Dipl.-Ing. Martin Peck, Geschäftsführender Vorstand – Gütegemeinschaft Verkehrsflächen aus Beton e. V.

Die Befestigung unserer Straßen mit gebundenen Bauweisen hat im Ursprung mit Beton begonnen. Nachdem die Motorisierung des Straßenverkehrs zum Ende des 19. Jahrhunderts Fahrt aufnahm, stellten sich die vielfach vorhandenen Straßenbeläge aus grobem Pflaster aufgrund der steigenden Fahrgeschwindigkeiten zunehmend als unkomfortabel und materialermüdend heraus und mussten durch ebenere Flächenbefestigungen ersetzt werden. In Archiven und Veröffentlichungen zu diesem Thema findet man Bilder und Dokumentationen, bei denen große Kolonnen einfacher Arbeiter, ausgestattet mit Schaufeln, Harken und selbst gezimmerten Glättpatschen, Beton in den Straßenzügen der ersten Dekaden des letzten Jahrhunderts verteilen und zu Fahrbahndecken glätten. Zement war damals teurer als Arbeitskraft, was neben der fehlenden Mechanisierung des Baubetriebs die großen Kolonnenstärken erklärt.

Auch die ersten deutschen Autobahnen wurden in den 1930er-Jahren mit Betondecken gebaut. Die Verwendung von Zementen und Gesteinskörnungen aus der Region war selbstverständlich, und die Entwicklung des Betonstraßenbaus hat in den Materialien und in den baubetrieblichen Verfahren in dieser Zeit große Fortschritte gemacht.

Asphalt löst Beton ab
Die sprunghafte Motorisierung und Verdichtung des Autoverkehrs in der Bundesrepublik ab den 1950er-Jahren erzwang einen großen Bedarf an Kraftstoffen, die aus Rohöl gewonnen wurden. Mit dem Hochfahren der Benzin- und Dieselproduktion stieg auch die bei der Herstellung anfallende Menge an höhersiedenden Raffinaten, wie Schweröle, Bitumen, Bunkeröle etc., die einer Verwendung zugeführt werden mussten. Vor allem zur Vermarktung der bituminösen Reststoffe bot sich die Entwicklung eines Asphaltstraßenbaus an. Die Mineralölindustrie hat diese Entwicklung durch intensive Unterstützung der Technologieentwicklung, Forschung, Lehre und Regelwerksgebung stark gefördert. In diesen Jahren des Wiederaufbaus wurden Zement und Gesteinskörnungen dringend für andere Bauaufgaben benötigt. Asphalt hingegen erschien als der ideale Baustoff zum raschen Ausbau der dringend benötigten Infrastruktur: Er war nahezu unbeschränkt verfügbar, mit den aufkommenden Fertigertechnologien leicht verarbeitbar und ergab schnell nutzbare, bei den durchweg geringen Achslasten recht dauerhafte Verkehrsflächen mit guter Ebenheit und Griffigkeit.

Im Ergebnis ist der Betonstraßenbau in der damaligen Bundesrepublik nahezu erloschen. Lediglich im Autobahnbau hielt sich ein niedriger zweistelliger Prozentsatz an Betonfahrbahndecken.

Sonderfall DDR
Eine völlig andere Entwicklung nahm der Straßenbau im Gebiet der damaligen DDR. Die Motorisierung des Straßenverkehrs kam sehr viel langsamer voran, die durchgehende Mangelwirtschaft entließ aus der staatseigenen Ölindustrie nur wenige Reststoffe, die zudem für andere Einsatzgebiete verwendet werden mussten. Hier wurde nahezu das gesamte Fernstraßennetz in Betonbauweise aufgebaut, wobei die Konstruktion und die Bautechnik in der fachlichen Theorie erheblich entwickelt wurden, die realisierten Qualitäten aber aufgrund mangelhafter Verfügbarkeit nahezu aller Ausgangsstoffe dennoch hinter den Betonstraßen der Bundesrepublik zurückblieben. Aber auch hier galt, dass die geringe Motorisierungsrate und die bis zur Wende relativ geringen Achslasten lange Nutzungsdauern zuließen, wenn auch vielfach mit eingeschränktem Nutzungskomfort.

