Ein Masterplan für die Digitalisierung im Bundesfernstraßenbau
A master plan for digitization in federal trunk road construction
A. Meister, Bonn
F. Scholz; L. Petrenz, Hamburg
Effizienter planen, nachhaltiger bauen, moderne Arbeitsmethoden umsetzen, die Branche attraktiver machen. Das sind nur einige der Vorteile, die der Einsatz der BIM-Methode bei der Planung und beim Bau von Bundesfernstraßen mit sich bringt. Bis 2025 soll BIM, kurz für Building Information Modeling, der bundeseinheitliche Standard für die technische Verwaltung aller Bundesfernstraßen werden. Mit der Veröffentlichung des Masterplans BIM Bundesfernstraßen im Oktober 2021 hat das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) der Digitalisierung einen weiteren Schub gegeben. Der Masterplan definiert das gemeinsame Verständnis von BIM im Bundesfernstraßenbau und erläutert die mit der Implementierung von BIM verfolgten strategischen Ziele. Darüber hinaus ist in der Implementierungsstrategie der Weg zum Zukunftsbild „Digitaler Zwilling Bundesfernstraßen“ über ein dreistufiges Phasenmodell der BIM-Einführung definiert. Unterstützt wird die stufenweise Implementierung von BIM durch die Bereitstellung bundesweit einheitlicher Rahmendokumente. Mit der Implementierungsstrategie und dem Zukunftsbild ist der Masterplan Wegweiser für die Autobahn GmbH und die Auftragsverwaltungen der Länder und leitet eine ambitionierte und gemeinsame Weiterentwicklung von BIM im Bundesfernstraßenbau ein. Im Fachsymposium am 8.12.2021 stellte das BMDV den Masterplan einer breiten Fachöffentlichkeit vor. Das Symposium leistete damit einen wesentlichen Beitrag zur Implementierung des Masterplans BIM Bundesfernstraßen.
Plan more efficiently, build more sustainably, implement modern working methods, make the industry more attractive. These are just some of the advantages of using the BIM method when planning and constructing federal trunk roads. By 2025, BIM, short for Building Information Modeling, is to become the nationwide standard for the technical administration of all federal trunk roads. With the publication of the BIM master plan for federal trunk roads in October 2021, the Federal Ministry for Digital Affairs and Transport (BMDV) gave digitization a further boost. The master plan defines the common understanding of BIM in federal trunk road construction and explains the strategic goals pursued with the implementation of BIM. In addition, the implementation strategy defines the way to the vision of the future “digital twin federal trunk roads" via a three-stage phase model of the BIM introduction. The gradual implementation of BIM is supported by the provision of nationwide standard framework documents. With the implementation strategy and the vision of the future, the master plan is a signpost for the Autobahn GmbH and the order administrations of the federal states and initiates an ambitious and joint further development of BIM in federal trunk road construction. At the specialist symposium on December 8, 2021, BMDV presented the master plan to a broad specialist audience. The symposium thus made a significant contribution to the implementation of the master plan BIM federal trunk roads.
Nachhaltigkeitspotenzial Gummimodifizierter Asphalt – ein zusätzlicher Beitrag zum Ressourcen- und Klimaschutz?
Sustainability potential of rubber-modified asphalt – an additional contribution to resource and climate protection?
Dr.-Ing. D. Gogolin, Dortmund-Wickede
Bei der Konzipierung einer Bauweise und der Wahl der einzelnen Baustoffe nehmen die Themengebiete Nachhaltigkeit, Klima- und Ressourcenschutz im Asphaltstraßenbau einen immer größeren Stellenwert ein. Verstärkt durch die derzeitige Situation im Straßenbau, d. h. steigende Rohstoffpreise bei gleichzeitig sinkenden Verfügbarkeiten von Primärbaustoffen, wird u. a. das Thema Wiederverwendung von Sekundärbaustoffen immer bedeutsamer. Als Alternative zu polymermodifizierten Asphalten werden bereits seit vielen Jahren erfolgreich gummimodifizierte Asphalte eingesetzt. Gummimodifizierte Bitumen bestehen hierbei aus einem Straßenbaubitumen, welches mit additiviertem Gummimehl (Sekundärbaustoff aus recycelten Reifen) modifiziert wird. Die bisherigen guten Praxiserfahrungen sind bislang jedoch nur teilweise bis gar nicht durch gesicherte Daten dokumentiert worden. Anhand von drei Langzeitstudien zur Wirkungsweise und Performance der gummimodifizierten Bauweise mit betrachteten Nutzungszeiträumen zwischen 10 und 13 Jahren wurden eine hochbelastete Industriefläche (2007), eine Logistik- und Containerfläche (2008) und eine Stadtstraße (2012) von der Ingenieurgesellschaft PTM Dortmund mbH untersucht und bewertet. Darüber hinaus wurden im Rahmen einer Pilotstrecke (2020) Untersuchungen (Performance und Emissionen) und Dimensionierungsberechnungen zum Vergleich von polymermodifizierten zu gummimodifizierten Bauweisen durchgeführt. Die bisherigen positiven Erfahrungen mit der gummimodifizierten Asphaltbauweise konnten durch Langzeitbetrachtungen und labortechnische Vergleichsuntersuchungen bestätigt werden. Die untersuchten hochbelasteten Asphaltflächen zeigen auch noch nach vergleichsweise langen Nutzungsdauern gute Performance-Eigenschaften auf. Hinsichtlich der rechnerischen Nutzungsdauern konnten darüber hinaus gleichwertige oder sogar höhere Lebens- bzw. Nutzungsdauern von gummimodifizierten Asphaltvarianten gegenüber der klassischen Polymermodifizierung abgeleitet werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass für die wesentlichen Nachhaltigkeitsziele, wie den Ressourcenschutz, die Senkung der CO2-Emmissionen (Sekundär- statt Primärbaustoff) oder die Verringerung der Lebenszykluskosten durch die Verlängerung von Nutzungszeiten, ein zusätzlicher Beitrag durch die gummimodifizierte Asphaltbauweise geleistet werden kann.
