Mit ihrer Kernaufgabe, die Straßen unter einer stetig steigenden Verkehrsbelastung zu betreiben und für die Nutzer verfügbar zu halten, entwickelte sich in den Straßenbauverwaltungen ein hoher technischer Standard für den Straßenbetriebsdienst. In den vergangenen Jahren richteten sich die Bemühungen der Straßenbauverwaltungen besonders auf eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit der Betriebe. So verfolgen sie heute das Konzept einer ergebnisorientierten Steuerung aller Meistereien. Dieser Entwicklung folgend ist es konsequent, mit der Budgetierung den nächsten Schritt auf dem Weg zu einer dezentralen Fach- und insbesondere Ressourcenverantwortung zu gehen. Zwingend notwendig ist dafür jedoch ein Budget, das einerseits Anreizstrukturen für effizientes Handeln bietet und andererseits die Mitarbeiter auf operativer Ebene in die Lage versetzt, ihren Auftrag eigenverantwortlich auszuführen.

Schon länger ist bekannt, dass der betriebliche Aufwand nicht linear mit der Streckenlänge korreliert, sondern von der Anzahl und der Beschaffenheit der zu unterhaltenden Bestandsobjekte abhängt. Aus diesem Grund schließt die Suche nach einem anforderungsgerechten Budget auch den Straßenzustand mit ein. Fundierte Aussagen über den tatsächlichen Aufwand straßenbaulicher Maßnahmen im Rahmen des Straßenbetriebsdienstes liegen bislang nicht vor. Allenfalls Schätzungen stehen für die Budgetermittlung zur Verfügung, die allerdings auf den Erfahrungswerten der langjährig tätigen Mitarbeiter beruhen.

Vor diesem Hintergrund begann der Landesbetrieb Bau Sachsen-Anhalt in Zusammenarbeit mit der Bauhaus-Universität Weimar im Jahr 2007 einen Feldversuch mit einigen ausgewählten Straßenmeistereien, um die bis dato lediglich empirisch belegten Zusammenhänge zwischen dem Straßenzustand und der Aufwandshöhe des Straßenbetriebsdienstes zu quantifizieren. Eine erste Zwischenauswertung nach einem Jahr zeigte, dass der Personalaufwand für bauliche Unterhaltungsleistungen auf schlecht bewerteten Straßen signifikant höher war. Es zeichnete sich allerdings ab, dass die damalige Datenbasis für belastbare Ergebnisse nicht ausreichte. Aus diesem Grund wurde der Versuchsgegenstand auf das gesamte Landesstraßennetz Sachsen-Anhalts ausgedehnt. Seit Anfang 2009 werden hier die baulichen Unterhaltungsleistungen nicht nur hinsichtlich ihres Ressourcenverbrauchs erfasst. Die Straßenwärter sind zudem angehalten, den genauen Einsatzort im Straßennetz zu protokollieren. Auf diese Weise lässt sich der betriebliche Aufwand mit den Ergebnissen der Zustandserfassung und -bewertung der Straßen verknüpfen.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1   Hintergrund

Wenn derzeit über Straßennetze geschrieben wird, ist häufig von den Lebensadern unserer arbeitsteiligen Gesellschaft die Rede. Auf den Straßen sind Menschen zu ihrer täglichen Arbeit, zur Schule oder in den Urlaub unterwegs. Straßen dienen dem wichtigen Transport von Gütern und lassen sich aus unserer modernen Gesellschaft nicht mehr wegdenken. Aber, und das ist jener Teil, der den Straßenbetriebsdienstler betrifft, Straßen bedürfen eines ausreichenden Maßes an Pflege, um ihre Verfügbarkeit zu sichern. Diese Erkenntnis ist nicht neu, kümmerte sich doch bereits vor 3000 Jahren ein eigener Beamtenstab um die Funktionstüchtigkeit der chinesischen Landstraßen. Schwierigkeiten und kritische Fragen traten jedoch bis heute immer wieder bei der Frage nach der Verwaltung und der Finanzierung von Bau und Erhaltung der Straßen auf [1].

Die vielfältigen Ansätze zur Reform öffentlicher Verwaltungen, angestoßen von einem neuen Rollenverständnis des Staates hinsichtlich seiner primären Aufgaben, machten auch vor den Straßenbauverwaltungen nicht halt. Durth drängte 1997, nachdem die Kommunen die Philosophie des New Public Management längst aufgegriffen hatten, auf eine grundlegende Reform und Neuorganisation des Straßenbetriebsdienstes [3]. In den Folgejahren konzentrierten sich die Bemühungen der Straßenbauverwaltungen und der Wissenschaft auf das Erarbeiten eines Konzeptes zur wirtschaftlichen Steuerung der Meistereien [4, 5]. Im Vordergrund des neuen Steuerungsmodells stehen die Ergebnisse der straßenbetrieblichen Leistungen und eine dezentrale Führungsverantwortung (Bild 1). Bei diesem Ansatz baut das neue Konzept auf zwei Kernelementen auf:

• Verbindliche Leistungsvorgaben, die auf einer eindeutigen Definition des vorgesehenen Leistungsbildes und auf einem validen Mengengerüst basieren.
• Eine Kosten- und Leistungsrechnung, die Kennzahlen liefert, mit denen die Meistereien und die Verwaltungen in der Lage sind, den Produktionsprozess zu steuern, unabhängig davon ob in Eigenregie oder von Dritten ausgeführt.

Die Bundesländer sind auf gutem Weg, das zugehörige, gemeinsam von Bund und Ländern ausgearbeitete Regelwerk Maßnahmenkatalog MK 1 umzusetzen. Danach können Straßenbauverwaltungen intern wie extern Kosten- und Leistungsvereinbarungen treffen und die bisherige inputorientierte Mittelzuweisung durch Budgets ersetzen, die an Leistungsmengen und an Qualitätsmerkmale gekoppelt sind [2].

