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Verkehrsinfrastrukturforschung 2012

(VIF 2012)

F&E Dienstleistungen

Themenschwerpunkt 1:

INFRASTRUKTUR STRASSE

René Moser, Mario Krmek,

Erwin Pilch, Eva Hackl

Wien, 14. November 2012

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F&E in der ASFINAG –

VISION 2015

• Die ASFINAG zählt im europäischen Vergleich zu den führenden

Autobahnbetreibern insbesondere hinsichtlich Verfügbarkeit,

Information und Sicherheit und vernetzt sich mit dem öffentlichen

Verkehr.

• Die ASFINAG bekennt sich zu F&E

mit dem Ziel, abgeschlossene Projekte

zeitnah in die operative Tätigkeit bzw. in

Regelwerke überzuführen.

Zielwert: 60% innerhalb der

beiden Folgejahre

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F&E in der ASFINAG –

ZIELSETZUNG

• Forschung und Entwicklung leistet einen wichtigen

Beitrag zur Erreichung der ASFINAG Vision

• F&E unterstützt uns bei der…

…laufenden Verbesserung unserer Kernaufgaben

Betrieb

Bau

Maut

…stetigen Optimierung der Interaktion mit Gesellschaft

und Umwelt

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VIF 2012 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE

ÜBERBLICK

• 3 Themenbereiche

• Fahrbahndecken

• Brücken, ÜK-Konstruktionen und Anschlussstellen

• Technologische Neuerungen & Nebenanlagen

• 13 F&E Dienstleistungsfragestellungen

• Finanzierungsvolumen rd. 1,5 Millionen Euro

• Projektlaufzeiten 12 – 24 Monate

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TEAM ASFINAG (1/2)

Projektbegleiter Fahrbahndecken:

Herwig Steiner Karl Gragger Mario Krmek Michael Steiner

Projektbegleiter Brücken, ÜK-Konstruktionen und Anschlussstellen:

Erwin Pilch Michael Kleiser Karl Engelke Günter Meister Clemens Mayr Gernot Guttmann

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TEAM ASFINAG (2/2)

Projektbegleiter Technologische Neuerungen & Nebenanlagen:

Martin Gam Gerhard Eberl Thomas Niklas Martin Markus Robert

Mariacher Rausch Müllner Meissner Liskounig

F&E-Koordinatoren, Rechtsberatung & Gesamtkoordination:

Michael Steiner Reinhard Wendler Peter Hrassnig Karina Bruckner Eva Hackl René Moser

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Themenbereich Fahrbahndecken

• Asphaltrecycling – Erhöhung des RK-Anteils in Trag- und

Binderschichten

• Auswirkungen einer Einführung der WLP-Abnahmeprüfung

• Griffigkeitsverbessernde Maßnahmen bei unterschiedlichen

Belägen

• Prognose der Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen – Entwicklung

eines Laborverfahrens

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Asphaltrecycling – Erhöhung des Rundkornanteils

in Trag- und Binderschichten

• max. Projektdauer: 18 Monate

• max. Projektkosten: 200.000 € (excl. USt.)

• Projektbegleiter ASFINAG: Herwig Steiner

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Asphaltrecycling – Erhöhung des RK-Anteils in

Trag- und Binderschichten

Problemstellung

• Alte Trag- und Binderschichten - Rundkornanteile (bis 10%)

• Keine Verwendung bei Lastklasse S und 1

• Recyclinganteil für Trag- und

Binderschichten von > 10%

dzt. nicht möglich

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Zielsetzung

• Erhöhung des Recyclinganteils auf ≥ 20%

• Kein lagenweises Fräsen

• Keine getrennter Lagerung

des Fräsguts

• Wirtschaftliche Gewinnung von

Recyclingmaterial

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Zielsetzung

• Analyse des Einflusses der Gewinnungsart (Feinfräsen,

Grobfräsen, Brechen etc.) auf die Qualität d. Recyclingmaterials

• Grenzen des schädlichen Rundkornanteils mittels empirischer

Versuche (GVO) ermitteln

• Suche nach Maßnahmen (Zuschlagstoffe/

Bindemittel/Additive), die die negativen

RK-Eigenschaften kompensieren

• Asphaltrecycling Leitfaden

• Ergänzung RVS

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Untersuchung der Auswirkungen einer möglichen

