Evaluation of measurement-determined design-relevant temperature effects on concrete roads

Dr.-Ing. M. Witt; E. Weber; Prof. Dr.-Ing. S. Freudenstein, München

Mit den in-situ-Messdaten zu Temperaturen in Betondecken von insgesamt zehn Messstationen im Zuständigkeitsbereich der Niederlassung Südbayern der Autobahn GmbH des Bundes wurde ein Vergleich der im Rahmen der Dimensionierungsrichtlinie RDO Beton 24 bei den einzelnen Nachweisfällen anzusetzenden linearen Temperaturgradienten durchgeführt. Die Abweichungen zwischen den linearen Temperaturgradienten, die anhand der Messdaten und der Modellansätze der Dimensionierungsrichtlinie ermittelt wurden, sind akzeptabel. Dies gilt für die bei den einzelnen Nachweisfällen anzusetzenden Häufigkeiten des Auftretens. Dabei wurde der Auswertezeitraum von durchschnittlich fünf Jahren berücksichtigt. Dennoch sollten auch vor dem Hintergrund des Klimawandels zukünftige Kalibrierungen der Modellansätze unter Berücksichtigung der Auswertungen von Temperaturmessdaten erfolgen. Weiter wurde eine neue Methode zur Ermittlung der Nullspannungstemperatur, ab deren Überschreiten in einer Betondecke Druckspannungen aufgebaut werden, unter Verwendung von in situ-Messdaten zu Betontemperaturen und Fugenöffnungen entwickelt. Zur Bestimmung der Veränderung der Nullspannungstemperatur über die Nutzungsdauer einer Betondecke muss jedoch die Datenverfügbarkeit verbessert werden. In-situ-Messdaten zu Temperaturen in Betondecken und Fugenöffnungen bieten jedenfalls eine wertvolle Grundlage für das Verständnis der Spannungsverhältnisse in Betondeckensystemen und damit für Dimensionierungs- und Restnutzungsbetrachtungsansätze.

Using in situ temperature measurements from ten measuring stations in concrete pavements within the area of responsibility of the Southern Bavaria Branch of the German Federal Autobahn GmbH (Die Autobahn GmbH des Bundes), a comparison was made of the linear temperature gradients to be applied in the verification cases of the RDO Beton 24 design guideline. The deviations between the linear temperature gradients determined from the measurement data and those calculated using the model approaches specified in the design guideline are considered acceptable. This applies to the frequencies of occurrence assumed for the individual verification cases. The assessment is based on an evaluation period of approximately five years. Nevertheless, future calibrations of the model approaches should be carried out taking into account the evaluations of temperature measurement data also for the reasons of the climate change. Furthermore, a new method for determining the zero-stress temperature, above which compressive stresses develop in a concrete pavement, was developed using in situ measurement data on concrete temperatures and joint openings. However, data availability needs to be improved to determine the change in the zero-stress temperature over the service life of a concrete slab. In situ measurement data on temperatures in concrete pavements and joint openings provide a valuable basis for understanding the stress conditions in concrete pavement systems and thus for design and service-life assessment approaches.

doi.org/10.53184/STA9-2026-3

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Dipl.-Wirtsch.-Ing. U. Nolting, Düsseldorf
Dr.-Ing. A. Spilker, Hoppegarten

Sustainability of concrete pavements – Motivation and current state of the art

Nachhaltigkeit im Straßenbau erfordert eine ganzheitliche Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus und die gleichrangige Berücksichtigung ökologischer, wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Zielsetzungen. Der Beitrag zeigt die wesentlichen technischen Stellgrößen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit von Betonfahrbahnen auf und fasst aktuelle Forschungsergebnisse zusammen. Im Mittelpunkt stehen die konstruktive Auslegung, die Qualität der Tragschicht, die Eigenschaften des Straßenbetons, die Oberflächeneigenschaften und die Qualität der Bauausführung. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass insbesondere eine hohe technische Qualität und eine lange Nutzungsdauer die entscheidenden Hebel für nachhaltige Betonfahrbahnen darstellen. Die Kombination optimierter technischer Parameter ermöglicht eine deutliche Verringerung der lebenszyklusbezogenen Umweltwirkungen und Kosten und zeigt, dass die größten Nachhaltigkeitspotenziale in einer integralen Optimierung der Bauweise liegen.

