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Ökoprofil für Asphalt- und Betonbauweisen von Fahrbahnen. Online Ressource

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[Quelle: http://www.asphalt.de]

Die Auswahl einer Bauweise wird von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst. Neben bautechnischen Kriterien spielen hierbei vor allem ökonomische Aspekte eine Rolle. Umweltrelevante Kriterien werden in der Regel für die Bewertung der Bauweisen nicht herangezogen, wenn man von unterschiedlichen Emissionsbelastungen, insbesondere Lärmemissionen infolge des Verkehrs, absieht. Hierbei stehen jedoch die Umweltauswirkungen des Verkehrs und nicht die ökologische Bewertung der Bauweisen im Vordergrund. Anforderungen an die ökologische Bewertung der verschiedenen Bauweisen sind im technischen Regelwerk nicht verankert. Zurzeit stehen aber auch keine vollständigen und abgesicherten Daten über die verschiedenen Bauweisen hinsichtlich ihrer ökologischen Bewertung zur Verfügung. Eine Möglichkeit für die ökologische Bewertung von Asphalt- und Betonbauweise ist die Aufstellung einer Ökobilanz gemäß EN ISO 14040, die die notwendigen Verfahrensschritte formuliert [DIN 1997]. Da hierfür umfangreiche und vor allem repräsentative Daten notwendig sind, die bei Bedarf erhoben werden müssen, beauftragte der Deutsche Asphaltverband e.V. die Durth Roos Consulting GmbH mit der Erstellung eines vereinfachten Ökoprofils zum Vergleich von Asphalt- und Betonbauweisen im Straßenbau, in dem je nach vorhandener Datenlage einzelne Einflussgrößen quantifiziert oder qualitativ in Abhängigkeit ihrer Relevanz für die Gesamtbewertung abgeschätzt werden. In dem Bericht werden im nachfolgenden nationale und internationale Studien zur ökologischen Bewertung von Asphalt- und Betonbauweisen vorgestellt. Hieran schließt sich in Kapitel 3 die Erläuterung der Methodik an, die im Rahmen des Ökoprofils zur Anwendung kam. Ziel und Untersuchungsrahmen werden in Kapitel 4 definiert, die Sachbilanz ist in Kapitel 5 zusammengestellt. Eine Auswertung erfolgt in der zusammenfassenden Bewertung (Kapitel 6), in der auch auf die offenen Fragen für die Erstellung einer umfassenderen Ökobilanz eingegangen wird.

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Erhaltung und Instandsetzung von Straßen verursachen jährlich Kosten in Milliardenhöhe, sodass es ein erstrebenswertes Ziel ist, die Entstehungs- und Entwicklungsmechanismen von Straßenschäden besser zu verstehen. Darüber hinaus vermindern longitudinale Unebenheiten von Straßen als eine wichtige Schädigungsart den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit. Die Entwicklung dieser Unebenheit ist in besonderem Maße durch die Wechselwirkung mit dynamischen Lasten von Fahrzeugen geprägt: eine zunehmende Unebenheit ruft höhere dynamische Lasten hervor, welche wiederum die Straße in verstärktem Maße schädigen. Das Ziel der Arbeit ist es, dieses Wechselspiel zwischen Straßenunebenheiten und Fahrzeugen im Laufe einer großen Anzahl von Überfahrten zu untersuchen. Das Interesse gilt dabei dem Schwerlastverkehr, dem eine überproportionale Schädigung der Straßen zugeschrieben wird. Um systematisch den Einfluss einzelner Fahrzeug- und Straßenparameter auf die Entwicklung bereits vorhandener Unebenheiten in der Straßenoberfläche zu analysieren, wird ein geeignet abstrahiertes Fahrzeugmodell zur Abbildung der Vertikaldynamik von Lastkraftwagen formuliert sowie ein phänomenologisches Gesetz zur Berechnung der bleibenden Verformung infolge der Lasteinwirkung in Abhängigkeit der Anzahl der Fahrzeugüberfahrten verwendet. Die Veränderung der Spurrinnentiefe und der Unebenheitsamplituden sowie die Verschiebung der Bodenwellen durch die Radaufstandskräfte wird mittels eines inkrementellen Vorgehens auf Basis eines einseitig gekoppelten Ansatzes berechnet: für jede Überfahrt werden die dynamischen Kontaktkräfte und die resultierende bleibende Verformung ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Entwicklung der Unebenheitsamplitude einzelner Spektralanteile der Straßenoberfläche zu prognostizieren, ohne aufwändige Zeitintegrationen durchführen zu müssen. Dabei zeigt sich, dass ein in der Anzahl der Belastungen lineares Schädigungsgesetz im Normalfall qualitativ gleichwertige Aussagen wie ein in der Belastungsanzahl nichtlineares Gesetz li

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Steffen Stolze
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Um eine sinnvolle Verfahrensauswahl beim Verkehrswegebau auf gering tragfähigem Untergrund zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Vielfalt der Verfahren sowie deren Anwendungsbereiche zu kennen. Ein übergeordnetes Ziel dieser Arbeit ist es daher, die derzeit existierenden und ausgeführten Verfahren zur Baugrundverbesserung zu erfassen und in eine Gesamtübersicht zu integrieren. Dazu werden zunächst alle relevanten Baugrundverbesserungsmaßnahmen hinsichtlich ihrer Haupteigenschaften zugeordnet. Im Anschluss daran erfolgt die genauere Betrachtung der benannten Verfahren hinsichtlich der Anwendungsbereiche, Verfahrensbeschreibung, Vor- und Nachteile sowie deren Anwendungskriterien. Ausgehend von der Betrachtung der verschiedenen Verfahren wird für den Neubau der Südumgehung von Mühlhausen im Rahmen einer Vorbemessung die vergleichende Betrachtung verschiedener Baugrundverbesserungsvarianten durchgeführt. Ausgehend von dieser Vorbemessung werden die wirtschaftlich und gebrauchstauglich sinnvollsten Verfahren für eine intensivere Betrachtung ausgewählt. Auf Grundlage der gewählten Verfahren werden erdstatische Berechnungen zur Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Des Weiteren wird anhand numerischer Berechungen das Setzungsverhalten in Abhängigkeit von den verfahrensspezifischen Eigenschaften untersucht und bewertet. Im Anschluss daran erfolgte unter anderem eine Bewertung der verschiedenen Verfahren hinsichtlich der Standsicherheit, der Gebrauchstauglichkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Ausführungszeit. Dazu werden verschiedene Kriterien benannt und für diese Verfahren vergleichend gegenüber gestellt.

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Forschungsberichte

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