Hinweise zu Erneuerbaren Energien an Straßen außerorts HEESa
Notes on renewable energies on highways and rural roads
Dr.-Ing. H. Dirnhofer, München
Angesichts des fortschreitenden Klimawandels und der Einhaltung der allseits anerkannten Klimaziele hat die CO2-neutrale Erzeugung von Energie höchste Priorität. Auch der Straßenbau und -betrieb leistet seinen Anteil an dieser gesamtgesellschaftlichen Aufgabe. Die Kommission K 6 Nachhaltigkeit der FGSV hat daher beschlossen, ein Wissensdokument zu erneuerbaren Energien an Straßen zu erstellen und einen Ad-hoc-Arbeitskreis eingerichtet. In diesem Rahmen wurde von Mitarbeitern des Bundes, von Landesstraßenverwaltungen, aus Wissenschaft und Forschung sowie aus der Privatwirtschaft der Entwurf für ein Hinweispapier zu erneuerbaren Energien an Straßen außerorts (Arbeitstitel: HEESa) erarbeitet. Straßeninfrastrukturbetreiber können auch einen Beitrag zur Energiewende leisten, indem die Flächen entlang von Straßen für die Erzeugung von erneuerbaren Energien genutzt werden. Dies erfordert in besonderem Maße das Management von Zielkonflikten (z. B. Leichtigkeit des Verkehrs vs. Wartung der Energieerzeugungsanlagen) sowie eine Abwägung mit Schutzgütern (z. B. Verkehrssicherheit und Umweltschutz vs. Energieerzeugung). Zudem sind zahlreiche andere betriebstechnische und genehmigungsrechtliche Aspekte zu beachten. Das erarbeitete Hinweispapier soll den Straßeninfrastrukturbetreibern von Bund, den Ländern bis hin zu Kommunen und Privaten wertvolle Ideen geben, um ihren Beitrag zur Energiewende leisten zu können. Die Hinweise werden in drei Hauptabschnitte gegliedert: Der erste Abschnitt behandelt die Erzeugung von erneuerbaren Energien entlang von Straßen. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Erzeugung von Strom mittels Photovoltaik. Es werden aber auch andere Formen der Energieerzeugung wie Windkraft und Geothermie angesprochen. Im zweiten Abschnitt werden die rechtlichen Aspekte von Energieerzeugungsanlagen an Straßen erörtert. Dieser Abschnitt kann allerdings nur den generellen rechtlichen Rahmen abstecken. Bei der Genehmigung von Anlagen ist immer auf den konkreten Einzelfall abzustellen. Der dritte Abschnitt behandelt die Verwendungsmöglichkeiten von erneuerbar erzeugter Energie. Das Hauptaugenmerk sollte zuerst auf die Deckung des Eigenverbrauchs (z. B. Ladeinfrastruktur, Energiebedarf Straßenmeisterei) gerichtet sein, da hierin die größten wirtschaftlichen Potenziale liegen. Aber auch für Energie, die vor Ort nicht durch den Straßeninfrastrukturbetreiber verbraucht werden kann, gibt es attraktive Modelle, um die Flächen entlang von Straßen zur wirtschaftlichen Energieerzeugung zu nutzen.
