Längsebenheits-auswerteverfahren

„Bewertetes Längsprofil“

Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen

Straßenbau Heft S 73

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73

ISSN 0943-9323ISBN 978-3-86918-176-9

Straßenbau Heft S 73

Längsebenheits-auswerteverfahren

„Bewertetes Längsprofil“

Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen

von

Günther Maerschalk

Ingenieurbüro SEP MaerschalkMünchen

Andreas Ueckermann

Institut für Straßenwesen (isac)der RWTH Aachen

Slawomir HellerHeller Ingenieurgesellschaft mbH

Darmstadt

Weiterentwicklung derLängsebenheitsbewertung der

Zustandserfassung und -bewertung

Die Bundesanstalt für Straßenwesenveröffentlicht ihre Arbeits- und Forschungs-ergebnisse in der Schriftenreihe Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen. Die Reihebesteht aus folgenden Unterreihen:

A -AllgemeinesB -Brücken- und IngenieurbauF -FahrzeugtechnikM-Mensch und SicherheitS -StraßenbauV -Verkehrstechnik

Es wird darauf hingewiesen, dass die unterdem Namen der Verfasser veröffentlichtenBerichte nicht in jedem Fall die Ansicht desHerausgebers wiedergeben.

Nachdruck und photomechanische Wieder-gabe, auch auszugsweise, nur mit Genehmi-gung der Bundesanstalt für Straßenwesen,Stabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit.

Die Hefte der Schriftenreihe Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen könnendirekt beim Wirtschaftsverlag NW,Verlag für neue Wissenschaft GmbH,Bgm.-Smidt-Str. 74-76,D-27568 Bremerhaven,Telefon: (04 71) 9 45 44 - 0, bezogen werden.

Über die Forschungsergebnisse und ihreVeröffentlichungen wird in Kurzform imInformationsdienst Forschung kompakt berichtet.Dieser Dienst wird kostenlos abgegeben;Interessenten wenden sich bitte an dieBundesanstalt für Straßenwesen,Stabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit.

S 73

Impressum

Bericht zum Forschungsprojekt FE 29.202/2008:Weiterentwicklung der Längsebenheitsbewertung der Zustandserfassung und -bewertungdurch das Längsebenheitsauswerteverfahren „Bewertetes Längsprofil“

ProjektbetreuungMelanie IrzikEckhard Kempkens

HerausgeberBundesanstalt für StraßenwesenBrüderstraße 53, D-51427 Bergisch GladbachTelefon: (0 22 04) 43 - 0Telefax: (0 22 04) 43 - 674

RedaktionStabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit

Druck und VerlagWirtschaftsverlag NWVerlag für neue Wissenschaft GmbHPostfach 10 11 10, D-27511 BremerhavenTelefon: (04 71) 9 45 44 - 0Telefax: (04 71) 9 45 44 77Email: vertrieb@nw-verlag.deInternet: www.nw-verlag.de

ISSN 0943-9323ISBN 978-3-86918-176-9

Bergisch Gladbach, Dezember 2011

Kurzfassung – Abstract

Längsebenheitsauswerteverfahren „BewertetesLängsprofil”

Das Längsebenheitsauswerteverfahren „BewertetesLängsprofil (BLP)“ soll für die turnusmäßige Zustandser-fassung/-bewertung (ZEB) und für bauvertraglicheZwecke angewendet werden. Zur Absicherung dieser An-wendungsoptionen sollten Feinabstimmungen des BLPfür den Wellenlängenbereich und die Welligkeit sowie fürZiel-, Abnahme-, Warn- und Schwellenwerte erfolgen. Alszusätzliche Überprüfung waren neben Vergleichsanaly-sen mit dem „International Roughness Index“ (IRI) unddem österreichischen BLP-Verfahren auch Praxiserpro-bungen auf ausgewählten Straßen unter Einbeziehungder zuständigen Straßenbauverwaltungen der Ländervorgesehen. Darüber hinaus sollten die Ergebnisvor-schläge zum BLP für die Gesamtnetze der ZEB 2005/06der Bundesautobahnen und die ZEB 2007/08 der Bun-desstraßen angewendet werden. Im Ergebnis sollte ein imVergleich zum bisherigen Bewertungsverfahren deutlichverbesserter Ebenheitsindex für bauvertragliche Zweckeund für die ZEB zur Verfügung stehen.

Für die Feinabstimmung des BLP konnte auf vorliegendeDaten sowie auf Daten eines „Untersuchungskollektivs I“mit Streckenabschnitten im Neubauzustand bzw. inner-halb der Gewährleistungsfrist („ABG-Strecken“) undStreckenabschnitten mit mittelmäßigem/schlechtem Er-haltungszustand („ZEB-Strecken“) zurückgegriffen wer-den, an denen größtenteils Zweifachmessungen derLängsprofildaten durch die BASt erfolgten. Aus den mitdiesen Daten gestützten Parametervariationen des Wel-lenlängenbereichs und der Welligkeit verbleiben mitBLP_A („österreichische“ Variante, Wellenlängen 0,5 mbis 50 m und Welligkeit w = 2,6), BLP_24 (0,3 m bis 50 m,w = 2,4) und BLP_25 (0,3 m bis 50 m, w = 2,5) drei für dieweiteren Untersuchungen relevante BLP-Varianten. Fürdiese drei Varianten werden Bewertungsvorschläge fürAutobahnen mit Normierungsfunktion, Ziel-, Warn- undSchwellenwert für die ZEB sowie Grenzwerten für bau-vertragliche Zwecke abgeleitet. Die Überprüfungen fürGesamtnetze und für die ABG-/ZEB-Strecken zeigen,dass die theoretisch hergeleiteten Skalenpunkte in derrichtigen Größenordnung liegen. Abnahme- und Gewähr-leistungswert fügen sich gut in die Skalenwerte für dieZEB ein. Die Parameter der Autobahnen dienen als Aus-gangsbasis für die Ableitung von Bewertungsfunktionenfür Äste sowie freie Strecken und Ortsdurchfahrten vonBundesstraßen und für Verfahrensanleitungen bei unter-schiedlichen Abschnittslängen. Analysen zum Einflussvon Deckenbauweisen, Liegedauern und Fahrstreifenar-ten zeigen für die Strecken des Untersuchungskollektivs Ikeine signifikanten Abweichungen. Nach einer für konkre-te Einzelabschnitte vorgenommenen Prüfung der Wieder-holgenauigkeit und exemplarischen Darstellungen derBLP-Bewertung für konkrete Längsprofile mit definierter

Unebenheitscharakteristik wird eine Beziehung zwischenBLP dem IRI hergestellt. Für das verfügbare Kollektiv anAnalysestrecken (ca. 580 km) ergibt sich zwischen demIRI und der Komponente SBL des BLP ein Korrelations-koeffizient von 0,80.

Die Praxisüberprüfung des für die Umsetzung bevorzug-ten BLP_25 in der Örtlichkeit erfolgte für ein Teilkollektivder ABG-/ZEB-Stecken (= Untersuchungskollektiv II).Dabei wurden für voreingeteilte Teilabschnitte der jeweili-gen Untersuchungsstrecken bei einer Befahrung nachsubjektiver Einstufung entsprechend der Ebenheitscha-rakteristik Noten zwischen1 und 5 in Erfassungsformblät-tern angekreuzt. Befahrungsteilnehmer waren Amtschefs,für die Erhaltung zentral zuständige Mitarbeiter sowie Au-tobahn-/Straßenmeister. Bei der Auswertung der Erfas-sungsergebnisse für Einzelabschnitte liegen die Abwei-chungen zwischen subjektiven Noten und den BLP-Kom-ponenten i. Allg. innerhalb einer Notenstufe. Die aggre-gierten statistischen Auswertungen zeigen, dass dasdurchschnittliche Zustandsniveau mit den subjektivenNoten tendenziell so eingeschätzt wird, wie es die Kom-ponenten des BLP wiedergeben.

Bei den Anwendungen von ZWBLP (anstelle vonZWAUN) für die ZEB 2005/06 der Bundesautobahnenund die ZEB 2007/08 der Bundesstraßen werden insbe-sondere einzelne und periodisch auftretende Hindernisse,aber auch allgemeine Unebenheiten in ihrer Bandbreitemit BLP ausgewogener als bisher beschrieben, sodassder gewünschte Effekt eines empfindsamer ansprechen-den Längsebenheitsbewertungsverfahrens erreicht wird.Durch die strengere Bewertung der Ebenheit werden,auch bei den Teilwerten, die Längenanteile im sehr gutenZustandsbereich < 1,5 geringer, während sich die Anteileim schlechten Zustandsbereich ab 3,5 bei gleichzeitiggrößerer Spreizung der Anteile im guten bzw. mittlerenBereich (1,5 bis < 3,5) erhöhen. Bei den Ortsdurchfahrtender Bundesstraßen wären die abgeleiteten Alternativvor-schläge für Warn- und Schwellenwerte zu empfehlen.

Nach den Feinabstimmungen zum BLP ist ein gutesLängsebenheitsauswerteverfahren für eine umfassendeund ortsgenaue Bewertung der Unebenheitscharakteristikverfügbar. Das entwickelte Bewertungskonzept erscheintplausibel und für die ZEB der Bundesfernstraßen anwen-dungsreif. Die abgeleiteten Abnahme- und Gewährleis-tungswerte für bauvertragliche Zwecke müssen noch ab-gestimmt werden. Bei verschiedenen Analyseschrittenwurde deutlich, dass Stufen infolge konstruktiv bedingterEinzelhindernisse (z. B. bei Übergangskonstruktionen vonBrücken) derzeit nicht identifizierbar in die Ebenheitsbe-wertung eingehen: Diese aus Sicht der Ebenheitsbewer-tung korrekte Verfahrensweise kann bei der Erhaltungs-planung zu falschen Annahmen führen. Daher sollten kon-struktiv bedingte Einzelhindernisse im ZEB-Raster auto-matisiert netzweit lokalisiert und geglättet werden. Für dieErhaltungsplanung wäre zudem auch die Häufigkeitgrößerer Einzelhindernisse für ZEB-Auswerteabschnittevon Interesse.

3

Der Originalbericht enthält unter anderem Anhänge zurBerechnung des Bewerteten Längsprofils (TP Eben)(ANL. 1), zu den Ergebnissen der Doppelmessungen(ANL. 2) sowie den Ergebnisvergleich zwischen dem BLPund dem IRL (ANL. 3). Auf die Wiedergabe dieser Anhän-ge und weiterer Anlagen (1 bis 7b) wurde in der vorlie-genden Veröffentlichung verzichtet. Sie liegen bei derBundesanstalt für Straßenwesen vor und sind dort ein-sehbar. Verweise im Berichtstext wurden zur Informationdes Lesers beibehalten.

Analysis procedure for longitudinal road roughness„Weighted Longitudinal Profile“

The analysis procedure for the longitudinal roadroughness "Weighted Longitudinal Profile (WLP)” is to beused for pavement monitoring (ZEB) as well as forcontracting purposes. A validation of these applicationsrequired a fine-tuning of the WLP regarding thewavelength range and waviness as well as the threshold-values. In addition to comparative analysis with the"International Roughness Index (IRI)” and the AustrianWLP-implementation field tests were conducted onselected roads, involving highway state authorities.Moreover, the resulting proposals for the WLP should beapplied to the whole network of motorways (ZEB 2005/06)and federal highways (ZEB 2007/08). Compared to thecurrent evaluation method, as a result a significantlyimproved roughness index could be made available forcontracting and monitoring purposes.

The fine-tuning of WLP was based on existing data anddata of an "analysis collective I" composed of new roads orroads within the warranty period ("ABG-routes") and roadswith moderate/poor condition (ZEB-routes") where mostlyduplicate measurements of the longitudinal profile datawere made by the Federal Highway Research Institute(BASt). Based on these data parameter variations of thewavelength range and waviness were carried out. As aresult three BLP variants were selected for furtherinvestigations: WLP_A ("Austrian" version, wavelengths0.5 m to 50 m and waviness w = 2.6), WLP_24 (0.3 m to50 m, w = 2.4) and WLP_25 (0.3 m to 50 m, w = 2.5). Forthese three variants assessment proposals for motorwayswere derived with evaluation functions, target values,warning values, and threshold values for the ZEB andlimits for construction contracts purposes. Application onthe complete network and the ABG-/ZEB-routes showedthat the theoretically derived values are in the correctdimensions. Acceptance and warranty value fit well withinthe scale scores for the ZEB. The parameter adjustmentfor the motorways serve as a basis for the derivation ofevaluation functions for out of town branches and townlinks of federal highways and for instructions onprocedures for different section lengths. Tests of theeffects of layer construction, road ages and lane typeshowed no significant deviations for the sections ofanalysis collective I. After tests of repeatability and

exemplary presentations of the BLP evaluation had beenmade for specific individual sections with definedroughness characteristics the relationship between theBLP and IRI analyzed. For the available group of sections(580 km) a correlation coefficient of 0.80 was foundbetween the IRI and the SBL-component of the WLP.

Field tests of WLP_25, the preferred version forimplementation, were carried out on se-lected ABG-/ZEB-routes (collective II). Panel ratings between 1 and 5according to the sensed roughness were asked.Participants were department heads, employeesresponsible for maintenance and foremen of local roadmaintenance bases. The variations between subjectiveratings and WLP-ratings were generally within the level ofone grade. Statistical analysis shows that the averageroad condition perceived approximately reflects the ratingof the WLP.

The analyses for the ZEB 2005/06 of motorways and theZEB 2007/08 of federal highways showed that especiallysingle and periodical obstacles, but also generalroughness are better described by the new index thanpreviously, so that the desired effect of a more sensitiveprocedure for longitudinal road roughness evaluation isachieved. Due to the better balance the road length sharesin the very good condition range < 1.5 decrease, while theshares in the bad range starting with 3.5 increase. Inaddition the good and medium range (1.5 to 3.5) widens.For town links of federal highways the derived alternativeproposals for thresholds could be recommended.

With the fine-tuning of the WLP a good procedure for acomprehensive and locally accu-rate evaluation of theroad roughness characteristics is now available. Thedeveloped evaluation concept is plausible and fits for theZEB of motorways and federal highways. The derivedacceptance and warranty values for contracting purposeshave yet to be matched.

Design-related obstacles (e.g. in case of expansion jointsof bridges) are currently not ex-cluded by the roughnessevaluation procedure. This is correct from the perspectiveof roughness evaluation but may result in incorrectassumptions for maintenance planning. Hence design-related obstacles should be automatically located andsmoothed out in future ZEB applications. For roadmaintenance planning additionally the number of largerobstacles within ZEB-sections would be of interest.

Among other things, the original report containsappendices for calculating the evaluated longitudinalprofile (TP even) (APP. 1), the results of the doublemeasurements (APP. 2) and the comparison of resultsobtained by the BLP and the IRL (APP. 3). These and otherappendices (1 to 7b) have not been included in thispublication. They are available for insight at the FederalHighway Research Institute. The references in the body ofthe report have been retained for the information of thereader.

4

Inhalt

1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1 Aufgabenstellung und Zielsetzung . . . . 7

1.2 Methodische Vorgehensweise . . . . . . . 7

2 Auswahl der Strecken für das Untersuchungskollektiv I . . . . . . . . . . 11

2.1 Abnahme- und Gewährleistungs-strecken („ABG-Strecken“) . . . . . . . . . . 12

2.1.1 ABG-Streckenabschnitte des Untersuchungskollektivs I für Bundesautobahnen . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1.2 ABG-Streckenabschnitte des Untersuchungskollektivs I für Bundesstraßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Streckenabschnitte mit mittelmä-ßigem und schlechtem Erhaltungs-zustand („ZEB-Strecken“) . . . . . . . . . . . 15

2.2.1 ZEB-Streckenabschnitte des Untersuchungskollektivs I für Bundesautobahnen . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.2.2 ZEB-Streckenabschnitte des Untersuchungskollektivs I für Bundesstraßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 DEGES-Strecken . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3 Grundlagen der Ebenheits-bewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.1 Spektrale Leistungsdichte des Höhenlängsprofils . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.2 Bewertetes Längsprofil (BLP) . . . . . . . . 22

3.3 Zusammenhang zwischen Bewertetem Längsprofil und Spektraler Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.4 Welligkeiten im deutschen Fernstraßennetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4 Untersuchungen mit unterschied-lichen Varianten des BLP . . . . . . . . . 25

4.1 Wellenlängenbereich . . . . . . . . . . . . . . 26

4.2 Charakteristische Steigung („Welligkeit“) des Bewerteten Längsprofils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.3 Vergrößerungsfunktion des Bewerteten Längsprofils . . . . . . . . . . . . 27

4.4 Einfluss der charakteristischen Steigung auf das Bewertete Längsprofil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.5 Überprüfung der mathematischen Grundlagen für das BLP . . . . . . . . . . . . 28

4.6 Untersuchungen an ausgewählten Straßenkollektiven . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.7 Korrelationen zwischen BLP-Varianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.8 Schlussfolgerungen aus den Parametervariationen . . . . . . . . . . . . . . 35

5 Grenzwertvorschläge für das Bewertete Längsprofil . . . . . . . . . . . . 35

5.1 Darstellung der Normierungs-funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.2 Herleitung von Ziel- und Schwellenwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.3 Herleitung weiterer Grenzwerte für ZEB und bauvertragliche Zwecke . . . . 37

5.4 Überprüfung der Grenzwert-vorschläge (netzweit) . . . . . . . . . . . . . . 37

5.5 Überprüfung der Grenzwert-vorschläge an Teilkollektiven . . . . . . . . 39

5.6 Schlussfolgerungen . . . . . . . . . . . . . . . 40

6 Untersuchungen an verschie-denen Straßenkollektiven . . . . . . . . . 40

6.1 Unterscheidung nach Asphalt- und Betonbauweise . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.2 Unterscheidung nach Ober-bauweisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6.3 Unterscheidung nach Liege-dauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.4 Unterscheidung nach Fahrstreifen . . . . 47

6.5 Schlussfolgerungen aus der Analyse unterschiedlicher Straßenkollektive . . . 53

5

7 Anwendung der BLP-Varianten für die ZEB 2005/06 und die ZEB 2007/08 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

7.1 Ergebnisvergleich für die ZEB 2005/2006 der Bundesautobahnen . . 54

7.2 Ergebnisvergleich für die ZEB 2007/2008 der Bundesstraßen . . . . . . 65

7.3 Schlussfolgerungen aus der Anwendung für ZEB-Kampagnen . . . . 74

8 Fazit der bisherigen Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9 Grenzwertvorschläge für andere Straßenklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

9.1 Äste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

9.2 Bundesstraßen – freie Strecke und Ortsdurchfahrt . . . . . . . . . . . . . . . 76

9.3 Verschiedene Abschnittslängen . . . . . 77

10 Wiederholmessungen . . . . . . . . . . . 77

11 Darstellung am Einzelprofil . . . . . . . 79

12 Zusammenhang zwischen SBL und IRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

13 Überprüfung des BLP-Vorschlags in der Örtlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 86

13.1 Auswahl der Strecken für das Untersuchungskollektiv II . . . . . . . . . . 86

13.2 Konzept für die Überprüfung in der Örtlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

13.3 Durchführung der Überprüfung in der Örtlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

13.4 Ergebnisse der Überprüfung in der Örtlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

13.4.1 Ergebnisse für die Bundes-autobahnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

13.4.2 Ergebnisse für die Bundes-straßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

14 Zusammenfassung und Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

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1 Einführung

Das Längsebenheitsauswerteverfahren „Bewerte-tes Längsprofil“ wurde in den letzten Jahren ent-wickelt, grundsätzlich untersucht und ausführlichdokumentiert (UECKERMANN 2007). Das Verfah-ren ist zur Bewertung des Straßenlängsprofils imRahmen der turnusmäßigen Zustandserfassungund -bewertung (ZEB) wie auch zur Anwendung fürbauvertragliche Zwecke vorgesehen. Das Bewerte-te Längsprofil (BLP) ist daher Bestandteil des Ent-wurfs der TP Eben (FGSV 2009). Zwischenzeitlichist auch in Österreich die Entscheidung gefallen,das Verfahren sowohl für die turnusmäßige Zu-standserfassung und -bewertung als auch für bau-vertragliche Zwecke zunächst in einer Erprobungs-phase einzusetzen. Auch in der Schweiz wird es of-fenbar derzeit als eines von mehreren möglichenBewertungsverfahren in den Normungsprozessaufgenommen. Auf europäischer Ebene laufenebenfalls Aktivitäten, das Verfahren in eine euro-päische Norm zu überführen.

1.1 Aufgabenstellung und Zielsetzung

Das Bewertete Längsprofil (BLP) sollte erstmaligbei der ZEB 2009 der Bundesautobahnen probe-halber in die Auswertungen aufgenommen werden.Dazu wurden im Rahmen eines Forschungspro-jekts (SOCINA 2007) Vorschläge für Ziel-, Warn-und Schwellenwerte zum BLP vorgelegt. Diese Vor-schläge erwiesen sich bei einer Überprüfung mitden Zustandsdaten der ZEB 2005/2006 der Bun-desautobahnen in einem Forschungsprojekt (OER-TELT, HELLER MAERSCHALK 2009) als nochnicht schlüssig. Mit dem vorliegenden Forschungs-vorhaben sollen daher letzte Feinabstimmungenam Bewerteten Längsprofil vorgenommen werden,sodass die Zustandsgröße BLP für künftige Zu-standserfassungen erfolgreich zur Anwendungkommen kann. Zu dieser Feinabstimmung gehörtinsbesondere auch die letztendliche Festlegungdes Wellenlängenbereiches und der Welligkeit desBezugsspektrums für das BLP. Sind diese beidenParameter definiert, können unter Berücksichtigungder bisherigen Erfahrungen und Kenntnisse, die fürdas BLP vorliegen, Grenzwerte für die systemati-sche Straßenerhaltung wie auch für bauvertrag-liche Zwecke analysiert und festgelegt werden.Dabei ist eine einheitliche Vorgehensweise bei derBerechnung des BLP anzustreben. So hat z. B.Österreich derzeit bei der Wahl der „Parameter“Wellenlängenbereich, Welligkeit und bei den

Grenzwerten andere Vorstellungen als die deut-sche Seite. Das vorliegende Projekt soll daher auchWege für eine Harmonisierung der unterschiedli-chen Vorstellungen aufzeigen.

Um die Akzeptanz bei den Anwendern zu erhöhenund das BLP-Verfahren für die ZEB und für bauver-tragliche Zwecke zu ertüchtigen, ist eine Praxiser-probung erforderlich. Für diese Erprobung eignensich repräsentative Streckenkollektive, bestehendaus Straßen im Neubauzustand und nach Ablaufder Gewährleistungsfrist sowie aus Straßen inmäßig gutem und schlechtem Erhaltungszustand.Zur Anbindung an die Erhaltungspraxis ist es da-rüber hinaus hilfreich, die Ergebnisse mit Maßnah-meverantwortlichen von Länderverwaltungen vorOrt zu diskutieren.

Um die Akzeptanz auch auf internationaler Ebenevoranzutreiben, sind der Zusammenhang und Ver-gleich zum „International Roughness Index“ (IRI)herzustellen.

Die vorgesehenen Analysen sollen insgesamt ge-währleisten, dass bei Anwendung des BLP-Verfah-rens ein Ebenheitsindex zur Verfügung steht, dergegenüber den bisherigen Bewertungsverfahrennicht nur in der Theorie, sondern auch in prakti-scher Hinsicht eine deutliche Verbesserung dar-stellt. Dies betrifft sowohl den Wellenlängenbereich(im Vergleich zur 4-m-Latte) als auch die Vielfalt derdetektierbaren Unebenheitsformen (im Vergleichzum bisher verwendeten Unebenheitsmaß AUN).Ein umfassendes, gut funktionierendes Längseben-heitsbewertungsverfahren trägt wesentlich dazubei, dass rechtzeitig die entscheidenden Ober-flächenmängel erkannt, bewertet und auf wirt-schaftliche Weise beseitigt werden können. Es istdamit ein wichtiger Baustein zur Verbesserung derWirtschaftlichkeit im Rahmen einer systematischenStraßenerhaltung.

1.2 Methodische Vorgehensweise

Die Aufgabenstellung erfordert, zeitlich weitgehendparallel, zum einen wissenschaftlich-theoretischeAnalysen zur Feinabstimmung des BLP, zum ande-ren eher anwendungsbezogene Arbeiten für diePraxiserprobung.

Die wissenschaftlich-theoretischen Analysen um-fassen die im Folgenden kurz beschrieben Arbeits-schritte:

7

• Sichtung aller für das Projekt relevanten Unter-lagen und Veröffentlichungen

Eine wesentliche Grundlage für das Projekt istdie Analyse der bisher zum BLP vorliegendenUntersuchungsergebnisse. Sie geben wichtigeHinweise darauf, welche Auswirkungen die bis-her verwendeten Parametereinstellungen zu„Welligkeit“, „Wellenlängenbereich“ und „Grenz-werte“ auf das Bewertungsergebnis für ganzeStraßennetze (Länderebene, Bundesebene)haben und stellen daher einen unverzichtbarenAusgangspunkt für die weiteren Untersuchun-gen dar.

• Analyse des BLP-Austria und des IRI sowie Um-setzung in entsprechende Auswerteprogramme

Um zu einer Harmonisierung der Bewertungs-ansätze in Österreich und Deutschland zu kom-men und die Akzeptanz für das Verfahren auchinternational weiter zu fördern, ist ein Vergleichmit dem „International Roughness Index“ (IRI)und mit dem BLP, wie es derzeit in Österreichberechnet wird, unerlässlich. Dafür müssen dieBeschreibungen der beiden Berechnungsver-fahren und die betreffenden Grenzwertfestle-gungen beschafft und untersucht werden.Anschließend können die Verfahren program-miert und vergleichenden Analysen unterzogenwerden.

• Übernahme und Aufbereitung der Datengrundla-gen

Die Aufbereitung von Ebenheitsdaten erfordertimmer eine gewisse Anpassung an die eigeneSoftwareumgebung, zumal wenn Daten und In-dikatoren aus anderen europäischen Ländern indie Analysen eingeschlossen werden sollen. Zuden Arbeiten gehören, neben der möglichenUmwandlung von Rohdaten-Formaten, die Ent-fernung von Headern und zusätzlichen Spalten,die keine Ebenheitsdaten enthalten, die Konver-tierung der Höhenwerte vom Komma- ins Punkt-Format, die Korrektur von falschen Zeilenum-brüchen, die Interpolation von streuenden oderkleineren Messpunktabständen als 0,1 m, dieAnpassung von abnehmender und ansteigenderKilometrierung, die Berücksichtigung unter-schiedlicher Datenvorläufe bei der Abschnitts-einteilung, die unterschiedlichen Auswertelän-gen, die Berücksichtigung einer weiteren Mess-spur (links), die Konvertierung der Daten aufdieselben Einheiten (z. B. Höhe in mm auf m)

sowie die Sicherstellung gleicher Profilanfangs-und -endpunkte bei Profil- u. Indikatorverglei-chen.

• Schaffung einer Softwareumgebung für verglei-chende statistische Untersuchungen.

Zur Durchführung der vergleichenden und sta-tistischen Analysen müssen Programme ge-schrieben werden, die die Rohdaten einlesen,vorverarbeiten, den verschiedenen Berech-nungsverfahren zuführen, die unterschiedlichenParametervariationen steuern und die Ergebnis-se vergleichend in Form von Einzelprofilverglei-chen, Streckenbändern und statistischen Vertei-lungen grafisch darstellen.

• Grundsätzliche Untersuchungen zu einem glei-tenden BLP

Ein wichtiger Schritt für die Durchführung vonKampagnenvergleichen, für die Optimierung derPrognosefähigkeit des BLP sowie für die Kom-patibilität von kürzeren Abschnittslängen und dieAnwendung für bauvertragliche Zwecke ist dieÜberführung des BLP in ein gleitendes Verfah-ren, bei dem das 102,4 m lange Auswertefensterin 10-Zentimeter-Schritten gleitend über dasLängsprofil geschoben und das BLP nur für denjeweils in Fenstermitte befindlichen Ort festge-halten wird. Das auf diese Weise gerechneteProfil ist unabhängig von der örtlichen Festle-gung der Auswerteabschnitte und bildet dahereine ideale Basis für kürzere Abschnittsbildun-gen (z. B. OD, Äste). Es ist reproduzierbarer unddaher besser geeignet für die Analyse vonEbenheitsentwicklungen wie auch für das Bau-vertragswesen. In diesem Arbeitspaket erfolgengrundsätzliche Untersuchungen dazu. (DieseArbeiten wurden zunächst durchgeführt, sindaber auf Wunsch des begleitenden Betreuer-kreises dann nicht weiter verfolgt und daherauch in diesen Bericht nicht mehr aufgenommenworden).

• Charakterisierung kürzerer Abschnitte, Konsis-tenz der Bewertung

Es wird erwartet, dass die Vorteile der gleiten-den BLP-Berechnung ersichtlich werden unddaraus Vorschläge für die Anwendung des BLPauf kürzere Abschnittslängen (für OD, Äste) ab-geleitet werden können. Aus Zeit- und Kosten-gründen ist dazu nur eine ansatzweise Bearbei-tung möglich. (s. Schlussbemerkung des vor-hergehenden Kapitels).

8

• Grundsätzliche Untersuchungen zum Einflussvon Welligkeit und Wellenlängenbegrenzung aufdas BLP

In diesem zentralen Arbeitspunkt des Projektswerden die Einflüsse der wichtigsten Parameterauf das Auswerteergebnis in systematischerWeise untersucht. Dazu gehören die Variationsowohl der unteren und oberen Grenzwellenlän-gen des Erfassungsbereiches als auch die Va-riation der Welligkeiten des Bezugsspektrumsdes BLP. Diese grundlegenden Untersuchungensollen dazu beitragen, die Auswirkungen der Pa-rametervariation auf das Auswerteergebnis desBLP besser beurteilen zu können.

• Detailanalyse: Sensitivitätsuntersuchungen vor-liegender Forschungsergebnisse

Im Rahmen eines Forschungsprojekts (SOCINA2009) wurden bereits bestimmte Parameterva-rianten des BLP auf ein größeres Netz ange-wendet und daraus Vorschläge für Grenzwerteund Verknüpfungsregeln abgeleitet. Bei einerTestanwendung im Forschungsprojekt FE04.212 (OERTELT, HELLER, MAERSCHALK2009) stellten sich diese Bewertungsansätze alszu restriktiv dar. Vor diesem Gesamtbild werdendie bereits gewählten Parametereinstellungennoch einmal einer Detailanalyse am Beispielkonkreter Unebenheitsformen bzw. Einzelprofileunterzogen. Die Sensitivität des derart parame-trisierten Verfahrens wird überprüft und dieFrage untersucht, ob die Parametereinstellun-gen verändert werden müssen bzw. könnenoder ob eher die Grenzwertvorschläge (Normie-rungsfunktionen) oder gar Gewichtungen vonVerknüpfungsregeln betroffen werden.

• Detailanalyse: Sensitivitätsuntersuchungen desBLP-Austria und des IRI

Im Zusammenhang mit den o. g. Detailanalysenwerden auch die Berechnungsverfahren desBLP-Austria und des IRI auf ihre Sensitivität, d. h. auf ihre Eignung zur qualitativen und quan-titativen Bewertung der verschiedenen Uneben-heitsformen und Unebenheitsgrade, untersucht.Aus dem Ergebnisvergleich ergeben sich Hin-weise und Vorschläge für eine Parameterein-stellung des BLP, die sowohl den Anforderungender Sensitivität als auch den Anforderungen ausder Gesamtsystematik der Zustandsbewertunggenügen.

• Detailanalyse: Erarbeitung einer BLP-Konfigura-tion als mögliche deutsch-österreichische Har-monisierungsgrundlage

Die in den o. g. Detailanalysen gesammelten Er-kenntnisse münden in einer oder mehreren Pa-rameterkonfigurationen, die den Ebenheitszu-stand insgesamt am umfassendsten und harmo-nischsten repräsentieren können. Diese Konfi-gurationen sollen nunmehr einer abschließen-den Detailanalyse unterzogen werden, um diebeste Einstellung für das BLP herauszufinden.Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei demVergleich mit dem BLP-Austria gewidmet. Dievergleichenden Untersuchungen sollen alsGrundlage für einen Harmonisierungsvorschlagdienen, der darauf abzielt, dass in Deutschlandund Österreich das BLP in gleicher Weise be-rechnet wird und damit die Auswerteergebnissedirekt vergleichbar werden. Eine gemeinsameBLP-Version stellt auch die beste Grundlagedafür dar, die Akzeptanz für das Verfahren inter-national voranzubringen.

• Überprüfung der erarbeiteten Konfiguration an-hand weiterer bzw. erweiterter Datenkollektive

Die besten Parameterkonstellationen solltennetzweit (Länder, Bund) abgesichert werden,um ihre Brauchbarkeit für die ZEB abschließendüberprüfen zu können. In einer ersten, erweiter-ten Anwendung werden die Varianten jedochzunächst an dem Gesamtdatensatz, der in derAusschreibung als „Untersuchungskollektiv I“bezeichnet ist und Straßen von „Neubauqualität“über „Zustand nach Gewährleistungsfrist“ bis zueinem mäßig guten und schlechten Erhaltungs-zustand enthält, untersucht. Für eine erste Pra-xiserprobung des BLP im Rahmen bauvertragli-cher Prüfungen ist dieser Schritt unumgänglich.Statistische Analysen liefern erste Hinweise da-rauf, inwiefern das Kollektiv in seiner Zusam-mensetzung richtig bewertet wird. An Einzelpro-filen und in der späteren Diskussion mit Maß-nahmeverantwortlichen wird die Brauchbarkeitdes Verfahrens überprüft.

• Erarbeitung von Grenzwertvorschlägen für ZEBund bauvertragliche Zwecke

Die in den bisherigen Arbeitsschritten durchge-führten Untersuchungen stellen die Grundlagefür die Empfehlung von Grenzwerten für dieZEB (Ziel-, Warn- und Schwellenwert) wie auchfür bauvertragliche Zwecke (Abnahme- und Ge-

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währleistungswert) bei Bundesstraßen undBundesautobahnen dar. In diesem Arbeitspaketwerden die abschließenden Analysen dazudurchgeführt. Verschiedene Grenzwertkonstel-lationen werden anhand ihrer statistischen Aus-wirkungen, aber auch anhand von Detailanaly-sen an den Längsprofilen überprüft. Dabei wirdauch noch mal der Parameter „Welligkeit“ vari-iert, um den Einfluss auf das Auswerteergebniszu untersuchen. Als Ergebnis steht ein Verfah-ren mit Grenzwertvorschlägen für ZEB- und Ab-nahmezwecke fest. In der Diskussion mit Maß-nahmeverantwortlichen in den Ländern wird dieBrauchbarkeit des Verfahrens und der Grenz-wertvorschläge überprüft (s. u.).

• Behandlung anderer Funktionsklassen (FK IIund III) und kürzerer Auswertelängen

Zu Grenzwertvorschlägen für andere Funktions-klassen als Bundesfernstraßen sowie für Orts-durchfahrten und Äste können wichtige Hinwei-se und sinnvolle Vorschläge aus den obigen Un-tersuchungen abgeleitet werden. Eine ausführli-chere Untersuchung ist aufgrund der Daten-grundlage wie auch aus Zeit- und Kostengrün-den jedoch nicht möglich.

Die im Folgenden kurz beschriebenen anwen-dungsbezogenen Arbeitspunkte müssen z. T. rekur-siv behandelt werden; daher entspricht ihre Kurz-beschreibung nur teilweise der zeitlichen Ab-folge:

• Vorschlag, Abstimmung mit dem Auftraggeber(AG) und Auswahl der Bundesländer für die Un-tersuchungsstrecken

Für einen Feinabgleich der Größe verschie-dener Auswerteparameter des Längseben-heitsauswerteverfahrens „Bewertetes Längs-profil (BLP)“ ist für Bundesautobahnen (BAB)und Bundesstraßen (BStr.) zum Praxistest der Auswirkungen einer prototypischen Ein-führung bei der ZEB eine Auswahl von Unter-suchungsstrecken erforderlich. In einem erstenSchritt wird dazu in verschiedenen Bundes-ländern abgeklärt, inwieweit die für die Unter-suchungsstrecken geforderten Randbedingun-gen (s. u.) erfüllt werden können. Zu beachtenist dabei auch, inwieweit die Ansprechpartnerund Maßnahmeverantwortlichen der jeweiligenLänder mit der systematischen Straßen-erhaltung und speziell der ZEB vertraut sind.

• Auswahl von Untersuchungsstrecken (ZEB,Neubau, Gewährleistung) und Abstimmung mitdem AG

Für die ausgewählten Bundesländer werden inZusammenarbeit mit den jeweiligen Ansprech-partnern bzw. Maßnahmeverantwortlichen unddem AG Untersuchungsstrecken ermittelt.Berücksichtigt werden jeweils ca. 8 Strecken in3 Bundesländern für Bundesautobahnen undBundesstraßen

- mit mittelmäßigem und schlechtem Erhal-tungszustand („ZEB-Strecken“),

- unmittelbar nach dem Neubau („Abnahme“)und

- zum Zeitpunkt der Frist für Mängelansprüche(„Gewährleistung“).

• Festlegung der Strecken für ein repräsentativesUntersuchungskollektiv I in Abstimmung mitdem AG

Aus den o. g. Untersuchungsstrecken werdenrepräsentative Abschnitte als Untersuchungs-kollektiv I ausgewählt. Dazu müssen alle vor-handenen Informationen der Untersuchungs-strecken zum Querschnitt, zur Bauweise, zumVerkehr und zum Zustand aufbereitet, ausge-wertet und visualisiert werden.

Auf den Abschnitten des Untersuchungskollek-tivs I werden, von der BASt, Messungen durch-geführt. Die Messdaten werden dem For-schungsnehmer zur Verfügung gestellt (Längs-profildaten gemäß ZTV-ZEB im XML-Rohdaten-format incl. Frontvideoaufnahmen). Für fach-technische Diskussionen (s. u.) werden standar-disierte Datenvisualisierungen der Messergeb-nisse und anderer Daten (z. B. Querprofildatengemäß ZTV-ZEB) erstellt,

• Festlegung des reduzierten Untersuchungskol-lektivs II für Detailanalysen in Abstimmung mitdem AG

Für den exemplarischen Nachweis

- der Sensitivität des Längsebenheitsauswer-teverfahrens „Bewertetes Längsprofil (BLP)“,insbesondere hinsichtlich der verschiedenenUnebenheitsformen (regellos, Einzelhinder-nis und periodische Unebenheit) sowie

- einer für zukünftige Vertragsabwicklungenausreichend genauen quantitativen Charak-

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terisierung von Unebenheiten hinsichtlichdes generellen Unebenheitsniveaus sowiefür einzelne Unebenheitsereignisse verschie-dener Unebenheitsformen

muss eine Unterauswahl aus den Abschnittendes Untersuchungskollektivs I getroffen werden.Diese Unterauswahl wird als Untersuchungskol-lektiv II bezeichnet. In engem Kontakt mit denAnsprechpartnern der Länder und auf derGrundlage der verfügbaren Datenauswertun-gen/-visualisierungen sind dazu aus dem Unter-suchungskollektiv I Abschnitte auszuwählen mit

- einzelnen bautechnisch- oder trassierungs-bedingten Ebenheitsmängeln (z. B. Stufen,Mulden, Waschbretter, periodische Uneben-heiten),

- (fertigungs-)typischem Ebenheitscharakterohne besondere Merkmale.

• Entwicklung eines Konzepts für die Befahrungund Sichtung ausgewählter Untersuchungs-strecken aus Untersuchungskollektiv II

Es kann erfahrungsgemäß nicht davon ausge-gangen werden, dass die benötigten Informa-tionen für alle Abschnitte des Untersuchungskol-lektivs II eindeutig und vollständig sind. Aus die-sem Grund sind für ein Teilkollektiv Befahrungenund Sichtungen vorzusehen, die teilweise mitdem AG durchgeführt werden. Diese Befahrun-gen sind sinnvoll, wenn erste Analyseergebnis-se zum BLP vorliegen.

Die Abschnitte für die Befahrungen werden ent-sprechend dem Informationsstand ausgewähltund in Routenpläne eingebunden. Für die Er-stellung von einheitlichen und nachvollziehba-ren Befahrungsprotokollen werden geeigneteFormblätter entwickelt.

• Befahrungen ausgewählter Strecken und Erstel-lung von Protokollen

Die ausgewählten Abschnitte werden entspre-chend den vorbereiteten Routenplänen befah-ren. Nach den Ergebnissen der Sichtung wer-den dabei Befahrungsprotokolle (Formblätter)ausgefüllt.

• Auswertung aller Daten aus Messungen, Befah-rungsprotokollen und anderen Erhebungen

Für inhaltliche Analysen und zur Vorbereitungder für die Diskussionen mit dem AG und den

Länderverantwortlichen vorgesehenen Visuali-sierungen werden alle Daten aus Messungen,Sichtungsprotokollen und anderen Quellen ein-heitlich aufbereitet und in einer projektbezoge-nen Datenbank vorgehalten. Dabei wird so weitwie möglich auf vorhandene Auswerteschemen(z. B. der ZEB) zurückgegriffen.

Zur Datenaufbereitung gehören auch die Sich-tung und Auswertung der Frontvideoaufzeichun-gen für die Abschnitte des Untersuchungskollek-tivs I.

