A7, 6-/8-streifige Erweiterung von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH

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1 Freie und Hansestadt Hamburg Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt A7, 6-/8-streifige Erweiterung von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH Kapazitätsnachweise der Anschlussstellen für den Prognosehorizont 2025 Berlin, im Auftrag von: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Aufgestellt:

2 A7, 6-/8-streifige Erweiterung von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH Kapazitätsnachweise der Anschlussstellen für den Prognosehorizont 2025 Auftraggeber: Zimmerstraße Berlin Auftragnehmer: Stadt- und Verkehrsplanung Schaartor Hamburg fon: 040 / fax: 040 / info@argus-hh.de Bearbeiter: Dipl.-Ing. Christian Wiesner Dipl.-Ing. Rüdiger Martens Dipl.-Ing. Konrad Rothfuchs Ltg. Stand: Seite 1

3 INHALTSVERZEICHNIS 1 Methodik und Zielsetzung Ermittlung der Spitzenstundenbelastung 2025 an den Knotenpunkten der Anschlussstellen Allgemein Plausibilisierung der Steigerungsfaktoren Kapazitätsnachweise AS HH-Schnelsen-Nord AS HH-Schnelsen AS HH-Stellingen HH-Volkspark AS HH-Bahrenfeld AS HH-Othmarschen Seite 2

4 1 Methodik und Zielsetzung Im Zusammenhang mit der geplanten 6-/8-streifigen Erweiterung der A7 von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH sind die Kapazitäten der Anschlussknotenpunkte zum Prognosehorizont 2025 zu überprüfen und ggf. Umbaumaßnahmen aufzuzeigen, die ein Rückstau auf die A7 ausschließen. Für die zur Autobahn gehörenden Streckenabschnitte liegt dem AG eine aktuelle Prognose für den werktäglichen Tagesverkehr der ptv AG [3] vor. Als Grundlage für die Überprüfung der Kapazität für den Prognosehorizont ist im Vorwege die Ermittlung der Spitzenstundenbelastung am Morgen und Abend erforderlich. Hierfür müssen zunächst maßgebliche Belastungsdaten ermittelt werden. Als Basis dienen Verkehrszählungen der stadtseitigen Anschlussknoten, aus denen die gegenwärtigen Spitzenstunden hervorgehen. Zur Berechnung der zukünftigen Spitzenstunden werden aus der Gegenüberstellung der aktuellen Prognose 2025 mit dem zugrunde liegenden Status Quo Modell Steigerungsfaktoren für die Hochrechnung der Knotenstrombelastungen abgeleitet. Ergebnis dieses 1. Arbeitsschrittes sind Prognosebelastungen für jeden betrachteten Knotenpunkt, wobei jeweils die Tagesbelastung und zwei Spitzenstunden angegeben werden. Im 2. Arbeitsschritt werden die Kapazitäten der Knotenpunkte der Anschlussstellen unter Berücksichtigung der aktuellen Signalzeitenpläne für die Spitzenstundenbelastungen am Morgen und Abend untersucht. Als Ergebnis der Bearbeitung werden die Abb. 1: Übersicht der AS mit Aufteilung der Bauabschnitte [2] Auswirkungen bzw. erforderlichen Maßnahmen zur Sicherung der Abwicklung der prognostizierten Verkehre an den Lichtsignalanlagen der Anschlussstellen beschrieben bzw. skizziert. Seite 3