Bild 1: Konzeption zur Steuerung des Straßenbetriebsdienstes [2]

Diese Entwicklung erfasst den Begriff Auftragsverwaltung im Verständnis einer Auftraggeber-/Auftragnehmerbeziehung im wörtlichen Sinn. Für die Bundesfernstraßen versinnbildlicht hat das Bundesministerium als oberste Bundesbehörde den Auftrag der Bürger, ihr Bedürfnis nach Sicherheit und Leichtigkeit des Straßenverkehrs zu befriedigen. Der Bund vertraut diese Aufgabe den Bundesländern an und stellt ihnen dafür ein begrenztes Budget zu Verfügung. Die Länderstraßenbauverwaltungen treten gegenüber ihren Straßenmeistereien selbst wiederum als Auftraggeber (AG) auf. Sie vereinbaren mit den Meistereien einen Betrag, mit dem diese als operative Einheiten den Betriebsdienst ausführen sollen. Letztlich liegt es im Ermessen einer Meisterei, wenn sie für bestimmte Aufgaben einen Nachunternehmer bindet, der Leistungen unter Umständen preiswerter anbietet als sie mit eigenem Personal erbracht werden können. Der Mittelkreislauf schließt sich durch die Menschen, die nicht nur in den hier aufgeführten Organisationen tätig sind, und dem Bund gegenüber als Kunden auftreten (Bild 2).

Für die Auftragsverwaltung im Sinne des neuen Verständnisses sind geänderte Denkmuster erforderlich. Zudem sind in größerem Umfang als bisher Informationen nötig, um die richtigen Entscheidungen im Produktionsprozess (z. B. Eigenleistung oder Fremdvergabe, Kauf oder Miete) und auf strategischer Ebene zu treffen. Dazu gehört auch die Frage nach dem Grad der Güte von straßenbetrieblichen Leistungen oder gar zur generellen Notwendigkeit einzelner Leistungen.

Bild 2: Auftraggeber-/Auftragnehmerbeziehungen im Straßenbetriebsdienst

2  Unsicherheit in der Budgetplanung

Schon vor dem Aufstellen eines Jahresbudgets, unabhängig davon, ob für eine Autobahnmeisterei (AM), für eine Straßenmeisterei (SM) oder für eine gemischte Form mit Autobahn- und Landesstraßenanteilen (ASM), ergeben sich Fragen, die beantwortet werden müssen. Eine davon lautet:

Wie werden verfügbare Ressourcen im Budgetzeitraum eingesetzt?

Um eine zutreffende Antwort geben zu können, ist ein Arbeitsplan erforderlich, der ganz konkret einzelne Ausführungsdauern beinhaltet. Mit dem Arbeitsplan lässt sich der Einsatz der vorhandenen personellen und maschinellen Kapazitäten koordinieren. Er zeigt aber auch gegebenenfalls vorhandene zeitliche und kapazitative Engpässe oder Überkapazitäten auf.

Prognosen über den Zeitbedarf, einzeln für jede straßenbetriebliche Leistung aufgeschlüsselt, erfordern genaueste Kenntnisse über den zu unterhaltenden Straßen- und Anlagebestand. Erst dann lässt sich das Mengengerüst (die meistereispezifische Auftragsmenge), sozusagen das Skelett der Arbeitsplanung bestimmen. Darüber hinaus muss dem Planer bekannt sein, wie hoch die Leistungsfähigkeit der Meistereien tatsächlich ist. Deren Leistungskennwerte bestimmen letztlich den Zeit- und Ressourcenbedarf. Schnell wird bei der Arbeitsplanung deutlich, dass das Leistungsspektrum im Straßenbetriebsdienst weit gefächert ist und der Straßenbetriebsdienst in seinen Abläufen und Strukturen eine hohe Komplexität aufweist. Im Vergleich zu anderen, z. B. Bauleistungen, ist der Straßenbetriebsdienst nicht nur durch einen hohen Grad an Einzelfertigung charakterisiert, sondern ist dar-über hinaus hohen Sicherheitsanforderungen unterworfen, die das Personal und die Bürger und Nutzer im laufenden Verkehrsgeschehen schützen sollen. Zudem besteht ein erheblicher Grad an Unsicherheit bei der Disposition der Arbeiten, insbesondere weil sich die Witterungsbedingungen langfristig kaum zutreffend prognostizieren lassen.

Für die Bestimmung von Leistungskennwerten helfen die Daten der innerbetrieblichen Analysen. Weitaus schwieriger ist die Frage nach den Auftragsmengen zu beantworten. Das Problem besteht hier nicht im Aufnehmen des unterhaltungsrelevanten Straßen- und Anlagebestandes, sondern in den Parametern, die mit dem Bestand verknüpft sind (vgl. Bild 3).

Beispielsweise führt eine zu nah am Fahrbahnrand gesetzte Bepflanzung schnell zu einem höheren Aufwand bei der Grünpflege. Das Lichtraumprofil der Straße muss in kürzeren Abständen freigeschnitten werden, und Mäharbeiten am Bankett gestalten sich durch das Hindernis gegebenenfalls aufwändiger. Es kommt also darauf an, wie unterhaltungsfreundlich eine Straße und ihre Anlagenteile geplant und gebaut wurden [6]. Im Rahmen dieser Überlegungen tritt ein weiterer Parameter in den Blickpunkt, der einen höheren betrieblichen Aufwand vermuten lässt: Der Zustand der Fahrbahn selbst. Dieser ist Gegenstand der nachfolgenden Erörterungen. Sein Einfluss auf die Höhe des straßenbetrieblichen und insbesondere auf den baulichen Unterhaltungsaufwand wird untersucht.

Bild 3: Charakteristik des unterhaltungsrelevanten Straßenbestandes

3   Bauliche Unterhaltungsleistungen in Sachsen-Anhalt

Sachsen-Anhalt ist, wie auch viele andere Bundesländer, auf dem Weg, das oben beschriebene Steuerungsmodell umzusetzen. Seit 2006 werden deshalb flächendeckend in allen Meistereien des Landes die relevanten Betriebsdienstdaten erhoben und von Mitarbeitern der Bauhaus-Universität Weimar analysiert. In den regelmäßigen Auswertungen der betrieblichen Kennzahlen, in denen neben Untersuchungen zum Einsatz der Fahrzeuge und Geräte schwerpunktmäßig der personelle Ressourcenbedarf analysiert wurde, traten überraschende Ergebnisse bezüglich der Verteilung straßenbetrieblicher Leistungen auf den einzelnen Straßenklassen zutage.

