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Asphalt-Seminar 2018, 19. - 21. März 2018 in Willingen
Labelling von Straßen –
was steckt dahinter?
Dr.ir. Arian H. de Bondt
Asphalt-Seminar 2018, Willingen 2Dr. Ir. Arian H. de Bondt
Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
• Dr.ir. Arian de Bondt und dr.ir. Frank Bijleveld –
Ooms Producten / Strukton Civiel
• Berry Bobbink und Jan Spoelstra MSc. –
Provinz Gelderland
• Drs. Kees van Oostenrijk und
ing. Michiel van Koeverden –
Dutch Tyre Association and Dutch Federation of
Rubber and Plastics Industry
• Prof. dr. Dik Schipper und dr.ir. Henny ter Huerne –
Universität von Twente
Asphalt-Seminar 2018, Willingen 3Dr. Ir. Arian H. de Bondt
Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Inhalt der Präsentation
• Warum Straßendecke Labelling?
• Wie kommt es der Gesellschaft zugute?
• Randbedingungen
• Methodik und Meßmethoden
• Implementierung von Straßendecke Labelling
• Wie wird die Straßendecke Labelling in Ausschreibungen für Straßenbau und -erhaltung verwendet?
• Schlußfolgerungen und Empfehlungen
• Wie geht es weiter?
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Follow-up zu abgeschlossenem EU-Forschungsprojekt: Sicherer und leiser Straßenverkehr
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Warum Straßendecke Labelling?
• Anerkennung für die Gesellschaft und Politiker
• Zu erkennen, daß eine Straßendecke ein Produkt ist, das industriell entwickelt, konstruiert, gebaut, gewartet und entfernt werden kann
• Erleichterung der Zusammenarbeit zwischen Reifenherstellern und Straßenbauunternehmen und anderen relevanten Industriepartnern (z.B. Automobilproduzenten) → kürzere Innovationszyklen (kürzere Markteinführungszeiten)
• Es macht die Optimierung der Reifen-Straßen-Interaktion wirklich möglich
• Es erleichtert die Interaktion und Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern und Anwohnern
• Fokus auf Straßendecke Labelling (die Oberfläche), nicht auf das bestehende Reifenlabel
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Wie nützt es der Gesellschaft?
Labelling ist eine Methode, um den Fortschritt zu fördern
und Optimierung zu stimulieren:
• Sicherheit - Griffigkeit
• Lebensfähigkeit, Gesundheit - Lärm (Minderung)
• Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit (Verkehrsteilnehmer / Kraftstoffverbrauch) - Rollwiderstand
• Verfügbarkeit, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit (Straßeneigentümer) -Lebensdauer
Gedankenlinie (für jedes Punkt):• Zur Zeit, im Durchschnitt etwa Label F / E• Kurzfristige potentielle Kennzeichnung von D / C über intelligente Verträge des
Kunden + Innovationen vom Auftragnehmer• Mittelfristig (5 - 7 Jahre) Label B möglich• Langfristig (7 - 10 Jahre) Label A möglich
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Vorteile - die Zahlen (nur für die Niederlande)
Labelling ist eine Methode, um den Fortschritt zu fördern und die Optimierung zu stimulieren• Griffigkeit - Risiko von Unfällen 3x kleiner bei angemessener Griffigkeit
(Verkehrsunfälle kosten NL ca. € 8 Mrd. jährlich)• Lärm (Minderung) – Lärmminderung um 9 dB (A) scheint durch
optimale Reifen-Straße-Kombination möglich (EU-Projekt "Sicherer und leiser Straßenverkehr")
• Rollwiderstand - 10-30% Reduktion Rollwiderstand → 2-6% Kraftstoffeinsparung → 488 Mio. Litereinsparung und 1000 kt CO2 (NL)
• Lebensdauer - von 9 Jahren (2L-PA) bis 12-14 Jahren (OPA8 / OPA8-Plus)
* Vorteile für die Niederlande bestimmt; für Europa noch festzulegen
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Randbedingungen und Annahmen
• Beziehung auf die vorhandenen Labels für Reifen (gleiche Eigenschaften oder Leistungsindikatoren)
• Geeignet für aktuelle und zukünftige Fahrzeugflotte• Deckt die wesentlichen Straßenoberflächenfunktionen für bestehende und
neue Straßen ab• Sollte Möglichkeiten für Innovationen bieten• Das Label basiert auf In-situ-Eigenschaften, basierend auf fortgeschrittenen
Laborforschungstests, Vorhersagemodellen und früheren In-situ-Erfahrungen
• Produktentwicklung nicht auf der Straße (hohe Risiken und zeitraubend), aber vorzugsweise mit (fortgeschrittenen) Labormethoden und Modellierung
• Selbstregulierend und eine unabhängige Autorität, die die Selbstregulierung bestätigt
• Label-Anforderungen werden pro Projekt festgelegt und gründlich untermauert
• Verwendet von professionellen Straßenbehörden und Auftragnehmern• Labelling direkt nach dem Bau, aber möglicherweise auch Anforderungen im
Laufe der Zeit (Ende des Lebens)
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Lärmminderung
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Lärmminderung
Stiller und sicherer Straßenverkehr:
Testabschnitte am Flughafen Twente
(Doktor Arbeit M. Bezemer,
Universität von Twente)
Bis zu 9 dB (A) scheint möglich mit
optimale Reifen-Straße-Kombination
verglichen mit Ref. Reifen und Ref.
