Bei Arbeiten im Straßenbetriebsdienst lassen sich Eingriffe in den Verkehrsraum, die in der Regel mit der Sperrung von Fahrstreifen verbunden sind, nicht gänzlich vermeiden. Viele der Bundesautobahnen in Deutschland weisen eine hohe Verkehrsbelastung auf. Trotzdem und häufig auch gerade deshalb müssen regelmäßig Arbeiten der Straßenunterhaltung am und im Verkehrsraum durchgeführt werden. Es existieren zahlreiche bauliche, betriebliche und verkehrliche Möglichkeiten, die mit den Arbeiten einhergehenden Verkehrsbehinderungen zu minimieren. Ein wesentliches Hindernis für die Anwendung solcher Möglichkeiten ist, dass der für die Umsetzung erforderliche Mehraufwand dem zuständigen Straßenbaulastträger konkret und tatsächlich entsteht während der Nutzen überwiegend volkswirtschaftlicher Natur ist. Damit fällt der Nutzen verteilt über die Gruppe der Verkehrsteilnehmer und Anlieger oder ganz allgemein unsere Gesellschaft an und lässt sich nicht für die Refinanzierung des Mehraufwandes heranziehen. Seit einigen Jahren werden in die Verträge bei Öffentlich-Privaten-Partnerschaften neue Vergütungsmechanismen integriert, die eine konkrete Refinanzierung der Aufwendungen des Betreibers für Maßnahmen zur Minimierung von Verkehrsbehinderungen bei Arbeitsstellen versprechen. Erste Erfahrungen belegen eine spürbare Verringerung der Verkehrsbehinderungen bei Arbeitsstellen kürzerer Dauer.

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1 Einleitung

Vor dem Hintergrund zunehmender Fahrleistungen auf der einen Seite und nach wie vor zu geringer Investitionen in die Erhaltung der Straßeninfrastruktur auf der anderen Seite wird das Einrichten von Arbeitsstellen zur Herausforderung. Einerseits zieht die hohe Verkehrsdichte bei einer Fahrstreifensperrung für Unterhaltungs- und Instandsetzungsmaßnahmen oft massive Störungen im Verkehrsablauf nach sich. Andererseits erfordert der schlechter werdende Zustand der Fahrbahnen und Brücken eine größere Zahl von Arbeitsstellen. Eingriffe in den Verkehrsraum lassen sich bei Arbeiten im Straßenbetriebsdienst nicht gänzlich vermeiden und sind im Rahmen der Erhaltung der Regelfall. Ihr negativer Einfluss auf den Verkehrsfluss lässt sich aber durch geeignete Maßnahmen signifikant reduzieren.

Untersuchungen zeigen, dass die Arbeitsstellen kürzerer Dauer eine herausragende Bedeutung hinsichtlich der Verkehrsbehinderungen aufweisen. Obwohl sie nur für ca. 25 % der Arbeitsstellentage verantwortlich sind, verursachen sie mehr als die Hälfte aller Reisezeitverluste infolge von Arbeitsstellen [6]. Die Staubildung vor Arbeitsstellen wird zwar hinsichtlich der Arbeitssicherheit in der Arbeitsstelle selbst als positiv wahrgenommen, wirkt sich jedoch negativ auf die Verkehrssicherheit, die Wirtschaftlichkeit, die Umweltverträglichkeit und nicht zuletzt den Fahrkomfort für die Verkehrsteilnehmer aus. Daher wurden in der Vergangenheit zahlreiche bauliche, betriebliche und verkehrliche Möglichkeiten entwickelt und erprobt, um die mit den Arbeiten im Verkehrsraum einhergehenden Verkehrsbehinderungen zu minimieren [7].

2 Staureduktion an Arbeitsstellen

Maßnahmen zur Reduzierung der Verkehrsbehinderungen an Arbeitsstellen lassen sich anhand ihrer primären Wirkungsweise in drei Gruppen aufteilen (Tabelle 1).

Tabelle 1: Übersicht der Maßnahmen zur Staureduktion

Bauliche Maßnahmen wirken durch Änderungen bei der Ausstattung, sodass im Sinne eines unterhaltungsfreundlichen Entwerfens [5] Arbeiten vermieden oder zumindest der Arbeitsumfang verringert wird. Eine andere bauliche Möglichkeit besteht in der ausreichenden Bemessung des Straßenquerschnittes, sodass der Seitenstreifen sowohl von seiner Geometrie als auch seiner Tragfähigkeit her als Arbeits- und Verkehrsraum genutzt werden kann. Bei Arbeiten am rechten Fahrbahnrand muss dann kein Fahrstreifen gesperrt werden und bei Arbeiten am linken Fahrbahnrand bildet der Seitenstreifen eine Querschnittsreserve, die eine Benutzung durch den Verkehr und damit die Beibehaltung der Fahrstreifenzahl erlaubt.