• Diskussion der ausgewerteten/visualisiertenDaten mit AG und Länderverantwortlichen

Die organisatorischen und fachtechnischen Dis-kussionen mit den Beteiligten der Länder unddem AG sind als laufender Vorgang währendder Bearbeitungszeit des Projekts anzusehen.Wesentliche Grundlage für die Diskussionensind die erstellten Pläne und Ereignislisten.

Für eine abschließende Wertung der Leistungs-fähigkeit des BLP-Verfahrens wird eine Umfragebei allen beteiligten Maßnahmeverantwortlichender Länder durchgeführt. Dazu wird ein geeig-neter Fragebogen entwickelt. Die Ergebnisseder Umfrage werden für den Schlussbericht auf-bereitet und dargestellt.

• Anwendung des BLP-Vorschlags für ZEB-Kam-pagnen

Für eine erste zusätzliche Absicherung der Er-gebnisse zum BLP werden die netzweiten Aus-wirkungen bei der Anwendung für die ZEB2005/2006 der Bundesautobahnen und für dieZEB 2007/2008 der Bundesstraßen analysiert.Um den Einfluss des BLP zu isolieren, wirddabei ohne Änderungen am Bewertungsverfah-ren lediglich der Zustandswert der AllgemeinenUnebenheiten (ZWAUN) durch den Zustands-wert des Bewerteten Längsprofils (ZWBLP) er-setzt.

2 Auswahl der Strecken für dasUntersuchungskollektiv I

Für das Untersuchungskollektiv I waren Strecken-abschnitte von Bundesautobahnen und Bundes-straßen vorzusehen, auf denen von der BASt Mes-sungen durchgeführt werden sollten. Um dieseMessungen in vertretbarem Rahmen zu halten,sollten in 3 Bundesländern für Bundesautobahnen

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und Bundesstraßen jeweils ca. 8 Streckenabschnit-te unmittelbar nach dem Neubau („Abnahme“) undinnerhalb der Frist für Mängelansprüche („Gewähr-leistung“) und jeweils ca. 8 Streckenabschnitte mitmittelmäßigem und schlechtem Erhaltungszustand(„ZEB-Strecken“) ausgewählt werden.

2.1 Abnahme- und Gewährleistungs-strecken („ABG-Strecken“)

Als „Abnahmestrecken“ gelten nachfolgend die Au-tobahn- und Bundesstraßenabschnitte, die im Jahr2008 neu gebaut bzw. erneuert wurden. Autobahn-und Bundesstraßenabschnitte, die in den Jahren2004 bis 2007 neu gebaut bzw. erneuert wurden,werden, da sie innerhalb der Frist für Mängelan-sprüche liegen, als „Gewährleistungsstrecken“ be-zeichnet. Das Gesamtkollektiv dieser Streckenab-schnitte wird im Folgenden unter der Abkürzung„ABG“ zusammengefasst.

2.1.1 ABG-Streckenabschnitte des Unter-suchungskollektivs I für Bundesauto-bahnen

Für die Auswahl der ABG-Streckenabschnitte desUntersuchungskollektivs I, d. h. der in den fünf Jah-ren von 2004 bis 2008 neu gebauten oder erneuer-ten Stecken, mussten zunächst bundesweit Ab-schnitte der Bundesautobahnen mit den genanntenKriterien ermittelt werden. Das Ergebnis dieser inAbstimmung mit den Bundesländern vorgenomme-nen Ermittlung zeigt Bild 2.1 schematisch in der re-gionalen Verteilung. Es handelt sich danach ummehr als 8 Strecken in mehr als 3 Ländern.

Die Auswahl des Untersuchungskollektivs I derABG-Streckenabschnitte aus der in Bild 2.1 veran-schaulichten Gesamtheit erfolgte nach folgendenHauptkriterien:

• Es sollten alle Neubau-/Erneuerungsjahre von2004 bis 2008 einbezogen werden.

• Es waren Autobahnen mit Asphalt- und Beton-decken zu berücksichtigen.

• Die ausgewählten ABG-Streckenabschnitte soll-ten auf Wunsch des Auftraggebers eine einiger-maßen optimierte Befahrung bei den vorgese-henen Messungen ermöglichen.

Unter Beachtung dieser Kriterien wurden zunächst8 ABG-Streckenabschnitte in den Bundesländern

Bayern, Berlin, Niedersachsen, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein und Thüringen aus-gewählt. Mit einer Beschränkung auf 3 Bundes-länder waren die genannten Kriterien nicht zu er-füllen.

Die ausgewählten 8 ABG-Streckenabschnitte derBundesautobahnen weisen eine Gesamtlänge von271,310 Strecken-km auf. Da alle Fahrstreifen derbeiden Richtungen zweifach gemessen werdensollten, ergibt sich bei einer Fahrstreifenlänge von1.110,156 eine Messlänge von insgesamt2.220,312 km.

Nach Abstimmung mit dem Auftraggeber solltediese Messlänge von 2.220,312 km reduziert wer-den. Dabei sollten auch die Leerfahrten zwischenden Messabschnitten so weit wie möglich minimiertwerden. Nach dieser Reduzierung verbleiben 6ABG-Streckenabschnitte der Bundesautobahnen inden 5 Bundesländern Bayern, Berlin, Sachsen,Sachsen-Anhalt und Thüringen mit einer Gesamt-länge von 206,481 Strecken-km. Die Fahrstreifen-länge der 6 Abschnitte liegt bei 854,988 km, dieMesslänge dementsprechend bei 1.709,976 km. InTabelle 2.1 sind die wesentlichen Kenngrößen der6 ausgewählten ABG-Streckenabschnitte der Bun-desautobahnen zusammengestellt.

Für die Messungen wurden präzise Netzkenn-größen (Netzknoten, Stationierungen usw., gemäßTP 0 der ZEB) übermittelt; diese Daten der ABG-Streckenabschnitte des Untersuchungskollektivs Ider Bundesautobahnen sind in Anlage 1 zusam-mengestellt.

2.1.2 ABG-Streckenabschnitte des Unter-suchungskollektivs I für Bundesstraßen

Bei den Bundesstraßen erwies es sich im Vergleichzu den Autobahnen etwas schwieriger, Neubauab-schnitte für den Zeitraum von 2004 bis 2008 zu fin-den, da Neubauten i. Allg. nur noch bei Ortsumge-hungen ausgeführt werden. Es mussten daherauch erneuerte Strecken, bei denen (mindestens)die Deck- und Binderschicht ersetzt wurde, als Aus-wahlgrundlage herangezogen werden. Um den Auf-wand für die vorgesehenen Messungen gering zuhalten, wurde die Suche möglicher ABG-Strecken-abschnitte auf den norddeutschen Raum mit den 3Bundesländern Nordrhein-Westfalen, Brandenburgund Mecklenburg-Vorpommern begrenzt. Bild 2.1zeigt die regionale Lage geeigneter Streckenab-schnitte der Bundestraßen.

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13

Bild 2.1: Regionale Lage der Gesamtheit der Abnahme-/Gewährleistungsstrecken („ABG-Strecken“) der Bundesautobahnen undBundesstraßen zur Auswahl des Untersuchungskollektivs I

Tabelle 2.2 zeigt die genaue örtliche Lage der aus-gewählten 8 ABG-Streckenabschnitte der Bundes-straßen. Anders als bei den Autobahnen gibt es beiden ausgewählten Strecken keine Anschlussstel-len, sodass die Abschnittsgrenzen mit Klartext nurungenau beschrieben werden können. Tabelle 2.2enthält daher zusätzlich die Netzknotennummernund die Stationierungen des Streckenbeginns undStreckenendes.

Die ausgewählten ABG-Streckenabschnitte derBundesstraßen weisen eine Gesamtlänge von44,774 km auf. Bei jeweils einem Fahrstreifen proRichtung ergibt sich eine Messlänge von 179,096km, wenn zweimal beide Richtungen gemessenwerden.

In Tabelle 2.3 sind einige Kenngrößen der ausge-wählten ABG-Streckenabschnitte der Bundes-

straßen für Untersuchungskollektiv I zusammen-gestellt. Der Ermittlung der Messlänge liegt eineZweifachmessung in beiden Richtungen zugrunde.Da bei den Bundesstraßen kaum Beton- und Pflasterdecken auftreten, weisen ABG-Strecken-abschnitte ausschließlich Asphaltdecken (Splitt-mastix) auf. Die Verkehrsfreigabejahre nach einemNeubau bzw. einer Erneuerung liegen zwischen2005 und 2008.

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Tab. 2.1: Ausgewählte Abnahme-/Gewährleistungsstrecken („ABG-Strecken“) der Bundesautobahnen für Untersuchungskollektiv I

Nr. BAB von Ast. bis Ast.Decken-

artLänge

[km]

FStr.

pro Ri.Messlänge

[km]

Verkehrs-freigabe

[Jahr]

1 A 6

Amberg-OstAK Oberpfälzer Wald

Asphalt

20,706

2

82,824 2008

AK Oberpfälzer Wald

Vohenstrauss-Ost 19,382 77,528 2005

Vohenstrauss-Ost Pleystein 5,230 20,9202004

∑ 1 Amberg-Ost Pleystein 45,318 181,272

2 A 73

Coburg Rödental

Asphalt

2,955

2

11,820 2005

Rödental Ebersdorf 8,119 32,476 2007

Ebersdorf AK Bamberg 39,254 157,0162008

∑ 2 Coburg AK Bamberg 50,328 201,312

3 A 73AD Suhl Schleusingen

Asphalt

15,600

2

62,400 2006

Schleusingen Eisfeld-Nord 12,400 49,6002008

∑ 3 AD Suhl Eisfeld-Nord 28,000 112,000

4

A 100 Buschkrugallee Grenzallee Asphalt 0,520 3 3,120 2004

A 113

AD Neukölln SpäthstraßeAsphalt/

Beton

1,201

3

7,206 2004

Späthstraße Adlershof 4,662 27,972 2005

Adlershof AD Waltersdorf 8,149 48,8942008

∑ 4 Buschkrugallee AD Waltersdorf 14,012 84,072

5 A 17Dresden-Gorbitz Dresden-Prohlis

Beton

12,510

2

50,040 2004

Dresden-Prohlis Pirna 9,500 38,0002005

∑ 5 Dresden-Gorbitz Pirna 22,010 88,040

6 A 38Heringen Wallhausen

Beton

22,600

2

90,400 2004

Eisleben AD Halle-Süd 23,693 94,7722008

∑ 6 Heringen AD Halle-Süd 46,293 185,172

2.2 Streckenabschnitte mit mittel-mäßigem und schlechtem Erhal-tungszustand („ZEB-Strecken“)

Die nachfolgend mit „ZEB-Strecken“ bezeichnetenStreckenabschnitte mit mittelmäßigem undschlechtem Erhaltungszustand sollten ursprünglichin die Messungen der BASt einbezogen werden. ImHinblick auf den Messaufwand sollten daher in Ab-stimmung mit dem Auftraggeber Abschnitte mit ent-sprechenden Kriterien in der Nähe oder möglichstauch in unmittelbarem Anschluss der ABG-

Steckenabschnitte ausgewählt werden. Nach derunter dieser Maxime vorgenommenen Auswahl vonAbschnitten mit mittelmäßigem und schlechtem Er-haltungszustand und der Festlegung des Untersu-chungskollektivs I wurden die Messungen für dieZEB-Streckenabschnitte aus Aufwandsgründen ab-gesagt. Für die im Umfeld der ABG-Steckenab-schnitte liegenden ZEB-Strecken sollten ersatzwei-se die Zustandsrohdaten der jüngsten ZEB berück-sichtigt werden, d. h. der ZEB 2005/2006 der Bun-desautobahnen und der ZEB 2007/2008 der Bun-desstraßen.

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Tab. 2.2: Netzkenngrößen der ausgewählten ABG-Streckenabschnitte der Bundesstraßen

Ab.Nr. B Nr. von bisStreckenbeginn Streckenende

von NK bis NK Stat. von NK bis NK Stat.

1 1 Horn Reelkirchen 4119038 4120066 0 4020051 4020005 1.028

2 64Müssingen Warendorf 4013011 4013026 0 4013011 4013026 5.263

Warendorf Abzw. B 475 4013026 4013008 0 4013008 4014016 1.991

3 105 KarninKummerowHeide

1642009 1643006 91 1642009 1643006 4.566

4 198 Bredenfelde Hinrichshagen 2546003 2547212 200 2546003 2547212 5.900

5 104AmtsgrenzeGüstrow

Weitin 2444300 2444358 0 2444200 2445260 2.583

6 168 Friedland Beeskow3851007 3851016 664 3851007 3851016 1.511

3851007 3851016 3.506 3851016 3851004 3.392

7 122 RheinsbergZechlinerHütte

2843005 2843002 944 2843005 2843002 5.768

8 96 Finsterwalde Sonnewalde4348006 4347001 1.149 4348006 4347001 4.409

4348006 4347001 5.360 4348006 4347001 6.938

Tab. 2.3: Ausgewählte ABG-Streckenabschnitte der Bundesstraßen für Untersuchungskollektiv I

Ab.Nr. B Nr. von bis Länge

[km]

Messlänge

[km]

FStr.

pro Ri.Decken-

art

Verkehrs-freigabe

[Jahr]

1 1 Horn Reelkirchen 7,211 28,844 1 Asphalt 2007

2 64Müssingen Warendorf 5,263 21,052 1

Asphalt2005

Warendorf Abzw. B 475 3,341 13,364 1 2006

3 105 KarninKummerowHeide

4,475 17,9 1 Asphalt 2005

4 198 Bredenfelde Hinrichshagen 5,700 22,8 1 Asphalt 2008

5 104Amtsgrenze Güstrow

Weitin 4,722 18,888 1 Asphalt 2008

6 168 Friedland Beeskow0,847 3,388 1

Asphalt 20083,553 14,212 1

7 122 Rheinsberg Zechliner Hütte 4,824 19,296 1 Asphalt 2007

8 96 Finsterwalde Sonnewalde3,260 13,04 1

Asphalt 20051,578 6,312 1

2.2.1 ZEB-Streckenabschnitte des Unter-suchungskollektivs I für Bundesauto-bahnen

Bild 2.2 veranschaulicht schematisch die regionaleLage der ZEB-Streckenabschnitte und der ABG-Abschnitte der Bundesautobahnen. Es wird ersicht-lich, dass 2 ZEB-Abschnitte beibehalten sind, ob-wohl die in der Nähe liegenden ABG-Abschnitte ausAufwandsgründen nicht in die Messungen einbezo-gen wurden.

Tabelle 2.4 enthält eine Zusammenstellung derwichtigsten Netzkenngrößen und Bestandsdatender ZEB-Streckenabschnitte für Bundesautobah-nen; die genauen Netzknotenbezeichnungen fin-den sich in Anlage 1. Die Gesamtlänge der ausge-wählten ZEB-Streckenabschnitte für Bundesauto-bahnen liegt bei 151,637 km. Da die ZEB bei denBundesautobahnen fahrstreifenweise erfolgt unddementsprechend für alle Fahrstreifen Zustands-daten vorliegen, ist jedoch die Gesamtfahrstreifen-länge mit 683,920 km die wichtigere Bezugs-größe.

Bei der Auswahl der aus Tabelle 2.4 ersichtlichenZEB-Streckenabschnitte der Bundesautobahnenfür das Untersuchungskollektiv I wurde wie folgtverfahren:

• Aus der Ergebnisdatei der ZEB 2005/2006 wurden für die Zustandswerte der Allgemei-nen Unebenheiten (ZWAUN), des Längseben-heitswirkindex (ZWLWI) und der Spurinnen-tiefe (ZWSPT) die Mittelwerte und Standard-abweichungen berechnet, und zwar getrennt für die Hauptfahrstreifen (1. Fahrstreifen), die

Überholfahrstreifen (2. Fahrstreifen) und für die restlichen Fahrstreifen (3. und 4. Fahr-streifen). Außerdem wurden die prozentualenSummenhäufigkeiten für die Notenstufen 1,5,2,5, 3,5 und 4,5 bestimmt (s. Beispiel in Bild2.3).

• Die genannten mathematisch-statistischenKenngrößen, d. h. die Mittelwerte, Standard-abweichungen und relativen Summenhäufigkei-ten, wurden anschließend, getrennt nach Fahrt-richtungen, für die einzelnen Fahrstreifen der andie ABG-Strecken an beiden Enden anschlie-ßenden Streckenabschnitte ermittelt. Dabei wur-den, je nach Lage der Anschlussstellen, Stre-ckenabschnitte zwischen (knapp) 15 km und ca.50 km betrachtet.

Aus einem Vergleich der mathematisch-statisti-schen Kenngrößen der gesamten ZEB 2005/2006mit den entsprechenden Kenngrößen an die ABG-Strecken anschließender Abschnitte wurden die in Tabelle 2.4 aufgeführten Streckenabschnitte derBundesautobahnen mit mittelmäßigem undschlechtem Erhaltungszustand („ZEB-Strecken“)des Untersuchungskollektivs I nach folgenden Kri-terien ausgewählt:

• Um mittelmäßige und schlechte Zustände vor-zufinden, sollten die Mittelwerte der Einzelab-schnitte für mindestens einen der betrachtetenZustandswerte (ZWAUN, ZWLWI, ZWSPT, s. o.)größer (= schlechter) als der zugehörige Mittel-wert im Gesamtnetz sein.

• Zur Gewährleistung einer erwünschten Streu-ung des Zustands sollten auch die Standardab-

16

Tab. 2.4: Streckenabschnitte der Bundesautobahnen mit mittelmäßigem und schlechtem Erhaltungszustand („ZEB-Strecken“) desUntersuchungskollektivs I

Abs.

Nr.BAB

von

Ast

bis

Ast

Länge

[km]

FS

pro Ri.

Fahrstreifen-länge

[km]Deckenart

1 6 Altdorf Amberg-Ost 49,742 2 198,968 Asphalt

2 73 AK Bamberg* Hirschaid 14,741 2 58,964 Asphalt

3 71 Gräfenroda AD Suhl 20,527 2 82,108 Asphalt

4 100 AD Funkturm AD Neukölln 12,684 3 76,104 Asphalt

5 2 AK BS-NordAK WOB-Königs-lutter

14,337 3 86,022 Asphalt

6 4 AD Dresden-West AD Dresden-Nord 11,665 3 69,990 Beton

7 38 AD Halle-Süd Merseburg-Süd 13,508 2 54,032 Beton

8 21 Wahlstedt Leezen 14,433 2 57,732 Asphalt

17

Bild 2.2: Regionale Lage der ausgewählten Abnahme-/Gewährleistungsstrecken („ABG-Strecken“) und der ZEB-Strecken des Un-tersuchungskollektivs I der Bundesautobahnen und Bundesstraßen

18

Bild 2.3: Exemplarische Darstellung der fahrstreifenbezogenen Mittelwerte, Standardabweichungen und Summenhäufigkeiten derZEB 2005/2006 (MW, ST, schwarz) und der an die ABG-Strecken anschließenden Abschnitte (MWR, STR, MWL, STL,blau)

weichungen für mindestens einen der betrachte-ten Zustandswerte über dem zugehörigen Mit-telwert des Gesamtnetzes liegen.

• Die Häufigkeiten der sehr guten Zustandswerte(bis 1,5) sollten für mindestens einen der be-trachteten Zustandswerte unter den entspre-chenden Häufigkeiten im Gesamtnetz liegen.

Mit Hilfe der Größe der Mittelwerte und anhand des Verlaufs der Summenhäufigkeiten kann ab-geschätzt werden, ob der Zustand der betrachtetenStreckenabschnitte mittelmäßig oder schlecht ist.Der in der Beispieldarstellung in Bild 2.3 berück-sichtige Abschnitt ist bezüglich der ZustandswerteZWAUN und ZWLWI für den Hauptfahrstreifen imschlechten bis sehr schlechten Zustandsbereich,da die mittleren Zustandswerte deutlich größer sindals die Netzmittelwerte und nur ca. 10 % der Zu-standswerte unter 1,5 liegen (gegenüber ca. 65 %im Netzmittel bei ZWAUN und ca. 45 % beimZWLWI). Beim Zustandswert ZWSPT des Haupt-fahrstreifens ist nur eine Richtung (L für „links) imZustand deutlich schlechter als das Netzmittel.

Die Bilddarstellungen und die zugehörigen Zahlen-werte der mathematisch-statistischen Kenngrößender für die Bundesautobahnen ausgewählten und in Tabelle 2.4 aufgeführten ZEB-Strecken sind inAnlage 2 zusammengestellt.

2.2.2 ZEB-Streckenabschnitte des Unter-suchungskollektivs I für Bundesstraßen

Die Streckenabschnitte der Bundesstraßen mit mit-telmäßigem und schlechtem Erhaltungszustand

(„ZEB-Strecken“) des Untersuchungskollektivs Iwurden nach ähnlichen Gesichtspunkten ausge-wählt wie die entsprechenden Strecken der Auto-bahnen:

• Da ursprünglich geplant war, die ZEB-Streckender Bundesstraßen in die BASt-Messungen ein-zubeziehen, sollten sie möglichst gut an dieABG-Strecken anschließen.

• Die endgültige Auswahl der ZEB-Strecken ausden an die ABG-Strecken anschließenden Ab-schnitten erfolgte auf Basis der Zustandsdatenaus der ZEB 2007/2008; bevorzugt wurdendabei Strecken mit mittelmäßigem und schlech-tem Zustand.

Tabelle 2.5 enthält die Netzkenngrößen der ZEB-Strecken des Untersuchungskollektivs I der Bun-desstraßen. Die Gesamtlänge der ausgewähltenAbschnitte beträgt 37,469 km.

2.3 DEGES-Strecken

Im Rahmen des FE 89.0197/2007/AP „Bewertungunterschiedlicher Bauweisen für den Oberbau vonStraßenkonstruktionen“ wurden Untersuchungs-strecken für Bundesautobahnen definiert und mitsehr vielen Detailangaben dokumentiert. DieseStrecken, die nachfolgend als „DEGES-Strecken“bezeichnet werden, stehen zusätzlich für die Analy-sen des BLP-Verfahrens zur Verfügung.

Bild 2.4 veranschaulicht die regionale Lage derDEGES-Strecken; ergänzend sind auch die ausge-

19

Tab. 2.5: Streckenabschnitte der Bundesstraßen mit mittelmäßigem und schlechtem Erhaltungszustand („ZEB-Strecken“) des Un-tersuchungskollektivs I

Ab.Nr. B Nr. von bisStreckenbeginn Streckenende Länge

[km]von NK bis NK Stat. von NK bis NK Stat.

1 1 Reelkirchen Blomberg 4020005 4020013 0 4020013 4020055 1.591 4.892

2 64 Warendorf Beelen 4014016 4014007 0 4014022 4014005 1.197 7.363

3 516 Theiningsen Körbecke 4414003 4414004 200 4414005 4416006 934 4.779

4 105KummerowHeide

Martensdorf 1642009 1643006 4.566 1642009 1643006 9.054 4.488

5 104 Neu Käbelich Petersdorf 2446356 2547355 0 2446356 2547355 1.917 4.478

6 104 GädebehnAmtsgrenzeGüstrow

2344261 2344360 0 2444359 2444300 1.546 4.199

7 122K 6813 -> Zechow

Rheinsberg (L 15)

2943004 2843006 0 2943004 2843006 4.352 4.352

8 96 SonnewaldeAbzweig L 56

4347003 4248010 0 4248009 4248008 2.918 2.918

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Bild 2.4: Regionale Lage zusätzlicher Untersuchungsstrecken („DEGES-Strecken“) sowie der ausgewählten Abnahme-/Gewähr-leistungsstrecken („ABG-Strecken“) und der ZEB-Strecken des Untersuchungskollektivs I der Bundesautobahnen undBundesstraßen

wählten ABG-Strecken und ZEB-Strecken eingetra-gen. Angaben zur genauen Lage der DEGES-Strecken mit einer Gesamtlänge von ca. 285 km fin-den sich in Anlage 3.

3 Grundlagen der Ebenheits-bewertung

Zum besseren Verständnis und zur späteren Her-leitung von Grenzwertvorschlägen für das Bewerte-te Längsprofil soll an dieser Stelle zunächst auf ei-nige Grundlagen eingegangen werden. Insbeson-dere der Zusammenhang zwischen der Standard-abweichung bzw. der Varianz des Höhenlängsprofi-les und ihrer Spektralen Leistungsdichte soll be-trachtet werden.

3.1 Spektrale Leistungsdichte desHöhenlängsprofils

Eine Straße im Längsschnitt weist in vielen Fälleneine regellose Unebenheit auf. Mathematisch gese-hen kann man sich das Straßenlängsprofil als eineÜberlagerung (Addition) vieler Sinus-Wellen mit je-weils unterschiedlicher Wellenlänge und Amplitudevorstellen. Das soll in Bild 3.1 anhand eines Wür-fels mit 4 parallel angeordneten Sinus-Wellen ver-deutlicht werden.

Schräg von links auf den Würfel geschaut siehtman auf der Würfeloberfläche das Ergebnis der

Überlagerung der 4 Wellen: das Höhenlängsprofil.Diese Blickrichtung – Unebenheitshöhe über demWeg – entspricht der Darstellung im Wegbereich.

Schräg von rechts auf den Würfel geschaut ergibtsich der gleiche Sachverhalt – nur eben aus einemanderen Blickwinkel: dem Frequenzbereich. Hiersind – ohne die linke Würfelkante – lediglich 4 Lini-en oder Punkte zu sehen. Sie markieren die zu denWellen gehörenden Amplituden, und zwar angeord-net über ihrer Wegfrequenz (1/Wellenlänge, L-1).Diese Darstellung nennt man Amplitudengang.

Was die Skizze allerdings nicht richtig wiedergibt,ist, dass die einzelnen Wellen nicht alle mit demWert Null beginnen, sondern jede einzelne Welleihre eigene Phasenverschiebung gegenüber demLängsprofilanfang (hier: der linken Würfelkante)hat, und zwar zwischen - und + ihrer Periode.Diese Phaseninformation – aufgetragen ebenfallsüber der Wegfrequenz 1/L – nennt man Phasen-gang (in Bild 3.1 nicht dargestellt).

Amplituden- und Phasenspektrum (bzw. „-gang")zusammen bilden das komplette Fourier-Spektrum,auch „Fourier-Transformierte“ genannt. Das mathe-matische Hinüberschwenken von der linken Drauf-sicht auf die rechte nennt man Fourier-Transforma-tion. Sie wird bewältigt durch eine mathematischeTransformations-Vorschrift, die auf das gemesseneStraßenlängsprofil angewandt wird und die in derfür Rechner optimierten Version als „Fast FourierTransform“ (FFT) bekannt ist. Durch die Fourier-Transformation kann das Straßenlängsprofil inseine spektralen Bestandteile – Wellenlänge, Am-plitude und Phase – überführt werden.

Ein wahres Straßenlängsprofil kann durch die Addi-tion von nur 4 verschiedenen Wellen nichtannähernd abgebildet werden. Für ein Längsprofilbestehend aus N = 1.024 Höhenpunkten im Ab-stand von ∆x = 0,1 m beispielsweise ergibt die Fou-rier-Transformation N/2 = 512 Wellen, wobei diekleinste eine Wellenlänge von 0,2 m (2 ∆x) und diegrößte eine Wellenlänge von 102,4 m (1.024 ∆x)aufweisen.

Das heißt, die Fourier-Transformierte bzw. dasSpektrum weist 511 Linien oder Punkte auf, die dieAmplituden, aufgetragen über ihrer jeweiligen Weg-frequenz 1/L oder Wegkreisfrequenz Ω = 2π/L, mar-kieren. Die Frequenzstützpunkte liegen zwischenΩmin = 2π/102,4 m-1 und Ωmax = 2π/0,2 m-1 inSchrittweiten zu ∆Ω = Ωmin.

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Bild 3.1: Zur Erklärung der Spektralen Dichte des Höhenlängs-profils

Quadriert man jede dieser 512 Amplituden und divi-diert sie anschließend durch die Frequenz, genau-er gesagt durch N · Ωmax, so erhält man das Leis-tungsdichtespektrum oder die Spektrale Leis-tungsdichte des Straßenlängsprofils. Die SpektraleLeistungsdichte ist ein Indikator für die allgemeineoder regellose Unebenheit der Straße.

Bild 3.2 zeigt die Spektrale Leistungsdichte eines102,4 m langen Längsprofils. Sie ist im doppelt-lo-garithmischen Maßstab dargestellt. Zur Bestim-mung des so genannten Unebenheitsmaßes (AUN)wird in dieses Diagramm mit Hilfe der „Methode derkleinsten quadratischen Abweichungen“ eine Aus-gleichskurve eingepasst (gerade Linie). Das allge-meine Unebenheitsmaß (AUN) ist der Wert dieser„linearisierten“ Spektralen Unebenheitsdichte beieiner Wegkreisfrequenz Ω0 = 2/ L0 = 1m-1, d. h.bei einer Wellenlänge von L0 = 6,28 m.

Ein Unebenheitsmaß von 1 cm3 (= 10-6 m3) kenn-zeichnet eine gute Straße. Die Steigung der Gera-den im doppelt-logarithmischen Maßstab wird alsWelligkeit (w) bezeichnet. Befestigte Straßenhaben eine Welligkeit zwischen 1,5 und 3. Einegroße Welligkeit bedeutet, dass die langen Wellen(d. h. kleine Ω) die Unebenheit prägen; eine kleineWelligkeit dagegen, dass die kurzen Wellen (alsogroße Ω) die Straßenoberfläche prägen („kurzwelli-ge“ Unebenheiten).

Die Gleichung für das linearisierte Spektrum lautet:

mit

Φh(Ω0) Unebenheitsmaß (AUN) in m3

Ω0 = 1 m-1 Bezugswegkreisfrequenz

w Welligkeit

Bild 3.3 verdeutlicht die Ermittlung von Uneben-heitsmaß und Welligkeit. Für die Bewertung derLängsebenheit ist die Tatsache von Bedeutung,dass die Fläche unter der Spektralen Leistungs-dichte der Varianz bzw. dem Quadrat der Standard-abweichung des Straßenlängsprofils entspricht:

Der Erwartungswert für die Streuung des Längs-profils lässt sich somit auch aus der Summation der511 Spektrallinien des Leistungsdichte-Spektrumsberechnen:

Dabei stellt h(x) das Straßenlängsprofil dar, das inunserem Beispiel N = 1.024 Stützpunkte mit einerStützweite von 0,1 m aufweist.

3.2 Bewertetes Längsprofil (BLP)

Das Berechnungsschema des Bewerteten Längs-profils ist in Bild 3.4 dargestellt.

a) Das Längsprofil h(x) wird zunächst in sein Spek-trum (Fourier-Transformierte) überführt undanschließend mit einer BewertungsfunktionB(Ω) multipliziert.

b) Damit liegt ein Bewertetes Spektrum vor, das ininsgesamt 9 Oktaven zerlegt einzeln zurück-

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Bild 3.2: Spektrale Leistungsdichte des Höhenlängsprofils

Bild 3.3: Ermittlung des Unebenheitsmaßes (AUN)

transformiert wird (inverse Fourier-Transforma-tion, IFFT). Nach der IFFT liegen 9 Oktavband-gefilterte bewertete Längsprofile vor, die nacheiner bestimmten Additionsvorschrift aufsum-miert das Bewertete Längsprofil ergeben.

Die Additionsvorschrift ist im unteren Teil der Abbil-dung angegeben; danach werden die 9 Teilprofilemit einem Gewichtungsfaktor versehen aufsum-miert. Der Gewichtungsfaktor stellt das Verhältnisder Standardabweichung des jeweiligen Teilprofilszur Standardabweichung der Summe aller 9 Teil-profile und damit eine leistungsbezogene Gewich-tung dar. Als Unebenheitsindikatoren werden dieSpannweite (DBL) sowie die Standardabweichung(SBL) für definierte Abschnittslängen (beispielswei-se 100 m) angegeben.

Das Quadrat der Bewertungsfunktion B(Ω) hat fol-gende Form:

mit w* als „charakteristischer Steigung“, die zwi-schen 2 und 3 liegt.

Für die visuelle Darstellung des Bewerteten Längs-profils wird an dieser Stelle auf Kapitel 11 „Darstel-lung am Einzelprofil“ verwiesen, in dem Bewer-tungsbeispiele dargestellt werden.

3.3 Zusammenhang zwischen Bewer-tetem Längsprofil und SpektralerDichte

Zur Festlegung von Grenzwerten für das BewerteteLängsprofil ist der Zusammenhang zwischen derSpektralen Dichte des Straßenlängsprofils und demBewerteten Längsprofil wichtig. An dieser Stelle solldieser Zusammenhang hergeleitet werden. Die fol-genden Ausführungen sind jedoch zum Gesamtver-ständnis nicht zwingend notwendig, sodass weni-ger geneigte Leser aus diesem Kapitel lediglich dieTatsache mitnehmen möchten, dass die Indikatorendes Bewerteten Längsprofils aus den Indikatorender Spektralen Dichte berechnet werden können,und auf die hergeleiteten Formeln am Ende diesesAbschnittes verwiesen werden.

Gemäß der Definition in Kapitel 3.2 ergibt sich dieGesamtleistung des Bewerteten Längsprofils ausder Summe der gewichteten Teilleistungen in den 9Oktavbändern zu:

mit

23

Bild 3.4: Berechnungsschema des Bewerteten Längsprofils (BLP)

Für σi2 gilt analog zu Gl. (3.2):

wobei die entsprechenden Oktavbandgrenzen indie Formel eingesetzt werden müssen. Für dieSpektrale Dichte des Bewerteten Längsprofils wie-derum gilt:

mit B(Ω) als Bewertungsfunktion. Mit Gl. (3.1) ergibtsich

B2(Ω) wiederum kann nach Gl. (3.4) als k(w*) ·Ωw*-1 geschrieben werden, womit

Nach Ausführung der Integration erhält man

Dieser Ausdruck kann weiter vereinfacht werden zu

mit

wobei L1, L2 Oktavbandgrenzen und Lmin, Lmax dieGrenzen des gesamten Spektrums sind.

Setzt man

so ergibt sich die Varianz des Bewerteten Längs-profils mit Gl. (3.5) zu

mit

Li steht für die Oktavbandgrenzen 0.2, 0.4, 0.8, 1.6,3.2, 6.4, 12.8, 25.6, 51.2 und 102.4 m. Lmax be-

zeichnet die größte betrachtete Wellenlänge, in die-sem Beispiel 102.4 m, und Lmin die kleinste be-trachtete Wellenlänge, hier 0.2 m. AUN ist dasspektrale Unebenheitsmaß nach Gl. (3.1) und w dieWelligkeit der Straße. w* bezeichnet die „charakte-ristische“ Steigung der Bewertungsfunktion nachGl. (3.4).

Sonderfall: w = w*

Gl. (3.13) kann nicht angewendet werden, wenn diecharakteristische Steigung der Bewertungsfunktion,w*, gleich groß ist wie die Welligkeit w der Straße.In diesem Falle wird Gl. (3.10) zu

Nach Ausführung der Integration erhält man

(für Oktaven gilt: L2/L1 = 2).

Die Varianz σi2 ist in diesem Falle also für alle Ok-

taven gleich. Das bedeutet, dass jede Oktavegleich viel zur Gesamtleistung des BewertetenLängsprofils beiträgt. Mit

ergibt sich die Gesamtleistung bzw. Varianz desBewerteten Längsprofils nach Gl. (3.5) damit zu:

Näherungsformel für den Sonderfall w = w*

Näherungsweise – insbesondere für w <= 2,5 gilt:

In Gl. (3.15) eingesetzt ergibt sich:

24

Der Fehler durch Gebrauch der Näherungsformelkann sehr leicht bestimmt werden, indem man dieGleichungen (3.16) und (3.15) durcheinander divi-diert:

Die Fehler sind 2 % bzw. 4 % für w = w* = 2,0 und2,4 respektive. Maximal wird der Fehler bei w = w*= 3 mit 8,2 % (siehe Bild 3.5).

Sonderfall: w = w* = 2

Für den Sonderfall, dass w = w* = 2, vereinfachtsich der Ausdruck zu:

Für den Sonderfall, dass w* = w gesetzt werdenkann, gilt:

Die Varianz des Bewerteten Längsprofils ist genau-so groß wie die Varianz des unbewerteten, d. h. des

Originalprofils. Das kann auf einfache Weise nach-geprüft werden, indem man Gl. (3.1) in Gl. (3.2)einsetzt und integriert und das Ergebnis mit Gl.(3.16) bzw. Gl. (3.17) (für w* = 2) vergleicht, was andieser Stelle jedoch nicht extra ausgeführt wird.

3.4 Welligkeiten im deutschen Fernstraßennetz

Aus den regelmäßigen Zustandserfassungen und -bewertungen (ZEB) der Bundesstraßen und Bun-desautobahnen sind die mittleren Welligkeiten (w)auf der Basis von 100-m-Abschnittslängen ermitteltworden (Daten der Bundesanstalt für Straßenwe-sen), die in Tabelle 3.1 zusammengestellt sind. DieDatengrundlage umfasst die Zustandserfassungender Jahre 1999 bis 2006. Danach ergeben sich fürAutobahnen Welligkeiten um 2,2 und für Bundes-straßen (in der Regel Asphaltbauweise) Welligkei-ten um 2,6.

Für das österreichische Autobahn- und Schnell-straßennetz werden in [SPIELHOFER et al. 2009]Welligkeitsverteilungen angegeben, die ein Maxi-mum bei w = 2,6 aufweisen. Die angegebenen Ver-teilungen lassen auf einen Mittelwert von etwa 2,5schließen. Allerdings sind diese Welligkeiten nichtmit den in Tabelle 3.1 angegebenen zu vergleichen,da ihre Berechnung auf eine Abschnittslänge von1.000 m beruht und daher auch Wellenlängen über100 m bis zu 1.000 m in die Ermittlung der spektra-len Steigung eingehen.

4 Untersuchungen mit unter-schiedlichen Varianten desBLP

Die wichtigsten Parameter des Bewerteten Längs-profils (BLP) sind der zugrunde gelegte Wellenlän-genbereich, charakterisiert durch Lmin und Lmax,sowie die charakteristische Steigung w* (siehe

25

Bild 3.5: Fehler durch Gebrauch der Näherungsformel

Tab. 3.1: Welligkeiten (w) im deutschen Fernstraßennetz (Bundesanstalt f. Straßenwesen)

KapagneAlle Bauweisen Asphalt Beton

w Anzahl w Anzahl w Anzahl

BAB 2001/02 2,23878 505.349 2,27214 370.389 2,13990 124.965

BAB 2005/06 2,22342 523.719 2,24434 387.844 2,16373 135.843

BS 1999/2000 2,60655 488.134 2,61140 483.553 2,21565 2.397

BS 2003/2005 2,59564 732.511 2,59993 726.512 2,14453 2.520

Gl. 3.4). Im Folgenden werden die Parameterein-stellungen diskutiert.

4.1 Wellenlängenbereich

In der Europäischen Norm EN 13036-5 ist der Wel-lenlängenbereich für die Längsebenheit definiert.Danach umfasst die Längsebenheit Wellenlängenzwischen 0,5 und 50 m. Die maximale Wellenlängeergibt sich beispielsweise aus einer angenommenenHöchstgeschwindigkeit von 50 m/s (180 km/h) undeiner minimalen Fahrzeugeigenfrequenz von 1 Hz(Aufbauresonanz) über den Zusammenhang L = v/f.Die minimale Wellenlänge von 0,5 m ist ein akade-mischer Wert, der so festgelegt wurde, weil er gutmit den Wellenlängendefinitionen der Rauheit(Mikro-, Makro- und Megatextur) zusammenpasst.Danach schließt die Ebenheit unmittelbar an die Megatextur (max. Wellenlänge: 0,5 m) an. Realitäts-nah ist diese Festsetzung nicht, weil auch kürzereUnebenheiten, wie sie etwa an Bahnübergängenoder an Brückenübergängen anzutreffen sind, großeAuswirkungen haben können. Sinnvoller ist es, dieuntere Grenzwellenlänge an der Länge der Reifen-aufstandsfläche festzumachen, wobei der Reifen-latsch als ein Filter anzusehen ist, der Wellenlängen,die kleiner als die Latschlänge sind, zunehmend un-terdrückt. In diesem Falle liegt die untere Grenzwel-lenlänge bei etwa 0,2 bis 0,3 m, wenn man die typi-schen Latschlängen von Pkw und Lkw in Betrachtzieht. Diese Betrachtung bot sich in Deutschland inder Vergangenheit auch deswegen an, weil der Messpunktabstand des Längsprofils auf 0,1 m unddamit die untere Grenzwellenlänge bei der Fourier-Transformation auf 0,2 m festgelegt waren.

Die Wellenlängenbegrenzung des BewertetenLängsprofils auf 50 m erfolgt über einen Butter-worth-Filter 4. Ordnung, wie er in Anhang A1 be-schrieben ist. Die Begrenzung zu kleinen Wellen-längen wurde ebenfalls mit Butterworth-Filtern mitGrenzwellenlängen von 0,2, 0,3 und 0,5 m vorge-

nommen, in der endgültigen Version des BLP je-doch aus Gründen, die im Verlauf des Berichtesnoch aufgeführt werden, über einen Gleitenden Mit-telwert realisiert, der über jeweils 3 Profilpunkte mit-telt. Er bildet den Latsch-Effekt ab und stellt eineuntere Wellenlängenbegrenzung auf 0,2 bis 0,3 mdar. Bild 4.1 veranschaulicht schematisch den Glei-tenden Mittelwert gegenüber dem Originalprofil.

