Nachhaltigkeitsanalysen von Brückenbauwerken Erfolgreich agieren durch Integration gesamtwirtschaftlicher Effekte und des Lebenszyklusgedanken

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1 Nachhaltigkeitsanalysen von Brückenbauwerken Erfolgreich agieren durch Integration gesamtwirtschaftlicher Effekte und des Lebenszyklusgedanken Thomas Ummenhofer, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine KIT Stahl- und Leichtbau Leitung: Prof. Dr.-Ing. T. Ummenhofer KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Wirtschaftliche Bedeutung von Staus München - Morgens ins Büro, am Wochenende heim zur Familie, in den Ferien in den Urlaub - und immer wieder Stau. Im vergangenen Jahr gab es laut ADAC Staus mit einer Gesamtlänge von Kilometern. Das ist in etwa die Strecke von der Erde bis zum Mond und wieder zurück. Insgesamt summierten sich die Wartezeiten auf Stunden - umgerechnet mehr als 32 Jahre. Davon sind 15% durch Baustellen bedingt (Quelle: ADAC). Gesamtwartezeit durch Baustellen 5 Jahre. Folie 2

3 Externe Effekte Folie 3

4 NaBrü: AiF/IGF-Vorhaben 353ZN, FOSTA P843 NaBrüEis: AiF/IGF-Vorhaben 458ZN, FOSTA P978 BASt-Vorhaben FE /2013 Ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit Universität Stuttgart Institut für Konstruktion und Entwurf Lehrstuhl für Bauphysik, Abteilung Bilanzierung Technische Universität München Lehrstuhl für Metallbau Karlsruher Institut für Technologie Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine Bundesanstalt für Straßenwesen Abteilung Brücken- und Ingenieurbau Folie 4

5 NaBrü-Brückentypen Autobahn unten Typ A1 1-Feld Integral Typ A2-V 2-Feld Verbund Typ A2-B 2-Feld Stahlbeton Folie 5

6 Externe Kosten Grundlastautobahn Bauwerksvergleiche für eine 6-spurige Autobahn mit einen DTV von Fz/Tag Externe Kosten A2-B [Mio. EUR] 9,00 Rückbau 8,00 0,54 Betrieb Nutzung Herstellung Externe Kosten A1 [Mio. EUR] 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,54 1,68 1,79 gesamt 0,01 0,01 Umwelt Rückbau Betrieb Nutzung Herstellung 0,09 0,12 Betrieb 0,45 1,43 1,66 Zeit Externe Kosten A2-V [Mio. EUR] 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,54 1,89 2,95 gesamt 22 Wochen Wochen 2+2 0,08 Umwelt Rückbau Betrieb Nutzung Herstellung 0,09 0,27 0,35 Betrieb 0,45 1,60 2,55 Zeit 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 1,64 5,99 gesamt 22 Wochen Wochen Wochen 4+0 0,19 Umwelt 0,09 0,26 0,97 Betrieb 0,45 1,37 4,84 Zeit Folie 6

7 Definition Verkehrssituationen A 9 - Pendlerautobahn: Morgen- und Abendspitze A 8 - Grundlastautobahn: hohe Grundauslastung und Urlaubsverkehr A 92 - Landautobahn: moderate Belastungen A 95 - Wochenendautobahn: Samstags- und Sonntagsspitze Folie 7

8 Externe Kosten für verschiedene Autobahntypen Pendler DTV , Grundlast DTV , Land DTV Externe Kosten [Mio. EUR] 45,0 40,0 Pendler A1 Grundlast A1 Land A1 Externe Kosten [Mio. EUR] 45,0 40,0 Pendler A2-V Grundlast A2-V Land A2-V 35,0 35,0 30,0 30,0 25,0 25,0 20,0 20,0 15,0 15,0 10,0 10,0 5,0 5,0 0, Jahr der Maßnahmen im Lebenszyklus 0, Jahr der Maßnahmen im Lebenszyklus Folie 8

9 Lebenszykluskosten (links) und externe Kosten (rechts) (Angaben in Millionen Euro) Folie 9

10 Ganzheitliche Bewertung in der Planungsphase Zukünftiges Ziel: Untersuchungsschwerpunkt Definition von Wegen zur Umsetzung in Planungs- und Ausschreibungsverfahren. Folie 10

11 Nachhaltigkeitsanalysen von Brückenbauwerken Erfolgreich agieren durch Integration gesamtwirtschaftlicher Effekte und des Lebenszyklusgedanken Thomas Ummenhofer, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine KIT Stahl- und Leichtbau Leitung: Prof. Dr.-Ing. T. Ummenhofer KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

12 Literaturhinweise zum Themengebiet Nachhaltigkeitsanalyse von Brückenbauwerken Einführung in die externe Kostenrechnung: Zinke, Tim; Schmidt-Thrö, Gerald; Ummenhofer, Thomas (2012): Entwicklung und Verwendung von externen Kosten für die Nachhaltigkeitsbewertung von Verkehrsinfrastruktur. In: Beton- und Stahlbetonbau 107 (8), S Beispielrechnungen zur Nachhaltigkeitsbewertung von Brücken: Zinke, Tim; Diel, Randolf; Mensinger, Martin; Ummenhofer, Thomas (2010): Nachhaltigkeitsbewertung von Brückenbauwerken. In: Stahlbau 79 (6), S Projektergebnisse Forschungsprojekt NaBrü: Kuhlmann, Ulrike; Maier, Philippa; Zinke, Tim; Ummenhofer, Thomas; Pfaffinger, Marjolaine; Mensinger, Martin; Schneider, Sarah; Lenz, Katrin; Beck, Tabea; Friedrich (2014): Nachhaltigkeitsanalysen von Stahlverbundbrücken. In: Stahlbau 83 (7), S Ergebnisse zur Entwicklung von Instandhaltungsstrategien: Beck, Tabea; Fischer, Matthias; Friedrich, Heinz; Kaschner, Rolf; Kuhlmann, Ulrike; Lenz, Katrin; Maier, Philippa; Mensinger, Martin; Pfaffinger, Marjolaine; Sedlbauer, Klaus; Ummenhofer, Thomas; Zinke, Tim (2013): Instandhaltungsstrategien als Basis für die ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit. In: Stahlbau 82 (1), S Folie 12