFriction und GripTester. Von einem Einsatz des SKM-Messfahrzeuges im Rahmen der Vorversuche wurde in Abstimmung mit dem Auftraggeber abgesehen. Die Ergebnisse der Vorversuche zeigten, dass sowohl bei dem ViaFriction als auch bei dem GripTester die Qualität der Messungen durch die gleichen Faktoren beeinflusst wird. Demgemäß wurde ersichtlich, dass die Erfassungsgüte der Messungen von der Markierungsbreite abhängt. Eine Abhängigkeit von der Messgeschwindigkeit konnte im Rahmen der Vorversuche nicht nachgewiesen werden. Dies konnte allerdings in weitergehenden Untersuchungen auf einer längeren Messstrecke im Rahmen der späteren Hauptversuche nachgewiesen werden. Weiterhin wurde ersichtlich, dass gültige Messungen auf nicht-durchgängigen Fahrbahnmarkierungen unter Berücksichtigung notwendiger Übergangsbereiche beim Übergang zwischen Straßenoberfläche und Fahrbahnmarkierung und der Aufzeichnungsfrequenz der Messverfahren nicht bzw. lediglich bei reduzierter Messgeschwindigkeit realisiert werden konnten.
Im Rahmen der Hauptversuche konnten anhand von Vergleichsuntersuchungen mit dem SRT-Pendelverfahren und den drei kontinuierlich messenden Verfahren (ViaFriction, GripTester und SKM) Vergleichswerte für die Einhaltung der Mindestgriffigkeit von 45 SRT-Einheiten gemäß ZTV M 02 bzw. 50 SRT-Einheiten als „Übergabewert“ gemäß dem Diskussionspapier „Leitfaden funktionale Anforderungen an Fahrbahnmarkierungen“ [FASA 2010/Juni; 2010] hergeleitet werden. Dies bildet die Grundlage für eine „mitschwimmende“ Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen unter Verkehr. Weiterhin wurden für jedes kontinuierlich messende Verfahren und für jede Messgeschwindigkeit „µ Vertrauensbereiche“, „µ-Unschärfebereiche“ und „µ-Verwerfungsbereiche“ unter Berücksichtigung der Messabweichungen der Verfahren definiert. Hierduch ließe sich zukünftig der Umfang notwendiger SRT-Messungen für die Bewertung des Griffigkeitszustandes von Fahrbahnmarkierungen auf ein Minimum reduzieren. Lediglich im „Unschärfebereich“ sind ergänzende SRT-Messungen durchzuführen, um die Aussagen der kontinuierlichen Messungen zu präzisieren. Im Vertrauens- oder Verwerfungsbereich sind demgegenüber derartige, ergänzende Messungen nicht erforderlich.
Als Ergebnis der jetzigen Untersuchungen ist zusammenfassend festzuhalten, dass sich die in die Untersuchungen einbezogenen kontinuierlichen Messsysteme grundsätzlich für die kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen als geeignet erwiesen haben. Dennoch wird zum jetzigen Zeitpunkt empfohlen, die kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen nicht alleinig für die Griffigkeitsbewertung von Markierungen in der Praxis heranzuziehen, sondern ergänzend zu dem SRT-Pendelverfahren einzusetzen. Vielmehr wird dazu geraten, vorab die zugrundeliegende Datenbasis auszuweiten indem weitere Markierungsmaterialien sowie zusätzliche Griffigkeitsstufen betrachtet werden. Im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von Strukturmarkierungen oder Agglomeraten erscheint auch die Bewertung der Griffigkeit von derartigen Fahrbahnmarkierungen mit kontinuierlich messenden Verfahren als sinnvoll.