When designing a construction method and selecting the individual construction materials, the topics of sustainability, climate protection and resource conservation are becoming increasingly important in asphalt road construction. The current situation in road construction, i. e. increasing raw material prices and simultaneously decreasing availability of primary construction materials, will increase the importance of the reuse of secondary construction materials. Rubber-modified asphalts have been used successfully for many years as an alternative to polymer-modified asphalts. Rubber-modified bitumens consist of a road bitumen modified with additivated rubber powder (secondary construction material from recycled tires). However, the good practical experience to date has only been partially documented, if at all, by verified data. On the basis of three long-term studies on the mode of action and performance of the rubber-modified construction method with considered periods of use between 10 and 13 years, a highly loaded industrial area (2007), a logistics and container area (2008) and a city road (2012) were examined and evaluated by the engineering company PTM Dortmund mbH. In addition, investigations (performance and emissions) and dimensioning calculations comparing polymer-modified to rubber-modified construction methods were carried out as part of a pilot route (2020). The previous positive experience with the rubber-modified asphalt construction method was confirmed by long-term observations and comparative laboratory tests. The highly loaded asphalt surfaces investigated still show good performance properties even after comparatively long service lives. With regard to the calculated service lives, it was also possible to derive equivalent or even higher service lives for rubber-modified asphalt variants compared with the classic polymer modification. In summary, the results show that the rubber-modified asphalt construction method can make an additional contribution to the main sustainability goals, such as resource conservation, the reduction of CO2 emissions or the reduction of life cycle costs through the extension of service lives.
Horizontalschleifen von Straßendeckschichten als ressourcenschonende Maßnahme zur Lärmreduzierung
Horizontal grinding of road surfaces as a sustainable measure to reduce noise
Dipl.-Ing. (FH) MBA & Eng. M. Männel;
N. Kirchhoff, M. Sc., Planegg
BDir. Dr.-Ing. J. Eicher, München
Die akustischen Eigenschaften von gefügedichten Deckschichten wie auch deren Veränderung im Verlaufe der Liegedauer sind in hohem Maße von der Makrotextur abhängig. Dies gilt nicht nur, aber auch, für geräuschmindernde, dichte Deckschichten. In einem vom Bayerischen Ministerium für Wohnen, Bau und Verkehr finanzierten Projekt wurde untersucht, inwieweit die akustischen Eigenschaften von Deckschichten durch ein horizontales Anschleifen der Textur verbessert und vor allem bei geräuschmindernden Deckschichten, deren akustische Performance sich im Betrieb im üblichen Maße verschlechtert hat, wiederhergestellt werden können. Neben den akustischen Eigenschaften wurden auch weitere wichtige Parameter wie die Griffigkeit und der Rollwiderstand untersucht. Nach ersten, sehr Erfolg versprechenden Großversuchen 2021 auf drei unterschiedlichen Deckschichttypen wurden in 2022 erste Wiederholungsmessungen durchgeführt, um die Dauerhaftigkeit der Maßnahme beurteilen zu können, und eine weitere Strecke mit leistungsfähigerer Maschinentechnik bearbeitet. Nach allen bisherigen Erkenntnissen kann das Horizontalschleifen eine wirkungsvolle und nachhaltige Maßnahme sein, um sowohl die akustischen Eigenschaften als auch den Rollwiderstand auf einer Deckschicht signifikant positiv zu beeinflussen.