4.2 Charakteristische Steigung („Welligkeit“) des BewertetenLängsprofils

Die Wahl der charakteristischen Steigung (w*) be-einflusst, in welchem Verhältnis lang- und kurzwelli-ge Unebenheiten in das Bewertete Längsprofil ein-gehen. Ein hohes w* (siehe Gl. 3.4) führt zu einerAnhebung (Betonung) der kurzwelligen Unebenhei-ten (hohe Ω) gegenüber den langwelligen, eine nied-rige Steigung dagegen legt die Betonung eher aufdie langwelligen Unebenheiten (niedrige W). Willman eine möglichst gleichmäßige Bewertung allerWellenlängen über den gesamten Wellenlängenbe-reich erreichen, so ist die charakteristisches Stei-gung w* möglichst so einzustellen, dass sie dem„Gros“ der Welligkeiten (w) im betrachteten Straßen-netz entspricht. Das ist jedoch gar nicht so einfach.Die Welligkeiten im deutschen Fernstraßennetz va-riieren zwischen w = 1,5 und w = 3,0, wobei derDurchschnittswert nach den Angaben in Tabelle 3.1zwischen w = 2,4 und w = 2,5 liegt. Zudem weisenBundesstraßen mit w = 2,6 im Mittel eine andereWelligkeit auf als Autobahnen, bei denen die Wellig-keit im Durchschnitt bei etwa 2,2 liegt. Das legt denGedanken nahe, für Autobahnen ein anderes w* zuwählen als für Bundesstraßen. Dieser Gedanke solljedoch nicht weiter verfolgt werden, weil das dazuführen würde, dass man die Ebenheit auf BAB undauf BStr. mit „zweierlei Maß“ bewertet und damiteine Vergleichbarkeit der Ergebnisse nicht mehrgewährleistet wäre. Daher wird die Entscheidung

26

Bild 4.1: Hochpassfilterung durch Gleitende Mittelung des Längsprofils über jeweils 3 Stützpunkte zur Bild des Latsch-Effektes

getroffen, eine charakteristische Steigung w* für dasgesamte Fernstraßennetz anzuwenden. Im Rahmendes Projektes sind Untersuchungen mit Welligkeitenzwischen w* = 2,0 und 2,6 durchgeführt worden. Dieausgewogensten Ergebnisse wurden für w* zwi-schen 2,4 und 2,5 erzielt, was auch von daher plau-sibel erscheint, als es eben jener Bereich ist, derdem Mittel der Welligkeiten (w) im deutschen Fern-straßennetz entspricht. Auf die Untersuchungen wirdan späterer Stelle noch eingegangen. „Ausgewo-genheit“ meint an dieser Stelle die Ausgewogenheitin der Berücksichtigung von kurzen und langen Wel-lenlängen und damit einhergehend auch die Ausge-wogenheit in der Sensitivität des Verfahrens überden gesamten Wellenlängenbereich.

4.3 Vergrößerungsfunktion des Bewerteten Längsprofils

In Bild 4.2 sind die Vergrößerungsfunktionen desBLP in Abhängigkeit von der Wellenlänge (L~Ω-1!)für unterschiedliche charakteristische Steigungenw* dargestellt. Die Vergrößerungsfunktionen wur-den bestimmt, indem für sinusförmige Unebenhei-ten h(x) unterschiedlicher Wellenlänge das BLP be-rechnet und anschließend für jede Wellenlänge dasAmplitudenverhältnis von BLP(x) und h(x) ermitteltwurde. Man erkennt die Verstärkung der kleinenWellenlängen mit zunehmendem w*. Mit Hilfe vonButterworth-Filtern 4. Ordnung wurden unterschied-liche untere Wellenlängenbegrenzungen (0,2 m, 0,3 m und 0,5 m) vorgenommen. Die obere Band-begrenzung wurde einheitlich auf 50 m gesetzt undebenfalls durch ein Butterworth-Filter 4. Ordnung

realisiert, wie in Kapitel 4.1 bereits erwähnt. Der Be-reich zwischen 1 m und 50 m entspricht der in Gl.(3.4) angegebenen Bewertungsfunktion B, währenddie Randbereiche durch die Flankensteilheit derButterworth-Filter gekennzeichnet sind.

4.4 Einfluss der charakteristischenSteigung auf das BewerteteLängsprofil

Wie bereits in Kapitel 4.2 beschrieben, wird durchdie Wahl der charakteristischen Steigung (w*) be-einflusst, in welchem Verhältnis lang- und kurzwel-lige Unebenheiten in das Bewertete Längsprofil ein-gehen. Ist die Welligkeit der Straße zufällig genau-so groß wie w*, gehen alle Wellenlängenbereiche(hier: Oktaven) mit der gleichen Gewichtung in dasBewertete Längsprofil ein – d. h., alle Oktaven tra-gen den gleichen Anteil zur Varianz des BLP bei.Das soll anhand von Bild 4.3 verdeutlicht werden.Sie zeigt die Beiträge (Leistungsanteile) aller 9 Ok-taven am Bewerteten Längsprofil. Auf der Abszissesind die 9 Oktavbänder mit ihren jeweiligen Gren-zwellenlängen (0,2 m bis 102,4 m) aufgetragen. Aufder Ordinate ist der jeweilige Leistungsanteil in %der Gesamtleistung aufgetragen, jeweils markiertdurch einen kleinen Punkt in der Oktavbandmitte.Abgebildet sind die 5 verschiedenen Varianten desBLP, deren Vergrößerungsfunktionen bereits in Bild4.2 dargestellt sind.

Grundlage für die Berechnung sind zwei regellosnormalverteilte Straßen mit einem AUN von 1 cm3.Die eine besitzt eine Welligkeit von 2,2 und reprä-sentiert eine gute Autobahn und die andere stelltmit einem w von 2,6 eine typische Bundesstraßeguter Ebenheit dar. Die Autobahn ist in der oberenBildhälfte, die Bundesstraße in der unteren darge-stellt. Die Leistungsanteile wurden durch Integra-tion der Spektralen Leistungsdichte des BLP in deneinzelnen Oktavbändern ermittelt, wobei die Spek-trale Leistungsdichte des BLP mit Hilfe von Gl. (3.8)und (3.1) berechnet wurde. Die BewertungsfunktionB(Ω) wurde dabei durch die verwendeten Ver-größerungsfunktionen, wie in Bild 4.2 abgebildetund umgestellt auf Ω, ersetzt.

Die Grafiken machen deutlich, dass für die Straßemit w = 2,2 die BLP-Version mit w* = 2,2 (blau) undfür die Straße mit w = 2,6 die BLP-Version mit w* = 2,6 (magenta) zu einer gleichmäßigen Vertei-lung der Leistungsanteile über den gesamten Wel-lenlängenbereich (mit Ausnahme der Randberei-

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Bild 4.2: Übertragungsfunktion des BLP für unterschiedl. cha-rakteristische Steigungen w*

che) führen. Die Randbereiche sind durch die ein-gesetzten Butterworth-Filter geprägt. Wie in Kapitel4.2 erwähnt, liegt der Mittelwert der Welligkeit (w)über das gesamte Fernstraßennetz betrachtet zwi-schen 2,4 und 2,5. Legt man die charakteristischeSteigung des BLP (w*) also auf diesen Wertebe-reich fest, so erhält man die in Bild 4.3 gezeigtenroten bzw. hellblauen Kurven. Für ein derart para-metrisiertes BLP gilt dann die folgende Aussage:

Auf Autobahnen (wmittel = 2,2) prägen eher die kur-zen Wellen (L < 5 m) und auf Bundesstraßen (wmit-

tel = 2,6) eher die langen Wellen (L > 5 m) dieLängsebenheit.

4.5 Überprüfung der mathematischenGrundlagen für das BLP

In Kapitel 3 wurden die mathematischen Grundla-gen für das Bewertete Längsprofil behandelt, dieinsbesondere den Zusammenhang zwischen derSpektralen Unebenheitsdichte (in Form von AUNund w) und dem BLP (in Form seiner Varianz σBLP

2)betreffen. Die Ergebnisse sind in den Gleichungen(3.13) und (3.15) bis (3.17) festgehalten, wobei Gl.(3.13) den allgemeinen Fall und Gl. (3.15) den Son-derfall behandeln, wenn w = w* wird. Gleichungen(3.16) und (3.17) stellen (einfachere) Näherungsfor-meln dar, die nur für den Sonderfall gelten, dass w= w* ist, wobei Gleichung (3.15) wiederum eine Ver-einfachung für den Fall ist, wenn w = w* = 2 wird.

Mit den in Kapitel 4 dargestellten Ergebnissen, ins-besondere mit den ermittelten Übertragungs- bzw.Vergrößerungsfunktionen des BLP, können die in

Kapitel 3 hergeleiteten Formeln an dieser Stelle aufihre Gültigkeit überprüft werden.

Dazu wurden auf die gleiche Weise, wie in Kapitel4.4 beschrieben, Berechnungen durchgeführt, indenen die Spektralen Unebenheitsdichten verschie-dener (AUN,w)-Kombinationen mit (dem Quadrat)der in Bild 4.2 gezeigten Vergrößerungsfunktionendes BLP multipliziert und anschließend dieFlächeninhalte unter den resultierenden Kurven alsMaß für die Varianz bzw. der Standardabweichung(als Wurzel der Varianz) des BLP bestimmt wordensind. Die Ergebnisse sind in der Legende zu Bild 4.4mit der Bezeichnung „numerisch“ versehen und inden Graphen mit runden Kreisen gekennzeichnet.Die durchgezogenen Linien in Bild 4.4 stellen die Er-gebnisse aus den Gln. (3.13) und (3.15) dar. Die Er-gebnisse aus der Näherungsformel Gl. (3.16) sinddurch kleine Quadrate markiert. Die Abkürzung0350W*25 bezeichnet beispielsweise die BLP-Vari-ante mit einem Wellenlängenbereich von 0,3 bis 50Metern und einer charakteristischen Steigung vonw* = 2,5.

Die Abbildung macht deutlich, dass die Standard-abweichung des BLP (wie übrigens auch des Ori-ginalprofils) stark von der Welligkeit der Straße ab-hängt. Es ergeben sich parabelförmige Verläufe,deren Minima bei etwa w = w* (genauer: w = w*+0,1) liegen. Die wesentliche Aussage aber diesesGraphen ist, dass die aus dem Übertragungsver-halten numerisch bestimmten Varianzen bzw. Stan-dardabweichungen sehr gut mit denen übereinstim-men, die mittels der Gleichungen (3.13) bis (3.16)ermittelt wurden, was die Richtigkeit der in Kapitel3.3 hergeleiteten Gleichungen bestätigt.

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Bild 4.3: Leistungsanteile der Oktavbänder an der Gesamt-leistung des BLP

Bild 4.4: Standardabweichung des BLP – Vergleich zwischennumerischen und analytischen Rechnungen

4.6 Untersuchungen an ausgewähltenStraßenkollektiven

Die in den vorangegangenen Abschnitten beschrie-benen Varianten 0250W*22, 0350W*23,0350W*24, 0350W*25 und 0550W*26 (BLPAustria)werden nachfolgend einer vergleichenden Untersu-chung an verschiedenen Datenkollektiven unterzo-gen (die Abkürzung 0350W*25 bezeichnet bei-spielsweise die BLP-Variante mit einem Wellenlän-

genbereich von 0,3 bis 50 m und einer charakteri-stischen Steigung von w* = 2,5).

Die Strecken umfassen im Wesentlichen Autobah-nen und haben einen Umfang von 2.200 km. Tabel-le 4.1 fasst die wichtigsten Informationen zu diesenDatenkollektiven zusammen.

In Bild 4.5 sind die Ergebnisse für das Kollektiv„Neubaustrecken“ gezeigt. Es enthält 4 Diagram-me, in denen die Ergebnisse des BLP in der Dar-

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Tab. 4: Untersuchungskollektive für das Bewertete Längsprofil

Kurzbezeichnung Zeitraum Straßenklasse, Land Umfang Datenquelle

„Neubaustrecken“ 1997 BAB in BY, HE, BB 127,6 kmBASt, Projekt

FE 89.033/1997

„DEGES-Strecken“ 2000-2001 BAB in RP, BB, SN, SA 882,4 kmBASt, Projekt „Vergleichuntersch. Bauweisen“

„ZEB-Strecken“ 2005-2008BAB in BY, TH, BE, NS, SN, SA, SH

BStr in NW, MV, BB

BAB: 678,95 km

BStr: 31,05 km

BASt,

ZEB-Kampagnen

„ABG-Strecken“ 2009-2010BAB in BY, TH, BE, SN

BStr in NW, MV, BB

BAB: 512,85 km

BStr: 70,2 km

BASt,

akt. Messungen

Bild 4.5: 4 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „Neubaustrecken“)

stellung DBL = f(SBL) aufgetragen sind. In jedemder 4 Diagramme wird jeweils eine BLP-Variante(blaue Punkte) im Vergleich mit dem BLPAustria(grüne Punkte) dargestellt. Jeder Punkt steht füreinen Auswerteabschnitt mit einer Länge von 50 m.Die jeweiligen BLP-Varianten sind aus den Dia-gramm-Titeln ersichtlich. Die gestrichelte Diagona-le ist als Orientierung für eine regellos normal ver-teilte Ebenheitscharakteristik gedacht, für die gilt:DBL ≅ 6 · SBL. Punkte, die deutlich oberhalb derDiagonalen liegen (DBL >> 6 · SBL), markieren Ab-schnitte, in denen impulsartige Unebenheiten domi-nieren, während Punkte, die deutlich unterhalb derDiagonalen liegen, Abschnitte mit überwiegendwellenförmigen Unebenheiten repräsentieren (Bei-spiel: eine sinusförmige Unebenheit hätte DBL = 2 · √2 · SBL ≅ 3 · SBL). Die Korrelationsgerade fürdie jeweilige BLP-Variante ist in Blau, die des

BLPAustria in Grün wiedergegeben. Die Ebenheitdieses Kollektivs ist – bis auf wenige Ausnahmen(DBL > 100 mm) – sehr gut, wie es bei Neu-baustrecken auch zu erwarten ist. Eine Korrelati-onsgerade, die der gestrichelten Diagonalen nahe-kommt, kann als ein Indiz für eine ausgewogeneParametereinstellung des Bewerteten Längsprofilsgewertet werden, denn insbesondere bei Neu-baustrecken kann man, über das gesamte Kollektivbetrachtet, eine insgesamt regellose Unebenheits-charakteristik annehmen. Nach diesem Kriteriumstellt die Variante 0350W*24 die ausgewogensteVariante dar, da die dazugehörige Korrelationsge-rade mit der Diagonalen zusammenfällt. Auch BLPAustria, das der Variante 0550W*26 entspricht,kann mit einer nur leichten Betonung impulsartigerUnebenheiten i. d. S. als eine ausgewogene BLP-Variante bezeichnet werden.

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Bild 4.6: 4 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „DEGES-Strecken“)

In Bild 4.6 sind die BLP-Ergebnisse für das Kollek-tiv der „DEGES-Strecken“ abgebildet, das Straßen-abschnitte mit Liegedauern von unter 1 Jahr bis zu4 Jahren enthält. Die Variante BLPAustria (grün)weist, wie auch im Kollektiv „Neubaustrecken“ zubeobachten, eine nur leichte Betonung impulsarti-ger Unebenheiten auf. Die Variante 0350W*24weist eine leichte Unterbetonung, die Variante0350W*25 eine Überbetonung der impulsartigenUnebenheiten auf.

Ähnliches ist für Bild 4.7 zu sagen, das die Ergeb-nisse für das Kollektiv „ZEB-Strecken“ zusammen-fasst. Demgegenüber ist auffallend, dass die Er-gebnisse für das Kollektiv „ABG-Strecken“ einedeutlichere Betonung der impulshaltigen Uneben-heiten aufweist.

Vergleicht man die Auswertungen aller Streckenkol-lektive miteinander, so ergibt sich insgesamt fol-gendes Bild: Die Variante BLPAustria stellt eine rechtausgewogene BLP-Variante mit einer nur leichtenÜberbetonung impulsartiger Unebenheiten dar.Ähnliches gilt für Variante 0350W*24 mit einer ins-gesamt leichten Unterbetonung impulsartiger Un-ebenheiten. Die optimale charakteristische Stei-gung des Bewerteten Längsprofils liegt zwischenW* = 2,4 und W* = 2,5, aber näher an W* = 2,4.Damit gehören beide Varianten in die engere Wahlfür die endgültige Parametrisierung des BLP.

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Bild 4.7: 4 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „ZEB-Strecken/BAB“)

4.7 Korrelationen zwischen BLP-Varianten

Im Rahmen des Forschungsprojektes (SPIELHO-FER et al. 2009) wurde von österreichischer Seiteja bereits eine BLP-Variante (BLPAustria) entwickelt,die auf das dortige Straßennetz optimiert ist. ImSinne einer gemeinsamen österreichisch-deut-schen Initiative zur Verankerung des BLP im eu-ropäischen Regelwerk ist es sinnvoll, entwedereine gemeinsame BLP-Version zu verwenden oderaber zumindest die Vergleichbarkeit unterschiedli-cher BLP-Varianten nachzuweisen. An dieser Stel-le sollen die beiden aus deutscher Sicht favorisier-ten Vorschläge 0350W*24 und 0350W*25 mit derösterreichischen Version durch Bestimmung derKorrelationskoeffizienten verglichen werden.

Bild 4.9 zeigt den Vergleich für das Datenkollektiv„Neubaustrecken“. In der oberen Bildhälfte ist dieKorrelation zwischen dem BLPAustria und der Vari-

ante 0350W*24 und in der unteren die Korrelationzwischen BLPAustria und der Variante 0350W*25dargestellt. Die linke Bildhälfte zeigt jeweils den Zu-sammenhang für die Standardabweichung SBL unddie rechte Bildhälfte den für die Spannweite DBL.

Für die Variante 0350W*24 ergibt sich für beide In-dikatoren derselbe Korrelationskoeffizient von 0,98zur österreichischen Variante. SBL und DBL fallenbeim BLPAustria größer aus als bei der deutschenVariante (SBL im Mittel um 8 % und DBL um 10 %größer). Für die Variante 0350W*25 ergibt sich fürSBL eine etwas bessere Korrelation von 0,99 zurösterreichischen Variante. Für DBL ergibt sich einKorrelationskoeffizient von 0.98. SBL fällt für dieösterreichische Variante geringfügig größer aus.Bei dem Indikator DBL verhält es sich andershe-rum: Hier fällt die deutsche Variante im Mittel umetwa 8 % größer aus.

Bild 4.10 zeigt die Vergleichsuntersuchungen fürdas Kollektiv „DEGES-Strecken“. Der Korrelations-

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Bild 4.8: 4 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „ABG-Strecken/BAB“)

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Bild 4.9: 2 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „Neubaustrecken“)

Bild 4.10: 2 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „DEGES-Strecken“)

koeffizient zwischen BLPAustria und der Variante0350W*24 beträgt für beide Indikatoren wiederum0,98. SBL fällt gleich groß aus, während DBL in derösterreichischen Version im Mittel um etwa 5 %größer ausfällt.

In dem Vergleich von BLPAustria und der Variante0350W*25 zeigt sich ebenfalls ein ähnliches Bildwie beim Kollektiv „Neubaustrecken“: ein etwashöherer Korrelationskoeffizient von 0,99 für SBL,dafür aber ein etwas niedrigerer von 0,97 für DBL.SBL fällt gleich groß aus, während DBL in der deut-schen Version im Mittel um 11 % größer ausfällt.

Bild 4.11 zeigt die Untersuchungsergebnisse fürdas Kollektiv „ZEB-Strecken“. Der Vergleich zwi-schen BLPAustria und der Variante 0350W*24 weistwieder für SBL und DBL Korrelationskoeffizientenvon 0,98 auf. In gleicher Weise, wie SBL für diedeutsche Variante geringfügig größer ausfällt, fälltfür die österreichische Variante DBL geringfügighöher aus.

Wie auch schon bei den Untersuchungskollektiven„Neubaustrecken“ und „DEGES-Strecken“ zu be-

obachten, zeigt sich die höchste Korrelation mit0,99 für den Indikator SBL im Vergleich zwischen BLPAustria und der Variante 0350W*25. Für DBLwird ein Korrelationskoeffizient von 0,98 ermittelt.SBL fällt in der österreichischen Version gleich großaus wie in der deutschen. DBL allerdings ist in derdeutschen Version im Mittel um etwa 18 % größerals in der österreichischen.

Bild 4.12 schließlich zeigt die Untersuchungsergeb-nisse für das Kollektiv „ABG-Strecken“. Wiederzeigt sich die höchste Korrelation mit 0,99 für denIndikator SBL im Vergleich zwischen BLPAustria undder Variante 0350W*25. Die 3 anderen Diagrammeweisen einen Korrelationskoeffizienten von 0,98aus.

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Bild 4.11: 2 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „ZEB-Strecken/BAB“)

4.8 Schlussfolgerungen aus den Parametervariationen

Aus den Untersuchungen gehen BLPAustria(= BLP0550W*26) und BLP0350W*24 sowieBLP0350W*25 als die ausgewogensten Variantenhervor, womit gemeint ist, dass bei diesen Varian-ten SBL und DBL in einem ausgewogenen Verhält-nis zueinander stehen. Die Korrelation zwischenBLPAustria und den anderen beiden Varianten liegtmit 0,98 (im Mittel) ebenfalls auf einem sehr hohenNiveau. Auch „wertemäßig“ liefern BLPAustria undBLP0350W*24 bzw. BLP0350W*25 vergleichbare Er-gebnisse. Die weiteren Untersuchungen werdenmit diesen drei Varianten durchgeführt.

5 Grenzwertvorschläge für dasBewertete Längsprofil

An dieser Stelle sollen Grenzwertvorschläge fürBundesfernstraßen hergeleitet und anhand netz-

weiter Verteilungsfunktionen sowie anhand der inKapitel 4 schon verwendeten Straßenkollektive ve-rifiziert werden. Dabei werden gleichzeitig sowohldie Grenzwerte für die Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) als auch die für die Abnahmeund Gewährleistungsfrist von Neubaustrecken be-trachtet und dargestellt, wohl wissend, dass sienicht in dieselbe Systematik gehören. Dennoch sol-len sie hier zusammen betrachtet werden, um sie ineine harmonische und aufeinander abgestimmteReihung zu bringen.

5.1 Darstellung der Normierungs-funktion

Unter Normierungsfunktion wird in diesem Zusam-menhang diejenige Funktion verstanden, mit derman die dimensionsbehafteten ZustandsgrößenSBL bzw. DBL des Bewerteten Längsprofils in di-mensionslose Zustandswerte im Sinne einer Beno-tung des Ebenheitszustandes von 1,0 für „sehr gut“bis 5,0 für „sehr schlecht“ überführen kann.

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Bild 4.12: 2 BLP-Varianten im Vergleich mit BLPAustria (Datenkollektiv „ABG-Strecken“)

Die Normierungsfunktion muss sich von ihrer Cha-rakteristik her daran orientieren, welche Wirkungdie Längsunebenheit in Kombination mit der Fahr-geschwindigkeit auf Fahrer, Fahrzeug und Fahr-bahn ausübt. Relevant für die Wirkung der Längs-unebenheit auf Komfort, Fahrsicherheit undStraßenbeanspruchung ist der Energieeintrag inden Fahrer, das Fahrzeug und die Straße. Der Energieeintrag wiederum wird von zwei Komponen-ten bestimmt – der Fahrgeschwindigkeit und demQuadrat der Unebenheitshöhe bzw. -amplitude.

Für die Normierungsfunktion des BewertetenLängsprofils bedeutet das

• einerseits einen Quadratwurzelansatz und

• andererseits unterschiedliche Funktionen für un-terschiedliche Straßenklassen.

In Bild 5.1 ist die Normierungsfunktion schematischdargestellt. Auf der Abszisse abgetragen ist die Zu-standsgröße (in diesem Falle SBL oder DBL) undauf der Ordinate der zugehörige Zustandswert inForm einer Notenskala von 1 bis 5. Die Formel derWurzelfunktion ist in der rechten Bildhälfte angege-ben. Eingetragen sind der „1,5-Wert“, auch als „Ziel-wert“ bezeichnet, und mit der Note 4,5 der „Schwel-lenwert“, der zu konkreten Maßnahmen zwingt.

Die Parameter a und b hängen von den Vorgabenfür den Ziel- und Schwellenwert ab. Die Vorgabenkönnen über zwei Wege, die miteinander in Ein-klang stehen müssen, ermittelt werden:

• über theoretische Untersuchungen und

• über empirische Untersuchungen, wie z. B.netzweite Zustandserhebungen.

Beide Wege werden in diesem Kapitel behandelt,wobei die Grenzwertvorschläge zunächst theore-tisch abgeleitet und anschließend empirisch unter-mauert werden.

5.2 Herleitung von Ziel- und Schwellenwert

Hier greifen wir auf die in Kapitel 3 hergeleitetenZusammenhänge zwischen der Spektralen Dichtedes Höhenlängsprofils und dem Bewerteten Längs-profil zurück. Da für die Spektrale Dichte in Formdes AUN bereits ein Bewertungshintergrund für dieZEB existiert, kann dieser für eine erste recht tref-fende Festlegung von Grenzwertvorschlägen ver-wendet werden. Für den AUN sind in der ZEB fest-gelegt:

• Zielwert AUN1,5 = 1 · 10-6 m3 = 1 cm3,

• Schwellenwert AUN4,5 = 9 · 10-6 m3 = 9 cm3.

Wir können die mathematischen Zusammenhängeaus Kapitel 3 für die Berechnung verwenden oderauch direkt in Bild 4.4 gehen, in dem die Gleichun-gen für einen AUN von 1 cm3 und verschiedeneWelligkeiten w dargestellt ist. Gemäß Gleichung(3.16) ist

Ferner soll gelten (regellose Unebenheit): DBLgrenz= 6 · SBLgrenz.

Die Formel (5.1) kann angewendet werden, wenndie charakteristische Steigung des BLP einer Wel-ligkeit entspricht, die für das betrachtete Straßen-netz repräsentativ ist: w* = wNetz.

Das ist hier der Fall: Sowohl für die österreichischeals auch für die deutsche Variante sind charakte-ristische Steigungen gewählt worden, die für das jeweilige Fernstraßennetz repräsentativ sind: w* = 2,6 für das BLPAustria und w* = 2,4 bzw. 2,5 fürdie beiden deutschen Varianten. Setzt man die ge-nannten Werte und die jeweiligen maximalen undminimalen Wellenlängen in GL.(5.1) ein (Lmax = 50 m und Lmin = 0,3 m bzw. 0,5 m für Österreich),so erhält man für das Bewertete Längsprofil die in Tabelle 5.1 dargestellten Ziel- und Schwellenwer-te.

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Bild 5.1: Schematische Darstellung der Normierungsfunktionfür das Bewertete Längsprofil

Tab. 5.1: Ziel- und Schwellenwerte für das Bewertete Längs-profil

Grenzwerte Zielwert (1,5) Schwellenwert (4,5)

„A“ (BLPAustria)SBL = 4 mm

DBL = 24 mm

13 mm

78 mm

„B“ (BLP0350W*24)SBL = 3,5 mm

DBL = 21 mm

11 mm

66 mm

5.3 Herleitung weiterer Grenzwerte fürZEB und bauvertragliche Zwecke

Mit den in Kapitel 5.2 berechneten Ziel- undSchwellenwerten liegen auch die Parameter a undb der Normierungsfunktionen für das BLP fest.Damit lauten die Normierungsfunktionen wie in Ta-belle 5.2 dargestellt.

Mit diesen Normierungsfunktionen, die nur für denBereich 1,0 ≤ ZW ≤ 5,0 definiert sind, lassen sichnun weitere Grenzwerte wie Warn-, Abnahme- undGewährleistungswerte berechnen. Es werden fest-gelegt:

• Abnahmewert: Note ZW = 2,5,

• Gewährleistungswert: Note ZW = 2,87,

• Warnwert: Note ZW = 3,5.

Die Festlegung der Noten orientiert sich an der TP-Griff, in der die Zustandswerte für Annahme, Ge-währleistung und Warnwert in gleicher Weise defi-niert sind. Gibt man diese Werte in die Gleichungennach Tabelle 5.2 ein, ergeben sich die in Tabelle 5.3angegebenen Grenzwerte. Damit liegt jetzt folgen-des System von Grenzwertvorschlägen für das Be-wertete Längsprofil vor (siehe Tabelle 5.3).

Der Zustandswert des Bewerteten Längsprofils be-rechnet sich aus den Zustandswerten von SBL undDBL zu:

ZWBLP = max (ZWDBL, ZWSBL).

5.4 Überprüfung der Grenzwert-vorschläge (netzweit)

Anhand netzweiter Zustandsverteilungen des Be-werteten Längsprofils sowie anhand der in Kapitel 4schon verwendeten Straßenkollektive können dieGrenzwertvorschläge nun überprüft werden. Diefünf Grenzwerte definieren sechs Ebenheitsklas-sen, deren Besetzung in Form von Häufigkeitsver-teilungen ermittelt werden kann. Aus den Häufig-keitsverteilungen kann ersehen werden, ob dieGrenzwerte auf Netzebene sinnvolle Ergebnisseliefern oder ob sie gegebenenfalls noch korrigiertwerden müssen.

Für die österreichische Version des BLP sind be-reits Summenhäufigkeitsverteilungen für Autobah-nen und Schnellstraßen sowie für Abnahmeprüfun-gen veröffentlicht worden (SPIELHOFER et al.2009). Auf Basis dieser Verteilungen kann nun un-tersucht werden, wie die Verteilung im österreichi-schen Fernstraßennetz unter Zugrundelegung derin Kapitel 5.2 aufgeführten Grenzwertvorschlägeaussähe.

Bild 5.2 zeigt das Ergebnis für den Zustand desFernstraßennetzes (ZEB 2005/2006) und Bild 5.3das Ergebnis für die in dem gleichen Zeitraumdurchgeführten Abnahmeprüfungen.

Nach Bild 5.2 würden etwa 4 bis 5 % der Streckenim österreichischen Fernstraßennetz als über demSchwellenwert liegend (rot) identifiziert werden.Das entspricht dem Ergebnis, das auch in dem o. g.Bericht (BMVIT, Heft 582) angegeben ist. Etwa 10 % würden über dem Warnwert (gelb) liegen. Ca.75 % der Strecken erfüllten zum Zeitpunkt der ZEB2005/06 noch die Abnahmebedingungen (grau +hellblau).

Bei den Abnahmeprüfungen (Bild 5.3) würden unterZugrundelegung der in diesem Kapitel vorgeschla-

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Tab. 5.3: Grenzwertvorschläge für das Bewertete Längsprofil

Grenzwert„A”

(0350W*25 u. „Austria”)

„B”

(für Version 0350W*24)

Name ZW SBL [mm] DBL [mm] SBL [mm] DBL [mm]

Zielwert 1,5 4,0 24,0 3,5 21,0

Abnahmewert 2,5 6,0 36,0 5 (5,16) 31,0

Gewährleistungswert 2,87 7,0 42,0 6,0 36,0

Warnwert 3,5 9,0 54,0 7,5 (7,66) 46,0

Schwellenwert 4,5 13,0 78,0 11,0 66,0

Tab. 5.2: Normierungsfunktionen für das Bewertete Längsprofil

genen Grenzwerte 90 % aller Streckenabschnittedie Abnahmebedingungen (grau + hellblau) erfül-len. Etwa 94 % aller untersuchten Strecken erfüllendie Bedingungen, die an die Gewährleistung ge-knüpft sind (dunkelblau).

In den Bildern 5.4 und 5.5 sind die Ergebnisse nochmal im Vergleich mit den Ergebnissen aus Heft 582(„SBLBMVIT“ und „DBLBMVIT“) dargestellt. Man er-kennt, dass die vorgeschlagenen Grenzwerte imWesentlichen denen in Heft 582 entsprechen(gleich große Anteile an sehr guten und sehrschlechten Streckenabschnitten) und dass der da-zwischenliegende Bereich lediglich durch Hinzufü-gung zweier zusätzlicher Grenzwerte (Abnahme-und Gewährleistungswert) anders aufgeteilt ist. Es

ist ja bereits am Anfang von Kapitel 5 darauf hinge-wiesen worden, dass die Grenzwerte an dieserStelle gesamthaft – d. h. sowohl für ZEB als auchfür Bauvertrag – betrachtet werden, weil sie ein auf-einander abgestimmtes und in sich stimmiges System darstellen.

Auch für das deutsche Netz lässt sich einenetzweite Häufigkeitsverteilung abschätzen. Dasist in Bild 5.6 für das Autobahnnetz auf Basis derZEB-Kampagne 2001/2002 dargestellt. Basiswaren Häufigkeitsverteilungen (Auswertungen derBASt) für SBL und DBL auf Basis einer älterenBLP-Variante mit einer maximalen Wellenlängevon 30 m und einer charakteristischen Steigungvon w = 2,0. Die Ergebnisse wurden anhand

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Bild 5.2: Verteilung im österreichischen Fernstraßennetz unterZugrundelegung der Grenzwertvorschläge

Bild 5.3: Verteilung des Ebenheitszustandes bei Abnahmeprü-fungen im österreichischen Fernstraßennetz unter Zu-grundelegung der Grenzwertvorschläge

Bild 5.4: Vergleich der Ebenheitsverteilung mit den Verteilun-gen in SPIELHOFER et al. (2009)

Bild 5.5: Vergleich der Ebenheitsverteilung mit den Verteilun-gen in SPIELHOFER et al. (2009)

von Gl. (3.13) auf die Varianten 0350W*24 und0350W*25 umgerechnet.

Danach ergibt sich folgendes Bild: Etwa 10 % derStreckenabschnitte liegen über dem Warnwert(gelb/rot). Ein Vergleich mit Bild 5.4 ergibt, dasssich das österreichische und das deutsche Netz indiesem Punkt ähneln. Etwa 70 % des Netzes erfül-len das Abnahme- und etwa 80 % das Gewähr-leistungskriterium (Österreich: 76 % und 83 %).

Es muss an dieser Stelle noch erwähnt werden,dass für die Häufigkeitsverteilung der Version0350W*24 die etwas strengeren Grenzwerte(Grenzwerte „D“) und für die Versionen 0350W*25und „Austria“ die Grenzwerte „A“ aus Tabelle 5.3zugrunde gelegt worden sind.

In Kombination mit den Grenzwerten „D“ ergibt dieVersion 0350W*24, wie man aus Bild 5.6 entneh-men kann, eine etwas strengere Bewertung als dieVersion 0350W*25, die die Grenzwerte „A“ verwen-det.

In Kapitel 5.5 werden die Ergebnisse aller 3 Versio-nen anhand von Auswertungen an Teilkollektivenvergleichend nebeneinander dargestellt.

5.5 Überprüfung der Grenzwertvor-schläge an Teilkollektiven

Anhand der in Kapitel 4 schon verwendeten Stra-ßenkollektive „Neubaustrecken“, „DEGES-Stre-cken“, ZEB-Strecken“ und ABG-Strecken“ sollen

die Grenzwertvorschläge detaillierter untersuchtund die 3 BLP-Versionen 0350W*24, 0350W*25und 0550W*26 (BLPAustria) vergleichend nebenei-nander dargestellt werden. Dabei werden für dieVersionen 0350W*25 und 0550W*26 (BLPAustria)die Grenzwerte „A“ und für die Version 0350W*24die Grenzwerte „D“ zugrunde gelegt. Grundlage für die Bewertung ist der jeweils maßgeben-de Zustandswert aus SBL und DBL, d. h.max(ZWSBL, ZWDBL).

Bild 5.7 zeigt das Ergebnis der Auswertungen fürdas Kollektiv „Neubaustrecken“. Ein nur sehr gerin-ger Prozentsatz des Kollektivs (1 bis 2 %) weistEbenheitsmängel auf (gelb oder rot). Je nach Va-riante erfüllen 87 bis 91 % der Streckenabschnittedas Abnahmekriterium (grau + hellblau). BLPAustriaund BLP0350W*25 (beide mit Grenzwerten „A“) wei-sen sehr ähnliche Verteilungen auf.

Bild 5.8 zeigt das Ergebnis der Untersuchungen fürdas Kollektiv „DEGES-Strecken“. Das Ergebnisähnelt dem Ergebnis für das Kollektiv „Neu-baustrecken“. BLPAustria und BLP0350W*25 (beidemit Grenzwerten „A“) weisen eine fast identischeVerteilung auf. BLP0350W*24 (mit Grenzwerten „D“)weist in beiden Fällen eine etwas strengere Beur-teilung auf, was auch an dem mittleren Zustands-wert deutlich wird, der mit 1,63 bzw. 1,62 in beidenFällen um etwa 0,1 höher ausfällt.

Bild 5.9 zeigt das Ergebnis für das Kollektiv „ZEB-Strecken“, das, verglichen mit den Verteilungen inden Bildern 5.4 und 5.6, einen deutlich besserenEbenheitszustand aufweist, d. h. für ein Kollektiv,

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Bild 5.6: Verteilung im deutschen Autobahnnetz unter der Zu-grundelegung der Grenzwertvorschläge

Bild 5.7: Häufigkeitsverteilungen Kollektiv „Neubaustrecken“ –Vergleich der BLP-Varianten

das den netzweiten Zustand repräsentieren soll,einen insgesamt zu guten Zustand widerspiegelt.

Bild 5.10 zeigt das Ergebnis für das Kollektiv „ABG-Strecken“, das wiederum, verglichen mit den Ver-teilungen in Bild 5.7 und 5.8, einen sichtbarschlechteren Ebenheitszustand als die „Neu-baustrecken“ und „DEGES-Strecken“ aufweist, d. h.für ein Kollektiv, das den Zustand bis zur Gewähr-leistungsfrist widerspiegeln soll, vielleicht etwas zuviele schlechte Streckenabschnitte enthält.

In allen Fällen fällt auf, dass BLPAustria undBLP0350W*25 das Netz in etwa gleich bewerten undBLP0350W*24 in Zusammenhang mit den „deut-schen“ Grenzwerten eine etwas strengere Bewer-tung abgibt.

5.6 Schlussfolgerungen

Die Untersuchungen am ganzen Netz und an den4 Teilkollektiven zeigen, dass die theoretisch her-geleiteten Grenzwerte in der richtigen Größenord-nung liegen und vermutlich nur noch geringer An-passungen bedürfen. BLPAustria und BLP0350W*25(mit Grenzwerten „A“) kommen zu sehr ähnlichenVerteilungen. Die Variante 0350W*24 (mit Grenz-werten „D“ nach Tabelle 5.3) bewertet etwas stren-ger. Insgesamt scheinen die Grenzwerte recht har-monisch untereinander abgestimmt zu sein, so-dass es zu ausgewogenen Klassenbesetzungenkommt. Die Grenzwerte für bauvertraglicheZwecke (Abnahme- und Gewährleistungswert)fügen sich gut in die Reihung der Grenzwerte fürdie ZEB ein.

6 Untersuchungen an verschie-denen Straßenkollektiven

Die schon beschriebenen Untersuchungskollekti-ve gestatteten z. T. eine noch etwas detailliertereAuswertung, wie etwa hinsichtlich des Alters, derBauweise oder der Fahrstreifen. Wo diese Angaben vorlagen, konnten erweiterte Vergleicheangestellt werden. Die Ergebnisse dieser Unter-suchungen, wiederum in Form von Häufigkeitsver-teilungen, sind im Folgenden dargestellt. Sie sol-len dazu dienen, die Eignung der 3 Varianten unddazugehörigen Grenzwerte weiter zu untersu-chen.

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Bild 5.8: Häufigkeitsverteilungen Kollektiv „DEGES-Strecken“– Vergleich der BLP-Varianten

Bild 5.9: Häufigkeitsverteilungen Kollektiv „ZEB-Strecken“ – Vergleich der BLP-Varianten

Bild 5.10: Häufigkeitsverteilungen Kollektiv „ABG-Strecken“ – Vergleich der BLP-Varianten

6.1 Unterscheidung nach Asphalt-und Betonbauweise

In Bild 6.1 sind die Häufigkeitsverteilungen der 3 Va-rianten für das Kollektiv „Neubaustrecken“ getrenntnach Asphalt- und Betonbauweise dargestellt. BLPAustria und BLP0350W*25 kommen zu sehr ähnli-chen Verteilungen und unterscheiden sich in derdurchschnittlichen Zustandsnote nur marginal. Be-merkenswert ist, dass beide Deckenarten trotz Un-terschieden in der Klassenbesetzung mit einem Mit-telwert von 1,54 beim BLPAustria und 1,55 bzw. 1,56beim BLP0350W*25. in der Gesamtbewertung gleichgut abschneiden. Die Variante 0350W*24 (mitGrenzwerten „D“) hebt sich an dieser Stelle von denanderen beiden Varianten ab: Einerseits bewertetsie etwas strenger, aber andererseits erteilt sie auchden Asphaltstrecken eine schlechtere Zustandsnoteals den Betonstrecken (1,7 gegenüber 1,57). Dasmag daran liegen, dass die Variante 0350W*24 lang-wellige Unebenheiten etwas stärker bewertet als dieanderen beiden Varianten und dass es in dem Kol-lektiv bestimmte Asphaltstrecken mit langwelligerCharakteristik gibt, die hier den Ausschlag für dieetwas schlechtere Note gaben. Ansonsten ließe sichan dieser Stelle noch bemerken, dass die Asphalt-strecken in diesem Kollektiv prozentual mehr „rote“Abschnitte, also Abschnitte über dem Schwellen-wert, aufweisen als die Betonstrecken (etwa 1,3 %gegenüber 0,3 % bei den Betondecken).