Straße (SRTT, ISOR117, CPX 80 km / h)
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Rollwiderstand
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Rollwiderstand
10-30% Reduktion vonder Rollwiderstandmöglich.
Dies führt zu ungefähr2-6% Kraftstoffeinsparung.
NL: 488 Millionen Liter und1000 kTonnen CO2 pro Jahr
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Griffigkeit (naß)
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Griffigkeit (naß)
Unfallrisiko ungefähr 3x kleiner bei einer richtigen Griffigkeit
Unfälle kosten NL ungefähr€ 8 Mrd. pro Jahr
Geschätzte Einsparung aufgrund von Labelling: 1,25% = € 100 Million
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Beispiel Unterschiede in der europäischen Gesetzgebung für Griffigkeit
Level wet skid resistance (SWF) 0.39 vs. 0.51
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Lebensdauer
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Lebensdauer (Schadenart)
• Kornausbruch
• Spurrinnen
• Rißbildung
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Messmethoden in-situ: Lärmminderung
• Lärmminderung basierend auf der Lärmrichtlinie 2015/996 / EG für m = 1 (leichte Kraftfahrzeuge) und A-gewichtet über alle Oktavbänder
• Referenzstraßendecke: Referenzbedingungen der Lärmrichtlinie 2015/996 / EG gemessen nach ISO 11819-1: 1997 SPB-Methode
• In-situ-Monitoring: CPX-Methode (ISO 11819-2: 2017)• Label-Skala: Lärmminderung bei 80 km / h, leichte Kraftfahrzeuge• CEN-TC227 / WG 5 (Straßenmaterialien, Eigenschaften der
Fahrbahndecke): Harmonisierende Geräuschmessverfahren, die sich noch in der Entwicklung befinden. Möglich in Zukunft zu verwenden
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Messmethoden in-situ:
Griffigkeit
• Rollwiderstandskoeffizient bei 80 km / h bei nasser Fahrbahn mit deutscher SKM (CEN / TS 15901-8), nach TP Griff-StB 07 (SKM)
• Deutsche SKM und Britische SCRIM (CEN / TS 15901-8 und -6) sind ähnlich, aber die Verfahren unterscheiden sich immer noch
• Es ist möglich, in Zukunft mit Konvertierungstabellen zu arbeiten
• Messmethode für Labelling nicht möglich, da die Verzögerung (von 80 bis 20 km / h) nicht im Straßenverkehr anwendbar ist
• Labellingskala: Griffigkeit nach 3-6 Monaten Verkehr (kann direkt nach der Konstruktion stark schwanken)
• Vorhersage: Reibung nach dem Polieren (NEN-EN 12697-49: 2014) und SR-ITD Maschine im EU-Projekt SKIDSAFE entwickelt
• Eine europäische Harmonisierung wird von CEN erarbeitet, aber noch nicht erreicht
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Messmethoden in-situ:
Rollwiderstand
• Rollwiderstandskoeffizient: Verhältnis Horizontalkraft überVertikalkraft (N / N oder kg / Tonne)
• Direktmessung: TU Gdansk Anhänger Rollwiderstand
• Indirekt: Makrotextur der Straße, MPD (mittlere Profiltiefe) nachISO 13473-1: 1997 und ISO 13473-2: 2002 + MPD-RR-Modell[M + P.PGEL.17.06.1]
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Messmethoden in-situ: Lebensdauer
Die Lebensdauer umfaßt alle Arten von Schaden für Deckschichten:
• Unebenheit• Rißbildung• Kornausbruch
Die Art der Schaden, die zuerst die Gebrauchstauglichkeits-grenzwerte erreicht (definiert im Vertrag oder in nationalen oder internationalen Vorschriften), definiert die letztendliche Lebensdauer
Labor (Richt-) Tests: NEN-EN 12697 (Prüfverfahren für Heißasphalt)
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Messmethoden in dem
Laboratorium
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Analytische Modellierung: Akustisches Optimierungsinstrument