In view of advancing climate change and compliance with universally recognized climate goals, CO2-neutral energy production has the highest priority. Road construction and operation also plays its part in this task for society as a whole. The FGSV has therefore decided to create a knowledge document on renewable energies on roads and set up an ad hoc working group. In this context, employees from the federal government, state road administrations, science and research, and the private sector developed information on renewable energies on highways and rural roads. Road infrastructure operators can also contribute to the energy transition by using the areas along roads to generate renewable energy. This particularly requires the management of conflicting goals (e. g. ease of traffic versus maintenance of energy generation systems) as well as a balancing of protected goods (e. g. traffic safety and environmental protection versus energy production). In addition, numerous other operational and approval aspects must be taken into account. The information that has now been developed is intended to give road infrastructure operators from the federal and state governments to municipalities and private individuals valuable ideas so that they can make their contribution to the energy transition. The knowledge document is devided into three main sections: The first section deals with the generation of renewable energy along roads. The focus here is on generating electricity using photovoltaics. However, other forms of energy production such as wind power and geothermal energy are also addressed. In the second section, the legal aspects of energy generation systems of roads are discussed. However, this chapter can only define the general legal framework. When approving systems, the specific individual case must always be taken into account. The third section deals with the possible uses of renewable energy. The main focus should first be on covering your own consumption (e. g. road maintenance energy requirements), as this is where the greatest economic potential lies. But there are also attractive models for using the areas along roads for economical energy production for energy that cannot be consumed locally by the road infrastructure operator.
doi.org/10.53184/STA4-2025-1
Literaturverzeichnis
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[2] EE ENERGY ENGINEERS GmbH; Leprich, U.; Gemmer, C.: „PhonSi – 100 Dächer, Photovoltaik an Straßenmeistereien“, www.bast.de/PhonSi, BASt Bericht, 2024. [Online]. Verfügbar unter: www.bast.de/PhonSi
3] BMDV: „Leistungsheft für den Straßenbetriebsdienst auf Bundesfernstraßen“. 2023. [Online]. Verfügbar unter: www.bast.de/DE/Verkehrstechnik/Fachthemen/Daten/Leistungsheft-Strassenbetrieb.pdf
[4] BMUB: „Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt“. [Online]. Verfügbar unter: www.cbd.int/doc/world/de/de-nbsap-01-de.pdf
[5] BMUB: „Strategie zur vorbildlichen Berücksichtigung von Biodiversitätsbelangen auf allen Flächen des Bundes (StrÖff)“. [Online]. Verfügbar unter: www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Pools/Broschueren/strategie_biodiversitaet_stroeff_bf.pdf
[6] BMU: „Aktionsprogramm Insektenschutz“. [Online]. Verfügbar unter: www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Pools/Broschueren/aktionsprogramm_insektenschutz_kabinettversion_bf.pdf
[7] BNE: „Solarparks – Gewinne für die Biodiversität“. [Online]. Verfügbar unter: www.bne-online.de/wp-content/uploads/20191119_bne_Studie_Solarparks_Gewinne_fuer_die_Biodiversitaet_online.pdf
[8] E i l e r s , M.; F r i e d r i c h , H.; Q u a a s , B.; R o g a l s k i , E.: „Kanalbrücke Berkenthin mit temperierter Fahrbahn“, Bergisch Gladbach, Berichte der BASt B 153. Zugegriffen am 9.9.
