Zustandserfassung und bewertung (ZEB) der Landesstraßen in Rheinland- Pfalz Grundlage für ein Erhaltungsmanagement der Straßen

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1 Zustandserfassung und bewertung (ZEB) der Landesstraßen in Rheinland- Pfalz Grundlage für ein Erhaltungsmanagement der Straßen Vorbemerkung: Der Zustand der Straßen im Zuständigkeitsbereich des Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz (LBM RP) wird in regelmäßigen Abständen Bundesautobahnen und Bundesstraßen alle 4 Jahre, Landesund Kreisstraßen alle 5 Jahre erfasst. 1. Netzweite, messtechnische Zustandserfassung mit schnell fahrenden Messsystemen Die Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) erfolgt durch schnell fahrende Messsysteme und besteht aus drei Teilprojekten (TP), bei denen unterschiedliche Daten der befahrenen Fahrbahnen aufgenommen und später ausgewertet werden. Die Messfahrzeuge und deren Messtechnik sind so konzipiert, dass sie im Verkehr mitfahren können ohne diesen zu behindern. Die Geschwindigkeit der Messfahrzeuge richtet sich nach der befahrenen Straßenkategorie und kann bis zu 80 km/h betragen. Neben der Aufnahme der technischen Daten werden auch administrative Daten (Koordinaten über GPS etc.) aufgenommen, damit die Zustandsdaten später dem Straßennetz richtig zugeordnet werden können. Die Aufnahmetechnik wurde erstmals Anfang der 90-er Jahre eingesetzt und ist mittlerweile so weit entwickelt, dass für jedes Zustandsmerkmal je 1 lfd. Meter Fahrbahn Daten aufgenommen werden, die bei der späteren Auswertung jedoch zu 100m- (für die freie Strecke) bzw. 20m- Mittelwerten (für Ortsdurchfahrten) zusammengefasst werden. Aus Kosten- und Zeitgründen wird bei den Landesstraßen und den übrigen 2-streifigen Straßen lediglich eine Fahrtrichtung befahren, zumal sich der Zustand der Gegenrichtung nur in Ausnahmefällen deutlich unterscheidet. Es gibt nachfolgende Teilprojekte (TP), in denen verschiedene Zustandsmerkmale aufgenommen werden: 1.1. TP 1 Im Teilprojekt 1 werden Längs- und Querebenheitsindikatoren der befahrenen Fahrspur ermittelt und ausgewertet in den Merkmalen: - AUN (allgemeine Unebenheit = Längsebenheitsindikator) - LWI (Längsebenheitswirkindex = Längsebenheitsindikator) - SPT (Spurrinnentiefe absolut) - SPH (fiktive Spurrinnentiefe = beschreibt die Höhe des in der Spurrinne stehenden Wasserspiegels) Die vorgenannten Merkmale werden mit Hilfe der an dem Messfahrzeug angebrachten Messbalken, die mit modernster Lasertechnik ausgestattet sind, aufgenommen. Für die Messung der Querebenheit werden mittlerweile auch rotierende Messsysteme eingesetzt. Abb. 1 zeigt exemplarisch ein Messfahrzeug mit der Längs- und Querebenheitsmesseinrichtung.

2 Abb. 1: Messfahrzeug der Fa. TÜV Rheinland Schniering GmbH für TP TP 2 Beim Teilprojekt 2 wird die Griffigkeit der Fahrbahnoberfläche mit Hilfe eines schräg laufenden Messrades ermittelt, das auf der vorgenässten Fahrbahn mit einer definierten Kraft geführt wird. Wegen der benötigten Wassermengen für netzweite Erfassungen wird ein größeres Tankfahrzeug, wie Abb. 2 zeigt, benötigt. Das Verfahren wird als SeitenKraftMessverfahren (SKM) bezeichnet. Abb. 2: Messfahrzeug der Fa. TÜV Rheinland Schniering GmbH für TP 2 (SKM)

3 Die Griffigkeit kennzeichnet die Wirkung der Rauheit der Fahrbahnoberfläche auf den Reibungswiderstand (Kraftschlussvermögen) zwischen Fahrzeugreifen und Fahrbahn unter festgelegten Randbedingungen und wird auf der angenässten Fahrbahn gemessen. Die Rauheit wird durch die Oberflächentextur und Eigenschaften der Gesteine in der Deckschicht festgelegt. Sie verändert sich im Laufe der Zeit durch Verkehrs-, Witterungs- und Umwelteinwirkungen. Abb. 3 zeigt eine Detailaufnahme des Messrades mit dem Gleitschuh für die Annässung der Fahrbahnoberfläche. Abb. 3: Detail Messrad SKM 1.3. TP 3 Für die Erfassung der optischen Mängel auch Substanzmerkmale Oberfläche genannt werden hoch auflösende Kameras verwendet, die an dem gleichen Messfahrzeug wie TP 1 angebaut sind. Die Abb. 4 zeigt die Heckansicht des Messfahrzeuges mit den Kameras, einer Spezialbeleuchtung (Stroboskoplampen) und der Verkehrssicherungseinrichtung. Abb. 4: Heckansicht Fa. TÜV Rheinland Schniering GmbH Messeinrichtung im TP 3