Sustainability in road construction requires a holistic life-cycle perspective that equally considers environmental, economic and social objectives. This paper identifies the key technical parameters for improving the sustainability of concrete pavements and summarizes recent research findings. The focus is on structural design, base layer performance, concrete properties, surface characteristics and construction quality. The results demonstrate that high technical quality and long service life are the most important factors for achieving sustainable concrete pavements. Combining optimized technical parameters significantly reduces life-cycle environmental impacts and costs, demonstrating that the greatest sustainability potential lies in the integrated optimization of pavement design and construction.

doi.org/10.53184/STA9-2026-4

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Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus
Beton, Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Ausgabe 2026

RRin J. Kuhnsch, M. Sc., Bergisch Gladbach
M. Schott, B. Sc., Kirchheim

Alternative cements – Monitoring a test section on the A9 motorway near Bayreuth using Portland limestone cement

Im Zuge der Dekarbonisierung des Straßenbaus wurde auf der BAB A 9 bei Bayreuth der Einsatz eines Portlandkalksteinzements CEM II/A-LL im Oberbeton einer ca. 4,5 km langen Betonfahrbahndecke untersucht. Ziel war die Bewertung der technischen Eignung und Dauerhaftigkeit des klinkerreduzierten Zements unter realen Bau- und Betriebsbedingungen. Eine erweiterte Erstprüfung sowie die baubegleitende Überwachung zeigten, dass der Beton mit CEM II/A-LL alle Anforderungen an Verarbeitbarkeit, Festigkeit und Dauerhaftigkeit erfüllt. Trotz geringfügig niedrigerer
Druckfestigkeiten gegenüber einem Referenzbeton mit CEM I wurden die geforderten Druck- und Spaltzugfestigkeiten sicher erreicht. Auch der Frost-Tausalz-Widerstand erwies sich als unkritisch. Während der Bauausführung konnten die Anforderungen an Luftporengehalt, Konsistenz und Festigkeitsentwicklung in beiden Bauabschnitten zuverlässig eingehalten werden. Die Ergebnisse belegen, dass CEM II/A-LL eine technisch geeignete und dauerhafte Alternative zu Portlandzement im Oberbeton von Betonfahrbahndecken darstellt. Damit eröffnet sich ein weiteres Potenzial zur Reduzierung von CO₂-Emissionen im Betonstraßenbau bei gleichbleibender Qualität und Leistungsfähigkeit der Fahrbahndecke.

As part of ongoing efforts to decarbonize road construction, the use of Portland limestone cement (CEM II/A-LL) in the surface layer of a 4.5 km-long concrete pavement on the A 9 motorway near Bayreuth was investigated. The objective was to evaluate the technical performance and durability of this clinker-reduced cement under real construction and service conditions. An extended prequalification programme and comprehensive construction monitoring demonstrated that concrete produced with CEM II/A-LL fulfilled all requirements regarding workability, strength development and durability. Although compressive strengths were slightly lower than those of a reference concrete containing CEM I, all specified compressive and splitting tensile strength criteria were achieved. Frost and de-icing salt resistance was also confirmed. In addition, the required fresh-concrete properties, including air-void content and consistency, were consistently maintained throughout both construction phases. The results show that CEM II/A-LL is a technically suitable and durable alternative to conventional Portland cement for concrete pavement surface layers. Its use offers considerable potential for reducing CO₂ emissions in concrete road construction without compromizing pavement quality or performance.

