Managementsystem der Straßenerhaltung

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1 1. Aufgabenstellung Managementsystem der Straßenerhaltung Das Straßennetz in Baulast der Stadt Xburg umfasst eine Länge von ca. 163 km. Die Befestigungen der zugehörigen Verkehrsflächen (Fahrbahnen, Gehwege, Radwege, Parkplätze) repräsentieren ein Anlagevermögen in dreistelliger Millionenhöhe, das erhalten werden muss. Das Tiefbauamt der Stadt Xburg erteilte daher den Auftrag, die Grundlagen für ein Managementsystem der Straßenerhaltung zu erstellen, den Erhaltungsbedarf für die 5 Jahre von 1998 bis 2002 zu ermitteln und in der längerfristigen Tendenz für die folgenden 15 Jahre bis 2017 abzuschätzen. 2. Grundlagen des Erhaltungsmanagements Straßenerhaltung ist ein Sammelbegriff für Maßnahmen an Straßen, die der Substanzsicherung, der Wiederherstellung des Gebrauchswerts für den Straßennutzer und der Umweltverträglichkeit dienen. Dazu gehören Maßnahmen zur Wartung sowie zur baulichen Erhaltung, nicht jedoch Um- bzw. Ausbaumaßnahmen oder Kapazitätserweiterungen. Nachfolgend wird die bauliche Erhaltung gemäß Abb. 1 betrachtet. Der Finanzbedarf für die bauliche Erhaltung wird mit Hilfe eines praxisbezogenen Modellverfahrens unter Berücksichtigung des Straßenzustands ermittelt. Dazu werden alle Abschnitte des Straßennetzes bestimmten Querschnitts-, Bauweise, Verkehrs- und. Zustandsgruppen zugeordnet. Nicht für Einzelabschnitte, sondern für diese Gruppen werden dann Vorgaben über die Art, die zeitliche Abfolge und die Kosten von Instandsetzungs- und Erneuerungsmaßnahmen so zusammengefügt, dass sie eine wirtschaftlich sinnvolle und der Praxis entsprechende Erhaltungsstrategie ergeben. Die dafür erforderlichen Vorgaben stammen überwiegend aus Umfragen bei der Bauverwaltung, Langzeitbeobachtungen und Analysen zur Erhaltungsgeschichte. Abb.1: Aufgabenbereiche im Straßenbau Die für die Bedarfsprognose benötigten, auf Plänen vorliegenden Netzdaten wurden digital aufbereitet. Damit wurde zunächst eine Datei zur Abgrenzung und zur Längenvermassung von Straßenabschnitten erstellt. Den Abschnitten wurden die vom Auftraggeber übermittelten Deckenarten der Fahrbahnen zugeordnet. Die Beläge der Geh- und Radwege bzw. der Parkplätze und die Breiten aller