The acoustic properties of dense road surfaces, as well as their change over time, depend to a large extent on the macrotexture. This applies not exclusively, but also to noise-reducing dense surface layers. In a project financed by the Bavarian Ministry of Housing, Construction and Transport, it was investigated to what extent the acoustic properties of surface layers can be improved by horizontal grinding of the texture and, above all, restored in the case of noise-reducing surface layers whose acoustic performance has naturally deteriorated during operation. In addition to the acoustic properties, other important parameters such as grip and rolling resistance were also investigated. After the first, very promising large-scale tests in 2021 on three different types of surface layers, the measurements were firstly repeated in 2022 in order to be able to assess the durability of the measure, and a further section was processed with machine technology of higher efficiency. According to all findings so far, horizontal grinding can be an effective and sustainable measure which has a significantly positive influence on both the acoustic properties and the rolling resistance of the surface layer.
Grünflächenmanagement und Erhöhung der Biodiversität auf Verkehrsnebenflächen
Management of green areas and increase of biodiversity on traffic verges and embankments
Dr. P. Bartels, Bergisch Gladbach
Biodiversität, das ist die Vielfalt aller Arten, Gene und Ökosysteme. Sie ist Träger des natürlichen Stoffkreislaufs und als solche von existenzieller Bedeutung als Lebensgrundlage für den Menschen und seine Umwelt. Der Erhalt der Funktions- und Regenerationsfähigkeit des Naturhaushalts sowie die nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen sind nicht nur ein „nice-to-have“, sondern Grundvoraussetzung für unser Fortbestehen in der Zukunft. Der Rückgang der Biodiversität in den vergangenen Jahrzehnten ist eine der größten Bedrohungen für uns und unsere Umwelt. Eine Vielzahl von Faktoren, wie beispielsweise die Belastung durch synthetische Pestizide und Düngemittel oder der Klimawandel, beeinträchtigen Ökosysteme negativ und verursachen dadurch die Abnahme der Artenvielfalt. Die Hauptursachen sind jedoch die Degradierung, das Verschwinden und die Zerschneidung und damit Verinselung von Lebensräumen. Um diesem Trend entgegenzuwirken, ist es unerlässlich, Lebensräume wiederherzustellen, zu verbessern und wieder zu vernetzen. Verkehrsnebenflächen unterliegen einem geringen Nutzungsdruck und durch ihren linearen Charakter bilden sie ein zusammenhängendes Netz, das sich über die gesamte Bundesrepublik erstreckt. Dadurch bieten sie ein großes Potenzial zum Erhalt und zur Förderung von Biodiversität, Ziele, die sich die Bundesregierung in verschiedenen nationalen Strategien und Programmen, wie der nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt, der Strategie der Bundesregierung zur vorbildlichen Berücksichtigung von Biodiversitätsbelangen für alle Flächen des Bundes (StrÖff) und dem Bundesprogramm Insektenschutz, gesetzt hat. Dieses Potenzial zu nutzen, obliegt vor allem der Gestaltung und Pflege der Verkehrsnebenflächen. Es gibt bereits eine Vielzahl von Maßnahmen, vor allem Anpassungen und Umstellungen in der Pflege, die geeignet sind, Verkehrsnebenflächen in ihrer ökologischen Bedeutung aufzuwerten. Die Umsetzung solcher Maßnahmen flächendeckend im bundesweiten Verkehrswegenetz könnte einen wesentlichen Beitrag zur Verhinderung des Artensterbens leisten.
Biodiversity is the diversity of all species, genes and ecosystems. It is carrier of the natural material cycle and as such of existential importance as the basis of life for humans and their environment. The conservation of the functional and regenerative ability of the natural balance as well as the sustainable use of natural resources are not just a "nice-to-have", but a basic requirement for our continued existence in the future. The decline in biodiversity over the past centuries is one of the greatest threats to us and our environment. A variety of factors, such as exposure to synthetic pesticides and fertilizers or climate change, negatively impacts ecosystems, thereby causing a decrease in biodiversity. However, the main causes are the degradation, disappearance and fragmentation and thus isolation of habitats. To counteract this trend, it is essential to restore, improve and reconnect habitats. Green areas adjacent to transport infrastructure are extensively managed. Due to their linear character they form a coherent network that stretches across the entire country. As a result, they offer great potential for the conservation and promotion of biodiversity, goals that the Federal Government has set itself in various national strategies and programmes, such as the national strategy on biological diversity, the Federal strategy for the exemplary consideration of biodiversity concerns for all areas of the federal government and the Federal insect protection programme. Utilizing this potential is primarily the responsibility of the design and maintenance of verges and embankments along transport infrastructure. There are already a large number of measures, above all adjustments and changes in maintenance routines, which are suitable for “upgrading” the ecological significance of traffic ancillary areas. The comprehensive implementation of these measures in the nationwide transport network could make a significant contribution to preventing the extinction of species.