Da die Entscheidung der Bauweise in der BRD auch bei den Bundesfernstraßen weitestgehend Sache der zuständigen Landesämter war, verwundert es nicht, dass die intensiv betriebene Erneuerung der Autobahnen in den nach der Wende neuen Bundesländern überwiegend in Betonbauweise erfolgte. Dies zeigt in bemerkenswerter Weise, dass die Entscheider die Bauweise und die Konstruktion überwiegend nicht nach ingenieurmäßigen Abwägungen festlegen, sondern einfach einer Bauweise in Gewohnheit zugeneigt sind, auf die sie ohne weitere Prüfung der Tauglichkeit reflexartig zugreifen: In den alten Bundesländern kannte und wählte man überwiegend Asphalt – in den neuen Bundesländern Beton.

RStO stellte beide Bauweisen gleich
Dieses Entscheidungsverhalten wird unterstützt durch ein sehr altes Planungsregelwerk, die „Richtlinien zur Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen“, kurz RStO genannt.

Die RStO existierten bereits zum Zeitpunkt der Wiedervereinigung in damaliger Fassung, in früheren Fassungen ist die Geschichte dieses Regelwerks noch um einiges länger. Die RStO bilden bis heute das nationale Hauptregelwerk zur Dimensionierung einer Oberbaukonstruktion. Es handelt sich hierbei um eine vorgegebene Tabellendimensionierung, aus der die Konstruktion bei bekannter Verkehrsbelastung ohne weitere Berechnung aus einer Tabelle entnommen werden kann. Die RStO enthalten Standardkonstruktionen für Asphaltaufbauten (Tafel 1) ebenso wie für Konstruktionen mit Betondecke (Tafel 2). Den Konstruktionen liegt zumindest nach vorangestellter Aussage des Regelwerks eine Dauerhaftigkeitsprognose von 30 Jahren zugrunde – und es war sicherlich eines der erklärten Ziele zur Schaffung eines solchen Regelwerks, diese Art technischer Gleichwertigkeit der Bauweisen zu manifestieren: Einerseits erleichtert ein solches Basiswerk den Planenden die Auswahl einer Oberbaukonstruktion, andererseits sind damit beide Marktteilnehmer, Asphalt wie Beton, im Regelwerk berücksichtigt.

Die unbestreitbare Tatsache, dass nahezu alle in den RStO ausgewiesenen Asphaltkonstruktionen bei Belastungen etwa ab der Belastungsklasse Bk32 aufwärts so gut wie nie eine Dauerhaftigkeit von 30 Jahren erreichen, ist seit Langem als hingenommene Erkenntnis in den Zeilen des Regelwerks versickert und wird von Straßenbautechnikern und -ingenieuren mit einem inneren Schulterzucken übergangen: Die RStO sind amtlich eingeführt, ihre inhaltliche Richtigkeit ist damit von den Anwendern weder zu prüfen noch zu vertreten.

Da sich die Schwerverkehrsdichte und die Achslasten auf den deutschen Autobahnen seit der Wiedervereinigung erheblich erhöht haben, ist die Gleichwertigkeitsschieflage in den RStO inzwischen unübersehbar. Die freie Sicht auf diesen Grundwiderspruch wird aber noch immer dadurch verstellt, dass es bundesweit und überbehördlich nahezu keine belastbaren Daten über die Dauerhaftigkeit von Oberbaukonstruktionen gibt und die immer noch üblichen Bauverträge auf Basis der geltenden VOB mit einer Gewährleistungsfrist von maximal fünf Jahren bei keinem der beteiligten Vertragspartner irgendeinen Druck zur Nachverfolgung tatsächlicher Dauerhaftigkeiten aufbauen. Es bleibt damit in den behördlichen Strukturen des Straßenbaus schlichtweg folgenlos und muss im Weiteren auch nicht beachtet werden, wenn ein Teilstück einer hochbelasteten nationalen Magistrale alle 12 bis 15 Jahre vollflächig in einen Bauzustand versetzt werden muss und aus der unbehinderten Netzverfügbarkeit herausfällt. Schmerzhaft spürbar wird dieser Umstand jedoch bei den Nutzern, welche die Irreleitungen des Regelwerks mit Staus, erhöhter Unfallhäufigkeit, einem unangenehmen Verlust an Arbeits-, Liefer- und Lebenszeit, einer erhöhten CO₂-Entwicklung und letztlich mit ihren Steuern bezahlen.

