FGSV-Nr. FGSV 002/93
Ort Bamberg
Datum 12.02.2009
Titel Zustand der Verkehrswegeinfrastruktur aus Sicht eines Bundeslandes
Autoren Prof. Dr.-Ing. Berthold Best
Kategorien Infrastrukturmanagement
Einleitung

Seit Mitte der 1980er Jahre wird systematische Straßenerhaltung auf Bundesfernstraßen betrieben. Nach den Richtlinien des Bundesministers für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung werden in allen Bundesländern überwiegend einheitliche Methoden zur Zustandserfassung und -bewertung sowie zur systematischen Erhaltungsplanung angewandt. In die kommunale Straßenerhaltung fanden systematische Ansätze erst wesentlich später Eingang. Ab Mitte der 1990er Jahre haben sich verschiedene Forschungsprojekte auch mit den Gemeindestraßen beschäftigt und dabei viele Unwägbarkeiten thematisiert. Geht man außerorts von einer homogenen Bauweise über viele Kilometer aus und ist der Straßenkörper dort zumeist ungestört, sind die kommunalen Belange grundsätzlich anderer Natur. Ist die systematische Straßenerhaltung außerorts weiterhin im Wesentlichen auf die Fahrbahnbefestigung beschränkt, haben Kommunen nicht nur Gleisanlagen und Nebenflächen wie z. B. Rad- und Gehwege, Park- und ausgedehnte Stadtplätze zu berücksichtigen, sondern auch die Unterhaltung der in den Verkehrsflächen verlegten leitungsgebundenen Infrastruktur oder zumindest die Auswirkungen deren Unterhaltung auf die Straßenbefestigung.

Der nunmehr vorliegende Entwurf für die Fortschreibung der „Empfehlungen für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen“ (E EMI 2009) und die dazu gehörigen Arbeitspapiere umfassen des Weiteren die Detaillierung der Zustandsbewertung, die Erweiterung der Zustandserfassung auf Pflaster- und Plattenbelägen sowie die Berücksichtigung von Nebenflächen jeweils mit den zugehörigen Normierungsfunktionen für die Bewertung. Letztlich wird ein vertiefender Ausblick in Richtung der Entwicklung eines Erhaltungs-Management-Systems gegeben. Auch hat sich im Zuge der grundlegenden Überarbeitung der E EMI eine Neugliederung und Erweiterung der Arbeitspapiere entwickelt. Vollkommen neu auch im kommunalen Bereich wird ein Arbeitspapier zur rechnergestützten Erhaltungsplanung aufgelegt werden.

Mit der Einführung der kommunalen Doppik hat die systematische Straßenerhaltung in vielen Städten und Gemeinden weiter an Bedeutung gewonnen: Zur Erstellung der Eröffnungsbilanz ist das Anlagevermögen der Verkehrsinfrastruktur nach dem aktuellen Zustand zu bewerten. Kommunen, die sich hier bereits durchgeführter Messprojekte und Zustandsbewertungen bedienen können, brauchen nur noch die Herstellungskosten und Grundstückswerte zu ermitteln und die entsprechenden Abschreibungsfunktionen anzuwenden. Die zielorientierte Anwendung der im Rahmen der E EMI enthaltenen Methoden führt im Vergleich zu anderen Verfahren zu einer signifikant höheren Aussagequalität im Rahmen der Wertermittlung. Zusätzliche Datenerhebungen an Verkehrsflächen im Rahmen der Doppik können damit eingespart werden.

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1 Grundlagen

Das erste umfassende Grundlagenwerk der systematischen Straßenerhaltung stellt das 1987 erschienene Buch „Management der Straßenerhaltung“ von em. o. Univ.-Prof. Alfred Schmuck [1] dar. Darin sind zum Teil Ansätze enthalten, die bis heute nicht vollständig umgesetzt worden sind. Allein bis zur Einführung bundeseinheitlicher „Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßen“ (RPE-Stra 01) [2] vergingen also über 20 Jahre. Mit den RPE-Stra 01 lag dann allerdings auch ein Regelwerk für das gesamte bundesdeutsche Fernstraßennetz vor, mithin also für ca. 10 % des gesamten deutschen Straßennetzes.

Bild 1: Netzlängen des bundesdeutschen Straßennetzes im Vergleich

Passend zu den RPE-Stra 01 wurden begleitend, sozusagen als Ausführungsbestimmungen, die entsprechenden Arbeitspapiere herausgegeben. Dabei bestehen allerdings zwischen den Außerorts- und Innerortsbedürfnissen große Unterschiede.