Genau andersherum verhält es sich da bei demKollektiv „DEGES-Strecken, dessen Häufigkeits-verteilung in Bild 6.2 gezeigt ist. Hier schneiden dieBetonstrecken mit 1,3 % „Rot“ schlechter ab als dieAsphaltstrecken mit nur 0,5 % „Rot“. Trotzdem wei-sen die Betonstrecken mit der Note 1,51 bzw. 1,57im Schnitt eine geringfügig bessere Ebenheit aufals die Asphaltstrecken mit 1,57 bzw. 1,77. Wiederfällt auf, dass BLPAustria und BLP0350W*25 praktischgleich bewerten, während die Variante 0350W*24in Verbindung mit den Grenzwerten „D“ etwasstrenger bewertet. Und erneut kommen bei der letz-teren Variante die Asphaltstrecken vergleichsweiseschlechter weg als die Betonstrecken (Notenunter-schied von 0,2 zwischen Asphalt und Beton, beiden anderen beiden Versionen nur ein Notenunter-schied von 0,07 zwischen Asphalt und Beton). AlsErklärung dafür kann vermutet werden (wie auchschon bei den „Neubaustrecken“ dargelegt), dassbei der Variante 0350W*24 die langwelligen Un-ebenheiten die Bewertung stärker prägen als beiden anderen beiden Varianten und dass es dieseCharakteristik bei einigen Asphaltstraßen in diesem

Kollektiv ist, die zu diesem Unterschied in der Be-wertung führt.

Dass die Variante 0350W*24 Asphaltstreckenimmer schlechter bewertet als Betonstrecken, kanndaraus jedoch nicht abgeleitet werden. Das wird aneinem weiteren Straßenkollektiv (ZEB-Stre-cken/BAB) deutlich, dessen Häufigkeitsverteilun-gen in Bild 6.3 dargestellt sind. Hier fällt auf, dassalle 3 Varianten die Asphaltstrecken als gleich gutmit den Betonstrecken einstufen. Das ist natürlichkeineswegs vorauszusetzen, aber es scheint beidiesem Kollektiv der Fall zu sein, dass Asphalt- undBetonstrecken trotz deutlich unterschiedlicher Ge-samtlänge die gleiche Ebenheitsverteilung aufwei-sen; das kommt bei allen 3 BLP-Varianten deutlichzum Ausdruck, auch wenn die Variante 0350W*24

41

Bild 6.1: Vergleich der BLP-Varianten – Häufigkeitsverteilun-gen Kollektiv „Neubaustrecken“

Bild 6.2: Vergleich der BLP-Varianten – Häufigkeitsverteilun-gen Kollektiv „DEGES-Strecken“

in Verbindung mit den Grenzwerten „D“ wiederetwas strenger bewertet. Überhaupt kann bei allen3 bisher betrachteten Kollektiven festgestellt wer-den, dass Beton- und Asphaltstrecken bezüglichder Ebenheit in einem ausgewogenen Verhältniszueinander ausgewählt worden sind.

Gleiches kann auch für das Kollektiv „ABG-Strecken“ gesagt werden; auch hier unterscheidensich die Häufigkeitsverteilungen und Benotungenfür Asphalt- und Betondecken nur marginal von-einander. Wieder fällt auf, dass BLPAustria undBLP0350W*25 praktisch gleich bewerten, währenddie Variante 0350W*24 in Verbindung mit denGrenzwerten „D“ etwas strenger bewertet.

Zusammenfassend kann man aus diesen Betrach-tungen das Fazit ziehen, dass die Deckenart per se

keinen Einfluss auf die Ebenheitsbewertung hat, d. h. dass keinerlei „Bias“ von den Bewertungsme-thoden hinsichtlich der Deckenart ausgeübt wird.Im Gegenteil – die Ergebnisse dieses Kapitels las-sen erwarten, dass im netzweiten Vergleich Beton-und Asphaltbauweisen in ausgewogener und ange-messener Weise repräsentiert sein werden. Dasheißt jedoch nicht, dass nicht auch einbauspezifi-sche Einflüsse, wie etwa bestimmte Wellenformen,die eher bei gewalzten (Asphalt-)Decken auftretenals bei Beton, das Bewertungsergebnis beeinflus-sen können, wie es etwa an den Auswerteergeb-nissen der Variante 0350W*24 zu beobachten ist.Diese Variante in Kombination mit den Grenzwer-ten „D“ bewertet die Ebenheit etwas strenger alsdie anderen beiden Varianten, die die Grenzwerte„A“ verwenden.

6.2 Unterscheidung nach Oberbau-weisen

Die Daten aus dem Kollektiv „DEGES-Strecken“ließen eine detailliertere Betrachtung hinsichtlichverschiedener Oberbauweisen zu.

In Bild 6.5 sind die Ergebnisse dargestellt. Die obe-ren beiden Grafiken gelten für die VariantenBLP0350W*25 und BLPAustria, die untere für die V-ariante BLP0350W*24. Jeder Balken in den Grafikensteht für eine Oberbauvariante. Die Abkürzungenbedeuten: AG: Asphaltbauweise mit Gussasphalt-deckschicht, AS: Asphaltbauweise mit SMA-Deck-schicht, BA: Betonbauweise auf Asphalttragschicht,BH: Betonbauweise auf HGT ohne Vlies, BU: Be-tonbauweise auf ungebundener Tragschicht undBV: Betonbauweise auf HGT mit Vlies. Wieder fälltauf, wie sehr sich die Ergebnisse von BLP0350W*25und BLPAustria (obere Grafiken) gleichen: Die mittle-ren Zustandswerte der 6 Oberbauarten unterschei-den sich maximal um 0,02 (im Falle der AG). Den-noch ergab die Variante BLP0350W*25 etwas mehrrote Abschnitte als das BLPAustria: im Schnitt 1,2 %gegenüber 0,8 % beim BLPAustria. Das liegt mit Si-cherheit an den kurzen, impulsartigen Unebenhei-ten, die beim BLPAustria aufgrund der anderen Fil-tercharakteristik im kurzwelligen Bereich nicht sostark durchschlagen wie beim BLP0350W*25.

An dieser Stelle sei noch mal erwähnt, dass es sichbei dem Kollektiv um Strecken handelt, die höchs-tens ein Alter von 4 Jahren aufwiesen. Die VarianteBLP0350W*24 weist gleiche Anteile an roten Ab-schnitten auf wie die Variante BLP0350W*25 (1,2 %).

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Bild 6.3: Vergleich der BLP-Varianten – Häufigkeitsverteilun-gen Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“

Bild 6.4: Vergleich der BLP-Varianten – Häufigkeitsverteilun-gen Kollektiv „ABG-Strecken“

BLP0350W*24 (in Verbindung mit den Grenzwerten„D“) beurteilt etwas strenger als die anderen beidenVarianten, was sich in schlechteren Zustandswer-ten bemerkbar macht (bei Betonstraßen im Schnittum 0,07 und bei Asphaltfahrbahnen um 0,19schlechter, s. untere Grafik in Bild 6.5).

Im Vergleich der Oberbauweisen wiesen die Beton-fahrbahnen im Mittel der Zustandswerte etwas bes-sere Ebenheiten als die Asphaltstrecken auf, ob-wohl sie einen größeren Anteil an roten Abschnittenals jene enthielten. Das liegt daran, dass sie dafürmehr Abschnitte im sehr guten Bereich haben. DerBefund stellt sich insgesamt so dar: Die Beton-decken auf HGT mit und ohne Vlies weisen einesehr gute Ebenheit auf Zielwert-Niveau auf, gefolgtvon der Betonbauweise auf ungebundener Trag-schicht. Danach reihen sich Beton auf Asphalttrag-schicht und Asphaltbauweise mit SMA-Deckschichtein, wobei die Variante BLP0350W*24 die Beton-Deckschicht geringfügig besser einstuft als die As-phaltdecke. Die anderen beiden Varianten (BLPAus-

tria und BLP0350W*25) sehen das genau andershe-rum. Am schlechtesten schneidet in diesem Kollek-tiv die Asphaltbauweise mit Gussasphaltdeck-schicht ab. Sie hat zwar vergleichsweise wenig„rote“ Abschnitet, dafür aber auch nur wenige sehrgute Abschnitte (ZW < 1,5).

Dass dieses Ergebnis nicht auf andere Kollektiveoder sogar auf das ganze Fernstraßennetz über-tragbar ist, wird am Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“deutlich, das einen ähnlichen Umfang hat wie dashier betrachtete Kollektiv und in dem die Asphalt-bauweise genauso gute Ebenheiten aufweist wiedie Betonbauweise (siehe Bild 6.3).

Es scheint aber, dass sich bauweisespezifische Un-ebenheiten sehr wohl in der Bewertung durch dasBewertete Längsprofil bemerkbar machen: Die Er-gebnisse gaben Anlass zu der Vermutung, dass esbei den Betonfahrbahnen eher die kurzen, impuls-artigen Unebenheiten sind, die das Gesamtergeb-nis prägen, während es bei den Asphaltdeckeneher die längeren, welligen Unebenheiten sind. Umdieser Frage nachzugehen, wurde bei jedem 50-m-Abschnitt überprüft, welcher Indikator – SBL oderDBL oder aber beide gleichermaßen – den Aus-schlag für die Bewertung gegeben hat. Das Ergeb-nis dieser Untersuchung ist in Bild 6.6 dargestellt.

Die oberen zwei Grafiken gelten für die VariantenBLP0350W*25 und BLPAustria, die untere fürBLP0350W*24. Die jeweils 6 horizontalen Balkengeben für jede der 6 Oberbauarten die Anteile vonSBL und DBL an. In der linken Hälfte der Grafiken,in Dunkelgrau, erkennt man jeweils den Anteil der50-m-Abschnitte, in denen die Standardabwei-chung, SBL, den Ausschlag gab. In der Mitte findetman den Anteil, bei dem beide Indikatoren gleicher-maßen den Zustandswert bestimmten, und in der

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Bild 6.5: Häufigkeitsverteilungen nach Oberbauweisen (Kollek-tiv „DEGES-Strecken“)

rechten Hälfte der Grafiken den Anteil, bei dem dieSpannweite, DBL, für die Bewertung den Ausschlaggegeben hatte.

Man erkennt deutlich den Unterschied zwischenBeton- (obere 4 Balken) und Asphaltbauweise (je-weils untere 2 Balken): Bei den Betonbauweisen istdas Verhältnis von SBL zu DBL recht ausgeglichen,während bei den Asphaltbauweisen der IndikatorSBL in mehr als 50 % der Fälle ausschlaggebend ist.Wenn SBL den Ausschlag gibt, deutet das immer aufeine wellige Unebenheitscharakteristik hin, währendDBL als ausschlaggebender Indikator ein starkesIndiz für eine impulsartige Charakteristik ist (s. dieAusführungen in Kapitel 4.5). Die Asphaltbauweisenweisen also in der Tendenz eine „welligere“ Charak-teristik auf als die Betonbauweisen. Um die dominie-renden Wellenlängen sichtbar zu machen, wurde ineiner weiteren Untersuchung für jeden 50-m-Ab-schnitt aus dem Kollektiv untersucht, welcher Wel-lenlängenbereich (in Form der jeweiligen Oktave)die höchsten Amplitudenanteile aufwies. Das Ergeb-nis dieser Untersuchung ist in Bild 6.7 dargestellt.

Die oberen zwei Grafiken in Bild 6.7 gelten wiederfür die Varianten BLP0350W*25 und BLPAustria,während die untere die Variante BLP0350W*24 re-präsentiert. Jede der 3 Grafiken enthält 6 Kurven –eine jede zu einer bestimmten Oberbauart gehörig.Diese Kurven geben die Häufigkeiten der dominie-renden Wellenlängen im Bewerteten Längsprofilwieder.

Das Ergebnis der Untersuchung ist überraschendeindeutig: Bei den Asphaltbauweisen (Kurven AGund AS in Dunkelblau und Dunkelgrün) dominierendie langen Wellen (über 7 m Wellenlänge) die Be-wertung, während bei den Betonbauweisen die kur-zen Wellen (unter 7 m Wellenlänge) die Bewertungprägen. Das ist ein klarer Hinweis darauf, dass dieAsphaltbauweisen dieses Kollektivs ein anderesUnebenheitsspektrum (eine höhere Welligkeit) auf-weisen als die Betonbauweisen. Von den Bundes-straßen, die fast ausschließlich in Asphaltbauweisegefertigt werden, kennt man das auch: Sie weisenmit w = 2,6 eine deutlich höhere Welligkeit auf alsetwa Autobahnen in Betonbauweise (w = 2,2, siehedazu auch Kapitel 4.4 mit Bild 4.3, wo dieser Effektebenfalls dargestellt ist und die Grenze auch beietwa 7 m liegt).

Als Fazit aus diesen Untersuchungen lässt sich fest-stellen, dass das Bewertete Längsprofil den As-phaltbauweisen des Kollektivs „DEGES-Strecken“gleich gute Ebenheiten bescheinigt wie denBetonbauweisen, dass aber sehr wohl die bau-weisespezifischen Ebenheitsmerkmale in die Be-wertung eingehen.

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Bild 6.6: Entscheidender Zustandsindikator für die Bewertung(Kollektiv „DEGES-Strecken“)

6.3 Unterscheidung nach Liegedauer

Die Daten aus dem Kollektiv „DEGES-Strecken“ließen eine nach der Liegedauer getrennte Darstel-lung der Häufigkeitsverteilungen zu. Dabei wurdendie Abschnitte, die jünger als ein Jahr waren, auf-

grund eines zu geringen Datenumfangs aus denUntersuchungen herausgenommen. Die Strecken-abschnitte wurden nach den Klassen 1…2 Jahre,2…3 Jahre und 3…4 Jahre eingeteilt. Bild 6.8 zeigt

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Bild 6.7: Dominierende Wellenlängen im Bewerteten Längs-profil (Kollektiv „DEGES-Strecken“)

Bild 6.8: Einteilung nach Liegedauer (Kollektiv „DEGES-Strecken“)

das Ergebnis der Untersuchungen. Das Bild enthält3 Grafiken, deren obere zwei das Ergebnis für dieVarianten BLP0350W*25 und BLPAustria wiedergebenund deren untere den Befund für die VarianteBLP0350W*24 darstellt.

Wie schon oft beobachtet und erwähnt ergebenBLP0350W*25 und BLPAustria sehr ähnliche Ergebnis-se. BLP0350W*24 (in Verbindung mit den Grenzwer-ten „D“) bewertet etwas strenger. Alle Variantengeben eine sich mit der Liegedauer verschlechtern-

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Bild 6.9: Einteilung nach Liegedauer (Kollektiv „ABGStrecken/BAB“)

Bild 6.10: Einteilung nach Liegedauer (Kollektiv „ABG-Strecken/BStr.“)

de Ebenheit wieder. Die mittleren Zustandswerte un-terscheiden sich allerdings nur geringfügig vonei-nander. Dass das Ergebnis hier „so schön passt“,dürfte bei diesen kurzen Liegedauern und geringenStreckenlängen (zusammen knapp 800 km) aller-dings eher Zufall sein.

In Bild 6.9 und Bild 6.10 ist das Ergebnis für dasKollektiv „ABG-Strecken“ (BAB und BStr.) darge-stellt. Die Ebenheitsuntersuchungen ergeben kei-nen Zusammenhang zur Liegedauer und bestäti-gen, dass eine solche Untersuchung nur auf Objektebene sinnvoll ist.

6.4 Unterscheidung nach Fahrstreifen

Die Auswertung nach Fahrstreifen beim Kollektiv„DEGES-Strecken“ ergab keine eindeutigenTrends, was wegen der kurzen Liegedauern auchnicht zu erwarten war. So sollen die Untersuchun-gen hier nur der Vollständigkeit halber aufgeführtwerden. In Bild 6.11 bis Bild 6.13 sind die Ergeb-nisse wiedergegeben. Bild 6.11 gibt die Häufig-keitsverteilungen für die Zustandswerte der Varian-te BLP0350W*24 getrennt nach den 6 Oberbau-weisen wieder. Für die zweispurige Strecke in

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Bild 6.11: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „DEGES-Strecken“ – Variante BLP0350W*24)

Gussasphaltausführung (GA) sind große Eben-heitsunterschiede zwischen linkem und rechtemFahrstreifen zu verzeichnen. Für die 3-spurigenBetonfahrbahnen (Bauweisen BA, BH, BU und BV) sind die Unterschiede zwischen den Fahrstrei-

fen nur klein; eine eindeutige Reihung ist nichtmöglich.

Gleiches gilt für die anderen beiden BLP-Varianten.In Bild 6.12 sind die Ergebnisse für die Variante

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Bild 6.12: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „DEGES-Strecken“ – Variante BLP0350W*25)

BLP0350W*25 und in Bild 6.13 die Ergebnisse für BLPAustria wiedergegeben. Die Ebenheiten weisenZustandswerte auf, wie sie für Straßen, die erst wenige Jahre liegen, typisch sind. Etwa 90 %

der Abschnitte weisen sehr gute Ebenheiten aufZielwert-Niveau (ZW = 1,5) auf.

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Bild 6.13: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „DEGES-Strecken“ – Variante BLPAustria)

Bild 6.14 bis Bild 6.16 zeigen die Auswertungen fürdas Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“. Die Ergebnissefür die Variante BLP0350W*24 sind in Bild 6.14 darge-stellt. Die Abbildung besteht aus acht Einzelgrafiken.Jede Einzelgrafik gehört zu einer Untersuchungs-strecke. Entsprechend der zugehörigen Autobahnwerden diese Abschnitte mit A002, A004, A006,A021, A038, A071, A073 und A100 bezeichnet.

Jede Einzelgrafik weist, je nach Anzahl der Fahr-streifen, 2 bzw. 3 Balken zur Veranschaulichung derEbenheitsverteilung in den jeweiligen Fahrstreifenauf. In 6 von 8 Fällen wird die Ebenheit vom rech-ten Fahrstreifen zur Mitte hin besser, in 2 Fällen istes allerdings umgekehrt (A004 und A038). Deutli-che Fahrstreifenunterschiede gibt es beispielswei-se bei der Strecke A002, während andere Strecken,wie etwa A073, kaum Unterschiede aufweisen. DasKollektiv umfasst sehr gute Strecken (wie A006)und solche, die bis zu 20 % mangelhafte Abschnit-te enthalten (A100).

Gleiches ist im Prinzip für die Bilder 6.15 und 6.16zu sagen, die die Ergebnisse für die VariantenBLP0350W*25 und BLPAustria (beide mit Grenzwer-ten „A“) zusammenfassen. Diese beiden Versionenergeben wieder eine sehr ähnliche Bewertung,während die Bewertung der Variante BLP0350W*24,wie erwartet, etwas strenger ausfällt, was an denstrengeren Grenzwerten „D“ liegt. Auch hier nimmtdie Ebenheit in denselben 6 von 8 Fällen vom rech-ten Fahrstreifen zur Mitte hin zu, jedoch ist es nur ineinem Fall andersherum (A038). Bei der StreckeA004 ist der mittlere Fahrstreifen am ebensten, ge-folgt vom rechten und dann vom mittleren. DieEbenheitsunterschiede sind jedoch so klein, dasses von Variante zu Variante zu solchen Reihungs-unterschieden kommen kann.

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Bild 6.14: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“ – Variante BLP0350W*24)

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Bild 6.15: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“ – Variante BLP0350W*25)

Bild 6.16: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ZEB-Strecken/BAB“ – Variante BLPAustria)

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Bild 6.17: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ABG-Strecken/BAB“ – Variante BLP0350W24)

Bild 6.18: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ABG-Strecken/BAB“ – Variante BLP0350W25)

6.5 Schlussfolgerungen aus der Analyse unterschiedlicherStraßenkollektive

Die Untersuchungen zeigen, dass die Deckenartper se keinen Einfluss auf die (Note der) Eben-heitsbewertung hat, d. h., dass keinerlei „Bias“ vomBewerteten Längsprofil hinsichtlich Beton und As-phalt zu erwarten ist. Das heißt jedoch nicht, dassnicht auch bauweisespezifische Unterschiede in dieBewertung eingehen. So wird aus den Untersu-chungen sehr deutlich, dass die Beton- und As-phaltdecken ganz unterschiedliche Unebenheits-charakteristiken aufwiesen: Bei Beton prägen diekurzen Wellen (< 7 m) und bei Asphalt die langenWellen (> 7 m) die Charakteristik. Die Untersu-chungen bzw. Liegedauer- und Fahrstreifeneinflussauf die Ebenheitsbewertung ließen bei dem hier

vorliegenden Datenbestand keinerlei Aussagen zuund legen nahe, dass solche Betrachtungen nur aufObjektebene sinnvoll sind.

Im Folgenden werden die 3 BLP-Varianten der ein-facheren Lesbarkeit halber in

• BLP_24 (zuvor BLP0350W*24),

• BLP_25 (zuvor BLP0350W*25),

• BLP_A (zuvor BLPAustria)

umbenannt.

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Bild 6.19: Einteilung nach Fahrstreifen (Kollektiv „ABG-Strecken/BAB“ – Variante BLPAustria)

7 Anwendung der BLP-Variantenfür die ZEB 2005/06 und dieZEB 2007/08

In einem weiteren Untersuchungsschritt soll geprüftwerden, welche Auswirkungen bei Berücksichti-gung des BLP netzweit für die Ergebnisse der Zu-standsbewertung zu erwarten sind. Diese Überprü-fung wird vorgenommen mit den Daten der

• ZEB 2005/2006 der Bundesautobahnen,

• ZEB 2007/2008 der Bundesstraßen.

Folgende Varianten werden in die Untersuchungeinbezogen:

• die Variante mit berücksichtigten Wellenlängenvon 0,3 m bis 50 m und einer mittleren Welligkeitw = 2,4 (Kurzbezeichnung „BLP_24“),

• die Variante mit berücksichtigten Wellenlängenvon 0,3 m bis 50 m und einer mittleren Welligkeitw = 2,5 (Kurzbezeichnung „BLP_25“),

• die österreichische Variante mit berücksichtigtenWellenlängen von 0,5 m bis 50 m und einer mitt-leren Welligkeit w = 2,6 (Kurzbezeichnung„BLP_A“).

Die beiden Komponenten SBL und DBL der BLP-Varianten sollen im Rahmen der ZEB das Un-ebenheitsmaß AUN und den Längsebenheitswir-kindex LWI bzw. die entsprechenden Zustands-werte ZWAUN und ZWLWI ersetzen. NetzweiteÄnderungen sind dementsprechend zu erwartenbei

• den Zustandswerten der LängsebenheitZWAUN und ZWLWI im Vergleich mit den als Er-satz herangezogenen Zustandswerten des BLPund bei den

• Teilwerten, die unter Berücksichtigung der Zu-standswerte der Längsebenheit ermittelt wer-den, d. h. beim Gebrauchswert TWGEB undbeim Substanzwert-Oberfläche TWSUB.

Um den Einfluss der BLP-Varianten auf die Bewer-tungsergebnisse zu isolieren, werden nachfolgendnur die o. g. Zustandswerte der Längsebenheit suk-zessive ausgetauscht, aber keinerlei weitergehen-de Änderungen am Bewertungsverfahren vorge-nommen. Auch bei der Bildung der Teilwerte wirddas derzeitige Verknüpfungsverfahren der ZEB un-verändert übernommen.

Nachfolgend werden mit den unterschiedlichen Zu-standswerten der Längsebenheit nur Vergleiche fürdie Gesamtnetze der jeweiligen ZEB-Kampagnenvorgenommen. Mögliche weitergehende Analysen,z. B. auf der Ebene der Zustandsgrößen oder ineiner Differenzierung nach Bundesländern odernach Fahrstreifen, müssen aus Zeit- und Auf-wandsgründen unterbleiben. Die aufbereitetenZEB-Kampagnen stehen jedoch zu Verfügung, fallsderartige Analysen in anderem Zusammenhang er-folgen sollen.

7.1 Ergebnisvergleich für die ZEB2005/2006 der Bundesautobahnen

Bei den Vergleichen auf der Grundlage der Zu-standsdaten aus der ZEB 2005/06 der Bundesau-tobahnen erscheint es zweckmäßig, grundsätzlichzwischen Asphalt- und Betondecken zu unterschei-den, weil das bisher für die Zustandsbewertung ver-wendete Unebenheitsmaß AUN (bzw. ZWAUN) ins-besondere bei den Betondecken vielfach das deut-liche schlechtere subjektive Empfinden zur Fahr-bahnebenheit nicht richtig abbildet. Bei den nach-folgend getrennt für Asphalt- und Betondecken vor-genommenen Gegenüberstellungen werden jeweilsalle ZEB-Auswerteabschnitte berücksichtigt, für diegültige Zustandswerte der Längsebenheit vorliegenbzw. auf Basis aller relevanten Zustandswerte gül-tige Teilwerte gebildet werden können.

Eine gute Basis für die beabsichtigten Vergleichesind Häufigkeitsverteilungen der Längenanteile fürZustandsbereiche. Nachfolgend werden dement-sprechend Häufigkeitsverteilungen für folgende Be-reiche dargestellt:

• ZW < 1,5,

• 1,5 < ZW < 2,5,

• 2,5 < ZW < 3,5,

• 3,5 < ZW < 4,5,

• ≥ 4,5.

Die Farbgebung der für diese Zustandsbereiche er-stellten Darstellungen entspricht der ZEB-Systema-tik. Da die Anteile für den Zustandsbereich von 3,5bis < 4,5 und insbesondere für den Bereich ≥ 4,5teilweise sehr gering sind, enthalten die folgendenDarstellungen entsprechende Vergrößerungen. Beiden Zustandsbereichen von 1,5 bis < 4,5 sind dieAnteilswerte für die eingeschlossenen und zusätz-

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lich abgegrenzten 0,5-Notenstufen angegeben. Fürdie Vergleiche einzelner Zustandswerte sind darge-stellt in

• Bild 7.1a die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Asphaltdeckenfür ZWAUN und die drei eingangs erwähntenVarianten von ZWSBL;

• Bild 7.1b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Betondecken fürZWAUN und die drei Varianten von ZWSBL;

• Bild 7.2a die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Asphaltdeckenfür ZWLWI und die drei Varianten von ZWDBL;

• Bild 7.2b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Betondecken fürZWLWI und die drei Varianten von ZWDBL;

• Bild 7.3a die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Asphaltdeckenfür ZWAUN und die drei Varianten von ZWBLP;

• Bild 7.3b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Bundesautobahnen mit Betondecken fürZWAUN und die drei Varianten von ZWBLP.

Für ZWBLP gilt dabei:

ZWBLP = Max (ZWSBL, ZWDBL).

Aus Bild 7.1 mit dem Vergleich der Häufigkeitsver-teilungen für ZWAUN und die drei Varianten desZWSBL wird ersichtlich:

• Für Autobahnen mit Asphaltdecken (Bild 7.1a)sind die Anteile im Zustandsbereich < 1,5 (sehrgute Längsebenheit) bei allen ZWSBL-Variantengeringer als der entsprechende Anteil fürZWAUN, der bei ca. 68,7 % liegt (rund 26.600Fstr.-km). Die deutlichste Verringerung um gut14 %, entsprechend immerhin ca. 5.538 Fahr-streifen-km, auf ca. 54,4 % ergibt sich fürZWSBL_24. Erkennbar geringer ist der Rück-gang für ZWSBL_A (auf ca. 63,6 %, d. h. um 5,1 % bzw. um ca. 1.975 Fstr.-km) und für denzur Anwendung vorgeschlagenen ZWSBL_25(auf. 64,1 %, d. h. um 4,2 % bzw. um ca. 1.626Fstr.-km).

Die Spreizungen im guten und mittleren Zu-standsbereich von 1,5 bis < 3,5 sind für alleZWSBL-Varianten ausgeprägter als für ZWAUN.

Die Anteile im schlechten und sehr schlechtenZustandsbereich ab 3,5 sind für ZWSBL_A und

ZWSBL_25 nur in etwa halb so groß wie fürZWAUN (ca. 3.2 %, entsprechend ca. 1.239Fstr.-km). Für ZWSBL_24 liegt der Anteil im Be-reich ab 3,5 bei ca. 3,6 % (ca. 1.394 Fstr.-km).

Auf den Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 entfallen für ZWAUN nur 0,1 % (ca. 39Fstr.-km). Für ZWSBL_A und ZWSBL_24 ist die-ser Anteil etwas mehr als doppelt so hoch. FürZWSLB_24 ergibt sich mit 0,58 % (ca. 225 Fstr.-km) nahezu der sechsfache Anteil wie beiZWAUN.

• Für Autobahnen mit Betondecken (Bild 7.1b)zeigen sich in der Tendenz größtenteils ähnlicheÄnderungen wie für Autobahnen mit Asphalt-decken. Die Anteile im Zustandsbereich < 1,5(sehr gute Längsebenheit) sind bei allenZWSBL-Varianten geringer als der entsprechen-de Anteil für ZWAUN (78,4 %, rund 10.863 Fstr.-km). Für ZWSBL_24 ist diese Verringerung amstärksten ausgeprägt (auf ca. 67,5 %, d. h. um10,9 %, entsprechend ca. 1.510 Fstr.-km). Deut-

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Bild 7.1a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

lich geringere Rückgänge sind für ZWSBL_A(auf ca. 71 %, d. h. um 7,4 % bzw. um ca. 1.025Fstr.-km) und für ZWSBL_25 (auf. 72,8 %, d. h.um 5,6 % bzw. um ca. 776 Fstr.-km) zu ver-zeichnen.

Wie für Asphaltdecken sind auch für Autobah-nen mit Betondecken die Spreizungen im gutenund mittleren Zustandsbereich von 1,5 bis < 3,5für alle ZWSBL-Varianten erkennbar ausgepräg-ter als für ZWAUN.

Der Längenanteil im schlechten und sehrschlechten Zustandsbereich ab 3,5 ist fürZWAUN (2,45 %, d. h. ca. 340 Fstr.-km) an-nähernd doppelt so groß wie die entsprechen-den Anteile für ZWSBL_A (1,37 %, ca. 190 Fstr.-km) und für ZWSBL_25 (1,22 %, ca. 169 Fstr.-km). Für ZWSBL_24 liegt der Anteil ab 3,5 bei1,9 % (ca. 263 Fstr.-km).

Im Unterschied zu den Asphaltdecken entfallenfür Autobahnen mit Betondecken auf den Zu-

standsbereich ab dem Schwellenwert von 4,5für alle ZWSBL-Varianten nur geringfügig größe-re Anteile als für ZWAUN (0,34 %, ca. 47 Fstr.-km). Für ZWSBL_A und ZWSBL_24 ergebensich identische Anteile (0,42 %, ca. 58 Fstr.-km),für ZWSLB_24 liegt dieser Anteil leicht darüber(0,55 %, ca. 76 Fstr.-km).

In der Erhaltungsplanung werden derzeit beiZWAUN ≥ 4,5 Maßnahmen kurzfristig vorgeschla-gen, bei ZWAUN 3,5 bis < 4,5 Maßnahmen in dennächsten Jahren eingeplant. Wird ZWSBL als Ent-sprechung für ZWAUN angesehen, werden, insbe-sondere bei den Asphaltdecken, mehr kurzfristigeMaßnahmen vorgesehen. In den Folgejahren wer-den zunächst weniger Maßnahmen eingeplant.Dies wird jedoch weitgehend ausgeglichen, da beiZWSBL im Vergleich zu ZWAUN deutlich größereAnteile auf den mittelmäßigen Zustandsbereich von2,5 bis < 3,5 entfallen, die im Zeitablauf einen höhe-ren Zuwachs für den Bereich 3,5 bis < 4,5 bewir-ken. Insgesamt gesehen wird die Längsebenheitauf der Basis von ZWSBL_A (Mittelwert-Asphalt1,63, Mittelwert-Beton 1,54) und ZWSBL_25 (Mit-telwert-Asphalt 1,62, Mittelwert-Beton 1,51) gering-fügig schlechter, auf der Basis von ZWSBL_24 (Mit-telwert-Asphalt 1,77, Mittelwert-Beton 1,59) deut-lich schlechter bewertet als bei der Berücksichti-gung von ZWAUN (Mittelwert-Asphalt 1,57, Mittel-wert-Beton 1,47). Eine Substitution von ZWAUNdurch ZWSBL zeigt somit insbesondere fürZWSBL_A und ZWSBL_25 die gewünschte Ten-denz.

Für die Berechnung des Zustandswerts des Längs-ebenheitswirkindex ZWLWI werden derzeit die Be-wertungsfunktionen angesetzt, die auch für den Zu-standswert ZWAUN herangezogen werden. Auchwenn ZWLWI bei der Bildung von Teilwerten keineBerücksichtigung findet, erscheint doch ein Ver-gleich mit den ZWDBL-Varianten zweckmäßig, dabeide Zustandswerte hauptsächlich unregelmäßigeund periodische Einzelhindernisse bewerten. InBild 7.2 sind die Häufigkeitsverteilungen für ZWLWIund die drei Varianten des ZWDBL veranschaulicht.Es wird ersichtlich:

• Anders als beim ZWAUN (s. o.) sind für Auto-bahnen mit Asphaltdecken (Bild 7.2a) die Antei-le im Zustandsbereich < 1,5 bei allen ZWSBL-Varianten größer als der entsprechende Anteilfür ZWLWI (ca. 50,9 %, entsprechend rund19.705 Fstr.-km). Deutlich größer, nämlich umca. 10,9 %, entsprechend ca. 4.220 Fstr.-km, ist

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Bild 7.1b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) fürZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

der Anteil < 1,5 für ZWDBL_A (ca. 61,5 %, ca.23.815 Fstr.-km). Etwas geringer ist die Zunah-me für ZWDBL_25 (auf ca. 58,1 %, d. h. um 7,2 % bzw. um ca. 2.788 Fstr.-km). FürZWDBL_24 ist der Anteil im Bereich < 1,5 nurrelativ geringfügig höher als bei ZWLWI (ca.54,3 %, d. h. Zunahme um 3,4 % bzw. um ca.1.317 Fstr.-km).

Die Spreizungen im guten und mittleren Zu-standsbereich von 1,5 bis < 3,5 sind für ZWLWIund für alle ZWDBL-Varianten in ähnlicherGrößenordnung.

Der Anteile im schlechten und sehr schlechtenZustandsbereich ab 3,5 sind für ZWLWI fastdreimal so groß (ca. 16.2 %, ca. 6.277 Fstr.-km)wie für alle ZWDBL-Varianten. Die Anteile ≥ 3,5betragen ca. 5,4 % (ca. 2.090 Fstr.-km) fürZWDBL_A, ca. 6,8 % (ca. 2.633 Fstr.-km) fürZWDBL_24 und ca. 6,5 % (ca. 2.505 Fstr.-km)für ZWDBL_25.

Auch im Zustandsbereich ab dem Schwellen-wert von 4,5 ist der Anteil für ZWLWI am höchs-ten (ca. 3,9 %, ca. 1.510 Fstr.-km). Verglichenmit den Anteilen ab 3,5 sind die Differenzen fürZWDBL_A (ca. 1,8 %, ca. 697 Fstr.-km),ZWDBL_24 (ca. 2,5 %, ca. 968 Fstr.-km) undZWDBL_25 (ca. 2,6 %, ca. 1.007 Fstr.-km) je-doch deutlich geringer.

• Für Autobahnen mit Betondecken (Bild 7.2b) er-geben sich, mit etwas veränderten Anteilswer-ten, qualitativ nahezu identische Tendenzen wiefür Autobahnen mit Asphaltdecken. Die Unter-schiede zwischen den Anteilen für ZWLWI undden Anteilen der ZWDBL-Varianten sind etwasgeringer ausgeprägt. Bemerkenswert erscheint,dass der Anteil im Bereich < 1,5 für ZWDBL_Aetwas höher ist (ca. 62,3 %, ca. 8.632 Fstr.-km)als für ZWLWI (ca. 61,2 %, ca. 8.480 Fstr.-km).Die Unterschiede zwischen den Anteilen fürZWLWI und die ZWDBL-Varianten im Zustands-bereich ≥ 4,5 sind für die Autobahnen mit Be-

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Bild 7.2a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundesau-tobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürZWLWI und drei Varianten von ZWDBL

Bild 7.2b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundesau-tobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) fürZWLWI und drei Varianten von ZWDBL

tondecken etwas schwächer ausgeprägt als fürAsphaltdecken.

Umgekehrt wie beim Vergleich von ZWAUN mitden ZWSBL-Varianten zeigt sich bei der Gegen-überstellung von ZWLWI und den ZWDBL-Varian-ten, das die erfassten Komponenten der Längs-ebenheit auf der Basis von ZWLWI (Mittelwert-Asphalt 2,02, Mittelwert-Beton 1,84) deutlichschlechter bewertet werden als auf der Basis von ZWDBL_A (Mittelwert-Asphalt 1,74, Mittel-wert-Beton 1,73), ZWDBL_24 (Mittelwert-Asphalt1,84, Mittelwert-Beton 1,80) oder ZWDBL_25 (Mittelwert-Asphalt 1,79, Mittelwert-Beton 1,79).Die Befahrungen in der Örtlichkeit verdeutlichtenin signifikanter Weise, dass schlechte (3,5 bis < 4,5) und sehr schlechte (≥ 4,5) ZustandswerteZWLWI sehr häufig von baulichen Gegebenhei-ten,bei den Autobahnen in aller Regel von denFahrbahnübergangskonstruktionen der Brücken,ver-ursacht werden. Bei den ZWDBL-Varianten wirken sich diese baulich bedingten Einzelhinder-nisse netzweit offenbar seltener und moderateraus.

Als maßgeblich bei der Verwendung des Bewerte-ten Längsprofils soll der Zustandswert ZWBLP an-gesetzt werden. ZWBLP ergibt sich aus demschlechteren Wert für ZWSBL bzw. ZWDBL derZEB-Auswerteabschnitte. In Bild 7.3 sind die Län-genanteile der Zustandsbereiche der drei ZWBLP-Varianten den Anteilen für den derzeit maßgebli-chen Zustandswert der Längsebenheit ZWAUNgegenübergestellt. Wie nach den vorhergehen-den, in Bild 7.1 und Bild 7.2 dargestellten Auswer-tungen zu erwarten, wird die Längsebenheit beiAnsatz der ZWBLP-Varianten deutlich schlechterbewertet. Im Einzelnen wird aus Bild 7.3 ersicht-lich:

• Für Autobahnen mit Asphaltdecken (Bild 7.3a)sind die Anteile im Zustandsbereich < 1,5 (sehrgute Längsebenheit) bei allen ZWBLP-Variantendeutlich kleiner als der entsprechende Anteil fürZWAUN (ca. 68,7 %, ca. 26.600 Fstr.-km). Amgrößten mit ca. 22,9 % (ca. 8.868 Fstr.-km) istdiese Verringerung für ZWBLP_24 (auf ca. 45,8 %, ca. 17.736 Fstr.-km). Für ZWBLP_A er-gibt sich bei einer Abnahme von ca. 13,8 % (ca.5.344 Fstr.-km) ein Anteil im Bereich < 1,5 vonca. 54,9 % (ca. 21.260 Fstr.-km), für ZWBLP_25bei einer Abnahme von ca. 16,2 % (ca. 6.273Fstr.-km) ein Anteil in diesem Zustandsbereichvon ca. 52,5 % (ca. 20.330 Fstr.-km).

Im guten und mittleren Zustandsbereich von 1,5bis < 3,5 ergeben sich für alle ZWBLP-Variantenerkennbar höhere Anteile als für ZWAUN.

Die Anteile im schlechten und sehr schlechtenZustandsbereich ab 3,5 sind für alle ZWBLP-Varianten deutlich größer als für ZWAUN (ca. 3,2 %, entsprechend ca. 1.239 Fstr.-km). FürZWBLP_A liegt der entsprechende Anteil bei ca.6 % (ca. 2.327 Fstr.-km), für ZWBLP_24 bei ca.8,5 % (ca. 3.280 Fstr.-km) und für ZWBLP_25bei ca. 7,1 % (ca. 2.760 Fstr.-km).

Für ZWAUN wird nur in extrem wenigen Fällender Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 erreicht oder überschritten (0,1 %, ca.39 Fstr.-km). Gemessen an diesem Anteilswertist für alle ZWBLP-Varianten ein erheblicher Zu-wachs zu verzeichnen. Der Anteil liegt fürZWBLP_A bei 1,9 % (ca. 736 Fstr.-km), fürZWBLP_24 bei ca. 2,9 % (ca. 1.104 Fstr.-km)und für ZWBLP_25 bei 2,7 % (ca. 1.046 Fstr.-km).