doi.org/10.53184/STA9-2026-5

Literaturverzeichnis

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Grindingverfahren. FE 08.0220/2012/ORB. Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Straßenbau S 159, Bergisch Gladbach
[18] V i l l a r e t , S.; T s c h e r n a c k , T.; G e b h a r d t , C.; P i c h o t t k a , S.; Po s e r n , K.; A l t e - T e i g e l e r , T.; S c h m i d t , J.
(2026): Prozesssichere Herstellung von lärmarmen Fahrbahnoberflächen in Waschbetonbauweise. Entwurf Schlussbericht. FE 08.0270/2022/ARB bisher unveröffentlicht. Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen 

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V.: Technische Prüfvorschriften für Verkehrsflächenbefestigungen – Betonbauweisen
(TP B-StB), Ausgabe 2015, Stand April 2026, FGSV Verlag, Köln

A hundred years ago: How did the term “Autobahn” (freeway) come about?

Dr.-Ing. W. F. Jäger, Köln

Die in dieser Zeitschrift erscheinende Fachbeitrags-Reihe „Vor 100 Jahren“ hat einerseits zum Ziel, bemerkenswerte Ereignisse, die für die Entstehung des heutigen Autobahnnetzes eine besondere Rolle gespielt haben, in Erinnerung zu rufen und historisch zu würdigen; andererseits ermöglicht die stets gleichbleibende Zeitspanne den Lesenden, die Zusammenhänge, Reihenfolgen und Hintergründe, die diese Meilensteine prägten, „quasi in Echtzeit“ nachzuvollziehen. Nachdem im ersten Teil dieser Reihe 2021 die Berliner Avus und im zweiten Teil 2024 die Autostrade zu den oberitalienischen Seen behandelt wurden, widmet sich der nun vorliegende dritte Beitrag der Frage, wie sich diese Entwicklung auf ganz Deutschland ausgedehnt hat und wie u. a. dabei der weltweit bekannte Begriff „Autobahn“ entstanden ist. Der Beitrag ist das Ergebnis neuer, intensiver historischer Forschungen, die nunmehr auch weltweiten Bezug haben. Leider führte in den vergangenen Jahren mehr und mehr auf das Internet bezogene bzw. KI-basierte Informationsbeschaffung zu historischen Fehleinschätzungen, vor denen selbst öffentliche Medien nicht gefeit waren, sodass die Forschung immer häufiger auch „Mythen“ aus gegenwärtiger Zeit richtigstellen muss. Ein Beispiel hierfür ist die falsche Datierung der Entstehung des Autobahnbegriffs auf 1928/29. Zur weltweiten wissenschaftlichen Analyse der Entstehung von Nur-Autostraßen (auch Automobilsonderstraßen oder reine Autostraßen genannt) wurden daher Archivschriftstücke und historische Fachzeitschriften einer neuerlichen, zeitintensiven Detailerschließung unterzogen. Im Ergebnis bildeten sich sechzehn Einflussbereiche heraus, in denen seinerzeit weitgehend lokal versucht wurde, Nur-Autostraßen nach selbst definierten Regeln und Bezeichnungen baulich umzusetzen. Dabei werden die maßgeblichen Protagonisten häufig mit ihren original formulierten Sätzen zitiert. Der Beitrag geht auf die Projekte und Bestrebungen detailliert ein, wobei die Berliner Avus, England, die USA und Italien – vor allem für die Zeit bis Mitte der 1920er-Jahre – die wichtigsten Einflussbereiche bildeten. Ein separates Kapitel bilden die Nur-Autostraßen-Netze, die bis 1926 allerdings oft nur von Einzelpersonen in die öffentliche Diskussion eingebracht wurden. Auf der am 4.10.1926 im Wiesbadener Paulinenschlösschen veranstalteten zweiten Hauptversammlung der Studiengesellschaft für Automobilstraßenbau (Stufa) – der Vorgängerorganisation der heutigen Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (FGSV) – kam es unter den Fachleuten zu einem Dissens über die Notwendigkeit von Nur-Autostraßen, bei dem erstmals Befürworter und Gegner den Begriff „Autobahn“ vor Fachpublikum gleichermaßen verwendeten. Folglich bezog auch der erste Stufa-Vorsitzende, Prof. Dr.-Ing. e. h. Josef Brix (1859–1943), dessen Lebenswerk der Fachbeitrag ebenso würdigt, den Begriff in sein Abschlussplädoyer mit ein. Vor allem junge Menschen haben seit den 1990er-Jahren in Deutschland dazu beigetragen, die Historie der Autobahnen zu hinterfragen, Legenden und Fehlannahmen aufzudecken und eine systematische Tiefenerschließung des Themas im deutschsprachigen Raum zu ermöglichen. Hinsichtlich sogenannter Mythen zeigt sich, dass die Forschung inzwischen so weit vorangeschritten ist, dass diese regelrecht aufklärbar und durchaus vollständig entmystifizierbar wären. Es ist sehr zu hoffen, dass der vergleichbar geringe Aufwand für den noch fehlenden Teil dieser Arbeit in den kommenden Jahren aufgebracht werden kann. Der Beitrag wird zu gegebener Zeit fortgesetzt.