Erstaunt war man, wie groß die Differenz der eigenen erbrachten Personalstunden zwischen Straßenmeistereien und Autobahnmeistereien ist (Bild 4). Neben den Abweichungen bei der Grünpflege und der Reinigung treten große Unterschiede im Bereich der baulichen Unterhaltung auf. In den Leistungsbereichen 1 Sofortmaßnahmen am Straßenkörper und 9 Maßnahmen der Erhaltung¹⁾, verbuchten die Straßenmeistereien (SM) des Landesbetriebes Sachsen-Anhalt prozentual nahezu dreimal so viele Personalstunden wie die Autobahnmeistereien (AM).

Bild 4: Verteilung des Personalstundenaufwands in Sachsen-Anhalt 2008

Durch die bis dahin geltende innerbetriebliche Vorgabe, im Basisnetz²⁾ seien bauliche Unterhaltungsleistungen mit eigenem Personal durchzuführen, ist ein direkter Vergleich des Zeitbedarfs für bauliche Unterhaltungsarbeiten zwischen beiden Meistereiarten SM und AM nicht möglich. Neben dem Aufwand für das eigene Personal fallen auf Autobahnen Personalstunden auch in den von der AM beauftragten Unternehmen an.

In der Fortführung der Analyse betrieblicher Kennzahlen stellten sich jedoch auch Differenzen im streckenbezogenen Aufwand für Straßen heraus, auf denen bauliche Unterhaltungsleistungen ausnahmslos in Form von Eigenleistung erbracht werden. Hier waren konkrete Rückschlüsse auf eine Korrelation zwischen dem Straßenzustand und der Aufwandshöhe möglich. Bereits in einer Voruntersuchung wurde festgestellt, dass Bundesautobahnen (BAB) und Bundesstraßen (BS) in Sachsen-Anhalt einen tendenziell besseren Straßenzustand aufweisen als Landes- (LS) und Kreisstraßen (KS). Der immense Investitionsumfang, der in den Jahren nach der Wiedervereinigung in den neuen Bundesländern vornehmlich im Bundesfernstraßennetz getätigt wurde, wirkt sich positiv auf dessen baulichen Unterhaltungsbedarf aus. Für diejenigen baulichen Unterhaltungsleistungen, die die Fahrbahn betreffen – das sind die Leistungen 1.01 Schäden an Fahrbahnen beseitigen und 9.01 Maßnahmen der baulichen Straßenunterhaltung – werden auf den Landesstraßen nicht nur absolut die meisten Personalstunden benötigt (73,8 %). Bezogen auf die Streckenlänge ist der Bedarf auf den Landes- und Kreisstraßen um ein Vielfaches höher als auf den Bundesfernstraßen. Während Bundesstraßen 5,7 h/km benötigen, beträgt der streckenbezogene Personalaufwand auf Landesstraßen mit 18,7 h/km mehr als das Dreifache (vgl. Bild 5).

¹⁾ Im Landesbetrieb Sachsen-Anhalt wurden über die Leistungsbereiche nach dem Leistungsheft für den Straßenbetriebsdienst auf Bundesfernstraßen [7] hinaus, drei weitere Leistungsbereiche definiert: 7 Verwaltungsleistungen, 8 meistereiinterne Aufgaben und 9 Maßnahmen der Erhaltung.

²⁾ Das heißt auf Bundes- und Landesstraßen, nicht jedoch auf Bundesautobahnen.

Im Rahmen der Bestimmung der Turnuskennwerte, die zur Ermittlung der meistereispezifischen Auftragsmengen dienen, kam man in Sachsen-Anhalt nicht umhin, diese Ungleichverteilung aufgrund des Zustands der Straßenkörper zu berücksichtigen. Während im Jahr 2007, angelegt an die Erfahrungswerte des Maßnahmenkatalogs MK 1, noch von vier Schäden pro Kilometer Fahrbahn auf Bundes- und Landesstraßen ausgegangen wurde, ging man mit Hilfe der ermittelten Kennzahlen in den Folgejahren differenzierter vor. Seitdem wird für diese Leistung 1.01 an Bundesstraßen in Sachsen-Anhalt nur noch ein Turnus von 0,5 Schäden/km angesetzt, das heißt die Beseitigung eines Schadens je zwei Kilometer Fahrbahn. Für Landesstraßen wurde der Turnus auf drei Schäden/km erhöht.

Bild 5: Summe und Verteilung der Personalstunden nach Straßenklassen in 2008

4   Untersuchungen im Landesstraßennetz Sachsen-Anhalts

In einem ersten Schritt, zunächst im Rahmen einer Pilotstudie, entschloss man sich 2007 zu einer genaueren Untersuchung des Aufwands für straßenbetriebliche Leistungen auf ausgewählten Streckenabschnitten. In Zusammenarbeit mit der Bauhaus-Universität Weimar wurde ein Versuchsstreckennetz von Landesstraßen bestimmt, welches hinsichtlich seiner Altersstruktur heterogen ist. Die Ergebnisse einer Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) wurden zu einem späteren Zeitpunkt ergänzt. Sie belegten die in der Auswahl des Versuchsstreckennetzes beabsichtigten divergierende Straßenzustände. Die Straßenmeistereien wurden sodann aufgefordert, für die Streckenabschnitte nicht nur den Ressourcenverbrauch für die ausgeführten straßenbetrieblichen Leistungen zu erfassen, sondern zudem die örtliche Lage im Streckennetz so zu protokollieren, dass sie den entsprechenden und in ihrer Alterseinstufung bekannten Straßenabschnitten zugeordnet werden konnten. In der Zwischenauswertung, ein Jahr nach Beginn der Erfassung, wurde schnell deutlich, dass die entstandene Datenbasis zwar erste Tendenzen erkennen lässt, jedoch bei weitem nicht ausreicht, um quantitativ fundierte Aussagen treffen zu können [8]. Aus diesem Grund entschloss man sich, das Netz der zu beobachtenden Versuchsstrecken erheblich auszuweiten. Ab dem 1. 1. 2009 werden sämtliche bauliche Unterhaltungsleistungen im Landesstraßennetz streckenbezogen erfasst, das heißt unter Angabe der örtlichen Lage bzw. Kilometrierung. Zu diesem Zeitpunkt lagen auch die Daten der Zustandserfassung und -bewertung aller Landesstraßen in Sachsen-Anhalt vor, sodass eine flächendeckende Verknüpfung der laufenden Erfassungs- mit den Zustandsdaten möglich war.