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Bild 7.3a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundesau-tobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürZWAUN und drei Varianten von ZWBLP

• Für Autobahnen mit Betondecken (Bild 7.3b)sind die Unterschiede zwischen den Häufig-keitsverteilungen für ZWAUN und für dieZWBLP-Varianten in der Tendenz ganz ähnlichwie für Autobahnen mit Asphaltdecken. Die An-teile im Zustandsbereich < 1,5 (sehr guteLängsebenheit) verringern sich gegenüber dementsprechenden Anteil für ZWAUN (78,4 %,rund 10.863 Fstr.-km) für alle ZWBLP-Variantenrelativ gesehen sogar noch deutlicher als beiden Asphaltdecken. Für ZWBLP_A ergibt sicheine Verringerung um 19 % (ca. 2.633 Fstr.-km)auf einen Anteil im Bereich < 1,5 von ca. 58,8 %(ca. 8.151 Fstr.-km), für ZWBLP_24 eine Abnah-me von ca. 24,8 % (ca. 3.436 Fstr.-km) auf einenAnteil von ca. 53,6 % (ca. 7.427 Fstr.-km), fürZWBLP_25 eine Abnahme von ca. 22,7 % (ca.3.145 Fstr.-km) auf einen Anteil von ca. 55,7 %(ca. 7.718 Fstr.-km). Im guten und mittleren Zu-standsbereich von 1,5 bis < 3,5 ist die Spreizungfür alle ZWBLP-Varianten annähernd doppelt sogroß wie für ZWAUN.

Der Längenanteil im schlechten und sehrschlechten Zustandsbereich ab 3,5 ist fürZWAUN (2,45 %, entsprechend ca. 340 Fstr.-km) wesentlich geringer als die entsprechendenAnteile für ZWBLP_A (ca. 5,3 %, ca. 734 Fstr.-km), für ZWBLP_24 (ca. 6,8 %, ca. 942 Fstr.-km) und für ZWBLP_25 (ca. 6,5 %, ca. 900 Fstr.-km).

Auf den Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 entfallen für alle ZWBLP-Varianten deut-lich größere Anteile als für ZWAUN (0,34 %, ca.47 Fstr.-km). Für ZWSBL_A liegt dieser Anteilbei ca. 2,1 % (ca. 290 Fstr.-km), für ZWSBL_24bei 2,84 % (ca. 394 Fstr.-km) und fürZWSBL_25 bei 2,86 % (ca. 396 Fstr.-km).

Die aus Bild 7.3 erkennbaren deutlichen Verschie-bungen zeigen sich auch bei den mittleren Zu-standswerten (ZWAUN: Mittelwert-Asphalt 1,57,Mittelwert-Beton 1,47; ZWBLP_A: Mittelwert-Asphalt 1,82, Mittelwert-Beton 1,76; ZWBLP_24:Mittelwert-Asphalt 1,98, Mittelwert-Beton 1,85;ZWPLP_25: Mittelwert-Asphalt 1,87, Mittelwert-Beton 1,82).

Der in Bild 7.3 zusammengefasste Vergleich unddie unterschiedlichen mittleren Zustandswerte zei-gen, dass eine Substitution von ZWAUN durchZWBLP sowohl für die netzweite Beurteilung derLängsebenheit als auch bei der weiteren Verwen-dung der Daten für die Erhaltungsplanung erhebli-che Konsequenzen hat. Festzuhalten ist zunächst,dass bei Ansatz von ZWBLP ein häufig angeführterKritikpunkt an der ZEB, wonach die Längsebenheitauf der Grundlage des Unebenheitsmaßes AUNbzw. des Zustandswerts ZWAUN, gemessen insbe-sondere am subjektiven Empfunden, zu gut unddamit nicht zutreffend bewertet wird, für alle Zu-standsbereiche weitesthegend ausgeräumt wird.Durch den bei der Verwendung von ZWBLP zu er-wartenden erheblichen Anstieg der Anteile im Zu-standsbereich von 3,5 bis < 4,5 und insbesondereim Bereich ab dem Schwellenwert ab 4,5 werdenim Rahmen der Erhaltungsplanung kurzfristig aufgrößeren Längenanteilen Maßnahmenvorschlägegeneriert. Da zur Behebung von Ebenheitsproble-men vielfach Erneuerungsmaßnahmen erforderlichsind, ist auch mit einem signifikanten Anstieg desfinanziellen Erhaltungsbedarfs zu rechnen. Dies giltdurch die für ZWBLP zu erwartende Zunahme desmittelmäßigen Zustandsbereichs und die deutlicheAbnahme des sehr guten Bereichs < 1,5 durchausauch für die mittel- und langfristige Erhaltungspla-

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Bild 7.3b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundesau-tobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) fürZWAUN und drei Varianten von ZWBLP

nung bzw. den entsprechenden Erhaltungsbedarf.Vor diesem Hintergrund ist auf die folgende Proble-matik hinzuweisen:

• Wie oben schon erwähnt, zeigte sich bei denBefahrungen in der Örtlichkeit (s. Kapitel 11) fürdie ZEB-Auswerteabschnitte in sehr eindeutigerWeise, dass Zustandswerte des Längseben-heitswirkindex ZWLWI, die über dem Warnwertvon 3,5 oder über dem Schwellenwert von 4,5liegen, nahezu ausschließlich auf bauliche Ge-gebenheiten, bei den Autobahnen fast aus-nahmslos auf Fahrbahnübergangskonstruktio-nen von Brücken, zurückzuführen sind. Da beidiesen Übergangskonstruktionen tatsächlichsehr starke Stufen auftreten, werden diese Ein-zelhindernisse bei der Bewertung durch ZWLWIkorrekt abgebildet. Bei der Erhaltungsplanungfür die Fahrbahnen sind Niveauunterschiede in-folge von Fahrbahnübergängen kein Anlass fürErhaltungsmaßnahmen an längeren Abschnit-ten. Da der Längsebenheitswirkindex derzeitweder bei der Bildung von Teilwerten noch beider Erhaltungsplanung berücksichtigt wird, wardiese Problematik bisher nicht in allen Konse-quenzen bekannt und auch nicht relevant.

• Der Zustandswert des Bewerteten LängsprofilsZWBLP enthält infolge der logischen (Max-)Ver-knüpfung mit ZWDBL ebenfalls eine Komponen-

te, die auf Einzelhindernisse und damit ebenauch auf Fahrbahnübergänge anspricht. Tabelle7.1 veranschaulicht, dass für die ZEB 2005/06der Autobahnen in der Tendenz ZWDBL dermaßgebliche Wert für ZWBLP ist (Zeile ZWSBL< ZWDBL in Tabelle 7.1), insbesondere bei denBetondecken. Die Analysen zum Zusammen-hang ZWLWI mit ZWDBL (Bild 7.2) zeigen zwar,dass ZWDBL nicht so häufig den Zustandsbe-reich ab 3,5 erreicht wie ZWLWI. Dennoch istnicht auszuschließen, dass für ZWDBL-Werte ≥ 4,5 konstruktiv bedingte Einflüsse maßgeblichsind. In diesen Fällen sind bei der Verwendungvon ZWBLP für die Erhaltungsplanung irrelevan-te Maßnahmenvorschläge zu erwarten.

• Die Einzelamplituden, die für DBL bzw. ZWDBLmaßgeblich sind, wurden in der Örtlichkeit er-fasst, sie sind demgemäß vorhanden und müs-sen bei einer Ebenheitsbewertung auch zumAusdruck kommen. Für die Erhaltungsplanungmüssten jedoch die konstruktiv bedingten Ein-zelhindernisse erkannt und eliminiert werden.Für die bei den Autobahnen weitaus häufigsteUrsache konstruktiv bedingter Einzelhindernis-se, die Fahrbahnübergangskonstruktionen vonBrücken, erscheint eine Lokalisierung in derZEB-Rasterung auf der Grundlage der Angabenin den Straßendatenbanken bzw. in SIB-Bau-werke möglich. Der Versuch einer Zuordnung,

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Tab. 7.1: Maßgebliche Komponenten für ZWBLP bei den Bundesautobahnen (ZEB 2005/06)

ZEB 2005/2006 ZWBLP_A ZWBLP_24 ZWBLP_25

Anz. % Anz. % Anz. %

Alle Abschnitte

ZWSBL > ZWDBL 127.498 23,7 163.255 30,4 109.176 20,3

ZWSBL < ZWDBL 190.027 35,4 197.096 36,7 226.644 42,2

ZWSBL = ZWDBL 219.676 40,9 176.850 32,9 201.381 37,5

Summe 537.201 100,0 537.201 100,0 537.201 100,0

Abschnitte mit Asphaltdecken

ZWSBL > ZWDBL 106.680 27,2 139.619 35,6 94.095 24,0

ZWSBL < ZWDBL 132.388 33,8 134.709 34,4 158.311 40,4

ZWSBL = ZWDBL 152.885 39,0 117.625 30,0 139.547 35,6

Summe 391.953 100,0 391.953 100,0 391.953 100,0

Abschnitte mit Betondecken

ZWSBL > ZWDBL 20.969 15,0 23.669 17,0 15.200 10,9

ZWSBL < ZWDBL 57.621 41,3 62.412 44,8 68.336 49,0

ZWSBL = ZWDBL 60.863 43,6 53.372 38,3 55.917 40,1

Summe 139.453 100,0 139.453 100,0 139.453 100,0

der zunächst für ein Teilnetz erfolgen kann undnachträglich in der Örtlichkeit kontrolliert werdensollte, kann im Rahmen der vorliegenden Unter-suchung jedoch nicht unternommen werden.

Solange das angesprochene Problem nicht aus-geräumt ist, müssen bei einer Verwendung desZWBLP in der Erhaltungsplanung Zusatzinforma-tionen (z. B. Örtlichkeit von Fahrbahnübergängen)herangezogen werden. Dies gilt auch bei der Bil-dung des Gebrauchs- und Substanzwerts, die der-zeit ZWAUN und, im Falle einer Substitution,ZWBLP einbeziehen. Die Teilwerte gehen zwarnicht direkt in die Erhaltungsplanung ein, sie dienenjedoch für zusammenfassende Ergebnisdarstellun-gen. Nachfolgend wird der Einfluss der ZWBLP-Va-rianten auf die Teilwerte betrachtet. Dazu sind dar-gestellt in

• Bild 7.4 die Häufigkeitsverteilungen für den Ge-brauchswert auf der Basis von ZWAUN bzw. derZWBLP-Varianten,

• Bild 7.5 die Häufigkeitsverteilungen für den Sub-stanzwert-Oberfläche auf der Basis von ZWAUNbzw. der ZWBLP-Varianten.

Dabei wurde bei der Verknüpfung nur ZWAUN er-setzt, aber nichts am Verfahren geändert.

Da die Teilwerte vorwiegend zur komprimierten Er-gebnisdarstellung verwendet werden, erscheint esausreichend, nachfolgend auf die qualitativen Än-derungen einzugehen. Bild 7.4a (Asphaltdecken)und Bild 7.4b (Betondecken) zeigen, dass dieseÄnderungen beim Gebrauchswert TWGEB für As-phalt- und Betondecken tendenziell gleich sind:

• Die Anteile für TWGEB < 1,5 werden beim An-satz der ZWBLP-Varianten etwas kleiner als beider herkömmlichen Verknüpfung mit ZWAUN.Am größten ist dieser Rückgang für ZWBLP_24,am geringsten für ZWBLP_A, zwischen diesenbeiden Varianten liegt die Abnahme fürZWBLP_25. Bei allen ZWBLP-Varianten liegt

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Bild 7.4a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürden Gebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und dreiVarianten von ZWBLP

Bild 7.4b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) für denGebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und drei Vari-anten von ZWBLP

der Anteil für TWGEB < 1,5 über 50 %, einRückgang auf einen Anteilswert unter 10 %, derbei einem früheren Bewertungsvorschlag fürZWBLP auftrat (SOCINA 2009), ist am Beispielder ZEB 2005/06 nicht zu beobachten.

• Die Anteile im Bereich mit guten und mittelmäßi-gen Gebrauchswerten (1,5 bis < 3,5) nehmenbei Anwendung der ZWBLP-Varianten gegen-über ZWAUN geringfügig zu.

• Wie nach dem Vergleichen von ZWAUN undZWBLP (Bild 7.3) zu erwarten, werden die An-teile mit schlechtem Gebrauchswert (3,5 bis < 4,5) und sehr schlechtem Gebrauchswert (≥ 4,5) bei allen ZWBLP-Varianten größer als beiAnsatz von ZWAUN. Am deutlichsten ausge-prägt ist diese Zunahme für ZWBLP_24, am ge-ringsten für ZWBLP_A. Die Zunahme fürZWBLP_25 liegt dazwischen.

Beim Substanzwert-Oberfläche TWSUB ergebensich in der Grundtendenz ähnliche Änderungen wiebeim Gebrauchswert, allerdings mit kleineren Ab-weichungen (Bild 7.5):

• Die Anteile für TWSUB < 1,5 werden beim An-satz von ZWBLP-Varianten bei den Asphalt-decken leicht und bei den Betondecken deutlichgrößer als bei der Verknüpfung auf der Basisvon ZWAUN. Am geringsten ist dieser Anstiegfür ZWBLP_24, am größten für ZWBLP_A, da-zwischen liegt ZWBLP_25.

• Die Anteile im Bereich mit guten und mittelmäßi-gen Gebrauchswerten (1,5 bis < 3,5) werden beiAnwendung der ZWBLP-Varianten etwas kleinerals für ZWAUN.

• Die Anteile mit schlechtem Substanzwert (3,5bis < 4,5) und insbesondere mit sehr schlechtem Substanzwert (≥ 4,5) werden bei allen ZWBLP-

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Bild 7.5a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürden Substanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUNund drei Varianten von ZWBLP

Bild 7.5b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) für denSubstanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUN unddrei Varianten von ZWBLP

Varianten größer als bei Ansatz von ZWAUN.Wie schon beim Gebrauchswert ist diese Zu-nahme am größten für ZWBLP_24, am gerings-ten für ZWBLP_A und dazwischen liegend fürZWBLP_25.

Insgesamt ist festzustellen, dass sich durch die er-wünschte strengere Bewertung der Längsebenheitbei Ansatz der ZWBLP-Varianten auch Verschie-bungen zu schlechteren Gebrauchs- und Substanz-werten ergeben: Dies zeigt sich auch bei den mitt-leren Gebrauchswerten (ZWAUN: Mittelwert-Asphalt 1,76, Mittelwert-Beton 1,69; ZWBLP_A:Mittelwert-Asphalt 1,88, Mittelwert-Beton 1,84;ZWBLP_24: Mittelwert-Asphalt 1,96, Mittelwert-Beton 1,89; ZWPLP_25: Mittelwert-Asphalt 1,91,Mittelwert-Beton 1,87) und den mittleren Substanz-werten (ZWAUN: Mittelwert-Asphalt 1,90, Mittel-wert-Beton 1,64; ZWBLP_A: Mittelwert-Asphalt1,99, Mittelwert-Beton 1,72; ZWBLP_24: Mittelwert-Asphalt 2,05, Mittelwert-Beton 1,76; ZWPLP_25:

Mittelwert-Asphalt 2,02, Mittelwert-Beton 1,75).Diese doch recht geringen Unterschiede in den Mit-telwerten und die bildlichen Darstellungen der Ver-teilungen in Bild 7.4 zeigen jedoch, dass bei der An-wendung der ZWBLP-Varianten keine grundlegen-den und dramatischen Änderungen bei den Teil-werten zu erwarten sind.

Die Verteilungen der Teilwerte unter Verwendungdes ZWAUN und der ZWBLP-Varianten wären evtl.noch ähnlicher, wenn der Einfluss von konstruktivbedingten Einzelhindernissen („Fahrbahnübergän-ge“, s. o.) bei ZWDBL eliminiert werden könnte. Dadies derzeit noch nicht möglich ist, werden nachfol-gend die Verteilungen der Teilwerte für den Fall auf-gezeigt, wenn ZWAUN bei der Verknüpfung nurdurch die BLP-Komponente ZWSBL ersetzt wird.Bild 7.6 zeigt, dass sich dadurch beim Gebrauchs-wert TWGEB sowohl bei den Asphaltdecken (Bild7.6a) als auch bei den Betondecken (Bild 7.6b) nursehr geringfügige Änderungen in den Anteilen der

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Bild 7.6a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürden Gebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und dreiVarianten von ZWSBL

Bild 7.6b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) für denGebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

Zustandsbereiche ergeben. Beim Substanzwert-Oberfläche TWSUB (Bild 7.7) werden beim Ersatzvon ZWAUN durch die ZWSBL-Varianten die Antei-le im sehr guten Zustandsbereich < 1,5 größer, er-kennbar bei den Asphaltdecken (Bild 7.7a), jedochdeutlich ausgeprägt bei den Betondecken (Bild7.7b). Hier wirkt sich offenbar aus, dass mit SBLbzw. ZWSBL periodische Unebenheiten (Querfu-gen) nicht ausreichend berücksichtigt werden. Fürden Zustandsbereich ab dem Schwellenwert von4,5 ergeben sich insbesondere für die Asphalt-decken, aber auch für die Betondecken bei Ansatzder ZWSBL-Varianten nicht ganz so große Anteilewie bei der Berücksichtigung von ZWBLP (Bild 7.5),aber deutlich größere Anteile als bei der Verwen-dung des ZWAUN.

Zusammenfassend lässt sich aus den mit denDaten der ZEB 2005/06 der Bundesautobahnenvorgenommenen Vergleichen feststellen, dass beieinem Ersatz des Zustandswerts der Allgemeinen

Unebenheiten ZWAUN durch den Zustandswertdes Bewerteten Längsprofils ZWBLP der er-wünschte Effekt einer strengeren und damit demsubjektiven Empfinden eher adäquaten Bewertungder Längsebenheit erreicht wird, und zwar für dieAsphaltdecken in etwas stärkerem Ausmaß als fürdie Betondecken. Aufgrund der Durchschlagsoptionder Komponente ZWDBL können allerdings auchkonstruktiv bedingte Einzelereignisse maßgeblichfür den Zustandswert ZWBLP der ZEB-Auswer-teabschnitte werden. Diese vor Ort vorhandenenEinzelereignisse werden zwar damit abgebildet, derdavon beeinflusste Zustandswert ZWBLP ist jedochfür die Erhaltungsplanung nur bei Kenntnis der ört-lichen Lage konstruktiv bedingter Einzelhindernissebrauchbar. Bei einem Ersatz des ZWAUN durch dieKomponente ZWSBL werden Einzelereignisse ins-gesamt weitestgehend ausgeblendet, auch wennsie, wie z. B. periodische Unebenheiten bei denQuerfugen von Betondecken, durchaus relevantsein können. Dadurch wird der Gebrauchswert für

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Bild 7.7a: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Asphaltdecken (ZEB 2005/06) fürden Substanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUNund drei Varianten von ZWSBL

Bild 7.7b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Bundes-autobahnen mit Betondecken (ZEB 2005/06) für denSubstanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUN unddrei Varianten von ZWSBL

Betondecken bei Ansatz von ZWSBL in der Ten-denz besser als bei Verwendung des ZWAUN. Die-ser Lösungsansatz kann damit nicht empfohlenwerden.

Im Vergleich der drei analysierten Varianten erge-ben sich auf der Grundlage der Zustandsdaten derZEB 2005/06 der Bundesautobahnen beim Ersatzdes ZWAUN durch ZWBLP_A die geringsten Ände-rungen in den Häufigkeitsverteilungen der Zu-standsbereiche. Die deutlich größten Änderungensind bei Ansatz des ZEBLP_24 zu verzeichnen. DieÄnderungen für die empfohlene VarianteZWBLP_25 liegen i. Allg. zwischen den Verände-rungen infolge der beiden anderen Varianten, häu-fig aber näher an den Verteilungen für ZWBLP_Aals an den Verteilungen für ZWBLP_24. DiesesGrundmuster bleibt im Wesentlichen für alle durch-geführten Auswertungen stabil.

7.2 Ergebnisvergleich für die ZEB2007/2008 der Bundesstraßen

Die Bundesstraßen weisen, abgesehen von sehrwenigen Ausnahmen, Asphaltdecken auf. Bei dennachfolgenden Vergleichen auf der Grundlage derZustandsdaten aus der ZEB 2007/08 der Bundes-straßen wird daher nicht zwischen Asphalt- und Be-tondecken unterschieden, sondern zwischen denfreien Strecken und den Ortsdurchfahrten, da dieLängen der ZEB-Auswerteabschnitte verschiedensind (freie Strecken i. Allg. 100 m, Ortsdurchfahrten i. Allg. 20 m). Bei den nachfolgenden Gegenüber-stellungen werden jeweils alle ZEB-Auswerteab-schnitte mit Asphaltdecken berücksichtigt, für diegültige Zustandswerte der Längsebenheit vorliegenbzw. auf Basis aller relevanten Zustandswerte gül-tige Teilwerte gebildet werden können. Als Basis fürdie Vergleiche dienen die Häufigkeitsverteilungender Längenanteile für Zustandsbereiche, die analogwie bei den Autobahnen abgegrenzt sind (s. Kapitel7.1) und in der Farbgebung der ZEB-Systematikentsprechen. Von besonderem Interesse sind dabeidie Zustandsbereiche von 3,5 bis < 4,5 und insbe-sondere ≥ 4,5, die jeweils separat dargestellt sind.Für die Vergleiche einzelner Zustandswerte sinddargestellt in

• Bild 7.8a die Längenanteile der Zustandsberei-che der freien Strecken der Bundesstraßen fürZWAUN und die drei eingangs erwähnten Vari-anten von ZWSBL,

• Bild 7.8b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen fürZWAUN und die drei Varianten von ZWSBL,

• Bild 7.9a die Längenanteile der Zustandsberei-che der freien Strecken der Bundesstraßen fürZWLWI und die drei Varianten von ZWDBL,

• Bild 7.9b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen fürZWLWI und die drei Varianten von ZWDBL,

• Bild 7.10a die Längenanteile der Zustandsberei-che der freien Strecken der Bundesstraßen fürZWAUN und die drei Varianten von ZWBLP,

• Bild 7.10b die Längenanteile der Zustandsberei-che der Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen fürZWAUN und die drei Varianten von ZWBLP.

Wie bei den Bundesautobahnen gilt dabei fürZWBLP:

ZWBLP = Max (ZWSBL, ZWDBL).

Bild 7.8 mit dem Vergleich der Häufigkeitsverteilun-gen für ZWAUN und die drei Varianten des ZWSBLverdeutlicht:

• Für die freien Strecken der Bundesstraßen (Bild7.8a) sind die Anteile im Zustandsbereich < 1,5(sehr gute Längsebenheit) bei allen ZWSBL-Va-rianten erheblich geringer als der entsprechen-de Anteil für ZWAUN, der bei ca. 50,1 % liegt(rund 15.243 km). Die deutlichste Verringerungum ca. 29 %, entsprechend immerhin ca. 8.793km, auf ca. 21,2 % ergibt sich für ZWSBL_24.Etwas geringer und fast identisch ist der Rück-gang für ZWSBL_A und für den zur Anwendungvorgeschlagenen ZWSBL_25 (auf ca. 30,5 %, d. h. um 19,6 % bzw. um ca. 5.963 km).

Mit verursacht durch den sehr deutlichen Rück-gang im Bereich < 1,5 sind die Spreizungen imguten und mittleren Zustandsbereich von 1,5 bis< 3,5 für alle ZWSBL-Varianten ausgeprägterals für ZWAUN.

Die Anteile in den Zustandsbereichen ab demWarnwert von 3,5 sind für ZWSBL_A (ca. 16,1 %) und ZWSBL_25 (ca. 16,8 %) deutlichgrößer als für ZWAUN (ca. 10,8 %, d. h. ca.1.825 km weniger). Für ZWSBL_24 liegt der An-teil im Bereich ab 3,5 bei ca. 26,1 % und damitum 15,3 % bzw. ca. 4.655 km über dem ent-sprechenden Anteil von ZWAUN.

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Auf den Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 entfallen für ZWAUN nur ca. 1,5 % (ca.444 km). Für ZWSBL_A (ca. 5,8 %, ca. 1.755km) und ZWSBL_24 (ca. 6,3 %, ca. 1.902 km)ist dieser Anteil ca. viermal so groß. FürZWSLB_24 ergibt sich mit ca. 11 % (ca. 3.359km) ein signifikant höherer Anteil wie beiZWAUN.

• Für die Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen(Bild 7.8b) zeigen sich in der Grundtendenz ähn-liche Änderungen wie für die freien Strecken.Die Anteile im Zustandsbereich < 1,5 (sehr guteLängsebenheit) gehen jedoch bei allen ZWSBL-Varianten im Vergleich zum entsprechenden An-teil für ZWAUN (ca. 30 %, rund 1.945 km) weni-ger deutlich zurück als bei den freien Strecken.Für ZWSBL_24 ist diese Verringerung am stärksten ausgeprägt (auf ca. 19,9 %, d. h. umca. 10,1 %, entsprechend ca. 655 km). Etwasgeringere Rückgänge sind für ZWSBL_A (aufca. 23,7 %, d. h. um 6,3 % bzw. um ca. 410 km)

und für ZWSBL_25 (auf 24,8 %, d. h. um 5,2 %bzw. um ca. 337 km) zu verzeichnen.

Die Spreizungen im guten und mittleren Zu-standsbereich von 1,5 bis < 3,5 sind für alleZWSBL-Varianten nur wenig größer als fürZWAUN.

Die Längenanteile in den Zustandsbereichen ab3,5 sind für die Ortsdurchfahrten der Bundes-straßen generell sehr hoch. Für ZWAUN (ca.26,6 %, entsprechend ca. 1.724 km) ergibt sichnur ein geringfügig höherer Anteil als fürZWSBL_A (29 %, ca. 1.878 km) und fürZWSBL_25 (ca. 28,4 %, ca. 1.838 km). FürZWSBL_24 liegt der Anteil im Bereich ab 3,5 beica. 36,1 % (ca. 2.339 km).

Auf den Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 entfallen für alle ZWSBL-Varianten,auch relativ gesehen zu den freien Strecken, er-heblich größere Anteile als für ZWAUN (ca. 4,9 %, ca. 316 km). Für ZWSBL_A und

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Bild 7.8b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Ortsdurch-fahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

Bild 7.8a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

ZWSBL_24 ergeben sich ähnliche Anteile (ca.13,4 % bzw. 13,2 %, ca. 868 km bzw. 853 km).Für ZWSLB_24 liegt dieser Anteil noch deutlichdarüber (ca. 18,7 %, ca. 1.213 km).

Bei den Bundesstraßen ergeben sich im Vergleichzu den Autobahnen bereits bei der Verwendung vonZWAUN, insbesondere für die Ortsdurchfahrten,aber auch für die freien Strecken relativ hohe An-teile im Zustandsbereich ≥ 4,5, die sofort bzw. kurz-fristig zur Erhaltung anstehen (infolge der Längs-ebenheit). Wenn ZWSBL in der Erhaltungsplanungals Entsprechung für ZWAUN angesetzt wird, fallennoch deutlich mehr kurzfristige Maßnahmen an.Insgesamt gesehen wird die Längsebenheit derBundesstraßen auf der Basis von ZWSBL_A (Mit-telwert-FS 2,35, Mittelwert-OD 2,73) undZWSBL_25 (Mittelwert-FS 2,37, Mittelwert-OD2,71) deutlich schlechter, auf der Basis vonZWSBL_24 (Mittelwert-FS 2,70, Mittelwert-OD2,94) erheblich schlechter bewertet als bei derBerücksichtigung von ZWAUN (Mittelwert-FS 1,91,Mittelwert-OD 2,44).

Auch bei den Bundesstraßen werden durch denLängsebenheitswirkindex ZWLWI und die ZWDBL-Varianten hauptsächlich unregelmäßige und pe-riodische Einzelhindernisse bewertet. In Bild 7.9sind dazu die Häufigkeitsverteilungen für ZWLWIund die drei Varianten des ZWDBL veranschaulicht.Es wird ersichtlich:

• Für die freien Strecken der Bundesstraßen (Bild7.9a) bleiben die Anteile im Zustandsbereich < 1,5 bei ZWSBL_A und ZWSBL_25 annäherndso groß wie der entsprechende Anteil für ZWLWI(ca. 40,1 %, entsprechend rund 12.185 km).Deutlich kleiner, nämlich um ca. 7,8 %, entspre-chend ca. 2.370 km, ist dieser Anteil fürZWDBL_24 (ca. 32,3 %, ca. 9.815 km).

Die Spreizungen im guten und mittleren Zu-standsbereich von 1,5 bis < 3,5 sind für alleZWDBL-Varianten etwas größer als für ZWLWI.

Wie auch bei den Autobahnen sind die Anteile inden Zustandsbereichen ab 3,5 für alle ZWDBL-Varianten, insbesondere aber für ZWDBL_A undZWDDL_25, deutlich geringer als für ZWLWI.

Im Zustandsbereich ab dem Schwellenwert von4,5 sind die Anteile für ZWLWI und ZWDBL_24annähernd gleich (ca. 5,7 % bzw. 5,3 %, ent-sprechend ca. 1.746 km bzw. 1.603 km). Etwasgeringer sind die entsprechenden Anteile für

ZWDBL_A (ca. 3,5 %, ca. 1.056 km) undZWDBL_25 (ca. 3,9 %, ca. 1.193 km).

• Für die Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen(Bild 7.9b) ergeben sich, mit deutlich veränder-ten Anteilswerten, qualitativ nahezu identischeTendenzen wie für die freien Strecken der Bun-desstraßen. Die Unterschiede zwischen den An-teilen für ZWLWI und den Anteilen der ZWDBL-Varianten sind, relativ betrachtet, ähnlich aus-geprägt. Dabei sind die Anteile im Bereich < 1,5für ZWDBL_A und für ZWDBL_25 etwas höher(ca. 44,8 % bzw. 44,7 %, ca. 2.907 km bzw.2.898 km) als für ZWLWI (ca. 39,4 %, ca. 2.552km).

Wie schon bei den Autobahnen werden die erfass-ten Komponenten der Längsebenheit (Einzelhin-dernisse) auch bei den Bundesstraßen auf derBasis von ZWLWI (Mittelwert-FS 2,29, Mittelwert-OD 2,45) deutlich schlechter bewertet als auf derBasis von ZWDBL_A (Mittelwert-FS 2,07, Mittel-

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Bild 7.9a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWLWI und drei Varianten von ZWDBL

wert-OD 2,15) oder ZWDBL_25 (Mittelwert-FS2,11, Mittelwert-OD 2,16). Die Bewertung durchZWDBL_24 (Mittelwert-FS 2,30, Mittelwert-OD2,29) ist annähernd vergleichbar mit ZWLWI. An-ders als bei den Autobahnen lässt sich aus den Be-fahrungen in der Örtlichkeit ableiten (s. Kapitel 11),dass schlechte (3,5 bis < 4,5) und sehr schlechte (≥ 4,5) Zustandswerte ZWLWI bei den Bundes-straßen nicht überwiegend von den Fahrbahnüber-gangskonstruktionen der Brücken, sondern zum er-heblichen Anteil auch von anderen konstruktiv be-dingten Gegebenheiten (Bahnübergänge, Kanal-deckel und Einbauten in Ortsdurchfahrten) verur-sacht werden. Die ZWDBL-Varianten bewertendiese baulich bedingten Einzelhindernisse netzweitetwas moderater als der Zustandswert des Längs-ebenheitswirkindex ZWLWI.

In Bild 7.10 sind die Längenanteile der Zustands-bereiche der drei ZWBLP-Varianten, resultierendjeweils aus dem schlechteren Wert für ZWSBL bzw.ZWDBL der ZEB-Auswerteabschnitte, den Anteilen

für den derzeit maßgeblichen Zustandswert derLängsebenheit ZWAUN gegenübergestellt. Wienach den Analysen zu ZWSBL und ZWDBL zu er-warten, wird die Längsebenheit bei Ansatz derZWBLP-Varianten deutlich schlechter bewertet. ImEinzelnen wird aus Bild 7.10 ersichtlich:

• Für die freien Strecken (Bild 7.10a) liegen dieAnteile im Zustandsbereich < 1,5 (sehr guteLängsebenheit) für alle ZWBLP-Varianten er-heblich unter dem entsprechenden Anteil fürZWAUN (ca. 50,1 %, ca. 15.240 km). Am größ-ten (um ca. 31,2 %, ca. 9.495 km) ist diese Ver-ringerung für ZWBLP_24 (auf ca. 18,9 %, ca.5.745 km). Für ZWBLP_A ergibt sich bei einerAbnahme von ca. 22,6 % (ca. 6.883 km) ein An-teil im Bereich < 1,5 von ca. 27,5 % (ca.8.356km), für ZWBLP_25 bei einer Abnahmevon ca. 23,5 % (ca. 7.163 km) ein Anteil von ca.26,5 % (ca. 8.076 km).

Im guten und mittleren Zustandsbereich von 1,5bis < 3,5 ergeben sich für alle ZWBLP-Variantenerkennbar höhere Anteile als für ZWAUN.

Die Anteile in den Zustandsbereichen ab 3,5sind für alle ZWBLP-Varianten deutlich größerals für ZWAUN (ca. 10,8 %, entsprechend ca.3.291km). Für ZWBLP_A liegt der entsprechen-de Anteil bei ca. 18,8 % (ca. 5.735 km), fürZWBLP_24 bei ca. 27,8 % (ca. 8.451 km) undfür ZWBLP_25 bei ca. 20,1 % (ca. 6.125 km).

Für ZWAUN wird nur relativ selten der Zu-standsbereich ab dem Schwellenwert von 4,5erreicht oder überschritten (ca. 1,5 %, ca. 444 km). Gemessen daran ist für alle ZWBLP-Varianten ein enormer Zuwachs zu verzeichnen.Der Anteil liegt für ZWBLP_A bei ca. 7 % (ca.2.137 km), für ZWBLP_24 bei ca. 12,5 % (ca.3.796 km) und für ZWBLP_25 bei ca. 7,9 % (ca.2.399 km).

• Für die Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen(Bild 7.10b) ergibt sich relativ gesehen ein sehrähnliches Grundmuster an Änderungen wie fürdie freien Strecken der Bundesstraßen. Die An-teile im Zustandsbereich < 1,5 (sehr gute Längs-ebenheit) verringern sich gegenüber dem ent-sprechenden, ohnehin bereits kleinen Anteil fürZWAUN (ca. 30 %, rund 1.945 km) für alleZWBLP-Varianten noch weiter. Für ZWBLP_Aergibt sich eine Verringerung um 6,5 % (ca. 420km) auf einen Anteil im Bereich < 1,5 von ca.23,5 % (ca. 1.524 km), für ZWBLP_24 eine Ab-

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Bild 7.9b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Ortsdurch-fahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWLWI und drei Varianten von ZWDBL

nahme von ca. 10,3 % (ca. 668 km) auf einenAnteil von ca. 19,7 % (ca. 1.277 km), fürZWBLP_25 eine Abnahme von ca. 5,5 % (ca.357 km) auf einen Anteil von ca. 24,5 % (ca.1.588 km).

Im guten und mittleren Zustandsbereich von 1,5bis < 3,5 ist die Spreizung für alle ZWBLP-Varianten ähnlich wie für ZWAUN.

Der Längenanteil in den Zustandsbereichen ab3,5 ist für ZWAUN (ca. 26,6 %, entsprechend ca.1.724 km) etwas geringer als die entsprechen-den Anteile für ZWBLP_A (ca. 29,5 %, ca. 1.915km) und für ZWBLP_25 (ca. 29,3 %, ca. 1.899km), jedoch deutlich geringer als für ZWBLP_24(ca. 36,7 %, ca. 2.380 km).

Auf den Zustandsbereich ab dem Schwellenwertvon 4,5 entfallen für alle ZWBLP-Varianten er-heblich größere Anteile als für ZWAUN (ca. 4,9 %, ca. 316 km). Für ZWSBL_A liegt dieserAnteil bei ca. 13,9 % (ca. 902 km), für

ZWSBL_24 bei 19,3 % (ca. 1.253 km) und fürZWSBL_25 bei 14 % (ca. 907 km).

Die in den Verteilungen aus Bild 7.10 erkennbarendeutlichen Verschiebungen zeigen sich auch beiden mittleren Zustandswerten (ZWAUN: Mittelwert-FS 1,91, Mittelwert-OD 2,44; ZWBLP_A: Mittelwert-FS 2,45, Mittelwert-OD 2,75; ZWBLP_24: Mittel-wert-FS 2,79, Mittelwert-OD 2.96; ZWPLP_25: Mit-telwert-FS 2,497, Mittelwert-OD 2,73). Wie schonbei den Autobahnen (Kapitel 7.1) wird auch bei denBundesstraßen der Kritikpunkt an der ZEB, dassZWAUN die Längsebenheit nicht ausreichendstreng bewertet, durch den Ansatz von ZWBLP wei-testgehend ausgeräumt.

Aufgrund der logischen Maximumverknüpfung vonZWSBL und ZWDBL zu ZWBLP ist prinzipiell auchbei den Bundesstraßen davon auszugehen, dasskonstruktiv bedingte Einzelhindernisse maßgeblichfür die Ebenheitsbewertung von ZEB-Auswerteab-schnitten sind. Diese mit ZWDBL erfassten Einzel-

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Bild 7.10a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWAUN und drei Varianten von ZWBLP

Bild 7.10b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Orts-durchfahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürZWAUN und drei Varianten von ZWBLP

hindernisse sind in der Örtlichkeit vorhanden, siesollten daher bei der Ebenheitsbewertung auch ab-gebildet werden. Für die Erhaltungsplanung erge-ben sich daraus jedoch die bereits in Kapitel 7.1ausführlich erläuterten Konsequenzen (Vorschlägezu Erneuerungsmaßnahmen bei konstruktiv beding-ten Einzelhindernissen). Die in Tabelle 7.2 veran-schaulichte Auswertung der maßgeblichen Kompo-nenten für ZWBLP zeigt allerdings, dass bei derAuswertung der Daten der ZEB 2007/08 überwie-gend ZWSBL bestimmend ist und relativ selten, ins-besondere bei den Ortsdurchfahrten, die Kompo-nente ZWDBL. Aufgrund der doch deutlich anderenVerknüpfungsrelationen bei den Autobahnen (s. Ta-belle 7.1) wäre zu prüfen, ob sich die Proportionenaus Tabelle 7.2 auch bei anderen ZEB-Kampagnender Bundesstraßen (z. B. ZEB 2003/04) bestätigen.Die Frage ist für die Erhaltungsplanung von Bedeu-tung, da bei den Bundesstraßen nicht nur Fahr-bahnübergangskonstruktionen von Brücken zu be-achten sind, sondern, vor allem bei den Ortsdurch-fahrten (Kanaldeckel und sonstige Einbauten), auchandere, nicht ohne weiteres lokalisierbare konstruk-tiv bedingte Gegebenheiten. Das Erkennen und Eli-minieren ist bei vielen konstruktiv bedingten Einzel-hindernissen schwierig bzw. kaum möglich. Es wäredaher zumindest zu erwägen, ob für die Erhaltungs-planung nur die, nach Tabelle 7.2 dominierendeKomponente ZWSBL herangezogen werden sollte.Wie in Bild 7.8 gezeigt, wird bei den Bundesstraßen

auch mit ZWSBL die Längsebenheit etwas strengerbewertet als auf der Grundlage von ZWAUN.

Die Problematik konstruktiv bedingter Einzelhinder-nisse ist auch bei einer Substitution von ZWAUNdurch ZWBLP zur Bildung des Gebrauchs- undSubstanzwerts zu beachten. Auch wenn diese Teil-werte nicht direkt in die Erhaltungsplanung einge-hen, dienen sie meist für zusammenfassende Er-gebnisdarstellungen. Nachfolgend wird der Einflussder ZWBLP-Varianten auf die Teilwerte der Bun-desstraßen betrachtet. Dazu sind dargestellt in

• Bild 7.11 die Häufigkeitsverteilungen für den Ge-brauchswert auf der Basis von ZWAUN bzw. derZWBLP-Varianten,

• Bild 7.12 die Häufigkeitsverteilungen für denSubstanzwert-Oberfläche auf der Basis vonZWAUN bzw. der ZWBLP-Varianten.

Wie schon bei den Autobahnen wurde bei der Ver-knüpfung nur ZWAUN ersetzt, aber nichts am Ver-fahren geändert.

Bild 7.11a (freie Strecken) und Bild 7.11b (Orts-durchfahrten) zeigen, dass die qualitativen Ände-rungen nach dem Ersatz von ZWAUN durchZWBLP beim Gebrauchswert TWGEB in derGrundtendenz ähnlich, aber sehr unterschiedlichausgeprägt sind:

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Tab. 7.2: Maßgebliche Komponenten für ZWBLP bei den Bundesstraßen (ZEB 2007/08)

ZEB 2007/2008 ZWBLP_A ZWBLP_24 ZWBLP_25

Anz. % Anz. % Anz. %

Alle Abschnitte

ZWSBL > ZWDBL 445.145 69,7 474.952 74,4 431.365 67,6

ZWSBL < ZWDBL 72.611 11,4 62.797 9,8 86.096 13,5

ZWSBL = ZWDBL 120.497 18,9 100.504 15,7 120.792 18,9

Summe 638.253 100,0 638.253 100,0 638.253 100,0

Abschnitte der freien Strecken

ZWSBL > ZWDBL 195.868 63,1 221.133 71,3 191.521 61,7

ZWSBL < ZWDBL 56.731 18,3 47.023 15,2 63.389 20,4

ZWSBL = ZWDBL 57.757 18,6 42.200 13,6 55.446 17,9

Summe 310.356 100,0 310.356 100,0 310.356 100,0

Abschnitte der Ortsdurchfahrten

ZWSBL > ZWDBL 249.277 76,3 253.819 77,7 239.844 73,4

ZWSBL < ZWDBL 15.880 4,9 15.774 4,8 22.707 6,9

ZWSBL = ZWDBL 61.630 18,9 57.194 17,5 64.236 19,7

Summe 326.787 100,0 326.787 100,0 326.787 100,0

• Die Anteile für TWGEB < 1,5 werden beim An-satz der ZWBLP-Varianten kleiner als bei derherkömmlichen Verknüpfung mit ZWAUN. Amgrößten ist dieser Rückgang für ZWBLP_24, ge-ringer und fast identisch für ZWBLP_A undZWBLP_25. Bei den Ortsdurchfahrten ergebensich Anteilswerte für TWGEB < 1,5, die unter 20 % liegen.