5 2 Ermittlung der Spitzenstundenbelastung 2025 an den Knotenpunkten der Anschlussstellen 2.1 Allgemein Grundlage der Spitzenstundenprognose für 2025 für die Anschlussstellen sind Ergebnisse von jeweils mehreren Knotenzählungen aus dem Archiv der Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt sowie die Verkehrsanalyse und -prognose der ptv AG [3]. Aus der Gegenüberstellung der Belastungswerte des Analyse- und des Prognosemodells wurden, differenziert nach Pkw und Lkw Steigerungsfaktoren berechnet, die nach Plausibilisierung auf die aus zwei bis drei Erhebungen gemittelten Spitzenstundenbelastungen einzelner Abbiegebeziehungen angewendet wurden. Das Ergebnis sind Prognose-Spitzenstundenbelastungen für die vor- und nachmittägliche Spitzenstunde. Die Ermittlung der Steigerungsfaktoren für die Knotenstrombelastungen aus den der Bestandszählungen für den Prognosehorizont 2025 entspricht der mit BSU, Amt V (Herr Reez, Herr Franke) am grundsätzlich und folgend noch im Detail abgestimmten Vorgehensweise. In den Anhängen 3.1 bis 3.6 ergeben sich an allen Anschlussstellen durch die Aufteilung der zunächst für die Hauptrichtungen gemeinsam ausgewiesenen Prognosen auf die beiden Teilknoten West und Ost unwesentliche Rundungsfehler, die die Ergebnisse des Kapazitätsnachweises nicht beieinträchtigen. 2.2 Plausibilisierung der Steigerungsfaktoren Die aus der Gegenüberstellung von Prognose und Analyse berechneten Steigerungsfaktoren werden aus folgenden Gründen nicht unmittelbar auf die gemittelten Spitzenstundenwerte angewendet: Es wird davon ausgegangen, dass die Zunahme der täglichen Verkehrsbelastung zu einem proportional größeren Anteil in verkehrsschwachen Zeiten realisiert wird. Seite 4

6 Im Allgemeinen liegen insbesondere die schwächer belasteten Knotenströme am Rand des Geltungsbereichs eines makroskopischen Verkehrsmodells. Punktuell waren die Zu- und Abnahmen der Verkehrsbelastung im berechneten Ausmaß nicht durch absehbare städtebauliche oder infrastrukturelle Vorhaben zu rechtfertigen. Die Gegenüberstellung der Steigerungsfaktoren zweier Fahrtrichtungen derselben Beziehung zeigt zum Teil unrealistische Asymmetrien in der Entwicklung der Verkehrsbelastung. Diese Asymmetrien wurden in Einzelfällen ausgeglichen. Generell wurden die berechneten Faktoren deshalb nach folgendem Schema überarbeitet: Minimalwert für alle Faktoren: 1,00 bzw. 100% Rundung aller Faktoren auf 5% Einzelne Faktoren wurden darüber hinaus in Abstimmung mit der Behöre für Stadtentwicklung und Umwelt plausibilisiert. Die Ergebnisse der Spitzenstundenprognose werden in Anhang 1 (Berechnung mittlerer Spitzenstundenbelastungen aus Erhebungsdaten), Anhang 2 (Berechnung und Darstellung der Steigerungsfaktoren) und Anhang 3 (Prognoseergebnisse) dargestellt. 3 Kapazitätsnachweise Der Nachweis der Kapazität wird mit dem Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) [1] und der Software LISA+ unter Berücksichtigung der aktuellen Signalzeiten- und lagepläne erbracht und mit einer Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs bewertet (QSV A bis F). Unter verkehrsplanerischen Gesichtspunkten und im Sinne einer effizienten Bemessung kann die Qualitätsstufe D als zufriedenstellend betrachtet werden. Handlungsbedarf stellen die Stufen E und F dar. Darüber hinaus wurden die Rückstaulängen hinsichtlich gegenseitiger Überstauung an der Anschlussstelle überprüft. Die verkehrstechnische Beurteilung erfolgte anhand der maximalen Freigabezeiten für die einzelnen Verkehrsströme Seite 5

7 (Festzeitsteuerung). Für die Analyse wurde die verkehrliche Abhängigkeit der Teilknoten (Koordinierung) an den jeweiligen Anschlussstellen berücksichtigt. Im Rahmen der Ausführungsplanung wird empfohlen, die Lichtsignalanlagen der Anschlussstellen verkehrsabhängig zu steuern, um im laufenden Betrieb die Kapazitäten der Knotenpunkte bei Schwankungen der Verkehrsbelastungen durch die Verkehrstechnik optimal nutzen zu können. Die detaillierten HBS-Kapazitätsnachweise sind im Anhang 4 zusammengestellt. 3.1 AS HH-Schnelsen-Nord Abb. 2: Übersicht der AS HH-Schnelsen-Nord [4] Seite 6