2 Verkehrsflächen wurden bei der Zustandserfassung in der Örtlichkeit ermittelt (s.u.) und in die Datei mit den Straßenabschnitten eingetragen. Diese sukzessiv erstellte Datei, die laufend ergänzt werden sollte, kann als Keimzelle für eine Straßendatenbank und als Grundlage für das Erhaltungsmanagement der Stadt Xburg dienen. Voraussetzung für eine zustandsbezogene Bedarfsprognose sind bislang nicht verfügbare Informationen zum Straßenzustand. Zu ihrer visuellen Erfassung wurden die Straßennamen, die kreuzenden Straßen, die Längen und Breiten der straßenweise durchnummerierten Abschnitte rechnergesteuert in Erfassungsbögen übertragen. Zur Vorbereitung der Erfassung vor Ort wurde Mitte Oktober 1997 in Xburg eine Schulung durchgeführt. Geschult wurden 2 Mitarbeiter des Tiefbauamts Xburg und 5 Studenten der FH Köln. Dabei wurden Handlungsanleitungen übergeben, um die Einheitlichkeit der Erhebung zu gewährleisten. Bei der anschließenden Straßenbegehung wurden die Zustandsmerkmale durch visuelle Beobachtung erfasst. Die Erfassung war einschließlich der Kontrollen Ende November 1997 abgeschlossen. Für die Entscheidung, ob Maßnahmen erforderlich sind, müssen den in mm oder %- Anteilen erfassten Zustandsgrößen Wertinhalte zugeordnet werden. Dazu wird eine Notenskala von 1,0 (=sehr gut) bis 5,0 (=sehr schlecht) verwendet. Den Hintergrund für diese Zustandsbewertung bilden die Erhaltungsziele. Diese Ziele leiten sich aus gültigen Gesetzen ab, nach welchen der Baulastträger verpflichtet ist, seine Straßen so zu erhalten, dass ihr Zustand nicht Ursache für Personen- und Sachschäden sein kann ( 9a, Abs. 1 und 2 des Straßen- und Wegegesetzes Nordrhein-Westfalen vom ). Darüber hinaus ist nach den Bestimmungen des Haushaltsgrundsätzegesetzes ( 6.2) und der Bundeshaushaltsordnung, ( 7.2) das in Verkehrsflächen investierte Anlagevermögen gesamtwirtschaftlich optimal zu erhalten. Damit besteht das Leitziel der Straßenerhaltung in der Wiederherstellung eines optimalen Straßenzustandes, der dem Verkehrsteilnehmer ein Höchstmaß an Sicherheit bei minimalen Kosten und höchstmöglicher Umweltverträglichkeit gewährleistet. Die vor Ort erfassten Zustandsgrößen werden in ihren Wirkungen auf die Erhaltungsziele bewertet. Für stark belastete Straßen werden dabei strengere Maßstäbe angelegt. Die Noten der Einzelmerkmale werden anschließend zu Teilzielwerten verknüpft. Der Gebrauchswert, der die Sicherheit, Leistungsfähigkeit und die zustandsbedingte Lärmentwicklung kennzeichnet, ergibt sich als schlechtester Einzelwert aus Allgemeinen Unebenheiten und Spurrinnen. Risse, Oberflächenschäden und Flickstellen werden zum Schadenswert überlagert, der den Substanzwert und das optische Erscheinungsbild charakterisiert. Aus den beiden Teilzielwerten wird gemäß Abb. 3 eine Zustandsklasse gebildet. Der Eingreifbereich, in dem Erhaltungsmaßnahmen eingeleitet werden sollten, ist durch den Warnwert bei 3,5 und den Schwellenwert bei 4,5 gekennzeichnet. Ein schlechterer Zustand als 4,5 sollte eigentlich nicht vorkommen, tritt aber in der Praxis häufiger auf. Die Klasse U enthält somit Abschnitte, deren Gebrauchs- oder Schadenswert schlechter ist als der Schwellenwert, weil Maßnahmen, die aufgrund des Zustands in der Vergangenheit notwendig gewesen wären, nicht ausgeführt wurden. Es besteht ein Überhang ("überfällig") bzw. ein "Nachholbedarf". Im Anhang sind Beispiele für Zustandsklasse U veranschaulicht. Mit den Zustandsklassen der Abb.2 sind präzise Aussagen zum Eingreifzeitraum und den künftig erforderlichen Maßnahmen möglich:

3 Bei Klasse V ist vordringliches Handeln (in 1-2 Jahren) mit höherwertigen Maßnahmen geboten. Bei der Klasse Ku werden aus Gründen der Verkehrssicherheit kurzfristig (z.b. innerhalb von 5 Jahren ) ebenheitsverbessernde Maßnahmen (neue Decken) erforderlich. Bei Schadenswerten (Ko) im Eingreifbereich sindkurzfristig Maßnahmen zur Substanzsicherung notwendig. Die Klassen M, L und S kennzeichnen den derzeit mittelmäßigen (M), guten (L) bzw. sehr guten (S) Zustandsbereich mit mittel- bzw. langfristig erforderlichen Erhaltungsmaßnahmen. 3. Ergebnisse der Zustandserfassung Abb.2: Bildung von Zustandsklassen Abb. 4 zeigt die absoluten und relativen Flächenanteile der Zustandsklassen (Ko und Ku bzw. Lo und Lu sind zusammengefasst). Es wird deutlich, dass 2,3 % der Fahrbahnflächen über den Schwellenwerten für den Gebrauchs- oder Schadenswert (Klasse U) liegen, d.h. bereits überfällig sind (Nachholbedarf). Der Flächenanteil mit sehr schlechtem Zustand (Klasse V) liegt bei 2,5 %. Da zusätzlich knapp 31 % der Fahrbahnen einen schlechten Zustand (Klasse K) aufweisen, stehen insgesamt fast 35 % der Flächen vordringlich bzw. kurzfristig zur Erhaltung an. Im mittleren Zustandsbereich (Klasse M) liegt ein Anteil von gut 41 %. Der Flächenanteil mit gutem Zustand (Klasse L) ist mit ca. 15 % deutlich höher als der Flächenanteil der Fahrbahnen mit neuwertigem Zustand (Klasse S, 8 %).

4 Abb.4: Absolute und relative Flächenanteile der Zustandsklassen Insgesamt lässt die Zustandsverteilung die Diagnose zu, dass mit den bisher verfügbaren Erhaltungsmitteln und der darauf abgestellten Erhaltungspraxis zwar die Fahrbahnflächen mit katastrophalem und sehr schlechtem Zustand (Klassen U und V) in erträglichen Grenzen (4,8 %) gehalten werden konnten, jedoch nicht genügend Finanzmittel verfügbar waren, um auch vorsorglich tätig zu werden. Dadurch hat sich eine besorgniserregende Menge an Fahrbahnen mit schlechtem Zustand aufgestaut, die sich je nach Beanspruchung und Witterung kurzfristig weiter verschlechtern können und dann aus Sicherheits- und Wirtschaftlichkeitsgründen vordringlich zur Erhaltung anstehen. Die Zustandsverteilung der Nebenflächen in Abb. 4 zeigt, dass nur wenige Geh-, Radwege und Parkplätze einen sehr schlechten oder schlechten Zustand aufweisen und damit vordringlich oder kurzfristig erhaltungsbedürftig sind. Der Zustand der Nebenflächen ist überwiegend mittelmäßig oder gut. Abb. 5 vermittelt exemplarisch einen Überblick zum Fahrbahnzustand aller Straßenabschnitte in Xburg. Genaue Informationen können aus größeren Darstellungen oder Listen entnommen werden.

5 Asamstr. Xburg - Ortsteil Amühl Abb.5: Zustand der Fahrbahnen Kirchmeierstraße Friedensstraße Klenzestraße Klenzestraße Spitzwegstraße Königswiesenweg Bogenstraße Simmernstr. Erzbischoff-Buchberger- Allee Kaulbachweg Hafnersteig Bischof-Wittman-Str. Karthauser Str. Kumpfmühler Straße Gutenbergstraße Am Vitusbach Universitätsstraße Zubringer A93 Augsburger Straße Maria-Herbert-Str. Theodor- Storm-Str. Ludwig-Thoma-Str. Augsburger Straße Karl-Stieler-Str. Vitusstraße Universitätsstraße Karl-Stieler-Straße Stollenweg Graßer Weg Augsburger Straße Zustandsklassen überfällig mittelmäßig vordringlich langfristig kurzfristig sehr langfristig Neuprüllstraße Stand: August 94 Abb. 5

