Erhaltungsmanagement; Massnahmenplanung Fahrbahnen

Projektbeschrieb

Ausgangslage

Die Massnahmenplanung Fahrbahnen im Erhaltungsmanagement von Strassenverkehrsanlagen umfasst die netzbezogene Planung von Erhaltungsmassnahmen für einen mittel- und langfristigen Planungszeitraum. Sie bestimmt Programme notwen-diger Erhaltungsmassnahmen für Streckenzüge und Netzteile von Strassen, welche für grössere Zeitabschnitte optimiert sind.

Das Ergebnis dieser Planung sind Folgen von Einzelmassnahmen für Strassenabschnitte, für die wirtschaftlich optimalen Realisierungszeitpunkte entsprechender Massnahmen (mit hohem Nutzen/Kostenverhältnis) evaluiert werden und womit lang-fristig die gesamten Erhaltungskosten reduziert werden können.

Forschungsziel

Für die systematische Durchführung der Massnahmenplanung bei Fahrbahnen mit dem Ziel, Bestimmung wirtschaftlich optimaler Folgen von Erhaltungsmassnahmen über einen wohldefinierten mittleren bis längeren Zeitabschnitt, bedarf es, wie aus schweizerischen und ausländischen Erfahrungen bekannt ist, einzelner, wichtiger Basisgrundlagen. Die Erarbeitung dieser fünf Grundlagen ist Gegenstand der fünf Einzelforschungsprojekte dieses Forschungspaketes. Dabei werden Fakten zum Zustand und zur vergangenen Zustandsentwicklung als bekannt vorausgesetzt.

Das Forschungspaket Massnahmenplanung umfasst die folgenden fünf Einzel-projekte, die aufgrund des Vorganges der Massnahmenplanung (Planungsprozess) in engen Zusammenhängen stehen. Die Einzelprojekte enthalten aber klar abgegrenzte Forschungsziele und -absichten. Es sind dies:

1. Standardisierte Erhaltungsmassnahmen: Katalog von Instandsetzungs- und Erneuerungsmassnahmen an Fahrbahnen inkl. Reparaturen
2. Schadensprozesse und Zustandsverläufe (Verhaltenskurven) von Strukturschäden und Rissen, Längs- und Querunebenheiten, Griffigkeit und Tragfähigkeit
3. Bedeutung Oberflächenzustand und Tragfähigkeit und gegenseitige Beziehung für Gebrauchs- und Substanzwerte
4. Gesamtnutzen, Nutzen-/Kosten-Verhältnis von standardisierte Erhaltungsmassnahmen
5. Zusatzkosten an den Gesamtkosten infolge zeitlicher Verschiebung von Erhaltungsmassnahmen

Das Gesamtziel der Forschungsarbeiten ist die Erarbeitung der folgenden Bausteine für die Durchführung der Massnahmenplanung Fahrbahnen im Erhaltungsmanagement:

• Standard – Erhaltungsmassnahmen für verschieden Strassenkategorien mit spezifischen Kosten, Lebensdauer, Einsatzbereich und Wirkung inkl. baulicher Unterhalt
• Verhaltenskurven für strukturelle Schäden, Längs- und Querunebenheit, Griffigkeit und Tragfähigkeit in Abhängigkeit verkehrlicher von örtlicher Einflüsse für Erhaltungsmassnahmen
• Bedeutung und Verhältnis der Oberflächenbeschaffenheit bzw. der Tragfähigkeit für die monetäre Bewertung der Anlage
• Monetäre Nutzen der Standard - Erhaltungsmassnahmen und Nutzen-/Kosten-Verhältnisse
• Art und Grösse der Veränderungen der Nutzen und Kosten bei zeitlicher Verschiebung der Realisierung von Erhaltungsmassnahmen.

Die Kenntnisse dieser konkreten Grundlagen bildet Voraussetzung für die Bestimmung wirtschaftlich optimaler Folgen nötiger Erhaltungsmassnahmen zur Reduktion der Erhaltungskosten über längere Zeitabschnitte.

Methodik und Vorgehen

Für die konkrete Erarbeitung der in den Zielen erwähnten Bausteine für die typischen schweizerischen Verhältnisse ist die Bearbeitung der fünf Forschungsprojekte erforderlich, weil die bestehenden, anderweitigen Erkenntnisse zwar teilweise nutzbare Ansätze bieten und berücksichtigt werden können, zum grössten Teil aber nicht vollständig und umfassend sind und in der Regel nicht direkt auf die Schweiz übertragen werden können. Die Forschungsarbeiten müssen indessen die bereits vorhandenen und teilweise nutzbaren Erkenntnisse auf ihre Verwendung analysieren und wo möglich in den im Rahmen dieser Forschungsprojekte durchzuführenden Untersuchungen berücksichtigen. Dazu sind in allen fünf Einzelprojekten die Durchführung detaillierter Literaturauswertungen zwingend.

Um in den Grundlagen zur systematischen Massnahmenplanung unter den erwähnten Zielsetzungen einen deutlichen Schritt voranzukommen, ist das Erreichen der voranstehend genannten Ziele erforderlich.

Grundsätzlich soll das Forschungspaket durch gleichzeitige Bearbeitung von fünf Einzelprojekten gewährleisten, dass die Ergebnisse durch die entsprechenden Koordination aufeinander abgestimmt sind, so dass sie zusammen alle nötigen Bausteine für die Massnahmenplanung der Fahrbahnen liefern. Damit lassen sich die wirtschaftlich optimalen Massnahmenfolgen zur Erhaltung für einen bestimmten Zeitabschnitt so bestimmen, dass gesamthaft geringere Erhaltungskosten resultieren. Im Einzelnen sind folgende Resultate zu erwarten:

• Katalog standardisierter Erhaltungsmassnahmen und für den bauliche Unterhalt je Strassenkategorie; für jede Massnahmeart: Kosten, Wirkungen, Lebensdauer
• Verlaufskurven, Längsunebenheit, Spurrinnen, Griffigkeit und Tragfähigkeit in Abhängigkeit der Lebensdauer je mit und ohne Instandsetzungsmassnahmen
• Methodik zur Verwendung der Verlaufskurven zur Beschreibung der Zustandsentwicklung
• Bestimmung der Bedeutung und des Verhältnisses von Oberflächenzustand und Tragfähigkeitszustand als Grundlage für die Evaluation der erforderlichen Erhaltungsmassnahmen
• Katalog monetärer Nutzen für die standardisierten Erhaltungsmassnahmen, ge-gliedert nach kurz- und langfristigen Wirkungsanteilen
• Gliederung der Nutzen nach Beteiligten (Strassenbetreiber, Strassennutzer, Dritte)
• Methodik und Quantifizierungsschlüssel für Nutzen und Kosten standardisierter Erhaltungsmassnahmen bei zeitlichen Verschiebungen des Realisierungszeitpunktes

Diese konkreten Forschungsergebnisse stellen die Grundlagen für 4-5 Normen dar, die Ablauf und Durchführung der Massnahmenplanung festlegen und die dabei benötigten Grundlagen aufzeigen. Eine genau Zuweisung der einzelnen Ergebnisse zu einzelnen Normen ist im Moment verfrüht.

Auftraggeber

ASTRA, VSS-Forschungsauftrag 2004/710

Kontaktpersonen

Prof. H.P. Lindenmann
F. Schiffmann