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Entwicklung neuer Möglichkeiten zur Restwertbestimmung im Pavement Management System

Angesichts der steigenden Verkehrsbelastung ist die Erhaltung der Qualität von Bundesfernstraßen von großer Bedeutung. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurde deshalb untersucht, wie sich die Bewertung der strukturellen Substanz des Oberbaus von Verkehrsflächen optimieren lässt. Die Ergebnisse zur Restwertabschätzung im Pavement Management System (PMS) bilden eine gute Grundlage für eine weitergehende Erforschung des Themas.

Die Grafik zeigt die Grobstruktur des Datenflusses  Grobstruktur des Datenflusses im Pavement Management System (Bild: Institut für Verkehr und Infrastruktur, Hochschule Karlsruhe)

Aufgabenstellung

Viele Strecken des Bundesfernstraßennetzes unterliegen einer steigenden Verkehrsbelastung, von der zum Zeitpunkt des Baus noch nicht ausgegangen werden konnte. Durch ein netzweites und strukturiertes Erhaltungsmanagement soll eine ausreichende Qualität der Bundesfernstraßen gewährleistet werden. In diesem Rahmen soll das Verfahren nach den Richtlinien zur Bewertung der strukturellen Substanz des Oberbaus von Verkehrsflächen in Asphaltbauweisen (FGSV RSO Asphalt 2014E) so aufbereitet werden, dass eine netzweite Anwendung erfolgen kann. Die BASt beauftragte deshalb das Institut für Verkehr und Infrastruktur an der Hochschule Karlsruhe mit einer Untersuchung zur Verwendung des RSO Asphalt-Prinzips auf Netzebene. Die realitätsnähere Ermittlung des strukturellen Substanzwertes könnte künftig dazu beitragen, die Qualität der Ergebnisse der rechnergestützten Erhaltungsplanung netzweit und objektscharf zu erhöhen. Durch den zielgerichteten und wirtschaftlichen Einsatz der verfügbaren Erhaltungsmittel soll in der Folge der Straßenzustand langfristig verbessert werden.

Untersuchungsmethode

Als Arbeitsgrundlage wurde zunächst eine ausführliche Literaturanalyse zu Themen rund um die Restwertabschätzung im Pavement Management System (PMS) durchgeführt. Auf dieser Basis konnten zwei Grundmodelle zur Berücksichtigung der RSO Asphalt in einem PMS entwickelt werden. In einem weiteren Schritt wurden sogenannte allgemeingültige Materialeigenschaften ermittelt. Diese dienten als Grundlage für die RSO-Berechnungen eines aus rund 500 realen Abschnitten bestehenden synthetischen Analysenetzes, das zuvor definiert wurde. Auf der Grundlage der Arbeitspapiere zur Systematik der Straßenerhaltung (AP 9/S) und der RSO Asphalt wurden für das Analysenetz Nutzungs- und Restnutzungsdauern ermittelt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden PMS-Rechenläufe mit Variation der Restnutzungsdauer aufgrund der unterschiedlichen Materialkombinationen durchgeführt.

Ergebnisse

Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnte die Einbindung der RSO Asphalt in ein PMS ermöglicht und erstmalig angewendet werden. Dabei wurde nachgewiesen, dass das Verfahren nach den RSO Asphalt grundsätzlich in den PMS-Algorithmus integriert werden kann. Im Rahmen der Testrechnungen wurden plausible Ergebnisse erzeugt. Aufgrund der geringen Anzahl an realen Beprobungsstrecken war es im vorgegebenen Rahmen jedoch nicht möglich, das Verfahren zu validieren. Mit der Analyse der vorhandenen Materialkenndaten und darauf aufbauend mit den Vergleichsrechnungen konnte aber die zu erwartende Bandbreite der im Straßennetz vorhandenen Materialien in Bezug auf die Nutzungsdauer beziehungsweise Restnutzungsdauer aufgezeigt werden.

Durch die Vergleichsrechnungen nach den RSO Asphalt und dem AP 9/S wurden die Vor- und Nachteile beider Verfahren dokumentiert. Erwartungsgemäß ist bei Anwendung der RSO Asphalt eine differenzierte und damit realitätsnähere Bewertung der Nutzungs- beziehungsweise Restnutzungsdauern von Asphaltbauweisen zu erzielen. Eine objektspezifische Bewertung der strukturellen Substanz von Asphaltbefestigungen kann nach den RSO Asphalt erfolgen. Für die realitätsnahe Ermittlung des strukturellen Substanzwertes auf Netzebene ist es dagegen erforderlich, eine statistisch hinreichende Anzahl beprobter Strecken zu analysieren. Nur unter dieser Voraussetzung kann eine Verifizierung der netzweit anzuwendenden Materialkennwerte vorgenommen werden.

Folgerungen

Die Ergebnisse haben das grundsätzliche Vorgehen zur Verwendung des RSO Asphalt-Prinzips auf Netzebene veranschaulicht. Noch offene Problemstellungen wurden identifiziert. Das präsentierte Vorgehen zur netzweiten Substanzbewertung soll parallel zu anderen in Bearbeitung befindlichen Ansätzen weiterverfolgt werden.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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