Die mit der Reihe M abgedeckte messtechnische Zustandserfassung hat im Innerortsbereich einen geringeren Stellenwert als im Außerortsbereich. Innerorts können im Wesentlichen nur die Hauptverkehrsstraßen und Hauptsammelstraßen messtechnisch erfasst werden, weil bei niedrigeren Straßenkategorien die erforderlichen Durchfahrtsbreiten für die Messfahrzeuge nicht mehr gegeben sind oder Fahrstreifen wegen parkender Fahrzeuge nicht mehr in ganzer Länge erfasst werden können. Auch wird die im Außerortsbereich bedeutsame Griffigkeit innerorts nicht flächendeckend erfasst.

Die in der Reihe V beschriebene visuelle Zustandserfassung von Zementbetonstraßen ist auch innerorts nahezu bedeutungslos, da die Zementbetonstrecken innerorts einen verschwindend geringen Anteil an der Netzlänge haben.

Die Reihe R beschränkt sich auf die Erhaltungsplanung von Fahrbahnbefestigungen, Diese Beschränkung ist innerorts mit Sicherheit nicht zielführend, weil für die systematische Straßenerhaltung auch die Nebenflächen immer mit betrachtet werden müssen. Die sehr detaillierten Anforderungen an die rechnergestützte Erhaltungsplanung sind innerorts noch nicht annähernd in der Phase der Umsetzung.

Zahlreiche Inhomogenitäten und eine zumeist sehr wechselhafte Baugeschichte machen auch die Bildung des Substanzwertes (Bestand) innerorts sehr schwierig. Ist im Fernstraßenbereich der Straßenaufbau sehr homogen und idealerweise über viele Kilometer gleich, kann dieser innerorts auch innerhalb eines sehr kurzen Abschnittes zwischen zwei Kreuzungen mehrfach wechseln und durch wiederhergestellte Längsaufgrabungen auch über den Querschnitt inhomogen sein.

Tabelle 1: Übersicht über die Arbeitspapiere zur systematischen Straßenerhaltung innerorts

Systematik der Arbeitspapiere für die kommunale Straßenerhaltung

K 1: Grundlagen

 

Unterabschnitt K 1.1:

Grundlagen zur praxisorientierten Umsetzung der E EMI 2003

Unterabschnitt K 1.2:

Ordnungssystem und Netzbeschreibung für innerörtliche Verkehrsflächen

Unterabschnitt K 1.3:

Bestandsdatenerfassung

Unterabschnitt K 1.4:

Datenorganisation zur Historisierung

K 2 Zustandserfassung

 

Unterabschnitt K 2.1:

Vorbereitung und Durchführung der messtechnischen Zustandserfassung für kommunale Verkehrsflächen

Unterabschnitt K 2.2:

Vorbereitung und Durchführung der visuellen Zustandserfassung für innerörtliche Verkehrsflächen

Unterabschnitt K 2.3:

Schadeskatalog für die messtechnische und visuelle Zustandserfassung

K 3: Auswertung

 

Unterabschnitt 3.1:

Zustandsbewertung

Unterabschnitt 3.2:

Veranschaulichung und statistische Aufbereitung von Zustandsdaten für innerörtliche Verkehrsflächen

K 4: Rechnergesteuerte Erhaltungsplanung für kommunale Straßennetze

 

Bild 2: Wechsel im Aufbau innerhalb eines Fahrstreifens in einem Querprofil

Im Jahr 2000 wurde im Rahmen des Forschungsprogramms Stadtverkehr des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, dass Forschungsvorhaben FA 77.418

„Richtlinien für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen“ aufgelegt. Der umfassende Abschlussbericht zu diesem Forschungsvorhaben wurde vom Arbeitskreis „Erhaltung kommunaler Straßen“ überarbeitet und in die im Jahr 2003 erschienenen „Empfehlungen für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen“ (E EMI 2003) [3] überführt. Es vergingen nach der Einführung der RPE-Stra 01 erneut zwei Jahre, bis endlich auch für die Straßen in kommunaler Baulast ein vergleichbares Richtlinienwerk vorlag.

Wiederum zwei Jahre später erschienen innerhalb der „Arbeitspapiere zur Systematik der Straßenerhaltung“ [4] die ersten Arbeitspapiere der Reihe K, kommunale Belange. Auch diese Arbeitspapiere dienen als Ausführungsbestimmungen zu den E EMI 2003, die gewollt knapp gehalten sind. Im Gegensatz dazu verfügte der Abschlussbericht des Forschungsvorhabens über sehr umfangreiche Anhänge, die als Grundlage für die Arbeitspapiere dienten.