Einführung der ZTV RDO Beton-StB
Das zuständige Ministerium hat bereits 2020 hierzu reagiert und im Allgemeinen Rundschreiben zur Einführung der ZTV RDO Beton-StB (ARS 18/2020) die rechnerische Dimensionierung zumindest für die Betonbauweise bereits ab einer Belastung von 70 Mio. äquivalenten 10-t-Achsübergängen (B-Zahl) angemahnt. Das Ministerium hat damit Problembewusstsein demonstriert, die Situation aber leider nicht verbessert: Zum Zeitpunkt der Einführung der ZTV RDO Beton-StB gab es (und gibt es bis heute) keine vergleichbare eingeführte Bauregel zur rechnerischen Dimensionierung von Asphaltkonstruktionen. Und selbst wenn diese eines Tages vorliegen sollte, ist der Prognosewert eines rechnerisch dimensionierten, dreischichtigen Asphaltaufbaus, bei dem jede Schicht unterschiedliche Materialeigenschaften und Lasteinleitungen hat, mit der Sicherheit der rechnerischen Dauerhaftigkeitsprognose einer monolithischen Betondecke schlichtweg nicht zu vergleichen.

Es ist gerade der regelmäßige, frühe Verfügbarkeitsausfall der klassischen Asphaltbauweisen bei hohen Schwerverkehrsraten, der uns heute wirtschaftlich, gesellschaftlich und ökologisch auf die Füße fällt. Das deutsche Autobahnnetz ist ca. 13.000 km lang und nicht in freier Planung erweiterbar. Neuplanungen erwecken stets einen hohen gesellschaftlichen und letztlich gerichtlichen Widerstand betroffener Bürger und Umweltorganisationen. Es kann Jahrzehnte dauern, bis entsprechendes Baurecht, wenn überhaupt, erreicht wird. Gleichzeitig steigen die Schwerverkehrsbelastungen Jahr für Jahr, auch wenn derzeit aufgrund der bekannten Einflüsse (Pandemie, nahe Kriegsereignisse) eine zwischenzeitliche Wachstumspause erreicht scheint.

Um in einem Netz stagnierender Größe die für unsere Wirtschaft und unser Leben nötigen Verkehrsflüsse einigermaßen störungsfrei zu gewährleisten, muss dieses Netz zumindest möglichst uneingeschränkt verfügbar sein.

In der Vergangenheit und bis heute schiebt die Erhaltung unserer Infrastruktur stets einen mehr oder weniger großen Instandsetzungsstau vor sich her, der bisher im Grunde nach Kassenlage und föderaler Planungskapazität in die Realisierung gegangen ist. In der Zukunft werden zusätzliche Faktoren, wie die stark zurückgehende Verfügbarkeit an Baumaterialien und Baukapazitäten, weitere beschränkende Elemente der Instandsetzung und Erhaltung unserer Fernstraßen werden. In diesem Sinne müssen wir die Neustrukturierung der nationalen Verwaltung und des Betriebs unserer Autobahnen in eine neue, zentralisierte Entscheidungseinheit, die Autobahn GmbH, dazu nutzen, die Grundsätze der Anwendung der beiden Hauptbauweisen, Asphalt und Beton, bundesweit neu zu setzen. Wie bereits gezeigt wurde, ist es dazu notwendig, sich nicht mit regelwerksgläubiger Gleichmacherei den Blick zu verstellen, sondern den einzelnen Bauweisen etwas tiefer in die technischen Seelen zu schauen, ihre jeweiligen Qualitäten mit Ingenieurverstand zu beurteilen und sie jeweils dort in Anwendung zu bringen, wo sie technisch sinnvoll sind und den besten Kompromiss aus Aufwand und Dauerhaftigkeit darstellen.

Bauweisen ihren Stärken entsprechend einsetzen
Die Asphaltbauweise ist technisch einfach, schnell nutzbar und bei geringen bis moderaten Belastungen erfahrungsgemäß auch dauerhaft. Sieht man einmal von der aktuellen Volatilität der Weltmarktpreise für Rohöl und Folgeprodukte ab, hat die Asphaltbauweise im mittleren bis untergeordneten Straßennetz unbestreitbar ihren Platz.