Die Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) legt für verschiedene fahrbahnspezifische Indikatoren Zustandswerte fest, die einen Streckenabschnitt mit Noten zwischen 1 = sehr gut und 5 = sehr schlecht, beurteilen. Für Fahrbahnbeläge aus Asphalt und Beton gibt es verschiedene Merkmalsausprägungen. Asphaltfahrbahnen, die mehr als 99 % der Landesstraßen in Sachsen-Anhalt ausmachen, werden hinsichtlich der Indikatoren Griffigkeit, fiktive Wassertiefe, Spurrinnentiefe, allgemeine Unebenheiten, Risserscheinungen und Flickstellen bewertet [9]. Deren Zustandswerte werden zu Teilwerten zusammengefasst, die zum einen die Substanz (SUB) und zum anderen den Gebrauchswert (GEB) widerspiegeln. Der größere der beiden Teilwerte bildet abschließend den Gesamtwert (GW).

In der Messkampagne von 2005/07 wurde in Sachsen-Anhalt der Straßenzustand auf allen ca. 3 727 km Landesstraßen erfasst und bewertet. Allerdings ließen sich aufgrund von Baustellen, verschmutzten Fahrbahnen etc. nicht in jedem Fall Zustandswerte bilden. Der Substanzwert, der sich aus den für die bauliche Unterhaltung maßgeblichen Zustandsgrößen Risserscheinungen (50 %), Flickstellen (25 %) und dem Maximalwert aus Spurrinnentiefe und Allgemeine Unebenheiten (25 %) zusammensetzt, wurde für 3 568 km ermittelt.

Bild 6: Substanz der Landesstraßen in Sachsen-Anhalt nach ZEB 2005/07

Bild 6 zeigt die Zustandsverteilung der Landesstraßen Sachsen-Anhalts für den Teilwert Substanz SUB entsprechend der ZEB-Klasseneinteilung. 1 107 km, das entspricht etwa 30 % der Landesstraßen, wurden mit einer Note von < 1,5 bewertet. Diese Streckenabschnitte sind substantiell in sehr gutem Zustand. Ein Anteil von nur 8 % wurde mit gut und befriedigend (1,5 ≤ SUB < 3,5) beurteilt. Abgesehen von den 4 % der Streckenlänge, die nicht bewertet werden konnten, haben alle anderen Streckenabschnitte den Warnwert von 3,5 erreicht oder überschritten. Der Warnwert gibt den Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen, kurz RPE-Stra 01, zufolge bereits „ […] Anlass zu Analysen der Ursachen für die Zustandsverschlechterung und zur Planung von geeigneten eventuellen Maßnahmen“ [10]. Immerhin 1 459 km und damit 40 % der Streckenlänge weisen einen Substanzwert von ≥ 4,5 (Schwellenwert) auf „ […] bei dessen Erreichen in der Regel Erhaltungsmaßnahmen oder Verkehrsbeschränkungen eingeleitet werden sollen“ [10].

5   Verknüpfung von Aufwands- und Zustandsdaten

Konkrete Schlüsse aus den Ergebnissen der erweiterten Datenerfassung können zum Zeitpunkt des Verfassens von diesem Beitrag im Herbst 2009 noch nicht gezogen werden. Allenfalls sind Tendenzen erkennbar. Aus diesem Grund werden nachfolgend die Ergebnisse der Untersuchung auf dem Pilotstreckennetz vorgestellt und die Randbedingungen kritisch diskutiert, denen die Untersuchung unterworfen ist. Die ausgewählten Strecken, auf denen die Erfassung seit August 2007 erfolgte, bilden in der Summe eine Länge von 113,8 km. Bei der Auswahl der Strecken wurde darauf geachtet, dass sie alle außerorts liegen oder zumindest einen außerortsähnlichen Charakter aufweisen.

5.1    Zustandsdaten

Die Abschnitte, deren Einzellängen zwischen 242 m und 4 383 m betragen, verteilen sich auf 54 Netzknotenabschnitte (NKA). Das System der Stationierung innerhalb von Netzknoten bildet die Basis für die Verortung der Zustandsmessungen in der ZEB. Nach dessen System werden die einzelnen Straßen (klassenweise nach Nummern geordnet) in Netzknotenabschnitte (NKA) unterteilt. NKA sind unterschiedlich lang, da die Netzknoten (NK) oftmals den im Straßenverlauf vorhandenen Kreuzungspunkt mehrerer Straßen darstellten. Innerhalb eines NKA wird die Strecke in Stationen (S) eingeteilt, deren fester Abstand innerorts 20 m und außerorts 100 m beträgt. Der letzten Station eines NKA hängt eine entsprechende Restlänge an.

Bild 7: Stationierung in einem NKA nach dem Netzknotenstationierungssystem

Die Zustandsdaten der ZEB werden für jeden Stationsabschnitt (SA) innerhalb eines Netzknotenabschnitts (NKA) angegeben. Im Verlauf der Untersuchung stellte sich jedoch heraus, dass die Erfassungsqualität nicht den Genauigkeitsgrad des Stationierungssystems erreicht. Das heißt, die von den Straßenwärtern protokollierten Daten zur örtlichen Lage der Arbeiten im Straßennetz sind nicht in gleicher Weise zugeordnet, wie die Stationierung der ZEB, die im Abstand zwischen 20 m und 100 m erfolgte. Das führte zu der Überlegung, die Untersuchung vorerst auf der Ebene zusammengefasster Streckenabschnitte fortzuführen. Für das gesamte Landesstraßennetz hätten sich dafür die Netzknotenabschnitte (NKA) angeboten. Im Versuchsstreckennetz liegen jedoch teilweise mehrere vorab ausgewählte Streckenabschnitte in einem NKA. So wurden für das pilothaft ausgewählte Versuchsstreckennetz mit einer Länge von ca. 113,8 km insgesamt 58 Streckenabschnitte³⁾ gebildet und Mittelwerte des gemessenen Straßenzustands errechnet. Abschnittsweise betrachtet errechnete sich für 44 % der Strecke (51,4 km) ein gemittelter Substanzwert im sehr guten Zustandsbereich unter 1,5 (vgl. Bild 8 links). Weitere 32 % (36,0 km) wurden als gut bis befriedigend (1,5 ≤ SUB < 3,5) eingestuft. 24 % (26,4 km) der Strecken erreichten oder überschritten den Warnwert von 3,5⁴⁾.