Kalibrierte RauschvorhersageModell basierend auf:
• Tortuosität• Porosität• Strömungswiderstand• Schichtdicke
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Verschiedene Messmethoden
Straßen- und Reifenindustrie
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Beispiele für verschiedene (niederländische) Straßendecke Labelling
Zu dieser Zeit am besten verfügbar:
• DCDC (Fokus auf Lebensdauer und Lärm)
• CCDD (Fokus auf Rollwiderstand und Lärm)
Road surface Rolling resistance Noise Skid resistance Lifespan Label
AC 11 surf C E D C CEDCSurface dressing G F E F GFEFPA 16 E D E D EDED2L-PA 8 D C E E DCEEOPA8-Plus D C D C DCDCNovachip 5 C C D D CCDD
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Beispiel für die Verwendung des Straßendeckelabels in Ausschreibungen
% = fiktiver Bonus
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Schlußfolgerungen und Empfehlungen
• Straßendecke Labelling wäre ein Schritt in Richtung Professionalisierung und Industrialisierung der Straßenbauindustrie
• Die beschriebenen Methoden und Bezeichnungen sind ein erster Schritt, der auf der vorhandenen praktischen Erfahrung und den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert - möglicherweise in 5 Jahren verbessern
• Enorme Fortschritte sind in Bezug auf verbesserte Griffigkeit, Lärmminderung, Rollwiderstand und Lebensdauer möglich
• Es ist möglich, es praktisch in Ausschreibungen für Straßen zu verwenden und es mit bestehenden (nationalen) Messmethoden zu untermauern
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Wie geht es weiter? (1)
• Informelles Dokument, UNECE → Arbeitsdokument → Informelles Dokument (Entschließung) → WP 29 (Working Party on Noise)
• Format und Methodik für alle UNECE-Länder verfügbar• Keine normative Gesetzgebung erwünscht, aber freiwillige
Verwendung und Anwendung von Straßendecke Labelling• Einbeziehung europäischer Arbeitsgruppen, d.H. CEN-TC227 /
WG5 und Rosanne EU-Projekt
• Langfristig: Optimierung der Fahrbahn-Reifen-Interaktion -Diskussion mit der Automobil- und Reifenindustrie
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Wie geht es weiter? (2)
• Antworten von EC (Europäische Kommission), ETRTO (Reifenindustrie), OICA (Automobilindustrie): Es gibt allgemeine Unterstützung für die Initiative
• Kommentare betreffen hauptsächlich die Messmethoden und nicht das Straßendeckemarkierungssystem
• Das Road Labelling System wird den aktuellsten Messmethoden (Lab + In-Situ) folgen, aber ist nicht direkt an der Bestimmung, Änderung und Verbesserung der Methoden beteiligt
• Erste Pilotprovinz Gelderland, die Niederlände im April 2018 (Demonstration)
• Messungen zu Rollwiderstand, Lärm, Griffigkeit direkt nach dem Bau sowie alle 2 Jahre in 15-18 Jahren
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Labelling von Straßen – was steckt dahinter?
Pilot Projekt A348
Asphaltmischung:
• 40 mm PA (PmA);• 20% Lufthohlräume;• 6,0% Sealoflex® 5-90 (PA) PmB; 6,9% Füller; 2,5% Sand,
84,4% Gestein 4/8; 0,2% Cellulose Fasern
• Willkommen in Arnhem (in der Nähe von Oberhausen), um die Deckschicht zu betrachten (Konstruktion April 2018)
• Willkommen in Scharwoude (40 km nördlich von Amsterdam), um sich die Testmaschinen im Labor anzuschauen
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Unterstützt von fortgeschrittenen Labortests:• Griffigkeit• Rollwiderstand• Kornausbruch
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Fragen?
Für weitere Informationen, informelles Dokument:
http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2017/wp29grb/GRB-66-05e.pdf