8 Knoten Oldesloer Straße / A7 Westrampe Die LSA ist für die Abwicklung der prognostizierten Verkehre hinsichtlich der Fahrstreifenanzahl ausreichend bemessen. Zur Sicherung der Kapazität ist es jedoch erforderlich im Bereich der Westrampe eine Erweiterung der Aufstellfläche für die beiden Linksabbiegefahrstreifen zu planen. Eine kontinuierliche Zweisteifigkeit Richtung Osten ist auf einer Länge von 66 m erforderlich (vgl. Abb. 3). Durch die Umbaumaßnahme erreichen die Zufahrten des Knotenpunkts in den Spitzenstunden mindestens die Qualitätsstufe C. Abb. 3: LSA Oldesloer Straße / A7 Westrampe Knoten Oldesloer Straße / A7 Ostrampe Die Knotengeometrie ist für die Abwicklung der Verkehrsprognose 2025 ausreichend bemessen. Es wird ausschließlich eine Erweiterung der Aufstellfläche für den Linksabbiegestrom Richtung A7 Nord erforderlich. Der Fahrstreifen muss eine Aufstelllänge von 90 m aufweisen (vgl. Abb. 4). Hierfür ist der vorhandene Linksabbiegefahrstreifen um 10 zu verlängern. Die Verkehrsqualität kann unter den beschriebenen baulichen Änderungen und zusätzlichen signaltechnischen Anpassungen (Umverteilung der Freigabezeiten) mit einem QSV von mindestens C bewertet werden. Seite 7

9 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 Abbi. 4: LSA Oldesloer Straße / A7 Ostrampe 3.2 AS HH-Schnelsen Abb. 5: Übersicht der AS HH-Schnelsen [4] Knoten Schleswiger Damm / A7 HH-Schnelsen-Nordrampe Zur Sicherung der Kapazität wird es erforderlich, im Bereich des Schleswiger Damm West einen zusätzlichen Rechtsabbiegefahrstreifen auf einer Länge von 66 m anzuordnen (vgl. Abb. 6). Hierdurch wird gewährleistet, dass die Signalphase des Geradeausverkehrs Richtung Linksabbiegebeziehung Südosten verkürzt zu werden Gunsten kann. Zur der konkurrierenden Optimierung der verkehrstechnischen Abläufe an der LSA (Reduzierung der Zwischenzeit beim Phasenwechsel) wird die Haltlinie für den Geradeausverkehr Richtung Südosten Seite 8

10 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 verschoben. Unter Berücksichtigung der veränderten Knotengeometrie ist mindestens eine Verkehrsqualität der Stufe C erreichbar. Abb. 6: LSA Schleswiger Damm / A7 HH-Schnelsen-Nordrampe Knoten Schleswiger Damm / A7 HH-Schnelsen-Südrampe Die LSA der Anschlussstelle ist mit der vorhandenen Knotengeometrie ausreichend leistungsfähig, um die prognostizierten Verkehre 2025 abzuwickeln. Es werden keine baulichen und signaltechnischen Maßnahmen erforderlich, um hier während der Spitzenstunden mindestens die Qualitätsstufe D zu erreichen. 3.3 AS HH-Stellingen Abb. 7: Übersicht der AS Stellingen [4] Seite 9

11 Knoten Kieler Straße / AS HH-Stellingen-West Die LSA im Bereich der AS Stellingen-West ist für die Abwicklung der prognostizierten Verkehre 2025 nicht leistungsfähig. Zur Sicherung der Kapazität ist es erforderlich, den sehr starken Rechtseinbiegestrom von der Rampe der A7 bis zum östlichen Knoten (AS HH Stellingen-Ost) dreistreifig zu führen. In der Rampe beträgt die erforderliche Aufstelllänge 78 m. Die Anordnung der dreistreifigen Führung erfordert im Brückenbereich die Aufhebung eines Geradeausfahrstreifen Richtung Norden. Im Einmündungsbereich der Kieler Straße (Nord) wird die Haltlinie für die Geradeausverkehre Richtung Süden der geänderten Knotengeometrie angepasst. Im Bereich der Kieler Straße Richtung Süden wird die Anordnung eines zusätzlichen Rechtsabbiegefahrstreifens erforderlich (vgl. Abb. 8). Zur Sicherung der Kapazität werden die Geradeausfahrbeziehung und die Linksabbiegebeziehung Richtung Westen additiv geführt. Hierfür wird im Abfahrtbereich der Einmündung Kieler Straße (Nord) eine bauliche Trennung geplant, so dass die beiden Verkehrsströme im LSA Bereich gleichzeitig freigegeben werden können. Hierdurch wird gewährleistet, dass für die Verkehre ausreichend Freigabezeit geschaltet werden kann. Die Verflechtung erfolgt außerhalb des signalisierten Knotenpunktes. Durch diese Maßnahmen kann in der Gesamtanalyse der LSA die Kapazität nachgewiesen werden. Für die Hauptfahrbeziehungen wird durch die baulichen und verkehrstechnischen Maßnahmen in den Spitzenstunden die Verkehrsqualität A bzw. B erreicht. Lediglich die untergeordnete Linksabbiegebeziehung von der Rampe in die Kieler Straße nach Nordwesten weist die Qualitätsstufe C auf. Knoten Kieler Straße / AS HH-Stellingen-Ost Die LSA im Bereich der AS Stellingen Ost ist mit der vorhandenen Knotengeometrie ebenso nicht leistungsfähig. Zur Sicherung der Kapazität wird die am Knoten HH-Stellingen-West vorgesehen Dreistreifigkeit in der Anschlussstelle Stellingen-Ost aufgenommen und bis zum Knoten Sportplatzring/Volksparkstraße fortgeführt. Im Rampenbereich der AS Stellingen-Ost wird zusätzlich ein Rechtsabbiegefahrstreifen auf einer Länge von 108 m erforderlich (vgl. Abb. 8). Mit diesen baulichen und verkehrstechnischen Maßnahmen erreicht der Rechtsabbiegestrom in der morgendlichen Spitzenstunde Seite 10