³⁾ Von den im Jahr 2007 nach der Altersstruktur ausgesuchten Streckenabschnitten, die sich auf 54 NKA verteilen, liegen sieben Streckenabschnitte innerhalb von nur drei NKA. Das heißt, es befinden sich zum Teil mehrere Streckenabschnitte (aneinandergrenzend oder getrennt) innerhalb eines NKA.

⁴⁾ Solche Stationsabschnitte, für die aufgrund verschiedener Gründe (verschmutzte Fahrbahn, abgestelltes Fahrzeug etc.) kein Zustandswert ermittelt werden konnte, blieben beim Berechnen von Mittelwerten unberücksichtigt.

Im Vergleich mit der (genaueren) stationsweisen Betrachtung (vgl. Bild rechts) fällt der wesentlich kleinere Anteil von Strecken im Zustandsbereich 1,5 ≤ SUB < 3,5 auf. Während bei der abschnittsweisen Betrachtung 32 % der Strecken in diesem Intervall liegen, sind es bei der stationsweisen nur 10 %. Dagegen fallen die Anteile der Strecken, die mit sehr gut oder sehr schlecht bewertet wurden, größer aus. Die Bildung von Mittelwerten führt dazu, dass sich der Anteil sehr guter und sehr schlechter Streckenabschnitte zu Gunsten der Zustandswerte im mittleren Wertebereich verringert. Diese für Mittelwertbetrachtungen typische Verschiebung muss bei der Untersuchung von zusammengefassten Abschnitten, hier im Versuchsstreckennetz wie auch landesweit auf der Ebene von Netzknotenabschnitten, berücksichtigt werden.

Bild 8: Verteilung der Substanzwerte im Versuchsstreckennetz

Die Verschiebung der Zustandswerte bei Betrachtung ganzer Netzknotenabschnitte – in Richtung des mittleren Wertebereichs – wird durch Streckenabschnitte verursacht, die sich aus Stationsabschnitten mit sehr guten und gleichzeitig aus Stationsabschnitten mit schlechten Zustandswerten zusammensetzen. An dem beispielhaft dargestellten Streckenabschnitt auf der Landesstraße L 24, für den im Bild die Verteilung der in den Stationsabschnitten gemessenen Substanzwerte gezeigt wird, lässt sich dieser Sachverhalt illustrieren. Der 1 980 m lange Streckenabschnitt wurde im Jahr 1994 mit einem Hocheinbau in Asphaltbauweise erneuert. Rechnerisch ergibt sich für ihn ein gemittelter Substanzwert von 3,28⁵⁾. Im Rahmen der Zustandsmessungen wurden allerdings 36 % der Länge mit dem bestmöglichen Teilwert Substanz 1,0 bewertet. 39 % der Streckenlänge wurde aber auch mit der schlechtesten Note 5,0 bewertet. Nur für 100 m, das sind lediglich 5 % der Abschnittslänge, lagen die Messungen tatsächlich in dem Wertebereich (1,5 ≤ SUB < 3,5), der dem gemittelten Substanzwert (3,28) entspricht.

Hier muss festgestellt werden, dass der Ansatz, die Streckenabschnitte so zu definieren, dass in sich homogene Streckenabschnitte mit annähernd gleicher Zustandsstruktur entstehen, nicht in allen Fällen gelang. Obwohl bei der Auswahl der Abschnitte darauf geachtet wurde, dass an ihnen zeitgleich die gleichen Instandsetzungs- oder Erneuerungsmaßnahme durchgeführt wurden, treten über die Länge der Abschnitte hinweg Unterschiede im Zustand auf. Neben einer möglichen altersbedingten Zustandsänderung, die auf den ausgesuchten Strecken in gleichförmiger Weise auftreten müsste, liegen die Gründe für unterschiedliche Schädigungen der Fahrbahnen offensichtlich in weiteren, nur lokal auftretenden Faktoren.

⁵⁾ Die Standardabweichung der einzeln gemessenen Werte zum Mittelwert 3,28 liegt in diesem Streckenabschnitt bei 1,82. Im Versuchsstreckennetz ist das der Streckenabschnitt mit der größten Standardabweichung.

Bild 9: Verteilung der Substanzwerte in einem Streckenabschnitt

5.2  Aufwandsdaten

Für die Bestimmung des Aufwands der einzelnen straßenbetrieblichen Leistungen liegen die Betriebsdienstdaten

1. zum Personalstundenbedarf der eingesetzten Mitarbeiter,
2. zur Anzahl und zur Zeit der eingesetzten Fahrzeuge und Geräte sowie
3. zu Art und Menge der benötigten Materialien

vor. Für die eingesetzten Ressourcen hat der Landesbetrieb Bau Sachsen-Anhalt im Rahmen der Kostenrechnung nach [11] Verrechnungspreise und einen Mittellohn für das Straßenwärterpersonal gebildet. Mit deren Hilfe lässt sich für jede Leistung ein Gesamtkostenbetrag ermitteln, zusammengesetzt aus den Einzelbeträgen für Personalkosten, Fahrzeug- und Gerätekosten sowie Materialkosten.

Der Verlauf der Arbeiten im Straßennetz und die Art der Verortung erfordert allerdings eine Regelung über die Zuordnung der Kosten zu den einzelnen Streckenabschnitten. Dabei lassen sich drei Gruppen für den Anfang und das Ende einer straßenbetrieblichen Leistung definieren (Bild 10).

1. Die Leistung L_i erstreckt sich über die volle Länge des Streckenabschnitts S_n und führt über mindestens eine Grenze S_n,A oder S_n,E hinaus (Fälle I bis III).
2. Anfang (L_i,A) und Ende (L_i,E) der Leistung L_i liegen innerhalb der Grenzen S_n,A und S_n,E des betrachteten Streckenabschnitts S_n (Fälle IV bis VII).
3. Die Leistung L_i führt über eine Grenze S_n,A oder S_n,E des betrachteten Streckenabschnitts S_n hinaus, erstreckt sich jedoch nicht über seine gesamte Länge (Fälle VIII und IX).