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[9] „Bundesnetzagentur – EEG-Förderung und -Fördersätze“. Zugegriffen am 4.9.2024. [Online]. Verfügbar unter: www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/ErneuerbareEnergien/EEG_Foerderung/start.html
[10] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2009): Richtlinien für passiven Schutz an Straßen durch Fahrzeugrückhaltesysteme, RPS 343. FGSV Verlag, Köln
Der Arbeitsplatzgrenzwert für Dämpfe und Aerosole aus Bitumen – Eine Standortbestimmung aus Sicht der Baubranche
The occupational exposure limit for vapours and aerosols from bitumen – An assessment from the perspective of the construction industry
Dipl.-Ing. M. Wählen, Düsseldorf; Dipl.-Ing. S. Geruschka, Berlin; D. Jonas, M. Eng., Bonn; H. Steidl, Bonn; Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing G. Göker, Berlin
Seit 2020 gilt ein Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) für Dämpfe und Aerosole aus Bitumen in Höhe von 1,5 mg/m³, der jedoch zunächst bis Ende 2024 ausgesetzt wurde. Zur Einhaltung hat die Bau- und Asphaltbranche umfangreiche Maßnahmen entwickelt. Nicht in allen Fällen konnte der AGW dadurch eingehalten werden. Der Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) hat im Mai 2024 eine Verlängerung der Aussetzfrist bis zum 31.12.2026 für den Einbau von Walzasphalt beschlossen. Für Gussasphalt und Abdichtungsarbeiten gilt der AGW jedoch bereits seit dem 1.1.2025. Seit 2024 werden bei Walzasphalt-Baustellen Messungen unter Anwendung einer verbesserten Best-Practice-Methode durchgeführt. Diese Messreihe wird im Jahr 2025 fortgesetzt. Neben dem Einsatz von temperaturabgesenktem Asphalt wird der Einsatz von Fertigern mit einer Absaugeinrichtung der 2. Generation und der Verzicht auf mineralische Trennmittel getestet. Dadurch wurden die Expositionen nochmals deutlich reduziert, sodass der KoA-Bit aktuell von einer Einhaltung des Arbeitsplatzgrenzwerts bis zum Ende der Aussetzfrist ausgeht. Die temperaturabgesenkte Bauweise stellt derzeit im Walzasphalt noch keine Regelbauweise dar. Anpassungen der technischen Vorschriften, etwa der ZTV Asphalt-StB, sind erst 2026 zu erwarten. Die Rezepturen für temperaturabgesenkte Asphalte und Absaugtechniken werden derzeit weiterentwickelt. Auch im Bereich der Bauwerksabdichtung kam es insbesondere bei der Verarbeitung von Bitumenbahnen mit Heißbitumen und beim Einschwemmen von Dämmstoffplatten aus Schaumglas und Polyurethan mit Heißbitumen zu Überschreitungen des Arbeitsplatzgrenzwerts. Das bisher häufig verwendete Oxidationsbitumen wurde mit der Veröffentlichung der TRGS 905 im Jahr 2020 in Deutschland als krebserzeugend der Kategorie 1B eingestuft. Es wurde durch Gießmassen aus Air-Rectified- oder Elastomerbitumen ersetzt. Allein durch die dadurch mögliche, niedrigere Verarbeitungstemperatur von unter 200 °C gegenüber bisher 230 °C bei Oxidationsbitumen konnte die Exposition für die Beschäftigten deutlich reduziert werden. Mit weiteren Maßnahmen und Effekten konnten die Expositionen so weit reduziert werden, dass der Arbeitsplatzgrenzwert eingehalten werden kann. Auf der Basis der getesteten Maßnahmen wird die Branchenlösung „Bitumenbahnen und Bitumen im Gießverfahren“ erarbeitet. Die Anpassungen an neue Verfahren und Techniken erfordern das frühzeitige Engagement und die Zusammenarbeit aller Beteiligten, einschließlich der Baustoff- und Maschinenhersteller, Auftraggeber und Bauunternehmen. Wirtschaftliche Aspekte, Qualitätsanforderungen und die Wiederverwendung von Asphalt und Bitumen müssen ebenfalls berücksichtigt werden.
