Adaptation der Straßenverkehrsinfrastruktur an den Klimawandel

Teilprojekt 1
Risikoanalyse wichtiger Verkehrsachsen des Bundesfernstraßennetzes im Kontext des Klimawandels (RIVA)
Bildquelle: Uwe Steinbrich / pixelio.de

Beschreibung

Das Herzstück von AdSVIS ist das Projekt „Risikoanalyse wichtiger Verkehrsachsen des Bundesfernstraßennetzes im Kontext des Klimawandels" – kurz RIVA. Ziel des RIVA-Projektes ist die Entwicklung von Werkzeugen für die Identifikation, Analyse und Beurteilung der Risiken des Klimawandels.

Das Projekt knüpft an das ERA-NET ROAD-Projekt „RIMAROCC" an, in welchem konzeptionelle Grundlagen für die Betrachtung derartiger Risiken für die Straßeninfrastruktur erarbeitet wurden. Eine für ein komplexes Straßennetz geeignete Methodik, die Grundlage für eine Anwenderlösung sein kann, fehlte jedoch bisher. Die besondere Herausforderung für RIVA ist deshalb die Entwicklung einer Methodik für eine netzweite Anwendung, die die Nutzung standardisiert erhobener Daten erlaubt.


Methodik

Im Zentrum von RIVA steht die Bewertung von Risiken, die sich aufgrund des Klimawandels für das Bundesfernstraßennetz ergeben. Ein Risiko wird dabei als Funktion von Ursache und Wirkung verstanden. Das aus dem Klimawandel erwachsene Risiko für die Straßenverkehrsinfrastruktur wird durch ein hierarchisches Indikatorenmodell beschrieben. Es besteht aus vier Dimensionen:

  • den Klimaereignissen wie Frost oder Starkregen,
  • der Vulnerabilität von Risikoelementen wie Brücken oder Asphaltfahrbahnen,
  • der Wirkungscharakteristik, beispielsweise den Ersatzinvestitionen oder der Unfallhäufigkeit als Folge der Wirkung von Klimaereignissen auf Risikoelemente und
  • der Kritikalität, zum Beispiel der Verkehrsbelastung als Indikator für die Bedeutsamkeit der Infrastruktur hinsichtlich der Versorgungssicherheit der Gesellschaft.

Zentrale Betrachtungseinheit ist die Schadensbildkategorie. Sie umfasst typische Erscheinungsformen von Schäden, die durch Klimaereignisse verursacht werden können. So werden beispielweise Risse und Kantenabbrüche bei Betonfahrbahnen nicht einzeln, sondern als Schadensbildkategorie „Frostbedingte Schäden / Einschränkungen an Betonfahrbahnen" betrachtet. Zusammen mit Experten sind für die jeweiligen Schadensbildkategorien Indikatoren zur Bestimmung des Gefährdungs- und des Wirkungspotenzials bestimmt worden. Jedem Indikator sind Ausprägungsstufen auf einer vierstufigen Skala zugeordnet worden, welche die Bewertung der Risiken ermöglichen.

Unter Verwendung der Ausprägungsstufen wurde das Risikopotenzial für die Untersuchungsstrecken berechnet. Es ergibt sich aus Kombination des Gefährdungs- und des Wirkungspotenzials.

Im Rahmen der Risikoanalyse wurden zunächst 28 technische und drei verkehrsteilnehmerbezogene Schadensbildkategorien identifiziert. Das Modell erlaubt jedoch, dass weitere Schadensbildkategorien ergänzt oder bestehende modifiziert werden.

Schematische Darstellung der Bedeutung der Schadensbildkategorien im Rahmen der RIVA-Methodik
Schematische Darstellung der Bedeutung der Schadensbildkategorien im Rahmen der RIVA-Methodik


Ergebnisse

Um die Methodik zu testen, wurde die Risikoanalyse für neun Bundesfernstraßenstrecken mit einer Länge von 60 bis 130 Kilometern durchgeführt. Die gewählten Streckenabschnitte stellen eine Auswahl unterschiedlichster Verkehrsaufkommen, Bauweisen, Erhaltungszustände, klimatischer und regionaler Bedingungen dar. Die Ergebnisse wurden für jeden Streckenabschnitt und für verschiedene Zeiträume ausgewiesen.

Darauf aufbauend kann nun ein Tool entwickelt werden, das bundesweit Informationen zum Gefährdungs- und Wirkungspotenzial einzelner Straßenabschnitte oder Netzteile ausweist. Grundlage hierfür sind regionalisierte Klimaprojektionen und Informationen zur Infrastruktur und zum Verkehr, die standardisiert für das Gesamtnetz eingebunden werden. Die Anwenderlösung könnte folgende Ergebnisdarstellung liefern:

Mögliche Darstellung des Risikopotenzials einzelner Streckenabschnitte im Rahmen einer Anwenderlösung
Mögliche Darstellung des Risikopotenzials einzelner Streckenabschnitte im Rahmen einer Anwenderlösung


Projektdaten

Projektlaufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2014

Auftragnehmer:
Alfen Consult
Krebs und Kiefer
Climate and Environment Consulting (CEC) Potsdam GmbH

Ansprechpartner:
BASt Referat Z5
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