2 Die Besonderheiten kommunaler Straßeninfrastruktur und deren Auswirkungen auf die systematische Straßenerhaltung

Neben ihrer Verbindungs- und Aufenthaltsfunktion dient der Straßenkörper innerorts auch zur Aufnahme der Einrichtungen leitungsgebundener Infrastruktur. Leitungsträger benutzen die Straße zur Versorgung ihrer Kunden, was gewöhnlich über Konzessionsverträge geregelt wird. Ebenso erfolgt der Transport von Gütern in Pipelines, was eines Straßenbenutzungsvertrages zur Regelung als sonstige Nutzung bedarf.

Bild 3: Unterbringung ausgedehnter Kabeltrassen unterschiedlichen Alters im Straßenraum

Häufige Reparaturen an maroden Leitungsnetzen und unzählige Anschlüsse von Endkunden bedeuten ebenfalls unzählige Aufgrabungen, die die Homogenität des Straßenkörpers stören und zu Flickstellen an der Oberfläche führen.

Besonders tief liegen in der Regel Abwasser- und Regenwasserkanäle, was besonders gravierende Auswirkungen bei Austausch oder Neuverlegung hat. Die tiefe Lage bedingt Maßnahmen zum Grabenverbau, so dass davon weitere störende Auswirkungen auf den Straßenkörper ausgehen.

Für das ordnungsgemäße Schließen der Aufgrabungen gelten die ZTV A-StB [5], die sich derzeit in Überarbeitung befinden. Die strikte Einhaltung der darin festgelegten Verfahrensweisen und deren rigide Überwachung sollen einen Mindeststandard bei der Wiederherstellung des Straßenkörpers sicherstellen.

Mangelhaftes Schließen von Aufgrabungen bedeutet gravierende Folgeschäden und Konsequenzen für die

  • Ebenheit,
  • Griffigkeit und
  • Dauerhaftigkeit

der Straße.

Bild 4: Von mangelhaft ausgeführten Nähten ausgehende gravierende Folgeschäden

Bei geschlossenen Aufgrabungen größerer Dimensionen, vor allem bei längs verlegten Leitungen oder Kanälen in Arbeitsgräben beträchtlicher Breite ist sehr häufiger Diskussionspunkt, was denn nun als Flickstelle zu betrachten ist: Der nach den Forderungen des Straßenbaulastträgers regelkonform nach den RStO [6] wieder hergestellte Leitungsgraben oder die neben dem Leitungsgraben verbliebene alte Straße, deren Restbreite geringer ist als der neue Leitungsgraben. Dies ist durch Vereinbarung bei der Zustandserfassung und

-bewertung für das gesamte zu bearbeitende (Teil-)Netz eindeutig festzulegen.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Straße als Träger der leitungsgebundenen Infrastruktur sehr häufig dadurch größerer Beanspruchung ausgesetzt ist als durch die Verkehrsbelastung selbst.

Bild 5: Längsaufgrabung mit besserem Substanzwert Oberfläche als die umgebende Fahrbahn

Bei einem asset management wird nicht nur die Straße, sondern auch die darin untergebrachte Infrastruktur mit betrachtet. Jedes Element hat eine Lebensdauer, die unterschiedlich lang ist. Das bedeutet im asset management eine Verständigung auf einen Zeitpunkt zur Gesamterneuerung, deren Zeitpunkt gesamtwirtschaftlich bestimmt werden muss. Das Beispiel im Bild 6 werden die Lebensdauern von Straße, Wasser- und Abwasserleitung durch Erhaltungsmaßnahmen verlängert, um den wirtschaftlich optimalen Zeitpunkt für die Gesamterneuerung zu erreichen, bei dem hier im Beispiel die Stromtrasse ihre maximale Lebensdauer noch nicht erreicht hatte.

Im Sinne eines asset management müssen auch andere Verkehrsträger in der Straße wie z. B. Schienenbahnen betrachtet werden. Auch diese folgen anderen Lebenszyklen als die Straße. Daher gilt es auch hier, den gesamtwirtschaftlich optimalen Zeitpunkt für die Gesamterneuerung zu finden.

Bild 6: Koordinierung eines Gesamterneuerungszeitpunktes [7]

3 Weiterentwicklung der systematischen Straßenerhaltung in Kommunen

Mit der nun anstehenden Fortschreibung der E EMI 2003 werden die seit ihrer Einführung vielfach gemachten Erfahrungen vieler Kommunen berücksichtigt. Außerdem haben sich in den vergangenen Jahren die Möglichkeiten der EDV rasant verändert, so dass Aufbau und Pflege einer Zustands- und Aufbaudatenbank problemlos möglich sind. Mit der Fortschreibung ist die Zustandserfassung und -bewertung auch auf Pflaster- und Plattenbeläge ausgeweitet worden. Ebenso finden die Nebenflächen, die in Kommunen eine nicht unerhebliche Rolle spielen, Berücksichtigung.