4 Erfasst werden beim Asphalt Risse und Flickstellen sowie Ausbrüche, offene Arbeitsnähte und Bindemittelanreicherungen. Die mittels der Kameras aufgenommenen Bilder werden je lfd. Meter an Bildschirmen ausgewertet und die so ermittelten Daten mit den beiden anderen Teilprojekten verknüpft. Das in Abb.1 und 4 gezeigte Messfahrzeug kann mit weiteren Kameras ausgestattet werden, um Bilder des Straßenraums aufzunehmen Bewertung der Daten Die erfassten Daten werden den jeweiligen Landesstraßen zugeordnet und dann in dimensionslose Noten von 1,0 bis 5,0 (Abb. 5) überführt. Dabei ist zu berücksichtigen, welche Verkehrsbedeutung das Straßennetz hat. Von der Forschungsgesellschaft für das Straßen- und Verkehrswesen - Arbeitsausschuss Systematik der Straßenerhaltung - sind unterschiedliche Funktionsklassen definiert worden, wie die physikalischen Daten in Noten (Zustandswerte) überführt werden. Man unterscheidet von Funktionsklasse I hierunter fallen i. d. R. die Bundesfernstraßen bis zur Funktionsklasse III, die für Verkehrswege mit untergeordneter Bedeutung angewandt wird. Für die Bewertung der Landesstraßen wird die Funktionsklasse II außerorts und die OD-Funktionsklasse innerorts zugrunde gelegt. Abbildung 5 zeigt beispielhaft eine Funktion der Überführung der gemessenen Daten in Zustandswerte. sehr schlecht sehr gut 5 4, ,5 2 1,5 1 Zustandsbewertung Zustandswert (Note) Abb. 5: Normierungsfunktion Zustandsgröße in Zustandswert Schwellenwert Zielwert Zustandsgröße (mm, % u.ä. aus Messungen) Die so ermittelten Zustandsgrößen werden nach festgelegten Regularien (Abb. 6) zu den Teilzielwerten Gebrauchswert (Maß für die Gebrauchsfähigkeit) und Substanzwert (Maß für die Substanz des Fahrbahnabschnittes) sowie zu einem Gesamtwert verknüpft. Die Ergebnisse können netzweit in Karten dargestellt werden und dienen dem Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz für die Planung der Straßenerhaltung sowie als Grundlage der Erstellung der Investitions- und Bauprogramme.

5 Abb. 6: Verknüpfungsschema für Gebrauchs-, Substanz- und Gesamtwert für Asphaltbefestigungen Abb. 7: Auszug (exemplarisch) der Kartendarstellung Gesamtwert für Landesstraßen, ZEB 2012

6 2. Vergleich ZEB 2002, 2007 und 2012 (Abb. 9) Der Vergleich der ZEB 2002, 2007 und 2012 entsprechend Abb. 8 zeigt, dass der Zustand des Landesstraßennetzes bis 2007 in etwa gleich geblieben ist und bis 2012 sich etwas verbessert hat. Die Verbesserungen im Bereich Blau und Grün (Note 1,0 3,5) sind im Wesentlichen bedingt durch dickschichtige, dauerhafte Erneuerungsmaßnahmen (ab 8 cm), die Reduzierung des schlechten Bereichs Rot (Note 4,5 5,0) wurde überwiegend durch dünne, weniger dauerhafte Maßnahmen (bis 4 cm) erreicht. Abb. 8: Vergleich Zustandsverteilungen 2002, 2007 und 2012

7 3. ZEB als Grundlage für Erhaltungsmanagement, Dringlichkeitsreihung und Bauprogramm als Bestandteil des LHG Die bei der ZEB ermittelten Zustandsdaten sind neben weiteren Faktoren Grundlage für ein Erhaltungsmanagement der Landesstraßen Rheinland-Pfalz. Der Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz (LBM RP) hat erstmals 2003 ein Verfahren (Nutzwertanalyse) zur Bewertung und Dringlichkeitsreihung von Erhaltungs- und Ausbauprojekten der Landesstraßen entwickelt und das Ergebnis in einem mittelfristigen Investitionsplan 2004 bis 2008 niedergelegt und dieses im Investitionsplan fortgeschrieben. Die bei der ZEB 2012 aktuell ermittelten Zustandsdaten der Landesstraßen werden erneut mit diesem Verfahren (Abb. 9), das zwischenzeitlich weiterentwickelt wurde, bewertet. Hieraus wird der Investitionsplan entwickelt. In dem Bewertungsverfahren werden neben dem Straßenzustand weitere Kriterien wie Unfallund Verkehrsaufkommen, Kosten sowie sonstige Zielkriterien berücksichtigt. Neben den Fahrbahnen werden in ähnlicher Weise auch Knotenpunkte, Radwege und Ingenieurbauwerke bewertet und in ihrer Dinglichkeit gereiht. Ziel des mittelfristigen Investitionsplans ist die bedarfsgerechte und wirtschaftliche Erhaltung der Landesstraßen. Er dient außerdem der Planungssicherheit und dem notwendigen Vorlauf der Planung vor der Baudurchführung. Die Ergebnisse der Dringlichkeitsreihung werden in einem 5-Jahres Investitionsplan (mit 1,5-Jahren Überhang) niedergelegt und bilden die Grundlage für die Arbeit des LBM RP. Sie werden sowohl in Listen geführt als auch als Arbeitshilfe in Karten dargestellt (Abb. 10). Er stellt eine interne Arbeitsunterlage für die Verwaltung dar, aus der die Bauprogramme für den Landeshaushalt entwickelt werden, die abschließend durch den Landtag mit der Verabschiedung der Haushaltspläne des Landes festgelegt werden. Abb. 9: Bewertungsverfahren zur Dringlichkeitsreihung der Fahrbahnen 2013

8 Abb. 10: Ergebnisdarstellung Dringlichkeitsreihung (exemplarischer Auszug aus dem Investitionsplan )