The series of articles titled “A hundred years ago”, published in this journal, aims, on the one hand, to recall and historically honor remarkable events that played a special role in the development of today’s freeway network; on the other hand, the consistent time frame allows readers to trace the connections, sequences, and background contexts that shaped these milestones “virtually in real time”. Following the first installment of this series in 2021, which covered the Berlin Avus, and the second installment in 2024, which covered the autostrade leading to the lakes of northern Italy, this third installment examines how this development spread throughout Germany and how, among other things, the globally recognized term “autobahn” (freeway) came into being. This article is the result of new, in-depth historical research that now also has a global scope. Unfortunately, in recent years, an increasing reliance on internet-based or AI-driven information gathering has led to historical misjudgments — from which even the public media have not been immune — with the result that researchers are increasingly called upon to correct “myths” from the present day. One example of this is the incorrect dating of the origin of the term “autobahn” to 1928–29. For the purpose of a global scholarly analysis of the origins of car-only roads (also known as special automobile roads or pure automobile roads), archival documents and historical journals were therefore subjected to a new, time-consuming, and detailed examination. As a result, sixteen areas of influence emerged, in which, at the time, largely local attempts were made to construct car-only roads according to self-defined rules and designations. The key figures involved are frequently quoted using their original statements. The article examines the projects and initiatives in detail, with Berlin’s Avus, England, the USA and Italy – particularly for the period up to the mid-1920s – constituting the most significant areas of influence. Car-only road networks form a separate chapter; however, up until 1926, these were often raised in public debate only by individuals. At the second general meeting of the Study Society for Automobile Road Construction (Stufa) — the predecessor organization of today’s Road and Transportation Research Association (FGSV) — held on October 4, 1926, at the Paulinenschlösschen in Wiesbaden — a disagreement arose among experts regarding the necessity of roads reserved exclusively for automobiles, during which, for the first time, both proponents and opponents used the term “autobahn” (freeway) interchangeably in front of a professional audience. Consequently, the first Stufa chairman, Prof. Dr.-Ing. e. h. Josef Brix (1859–1943) — whose life’s work is also honored in the article — incorporated the term into his closing remarks. Since the 1990s, young people in particular have helped to scrutinize the history of Germany’s autobahns, debunk myths and misconceptions, and facilitate a systematic, in-depth exploration of the topic in German-speaking countries. With regard to so-called myths, it is clear that research has now advanced to the point where these can be thoroughly elucidated and completely demystified. It is very much to be hoped that the relatively modest effort required to complete the remaining portion of this work can be mustered in the coming years. This article will be continued in due course.

doi.org/10.53184/STA9-2026-6

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