Einführung der WLP - Abnahmeprüfung auf das Asset

Management der ASFINAG



• Projektbegleiter ASFINAG: Karl Gragger

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Auswirkungen einer Einführung der WLP-

Abnahmeprüfung

Problemstellung

• Der derzeit verwendete Parameter „International Roughness

Index“ (IRI) ist nicht zufriedenstellend

• Forschungsprojekte zum bewerteten Längsprofil (WLP-

Weighted longitudinal Profil)

für die Beurteilung der Längsebenheit von

Fahrbahnflächen gut geeignet

• alle relevanten Phänomene (periodische und regellose

Unebenheiten sowie Einzelhindernisse) werden berücksichtigt

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Auswirkungen einer Einführung der WLP-

Abnahmeprüfung

Zielsetzung

• Messung des Höhenlängsprofils bei Abnahmestrecken für 1

Jahr (im Zuge der Abnahmegriffigkeitsmessungen)

• Berechnung des bewerteten Längsprofil & der

Planographensimulation

• Erfassung und Auswertung der Längsebenheit im Rahmen der

Abnahmeprüfung

• Vergleich des WLP mit den Ergebnissen der derzeit gültigen

Abnahmeprüfung (Planographenmessungen als Referenz)

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Nachhaltigkeit Griffigkeitsverbessernder Maßnahmen

bei unterschiedlichen Belägen



• Projektbegleiter ASFINAG: Karl Gragger

Michael Steiner

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Nachhaltigkeit Griffigkeitsverbessernder

Maßnahmen bei unterschiedlichen Belägen

Problemstellung

• Wie kann das Griffigkeitsniveau bei Griffigkeitsproblemen

nachhaltig angehoben werden?

• Vor dem Hintergrund, dass Griffigkeitsverbessernde

Maßnahmen (GvM):

• je nach Belag unterschiedlich wirksam

• je nach Belag unterschiedlich nachhaltig

• u. U. auch den Belag (oder Kanten bzw.

Fugen bei Beton) schädigen

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Nachhaltigkeit Griffigkeitsverbessernder

Maßnahmen bei unterschiedlichen Belägen

Zielsetzung

• Auswahl von Strecken mit Griffigkeitsproblemen am ASFINAG

Netz

• Anwendung unterschiedlicher griffigkeitsverbessernder

Maßnahmen

• Überprüfung durch Monitoring in verschiedenen Abständen auf

deren Nachhaltigkeit

• Analyse der Daten und Ableiten von Empfehlungen der am

besten geeigneten GvM je Belag

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Prognose der Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen –

Entwicklung eines Labor-Verfahrens



• Projektbegleiter ASFINAG: Mario Krmek

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Prognose der Griffigkeit von

Fahrbahnoberflächen – Labor-Verfahren

Problemstellung

• Verlässliche Prognose des Griffigkeitsverhaltens von Straßenoberflächen → wesentlicher Faktor für optimierte Straßenerhaltungsplanung

• Aktuell: Prognose über Polierwert „PSV“ des Gesteins

• unvermeidliche Streuung der Ergebnisse des PSV-Verfahrens

Derzeit kein Verfahren zur Griffigkeits- prognose von Fahrbahnoberflächen

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Zielsetzung

• Entwicklung eines Labor-Verfahrens zur zuverlässigen

Prognose des Griffigkeitsverhaltens infolge Belastung

• Definition einer Kennzahl

• Vorschlag definierter Grenzwerte für die relevanten RVS

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Zielsetzung

• Entwicklung eines Labor-Verfahrens zur zuverlässigen

Prognose des Griffigkeitsverhaltens infolge Belastung

• Definition einer Kennzahl

• Vorschlag definierter Grenzwerte für die relevanten RVS

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Themenbereich Brücken, ÜK-Konstruktionen,

Anschlussstellen

• Restlebensdauer und Verstärkung von bestehenden Stahlbrücken

mit orthotroper Fahrbahnplatte

• Entwicklung eines Mini-Fly-Overs inkl. Proof-of-the-Concept

• Schwingungsreduktion bei Überkopfkonstruktionen (Gantries)

• Folgewirkungen von Halbanschlussstellen auf das

Unfallgeschehen

• Optimierung von Anschlussstellen im Hinblick auf Kapazität und

Verkehrssicherheit

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Anschlussstellen

Restlebensdauer u. Verstärkung von best.