• Die Anteile im Bereich mit guten und mittelmäßi-gen Gebrauchswerten (1,5 bis < 3,5) nehmenbei Anwendung der ZWBLP-Varianten gegen-über ZWAUN geringfügig zu.

• Wie nach dem Vergleich von ZWAUN undZWBLP (Bild 7.10) zu erwarten, werden die An-teile mit schlechtem Gebrauchswert (3,5 bis < 4,5) und sehr schlechtem Gebrauchswert (≥ 4,5) bei allen ZWBLP-Varianten größer als beiAnsatz von ZWAUN. Am deutlichsten ausge-prägt ist diese Zunahme für ZWBLP_24, am ge-ringsten und nahezu gleich für ZWBLP_A und

ZWBLP_25. Bei den Ortsdurchfahrten gehendie Anteile für den Bereich 3,5 bis < 4,5 bei denZWBLP-Varianten sogar etwas zurück. Die An-teile mit einem Gebrauchswert ≥ 4,5, die soforti-ge Erhaltungsaktivitäten erfordern, steigen aller-dings bei ZWBLP_24 auf fast 25 %, beiZWBLP_A und ZWBLP_25 auf knapp 20 %.Statistisch müsste damit jeder vierte(ZWBLP_24) bzw. jeder fünfte (ZWBLP_A undZWBLP_25) Kilometer erhalten (oder entspre-chend beschildert) werden,

Beim Substanzwert-Oberfläche TWSUB ergebensich beim Ersatz von ZWAUN durch ZWBLP ten-denziell ähnliche Änderungen wie beim Gebrauchs-wert (Bild 7.12):

• Die Anteile für TWSUB < 1,5 werden beim An-satz der ZWBLP-Varianten bei den freienStrecken (Bild 7.12a) und bei den Ortsdurch-fahrten etwas kleiner (Bild 7.12b) als bei derVerknüpfung auf der Basis von ZWAUN. Am

71

Bild 7.11a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) für denGebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und drei Varianten von ZWBLP

Bild 7.11b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Orts-durchfahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürden Gebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und dreiVarianten von ZWBLP

größten ist dieser Rückgang für ZWBLP_24, ge-ringer und nahezu gleich für ZWBLP_A, undZWBLP_25.

• Die Anteile im Bereich mit guten und mittelmäßi-gen Gebrauchswerten (1,5 bis < 3,5) werden beiAnwendung der ZWBLP-Varianten geringfügiggrößer als für ZWAUN.

• Die auch bei Ansatz von ZWAUN sehr hohenAnteile mit schlechtem Substanzwert (3,5 bis < 4,5) und insbesondere mit sehr schlechtemSubstanzwert (≥ 4,5) werden für die freienStrecken bei allen ZWBLP-Varianten nochgrößer. Wie schon beim Gebrauchswert istdiese Zunahme am größten für ZWBLP_24, ge-ringer und fast gleich für ZWBLP_A undZWBLP_25. Bei den Ortsdurchfahrten nehmendie Anteile für den Bereich 3,5 bis < 4,5 bei denZWBLP-Varianten leicht ab, die Anteile miteinem Substanzwert-Oberfläche TWSUB ≥ 4,5dagegen deutlich zu.

Beim Ersatz von ZWAUN durch die ZWBLP-Varian-ten ergeben sich recht deutliche Verschiebungenzu schlechteren Gebrauchs- und Substanzwerten:Dies zeigt sich auch bei den mittleren Gebrauchs-werten (ZWAUN: Mittelwert-FS 2,18, Mittelwert-OD2,78; ZWBLP_A: Mittelwert-FS 2,49, Mittelwert-OD3,05; ZWBLP_24: Mittelwert-FS 2,74, Mittelwert-OD 3,21; ZWPLP_25: Mittelwert-FS 2,53, Mittel-wert-OD 3,05) und den mittleren Substanzwerten(ZWAUN: Mittelwert-FS 2,41, Mittelwert-OD 2,62;ZWBLP_A: Mittelwert-FS 2,65, Mittelwert-OD 2,73;ZWBLP_24: Mittelwert-FS 2,86, Mittelwert-OD2,92; ZWPLP_25: Mittelwert-FS 2,67, Mittelwert-OD 2,73). Anders als bei den Autobahnen (Kapitel7.1) ergeben sich bei den Bundesstraßen aus derAnwendung der ZWBLP-Varianten deutliche Än-derungen in den Häufigkeitsverteilungen der Teil-werte.

Die Verteilungen der Teilwerte beim Ersatz vonZWAUN durch die BLP-Komponente ZWSBL sind

72

Bild 7.12a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) für denSubstanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUN unddrei Varianten von ZWBLP

Bild 7.12b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Orts-durchfahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürden Substanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUNund drei Varianten von ZWBLP

in Bild 7.13 für den Gebrauchswert und in Bild 7.14für Substanzwert-Oberfläche dargestellt. Im Ver-gleich zur Berücksichtigung von ZWBLP ergebensich für beide Teilwerte Verteilungen, die etwas ge-ringere Anteile in den Zustandsbereichen ab 3,5und etwas höhere Anteile im Zustandsbereich < 1,5aufweisen. Insgesamt zeigen sich jedoch auch beiallen ZWSBL-Varianten gegenüber der Verwen-dung des ZWAUN deutliche Verschiebungen inRichtung der schlechten Zustandsbereiche.

Im Vergleich der drei analysierten BLP-Variantenergeben sich mit den Zustandsdaten der ZEB2007/08 der Bundesstraßen beim Ersatz desZWAUN durch ZEBLP_24 die größten Verschie-bungen in Richtung der schlechteren Zustandsbe-reiche. Deutlich geringer und annähernd gleichgroß sind die Verschiebungen bei ZWBLP_A undbei der empfohlenen Variante ZWBLP_25. DieseTendenz ist für alle durchgeführten Auswertungenerstaunlich stabil.

Zusammenfassend lässt sich aus den mit denDaten der ZEB 2007/08 der Bundesstraßen vorge-nommenen Vergleichen ableiten, dass bei einemErsatz des Zustandswerts der Allgemeinen Un-ebenheiten ZWAUN durch den Zustandswert desBewerteten Längsprofils ZWBLP der erwünschteEffekt einer strengeren Bewertung der Längseben-heit sehr deutlich erreicht wird. Im Vergleich zu denAutobahnen verschlechtert sich das Zustandsni-veau der Bundesstraßen bei der Verwendung desZWBLP wesentlich stärker, insbesondere für dieOrtsdurchfahrten. Dabei können auch bei den Bun-desstraßen aufgrund der Durchschlagsoption derKomponente ZWDBL konstruktiv bedingte Einzeler-eignisse maßgeblich für den Zustandswert ZWBLPder ZEB-Auswerteabschnitte werden. Diese vor Ortvorhandenen und eigentlich korrekt abgebildetenEinzelereignisse führen dazu, dass der Zustands-wert ZWBLP für die Erhaltungsplanung nur bedingtbrauchbar ist.

73

Bild 7.13a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) für denGebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und drei Varianten von ZWSBL

Bild 7.13b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Orts-durchfahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürden Gebrauchswert TWGEB mit ZWAUN und dreiVarianten von ZWSBL

7.3 Schlussfolgerungen aus der An-wendung für ZEB-Kampagnen

Das Bewertete Längsprofil erfüllt nach den Ergeb-nissen der Anwendungen für die ZEB-Kampagnendie Erwartungen eines im Vergleich zum AUN emp-findsamer ansprechenden Längsebenheitsbewer-tungsverfahrens, das insbesondere einzelne undperiodisch auftretende Hindernisse, aber auch all-gemeine Unebenheiten in ihrer Bandbreite ausge-wogener beschreiben kann als der AUN.

Bei Anwendung der hier vorgeschlagenen Grenz-werte bewertet ZWBLP die Ebenheit strenger alsZWAUN, was dazu führt, dass die Längenanteileder sehr guten Straßen (ZW < 1,5) vergleichsweisegeringer werden, während sich der Bereich derschlechten Straßen (ZW > 3,5 bzw. 4,5) bei gleich-zeitiger größerer Spreizung der Längenanteile mitt-lerer Ebenheiten erhöht. Dabei ist darauf hinzuwei-sen, dass die „Strenge“ der Bewertung durch das

BLP in erster Linie eine Frage der Wahl der Grenz-werte ist. Die Untersuchungen an den Bundes-straßen, insbesondere an den Ortsdurchfahrten,legen zumindest nahe, dass für diese Straßenklas-se andere Grenzwerte als für die Autobahnen ge-wählt werden sollten. Hierfür werden in Kapitel 8entsprechende Vorschläge unterbreitet.

Im Laufe der Untersuchungen wurde allerdingsauch deutlich, dass konstruktiv bedingte Einzelhin-dernisse, insbesondere inForm von Fahrbahn-übergangskonstruktionen von Brücken bei Auto-bahnen, bei der bisherigen Konzeption unreflek-tiert in die Ebenheitsbewertung eingehen, was zufalschen Annahmen führen kann. Um zu verhin-dern, dass konstruktiv bedingte Hindernisse, dieeinen großen Teil der auf Autobahnen vorkom-menden Einzelhindernisse darstellen, in die Erhal-tungsplanung eingehen, bedarf es eines ergän-zenden Analyseschrittes, Dabei muss angestrebtwerden, konstruktiv bedingte (nicht relevante) Ein-

74

Bild 7.14a: Längenanteile der Zustandsbereiche der freienStrecken der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) für denSubstanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUN unddrei Varianten von ZWSBL

Bild 7.14b: Längenanteile der Zustandsbereiche der Orts-durchfahrten der Bundesstraßen (ZEB 2007/08) fürden Substanzwert-Oberfläche TWSUB mit ZWAUNund drei Varianten von ZWSBL

zelhindernisse von relevanten Einzelhindernissenzu unterscheiden.

Ein Verfahren zur Identifizierung nicht relevanterEinzelhindernisse muss zusätzliche Informationenheranziehen, um eine Klassifizierung zu ermögli-chen. Zusatzdaten können sein:

• Informationen aus Datenbanken zur Örtlichkeitvon Brückenbauwerken,

• Informationen aus den Videoaufnahmenwährend der Messung,

• Informationen aus weiteren Fahrspuren (ermög-lichen Rückschlüsse auf konstruktive Formen,die sich meist über die gesamte Fahrbahn- bzw.Straßenbreite erstrecken) sowie

• Informationen aus der Höhe, Form und Wieder-holung von Einzelereignissen im Längsprofil, diefür eine „intelligente“ Einzelhinderniserkennunggenutzt werden können.

Insbesondere im Hinblick auf die Unterscheidungrelevanter von nicht-relevanten Einzelhindernissenbietet sich für die Zukunft eine flächenhafte Erfas-sung der Ebenheit an. Künftige Ebenheitsmessver-fahren, die auf 3D- statt 2D-Informationen beruhen,können eine geeignete Grundlage für solch ein Ver-fahren darstellen.

8 Fazit der bisherigen Unter-suchungen

Betrachtet man die bisher dargestellten Untersu-chungen mit den unterschiedlichen Varianten desBLP vor dem Hintergrund

• ihrer Korrelationen untereinander sowie derAusgewogenheit zwischen den Indikatoren SBLund DBL (Kapitel 4),

• der Ausgewogenheit in der Gewichtung zwi-schen langen und kurzen Wellenlängen sowiezwischen Beton- und Asphaltbauweisen (Kapitel5 und 6),

• der Ausgewogenheit in den Summenhäufig-keitsverteilungen sowie der Vergleichbarkeit mitdem BLPAustria (Kapitel 7),

dann stellt die Variante BLP_25, d. h. die Variantemit einem Wellenlängenbereich zwischen 0,3 und

50 m und einer charakteristischen Welligkeit von2,5, die beste Variante dar:

• Sie umfasst alle für die Längsebenheit wichtigenWellenlängen.

• Ihre charakteristische Welligkeit ist so gewählt,dass eine Straße in ihrer Ebenheitscharakte-ristik ausgewogen beurteilt werden kann.

• Sie bevorzugt weder Asphalt- noch Betonober-flächen.

• Sie besitzt die beste Vergleichbarkeit zum BLPAustria.

• Sie sorgt dafür, dass in Österreich und Deutsch-land dieselben Grenzwerte zur Anwendungkommen könnten.

Folgende Normierungsfunktionen und Grenzwertefür das BLP werden für Bundesfernstraßen vorge-schlagen (Grenzwertvorschläge für andere Stra-ßenklassen s. Kapitel 9):

ZWSBL = [2 • (SBL – 2,875)]0,5

Dabei gilt: 1,0 ≤ ZWSBL ≤ 5,0,

ZWDBL = [(DBL – 17,25)/3]0,5

Dabei gilt: 1,0 ≤ ZWDBL ≤ 5,0.

9 Grenzwertvorschläge für andere Straßenklassen

In diesem Kapitel wird auf die Behandlung vonÄsten eingegangen. In jüngster Vergangenheitwurden darüber hinaus Vorschläge für die geson-derte Behandlung von Bundesstraßen – freieStrecke und Ortsdurchfahrten – unterbreitet (OER-TELT, 2007, SOCINA, 2009). Sie sollen an dieserStelle aufgegriffen und entsprechende Grenzwertefür das Bewertete Längsprofil daraus abgeleitet

75

Tab. 8.1: Grenzwerte für das BLP auf Bundesfernstraßen

Grenzwert Indikator

Name ZWSBL[mm]

SBL[mm]

Zielwert 1,5 4,0 24,0

Abnahmewert 2,5 6,0 36,0

Gewährleistungswert 2,87 7,0 42,0

Warnwert 3,5 9,0 54,0

Schwellenwert 4,5 13,0 78,0

werden. Der vorliegende Datenbestand gestattetallerdings keine Überprüfung dieser Vorschläge.Sie müssten in gesonderten Untersuchungen veri-fiziert werden.

9.1 Äste

Die dynamischen Auswirkungen q infolge regello-ser Unebenheiten verhalten sich mit der Fahrge-schwindigkeit v annähernd wie folgt (UECKER-MANN, 2002):

wobei mit var(q) die Varianz (σ2) der Auswirkungund mit w die Welligkeit der Straße gemeint sind.Nimmt man eine mittlere Welligkeit von 2,5 an undberücksichtigt zudem, dass die Geschwindigkeitauf Ästen sich gegenüber der freien Strecke wie50/120 verhält, so ergibt sich

Das bedeutet, dass auf Ästen die dynamischen Un-ebenheitsauswirkungen gegenüber der freienStrecke auf 50 % gesunken sind. Im Umkehr-schluss würde das bedeuten, dass die Grenzwerteauf Ästen gegenüber der freien Strecke um dasDoppelte angehoben werden könnten.

Auf der anderen Seite werden für Äste kürzere Ab-schnittslängen, z. B. 20 m, benötigt. Hier besagt Gl.3.16, dass die Höhe der Grenzwerte von der Ab-schnittslänge bzw. der maximalen Wellenlänge ab-hängt, die noch berücksichtigt wird. Das führt zuder Aussage, dass sich die Grenzwerte eines 20-m-Abschnittes zu denen, die bis zu 50 m lange Wellenberücksichtigen, wie folgt verhalten:

Damit ist die Forderung nach einer Halbierung derGrenzwerte verbunden. Beide Forderungen – dieVerdoppelung und die Halbierung – kompensierensich gewissermaßen, sodass es sinnvoll ist, für Ästemit Abschnittslängen von 20 m die Grenzwerte derfreien Strecke zu übernehmen. Damit gelten diesel-ben Grenzwerte wie in Tabelle 5.3 angegeben.

9.2 Bundesstraßen – freie Streckeund Ortsdurchfahrt

In dem oben genannten Bericht (OERTELT, 2007)werden 2 Varianten favorisiert, die, so der Vor-schlag, sukzessive Eingang in die ZEB finden könn-ten. Sie sind in Tabelle 9.1 aufgeführt.

Aufgrund des engen Zusammenhangs zwischenAUN und BLP (Gl. 3.16) können diese Grenzwert-vorschläge direkt in entsprechende Grenzwerte fürSBL und DBL umgerechnet werden. Eine Verdop-pelung des AUN von 9 auf 18 cm3 führt demnach zueiner Erhöhung des BLP um den Faktor 20,5 = 1,4und eine Vervierfachung zu einer Verdoppelungvon SBL und DBL. SOCINA (2009) hat in diesemZusammenhang einen Faktor von 8,5/6,5 = 1,3 zwi-schen Ortsdurchfahrt und freier Strecke vorge-schlagen – allerdings basierend auf einer anderenBLP-Variante als die in dieser Arbeit vorgeschla-genen. Welche Grenzwerte sich aus diesen Vor-schlägen für das Bewertete Längsprofil ergebenwürden, ist in Tabelle 9.2 dargestellt.

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Tab. 9.2: Grenzwertvorschläge [mm] gemäß OERTELT (2007) für Varianten BLP_25, BLP_A

Zielwert Abnahmewert Gewährleistungswert Warnwert Schwellenwert

SBL DBL SBL DBL SBL DBL SBL DBL SBL DBL

freie Strecke (V.I) 4 24 6 36 7 42 9 54 13 78

Ortsdurchfahrt (V.I) 6 36 8 48 10 60 13 78 15 90

freie Strecke (V.II) 6 36 8 48 10 60 13 78 15 90

Ortsdurchfahrt (V.II) 8 48 12 72 14 84 18 108 26 156

Tab. 9.1: Grenzwertvorschläge für unterschiedliche Funktions-klassen (OERTELT, 2007)

Variante I Variante II

LWI [-] bzw.

AUN [cm3]

LWI [-] bzw.

AUN [cm3]

FK I BAB 9 9

FK II BStr. freie Strecke 9 18

FK III BStr. Ortsdurchfahrt 18 36

Auf der anderen Seite können für die Ortsdurch-fahrten die gleichen Überlegungen wie für die Ästeangestellt werden (s. Kapitel 9.1). Das führt zu derAussage, dass für die Ortsdurchfahrt, bezogen aufeine Abschnittslänge von 20 m, dieselben Grenz-werte wie für die freie Strecke verwendet werdenkönnen. Entsprechend der in Tabelle 9.1 aufge-führten Variante II (AUN = 18 cm3 für die freieStrecke) bedeutete das, dass die in den Zeilen 4bzw. 5 von Tabelle 7.2 aufgeführten Grenzwertezur Anwendung kämen (Zielwert: SBL 6 mm, DBL36 mm, Abnahmewert: SBL 8 mm, DBL 48 mm,etc.).

9.3 Verschiedene Abschnittslängen

Auf Ästen oder auch in Ortsdurchfahrten sind beider ZEB Abschnittslängen von 20 m vorgesehen.Das BLP wird grundsätzlich immer auf der Basisvon 2.048 Profilpunkten (also 204,8 m) berechnet.Abhängig von der Abschnittslänge (100 m, 50 m, 20 m) werden jedoch nur die 1.000 bzw. 500 bzw.200 Punkte in jeweiliger Profilmitte als BewertetesLängsprofil ausgegeben und mittels SBL und DBLbewertet. Für die fortlaufende Bewertung der Ab-schnitte wird das (2.048 Punkte umfassende) Aus-wertefenster dann lediglich jeweils um eine Ab-schnittslänge weitergeschoben. Aus diesem Grun-de ist eine Verkürzung von Abschnittslängen tech-nisch einfach möglich.

Die Verkürzung auf kürzere Abschnittslängen von20 m bedingt prinzipiell keine Änderung der Grenz-werte (s. Kapitel 9.1), wenn das Geschwindigkeits-niveau in den 20-m-Abschnitten sich zu dem Ge-schwindigkeitsniveau in den langen Abschnittenwie 50/120 verhält, also etwa den Faktor 0,4 ergibt.Das kann sowohl für Äste (im Vergleich zur freienStrecke Autobahn) als auch für Ortsdurchfahrten(im Vergleich zur freien Strecke Bundesstraße) an-gesetzt werden.

Eine Verlängerung der Abschnittslänge von 50 mauf 100 m bringt hinsichtlich der Indikatoren SBLund DBL keine Anpassung der Grenzwerte mit sich,da das Verfahren eine generelle Wellenlängenbe-grenzung auf 50 m beinhaltet, längere Abschnitteals 50 m also keine größeren Wellenlängen als 50 m mehr enthalten können.

Für die Zusammenfassung von einzelnen 50-m-Ab-schnitten L0 zu längeren Abschnittslängen k · L0wird folgende Verfahrensweise vorgeschlagen:

DBL(k · L0) = max (DBL(1 : k)),

SBL2(k · L0) = mean (SBL2(1 : k)).

Allgemein, für alle Funktionsklassen, gilt für den Zu-standswert:

ZWBLP = max (ZWDBL, ZWSBL).

10 Wiederholmessungen

Das Kollektiv der ABG-Strecken wurde doppelt ge-messen. Das erlaubt, Aussagen über das Bewerte-te Längsprofil im Hinblick auf Wiederholmessungenzu treffen. In diesem Kapitel werden die Ergebnisseder Wiederholungsmessungen dargestellt.

Bild 10.1 stellt beispielhaft das Ergebnis der Dop-pelmessung für einen etwa 20 km langen Abschnitt(Fahrstreifen 1) der A 38 in Sachsen-Anhalt dar, dereine sehr gute Ebenheit aufweist. Im oberen Drittelsind die 2 gemessenen Längsprofile abgebildet (rotund blau). Die mittlere Grafik gibt die Auswertungdes SBL und die untere die Auswertung des DBLbezogen auf eine Abschnittslänge von 50 m wieder.Die 2 Messungen sind in Blau bzw. Rot wiederge-geben.

Die Ebenheit ist so gut, dass sich weite Teile dieserStrecke auf einem Niveau befinden, das noch bes-ser ist als der Zielwert (hellblauer Bereich). Nur amAnfang der Messstrecke liegen schlechtere Wertevor, sowie bei km 6 und km 10. An diesen beidenStellen könnten Brückenbauwerke sein, was einernäheren Analyse der Bewerteten Längsprofile inden jeweiligen 50-m-Abschnitten entnommen wer-den müsste.

Der Korrelationskoeffizient für beide Messungenbeträgt 0,93. In der Technischen Prüfvorschrift fürEbenheitsmessungen, TP Eben (FGSV 2009), istein Verfahren angegeben, mit dem die Wiederhol-genauigkeit der Doppelmessung dokumentiert werden soll: Danach wird zunächst die Differenz der SBL- und DBL-Werte (jeweils 1. Messung – 2. Messung) berechnet. Das entspricht im oberenBild der Differenz der blauen und roten Kurven. Vondieser Differenz werden sowohl der Mittelwert alsauch die Standardabweichung als Maß für die Wie-derholgenauigkeit berechnet. Der Mittelwert derDifferenz darf betragsmäßig nicht höher als 1 mm(SBL) bzw. 3 mm (DBL) sein. Die Standardabwei-chung darf nicht höher als 2 mm (SBL) bzw. 6 mm(DBL) ausfallen, um der Prüfvorschrift zu genügen.

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Im Falle der exemplarischen Doppelmessung ausBild 10.1 werden diese Bedingungen erfüllt.

Bild 10.2 zeigt das Ergebnis einer Doppelmessungauf einem gut 7 km langen Teilstück der B 1 zwi-schen Horn und Reelkirchen in Nordrhein-Westfa-len. Die Ebenheit ist in weiten Teilen so gut, dasssie die Abnahmeanforderungen erfüllen würde(blauer Bereich). Nur an wenigen Stellen, bei km0,5 als auch in Streckenmitte und am Ende, müsstenachgebessert werden.

Die Bedingungen an die Wiederholgenauigkeit derMessung werden auch in diesem Beispiel eingehal-ten (Mittelwert d. Differenz: 0 bzw. -0,1 mm; Stan-dardabweichung d. D.: 0,2 bzw. 2,3 mm).

Alle weiteren Auswerteergebnisse sind im AnhangA2 zusammengestellt.

Insgesamt konnten 41 doppelt erfasste Mess-strecken in den Varianten BLP_25 und BLP_A aus-gewertet werden. Beide Varianten brachten ver-gleichbare Ergebnisse.

Von den 41 Doppelmessungen konnte in 10 Fällendie in der TP Eben geforderte Wiederholgenauig-keit nicht erreicht werden. Die Gründe waren:

• Horizontale Profilverschiebungen relativ zuei-nander (in einem Fall),

• große lokale Unebenheitsunterschiede zwi-schen den 2 Messungen (Messung 1 misst hoheUnebenheiten, die in Messung 2 nicht mehr auf-tauchen),

• viele hohe Peaks im DBL-Verlauf, die über demSchwellenwert liegen (in 9 Fällen).

Ausschlaggebend in diesen Fällen war immer dieStandardabweichung der DBL-Differenz zwischenden 2 Messungen, die den vorgeschriebenenGrenzwert von 6 mm überschritt.

Folgende Beobachtungen können aus den Wieder-holmessungen festgehalten werden:

• Die Wiederholgenauigkeit ist deutlich von derEbenheit der Messstrecke abhängig:

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Bild 10.1: Beispiel für Doppelmessung einer Autobahnstrecke (Variante BLP_25)

je höher das Unebenheitsniveau, desto schlech-ter wird die Wiederholgenauigkeit.

• Überschreitungen der geforderten Wiederhol-genauigkeit treten immer dann auf, wenn derUnebenheitsverlauf (DBL-Schrieb) viele undhohe Peaks aufweist.

• Die geforderten Wiederholgenauigkeiten der TPEben werden auf Straßen guter Ebenheit ohneSchwierigkeiten erreicht, können aber aufStraßen mit ausgeprägtem Einzelhindernis-Charakter ein Problem darstellen.

• Die Toleranz für die Standardabweichung derDBL-Differenz zwischen den 2 Messungen stellteindeutig den sensibelsten Grenzwert dar. Übereine bessere Abstimmung 4 Toleranzwerte unter-einander ist daher nachzudenken. Andererseitskann aber auch beobachtet werden, dass, wenndieser Toleranzwert einmal überschritten ist,auch ein deutlicher, zumindest lokaler Uneben-heitsunterschied in den SBL- und DBL-Wertenzwischen den beiden Messungen erkennbar ist.

11 Darstellung am Einzelprofil

Aus der Fülle an Profilauswertungen soll an dieserStelle anhand von Einzelbeispielen die Aussage-kraft des Bewerteten Längsprofils veranschaulichtwerden, um zu einem besseren Verständnis dieserZustandsbewertung beizutragen.

Das erste Beispiel ist die Strecke A2L1_2. Die Ge-samtdarstellung mit dem Originalprofilverlauf sowieden entsprechenden SBL- und DBL-Verläufen ist inBild 11.1 dargestellt (BLP_25).

Auf dem ersten Kilometer sind als Auffälligkeit dreilangwellige Unebenheiten mit einer Wellenlängevon etwa 70 m zu erkennen. Zwei von ihnen über-schreiten den Schwellenwert (roter Bereich), diedritte den Warnwert (gelber Bereich). Bei km 4,6befindet sich ebenfalls eine auffällige Unebenheit,die sich bei näherem Hinsehen als ein 30 mmhohes stufenförmiges Einzelhindernis in Ab-schnittsmitte herausstellt. Dazu ist in Bild 11.2 dieDetailauswertung des 50-m-Abschnittes gezeigt.

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Bild 10.2: Beispiel für Doppelmessung einer Bundesstraßenstrecke (Variante BLP_25)

Es handelt sich um den Abschnitt von Mess-km4,6 bis 4,65. Zu sehen sind drei Diagramme. obenist das Originalprofil mit dem Einzelhindernis, inder Mitte das entsprechende Bewertete Längspro-fil dargestellt. Es weist einen heftigen Ausschlagan der entsprechenden Stelle auf. Zwei Kurvensind zu sehen: Die blaue gehört zu der VarianteBLP_25, die grüne zu der österreichischen Varian-te BLP_A, die hier vergleichend nebeneinanderdargestellt sind. Man erkennt, dass die Unter-schiede zwischen beiden Varianten nur geringsind. Unten schließlich ist das Bewertungsdia-gramm für diesen 50-m-Abschnitt gezeigt. Es ent-hält das Bewertungsergebnis in der AuftragungDBL über SBL. Man erkennt das Ergebnis in Formdes blauen und grünen Punktes. Sie liegen ein-deutig im roten Bereich, weisen das Einzelhinder-nis also als über dem Schwellenwert aus.

Das Bewertungsdiagramm hat eine Besonderheit,die durch drei bildliche Symbole angedeutet wird –den Peak, die regellose Kurve und der Welle. Esgibt Aufschluss über die Ebenheitscharakteristik

des entsprechenden Messabschnittes: Befindetsich der Bewertungspunkt in der Nähe der Diago-nalen, die sich durch das Bild zieht, hat das Längs-profil einen eher regellosen Charakter. Befindet ersich deutlich oberhalb der Diagonalen, weist dieEbenheit einen impulsartigen Charakter auf, befin-det er sich deutlich unterhalb der Diagonalen, dannprägen wellenartige Formen die Unebenheit. DasDiagramm weist den Abschnitt als deutlich impuls-haltig aus.

Bild 11.3 zeigt beispielhaft einen 50-m-Abschnittauf einer anderen Strecke, der einen wellenartigen,periodischen Charakter aufweist. Die Wellenlängebeträgt 1,25 m und die Amplitude zwischen 1 und 2mm (Grafik oben). Das Bewertete Längsprofil (Gra-fik in der Mitte) weist demgegenüber Amplitudenvon im Mittel 12 mm auf. Der Abschnitt liegt für dieZEB zwar im „grünen“ Bereich, würde aber die Ab-nahmekriterien für Neubaustrecken (grauer undblauer Bereich, siehe Grafik unten) nicht mehr er-füllen.

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Bild 11.1: Ebenheitsbewertung ZEB-Strecke A2L1_2 (Variante BLP_25)

Als letztes Beispiel sei die Strecke A73L1_2 ge-nannt, deren Bewertungsergebnis in Bild 11.4 dar-gestellt ist: im oberen Diagramm wiederum dasLängsprofil und in den unteren 2 Diagrammen dieVerläufe für SBL und DBL. Es handelt sich um ein4,5 km langes Teilstück der A 73 zwischen dem AKBamberg und Hirschaid in Bayern, das größtenteilseine sehr gute Ebenheit aufweist. In der Mitte der

Messstrecke befindet sich eine ausgeprägte lang-wellige Unebenheit mit einer Wellenlänge von 100 m und einer mittleren Amplitude von 100 mm(s. obere Grafik), die z. T. den Schwellenwert (roterBereich) überschreitet (s. mittlere Grafik). BeiMess-km 0,3 und 0,6 befinden sich weitere Auffäl-ligkeiten, die in der abschnittsbezogenen Detail-analyse näher betrachtet werden können.

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Bild 11.2: Detailauswertung ZEB-Strecke A2L1_2 (VarianteBLP_25 und BLP_A)

Bild 11.3: Detailauswertung ZEB-Strecke A100L3_2 (VarianteBLP_25 und BLP_A)

Die Detailanalyse (Bilder 11.5 und 11.6) legt nahe,dass es sich um die beiden Übergänge eines etwa300 m langen Brückenbauwerks handelt. An denbeiden Brückenübergängen treten Vertiefungenvon 30 mm auf, die als Unebenheit interpretiert undzu einer negativen Bewertung der betroffenen Ab-schnitte führen (siehe Bilder 11.5 und 11.6, jeweilsobere linke Grafik).

Dieses Beispiel zeigt, dass das Verfahren zwar ent-sprechend sensibel auf Unregelmäßigkeiten imLängsprofil anspricht, dass es aber zunächst ein-mal nicht zwischen einbaubedingten und konstruk-tiven Unebenheiten (wie Brückenübergängen) un-terscheidet. Hier könnte im Rahmen von weiter-führenden Arbeiten noch über Identifizierungsme-thoden nachgedacht werden, um diese Unebenhei-ten aus der allgemeinen Ebenheitsbewertung he-rauszunehmen.

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Bild 11.4: Ebenheitsbewertung ZEB-Strecke A73L1_2 (Variante BLP_25)

12 Zusammenhang zwischenSBL und IRI

Zunächst soll der Zusammenhang zwischen IRIund AUN betrachtet werden. Unter Zuhilfenahmeder in Kapitel 3 hergeleiteten Beziehung zwischenSBL und AUN kann dann auch ein Zusammenhangzwischen SBL und IRI hergestellt werden.

Unter der Voraussetzung, dass, betrachtet über eingesamtes Straßennetz, die Unebenheiten einenregellosen, normalverteilten Charakter besitzen,kann folgender Zusammenhang zwischen demAUN und dem IRI hergestellt werden (UECKER-MANN 1991):

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Bild 11.5: Detailauswertung ZEB-Strecke A73L1_2 (VarianteBLP_25 und BLP_A)

Bild 11.6: Detailauswertung ZEB-Strecke A73L1_2 (VarianteBLP_25 und BLP_A)

Darin sind S0 die Bezugslänge für den IRI bezogen(hier km) und v die Geschwindigkeit, die der Be-rechnung des IRI zugrunde gelegt wird (hier 80km/h). AUN und w sind die Ebenheitsindikatoren„Unebenheitsmaß“ und „Welligkeit“. ω bezeichnetdie Kreisfrequenz 2πf und VIRI die Vergrößerungs-funktion des Schwingungssystems, das dem IRI zu-grunde gelegt ist.

Unter Verwendung der Schwingungsparameter desIRI (SAYERS 1998) erhält man die in Bild 12.1 ge-zeigte Vergrößerungsfunktion für den IRI in Abhän-gigkeit von der Frequenz f = ω/2.

Setzt man die Vergrößerungsfunktion des IRI inGleichung (12.1) ein, kann der theoretische Zusam-menhang zwischen IRI und AUN berechnet und gra-fisch dargestellt werden. Dieser ist in Bild 12.2 für

verschiedene Welligkeiten w dargestellt. Ein AUNvon 1 cm3 entspricht in etwa einem IRI von 1 m/kmund ein AUN von 9 cm3 – je nach Welligkeit w – inetwa einem IRI von 3 m/km.

In gleicher Weise kann aufgrund der in Kapitel 3hergeleiteten Zusammenhänge (z. B. Gl. (3.16))der Zusammenhang zwischen der Standardabwei-chung des Bewerteten Längsprofils, SBL und demAUN berechnet und dargestellt werden, siehe Bild12.3.

Durch Kombination der Zusammenhänge in denBildern 12.2 und 12.3 kann schließlich auch der ge-suchte Zusammenhang zwischen SBL und IRI dar-gestellt werden. Es ergibt sich ein linearer Zusam-menhang gemäß Bild 12.4.

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Bild 12.1: Vergrößerungsfunktion VIRI nach SAYERS und KARAMIHAS

Bild 12.2: Zusammenhang zwischen AUN und IRI für verschie-dene Welligkeiten w

Bild 12.3: Zusammenhang zwischen AUN und SBL für ver-schiedene Welligkeiten w

Bild 12.4: Zusammenhang zwischen SBL und IRI für verschie-dene Welligkeiten w

Der in dieser Arbeit vorgeschlagene Zielwert vonSBL = 4 mm entspräche, je nach Welligkeit derStraße, dem Bild 12.4 zufolge einem IRI zwischen0,8 und 1 m/km und der Abnahmewert von SBL = 6 mm einem IRI zwischen 1,2 und 1,5 m/km.

Neben der Herleitung des mathematischen Zusam-menhangs zwischen SBL und IRI wurden auch Be-rechnungen des IRI auf Basis des Kollektivs „ABG-Strecken“ erstellt und die Ergebnisse mit dem Be-werteten Längsprofil verglichen. Zur besseren Ver-gleichbarkeit wurden IRI, SBL und DBL normiert, d. h. auf ihren jeweiligen Zielwert bezogen. Dabeiwurden für das Bewertete Längsprofil der Abnah-mewert von 4 mm (SBL) und 6 x 4= 24 mm (DBL)und für den IRI der entsprechende Wert aus Bild12.4, also 0,9 m/km, angesetzt. Beispielhaft zeigtBild 12.5 eine vergleichende Darstellung von BLPund IRI für einen Streckenabschnitt (rot: IRI; blau:SBL; grün: DBL). Alle übrigen Auswerteergebnissesind im Anhang 3 zusammengestellt.

Je nach Ebenheitscharakteristik (Welligkeit, Wel-lenlängengehalt und Impulshaftigkeit) der entspre-chenden Messabschnitte ergaben sich dabei recht

gute Übereinstimmungen zwischen BewertetemLängsprofil und IRI. Aufgrund der Tatsache, dassder IRI einen statistischen Mittelwert über eine be-stimmte Abschnittslänge (z. B. 50 oder 100 m) dar-stellt, ergibt sich naturgemäß die bessere Überein-stimmung zwischen IRI und SBL. Ähnlich gute Über-

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Bild 12.5: Vergleichende Auswertung zwischen BLP und IRI (Messstrecke B198L1)

Bild 12.6: Korrelation zwischen SBL und IRI (Kollektiv ABG-Strecken)

einstimmungen gibt es aber auch zwischen IRI undDBL, wenn keine ausgeprägten Einzelhindernisseauftreten. Treten ausgeprägte Einzelhindernisseauf, so gibt es deutliche Unterschiede zwischenDBL einerseits und IRI und SBL andererseits.

In Bild 12.6 sind alle Auswerteergebnisse (11.600Abschnitte = 580 km) in der Form IRI = f (SBL) dar-gestellt. Die Ergebnisse bestätigen die Richtigkeitder hergeleiteten mathematischen Beziehung zwi-schen SBL und IRI. Der Korrelationskoeffizient be-trägt 0,80.

13 Überprüfung des BLP-Vor-schlags in der Örtlichkeit

Für das Untersuchungskollektiv I wurdenStreckenabschnitte von Bundesautobahnen undBundesstraßen für geplante Ebenheitsmessungen(entsprechend ZEB-Teilprojekt 1A) ausgewählt.Dabei wurde zwischen sog. „ABG“-Strecken und„ZEB“-Strecken unterschieden (s. dazu Kapitel 2).Bei den ABG-Strecken handelt es sich umStraßenabschnitte unmittelbar nach dem Neubau(„Abnahme“) bzw. innerhalb der Frist für Mängel-ansprüche („Gewährleistung“), bei den ZEB-Strecken um Straßenabschnitte, die schon längerunter Verkehr liegen und einen mittelmäßigen bzw.schlechten Zustand aufweisen. Auf der Grundlagedieser Strecken des Untersuchungskollektivs Isollten

• Strecken für Detailanalysen zum BLP ausge-wählt werden (Untersuchungskollektiv II, s. Ka-pitel 13.1),

• Konzepte für die Sichtung dieser ausgewähltenStrecken des Untersuchungskollektivs II in derÖrtlichkeit entwickelt werden (Kapitel 13.2),

• unter Einbeziehung von für die Erhaltung zu-ständigen Angehörigen der Straßenbauverwal-tungen protokollierte Überprüfungen zum BLP inder Örtlichkeit durchgeführt werden (Kapitel13.3),

• Auswertungen aller Daten aus den Begehungs-protokollen vorgenommen und hinsichtlich derReliabilität und Validität des BLP analysiert wer-den.

13.1 Auswahl der Strecken für das Untersuchungskollektiv II

Die übergeordnete Zielsetzung bei der Auswahl derStrecken des Untersuchungskollektivs II bestanddarin, im Rahmen von Detailanalysen einen exem-plarischen Nachweis der Sensitivität des Längs-ebenheitsauswerteverfahrens „Bewertetes Längs-profil (BLP)“ hinsichtlich der verschiedenen Un-ebenheitsformen (regellos, Einzelhindernis, perio-dische Unebenheit) zu erbringen und nach Mög-lichkeit auch eine für zukünftige Vertragsabwicklun-gen ausreichend genaue quantitative Charakteri-sierung von Unebenheiten hinsichtlich des generel-len Unebenheitsniveaus sowie für einzelne Un-ebenheitsereignisse verschiedener Unebenheits-formen vorzunehmen. Die Auswahl der für dieseZielsetzung geeigneten Stecken des Untersu-chungskollektivs II erfolgte auf der Grundlage allerverfügbaren Datenauswertungen und -visualisie-rungen für die Strecken des Untersuchungskollek-tivs I in engem Kontakt mit den für die Erhaltung zu-ständigen Ansprechpartnern der jeweiligen Bun-desländer (s. Kapitel 2.1). Insbesondere auchdurch intensive Sichtung aller für die durchgeführ-ten und die sonstigen Messungen verfügbarenEbenheitsindikatoren (AUN, LWI, SPT sowie SBLund DBL des Bewerteten Längsprofils) wurde ver-sucht, Strecken mit einzelnen bautechnisch odertrassierungsbedingten Ebenheitsmängeln (z. B.Stufen, Mulden, periodische Unebenheiten) bzw.mit (fertigungs-)typischem Ebenheitscharakterohne besondere Merkmale in das Untersuchungs-kollektiv II einzubeziehen.