Auf höher belasteten Flächen und vor allem auf unseren Autobahnen sollten wir jedoch schnell zu einer anderen Art der Eignungsprüfung einer Bauweise kommen. Die Betonbauweise ist, auch und vor allem nach den durch Forschung und Entwicklung geheilten Rückschlägen der AKR-Schäden in den neuen Bundesländern und den mehrfach aufgetretenen Hitzeschäden, heute eine ausentwickelte, äußerst sichere und dauerhafte Bauweise. Zu diesen Vorteilen kommen weitere erhebliche Potenziale in der Gestaltung der Oberflächenstruktur der Fahrbahn, die mit den derzeit laufenden Forschungen gehoben werden können. Diese betreffen die Verringerung des Rollwiderstands mit entsprechender Einsparung von Kraftstoff (und CO₂) und die Lärmminderung. Hinzu kommt, dass Oberbaukonstruktionen aus Beton nicht auf eine Dauerhaftigkeit von 30 Jahren festgelegt sind, sondern bei einigermaßen bekannter Verkehrsprognose und mit geringfügigen Kostensteigerungen auch für erhaltungsarme Dauerhaftigkeiten von bis zu 50 Jahren und mehr dimensioniert werden können.

Der Baustoff Beton degradiert in seinen technischen Eigenschaften bekannterweise sehr langsam und berechenbar. Dies eröffnet auch ganz neue Dimensionen für das Netzmanagement. Betonfahrbahnen erlauben, wenn entsprechende Zustandsdaten vorliegen, sehr lange und genaue Restnutzungs- und Erhaltungsprognosen. Dies eröffnet die Möglichkeit eines sehr langfristig angelegten Erhaltungs-, Verfügbarkeits- und Finanzierungsmanagements des Autobahnnetzes. Ein sicherlich sehr interessantes Element in Zeiten, in denen die Möglichkeit zu einer weitblickenden Infrastrukturplanung zunehmend zur volkswirtschaftlichen Kostbarkeit geworden ist.

Werfen wir noch einen Blick auf das Thema der Nachhaltigkeit. Die Beurteilung der Nachhaltigkeit der Oberbaukonstruktion einer Verkehrsfläche lässt sich in unterschiedlichste Faktoren aufteilen: Dies sind vor allem die Nachhaltigkeit

– der verwendeten Baumaterialien (Ressourcenabbau, Gewinnung, Transport),
– der eingesetzten Bauverfahren (Ressourcen- und Energieverbrauch),
– während der Nutzung (Wartungsarmut (Verfügbarkeit), Lebensdauer, spezifischer Kraftstoffverbrauch) und
– durch die Wiederverwendung der enthaltenen Baustoffe nach Ende der Lebensdauer.

Beton und Asphalt haben bei Betrachtung der Bauphase in einigen der genannten Aspekte sicherlich etwas unterschiedliche Wertsätze, die sich aber in beiden Bauweisen weitgehend marginalisieren, wenn man sie über die jeweiligen realen Nutzungsdauern betrachtet. Entscheidend für eine Nachhaltigkeitsbetrachtung ist letztlich die wartungsfreie Nutzungsdauer, da sie die tatsächliche störungsfreie Verfügbarkeit der Strecke und des Netzes darstellt. Hier hat die Betonbauweise erhebliche Vorteile zu bieten – man muss sie nur betrachten und ins Entscheidungskalkül einbeziehen.

Die Überschrift dieses Beitrags stammt von einem der Professoren, die ich in meinem Bauingenieurstudium kennenlernen durfte. Nachdem er die verschiedenen Möglichkeiten der Befestigung von Verkehrsflächen vorgestellt hatte, schloss er die Vorlesung mit den Worten: „… und wenn die Belastungen weiter steigen, wie auf Flughäfen oder auf sehr hoch belasteten Schwerverkehrsflächen – dann wird die Auswahl ganz einfach: Dann geht nur noch Beton!“

Beton geht und lohnt sich unter den heutigen Umständen auch schon sehr viel früher.

Weitere Informationen
Gütegemeinschaft Verkehrsflächen aus Beton e. V.
D-73760 Ostfildern
www.guetegemeinschaft-beton.de