6 4. Erhaltungsbedarf der Verkehrsflächen Der Finanzbedarf für die Erhaltung der Verkehrsflächen wurde für die Halbdekade von 1998 bis 2002 ermittelt und für den 15-Jahres-Zeitraum von 2003 bis 2017 tendenziell abgeschätzt. Die Erhaltungsintervalle wurden so bemessen, dass vor Überschreitung der Schwellenwerte, die aufgrund der Verkehrssicherheit und einer wirtschaftlichen Substanzerhaltung eingehalten werden sollten, Instandsetzungsoder Erneuerungsmaßnahmen ausgeführt werden. Bei Fahrbahnerneuerungen wurden dabei aus baubetrieblichen Gründen auch die anliegenden Nebenflächen einbezogen, sofern sie einen mittelmäßigen oder schlechten Zustand aufweisen. Abb. 6 zeigt die ermittelten Beträge des Finanzbedarfs zur Erhaltung der Verkehrsflächen für den Prognosezeitraum von 1998 bis 2002 einschließlich des Nachholbedarfs für die überfälligen Strecken. Dargestellt ist auch die voraussichtliche Entwicklung des Erhaltungsbedarfs im Zeitraum von 2003 bis Um jahresbedingte Zufälligkeiten auszugleichen, sind jeweils Mittelwerte (in Mio. DM) über 5 Jahre ausgewiesen. Die Werte der einzelnen Jahre in den Halbdekaden wurden dazu summiert und durch "5" dividiert. Für die gesamten 5 Jahre von 1998 bis 2002 ergibt sich, mit dem Nachholbedarf, dem pauschal ermittelten Bedarf für die bauliche Unterhaltung und den Beträgen für die Erneuerung anliegender Borde, Rinnen und Nebenflächen, ein Betrag von ca. 5 3,2 = 16 Mio. DM. Abb.6: Finanzbedarf für die Erhaltung der Verkehrsflächen

7 Im zeitlichen Verlauf der Bedarfswerte zeigt sich im Vergleich zum Zeitraum von 1998 bis 2002 für die folgenden 5 Jahre von 2003 bis 2007 ein deutlicher Anstieg der Mittelwerte von 3,2 auf 4,5 Mio. DM pro Jahr; danach bleiben die Werte in etwa auf diesem Niveau. Eine Ursache für die deutliche Zunahme in der zweiten Halbdekade liegt darin, dass die ca. 31 % Fahrbahnflächen mit schlechtem Zustand (Klasse K) im Modellablauf nicht vollständig in den 5 Jahren bis 2002, sondern teilweise erst danach instand gesetzt bzw. erneuert werden, wenn auch die derzeit 41 % mittelmäßigen Fahrbahnen zunehmend zur Erhaltung anstehen. Im Zeitraum von 2008 bis 2017, wenn die schlechten und weitgehend auch die mittelmäßigen Fahrbahnen bereits instand gesetzt oder erneuert sind, werden die ca. 15 % Fahrbahnflächen mit derzeit gutem Zustand teilweise schon erhaltungsbedürftig. Für die separat von den Fahrbahnen erneuerten Nebenflächen ergeben sich aufgrund des etwas besseren Zustands erst nach 2003 leicht ansteigende Bedarfswerte. In der Relation zur Gesamtfläche der Fahrbahnen ergibt sich für 1998 bis 2002 ein Instandsetzungs-/ Erneuerungssatz, der mit 3,18 DM pro qm und Jahr (mit Nachholbedarf) im mittleren Bereich der bisherigen Vergleichsfälle liegt (z.b. Fahrbahnen in Dresden 5,67, in Leipzig 5,79, in Regensburg 3,42, Ortsdurchfahrten an Landesstraßen 2,26-2,64 DM pro qm und Jahr). Bei Einsatz der ausgewiesenen Mittel können die überfälligen Fahrbahnen innerhalb der fünf Jahre von 1998 bis 2002 erneuert und die restlichen Verkehrsflächen ohne neuen Nachholbedarf substanziell verbessert bzw. bezüglich des Gebrauchswerts auf dem im Herbst 1997 beobachteten Niveau gehalten werden. Zu beachten ist, dass nur der Bedarf für die Erhaltung der Verkehrsflächenbefestigungen ohne sonstige Anlagenteile (z.b. Sickerschächte, Beschilderungen, Markierungen, Lichtsignalanlagen), ohne Ausbaumaßnahmen (z.b. Umprofilierung, Verkehrsberuhigung) und ohne Brücken ermittelt wurde.