Außerdem enthalten die E EMI 2003 in ihrer Fortschreibung eine vertiefte Betrachtung zum Aufbau eines kommunalen Erhaltungsmanagementsystems (siehe Bild 7).

Passend zur Fortschreibung der E EMI 2003 sind auch die zugehörigen Arbeitspapiere weiterbearbeitet worden.

Die Reihe K 1 „Grundlagen“ ist mittlerweile vollständig verfügbar, in der Reihe K 2 „Zustandserfassung“ ist das Arbeitspapier zur messtechnischen Zustandserfassung derzeit erst im Entwurfsstadium.

Bild 7: Bausteine eines kommunalen Infrastruktur- sowie eines Pavement-Managements auf Basis des Erhaltungs-Management-Systems

Anders als bei den Arbeitspapieren für Außerortsstraßen wird innerorts bei der Auswertung nicht nach messtechnischer und visueller Zustandserfassung unterschieden, sondern nur ein einziges Arbeitspapier aufgelegt werden. Auch hier soll es ein weiteres Arbeitspapier „Hinweise für die Visualisierung der Daten“ geben.

Ebenso wie bei den Außerortsarbeitspapieren ist auch für innerorts im Abschnitt K 4 ein Entwurf für die Grundlagen zur rechnergestützten Erhaltungsplanung aufgestellt worden.

4 Erfassung und Bewertung des Anlagevermögens

Obwohl in vielen Kommunen die Erfassung und Bewertung des Anlagevermögens zur Erstellung der Eröffnungsbilanz bereits abgeschlossen ist, enthält die Fortschreibung der E EMI 2003 dennoch Hinweise dazu.

Die grundlegende Bewertungsmethodik eines jeden Objektes ist dreistufig:

  1. Ermittlung der Herstellungskosten,
  2. Erfassung und Bewertung des aktuellen Zustandes,
  3. Indizierung unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Restnutzungsdauer auf den gegebenenfalls fiktiven Herstellungszeitpunkt.

Im ersten Schritt können die Baukosten des Objektes Straße entweder aktuell, also aus den Baurechnungen, oder fiktiv aus gebildeten Einheitssätzen (z. B. ein Preis pro m² in Abhängigkeit der Bauklasse) ermittelt werden.

Im zweiten Schritt wird der aktuelle Zustand nach den Vorgaben der E EMI erfasst und bewertet. Mit diesem Ergebnis werden die ermittelten Baukosten in Abhängigkeit des Objektalters aktualisiert. Die Festlegung auf die Restnutzungsdauer ist sehr individuell geregelt und bundesweit sehr uneinheitlich.

Hier gilt, dass eine weitere Erhebung von Daten in aller Regel nicht erforderlich sein wird, wenn bereits eine Zustandserfassung und -bewertung im Rahmen der systematischen Straßenerhaltung vorliegt. Gleichermaßen sollten eigens für die Einführung der Doppik erhobene Daten immer so erhoben werden, dass sie als Grundlage für die systematische Straßenerhaltung dienen können.

5 Straßenbauforschung kommunal

Auch über die Fortschreibung der E EMI 2003 hinaus gibt es im kommunalen Bereich großen Forschungsbedarf. Bis Ende August 2010 läuft noch das Forschungsvorhaben FE 77.482/2006 im Forschungsprogramm Stadtverkehr des BMVBS: „Daten und Methoden für ein systematisches Erhaltungsmanagement innerörtlicher Straßen“. Darüber hinaus sieht der Arbeitskreis Erhaltung kommunaler Straßen weiteren Forschungsbedarf bei der Entwicklung von Prognosefunktionen für den Straßenzustand kommunaler Straßen und für eine Erweiterung des Bewertungsverfahrens für innerörtliche Verkehrsflächen.

Literaturverzeichnis

  1. Schmuck, : Straßenerhaltung mit System – Grundlagen des Managements, Kirschbaum-Verlag, Bonn, 1987
  2. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen (RPE-Stra 01), Ausgabe 2001, Köln, FGSV 988
  3. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Empfehlungen für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen (E EMI 2003), Ausgabe 2003, Köln, FGSV 987
  4. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Arbeitspapier zur Systematik der Straßenerhaltung Reihe K: Kommunale Belange, Ausgabe 2005, Köln, FGSV AP 9 K
  5. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in Verkehrsflächen (ZTV A-StB 97/06), Ausgabe 1997/Fassung 2006, Köln, FGSV 976
  6. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO 01), Ausgabe 2001, Köln, FGSV 499
  7. Bürgi, : Pavement Management System der Stadt Zürich – Methoden und Ergebnisse 2003, Vortrag bei der EMS-DACH-Tagung, 21./22.4.2005, Hamburg (unveröffentlicht)