Aktualisiert: 2021-08-05
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S 94: Beanspruchung und Entfernbarkeit von temporärer Fahrbahnmarkierung
D. Kemper, A. Schacht, Chr. Klaproth, M. Oeser, G. Beyer
68 S., 109 Abb., 13 Tab., ISBN 978-3-95606-228-5, 2016, EUR 16,50
Die vorübergehende (gelbe) Markierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Absicherung von Arbeitsstellen auf Straßen. Im Bereich der Baumaßnahme dient diese Markierung als visuelle Führung des Verkehrs. Die gelbe Markierung gilt übergeordnet zur dauerhaften weißen Markierung.
Neben der Einhaltung der verkehrstechnischen Anforderungen der Markierung stellt die rückstandslose Entfernbarkeit der Markierung oftmals ein Problem in der Praxis dar. Verbleibende Rückstände auf der Fahrbahn (Markierungs- oder Gewebereste, Primer) werden oftmals als sogenannte Phantommarkierungen bezeichnet und müssen ggfs. mechanisch (z.B. mit Fräsen) aufwendig entfernt werden. Bislang konnte noch keine Erkenntnisse gewonnen werden, warum Markierungen auf bestimmten Fahrbahnoberflächen Rückstände hinterlassen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden daher mittels Feldstudien sowie eines umfassenden Versuchsprogramms versucht, die wesentlichen Einflussgrößen auf die Haltbarkeit und die Entfernbarkeit der vorübergehenden Markierung zu ermitteln. Zudem sollte zur Ergänzung des existierenden Prüfverfahrens ein praxisnahes Bewertungssystem entwickelt werden.
Zunächst wurde daher ein Prüfprogramm erstellt, um die relevanten Parameter zu ermitteln, die die Entfernbarkeit der Markierung beeinflussen. Es konnte gezeigt werden, dass die Entfernbarkeit von vielen unterschiedlichen Einflussgrößen (u.a. die Beanspruchung, die Oberflächentextur und -beschaffenheit, die Materialeigenschaften oder der Alterungszustand der Straßenoberfläche sowie der verwendete Primer und Kleber) abhängig ist. Aufgrund der Vielfalt der Einflussgrößen kann die Beurteilung nicht auf Basis einer einzelnen Versuchsanordnung, wie z.B. bei den Versuchen in der RPA, vorgenommen werden.
Insbesondere die Makrotexturbewertung zeigen, dass eine größere Makrotextur zu tendenziell geringeren Abzugskräften führt. Ebenso ließen sich Einflüsse aus der Alterung der Straßenoberfläche sowie der Verwendung der Gesteinsarten nachweisen.
Liegen die gemessenen maximalen Abzugskräfte zwischen 50 N und 150 N ist sichergestellt, dass die Markierungen ausreichend fest verklebt sind, aber nach Beendigung der Baumaßnahme i.d.R. ohne Materialrückstände entfernt werden können. Die Messung der Entfernbarkeit, ohne vorherige Beanspruchung der Markierung, führt nicht zu realitätsnahen Ergebnissen, so dass die Belastung durch die ARTe erforderlich ist.
