Durchführung des Testrechenlaufs, Ergebnisse und Ergebnisinterpretation

Für die Durchführung des Testrechenlaufs der Weiterentwicklung ist das Vorhandensein der notwendigen Eingangsdaten und der relevanten Modellvorgaben in einer für die Testumgebung lesbaren Form notwendig. Um dies zu gewährleisten, ist unter anderem die Aufbereitung der Daten sowie das Vorhalten der Grundlagen (Grundlagen der Straßenerhaltung; Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte) in einer für die Testumgebung lesbaren Form notwendig. Dies wird im vorliegenden Fall dadurch gelöst, dass alle relevanten Daten in die Testumgebung integriert werden.

Als Ergebnisse der Datenaufbereitung steht in der Testumgebung eine Tabelle mit 1.314 Erhaltungsabschnitten sowie der Zuordnung der jeweils relevanten Mängelklasse zur Verfügung (vgl. Abbildung 1). Auf Grundlage dieser Tabelle finden alle Berechnungen statt.

Abbildung 1: Zuordnung der Erhaltungsabschnitte zu den Mängelklassen

Die relevanten Merkmale eines jeden Erhaltungsabschnittes werden einer Verhaltensklasse zugeordnet. Diese Zuordnung ist in Abbildung 2 dargestellt. Demnach sind für den Zustandswert des Merkmals Spurrinnentiefe (ZWSPT) und fiktive Wassertiefe (ZWSPH) rund 85 % bzw. 73 % der Abschnitte der Verhaltensklasse 1 (= langsamer Verlauf der Zustandsverschlechterung) zuzuordnen, während bei den Zustandswerten des Merkmals der allgemeinen Unebenheiten (ZWAUN) lediglich rund 12 % der Abschnitte der Verhaltensklasse 1 zugeordnet werden können. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Bildung von Spurrinnen „unteranderem in Folge hoher Schwerverkehrsbelastungen auftritt“ [1] und somit im kommunalen Bereich tendenziell seltener vorzufinden ist. Die allgemeinen Unebenheiten hingegen haben mannigfaltige Ursachen, welche auch kommunal auftreten können. So können Erhöhungen und Vertiefungen beispielsweise in Folge von Einbaufehlern, mangelhafter Bauausführung, unzureichender Bemessung, ungenügender Mischgutzusammensetzung sowie vernachlässigten Erhaltungsmaßnahmen auftreten [2]. Beim dem Teilwert Risse und andere Oberflächenschäden (TWRIO) werden 28 % der Abschnitte der Verhaltensklasse 1 zugeordnet, während 40 % der Verhaltensklasse 4 zugeordnet werden. Dies zeigt, dass dieser Teilwert im kommunalen Bereich relevant ist, was auch darauf zurückzuführen ist, dass bei der Bildung des Teilwerts neben kommunal häufig anzutreffenden Rissen und Oberflächenschäden auch Flickstellen Berücksichtigung finden (vgl. Formel 5, Tabelle 2, Daten zum Straßenerhaltungsmanagement).

Abbildung 2: Zuordnung der Erhaltungsabschnitte unterschieden nach den relevanten Merkmalen zu den Verhaltensklassen nach den RPE-Stra 01[3]

Mithilfe der zugeordneten Verhaltensklassen kann wiederum eine Zustandsprognose durchgeführt werden. Hierbei wird unterschieden ob und wenn ja welche Maßnahme theoretisch durchgeführt wird. Diesen Maßnahmen kann sowohl ein monetärer als auch ein Ressourcen-Aufwand zugeordnet werden. Dabei weisen die Maßnahmen in Abhängigkeit des jeweiligen Erhaltungsabschnittes ein unterschiedliches Aufwand-Nutzen-Verhältnis auf, sodass es möglich ist eine Reihung der unterschiedlichen Maßnahmenoptionen vorzunehmen.

Dabei wird die Reihung der möglichen Erhaltungsmaßnahmen anhand des Verhältnisses des Ressourcenaufwands zum Nutzen als „Strategievariante Ressourceneffizienz“ und die Reihung der möglichen Erhaltungsmaßnahmen anhand des Verhältnisses des monetären Aufwands zum Nutzen als „Strategievariante monetäre Effizienz“ definiert. In Abbildung 3 und Abbildung 4 sind die Ergebnisse dieser Reihung zu sehen.

Während für die Optionen 1 bis 7 jeweils 1.314 Erhaltungsabschnitte in Frage kommen, sind bei der Option 8 lediglich 30 Erhaltungsabschnitte dargestellt. Dies kommt dadurch zustande, dass die Maßnahme „Oberflächenbeschichtung“ aufgrund der vorzufindenden Schadenskonstellation lediglich bei 157 Erhaltungsabschnitten sinnhaft ist. Da diese Maßnahme jedoch nur für die Anwendung auf Verkehrsflächen bis zur Belastungsklasse 1,8 sinnhaft ist reduziert sich die Anzahl der Erhaltungsabschnitte auf 30.

Bei der Reihung aus Ressourcensicht (Abbildung 3) sind insbesondere die Maßnahmen „Deckschicht Rückverformung (DR)“, „Dünnschichtbelag (DB)“sowie „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ auf den ressourceneffizienten Positionen zu finden.

Bei der Reihung aus monetärer Sicht sind insbesondere die Maßnahmen „Tiefeinbau der Deckschicht (DT)“, „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ sowie „Tiefeinbau der Decke (Deck- und Binderschicht) (TD)“ auf den monetär-effizienten Positionen zu finden (Abbildung 4). Dabei wird im Vergleich zur Ressourcensicht vor allem auch eine vielseitigere Maßnahmenverteilung erkennbar.

Abbildung 3: Reihung der Maßnahmenvarianten für die Strategievariante Ressourceneffizienz


Literaturverweise

  1. Stöckner, M.; Wachsmann, A. (2022): Tiefbau-Infrastruktur-Management-Münster (TIMM) - Überprüfung der Verhaltensfunktionen zum Straßenzustand auf der Grundlage fein-justierter Zustandsdaten, Steinbeis Transferzentrum - Infrastrukturmanagement im Verkehrswesen, Karlsruhe (unveröffentlicht), 08.07.2022
  2. Krause, G. (2000): Abgrenzung von Mängelklassen zur Kennzeichnung von wahrscheinlichen Schadensursachen mit Hilfe meßtechnisch erfaßter Bestands- und Zustandsmerkmale, Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 790, Bundesdruckerei GmbH, Bonn, 2000
  3. Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen (RPE-Stra 01)
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