An occupational exposure limit value (OEL) for vapours and aerosols from bitumen of 1.5 mg/m³ has been in force since 2020 but was initially suspended until the end of 2024. The construction and asphalt industry has developed extensive measures to ensure compliance. It was not possible to comply with the OEL in all cases. In May 2024, the Committee for Hazardous Substances (AGS) decided to extend the suspension period for the application of rolled asphalt until 31 December 2026. However, the OEL has already applied to mastic asphalt and sealing work since the beginning of January 2025. Measurements have been carried out at rolled asphalt construction sites using an improved best practice method since 2024. This series of measurements will be continued in 2025. In addition to the use of temperature-reduced asphalt, the use of pavers with a 2nd generation extraction system and the elimination of mineral release agents are being tested. This has significantly reduced exposure levels once again, meaning that the KoA-Bit currently assumes compliance with the occupational exposure limit value until the end of the suspension period. The temperature-reduced construction method is not yet a standard construction method for rolled asphalt. Amendments to the technical regulations, such as the ZTV Asphalt-StB, are not expected until 2026. The formulations for temperature-reduced asphalts and extraction techniques are currently being further developed. The occupational exposure limit was also exceeded in the area of building waterproofing, in particular when processing bitumen membranes with hot bitumen and when hot bitumen was used to float foam glass and polyurethane insulation boards. The previously frequently used oxidized bitumen was classified as a category 1B carcinogen with the publication of TRGS 905 in Germany in 2020. It was replaced by casting compounds made from air-rectified or elastomeric bitumen. The resulting lower processing temperature of less than 200 °C compared to the previous 230 °C for oxidized bitumen alone has significantly reduced exposure for employees. With further measures and effects, the exposure could be reduced to such an extent that the occupational exposure limit value can be complied with. The industry solution ‘Bitumen sheeting and bitumen in the casting process’ is being developed on the basis of the tested measures. Adapting to new processes and techniques requires the early involvement and co-operation of all parties involved, including manufacturers of building materials and machinery, clients and construction companies. Economic aspects, quality requirements and the reuse of asphalt and bitumen must also be taken into account.
oi.org/10.53184/STA4-2025-2
Literaturverzeichnis
1] 2020, Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS), TRGS 900 „Arbeitsplatzgrenzwerte“, zuletzt geändert und ergänzt 2024: GMBl 2024 S. 411-412 (Nr. 21 v. 17.6.2024)
[2] 2023, FH Münster, „Untersuchung des Einflusses verschiedener Trennmittel auf Emissionsmessungen mit dem IFA-Verfahren und der PIDMessmethode, Abschlussbericht“
[3] 2024, KoA-Bit, Auswertung der Expositionsmessungen im Walzasphalt bis 2019 und seit 2020
[4,5] 2024, KoA-Bit, Auswertung der Expositionsmessungen im Walzasphalt 2024
[6] 2021, Ballmann-Dächer GmbH, Bildquelle freigegeben
[7] 2022, BG Bau, Dr. Musanke, Auswertung der Expositionsmessungen von Heißbitumen in der Flachdach- und Bauwerksabdichtung
[8] FGSV, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt, ZTV Asphalt-StB 07/13, Ausgabe 2007, Fassung
2013, FGSV Verlag, Köln
[9] FGSV, Technische Lieferbedingungen für Asphaltmischgut für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen, TL Asphalt-StB 07/13, Ausgabe 2007, Fassung 2013, FGSV Verlag, Köln
1,2 Millionen Kilometer Wegenetz in Deutschland – Ressourceneffiziente Erhaltung Ländlicher Wege
Germany‘s 1.2-million-kilometre network of paths and ways: resource-efficient maintenance of rural paths and ways
Dipl.-Ing. (FH) G. Hirsch, Oldenburg
Die Erhaltung Ländlicher Wege stellt bei einem Gesamtwegenetz von 1,2 Mio. km in Deutschland eine immense Aufgabe dar. Auch wenn mehr als zwei Drittel der Wegelänge ungebunden befestigt ist, verbleiben noch ca. 300.000 km gebunden befestigte Strecke. Bei einer rechnerischen Lebensdauer zwischen 30 und 50 Jahren für einen Ländlichen Weg ergibt sich ein Sanierungsbedarf in Form einer grundhaften Sanierung in Deutschland von 6.000 bis 10.000 km pro Jahr. Der Anteil der Neutrassierungen im Ländlichen Wegebau liegt dabei deutlich unter 2 % der jährlich ausgebauten Wegelängen. Dabei handelt es sich meistens um „Umlegungen“ der Wegetrassen, die einen Entfall von vorhandenen Trassen nach sich ziehen. Baulastträger und damit Unterhaltungspflichtiger eines gebunden befestigten Ländlichen Weges ist in der Regel die Kommune. Ländlich geprägte Kommunen haben dabei meistens ein verhältnismäßig und oft auch absolut größeres Ländliches Wegenetz zu unterhalten als eine Stadt. Bei der Anzahl der dafür zur Verfügung stehenden Mitarbeitenden stellt sich dieses Verhältnis jedoch normalerweise umgekehrt proportional dar: In kleinen Gemeinden liegt die Verantwortung für alle Aspekte des ländlichen Wegenetzes in der Hand von oft nur einer Person. Diese bedient sich an dieser Stelle häufig der Dienstleistung eines Ingenieurbüros.