Auf Grundlage der erzielten Ergebnisse kann somit die Entfernbarkeit der Markierung als Zulassungsprüfung in das Standardprüfprogramm aufgenommen werden.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt Heft 1110 Bewertung der Verkehrsqualität in planfreien, teilplanfreien und teilplangleichen Knotenpunkten von Landstraßen
M. Oeser, B. Steinauer, A. Klein, Th. Becher, E. Diner, A. Sümmermann
88 S.,66 z.T. farb. Abb., 50 Tab., ISBN 978-3-95606-123-3, 2014, EUR 17,50
Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde eine Analyse der Verkehrsqualität planfreier, teilplanfreier und teilplangleicher Knotenpunkte von Landstraßen durchgeführt. Grundlage hierfür waren neben einer Literaturanalyse zu den Einflussgrößen auf die Verkehrsqualität Erhebungen an realen Knotenpunkten und eine Simulationsstudie an standardisierten Knotenpunkten mittels mikroskopischer Verkehrsflusssimulation. Für planfreie und teilplanfreie Knotenpunkte wurden die Verfahren zur Bewertung der Verkehrsqualität in Ein- und Ausfahrten nach Entwurf des HBS (201X) anhand der Erhebungsergebnisse auf ihre Anwendbarkeit hin überprüft. Aufgrund einer weitgehenden qualitativen Übereinstimmung der ermittelten Qualitätsstufen mit den Beobachtungen aus den Erhebungen kann von einer Anwendbarkeit der Verfahren ausgegangen werden. Für teilplanfreie und teilplangleiche Knotenpunkte war es wesentliches Ziel der Untersuchung, das Auftreten von Wechselwirkungen zwischen plangleichen Teilknotenpunkten und deren Auswirkungen auf die Verkehrsqualität zu untersuchen sowie basierend darauf Verfahren zur zusammenfassenden Bewertung zu entwickeln.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1102
Temperierte Strasse – Machbarkeitsstudie
R. Hess, V. Kröber, T. Schulz, A. Abdul-Zahra, A. Wagner, H. Grafmüller, C. Karcher, K. Kubanek,
R. Roos, M. Bücherl, K. Schaber, M. Steffen, I. Bach, M. Oeser, P. Reinold
96 S., 76 z.T. farb. Abb., 40 Tab., ISBN 978-3-95606-040-3, 2013, EUR 18,00
Im Zuge dieser Machbarkeitsstudie wurden die Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Einsatz von Geothermie für die Temperierung einer Fahrbahn untersucht. Die vorliegende Studie liefert einen thermodynamischen und konstruktiven
Gesamtansatz zur Realisierung einer Anlage, die unter Verwendung der im Sommer beim Kühlen der Straßenfläche gewonnenen Wärmenergie im Winter eine Beheizung der Straßenfläche und angrenzender Gebäude ermöglicht.
Ziel der Studie war es, die in Fahrbahnbefestigungen aus Asphalt auftretende Temperaturspanne nach oben und unten zu begrenzen und so die technische Nutzungsdauer der Konstruktion zu verlängern sowie die Glättebildung auf der Straße zu verhindern. Als Grundlage für die Entscheidung über die Umsetzung einer solchen Anlage wurden die Risiken, Kosten und Nutzen identifiziert und beschrieben.
Das betrachtete Anlagenkonzept zeichnet sich durch vier Hauptbestandteile aus: die Verkehrsfläche mit dem integrierten Rohrregister, den angeschlossenen Gebäudekomplexen, dem geothermische Speicher sowie der Steuer- und Regeltechnik.
Als Ergebnis der Speicherkonzeptuntersuchungen erwies sich ein Kies-Wasser-Wärmespeicher als weitestgehend standortunabhängiges Speicherkonzept. und wurde unter den gegebenen Randbedingungen dimensioniert. Der Standortunabhängigkeit stehen sehr hohe Investitionskosten gegenüber, sodass aus wirtschaftlichen Gründen in der Regel standortspezifische Konzepte vorzuziehen sind.
Anhand einer durchgeführten Risikoanalyse der Anlagenkomponenten, sowie deren Teilkomponenten, konnten die Risiken identifiziert und bewertet werden. Für die meisten Risiken konnten Vermeidungs- oder Kompensationsstrategien erarbeitet und für die Planung einer Pilotanlage vorgeschlagen werden.
Die vorliegende Machbarkeitsstudie zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der geothermischen Energiespeicherung auf und stellt zugleich die Rahmenbedingungen für die Realisierung einer Temperierten Straße dar.
Aktualisiert: 2023-01-16
Autor:
Amar Abdul-Zahra,
Isabella Bach,
Markus Bücherl,
Hedy Grafmüller,
Rainer Hess,
Carsten Karcher,
Verena Kröber,
Kathrin Kubanek,
Markus Oeser,
Peter Reinold,
Durth Roos,
Ralf Roos,
Karlheinz Schaber,
Tina Schulz,
Michael Steffen,
Andreas Wagner
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