Eine unter strenger Beachtung dieser Zielsetzunggetroffene erste Auswahl von Strecken für das Untersuchungskollektiv II musste aus den folgen-den Gründen teilweise wieder verworfen werden:

• Die in Kapitel 2 aufgeführten ZEB-Strecken wur-den bei den BASt-Messungen, anders als ur-sprünglich vorgesehen, aus Aufwandsgründennicht einbezogen. Daher musste auf die Zu-standsdaten aus den Ebenheitsmessungen derletzten ZEB-Kampagne von 2005/2006 der Bun-desautobahnen und von 2007/2008 der Bun-desstraßen zurückgegriffen werden. Es er-scheint wenig sinnvoll, eine Überprüfung in derÖrtlichkeit von Ebenheitsindikatoren für Bundes-autobahnen vorzunehmen, deren Längsprofilevor vier bis fünf Jahren erfasst wurden. Um we-nigstens zwei ZEB-Strecken einbeziehen zukönnen, wurde ergänzend auf die Daten aus der

86

ZEB 2009 der Bundesautobahnen zurückgegrif-fen. Dies war nur für die ZEB-Strecken in Bayern möglich (A 6 und A 73, s. Tabelle 13.1).

Auch eine Prüfung der zwei bis drei Jahre altenDaten der Bundesstraßen erscheint grundsätz-lich problematisch; sofern Daten aus der ZEBverfügbar waren, wurden jedoch trotzdemStrecken für das Untersuchungskollektiv II vor-gesehen (s. Tabelle 13.2).

• Bei den in Kapitel 2 aufgeführten ABG-Streckenwurden für das Untersuchungskollektiv II nurvollständig vorhandene und fehlerfreie Messun-gen berücksichtigt. Bei den von der BASt durch-geführten Messungen traten mehrfach Fehlerauf, die zu ungültigen und unvollständigen Messsequenzen führten; in Anlage 4 sind dieseMessungen bilanziert und bewertet. Die in dasUntersuchungskollektiv II aufgenommenenStrecken (s. Tabelle 13.1 und Tabelle 13.2) wur-den korrekt und vollständig erfasst.

Eine zusätzliche Vorgabe für die Auswahl derStrecken des Untersuchungskollektivs II bestanddarin, dass die Besichtigung vor Ort einschließlichder erforderlichen An- und Abfahrten mit Rücksichtauf die beteiligten Mitarbeiter der Straßenbauver-

waltungen möglichst an einem Arbeitstag erfolgensollte. Die bei den genannten Einschränkungenverbliebenen Strecken des Untersuchungskollek-tivs II sind zusammengestellt in

• Tabelle 13.1 für die Bundesautobahnen,

• Tabelle 13.2 für die Bundesstraßen.

Neben den Abgrenzungen der Strecken sind darinauch die (gerundeten) Längen, die Einbaujahre derDecken und die Deckenarten aufgeführt. Bei denBundesautobahnen sind zusätzlich die in die Be-sichtigungen einzubeziehenden Richtungen (R =rechts in Stationierungsrichtung, L = links in Statio-nierungsrichtung) und die Fahrstreifen angegeben:Bei den Bundesstraßen sind die Richtungen derBesichtigungen mit den Anordnungen der Netzkno-tenfolgen gekennzeichnet; da als Deckenart nur As-phalt vorkommt, ist dazu in Tabelle 13.2 nichts wei-ter enthalten.

Die genauen Angaben zur Örtlichkeit der Streckendes Untersuchungskollektivs II wurden mit den ver-fügbaren Zustandswerten der Längsebenheit(ZWAUN, ZWLWI sowie ZWSBL und ZWDBL desbewerteten Längsprofils) für ZEB-Auswerteab-schnitte (i. Allg. 100 m) in Excel-Dateien dokumen-

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Tab. 13.1: Strecken des Untersuchungskollektivs II für die Bundesautobahnen

BAB-Nr.von AS

bis AS

Länge

[km]

Richtung

Fahrstr.

Einbaujahr

DeckeDeckenart

A 6Amberg-Ost

Nabburg-West15 R FS1

2008 (ABG)

Asphalt

A 6Amberg-West Amberg-Süd

11 R FS11998 (ZEB)

Asphalt

A 6Amberg-West Amberg-Süd

11 L FS12008 (ZEB)

Asphalt

A 73Ebersdorf

Lichtenfels-Nord10 L FS1

2008 (ABG)

Asphalt

A 73Bamberg-Ost

Hirschhaid11 R FS1

1985 (ZEB)

Asphalt

A 73Bamberg-Ost

Hirschhaid11 L FS1

2005 (ZEB)

Asphalt

A 73Schleusingen Eisfeld-Nord

12 L FS12008 (ABG)

Asphalt

A 113AD Waltersdorf

Späthstraße12 R FS1

2005 (ABG)

Asphalt

A 113AD Waltersdorf

Späthstraße12 L FS1

2008 (ABG)

Asphalt

A 38Querfurt AD Halle-Süd

14 R FS12008 (ABG)

Beton

A 17Dresden-Gorbitz

Pirna20 R FS1

2005 (ABG)

Beton

A 17Dresden-Gorbitz

Pirna20 L FS1

2005 (ABG)

Beton

tiert. In Anlage 5 ist diese Dokumentation beispiel-haft für eine Strecke des Untersuchungskollektivs IIveranschaulicht.

Um sicherzustellen, dass die Daten der ausgewähl-ten Strecken des Untersuchungskollektivs II mitden Gegebenheiten vor Ort übereinstimmen, wurdevom Auftragnehmer eine vorbereitende Befahrungdurchgeführt.

13.2 Konzept für die Überprüfung inder Örtlichkeit

Das Konzept für Überprüfungen in der Örtlichkeitwar an der übergeordneten Zielsetzung, der Verifi-zierung der Ergebnisvorschläge zu den beidenKomponenten des Bewerteten Längsprofils

(s. dazu Kapitel 5 und Kapitel 6), auszurichten. Beider vom Auftragnehmer vorgenommeenn vorberei-tenden Befahrung aller Strecken des Untersu-chungskollektivs II zeigt sich sehr deutlich, dasseine Begehung von Strecken oder auch Teil-strecken bei der Überprüfung von Ebenheitsindika-toren wenig sinnvoll ist. Bei einer Begehung könnenim Wesentlichen visuelle Eindrücke aufgenommenwerden. Eine visuelle Einstufung von Unebenheitenist vor Ort wie auch auf Bildmaterial (der Frontka-mera) nur bei sehr starken Ausprägungen und be-stimmten Erscheinungsformen (Stufen) möglich.Bei den Strecken des Untersuchungskollektivs II istdies, abgesehen von örtlich-punktuellen baube-dingten Gegebenheiten (Fahrbahnübergänge vonBrücken), nicht der Fall. Bei den ABG-Strecken miteiner maximalen Liegezeit von fünf Jahren sindsehr stark ausgeprägte und visuell erfassbare Un-

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Tab. 13.2: Strecken des Untersuchungskollektivs II für die Bundesstraßen

B-Nr. von bis Streckenbeginn

von Netzknoten bis Netzknoten

von Station

Streckenende

von Netzknoten bis Netzknoten

bis Station

Länge

[km]

Einbaujahr

Decke

B 1 Horn Reelkirchen

4119038 4120066

0

4020051 4020005

1028

7,2 2007 (ABG)

B 64 Müssingen Warendorf

4013011 4013026

0

4013011 4013026

5263

5,3 2005/06 (ABG)

B 64 Warendorf Beelen

4014016 4014007

0

4014022 4014005

1197

7,4 1995 (ZEB)

B 105 Karnin Kummerow Heide

1642009 1643006

91

1642009 1643006

4566

4,5 2005 (ABG)

B 198 Bredenfelde Hinrichshagen

2546003 2547212

200

2546003 2547212

5900

5,7 2008 (ABG)

B 104 Amtsgr. Güstrow Weitin

2444300 2444358

0

2444200 2445260

2583

4,7 2008 (ABG)

B 104 Gädebehn Amtsgr. Güstrow

2344261 2344360

0

2444359 2444300

1546

4,2 1993(ZEB)

B 168 Friedland Beeskow

3851007 3851016

664

3851007 3851016

1511

0,8 2008 (ABG)

B 168 Friedland Beeskow

3851007 3851016

3506

3851016 3851004

3392

3,6 2008 (ABG)

B 96 Finsterwalde Sonnenwalde

4348006 4347001

1149

4348006 4347001

4409

3,3 2005 (ABG)

B 96 Finsterwalde Sonnenwalde

4348006 4347001

5360

4348006 4347001

6938

1,6 2005 (ABG)

ebenheiten auch auf Teilabschnitten auszuschlie-ßen. Bei den ZEB-Strecken wurde bewusst einEbenheitsniveau im visuell kaum zu erfassendenguten oder mittleren Zustandsbereich angestrebt(s. Kapitel 2). Dabei wurde davon ausgegangen,dass ein Verfahren zur Beschreibung und Bewer-tung der Längsebenheit die Grenzbereiche, d. h.den sehr schlechten Zustandsbereich mit stark aus-geprägten Unebenheiten und den sehr guten Zu-standsbereich mit nicht wahrnehmbaren Uneben-heiten, so abbilden muss, dass eine Überprüfungnicht zwingend erforderlich ist. Interessanter ist da-gegen die Sensitivität des Verfahrens in dem durchdie Strecken des Untersuchungskollektivs II über-wiegend repräsentierten guten/mittleren Zustands-bereich.

Eine relativ gute sensitive Erfassung der Fahrbahn-ebenheit in allen Zustandsbereichen ist, wie ausden früher üblichen visuellen Zustandserfassungenbekannt, im Zuge einer Streckenbefahrung mög-lich. Dabei werden Unebenheiten über Wank- undNickbewegungen sowie schlag- und stoßartige Be-anspruchungen eines im Verkehr „mitschwimmen-den“ Fahrzeugs subjektiv eingestuft. Das Konzeptfür die Überprüfungen des BLP in der Örtlichkeitwurde daher auf eine derartige Befahrung ausge-richtet. Damit sollte auch gewährleistet werden,dass der Aufwand für die eingebunden Mitarbeiterder Straßenbauverwaltungen in vertretbaren Gren-zen bleibt.

Im Vorfeld der geplanten Streckenbefahrungen er-hielten die betroffenen Verwaltungseinheiten die inBild 13.1a veranschaulichten Erläuterungen zumAblauf der Überprüfung des BLP in der Örtlichkeit.Um fahrzeugbedingte Einflüsse zu minimieren,wurde dabei auch um die Bereitstellung eines be-stimmten Fahrzeugtyps gebeten.

In der Anlage zu den Erläuterungen gemäß Bild13.1a wurde bereits im Vorfeld der geplantenStreckenbefahrungen mitgeteilt, welche Ebenheits-indikatoren dabei subjektiv und getrennt erfasstwerden sollten. Gemäß der Zielsetzung der Über-prüfung handelt es sich dabei um Allgemeine Un-ebenheiten, Einzelhindernisse und Periodische Un-ebenheiten. Wie aus Bild 13.1b ersichtlich, wurdendiese Unebenheitsformen mit den ihnen zugeord-neten Erfassungsskalen kurz erläutert. Die Unterla-gen gemäß Bild 13.1a und Bild 13.1b sollten an allePersonen weitergegeben werden, die an derStreckenbefahrung teilnehmen wollten. Zusätzlichzu den schriftlichen Unterlagen wurden bei der

Kontaktaufnahme mit den einbezogenen Verwal-tungseinheiten auch telefonische Erläuterungenübermittelt.

Bei einer subjektiven Einstufung der in Bild 13.1baufgeführten Ebenheitsindikatoren im Zuge einer

89

Bild 13.1a: Erläuterungen zum Ablauf der Überprüfung desBLP in der Örtlichkeit

Bild 13.1b: Erläuterungen zu den zu erfassenden Ebenheitsin-dikatoren und ihren Erfassungsskalen

Streckenbefahrung mit verkehrsüblicher Geschwin-digkeit (80 bis 100 km/h) können nur sehr schwerund allenfalls mit vielen Zwischenhalten so kurze Ab-schnitte erfasst werden, wie sie durch die (100-m-)Rasterung der ZEB-Auswertung gegeben sind. Diegesamten Streckenabschnitte der Untersuchungs-stichprobe II sind, wie aus Tabelle 13.1 und 13.2 er-kennbar, zu lang für eine derartige Einstufung. Eswurde daher versucht, die Untersuchungsstrecken inmöglichst (zustands-)homogene Teilabschnitte auf-zuteilen. Diese Teilabschnitte sind bei den Ab-schnittsdaten in Anlage 4 markiert; sie werden auchbei den Auswertungen in Kapitel 13.4 erkennbar. Diesubjektive Einstufung sollte für diese voreingeteiltenTeilabschnitte vorgenommen werden.

Für die Teilabschnitte wurden auf der Grundlageder (100-m-)Auswerterasterung der ZEB Zustands-werte der Ebenheit ermittelt und aufgelistet, undzwar zum einen die bisher gebräuchlichen WerteZWAUN, ZWLWI und ZWSPT, zum anderen die Zu-standswerte der beiden Komponenten des BLP,

d. h. die Werte ZWSBL und ZWDBL. Diese letztge-nannten Zustandswerte wurden wie folgt ermittelt(siehe dazu Kapitel 5):

ZWSBL = [2 • (SBL – 2,875)]0,5

Dabei gilt: 1,0 ≤ ZWSBL ≤ 5,0

ZWDBL = [(DBL – 17,25)/3]0,5

Dabei gilt: 1,0 ≤ ZWDBL ≤ 5,0

Die der Ermittlung dieser Werte zugrunde liegen-den Zustandsgrößen wurden in den Auswertungenzur Analyse des BLP zunächst für 50-m-Abschnitteermittelt. Für die 100-m-Abschnitte wurden der Mit-telwert der ZWSBL und der schlechtere Wert derZWDBL der eingeschlossenen 50-m-Abschnitte an-gesetzt.

Die voreingeteilten Teilabschnitte der jeweiligen Un-tersuchungsstrecken wurden in Erfassungsform-blättern gekennzeichnet. Bild 13.2 zeigt exempla-risch ein derartiges Erfassungsformblatt. Es enthältdie drei in Bild 13.1.b erläuterten Ebenheitsindika-

90

Bild 13.2: Beispiel eines Erfassungsformblatts (Teilausschnitt)

toren mit ihren Erfassungsskalen. Die Teilnehmerder Überprüfung sollten die Ergebnisse ihrer sub-jektiven Einstufung durch Ankreuzen eines der je-weils fünf Skalenfelder (Noten 1 bis 5) protokollie-ren. Durch Ankreuzen benachbarter Skalenfelderkonnten dabei auch Zwischenwerte vergeben wer-den (z. B. Note 2,5).

Auf der Grundlage dieser Vorarbeiten wurde derpraktische Ablauf der Überprüfungen wie folgt kon-zipiert:

• Am vereinbarten Treffpunkt, d. h. normalerweisebei der für die jeweilige Strecke zuständigenStraßenmeisterei, war eine letzte mündlicheEinweisung der Teilnehmer (ca. 30 Minuten)zum Erhebungsinhalt vorgesehen. Eine gründli-che, bei visuell/sensitiven Zustandserfassungenübliche (eintägige) Schulung konnte aus Zeit-gründen nicht eingeplant werden.

• Am Treffpunkt sollten auch die vorgefertigten Er-fassungsformblätter (s. Bild 13.2) ausgeteilt underläutert werden.

• Die Anfahrt zu den Untersuchungsstrecken soll-te für praktische Hinweise zur Einstufung derEbenheitsindikatoren am Beispiel der jeweilsbefahrenen Straßen genutzt werden.

• Bei der Befahrung sollte, bezogen auf die Teil-abschnittslängen, laufend die bereits zurückge-legte Entfernung angesagt werden.

• Am Ende eines jeden Teilabschnitts war ein kur-zer Halt zu Protokollierung der Erfassungser-gebnisse vorgesehen.

• Am Ende der gesamten Untersuchungsstreckesollten den Teilnehmern die Mittelwerte der Teil-abschnitte für ZWSBL und ZWDBL genannt wer-den. Die Teilnehmer sollten in den Erfassungs-formblättern gemäß Bild 13.1b (unten) protokol-lieren, ob die Ebenheitskenngrößen damit zu-treffend beschrieben sind.

• Abschließend sollten alle Erfassungsformblättereingesammelt werden.

13.3 Durchführung der Überprüfung inder Örtlichkeit

Die Befahrungen der Strecken des Untersuchungs-kollektivs II sollte im Laufe des Juni 2010 abge-schlossen werden. Aufgrund teilweise schwierigerAbstimmungsprozesse mit den beteiligten Straßen-

bauverwaltungen musste der vorgesehene Zeit-raum bis Mitte Juli 2010 verlängert werden. Da ineinem Fall auch bis dahin keine Rückmeldung er-folgte, musste aufgrund der anstehenden Auswer-tungen leider eine Untersuchungsstrecke (A 38,siehe Tabelle 13.1) weggelassen werden.

Die Befahrung der Strecken des Untersuchungskol-lektivs II erfolgte durchweg nach dem geplanten, inKapitel 13.2 beschriebenen Konzept. In allen Fällenwurde das gewünschte Fahrzeug, mit einer Aus-nahme sogar mit Fahrer, bereitgestellt. Da einigekurzfristige Absagen zu verzeichnen waren,schwankte die Zahl der Teilnehmer zwischen zweiund fünf Personen. Dabei waren verschiedeneHierarchieebenen der Straßenbauverwaltung ver-treten, angefangen vom Amtschef über den für dieErhaltung zentral zuständigen Mitarbeiter bis zumAutobahn- oder Straßenmeister (bzw. Vertreter).

13.4 Ergebnisse der Überprüfung inder Örtlichkeit

Die Angaben in den Erfassungsbogen ermöglicheneine systematische Auswertung der Befahrungen inder Örtlichkeit. Grundsätzlich anzumerken ist je-doch, dass die Ergebnisse der Auswertungen inkeiner Weise als repräsentativ angesehen werdenkönnen. Es handelt sich lediglich um die subjek-tiven Einschätzungen ausgewählter Experten, diemit der Straßenerhaltung und damit auch mit Fra-gen der Zustandserfassung und -bewertung inten-siver befasst sind.

Die Erfassung der Ebenheitsnote im Zuge einerBefahrung der Strecken des Untersuchungskollek-tivs II musste aus bereits erläuterten Gründen (s. Kapitel 13.2) für längere Teilabschnitte erfolgen.Die Zustandswerte ZWSBL und ZWDBL des BLPliegen, nach Zusammenfassung der ursprünglichbei den Analysen verwendeten 50-m-Abschnitte (s. Kapitel 13.2), für die eingeschlossenen 100-m-Abschnitte (ZEB-Auswerteabschnitte) der längerenTeilabschnitte vor. Für einen Vergleich mit der sub-jektiven Benotung muss für die Teilabschnitte eineinziger repräsentativer Wert für ZWSBL undZWDBL herangezogen werden. Im Rahmen derErhaltungsplanung wird für die sog. homogenenAbschnitte der Mittelwert der Zustandswerte als re-präsentativ angenommen (RÜBENSAM, SCHUL-ZE 1996). Diese Festlegung ist jedoch nicht opti-mal, da bei Ansatz der Mittelwerte für längere Abschnitte die Verteilung der Zustandswerte der

91

zugrunde liegenden kürzeren (100-m-)Abschnittestark verzerrt werden kann. Es ist vorgesehen,diese Problematik neu zu untersuchen; allerdingsist dafür ein umfangreicheres eigenständiges Pro-jekt erforderlich. Nachfolgend werden daher füreinen Vergleich mit den subjektiven Benotungenmehrere statistische Kenngrößen für ZWSBL undZWDBL berücksichtigt. Diese aus den100-m-Ab-schnitten für die zugehörigen Teilabschnitte ermit-telten Kenngrößen im Bereich der Zustandswertevon 1,0 bis 5,0 sind:

• der Mittelwert,

• der Median,

• die Standardabweichung,

• die Spannweite mit den maximalen und minima-len Werten,

• der Mittelwert abzüglich und zuzüglich der Stan-dardabweichung.

Bei den nachfolgend vorgenommenen Vergleichender subjektiven Noten mit den statistischen Kenn-größen für ZWSBL und ZWDBL werden jeweils ab-schnittsbezogene Einzelauswertungen sowie, un-terschieden nach Straßenkategorien, aggregierteAuswertungen für alle Strecken des Untersu-chungskollektivs II vorgenommen.

13.4.1 Ergebnisse für die Bundesautobahnen

Bild 13.3 veranschaulicht ein Beispiel für den ab-schnittsbezogenen Vergleich der subjektiven Zu-standsnoten der Allgemeinen Unebenheiten vonTeilabschnitten der Bundesautobahnen mit den o. g., auf Basis der eingeschlossenen 100-m-Ab-schnitte ermittelten statistischen Kenngrößen desZustandswerts ZWSBL. Bild 13.4 zeigt beispielhaftdie analoge Darstellung für die Noten zu den Ein-zelhindernissen mit ZWDBL. Die entsprechendenDarstellungen aller Teilabschnitte der Bundesauto-bahnen finden sich in

• Anlage 6a für die Noten der Allgemeinen Un-ebenheiten und ZWSBL,

• Anlage 6b für die Noten der Einzelhindernisseund ZWDBL.

Bild 13.3 und Bild 13.4 zeigen, dass die als Linieneingetragenen statistischen Testgrößen, u. a. infol-ge der Skalenbegrenzungen bei 1,0 und 5,0, häufi-ger übereinanderliegen und schwer unterscheidbarsind, insbesondere im Hinblick auf die minimalen

Werte und die Mittelwerte abzüglich der Standard-abweichungen.

Die subjektiven Zustandsnoten der Bewerter für dieTeilabschnitte weichen voneinander ab; im Beispielvon Bild 13.3 liegt die maximale Abweichung beieiner Notenstufe, im Beispiel von Bild 13.4 bei 1,5 Notenstufen. Insgesamt treten bei den Allge-meinen Unebenheiten vereinzelt auch Abweichun-gen von 1,5 Notenstufen, bei den Einzelhindernis-sen sogar vereinzelt von zwei Notenstufen auf (s. Anlage 5). Relativ häufig sind Abweichungenvon einer Notenstufe. Aufgrund der relativ kurzenEinweisungen der Bewerter (s. Kapitel 13.2) sinddie personenbezogenen Abweichungen etwasgrößer als bei visuellen Zustandserfassungen mitintensiver vorbereitender Schulung.

Die Darstellungen für die einzelnen Teilabschnitteder Bundesautobahnen in Anlage 5 veranschauli-chen, dass die subjektiven Noten im Wesentlichenzufällig um den jeweiligen Mittelwert bzw. den meistnur wenig davon abweichenden Median für ZWSBLbzw. ZWDBL streuen. Tendenziell wird erkennbar,

92

Bild 13.3: Beispiel für den abschnittsbezogenen Vergleich dersubjektiven Zustandsnoten der Allgemeinen Un-ebenheiten mit statistischen Kenngrößen des Zu-standswerts ZWSBL

dass die größere Anzahl der Noten schlechter istals der Mittelwert bzw. der Median. Eindeutige sys-tematische Abweichungen in einer Richtung sind je-doch nicht feststellbar. In den meisten Fällen liegendie Noten innerhalb des durch die Standardabwei-chung begrenzten Bereichs, bei ZWSBL und denNoten für die Allgemeinen Unebenheiten (Anlage6a) noch häufiger als bei ZWDBL und den Noten fürdie Einzelhindernisse (Anlage 6b). In sehr wenigenAusnahmefällen werden Abweichungen im Bereichder maximalen bzw. minimalen Werte für ZWSBLbzw. ZWDBL erreicht. Für keinen Teilabschnitt derBundesautobahnen ergeben sich mehrheitlich Ab-weichungen zwischen den subjektiven Noten undden Mittel- bzw. Medianwerten für ZWSBL bzw.ZWDBL, die als gravierend einzustufen sind.

In Bild 13.5 sind zusammenfassend für alle befah-renen Teilabschnitte der Bundesautobahnen diesubjektiven Noten für die Allgemeinen Unebenhei-ten in Abhängigkeit von statistischen Kenngrößender Zustandswerte ZWSBL dargestellt, die aus denjeweils eingeschlossenen 100-m-Abschnittten er-

mittelt wurden. Bild 13.6 enthält die entsprechendeDarstellung für die subjektiven Noten der Einzelhin-dernisse und ZWDBL. Da unklar ist, welche statisti-schen Kenngrößen von ZWSBL bzw. ZWDBL alsrepräsentativ für die Teilabschnitte angenommenwerden können, sind in Bild 13.5 und Bild 13.6berücksichtigt die

• Medianwerte,

• Mittelwerte,

• Mittelwerte zuzüglich der Standardabweichun-gen.

Eine Einstufung der jeweiligen Abhängigkeitenkann mit Hilfe der Korrelationskoeffizienten r vorge-nommen werden; ein Wert von r = 0 signalisierteine totale Unabhängigkeit, ein Wert von r = 1,0eine für die dargestellten Zusammenhänge nichtannähernd zu erwartende funktionale Abhängigkeit.Eine entsprechende Vergleichsanalyse zeigt diehöchsten Werte für r bei Annahme der in Bild 13.5bzw. Bild 13.6 aufgeführten linearen Beziehungen.Wie aus den Darstellungen ersichtlich, ergebensich Korrelationskoeffizienten r zwischen ca. 0,35und 0,54. Diese relativ geringen Werte resultierenmaßgeblich aus den stark abweichenden subjek-tiven Noten, die zwar, wie aus den Darstellungenaus Anlage 5 ersichtlich, nur vereinzelt auftreten,bei der Berechnung jedoch großen Einfluss auf dieAusprägung von r haben, da sie mit dem Quadratihrer Abstände vom jeweiligen Mittelwert eingehen.Die Werte für r signalisieren damit durchaus einenZusammenhang, der jedoch hauptsächlich auf-grund der „Ausreißer“ bei den subjektiven Bewer-tungen relativ schwach ausgeprägt ist. Beim Zu-sammenhang zwischen den Noten für die Allgemei-nen Unebenheiten und ZWSBL (Bild 13.5) liegenalle Werte für r, unabhängig von der jeweiligen sta-tistischen Kenngröße, knapp unter 0,4. Beim Zu-sammenhang zwischen den Noten für die Einzel-hindernisse und ZWDBL (Bild 13.6) ergibt sich derdeutlich höchste Korrelationskoeffizient mit r = 054bei Ansatz der Mittelwerte zuzüglich der Standard-abweichungen für ZWDBL. Insgesamt lässt sich beiInterpretation der Zusammenhänge aus Bild 13.5und Bild 13.6 feststellen, dass die Vorschläge zuden beiden Komponenten des BLP durch die sub-jektiven Bewertungen in ihrer Tendenz bestätigtwerden.

Aus den Darstellungen gemäß Bild 13.5 und Bild13.6 wird nicht ersichtlich, mit welcher Häufigkeitdie als Punkte veranschaulichten Wertepaare auf-

93

Bild 13.4: Beispiel für den abschnittsbezogenen Vergleich dersubjektiven Zustandsnoten der Einzelhindernisse mitstatistischen Kenngrößen des ZustandswertsZWDBL

treten. In Bild 13.7 und Bild 13.8 sind daher ergän-zend die Verteilungen dargestellt für die

• in halben Notenstufen vorliegenden subjektivenBewertungen der Allgemeinen Unebenheiten(Bild 13.7) und der Einzelhindernisse (Bild 13.8),

• auf halbe Notenstufen gerundeten Medianwertefür ZDSBL (Bild 13.7) und ZWDBL (Bild 13.8),

• auf halbe Notenstufen gerundeten Mittelwertefür ZDSBL (Bild 13.7) und ZWDBL (Bild 13.8).

Die Rundung der Median- und Mittelwerte erfolgtedabei in Intervallen von 0,25 (z. B. 1,0 ≡ ≤ 1,25, 1,5 ≡ > 1,25 bis ≤ 1,75, 2,0 ≡ > 1,75 bis ≤ 2,25usw.).

Die im Vergleich zu den teilabschnittsbezogenenMittel- bzw. Medianwerten für ZWSBL bzw. ZWDBLtendenziell etwas schlechteren Bewertungen aufBasis der subjektiven Noten, die aus Anlage 5 er-

kennbar sind, werden auch aus den Verteilungen inBild 13.7 und Bild 13.8 ersichtlich. Bild 13.7 zeigt,dass die deutlich größte Häufigkeit der subjektivenBewertungen der Allgemeinen Unebenheiten bei derNote 2,0 auftritt. Für die Median- wie auch insbeson-dere die Mittelwerte des Zustandswerts ZWSBL er-geben sich die größten Häufigkeiten beim Wert 1,5.Eine mögliche Erklärung für diese Abweichung imModus der Verteilungen besteht darin, dass bei vi-suell-sensitiven Erfassungen erfahrungsgemäß eherganze Noten (z. B. 2,0) als Zwischenwerte (z. B. 1,5)vergeben werden (s. auch Häufigkeiten bei den Zu-standsnoten für Allgemeine Unebenheiten von 2,5und 3,0 in Bild 13.7). Zu untersuchen ist, inwieweitdie dargestellten Verteilungen für die subjektiven Zu-standsnoten der Allgemeinen Unebenheiten bzw.der Einzelhindernisse und der statistischen Kenn-größen für ZWSBL bzw. ZWDBL vergleichbar bzw.ähnlich sind. Eine Entscheidungshilfe zu dieser Fra-gestellung bietet der (sehr scharfe) Homogenitäts-test zum Vergleich zweier unabhängiger Stichpro-

94

Bild 13.6: Subjektive Noten für die Einzelhindernisse in Abhän-gigkeit vom Median, Mittelwert sowie Mittelwert +Standardabweichung der Zustandswerte ZWDBL derTeilabschnitte der Bundesautobahnen

Bild 13.5: Subjektive Noten für die Allgemeinen Unebenheitenin Abhängigkeit vom Median, Mittelwert sowie Mittel-wert + Standardabweichung der ZustandswerteZWSBL der Teilabschnitte der Bundesautobahnen

ben nach Kolmogoroff und Smirnoff (SACHS, 1984).Dieser Homogenitätstest zeigt auf, ob zwei Vertei-lungen bei einer vorgegebenen Irrtumswahrschein-lichkeit (von z. B. 1 %, d. h. α = 0,01) einen statis-tisch signifikanten Unterschied aufweisen und somitdie Nullhypothese der Gleichheit der Grundgesamt-heit abzulehnen ist. Der mit einer Irrtumswahr-scheinlichkeit von α = 0,01 durchgeführte (zweiseiti-ge) Test lässt folgende Aussagen zu:

• Die Verteilung der subjektiven Zustandsnotenfür Allgemeine Unebenheiten unterscheidet sichhochsignifikant von der (in Bild 13.7 nicht darge-stellten) Verteilung auf der Basis der Mittelwertezuzüglich der Standardabweichungen fürZWSBL. Die entsprechende Aussage gilt für dieVerteilungen der Zustandsnoten für Einzelhin-dernisse und der Mittelwerte zuzüglich der Stan-dardabweichungen für ZWDBL (in Bild 13.8nicht dargestellt).

• Bei den Verteilungen der subjektiven Zustands-noten für Allgemeine Unebenheiten und den

Medianwerten für ZWSBL wird das Homoge-nitätskriterium für die Gleichheit der Grundge-samtheit knapp verfehlt. Die Verteilung der sub-jektiven Zustandsnoten für Allgemeine Uneben-heiten unterscheidet sich in hochsignifikanterWeise von der Verteilung der Mittelwerte fürZWSBL (Bild 13.7).

• Beim Homogenitätstest der Verteilungen dersubjektiven Zustandsnoten für die Einzelhinder-nisse und der Median- bzw. Mittelwerte fürZWDBL ist das Ergebnis in etwa umgekehrt wiebei ZWSBL. Für die Verteilungen der Zustands-noten und der Mittelwerte für ZWDBL wird dieSignifikanzschwelle für die Beibehaltung derNullhypothese (Gleichheit der Grundgesamt-heit) nur knapp verfehlt. Die Verteilungen dersubjektiven Zustandsnoten für Einzelhindernis-se und der Medianwerte für ZWDBL unterschei-den sich hochsignifikant.

• Der Test der Verteilungen der Median- und Mit-telwerte bestätigt erwartungsgemäß sowohl für

95

Bild 13.8: Häufigkeiten der Noten für Einzelhindernisse und derMedian- sowie Mittelwerte der ZustandswerteZWDBL der Teilabschnitte der Bundesautobahnen

Bild 13.7: Häufigkeiten der Noten für Allgemeine Unebenheitenund der Median- sowie Mittelwerte der Zustandswer-te ZWSBL der Teilabschnitte der Bundesautobahnen

ZWSBL als auch für ZWDBL die Nullhypo-these.

Die Annahme der Nullhypothese „Gleichheit derGrundgesamtheit“ lässt sich als Entscheidungshilfedahingehend interpretieren, dass, bezogen auf alleTeilabschnitte der Autobahnen, die ZustandswerteZWSBL und ZWDBL des Bewerteten Längsprofilsdurch die subjektiven Noten für das vorgegebeneSignifikanzniveau (α = 0,01) bestätigt werden. Wiegezeigt, wird diese Aussage nicht untermauert. Ausden Mittelwerten der in Bild 13.7 und in Bild 13.8dargestellten Verteilungen lässt sich ablesen, dassdas durchschnittliche Zustandsniveau aller Teilab-schnitte des Untersuchungskollektivs II bei den sub-jektiven Bewertungen (Allgemeine Unebenheiten2,11, Einzelhindernisse 2,12) erkennbar schlechtereingeschätzt wurde, als es die Komponenten desBLP wiedergeben (ZWSBL: Median 1,71, Mittel1,88; ZWDBL: Median 1,70, Mittel 1,97). Dieser Be-fund ist zumindest ein begründeter Hinweis für eine

etwas strengere Bewertung der ZustandsgrößenSBL und DBL bei den Autobahnen.

Der erwähnte Hinweis wird noch untermauert durchdas Ergebnis der Zusatzfrage bei den Streckenbe-fahrungen, inwieweit die Allgemeinen Unebenhei-ten bzw. die Einzelhindernisse durch die teilab-schnittsbezogenen Mittelwerte für ZWSBL bzw.ZWDBL zutreffend erfasst werden (s. Bild 10.1b).Rund 5 % (ZWSBL) bzw. 10 % (ZWDBL) der Ant-worten lauten „nein“, weitere 21 % (ZWSBL) bzw.32 % (ZWDBL) „kaum“. „Voll“ zutreffend ist nur in15 % (ZWSBL) bzw. 10 % (ZWDBL) der Fälle an-gegeben.

Nach dem Ausfall der A 38 konnten Periodische Un-ebenheiten nur auf der A 17 erfasst werden (s. Ta-belle 13.1). In Bild 13.9 sind die subjektiven Zu-standsnoten mit den statistischen Kenngrößen fürZWSBL, in Bild 13.10 mit den Kenngrößen fürZWDBL verknüpft. Es sind, auch aufgrund der nicht

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Bild 13.10: Subjektive Noten für die Periodischen Unebenhei-ten in Abhängigkeit vom Median, Mittelwert sowieMittelwert + Standardabweichung der Zustands-werte ZWDBL der Teilabschnitte der Bundesauto-bahnen

Bild 13.9: Subjektive Noten für die Periodischen Unebenhei-ten in Abhängigkeit vom Median, Mittelwert sowieMittelwert + Standardabweichung der Zustands-werte ZWSBL der Teilabschnitte der Bundesauto-bahnen

repräsentativen geringen Fallzahl, keinerlei Zusam-menhänge erkennbar. Wie schon eingangs erläutert,ist die geringe Repräsentanz ein prinzipielles Pro-blem bei allen hier untersuchten Zusammenhängen.

13.4.2 Ergebnisse für die Bundesstraßen

Die Ergebnisse des abschnittsbezogenen Ver-gleichs der subjektiven Zustandsnoten von Teilab-schnitten der Bundesstraßen mit den auf Basis dereingeschlossenen 100-m-Abschnitte ermitteltenstatistischen Kenngrößen sind exemplarisch darge-stellt in Bild 13.11 für ZWSBL und in Bild 13.12 fürZWDBL. Die entsprechenden Darstellungen allerTeilabschnitte der Bundesstraßen finden sich in

• Anlage 7a für die Noten der Allgemeinen Unebenheiten und ZWSBL,

• Anlage 7b für die Noten der Einzelhindernisseund ZWDBL.

Die als Linien eingetragenen statistischen Test-größen liegen dabei auch infolge der Skalenbe-

grenzungen bei 1,0 und 5,0 häufiger übereinander;sie sind, insbesondere im Hinblick auf die minima-len Werte und die Mittelwerte abzüglich der Stan-dardabweichungen, teilweise schwer unterscheid-bar.

Wie schon bei den Bundesautobahnen (s. Kapitel13.4.1) weisen die subjektiven Zustandsnoten derTeilabschnitte auch bei den Bundesstraßen inter-personelle Abweichungen auf; im Beispiel von Bild13.11 liegen die maximalen Abweichungen beieiner Notenstufe, im Beispiel von Bild 13.12 istsogar eine Einzelabweichung von drei Notenstufenzu verzeichnen. Anlage 6 veranschaulicht, dass diepersonenbezogenen Abweichungen weitaus über-wiegend nur im Bereich bis zu einer Notenstufe lie-gen, obwohl keine intensive vorbereitende Schu-lung möglich war.

Wie bei den Autobahnen streuen auch bei den Bun-desstraßen die subjektiven Noten der einzelnenTeilabschnitte im Wesentlichen zufällig um den je-weiligen Mittelwert bzw. den meist nur wenig davonabweichenden Median für ZWSBL bzw. ZWDBL

97

Bild 13.12: Beispiel für den abschnittsbezogenen Vergleich dersubjektiven Zustandsnoten der Einzelhindernissemit statistischen Kenngrößen des ZustandswertsZWDBL

Bild 13.11: Beispiel für den abschnittsbezogenen Vergleich dersubjektiven Zustandsnoten der Allgemeinen Un-ebenheiten mit statistischen Kenngrößen des Zu-standswerts ZWSBL

(s. Anlage 6). Eindeutige systematische Abwei-chungen in einer Richtung sind allenfalls an einzel-nen Abschnitten feststellbar. In der Regel liegen dieNoten innerhalb des durch die Standardabwei-chung begrenzten Bereichs, bei ZWSBL und denNoten für die Allgemeinen Unebenheiten (Anlage7a) etwas häufiger als bei ZWDBL und den Notenfür die Einzelhindernisse (Anlage 7b). Abweichun-gen im Bereich der maximalen bzw. minimalenWerte für ZWSBL bzw. ZWDBL werden nur in sehrwenigen Ausnahmefällen erreicht. Lediglich fürzwei Teilabschnitte der Bundesstraßen ergebensich mehrheitlich Abweichungen zwischen den sub-jektiven Noten und den Mittel- bzw. Medianwertenfür ZWSBL bzw. ZWDBL, die als gravierender ein-zustufen sind.

In Bild 13.13 sind zusammenfassend für alle befah-renen Teilabschnitte der Bundesstraßen die subjek-tiven Noten für die Allgemeinen Unebenheiten inAbhängigkeit von statistischen Kenngrößen der Zu-standswerte ZWSBL dargestellt, die aus den je-weils eingeschlossenen 100-m-Abschnitten ermit-telt wurden. Bild 13.14 enthält die entsprechendeDarstellung für die subjektiven Noten der Einzelhin-dernisse und ZWDBL. Um alle verfügbaren statisti-schen Kenngrößen von ZWSBL bzw. ZWDBL abzu-decken, die als repräsentativ für die Teilabschnitteangesetzt werden können, sind in Bild 13.13 undBild 13.14 berücksichtigt die

• Medianwerte,

• Mittelwerte,

• Mittelwerte zuzüglich der Standardabweichun-gen.

Zur Einstufung der jeweiligen Abhängigkeiten sinddie jeweiligen Korrelationskoeffizienten r angege-ben (r = 0 signalisiert eine totale Unabhängigkeit, r= 1,0 eine funktionale Abhängigkeit). Wie bei denAutobahnen (Kapitel 13.4.1) ergeben sich die höchsten Werte für r bei Annahme der in Bild 13.13bzw. Bild 13.14 aufgelisteten linearen Beziehungen.Wie aus den Darstellungen ersichtlich, ergeben sichdie jeweils geringsten Korrelationskoeffizienten r beiAnsatz der Mittelwerte zuzüglich der Standardab-weichungen für ZWSBL bzw. ZWDBL. Für den Me-dian und den Mittelwert liegen die Korrelationskoef-fizienten r bei 0,59 bzw. 0,57 für ZWSBL und bei je-weils ca. 0,46 für ZWDBL. Diese Werte sind deutlichgrößer als die Korrelationskoeffizienten bei denBundesautobahnen, obwohl auch bei den Bundes-straßen die vereinzelt auftretenden subjektiven

Noten mit starken interpersonellen Abweichungen(s. Anlage 6) wegen der Berücksichtigung der Ab-standsquadrate bei der Berechnung von r stärkereKorrelationen verhindern. Die Werte für r signalisie-ren trotz der „Ausreißer“ einen immerhin mittel-mäßig stark ausgeprägten Zusammenhang. DieVorschläge zu den beiden Komponenten des BLPwerden durch die in Bild 10.11 bzw. Bild 10.12 auf-gezeigten Zusammenhänge mit den subjektiven Be-wertungen in ihrer Tendenz recht deutlich bestätigt.