12 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 ein QSV von D. Für die übrigen Fahrbeziehungen werden Verkehrsqualitäten von AC nachgewiesen. Abb. 8: AS Stellingen Seite 11

13 3.4 HH-Volkspark Abb. 9: Übersicht der AS HH-Stellingen [4] Knoten Schnackenburgallee / BAB Westrampe Die LSA der Westrampe A7 ist mit der gegenwärtigen Knotengeometrie ausreichend bemessen, um eine leistungsgerechte Abwicklung der prognostizierten Verkehre 2025 zu gewährleisten. In der Belastungsspitze am Morgen wird ohne bauliche und signaltechnische Änderung als Minimum die Qualitätsstufe C für die Geradeausverkehre Richtung Schnackenburgallee (Nord) und die Linkseinbiegeverkehre Richtung A7 Süd ermittelt. In der Abendspitze ergibt sich mindestens die Qualitätsstufe D für die Linksabbiegeverkehre von der Westrampe Richtung Schnackenburgallee (Süd). Die übrigen Verkehrsbeziehungen weisen eine Qualitätsstufe von A-C auf. Knoten Schnackenburgallee / BAB Ostrampe Die LSA der Ostrampe weist für die Rechtsabbiegeverkehre Richtung A7 Nord eine unzureichende Aufstellfläche auf. Der freie Rechtsabbieger wird durch den Geradeausverkehr Richtung Schnackenburgallee (Nord) beeinflusst. In der maßgebenden Spitzenstunde am Abend wird ein erforderlicher Stauraum von 60 m für diese Verkehre ermittelt (vgl. Abb. 10). Durch die Verlängerung des Rechtsabbiegefahrstreifens ist hier für die LSA sowohl in der Morgen- als auch Abendspitze eine ausreichende Verkehrsqualität von QSV C-D nachweisbar. Seite 12

14 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 Abb. 10: LSA Schnackenburgallee / BAB Ostrampe 3.5 AS HH-Bahrenfeld Abb. 11: Übersicht der AS HH-Bahrenfeld [4] Knoten Osdorfer Weg / AS Bahrenfeld Westrampe Der Knotenpunkt ist mit der vorhandenen Fahrstreifenaufeilung ausreichend leistungsfähig, um die prognostizierte Verkehrsbelastung für das Jahr 2025 abzuwickeln. Unter Berücksichtigung der Freigabezeiten kann in der Morgenspitze als maßgebende Qualitätsstufe ein QSV=D für den Linksabbiegstrom Richtung Süden ermittelt werden. In der Abendspitze wird am Knoten mindestens ein QSV=C Seite 13

15 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 erreicht. Diese Stufe errechnet sich für den Linkseinbiegestrom von der Rampe Nordwest Richtung Osten. Die Stauraumanalyse ergab jedoch ein Defizit bei der Aufstellfläche für den Rechtsabbiegestrom von der Rampe Nordwest Richtung Westen. Zur Sicherung der Kapazität in der Rampe ist die Anordnung eines 80 m langen Rechtsabbiegefahrstreifens erforderlich (vgl. Abb. 12). Abb. 12: LSA Osdorfer Weg / AS Bahrenfeld Westrampe Seite 14