With a network of 1.2 million kilometres of paths and ways, the maintenance of rural paths and ways is a massive job in Germany. Even though over two-thirds of the paths and ways in this network are unbound, that still leaves around 300,000 kilometres of paths and ways with bound pavements. With an estimated life span of between 30 and 50 years for a rural path or way, this means that between 6,000 and 10,000 kilometres of paths and ways require thorough corrective maintenance every year in Germany. Considerably less than 2% of the rural paths and ways that are upgraded every year are new alignments. These new alignments are mostly realignments of existing paths and ways, which result in the discontinuation of existing alignments. As a rule, local authorities are responsible for the construction of bound rural paths and ways and are, therefore, obliged to maintain them. Rural local authorities often have a comparatively — and in many cases actually — larger network of rural paths and ways to maintain than a city. This is in direct disproportion to the number of staff members available for the task at hand. As a result, the responsibility for all aspects of the network of rural paths and ways in small communities often lies with one single person, which is why he or she often avails of the services of firms of consulting engineers.
doi.org/10.53184/STA4-2025-3
Literaturverzeichnis
Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) (2016): Richtlinien für den Ländlichen Wegebau (RLW – Teil 1: Richtlinien für die Anlage und Dimensionierung Ländlicher Wege), Ausgabe 2016, DWA, Hennef
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (2016): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau Ländlicher Wege, Ausgabe 2016 (ZTV LW). FGSV Verlag, Köln
Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (2016): Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen, Baustoffe, Baustoffgemische und Bauprodukte für den Bau Ländlicher Wege, Ausgabe 2016 (TL LW). FGSV Verlag, Köln
Semantik: Fachbedeutung, Schema oder Merkmalserver? – Harmonisierung der OKSTRA®- Fachbedeutungslisten
Semantics: Technical Meaning, Schema or Property Server? – Harmonization of the OKSTRA® Lists of Technical Meanings
S. Schilling, M. Eng.; Prof. Dr.-Ing. C. Clemen, Dresden
Der Beitrag dokumentiert die Vorgehensweise und Ergebnisse des Forschungsprojekts FLS – Harmonisierung der Fachobjekte, das am Zentrum für Angewandte Forschung und Technologie (ZAFT) an der HTW Dresden im Auftrag des ITKo1 von April 2022 bis Februar 2023 durchgeführt wurde. Ziel des Projektes war die Analyse der sogenannten Fachbedeutungslisten des OKSTRA. Für jedes Bundesland gibt es eine eigene Fachbedeutungsliste. Diese 16 Fachbedeutungslisten haben teilweise unterschiedliche Diskursbereiche, enthalten Synonyme und Homonyme und weisen unterschiedliche attributive Metadaten aus. Um aktuellen IT-Anforderungen gerecht zu werden und perspektivisch eine Nutzung im Building Information Modeling (BIM) zu ermöglichen, ist eine Harmonisierung und Neustrukturierung der Fachbedeutungen notwendig. Während die derzeit gültigen Fachbedeutungen als „flache“ Liste geführt werden, sollen die harmonisierten Objektklassen eine objektorientierte Modellierung innerhalb des OKSTRA vorbereiten. Die ITKo-Fachgruppe „FLS“ Fachobjektmodell über den Lebenszyklus der Straße befasst sich mit der Entwicklung eines Fachobjektmodells, um einen einheitlichen Informationsaustausch über Ländergrenzen hinweg zu gewährleisten. Langfristig soll ein Datenmodell mit Objektklassen erstellt werden, das Informationen zu allen physikalischen und funktionalen Objekten über den gesamten Lebenszyklus einer Straße abbilden kann. Dieses Modell soll einheitlich gelten und die Fachbedeutungen ablösen. Zentrale Aufgabe des Projektes ist die Erstellung von harmonisierten Objektklassen. Diese werden analytisch aus den mehr als 30.000 Fachbedeutungen der Bundesländer gebildet. Ziel dieser Aufgabe ist es, ein (formalisiertes) Verständnis