Die Bilder 13.13 und 13.14 veranschaulichen dieHäufigkeitsverteilungen für die

• in halben Notenstufen vorliegenden subjektivenBewertungen der Allgemeinen Unebenheiten(Bild 13.13) und der Einzelhindernisse (Bild13.16),

• auf halbe Notenstufen gerundeten Medianwertefür ZDSBL (Bild 13.13) und ZWDBL (Bild 13.14),

• auf halbe Notenstufen gerundeten Mittelwertefür ZDSBL (Bild 13.13) und ZWDBL (Bild 13.14).

Die Rundung der Median- und Mittelwerte erfolgtedabei in Intervallen von 0,25 (z. B. 1,0 ≡ ≤ 1,25, 1,5 ≡ > 1,25 bis ≤ 1,75, 2,0 ≡ > 1,75 bis ≤ 2,25usw.).

Bild 13.13 zeigt, dass die größte Häufigkeit der sub-jektiven Bewertungen der Allgemeinen Unebenhei-ten zwar bei der Note 2,0 auftritt, bei den Bundes-straßen jedoch längst nicht so deutlich ausgeprägtist wie bei den Autobahnen (s. Kapitel 13.4.1). Auchfür die Median- wie auch insbesondere die Mittel-werte des Zustandswerts ZWSBL ergeben sich re-lativ große Häufigkeiten beim Wert 2,0. Die bei denAutobahnen klar sichtbare Tendenz, dass bei visu-ell-sensitiven Erfassungen mit subjektiver Beno-tung eher ganze Noten (z. B. 2,0) als Zwischenwer-te (z. B. 1,5) vergeben werden, wird bei den Notender Allgemeinen Unebenheiten der Bundesstraßenkaum erkennbar; etwas deutlicher ausgeprägt istdieser Effekt bei den subjektiven Noten für die Ein-zelhindernisse (Bild 13.14). Der Homogenitätstestzum Vergleich zweier unabhängiger Stichprobennach Kolmogoroff und Smirnoff (SACHS 1984) zurUntersuchung der Gleichheit der den Verteilungenfür die subjektiven Zustandsnoten der AllgemeinenUnebenheiten bzw. der Einzelhindernisse und derstatistischen Kenngrößen für ZWSBL bzw. ZWDBLzugrunde liegenden Grundgesamtheit erlaubt beieiner Irrtumswahrscheinlichkeit von 1 % (α = 0,01)folgenden Befund:

98

• Die Verteilung der subjektiven Zustandsnotenfür Allgemeine Unebenheiten unterscheidet sichsignifikant von der (in Bild 13.13 nicht darge-stellten) Verteilung auf der Basis der Mittelwertezuzüglich der Standardabweichungen fürZWSBL. Die entsprechende Aussage gilt für dieVerteilungen der Zustandsnoten für Einzelhin-dernisse und der Mittelwerte zuzüglich der Stan-dardabweichungen für ZWDBL (in Bild 13.14nicht dargestellt).

• Bei den Verteilungen der subjektiven Zustands-noten für Allgemeine Unebenheiten und denVerteilungen der Median- und Mittelwerte fürZWSBL ergeben sich nicht einmal annähe-rungsweise signifikante Unterschiede. Mit einerIrrtumswahrscheinlichkeit von 1 % kann damitvon der Gleichheit der Grundgesamtheit ausge-gangen werden (Bild 13.13).

• Beim Homogenitätstest der Verteilungen dersubjektiven Zustandsnoten für die Einzelhinder-

nisse und der Median- bzw. Mittelwerte fürZWDBL ergeben sich, etwas knapper als beiZWSBL, ebenfalls keine Überschreitungen derSignifikanzschwellen. Auch hier kann die Null-hypothese (Gleichheit der Grundgesamtheit) be-stätigt werden (Bild 13.14).

• Der Test der Verteilungen der Median- und Mit-telwerte bestätigt erwartungsgemäß sowohl fürZWSBL als auch für ZWDBL die Nullhypothese.

Die Annahme der Nullhypothese „Gleichheit derGrundgesamtheit“ kann als Hinweis darauf gewer-tet werden, dass, bezogen auf alle Teilabschnitteder Bundesstraßen, die Zustandswerte ZWSBL undZWDBL des Bewerteten Längsprofils durch diesubjektiven Noten für das vorgegebene Signifikanz-niveau (α = 0,01) bestätigt werden. Aus den Mittel-werten der in Bild 13.13 und in Bild 13.14 darge-stellten Verteilungen wird erkennbar, dass dasdurchschnittliche Zustandsniveau aller Teilabschnit-te des Untersuchungskollektivs II bei den subjekti-

99

Bild 13.14: Subjektive Noten für die Einzelhindernisse in Ab-hängigkeit vom Median, Mittelwert sowie Mittelwert+ Standardabweichung der Zustandswerte ZWDBLder Teilabschnitte der Bundesstraßen

Bild 13.13: Subjektive Noten für die Allgemeinen Unebenheitenin Abhängigkeit vom Median, Mittelwert sowie Mit-telwert + Standardabweichung der ZustandswerteZWSBL der Teilabschnitte der Bundesstraßen

ven Bewertungen (Allgemeine Unebenheiten 2,19,Einzelhindernisse 1,79) annähernd so eingeschätztwurde, wie es die Komponenten des BLP wieder-geben (ZWSBL: Median 2,04, Mittel 2,09; ZWDBL:Median 1,66, Mittel 1,87). Dies deutet darauf hin,dass die Bewertung der Zustandsgrößen SBL undDBL bei den Bundesstraßen relativ gut zutrifft. Ein-schränkend ist dabei allerdings die geringe Reprä-sentanz aller hier untersuchten Zusammenhängeanzumerken.

Das Ergebnis der Zusatzfrage bei den Strecken-befahrungen, inwieweit die Allgemeinen Uneben-heiten bzw. die Einzelhindernisse durch die teil-abschnittsbezogenen Mittelwerte für ZWSBL bzw.ZWDBL zutreffend erfasst werden (s. Bild 10.1b),unterstützt diesen Befund für die Bundesstraßenweitgehend. Rund 2 % (ZWSBL) bzw. 3 %(ZWDBL) der Antworten lauten „nein“, weitere 29 %(ZWSBL) bzw. 24 % (ZWDBL) „kaum“. “Überwie-gend zutreffend“ ist in 38 % (ZWSBL) bzw. 56 %(ZWDBL), „voll“ zutreffend immerhin in 31 %

(ZWSBL) bzw. 17 % (ZWDBL) der Fälle angege-ben.

Periodische Unebenheiten waren bei den Asphalt-decken der Bundesstraßenabschnitte des Untersu-chungskollektivs II nicht vorhanden.

14 Zusammenfassung und Ausblick

Das Längsebenheitsauswerteverfahren „Bewerte-tes Längsprofil“ wurde in den letzten Jahrengrundsätzlich untersucht und ausführlich dokumen-tiert (UECKERMANN 2007). Das Verfahren ist zurBewertung des Straßenlängsprofils im Rahmen derturnusmäßigen Zustandserfassung und -bewertung(ZEB) sowie zur Anwendung für bauvertraglicheZwecke vorgesehen. Das Bewertete Längsprofil istdaher Bestandteil des Entwurfs der TP Eben(FGSV 2009). Auch in Österreich wird das Verfah-ren für die turnusmäßige Zustandserfassung/-be-

100

Bild 13.16: Häufigkeiten der Noten für Einzelhindernisse undder Median- sowie Mittelwerte der ZustandswerteZWDBL der Teilabschnitte der Bundesstraßen

Bild 13.15: Häufigkeiten der Noten für Allgemeine Unebenhei-ten und der Median- sowie Mittelwerte der Zu-standswerte ZWSBL der Teilabschnitte der Bundes-straßen

wertung und für bauvertragliche Zwecke erprobt.Darüber hinaus laufen Aktivitäten, das Verfahren ineine europäische Norm zu überführen.

Das Bewertete Längsprofil (BLP) sollte bereits beider ZEB 2009 der Bundesautobahnen probehalberin die Auswertungen aufgenommen werden. Dazuwurden erste Vorschläge für Ziel-, Warn- undSchwellenwerte vorgelegt (SOCINA 2007), die sichbei einer Überprüfung mit den Daten der ZEB2005/2006 der Bundesautobahnen als noch nichtschlüssig erwiesen (OERTELT, HELLER, MAER-SCHALK 2009). Daher sollten Feinabstimmungendes BLP mit den folgenden Schwerpunkten vorge-nommen werden:

• definitive Festlegung des Wellenlängenberei-ches und der Welligkeit des Bezugsspektrumsfür das BLP;

• Analyse und Festlegung von Ziel-, Warn- undSchwellenwerten für die systematische Straßen-erhaltung und von Parametern für bauvertragli-che Zwecke;

• Erarbeitung von Vorschlägen zur Harmonisie-rung der unterschiedlichen Berechnungsansät-ze des BLP, die momentan noch mit Österreichhinsichtlich der Parameter Wellenlängenbe-reich, Welligkeit und der Grenzwerte bestehen;

• Vergleichsanalysen mit dem „InternationalRoughness Index“ (IRI);

• Praxiserprobung des BLP auf ausgewähltenStraßen im Neubauzustand und innerhalb derGewährleistungsfrist sowie auf Straßen in mittel-mäßigem/schlechtem Erhaltungszustand unterEinbeziehung der zuständigen Straßenbauver-waltungen der Länder.

In Erweiterung der Aufgabenstellung wurde festge-legt, die Ergebnisse zum BLP für die ZEB 2005/06der Bundesautobahnen und die ZEB 2007/08 derBundesstraßen anzuwenden.

Die Zielsetzung der Analysen zu den Feinabstim-mungen war, bei Anwendung des BLP-Verfahrenseinen Ebenheitsindex zur Verfügung zu stellen, dergegenüber den bisherigen Bewertungsverfahreneine deutliche Verbesserung sowohl hinsichtlichdes Wellenlängenbereichs für bauvertraglicheZwecke (im Vergleich zur 4-m-Latte) als auch hin-sichtlich der Vielfalt der detektierbaren Uneben-heitsformen (im Vergleich zum bisher verwendetenUnebenheitsmaß AUN) darstellt.

Für die Analysen zur Feinabstimmung des BLPkonnte teilweise auf vorliegende Daten zurückge-griffen werden, speziell auf Strecken für Autobah-nen aus FE 89.0197/2007/AP „Bewertung unter-schiedlicher Bauweisen für den Oberbau vonStraßenkonstruktionen“ („DEGES-Strecken“). Fürvertiefte Analysen und die vorgesehene Praxiser-probung wurden Strecken für ein „Untersuchungs-kollektiv I“ ausgewählt, an denen Zweifachmessun-gen der Längsprofildaten (gemäß ZTV-ZEB) durchdie BASt vorgesehen waren. Dazu wurdenzunächst Streckenabschnitte im Neubauzustandund innerhalb der Gewährleistungsfrist ermittelt(„ABG-Strecken“) und anschließend in ihrem Um-feld Abschnitte mit mittelmäßigem bzw. schlechtemErhaltungszustand abgegrenzt („ZEB-Strecken“).Das daraus ausgewählte Untersuchungskollektiv Ifür die Bundesautobahnen umfasst 6 ABG-Strecken (Gesamtlänge ca. 206 km, Messlänge beiDoppelmessung aller Fahrstreifen ca. 1.710 km)und 8 ZEB-Strecken (ca. 152 km, Messlänge ca.1.368 km) in 5 Bundesländern. Das Untersu-chungskollektiv I für Bundesstraßen besteht aus 8 ABG-Strecken (Gesamtlänge ca. 45 km, Mess-länge bei Doppelmessung beider Richtungen ca.180 km) und 8 ZEB-Strecken (ca. 38 km, Messlän-ge ca. 152 km) in 3 Bundesländern. Aus Aufwands-gründen konnten in die BASt-Messungen letztlichnur die ABG-Strecken einbezogen werden; bei denZEB-Strecken wurde, so weit verfügbar, auf dieRohdaten der jeweils letzten ZEB-Kampagnezurückgegriffen.

Zum besseren Verständnis der Analysen zur Fein-abstimmung des BLP sind zunächst die Grundla-gen der Ebenheitsbewertung mit dem Zusammen-hang zwischen BLP und der spektralen Leistungs-dichte des Höhenlängsprofils erläutert. Im weiterenmethodischen Ablauf erfolgen Parametervariatio-nen des Wellenlängenbereichs, der charakteris-tischen Steigung („Welligkeit“) und der Vergröße-rungsfunktion zur Untersuchung unterschiedlicherVarianten des BLP mit einer Überprüfung der ma-thematischen Grundlagen und einer Ermittlung derKorrelationen zwischen BLP-Varianten. Auf dieserBasis werden Bewertungsvorschläge für das BLPfür Bundesautobahnen mit Normierungsfunktion,Ziel-, Warn- und Schwellenwert für die ZEB sowieGrenzwerten für bauvertragliche Zwecke abgelei-tet und mit den vorhandenen Datenkollektivenüberprüft. Die Vorschläge zu den Bewertungspara-metern werden anschließend für Teilkollektive der ABG-Strecken und ZEB-Strecken (insgesamt

101

2.300 km) angewendet und unter Berücksichtigungder Decken- und Oberbaubauweise, der Liegedau-ern und der Fahrstreifenarten auf Plausibilität über-prüft. Diese Überprüfung liefert die Grundlage fürBewertungsvorschläge für Äste, freie Strecken undOrtsdurchfahrten von Bundesstraßen sowie für ver-schiedene Abschnittslängen. Nach Analysen zurWiederholgenauigkeit einer Bewertung durch dasBLP werden zur Erläuterung der Ergebnisse An-wendungen des BLP für konkrete Längsprofile mitdefinierter Unebenheitscharakteristik veranschau-licht. Für eine internationale Einordnung der abge-leiteten Ergebnisse wird zum Abschluss der wis-senschaftlich-theoretischen Analysen der Zusam-menhang zwischen BLP und dem InternationalRoughness Index (IRI) hergestellt.

Für die Überprüfung des BLP-Vorschlags in derÖrtlichkeit wurden aus den Strecken des Untersu-chungskollektivs I 12 Autobahnabschnitte (8 ABG-,4 ZEB-Strecken, Längen 11 bis 20 km) und 11 Bun-desstraßenabschnitte (9 ABG-, 2 ZEB-Strecken,Längen 0,6 bis 7,4 km) als Untersuchungsstichpro-be II ausgewählt. Bei der Befahrung der Streckenmit den jeweils für die Erhaltung zuständigen Mitar-beitern der Länder wurden abschnittsbezogen sub-jektive Ebenheitsnoten in systematisch auswertba-re Formblätter eingetragen.

Für eine netzweite Anwendung der Ergebnisse wur-den die Rohdaten der ZEB-Kampagnen 2005/06der Bundesautobahnen und 2007/08 der Bundes-straßen aufbereitet. Bei der Überprüfung der Aus-wirkungen auf den Gebrauchs- und Substanzwertwird der derzeit verwendete Zustandswert der All-gemeinen Unebenheiten ZWAUN sukzessive durchden Zustandswert aus 3 BLP-Varianten ersetzt.

Zur Berechnung des BLP wird das gemesseneLängsprofil h(x) zunächst mit einer Fourier-Trans-formation in sein Spektrum überführt und anschlie-ßend mit einer Bewertungsfunktion B(Ω) multipli-ziert. Damit liegt ein bewertetes Spektrum vor, dasin insgesamt 9 Oktaven zerlegt einzeln mit einer in-versen Fourier-Transformation zurücktransformiertwird. Danach liegen 9 Oktavband-gefilterte bewer-tete Längsprofile vor, die leistungsbezogen gewich-tet und aufsummiert das BLP ergeben. Die Ge-wichtungsfaktoren errechnen sich aus dem Verhält-nis der Standardabweichung des jeweiligen Teilpro-fils zur Standardabweichung der Summe aller 9Teilprofile. Als Unebenheitsindikatoren werden dieSpannweite (DBL) sowie die Standardabweichung

(SBL) für definierte Abschnittslängen (z. B. 100 m)angegeben.

Aus den Parametervariationen des Wellenlängen-bereichs und der Welligkeit ergeben sich drei BLP-Varianten mit einem ausgewogenen Verhältnis zwi-schen SBL und DBL, die für die weiteren Untersu-chungen relevant sind:

• berücksichtigte Wellenlängen von 0,5 m bis 50 m und mittlere Welligkeit w = 2,6 („öster-reichische“ Variante, Kurzbezeichnung„BLP_A“),

• berücksichtigte Wellenlängen von 0,3 m bis 50 m und mittlere Welligkeit w = 2,4 (Kurzbe-zeichnung „BLP_24“),

• berücksichtigte Wellenlängen von 0,3 m bis 50 m und mittlere Welligkeit w = 2,5 (Kurzbe-zeichnung „BLP_25“).

Der Korrelationskoeffizient zwischen BLP_A undden anderen beiden Varianten liegt für die Testda-ten im Mittel bei 0,98.

Die Analysen zur Überführung der Indikatoren DBLund SBL in Zustandswerte („Normierung“) führenzu den charakteristischen Punkten auf der Bewer-tungsskala und den Normierungsfunktionen aus Ta-belle 14.1 (es gilt jeweils 1,0 ≤ ZWxx ≤ 5,0).

Die Überprüfungen an Gesamtnetzen (AutobahnenÖsterreich, ZEB 2001/02 BAB) und an Teilkollekti-ven (s. o.) zeigen, dass die theoretisch hergeleite-ten Skalenpunkte in der richtigen Größenordnungliegen. BLP_A und BLP_25 ergeben sehr ähnlicheHäufigkeitsverteilungen für Zustandsklassen;BLP_24 bewertet etwas strenger. Abnahme- undGewährleistungswert fügen sich gut in die Reihungder Skalenwerte für die ZEB ein.

Die Plausibilitätsuntersuchungen der Normierungs-vorschläge auf Basis der ABG- und ZEB-Streckendes Untersuchungskollektivs I (ca. 2.300 km) unterBerücksichtigung der Decken- und Oberbaubau-weise, der Liegedauern und der Fahrstreifenartenzeigen zunächst, dass die Deckenart (Asphalt bzw.Beton) statistisch keinen signifikanten Einfluss aufdie Zustandswerte des BLP hat. Bauweisespezifi-sche Unterschiede werden jedoch dadurch deut-lich, dass bei Beton die kurzen Wellen (< 7 m) undbei Asphalt die langen Wellen (> 7 m) die Uneben-heitscharakteristiken prägen. Die Analysen zur Lie-gedauer und zum Fahrstreifeneinfluss lassen beim

102

vorliegenden Datenbestand keine Zusammenhän-ge erkennen.

Die für die erwähnten Datenkollektive überprüftenNormierungsvorschläge aus Tabelle 14.1 dienenals Grundlage für die Ableitung abweichender Be-wertungsparameter für Äste sowie freie Streckenund Ortsdurchfahrten von Bundesstraßen. Auf-grund der unterschiedlichen Längen der ZEB-Aus-werteabschnitte (freie Strecken i. Allg. 100 m, Orts-durchfahrten i. Allg. 20 m) werden Verfahrensanlei-tungen für verschiedene Abschnittslängen angege-ben. Die Bewertungsvorschläge für Funktionsklas-sen und unterschiedliche Abschnittslängen müssennoch mit den zuständigen Gremien abgestimmtwerden.

Die Analyse der Wiederholmessungen auf denStrecken des Untersuchungskollektivs I zeigt, dassdie Wiederholgenauigkeit deutlich von der Ebenheitder Messstrecke abhängig ist. Je höher das Un-ebenheitsniveau, desto schlechter wird die Wieder-holgenauigkeit. Überschreitungen der gefordertenWiederholgenauigkeit treten bevorzugt dann auf,wenn der Unebenheitsverlauf (DBL-Schrieb) vieleund hohe Spitzen aufweist. Die geforderten Wie-derholgenauigkeiten der TP Eben werden aufStraßen guter Ebenheit ohne Schwierigkeiten er-reicht, können aber auf Straßen mit ausgeprägtemEinzelhindernis-Charakter problematisch sein.

Zum besseren Verständnis der Zustandsbewertungund zur Verdeutlichung der Aussagekraft des BLPwerden Detailanalysen für konkrete Einzelabschnit-te aus Untersuchungskollektiv I mit unterschiedli-cher und definierter Unebenheitscharakteristik dar-gestellt und erläutert. An einem Abschnitt wird er-kennbar, dass bei den beiden Übergangskonstruk-tionen einer Brücke Vertiefungen von 30 mm auf-

treten, die als Unebenheit interpretiert werden undzu einer Schwellenwertüberschreitung führen.

Die mathematische Herleitung der Beziehung zwi-schen BLP und dem International Roughness Index(IRI) zeigt zusammen mit den vergleichenden Aus-wertungen, dass sich für Einzelabschnitte je nachEbenheitscharakteristik (Welligkeit, Wellenlängen-gehalt, Impulshaftigkeit) gute Übereinstimmungenzwischen BLP und IRI ergeben. Da der IRI einenstatistischen Mittelwert über eine bestimmte Ab-schnittslänge (z. B. 50 oder 100 m) darstellt, ist dieÜbereinstimmung zwischen IRI und SBL am Bes-ten. Wenn keine ausgeprägten Einzelhindernisseauftreten, ist auch die Übereinstimmung zwischenIRI und DBL gut, ansonsten sind deutliche Unter-schiede zu verzeichnen. Für das verfügbare Kollek-tiv an Analysestrecken (11.600 Abschnitte, ca. 580km) ergibt sich zwischen SBL und IRI ein Korrela-tionskoeffizient von 0,80.

Betrachtet man die Untersuchungen mit den unter-schiedlichen Varianten des BLP vor dem Hinter-grund

• ihrer Korrelationen untereinander sowie derAusgewogenheit zwischen den Indikatoren SBLund DBL (Kapitel 4),

• der Ausgewogenheit in der Gewichtung zwi-schen langen und kurzen Wellenlängen sowiezwischen Beton- und Asphaltbauweisen (Kapitel5 und 6),

• der Ausgewogenheit in den Summenhäufig-keitsverteilungen sowie der Vergleichbarkeit mitdem BLPAustria (Kapitel 7),

dann stellt die Variante BLP_25, d. h. die Variantemit einem Wellenlängenbereich zwischen 0,3 und

103

Tab. 14.1: Vorschläge zu charakteristischen Skalenpunkten und Normierungsfunktionen

ZustandswertBLP_A und BLP_25 BLP_24

Skalenpunkt SBL [mm] DBL [mm] SBL [mm] DBL [mm]

Zielwert 1,50 4,0 24,0 3,5 21,0

Abnahmewert 2,50 6,0 36,0 5,0 31,0

Gewährleistungswert 2,87 7,0 42,0 6,0 36,0

Warnwert 3,50 9,0 54,0 7,5 46,0

Schwellenwert 4,50 13,0 78,0 11,0 66,0

Normierungsfunktion SBL ZWSBL = [2 • (SBL – 2,875)]0,5 ZWSBL = [2,4 • (SBL – 2,5625)]0,5

Normierungsfunktion DBL ZWDBL = [(DBL – 17,25)/3]0,5 ZWDBL = [(DBL – 15,375)/2,5]0,5

Zustandswert für BLP ZWBLP = Max (ZWSBL, ZWDBL)

50 m und einer charakteristischen Welligkeit von2,5 die beste Variante dar:

• Sie umfasst alle für die Längsebenheit wichtigenWellenlängen.

• Ihre charakteristische Welligkeit ist so gewählt,dass eine Straße in ihrer Ebenheitscharakte-ristik ausgewogen beurteilt werden kann.

• Sie bevorzugt weder Asphalt- noch Betonober-flächen.

• sie besitzt die beste Vergleichbarkeit zum BLPAustria,

• Sie sorgt dafür, dass in Österreich und Deutsch-land dieselben Grenzwerte zur Anwendungkommen könnten.

Die abschließende Praxisüberprüfung in der Ört-lichkeit wurde demzufolge mit der Variante BLP_25durchgeführt. Für diese Überprüfung wurde ver-sucht, Strecken mit einzelnen bautechnisch odertrassierungsbedingten Ebenheitsmängeln (z. B.Stufen, Mulden, Periodische Unebenheiten) bzw.mit (fertigungs-)typischem Ebenheitscharakterohne besondere Merkmale einzubeziehen. Vorein-geteilte Teilabschnitte der jeweiligen Untersu-chungsstrecken wurden in Erfassungsformblätterngekennzeichnet und, nach entsprechenden Erläu-terungen, bei einer Befahrung in ihrer Ebenheits-charakteristik von den Teilnehmern der Überprü-fung nach subjektiver Einstufung durch Ankreuzenvon Skalenfeldern (Noten 1 bis 5) protokolliert undbewertet. Teilnehmer waren Amtschefs, für die Er-haltung zentral zuständige Mitarbeiter sowie Auto-bahn-/Straßenmeister. Bei den teilabschnittsbezo-genen Einzelauswertungen der Erfassungsergeb-nisse sind die Abweichungen zwischen subjektivenNoten und ZWSBL bzw. ZWDBL nur in wenigenFällen größer als eine Notenstufe. Die aggregiertenstatistischen Auswertungen zeigen, dass bei denAutobahnen das durchschnittliche Zustandsniveaumit den subjektiven Noten (Allgemeine Unebenhei-ten 2,11, Einzelhindernisse 2,12) tendenziellschlechter eingeschätzt wurde, als es die Kompo-nenten des BLP wiedergeben (Mittelwerte ZWSBL1,88; ZWDBL 1,97). Bei den Bundesstraßen liegendie Durchschnittsnoten (Allgemeine Unebenheiten2,19, Einzelhindernisse 1,79) näher bei den Kom-ponenten des BLP (Mittelwerte ZWSBL 2,09;ZWDBL 1,87). Einschränkend anzumerken ist aller-dings die geringe Repräsentanz der untersuchtenZusammenhänge.

Nach der Anwendung des BLP (anstelle vonZWAUN) für die ZEB 2005/06 der Bundesautobah-nen und die ZEB 2007/08 der Bundesstraßen lässtsich feststellen, dass insbesondere einzelne undperiodisch auftretende Hindernisse, aber auch All-gemeine Unebenheiten in ihrer Bandbreite mit BLPausgewogener als bisher beschrieben werden, dergewünschte Effekt eines empfindsamer anspre-chenden Längsebenheitsbewertungsverfahrenssomit erreicht wird. Durch die strengere Bewertungder Ebenheit werden, auch bei den Teilwerten, dieLängenanteile im sehr guten Zustandsbereich < 1,5geringer, während sich die Anteile im schlechtenZustandsbereich ab 3,5 bei gleichzeitigee größererSpreizung der Anteile im guten bzw. mittleren Be-reich (1,5 bis < 3,5) erhöhen. Dabei sind die Antei-le im schlechten Zustandsbereich für BLP_24 meistdeutlich größer als die entsprechenden, vielfachnahe beieinander liegenden Anteile von BLP_A undBLP_25. Insbesondere bei den Ortsdurchfahrtender Bundesstraßen wäre zu empfehlen, die abge-leiteten Vorschläge für Warn- und Schwellenwerte(s. o.) zu übernehmen.

Nach den Feinabstimmungen zum „BewertetenLängsprofil BLP“ ist ein gutes Längsebenheitsaus-werteverfahren verfügbar, das eine umfassendeund ortsgenaue Bewertung der Unebenheitscha-rakteristik ermöglicht und damit u. a. einen Kri-tikpunkt an ZEB ausräumt. Auch das entwickelteBewertungskonzept erscheint nach den Ergebnis-sen objektbezogener Detailbetrachtungen undnetzbezogener Analysen insgesamt plausibel und,mit evtl. geringfügigen Modifikationen (Ortsdurch-fahrten), für die ZEB der Bundesfernstraßen an-wendungsreif. Die abgeleiteten Abnahme- und Ge-währleistungswerte für bauvertragliche Zweckesollten noch mit den zuständigen Gremien und Ver-bänden abgestimmt werden.

Bei den Befahrungen in der Örtlichkeit und den ob-jekt- und netzbezogenen Anwendungen des BLPwurde verschiedentlich deutlich, dass konstruktivbedingte Einzelhindernisse, bei den Autobahnensehr häufig in Form von Fahrbahnübergangskon-struktionen für Brücken, derzeit nicht identifizierbarin die Ebenheitsbewertung eingehen: Aus der Sichteiner reinen Ebenheitsbewertung ist dies auch kor-rekt, da konstruktiv bedingte Einzelhindernisse vorOrt auch tatsächlich Unebenheiten (i. Allg. Stufen)darstellen. Aus der Sicht der Erhaltungsplanungkönnen diese konstruktiv bedingten Einzelhinder-nisse zunächst zu falschen Annahmen führen,wenn sie, über ein Durchschlagen von ZWDBL,

104

eine schlechte oder sehr schlechte Ebenheitsbe-wertung für Erhaltungsabschnitte bewirken. Umdies zu verhindern, kann die Möglichkeit geschaf-fen werden, konstruktiv bedingte (nicht relevante)Einzelhindernisse im ZEB-Raster automatisiertnetzweit zu lokalisieren und zu glätten. Damit sinddiese Einzelhindernisse aus der Maßnahmenpla-nung im Rahmen der ZEB eliminiert. Eine evtl. Un-tersuchung in dieser Richtung sollte, mit Verifizie-rung in der Örtlichkeit, zunächst für ein Teilnetz er-folgen. Möglicherweise wäre die Anforderung ausder Erhaltungsplanung auch durch eine künftigeflächenhafte Erfassung der Ebenheit, die 3D- statt2D-Informationen liefert, erfüllbar.

Aus der Sicht der Erhaltungsplanung wäre es, zu-sätzlich zu den bisherigen Ebenheitsauswertungen,wünschenswert, auch die Häufigkeit von (relevan-ten) Einzelhindernissen für ZEB-Auswerteabschnit-te oder längeren daraus aggregierten Erhaltungs-abschnitten zu kennen. Ein denkbarer Weg dahinkönnte sein, eine für Fahrer, Fahrzeug und Ladungrelevante „Schwellenhöhe“ für Einzelhindernisse zuermitteln und die Anzahl der Überschreitungen aus-zuzählen.

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UECKERMANN, A. (2005): Das Bewertete Längs-profil, Straße und Autobahn 1 (2005)

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Schriftenreihe

Berichte der Bundesanstaltfür Straßenwesen

Unterreihe „Straßenbau“

S 20: 36. Erfahrungsaustausch über Erdarbeiten im Straßenbau 14,00

S 21: Walzbeton: Ergebnisse aus neuester Forschung und lang-jähriger Praxis – KompendiumBirmann, Burger, Weingart, Westermann

Teil 1: Einfluß der Zusammensetzung und der Verdichtung von Walzbeton auf die Gebrauchseigenschaften (1)Schmidt, Bohlmann, Vogel, Westermann

Teil 2: Einfluß der Zusammensetzung und der Verdichtung von Walzbeton auf die Gebrauchseigenschaften (2)Weingart,Dreßler

Teil 3: Messungen an einer Versuchsstrecke mit Walzbeton-Trag-schicht an der B54 bei Stein-NeukirchEisenmann, Birmann

Teil 4: Temperaturdehnung, Schichtenverbund, vertikaler Dichte-verlauf und Ebenheit von WalzbetonBurger 17,00

S 22: 3. Bund-Länder-Erfahrungsaustausch zur systematischen Straßenerhaltung – Nutzen der systematischen Straßenerhaltung 19,50

S 23: Prüfen von Gesteinskörnungen für das BauwesenBallmann, Collins, Delalande, Mishellany, v. d. Elshout, Sym 10,50

S 24: Bauverfahren beim Straßenbau auf wenig tragfähigem Untergrund - Konsolidationsverfahren -Teil 1: Vergleichende Betrachtung von Konsolidationsverfahren beim Straßenbau auf wenig tragfähigem UntergrundTeil 2: Erfahrungsberichte über ausgeführte Straßenbauprojekte auf wenig tragfähigem Untergrund unter Verwendung von Konsolida-tionsverfahrenKoch 17,50

S 25: 37. Erfahrungsaustausch über Erdarbeiten im Straßenbau 16,50

S 26: Bauverfahren beim Straßenbau auf wenig tragfähigem Unter-grund - Aufgeständerte GründungspolsterRogner, Stelter 14,00

S 27: Neue Methoden für die Mustergleichheitsprüfung von Markierungsstoffen – Neuentwicklung im Rahmen der Einführung der ZTV-M 02Killing, Hirsch, Boubaker, Krotmann 11,50

S 28: Rechtsfragen der Bundesauftragsverwaltung bei Bundes-fernstraßen – Referate eines Forschungsseminars der Universität des Saarlandes und des Arbeitsausschusses „Straßenrecht“ am 25./26. September 2000 in Saarbrücken 13,00

S 29: Nichtverkehrliche Straßennutzung – Referate eines For-schungsseminars der Universität des Saarlandes und des Arbeits-ausschusses „Straßenrecht“ am 24./25. September 2001 in Saar-brücken 13,50

S 30: 4. Bund-Länder-Erfahrungsaustausch zur systematischen Straßenerhaltung – Workshop Straßenerhaltung mit System – 19,50

S 31: Arbeitsanleitung für den Einsatz des Georadars zur Gewin-nung von Bestandsdaten des Fahrbahnaufbaues

Golkowski 13,50

S 32: Straßenbaufinanzierung und -verwaltung in neuen Formen – Referate eines Forschungsseminars der Universität des Saar-landes und des Arbeitsausschusses „Straßenrecht“ am 23. und 24. September 2002 in Saarbrücken 13,50

S 33: 38. Erfahrungsaustausch über Erdarbeiten im Straßenbau 17,50

S 34: Untersuchungen zum Einsatz von EPS-Hartschaumstoffen beim Bau von StraßendämmenHillmann, Koch, Wolf 14,00

S 35: Bauverfahren beim Straßenbau auf wenig tragfähigem Unter-grund – BodenersatzverfahrenGrundhoff, Kahl 17,50

S 36: Umsetzung und Vollzug von EG-Richtlinien im Straßenrecht – Referate eines Forschungsseminars der Universität des Saar-landes und des Arbeitsausschusses „Straßenrecht“ am 22. und 23. September 2003 in Saarbrücken 13,50

S 37: Verbundprojekt „Leiser Straßenverkehr – Reduzierte Reifen-Fahrbahn-Geräusche“Projektgruppe „Leiser Straßenverkehr“ 16,50

S 38: Beschleunigung und Verzögerung im Straßenbau – Referate eines Forschungsseminars der Universität des Saarlandes und des Arbeitsausschusses „Straßenrecht“ der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen am 27./28. September 2004 in Saarbrücken 16,50

S 39: Optimierung des Triaxialversuchs zur Bewertung des Ver-formungswiderstandes von AsphaltRenken, Büchler 16,00

S 40: 39. Erfahrungsaustausch über Erdarbeiten im Straßenbau 17,50

S 41: Chemische Veränderungen von Geotextilien unter Boden-kontakt – Untersuchungen von ausgegrabenen ProbenSchröder 13,50

S 42: Veränderung von PmB nach Alterung mit dem RTFOT- und RFT-Verfahren – Veränderungen der Eigenschaften von polymer-modifizierten Bitumen nach Alterung mit dem RTFOT- und RFT-Verfahren und nach Rückgewinnung aus AsphaltWörner, Metz 17,50

S 43: Eignung frostempfindlicher Böden für die Behandlung mit KalkKrajewski, Kuhl 14,00

S 44: 30 Jahre Erfahrungen mit Straßen auf wenig tragfähigem UntergrundBürger, Blosfeld, Blume, Hillmann 21,50

S 45: Stoffmodelle zur Voraussage des Verformungswiderstan- des und Ermüdungsverhaltens von AsphaltbefestigungenLeutner, Lorenzl, Schmoeckel,Donath, Bald, Grätz, Riedl, Möller, Oeser, Wellner, Werkmeister, Leykauf, Simon 21,00

2000

2001

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Alle Berichte sind zu beziehen beim:

Wirtschaftsverlag NWVerlag für neue Wissenschaft GmbHPostfach 10 11 10D-27511 BremerhavenTelefon: (04 71) 9 45 44 - 0Telefax: (04 71) 9 45 44 77Email: vertrieb@nw-verlag.deInternet: www.nw-verlag.de

Dort ist auch ein Komplettverzeichnis erhältlich.

S 46: Analyse vorliegender messtechnischer Zustandsdaten und Erweiterung der Bewertungsparameter für InnerortsstraßenSteinauer, Ueckermann, Maerschalk 21,00

S 47: Rahmenbedingungen für DSR-Messungen an BitumenDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Hase, Oelkers 24,50

S 48: Verdichtbarkeit von Asphaltmischgut unter Einsatz des Walzsektor-VerdichtungsgerätesDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Wörner, Bönisch, Schmalz, Bösel 15,50

S 49: Zweischichtiger offenporiger Asphalt in Kompaktbau-weiseRipke 12,50

S 50: Finanzierung des Fernstraßenbaus – Referate eines For-schungsseminars des Arbeitsausschusses "Straßenrecht" der FGSV am 25./26. September 2006 in Tecklenburg-Leeden 15,50

S 51: Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Bestimmung der Haftfestigkeit von StraßenmarkierungsfolienDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Killing, Hirsch 14,50

S 52: Statistische Analyse der Bitumenqualität aufgrund von Erhebungen in den Jahren 2000 bis 2005Dieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Hirsch 16,00

S 53: Straßenrecht und Föderalismus – Referate eines For-schungsseminars des Arbeitskreises "Straßenrecht" am 24./ 25. September 2007 in Bonn 15,50

S 54: Entwicklung langlebiger dünner Deckschichten aus BetonSilwa, Roßbach, Wenzl 12,50

S 55: Dicke Betondecke auf Schichten ohne Bindemittel (SoB/STSuB)Leykauf, Birmann, Weller 13,50

S 56: Vergangenheit und Zukunft der deutschen Straßenverwaltung – Referate eines Forschungsseminars des Arbeitskreises "Straßen-recht" am 22./23. September 2008 in Bonn 14,00

S 57: Vergleichende Untersuchung zweischichtiger offenporiger AsphaltbauweisenRipke 13,50

S 58: Entwicklung und Untersuchung von langlebigen Deck-schichten aus AsphaltLudwig 15,50

S 59: Bestimmung des adhäsiven Potentials von Bitumen und Gesteinsoberflächen mit Hilfe der KontaktwinkelmessmethodeHirsch, Friemel-Göttlich 16,00

S 60: Die Zukunftsfähigkeit der Planfeststellung – Referate eines Forschungsseminars des Arbeitskreises "Straßenrecht" am 21./22. September 2009 in Bonn 15,50

S 61: Modell zur straßenbautechnischen Analyse der durch den Schwerverkehr induzierten Beanspruchung des BAB-NetzesWolf, Fielenbach 16,50

S 62: 41. Erfahrungsaustausch über Erdarbeiten im Straßenbau 18,50

2008

2009

S 63: Vergleichsuntersuchungen zum Frosthebungsversuch an kalkbehandelten Böden, RC-Baustoffen und industriellen Neben-produktenBlume 16,00

S 64: Griffigkeitsprognose an offenporigen Asphalten (OPA) Teil 1: Bestandsaufnahme an vorhandenen StreckenDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Rohleder, Kunz, Wasser, Pullwitt, Müller, Ripke, Zöller, Pöppel-Decker 23,00

S 65: Untersuchungen von Dübellagen zur Optimierung des BetondeckenbausFreudenstein, Birmann 14,00

S 66: Qualitätssicherung von WaschbetonoberflächenBreitenbücher, Youn 14,50

S 67: Weiterentwicklung der automatisierten Merkmalserkennung im Rahmen des TP3Dieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Rohleder, Kunz, Wasser, Pullwitt, Müller, Canzler, Winkler 16,50

S 68: Lärmmindernder SplittmastixasphaltDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann unter http:// bast.opus.hbz-nrw.de heruntergeladen werden.Ripke

S 69: Untersuchung der Messunsicherheit und der Klassifizie-rungsfähigkeit von StraßenbelägenMüller, Wasser, Germann, Kley 14,50

S 70: Erprobungsstrecke mit Tragschichten ohne Bindemittel aus ziegelreichen RC-BaustoffenDieser Bericht liegt außerdem in digitaler Form vor und kann unter http:// bast.opus.hbz-nrw.de heruntergeladen werden.Jansen, Kurz 16,00

S 71: Enteignung für den Straßenbau – Verfahrensvereinheit-lichung – Privatisierung, Referate eines Forschungsseminars des Arbeitskreises "Straßen-recht" am 20./21. September 2010 in Bonn 15,00

S 72: Griffigkeitsprognose an offenporigen Asphalten - Teil 2: Neue BaumaßnahmenJansen, Pöppel-Decker 15,00

S 73: Längsebenheitsauswerteverfahren "Bewertes Längsprofil"– Weiterentwicklung der Längsebenheitsbewertung der Zustands-erfassung und -bewertungMaerschalk, Ueckermann, Heller 18,50

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2011