16 Kapazitäten der AS für Prognosehorizont 2025 Knoten Osdorfer Weg / AS Bahrenfeld Ostrampe Die grundsätzliche Bewertung korrespondiert mit der AS Bahrenfeld Westrampe, wobei die Verkehrsqualitäten sich im Detail besser darstellen. Sowohl in der Morgen- als auch in der Abendspitze werden für sämtliche Fahrbeziehungen mindestens Verkehrsqualitäten von QSV = B erreicht. Die Rückstaulängen bei Rotende weisen im Bereich der Rampe Südost jedoch Defizite auf. Zur Sicherung der Rechtsabbiegebeziehung wird hier eine Erweiterung der Aufstelllänge auf 80 m erforderlich. (vgl. Abb. 13) Abb. 13: LSA Osdorfer Weg / AS Bahrenfeld Ostrampe Seite 15

17 3.6 AS HH-Othmarschen Abb. 14: Übersicht der AS HH-Othmarschen [4] Knoten Walderseestraße / BAB Westrampe Die Knotengeometrie der LSA Walderseestraße/BAB Westrampe ist ausreichend dimensioniert. Für die Abwicklung der Verkehrsprognose 2025 ist jedoch eine Änderung der Signalsteuerung erforderlich. Mit der gegenwärtigen Steuerung treten Defizite in der Morgenspitze für den Linksabbiegestrom Richtung Westen (QSV=E) und in der Abendspitz für den Geradeausverkehr von Westen nach Osten (QSV=F) auf. Mit einer Änderung der Freigabezeiten sind in der Morgenspitze Verkehrsqualitäten von mindesten QSV=B und in der Abendspitze QSV von mindestens C erreichbar. Die Freigabezeit der kritischen Verkehrsbeziehung wird unter Ausnutzung von Kapazitätsreserven in den konkurrieren Zufahrten verlängert. Unter Berücksichtigung der geänderten Verkehrtechnik erfolgt eine harmonische Verteilung der QSV in den einzelnen Zufahrten. Die Stauräume für die Verkehrsströme sind nach Anpassung der Lichtsignalsteuerung ausreichend dimensioniert. Seite 16

18 Knoten Behringstraße / BAB Ostrampe Die Geometrie des Knotens der LSA Behringstraße/BAB Ostrampe ist ausreichend dimensioniert. In der Morgenspitze werden mit der vorhandenen Signalsteuerung für die Linksabbiegefahrbeziehungen von der Rampe Südost und auf die Rampe Nordost die Mindestverkehrsqualitäten von QSV=D erreicht. In der Abendspitze treten mit der vorhandenen Signalsteuerung für die Linksabbiegefahrbeziehung auf die Rampe Nordost unzureichende Verkehrsqualitäten (QSV=F) auf. Unter Berücksichtigung einer geänderten Freigabezeitverteilung kann dieses Defizit aufgehoben und der Nachweis einer ausreichenden Kapazität (QSV=D) erbracht werden. Die Umverteilung der Freigabezeiten erfolgt zu Lasten der Zufahrten mit Kapazitätsreserven. Hierdurch wird eine Harmonisierung der einzelnen Verkehrsqualitäten in den verschiedenen Zufahrten erreicht. Die Stauräume für die Verkehrsströme sind nach Anpassung der Lichtsignalsteuerung ausreichend dimensioniert. Seite 17

19 Quellen [1] Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen: Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen Ausgabe FGSV: Köln 2005 [2] Freie und Hansestadt Hamburg FHH, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung: Stadtkarte von Hamburg 6. Auflage, FHH: Hamburg 2008 [3] ptv: BAB A7, 6-/8-streifige Erweiterung von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH. Verkehrsprognose Studie im Auftrag der DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und bau GmbH. ptv: Karlsruhe 2009 Stand [4] Freie und Hansestadt Hamburg FHH, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung: Stadtkarte von Hamburg 6. Auflage, FHH: Hamburg 2008 Seite 18

20 Anhang Der Anhang enthält: Berechnungen: Anhang 1: Anhang 2: Anhang 3: Anhang 4: Bestandsdaten 2.1 Berechnung der Hochrechnungsfaktoren 2.2 Hochrechnungsfaktoren (Darstellung) Prognose Kapazitätsnachweise Seite 19