In allen Fällen werden nur diejenigen Kosten (K_LS) berücksichtigt, die auf den Streckenabschnitten des Versuchsstreckennetzes anfallen. Dabei wird von einer Gleichverteilung der Kosten über die gesamte Streckenlänge ausgegangen. Diese Vorgehensweise ist allerdings bei ungenauen Angaben über den Anfang (L_A) und das Ende (L_E) der Leistung nicht unkritisch. Erfahrungen zeigen, dass die Grenzen für die ausgeführten straßenbetrieblichen Leistungen von den Mitarbeitern häufig großzügig angegeben werden. In der Folge ergibt sich nicht nur eine fehlerhafte Zuordnung der Kosten zum Straßenzustand selbst, sondern darüber hinaus errechnen sich Beträge für streckenbezogene Kosten, die nicht der Realität entsprechen.

Bild 10: Anfang und Ende einer Leistung im Streckennetz

Um den Aufwand auf den 58 unterschiedlich langen Streckenabschnitten vergleichbar zu machen, wird er normiert, das heißt durch die Länge der Streckenabschnitte dividiert. Diese strecken(abschnitts)bezogenen Kosten werden im Rahmen der Regressionsanalyse mit dem Mittelwert eines Zustandswertes verknüpft.

6   Erste Untersuchungsergebnisse

Die nachfolgenden Ausführungen betreffen die Untersuchungsergebnisse aus dem Zeitraum 1. 8. 2007 bis 31. 7. 2009. Die Meistereien waren aufgefordert, alle baulichen Unterhaltungsleistungen (Leistungen der Leistungsbereiche 1 und 9) im Versuchsstreckennetz in beschriebener Art und Weise zu erfassen. Indes mussten einige zwischenzeitlich vorgenommene Änderungen in der Bezeichnung und Beschreibung der Leistungen im Leistungsbereich 9 – Maßnahmen der Erhaltung berücksichtigt werden (vgl. Tabelle 1). Die Änderungen wurden 2008 eingeführt, um den Mitarbeitern die Zuordnung ihrer Tätigkeiten zu den Leistungen des Leistungsheftes zu erleichtern.

Nach dem Verständnis des Landesbetriebes Bau Sachsen-Anhalt fallen alle Maßnahmen, die über das Maß einer Sofortmaßnahme hinaus gehen, und die nicht an Ingenieurbauwerken, an der Straßenausstattung, an Nebenanlagen oder an Kreisstraßen durchgeführt werden, unter die Leistung 9.01 Maßnahmen der baulichen Straßenunterhaltung. Das Zusammenfassen der ehemals bestehenden Leistungen 99999.02, 99999.03 und 99999.05 zu einer Leistung 9.01 ist für die vorliegende Untersuchung nicht ganz unproblematisch. Die Ergebnisse werden verfälscht, wenn Maßnahmen an der Fahrbahn, wie z. B. das Schließen offener Fugen, mit Maßnahmen zusammengefasst werden, die nicht unmittelbar zur Fahrbahn gehören. Schließlich wurde die Bewertung im Rahmen der ZEB ausschließlich aufgrund des Fahrbahnzustandes vorgenommen. Wegen der zwischenzeitlichen Neuzuordnung der Leistungen müssen mögliche Zusammenhänge zwischen dem bewerteten Fahrbahnzustand und dem Aufwand für bauliche Unterhaltungsleistungen über einen anderen Weg geprüft werden. Dabei hilft die Erfassung des verwendeten Baumaterials. Während bituminöse Baustoffe nahezu ausschließlich in der Fahrbahn eingesetzt werden, kann davon ausgegangen werden, dass z. B. Mutterboden und Banketterde nur im Straßenrandbereich eingebaut wird. Darüber hinaus kann unterstellt werden, dass die Schlaglochbeseitigung als klassische Sofortmaßnahme am Straßenkörper vorwiegend mit Kaltmischgut durchgeführt wird. Auf diese Weise wurden sowohl Baumaterialien als auch einzelne Leistungen und Leistungsbereiche als signifikante Zuordnungskriterien festgelegt. Mit ihnen sollen zunächst nur vermutete Zusammenhänge nachgewiesen werden. Für die Zeit vom 1. 8. 2007 bis 31. 7. 2008 (erstes Jahr der Auswertung) und für die Zeit vom 1. 8. 2008 bis 31. 7. 2009 (zweites Jahr der Auswertung) wurde eine Auswahl von 23 Fällen gebildet, die näher untersucht wurden.

Tabelle 1: geänderte Zuordnung der Leistungen im Leistungsbereich 9

Die Tabelle 2 zeigt im Einzelnen, nach welchen Kriterien die 23 Fälle gebildet wurden. Die linke Spalte enthält die Auswahlnummer, die sich jeweils aus einer laufenden Nummer für den Fall und dem Jahr der Datenauswertung zusammensetzt. Die Auswahl der straßenbetrieblichen Leistungen und der verwendeten Materialien ist für beide Auswertungsjahre eines Falls gleich. Diejenigen Auswahlkriterien die mit » + « gekennzeichnet sind, müssen bei der Menge der ausgegebenen Daten nach einer entsprechenden Datenbankabfrage⁶⁾ zwingend enthalten sein. So berücksichtigt beispielsweise die Abfrage zum straßenbetrieblichen Aufwand im Fall 11 nur diejenigen Leistungen, die von den Straßenwärtern als 9.01 gekennzeichnet wurden und in denen Kaltmischgut verwendet wurde. Neben Kriterien, die bei einer Abfrage enthalten sein müssen, bestehen solche, die bestimmte Leistungen oder Materialien ausschließen. Sie sind mit » – « gekennzeichnet. Die Abfrage zum Fall 8 berücksichtigt beispielsweise nur diejenigen Leistungen, die der Schadensbeseitigung an der Fahrbahn dienten (Leistung 1.01), bei denen jedoch kein Heißmischgut verwendet wurde.