Stahlbrücken mit orthotroper Fahrbahnplatte



• Projektbegleiter ASFINAG: Erwin Pilch

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Themenbereich Brücken, ÜK-Konstr., ASt.



Problemstellung

• 1920 erste Stahlbrücken mit Stahlfahrbahnplatten konstruiert

1950 weiterentwickelt

• Schlankheit des Deckblechs (b/t)

• Ermüdungsbeanspruchung

• Ermüdungsrisse im best. Fahrbahndeck

• Ertüchtigungen der orthotropen Fahrbahnplatte mit einer

Betondecke im Verbund

• Erprobtes Verfahren bei mehreren Großbrücken im Ausland

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Zielsetzung

• Literaturrecherche

• Ermittlung der Restlebensdauer von Bestandstragwerken für typische

maßgebende Detailpunkte von orthotropen Platten

• Entwicklung einer optimierten Fahrbahnverstärkung

• Experimentelles und theoretisch abgesichertes Bemessungsmodell

• Festlegung von Oberflächenbedingungen für die Schubfuge Stahl –

Beton im Bauzustand

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Zielsetzung

• Instandsetzungsmethode

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Anschlussstellen

Entwicklung eines Mini-Fly-Overs inkl. Proof-of-

Concept

• max. Projektdauer: ca. 12 Monate

• max. Projektkosten: ca. 100.000 € (excl. USt.)

• Projektbegleiter ASFINAG: Karl Engelke

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Entwicklung eines Mini-Fly-Overs inkl.

Proof-of- Concept

Problemstellung

• Kleine Sanierungsbaustellen

• Strecken mit starkem Verkehrsaufkommen Verfügbarkeit von

wesentlicher Bedeutung

rasche Abdeckung der Fahrbahnöffnungen zur Freigabe

einer Fahrspur nicht optimal möglich

• Bisherige Versuche zur Abdeckung

(zB. Stahlbleche) Probleme bei der

Befahrung durch Schwerverkehr

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Entwicklung eines Mini-Fly-Overs inkl.

Proof-of- Concept

Zielsetzung

Entwicklung einer Abdeckung für Fahrbahnöffnungen

Besondere Anforderungen:

• schnelle Herstellung

• Befahrbarkeit auch für Schwerverkehr

• Befahrbarkeit mit entsprechender Geschwindigkeit

• rasche Demontage

• geringe finanzielle Aufwände

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Anschlussstellen

Schwingungsreduktion bei Überkopf-Konstruktionen



• Projektbegleiter ASFINAG: Günter Meister

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Schwingungsreduktion bei

ÜK-Konstruktionen

Problemstellung

• Windinduzierte Biegeschwingungen (Galloping)

Standorte in exponierter geografischer Lager: A01 Großraum St.Pölten,

A04, A21, S06

• Auswirkungen:

• Schraubenrisse in den Riegelverbindungselementen

• Deformation von Anbauteilen

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Schwingungsreduktion bei

ÜK-Konstruktionen

Zielsetzung

Analyse:

• Erörterung der Auslöser und Ursachen (Berechnungsmodell)

• Eventuelle ergänzende Permanentmessungen

• Literaturrecherche

• Erhebung artgleicher Erfahrungen im In- und Ausland

Lösungsansätze:

• Entwicklung von mögliche Gegenmaßnahmen (In konstruktiver,

formgebender sowie Ausstattungs- und materialtechnischer Hinsicht)

• Erlangen von nachhaltiger Verbesserung (technisch und

wirtschaftlich; industrielle Herstellbarkeit)

