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Intelligenter Straßenaufbau, Regenerative Energie, Klimawandel

Stand: Juli 2017

Expertennetzwerk: Klimawandel (3316002)
Das Projekt beschäftigt sich unter anderem mit den folgenden Fragen. Welche klimatischen Veränderungen sind für den Verkehr und die Infrastruktur in Deutschland relevant? Welche Klimaszenarien müssen wir beachten? Wie verwundbar sind der Verkehr und die Infrastruktur gegenüber klimatischen Veränderungen und extremen Wetterereignissen? Welche Abschnitte im Verkehrsnetz könnten Schwachpunkte sein? Welche Optionen, Maßnahmen und Verfahren gibt es zur Sicherstellung und Erhöhung der Resilienz des gesamten Verkehrssystems? Wie wirken sich kombinierte Effekte von Klimawandel und anderen anthropogenen Veränderungen auf Verkehr und Infrastruktur aus? Was bedeutet dies für Instandhaltung, Planung und Bau von Infrastrukturen? Wie können wir neben langfristigen Klimaprojektionen auch belastbare Klimavorhersagen für Planungszeiträume von 10 bis 30 Jahren erstellen und in den Planungsinstrumenten sowie bereits bei der Instandhaltung und Erneuerung des Verkehrsnetzes nutzen?

Fahrzeugsensoren als Echtzeit-Informationsquelle für die Qualität der Straßenverkehrsinfrastruktur (04.296)
Bisher erfolgt die Zustandserfassung der Straßeninfrastruktur durch aufwendige Prüfungen in gleichbleibenden Zeitabständen. Diese Überprüfung ist sehr personal-, zeit- und kostenintensiv, da die betreffenden Infrastrukturelemente visuell und handnah oder unter Einsatz aufwendiger Messtechnik überprüft werden müssen. Moderne Fahrzeuge werden serienmäßig mit zahlreichen Sensoren ausgestattet, mit denen ihr Betriebszustand und zu einem gewissen Grad auch ihr Umfeld erfasst werden können. Durch intelligentes Zusammenwirken von Fahrzeugsensorik und Infrastruktur könnten Informationen über die aktuelle Beschaffenheit der Straßenverkehrsinfrastruktur kontinuierlich und flächendeckend gewonnen werden. Ziel der Vorstudie ist es zu überprüfen, inwieweit künftig mittels Fahrzeugsensorik Informationen in Echtzeit gewonnen werden können, die Rückschlüsse auf die Qualität und Beschaffenheit der Straßenverkehrsinfrastruktur und deren Veränderung erlauben. Die Ergebnisse der Vorstudie sollen dazu dienen, die grundsätzliche Machbarkeit eines derartigen Ansatzes zu beleuchten sowie den Arbeitsumfang und die Schwerpunkte für weiterführende Forschungs- und Realisierungsvorhaben zu klären.

Vernetzung und Kommunikation des Forschungsprogrammes Adaptation der Straßenverkehrsinfrastruktur an den Klimawandel (AdSVIS) (89.281)
Die „Adaptation der Straßenverkehrsinfrastruktur an den Klimawandel (AdSVIS)“ gewinnt zunehmend an Bedeutung sowohl im nationalen als auch im internationalen Kontext. Vorliegende Forschungsergebnisse werden intensiv in verschiedenen Gremien und Arbeitsgruppen diskutiert und darauf aufbauend verkehrsträgerübergreifende, nationale und europaweite Strategien und Roadmaps sowie Handlungsempfehlungen erarbeitet. Im Rahmen des Forschungsprogramms arbeiten unterschiedliche Forschungskonsortien derzeitig unabhängig voneinander an 14 Teilprojekten. Um die Bearbeitung aller Projekte effizient zu gestalten und die Zuverlässigkeit der Forschungsergebnisse zu sichern, ist eine interne Vernetzung des AdSVIS-Forschungsprogrammes zielführend. Hinzu kommt, dass die Ergebnisse der Projekte im internationalen Kontext diskutiert und zum Teil abgestimmt werden müssen, um den europäischen straßengebundenen Transportfluss aufrecht zu erhalten. Ziele des Projekts sind die Integration der Ergebnisse in eine Anpassungsstrategie für den straßengebundenen Verkehr, die Vernetzung des Forschungsprogrammes mit internationalen Forschungspartnern der BASt und die Anbindung an EU-Initiativen, die Vernetzung mit anderen Initiativen, zum Beispiel aus anderen Verkehrsbereichen zur Umsetzung der „Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS)“, sowie die Kommunikation der Ergebnisse und Handlungsempfehlungen des AdSVIS-Programmes in verschiedenen nationalen und internationalen Gremien.

Modellierung Temperaturgradienten in Betonstraßenkonstruktionen (3312002)
Klimaforscher erwarten in den nächsten Jahrzehnten deutliche klimatische Veränderungen. Vom Deutschen Wetterdienst werden Wetterdaten einschließlich der Temperaturen an der Geländeoberfläche und von den Straßenbauverwaltungen Temperaturen an Fahrbahnoberflächen im Rahmen von Glättemeldeanlagen kontinuierlich aufgezeichnet. Im Jahr 2008 wurde die Frostdimensionierung aktualisiert. Damit sind die Oberflächentemperaturen sowie die maximal zu erwartenden Frosteindringtiefen an Bundesfernstraßen bekannt. Wie sich die Temperaturen in der Straßenkonstruktion genau verteilen ist bisher nicht abgesichert bekannt. Dies ist jedoch für die Analyse des Langzeitverhaltens von großer Bedeutung. 25 Prozent der Bundesfernstraßen haben Betonoberflächen. Im Rahmen des Projekts ist ein Einwirkungsmodell zu entwickeln, mit dem aus Daten von Wetterstationen, Aufbau- und Materialkennwerten sowie allen relevanten Informationen zur Umgebung die Temperaturgradienten in der Straßenkonstruktion berechnet werden können. Mit den Ergebnissen eines deutschlandweiten Temperaturmonitoring an Betonstraßenkonstruktionen wird dieses Einwirkungsmodell validiert. So wird ein abgesichertes Einwirkungsmodell entwickelt, das wichtige Input-Daten für die Dimensionierung der Betonbauweisen liefern wird. Darauf aufbauend bietet das Modell die Möglichkeit aus den unterschiedlichen Klimaszenarien die daraus folgenden Temperaturgradienten rechnerisch zu ermitteln.

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