⁶⁾ Die für die Untersuchung entwickelte Datenbank, enthält sowohl die von den Straßenwärtern erfassten straßenbetrieblichen Leistungen als auch die numerischen Daten der ZEB.

Tabelle 2: Auswahlkriterien

Für die 23 Fälle wurde der in den Streckenabschnitten entstandene monetarisierte Aufwand mit den gemessenen Zustandswerten verknüpft. Nach dem mathematischen Verfahren der Kleinste-Quadrate-Schätzung (KQ-Schätzung), die die Summe der Abweichquadrate minimiert, ließ sich eine Regressionskurve in Form einer polynomischen Funktion zweiten Grades bilden. Die Tabelle 3 zeigt das Bestimmtheitsmaß R², das den Regressionskurven zugeordnet ist. Das Bestimmtheitsmaß R² drückt aus, wie groß der Anteil der Streuung von den Einzelwerten um die ermittelte Funktion ist, der durch die unabhängige Variable erklärt werden kann. Im vorliegenden Modell gelten die Zustandswerte als unabhängige Variable. Dem Aufwand hingegen wird unterstellt, dass er von den Zustandswerten abhängig ist.

Tabelle 3: R² für polynomische Regressionskurve zweiten Grades

Den Angaben in der Tabelle 3 ist zu entnehmen, dass für die vorliegende Datenbasis der Anteil der erklärbaren Streuung relativ klein bleibt und der Verlauf der zugehörigen Regressionskurve nicht in jedem Fall die gleiche Form annimmt. In den Fällen, in denen ein straßenbetrieblicher Aufwand entstanden ist, nimmt nahezu die Hälfte der zugehörigen Regressionskurven einen konkaven Kurvenverlauf an. Das Bestimmtheitsmaß der konkav verlaufenden Regressionskurven ist in der Tabelle 3 in kursiver Schrift angegeben.

Der erklärbare Anteil beträgt maximal 23,8 % für die unabhängige Variable Griffigkeit in der Auswahl 19-1. Die Auswahl 19 betrifft alle Leistungen in den Leistungsbereichen 1 und 9 mit der Einschränkung, dass kein Heißmischgut verwendet wurde. Dieses Kriterium schließt allerdings nicht aus, dass in der Auswahl Maßnahmen enthalten sind, die nicht unmittelbar der Fahrbahn zugehören. In weiterführenden Recherchen ließ sich nachweisen, dass diese Auswahl auch Maßnahmen an der Straßenausstattung beinhaltet. Insbesondere die hohen streckenbezogenen Kosten über 8,- €/m werden durch diese Maßnahmen verursacht (Bild 11).

Bild 11: Regressionskurve zur Auswahl 19-1 für den Zustandswert Griffigkeit

Für diejenigen Leistungen, die unmittelbar zur Fahrbahn zugeordnet werden (Leistungen 1.01 Schäden an Fahrbahnen beseitigen und 99999.05 Fugenvergussarbeiten), beträgt R² maximal 16,8 %. Dieser Wert wird für den Längsebenheitswirkindex⁷⁾ (LWI) in Auswahl 04-2 erreicht. Wird die Auswahl 04, die ausschließlich Sofortmaßnahmen an der Fahrbahn (Leistung 1.01) beinhaltet, im Betrachtungszeitraum vom 1. 8. 2007 bis zum 31. 7. 2008 zudem auf Maßnahmen begrenzt, bei denen kein Heißmischgut verwendet wird, erhöht sich R²_max für den Zustandswert Flickstellen auf 18,6 % (Auswahl 07-1). Im darauf folgenden Jahr beträgt R² für diesen Zustandswert allerdings nur noch 8,2 %. Dass der Wert R² in den hier betrachteten Zeiträumen beim gleichen Zustandswert maximal ist, lässt sich nur in den Fällen 15 und 20 beobachten. In allen anderen Fällen wechselt der Zustandswert für R²_max von Jahr zu Jahr. Oftmals ändert sich zudem der Kurvenverlauf. Während er z. B. für Flickstellen im Fall 07-1 eine konvexe Form annimmt, verläuft die Regressionskurve im darauf folgenden Jahr konkav.

⁷⁾ Der Längsebenheitswirkindex (LWI), der als Zustandsindikator für die Ebenheit in Längsrichtung gilt, wird im Rahmen der ZEB ermittelt. Erfindet bei der Bestimmung des Zustandswertes Allgemeine Unebenheiten allerdings keine Berücksichtigung [9; S. 10]. Mit dem LWI werden die Auswirkungen kleinster Abweichungen und die Auswirkungen periodisch auftretender Unebenheiten auf den Fahrer, das Fahrzeug und das Rad bestimmt [12; S. 274]

Mit dem F-Test wird geprüft, ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen der unabhängigen Variable (hier die Zustandswerte) und der abhängigen Variable (hier der straßenbetriebliche Unterhaltungsaufwand) existiert. Die im F-Test formulierte Nullhypothese, dass kein Zusammenhang in der Grundgesamtheit besteht, kann in vielen Fällen mit großer Sicherheit (Signifikanzniveau 99,9 %) verworfen werden. Damit ist ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Aufwand und den verschiedenen Zustandswerten nachgewiesen. Allerdings ist das Signifikanzniveau der ermittelten Regressionskoeffizienten (β₁ und β₂) nicht ausreichend hoch, um auf der Basis der bisherigen Regressionskurven in der Form y = β₁ x² + β₂ x + n belastbare Aussagen treffen zu können. Für hinreichend genaue quantitative Aussagen zu den bestehenden Abhängigkeiten ist die Menge der vorliegenden Daten noch nicht ausreichend und es müssen weitere Daten gesammelt werden.