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Anschlussstellen

Optimierung von Anschlussstellen im Hinblick auf

Kapazität und Verkehrssicherheit



• Projektbegleiter ASFINAG: Clemens Mayr

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Optimierung von Anschlussstellen im Hinblick

auf Kapazität und Verkehrssicherheit

Problemstellung

• Unterschiedliche Auslastungen der Anschlussstellen bei

annähernd gleicher Verkehrsstärke

• Fehlende Kenntnis weiterer Einflussfaktoren auf die

Leistungsfähigkeit von Anschlussstellen

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Optimierung von Anschlussstellen im Hinblick

auf Kapazität und Verkehrssicherheit

Zielsetzung

• Überprüfung folgender Einflussfaktoren auf Leistungsfähigkeit &

Verkehrssicherheit

• Ausbildungsform der Anschlussstellen & Anlagenverhältnisse am A+S-Netz

• Anlagenverhältnisse & Geschwindigkeit am untergeordneten Straßennetz

• Nahelage von starken Verkehrserzeugern (z.B. Einkaufszentren)

• Weitere im Zuge des Forschungsproejektes erkannte Faktoren

• Erarbeitung von innovativen Ideen zu Verbesserung der

Leistungsfähigkeit unter Beibehaltung bzw. geringfügiger Adaptierung

der bestehenden Straßenanlage

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Anschlussstellen

Folgewirkungen von Halbanschlussstellen auf das

Unfallgeschehen

• max. Projektdauer: ca. 18 Monate

• max. Projektkosten: ca. 80.000 € (excl. USt.)

• Projektbegleiter ASFINAG: Gernot Guttmann

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Folgewirkungen von Halbanschlussstellen auf

das Unfallgeschehen

Problemstellung

• Halbanschlussstelle = Umleitung von Teilverkehrsströme zur

nächsten Anschlussstelle

teilweise Flaschbenutzung von Rampen abhängig von

• Verkehrsstärke des Hauptstroms

• Attraktivität der nicht direkt vom

A+S Netz aus erreichbaren Ziele

Unfälle unterschiedlicher -typen

und -folgen

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Folgewirkungen von Halbanschlussstellen auf

das Unfallgeschehen

Zielsetzung

Verbesserung der Verkehrssicherheit von Halbanschlussstellen

• Literaturscreening

• Analyse: • Einflussfaktoren

• örtliche Zusammenhänge

• zeitliche Zusammenhänge

• Erstellung eines Leitfadens für

• die Planungsphase (Errichtung und Nachrüstung) &

• die Betriebsphase (Maßnahmen zur Unfallprävention)

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Themenbereich Brücken, ÜK-Konstruktionen &

Anschlussstellen

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Themenbereich Technologische Neuerungen &

Nebenanlagen

• Bestimmung eines Zielwertes für den Substanzwert unter

Berücksichtigung der Verkehrssicherheit und eines optimierten

Mitteleinsatzes

• Entwicklung der Spezifikationen für ein eichfähiges System zur

Breitenmessung von Sondertransporten auf der Straße inkl. Proof-

of-Concept

• Reisezeitprognose im ASFINAG Netz

• Maßnahmen für den Ausbau von P&D-Anlagen

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Nebenanlagen

Zielwert für Substanzwert unter Berücksichtigung der

Verkehrssicherheit und eines optimierten

Mitteleinsatzes



• Projektbegleiter ASFINAG: Gerhard EBERL

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Themenbereich Techn. Neuerungen & NA

Zielwert für Substanzwert unter Berücks. von

Verkehrssicherheit & Mitteleinsatzes

Problemstellung

• ASFINAG – Erhaltungsstrategie geht von folgenden Parametern aus:

• Einhaltung der sicherheitsrelevanten Grenzwerte (Gebrauchswert)

• Einhaltung der Kundenverträglichkeit

• Gleichmäßiger Mitteleinsatz

• Erhaltung des Substanzwertes

• Straßenerhaltungsplanung auf Basis PMS-Ergebnisse:

Iterative Abschätzung des optimalen Mitteleinsatzes mit verschiedenen Kostenszenarien

• Keine Vorgaben hinsichtlich „Substanzwert“ (→ Anlagevermögen)

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Zielsetzung

• Definition eines Ziel-Zustandswertes bei optimiertem und

gleichmäßigem Mitteleinsatz unter Berücksichtigung der

ASFINAG-Erhaltungsstrategie

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Nebenanlagen

Eichfähiges System zur Breitenmessung von

Sondertransporten



• Projektbegleiter ASFINAG: Martin Gam

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Sondertransporten

Problemstellung

• Für Sondertransporte ab B = 3,5m gibt es spezielle

Fahrtzeiteinschränkungen

• Werden „Sperrzeiten“ nicht eingehalten

wesentliche Verkehrs- behinderungen

• Kontrolle der Einhaltung der Sperrzeiten automatisiert und flächendeckend aktuell nicht möglich