davon zu erhalten, welche Modellinhalte derzeit bereits in den Fachbedeutungslisten abgebildet sind. Das Modell der harmonisierten Objektklassen soll nach Abschluss des Projekts die Grundlage für ein OKSTRA-Fachmodell „Vermessung“ bilden, das zukünftig ohne die heterogenen Fachbedeutungslisten für die Bestandsdokumentation angewendet wird. Die anschließende Modellierung und Abstimmung mit bereits im OKSTRA vorhandenen Objekten erfolgt durch die Fachgruppe FLS und ist nicht Bestandteil dieses Projekts. Die Einführung einer verstärkten objektorientierten Modellierung kann auch zu benötigten Anpassungen bestehender Arbeitsprozesse führen. Beispielsweise wird eine Überarbeitung
vorhandener Zeichenvorschriften notwendig werden. Das Forschungsprojekt wurde von der Fachgruppe in Auftrag gegeben und durch ihre Mitglieder begleitet. Während des Harmonisierungsprozesses wurde mit Ansprechpartnern aus den Bundesländern die grundlegende Vorgehensweise abgestimmt und es wurden Zwischenergebnisse validiert. Als Ausblick wird vorgestellt, wie in BIM-Projekten Merkmalsserver eingesetzt werden, damit CAD-, BIM- und GIS-Software die gleichen Fachbedeutungen domänenübergreifend verwenden können.
The article documents the process and results of the research project FLS - Harmonization of Technical Objects, which was carried out at the Center for Applied Research and Technology (ZAFT) at the University of Applied Sciences Dresden on behalf of the ITKo from April 2022 to February 2023. The aim of the project was the analysis of the OKSTRA lists of technical meanings. Each federal state in Germany has its own list of technical meanings. Some of these 16 lists of technical meanings have different domains of discourse, contain synonyms and homonyms, and have different attributive metadata. In order to meet current IT requirements and enable future use in Building Information Modeling (BIM), the technical meanings need to be harmonized and restructured. While the currently valid technical meanings are kept as a "flat" list, the harmonized object classes are to prepare the object-oriented modeling within OKSTRA. The ITKo expert group "FLS - Technical Object Model over the Life Cycle of the Road" is concerned with the development of a technical object model to ensure a uniform exchange of information across national borders. The long-term goal is to create a data model with object classes that can map information on all physical and functional objects over the entire life cycle of a road. This model is to be applied uniformly and replaces the technical meanings. The central task of the project is the creation of harmonized object classes. These are analytically formed from the more than 30,000 technical meanings of the federal states. This task aims to obtain a (formalized) understanding of which model contents are currently already represented in the lists of technical meanings. After completion of the project, the model of the harmonized object classes shall be the basis for an OKSTRA technical model "Surveying", which shall be used in the future for the as-built documentation without the heterogeneous lists of technical meanings. The FLS group will do the subsequent modeling and coordination with the already existing objects in OKSTRA which is not part of this project. The introduction of a more object-oriented modeling can also lead to necessary adaptations of existing work processes. For example, a revision of existing drawing rules will be necessary. The research project was commissioned by the expert group and supported by its members. During the harmonization process, the basic procedure was coordinated with the contact persons of the federal states and interim results were validated. As an outlook, it is presented how feature servers are used in BIM projects so that CAD, BIM and GIS software can use the same technical meanings across domains.
doi.org/10.53184/STA4-2025-4
Literaturverzeichnis
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