Adaptation der Straßenverkehrsinfrastruktur an den Klimawandel

Teilprojekt 5
Studie zur Überprüfung standardisierter Asphaltbefestigungen unter geänderten Temperatur-Randbedingungen
Bildquelle: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)

Beschreibung

Asphalt zeigt ein stark temperaturabhängiges elastisch-plastisch-viskoses Verhalten. Beim Bau von Asphaltbefestigungen muss daher sowohl die Möglichkeit einer Rissbildung bei niedrigen Temperaturen also auch die bleibender Verformungen in Form von Spurrinnen bei hohen Temperaturen berücksichtigt werden. Eine einseitige Optimierung der Asphaltzusammensetzung hat meist eine Verschlechterung des Verhaltens im jeweils gegensätzlichen Temperaturbereich zur Folge.

Die zurzeit verwendeten Asphaltarten und -sorten in ihren jeweiligen Schichtdicken sind das Ergebnis Jahrzehnte lang gesammelter Erfahrungen mit diesem Werkstoff. Bei sorgfältiger Bauausführung können sie für das heutige Temperaturspektrum die angestrebte Lebensdauer einer Straße sicherstellen. Nicht bekannt ist aber, bei wie die bisherigen Nutzungszeiträume von Straßen erreicht werden können, wenn sich im Zuge des Klimawandels die Temperaturspanne erhöht.

Deshalb wurde mittels der "Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung des Oberbaus von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht" (RDO Asphalt) untersucht, bis zu welchem Anstieg der Jahresmitteltemperatur und der Verkehrseinwirkungen ein Einsatz der Standard-Asphaltbauweisen und -Dimensionierung möglich ist zum Erreichen üblicher Nutzungszeiträume.


Methodik

Zur rechnerischen Überprüfung, inwieweit standardisierte Asphaltbefestigungen auch unter geänderten Temperaturrandbedingungen die geplante Nutzungsdauer erreichen können, wurden Klimamodelldaten des Umweltbundesamtes (Modell: REMO) verwendet. Sie flossen in eine Wärmebilanzgleichung ein, um die Oberflächentemperaturen von Fahrbahnen zu ermitteln. Gleichzeitig wurde die künftige Belastung der Fahrbahnkonstruktionen durch den Verkehr als dimensionierungsrelevante Kenngröße in die Berechnungen integriert.

Auf den Basis der Temperatur- und Klimakennwerte erfolgte schließlich die Prüfung der standardisierten Asphaltbefestigungen nach RStO / ZTV Asphalt mit den Festlegungen der RDO Asphalt 09.


Ergebnisse

Die künftigen Klimaänderungen haben nur eine minimale Auswirkung auf Strecken, deren Nutzungszeitraum vor 2050 endet. Für diese besteht kein Handlungsbedarf. Für Strecken, die über das Jahr 2050 hinaus Bestand haben sollen, ist jedoch bei der gegenwärtig üblichen Dimensionierung mit deutlichen Einschränkungen des Nutzungszeitraumes zu rechnen. Hier sollte auf eine höhere Asphaltqualität insbesondere mit Blick auf die Eigenschaften bei höheren Temperaturen geachtet werden.

Insgesamt kann festgestellt werden, dass Aufbauten nach RStO, die in den nächsten Jahren realisiert werden, noch ausreichend dimensioniert sind. Langfristig jedoch ist eine Anpassung der Dimensionierung an die steigenden Temperaturen erforderlich. Besonders da Baumaßnahmen mit einem größeren zeitlichen Vorlauf geplant werden und Straßen einen angesetzten Nutzungszeitraum von 30 Jahren haben, ergibt sich daraus bereits in wenigen Jahren Handlungsbedarf.


Projektdaten

Projektdaten

Projektlaufzeit: 01.02.2012 – 28.11.2014

Auftragnehmer:
primia GmbH

Ansprechpartner:
BASt Referat Z5
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