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Sondertransporten

Zielsetzung

• Erfassung von überbreiten Transporten & automatische

Messung der tatsächlichen Breite

• Eichfähigkeit des Systems

• Möglichkeit zur Plausibilisierung der Messungen („Fehlmessungen“)

• Nachweis, der Genauigkeit der Breitenmessung

• Proof-of-the-Concept

• Die Konzeption des Systems muss beinhalten:

• Kontrolle, Einhaltung festgelegter Fahrtzeiten in Abhängigkeit von der

Breite

• Die Konzeption eines Enforcements (Fahrzeugidentifikation &

Ahndung) bei detektierten Übertretungen

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Nebenanlagen

Reisezeitprognose im ASFINAG Netz



• Projektbegleiter ASFINAG: Martin Müllner

Thomas Mariacher

Niklas Rausch

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Problemstellung

• Für die Routenplanung wird eine möglichst hochqualitative

Reisezeitprognose für jeden Abschnitt am hochrangigen

Straßennetz benötigt

• Dazu stehen folgende Daten zur Verfügung

• Verkehrsdetektoren (Überkopf, 2+0, minütlich)

• Reisezeiten aus dem Mautsystem

• Baustelleninformationen, Verkehrsmeldungen,

• Wetterdaten

• unterschiedliche Tagesganglinien pro Abschnitt

• Infrastrukturdaten (Anzahl Spuren, Rampeninfos,

Geschwindigkeitsbegrenzungen, etc.)

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Zielsetzung

• Ziel des Projektes ist die Erarbeitung, Evaluierung und Umsetzung

eines Prognosemodells für Autobahnen und Schnellstraßen.

• Prognosehorizonte

Kurzfristprognose: bis 4 Stunden

Mittelfristprognose: bis 2 Tage

Langfristprognose: ab 2 Tagen

• Fokus Kurzfristprognose: Hohe Qualität basierend auf Verkehrs- und

Umfelddaten (online)

• Ab Mittelfristprognose kann Analyse auf Ganglinien basieren

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Nebenanlagen

Maßnahmen für den Ausbau von

Park & Drive-Anlagen



• Projektbegleiter ASFINAG: Markus MEISSNER

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Problemstellung

• Am A+S-Netz wenige Umstiegs-/Vernetzungspunkte (IV-IV, ÖV-IV)

Wird die Flexibilität der Verkehrsteilnehmer unterschätzt?

• P&D Anlagen haben Potential:

• den Besetzungsgrad zu erhöhen (Fahrgemeinschaften)

• Elektromobilität durch Angebot von Ladestationen zu fördern

• das A+S-Netz mit anderen Verkehrsmitteln zu verknüpfen

• Öffentliche Buslinien Einrichtung von Haltestellen

• Fahrrad (erste/letzte Meile) Radständer

die Auslastung am A+S Netz in Spitzenzeiten zu verringern

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Zielsetzung

• Kenntnis der Motive der Nutzer von P&D-Anlagen

• Identifikation vorrangiger Standorte und Abschätzung von

Zielkapazitäten in zeitlicher Abstufung

• Anzustrebende Ausstattung (Internat. Vergleich)

• Möglichkeiten zur Anbindung an den ÖV

• Identifikation der relevanten Stakeholder

• Bewertung von Kosten/Nutzen (betriebs-

und volkswirtschaftlich)

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Nebenanlagen

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VIF 2012 Themenschwerpunkt 3 –

STRASSE & SCHIENE

• Integralbrücken über 70m Länge

• Methoden(n) zur nachträglichen Querkraftverstärkung

bestehender Brückentragwerke

• Bewertung des Querkraft- und Torsionswiderstandes bestehender

Stahlbeton- u. Spannbetonbrücken

• Entwicklung energie- und ressourcenoptimierter Betone für den

Infrastrukturbereich

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VIF 2012 -

KONTAKT

Christian Pecharda (FFG)

[email protected]

Eva Hackl (ASFINAG)

Rotenturmstraße 5-9, 1010 Wien

+43 (0) 50108 10424

+43 (0)664 60108 10424

[email protected]

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