Aus den Ergebnissen der ersten Untersuchungen im Versuchsstreckennetz lässt sich allerdings ein Trend zur Aufwandsentwicklung erkennen, der im Bild dargestellt ist. Bisher ließ sich nicht sicher bestimmen, welchen Verlauf die wahre Regressionsfunktion annimmt, und ob sie tatsächlich innerhalb der hier aufgezeigten oberen und unteren Grenze befindet. Noch ist die Darstellung demnach eine These. Im Vergleich mit den Kosten, die 2008 im Landesbetrieb Bau Sachsen-Anhalt für bauliche Unterhaltungsarbeiten an den Fahrbahnen der Landesstraßen anfielen, zeigt sich jedoch, dass die hier ausgewiesene Größenordnung der normierten Gesamtkosten plausibel ist: Werden die zu den Substanzwerten im Bild 6 gehörenden Streckenlängen mit den gemittelten Kosten der beiden umhüllenden Verlaufsfunktionen verknüpft, so folgt daraus, dass für das Landesstraßennetz von einem jährlichen baulichen Unterhaltungsaufwand in Höhe von ca. 4,1 Mio. € auszugehen ist. Im Jahr 2008 entstanden für die Landesstraßen Sachsen-Anhalts Kosten für die Leistungen 1.01 und 9.01 in Höhe von ca. 3,8 Mio. €. Die tatsächlich angefallenen Kosten lagen also im Bereich der prognostizierten.

Bild 12: Verlaufsfunktion des baulichen Unterhaltungsaufwands auf den Landesstraßen Sachsen-Anhalts (erste Abschätzung)

7   Zusammenfassung und Ausblick

Zwei Aspekte treten aus dem Verlauf und den bisherigen Ergebnissen der Untersuchung in den Vordergrund:

1. Es wurde deutlich, dass die Erfassungsqualität in entscheidendem Maße die Ergebnisqualität bei der Untersuchung möglicher Zusammenhänge zwischen dem Straßenzustand und dem betrieblichen Aufwand Aufgrund der heterogenen Zustandsstruktur größerer Streckenabschnitte ist eine genaue Verortung der erbrachten Leistungen im Streckennetz notwendig, um genaue quantitative Aussagen über mögliche Zusammenhänge treffen und weiter präzisieren zu können. An dieser Stelle können z. B. mobile GPS-gestützte Erfassungsgeräte einen wertvollen Beitrag zur exakten Leistungserfassung bringen.
2. Erste Ergebnisse stützen die bisherigen eher empirischen Erkenntnisse zum Mehraufwand an baulicher Unterhaltung, der auf Straßen mit schlechtem Zustand signifikant größer ist als bei Straßen mit gutem Zustand. Um das Ziel – den Auftragsverwaltungen und Meistereien für ihr Leistungsprofil einen festen, aber leistungsorientierten Budgetbetrag zur Verfügung zu stellen – zu erreichen, ist es erforderlich, belastbare Ergebnisse über die Zusammenhänge des straßenbetrieblichen Aufwandes zu den streckenbezogenen Parametern verfügbar zu halten.

Der Landesbetrieb Bau Sachsen-Anhalt hat die Notwendigkeit einer nachhaltigen Erforschung der eigenen Leistungsfähigkeit und des Zusammenspiels mit externen Einflussfaktoren im Straßenbetriebsdienst erkannt. Mit Unterstützung der Bauhaus-Universität Weimar verfolgen die Mitarbeiter konsequent das Ziel, die Ablaufprozesse in ihrem Betrieb zu quantifizieren, sie zu optimieren und in gleichem Zuge Grundlagen für faire Anreizstrukturen zu schaffen.

Die Fortführung und Ausweitung der Untersuchung auf das gesamte Landesstraßennetz Sachsen-Anhalts verspricht eine solide und valide Datenbasis, mit der die noch offenen Fragen gelöst und die bisher thesenhaft herausgearbeiteten Zusammenhänge für das Gesamtnetz nachgewiesen und weiter quantifiziert werden können.

Literaturverzeichnis

1. Lay, M. G.: Die Geschichte der Straße : Vom Trampelpfad zur Autobahn. 2. Aufl. Frankfurt am Main : Campus, 1994
2. Bundesministerium für Verkehr Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr (Hrsg.): Maßnahmenkatalog Straßenbetriebsdienst MK1, Umsetzung der Steuerung des Straßenbetriebsdienstes in den Ländern – Steuerungskonzeption. September 2006, Bonn
3. Durth, W.: Notwendigkeit und Voraussetzungen der Neuorganisation des Straßenbetriebsdienstes. Konferenzbeitrag Straßenbetriebsdienstkolloquium 7./8. Oktober 1997, Darmstadt : FGSV, 1997, S. 29–33
4. Bohnen, K.-H.: Konzept zur wirtschaftlichkeitsorientierten Steuerung der betrieblichen Straßenunterhaltung. Konferenzbeitrag Straßenbetriebsdienstkolloquium 5./6. Oktober 1999, Darmstadt : FGSV, 1999, S. 7–10
5. Kutter, M.: Straßenunterhaltung und Betriebsdienst. In: Knoll, Eberhard (Hrsg.): Der Elsner 2000. Handbuch für Straßen- und Verkehrswesen, Planung, Bau, Erhaltung, Verkehr, Betrieb. Dieburg, Elsner, 2000, S. 979 ff
6. Landesbetrieb für Straßenbau Saarland (Hrsg.): Handbuch Unterhaltungsfreundliches Planen und Bauen von Straßen. Neunkirchen, Landesbetrieb für Straßenbau Saarland, 2007
7. Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr (Hrsg.): Leistungsheft für den Straßenbetriebsdienst auf Bundesfernstraßen. Version 1.1, Dezember 2004, Bonn
8. Bargstädt, H.-J; Hörold, S; Orbanz, D.: Anforderungsgerechte Budgetplanung im Straßenbetriebsdienst. In: Straßenverkehrstechnik 53 (2009), Nr. 4, S. 209–215
9. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Zustandserfassung und -bewertung von Straßen (ZTV ZEB-StB), FGSV 998, Ausgabe 2006, Köln
10. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.): Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen (RPE-Stra 01), FGSV 988, Ausgabe 2001, Köln
11. Bundesministerium für Verkehr Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr (Hrsg.): Richtlinie zur Ermittlung und Verrechnung von Kosten im Straßenbetriebsdienst an Bundesfernstraßen, Dezember 2006, Bonn
12. Kretz, R.: Zustandserfassung und -bewertung der Fahrbahnoberflächen der Bundesfernstraßen – Grundlagen der systematischen Erhaltungsplanung. In: Straße und Autobahn Nr. 5 (2003), Bonn-Bad Godesberg, Kirschbaum Verlag, S. 271–282