Betriebliche Maßnahmen wirken über Änderungen in der Arbeitsorganisation und in den Arbeitsabläufen [3]. Hierzu gehört die zeitliche Verlegung von Arbeiten in verkehrsärmere Zeiten beispielsweise in die Nacht oder an Wochenenden und Ferienzeiten sowie die Erhöhung der Arbeitsleistung etwa durch eine Kombination von Arbeiten und/oder Arbeitsstellen. Letzteres vermindert die Sperrzeit, ohne gleichzeitig den erledigten Arbeitsumfang innerhalb der Arbeitsstelle zu beeinträchtigen. Auch die Unterbrechung der Arbeiten bei Stau oder in vorher festgelegten Zeitabständen kann bei hoher Verkehrsbelastung nützlich sein. Auf diese Weise wird die Staubildung im Ansatz verhindert und damit der Verkehrsfluss zwar behindert aber ein Zusammenbruch des Verkehrsablaufs vermieden.

Unter verkehrlichen Maßnahmen werden solche Möglichkeiten verstanden, die eine Staureduktion durch Änderungen bei der Verkehrsführung erreichen. Dazu gehört die Erhöhung der verbleibenden Kapazität an der Arbeitsstelle etwa durch eine Absicherung mit Verschwenkung [4], die Nutzung des Seitenstreifens oder die Umleitung des Verkehrs.

Der potenzielle Nutzen der verschiedenen Maßnahmen variiert. Die Aufwand-Nutzen-Relation ist jedoch in allen Fällen überzeugend [3]. Mit geringem betriebswirtschaftlichem Mehraufwand kann ein hoher volkswirtschaftlicher Nutzen erzielt werden. Wird beispielsweise durch den Einsatz einer Absicherung mit Verschwenkung an einer Tagesbaustelle unter den gegebenen Randbedingungen ein Kapazitätsgewinn von 8 % erzielt, so betragen die Mehrkosten ca. 350 € und der volkswirtschaftliche Nutzen ca. 50.000 €. Grundlage dieser Simulationsrechnung ist eine Tagesbaustelle, der abzüglich der An- und Abfahrtszeiten sowie der Rüstzeiten auf dem Gehöft eine Sperrzeit von fünf Stunden zugrunde liegt und die mit dem unterstellten Kapazitätsgewinn von 8 % eher im unteren Bereich der erzielbaren Kapazitätsgewinne angesiedelt ist [4].

Trotz des nachgewiesenermaßen positiven Einflusses auf den Verkehrsabfluss und der überzeugenden Nutzen-Kosten-Verhältnisse haben sich diese und auch die meisten der anderen Maßnahmen bisher nicht durchgesetzt. Dies liegt vermutlich an der bestehenden Refinanzierungsproblematik: Die Kosten für die Maßnahme treten beim Straßenbaulastträger der Straße konkret und tatsächlich auf, während der Nutzen im Wesentlichen volkswirtschaftlicher Natur ist und verteilt über die Gruppe der Verkehrsteilnehmer und Anlieger oder ganz allgemein unsere Gesellschaft anfällt. Damit lässt sich der Nutzen in der Regel nicht für die Refinanzierung des Mehraufwandes heranziehen. Seit einigen Jahren werden in die Verträge bei Öffentlich-Privaten-Partnerschaften jedoch neue Vergütungsmechanismen integriert, die eine konkrete Refinanzierung der Aufwendungen des Betreibers für Maßnahmen zur Minimierung von Verkehrsbehinderungen an Arbeitsstellen versprechen.

3 Vertragsmodelle mit Verfügbarkeitsregelungen

Bei den A-Modellen baut, finanziert und betreibt der private Partner einen Streckenabschnitt und erhält in Abhängigkeit von der tatsächlichen Benutzung der Strecke, gemessen am Schwerverkehr eine Vergütung. In der Regel enthalten die Verträge zusätzliche Abzugsbeträge in Abhängigkeit der Dauer einer Sperrung. Wesentlich ist jedoch der Mechanismus, dass die Höhe der Vergütung über den Anteil an der Maut für Lastkraftwagen bestimmt wird (Bild 1). Verkehrsbehinderungen führen zu Stau und Ausweichverkehren. In der Folge sinken die tatsächliche Fahrzeugzahl und damit die Vergütung [1]. Die grundlegenden Fragestellungen bei der Planung von Arbeitsstellen lauten hier also zum einen wie wahrscheinlich eine Staubildung bei Einrichten einer Arbeitsstelle ist und zum anderen wie auf eine trotz sorgfältiger Planung entstehende Staubildung zeitnah und zu welchen Kosten reagiert werden kann.

Im Verfügbarkeitsmodell baut, finanziert und betreibt der private Partner einen Streckenabschnitt ebenfalls selbst. Im Gegensatz zum A-Modell werden hier jedoch für Arbeitsstellen feste Abzugsbeträge von der Grundvergütung als Vertragsbestandteil vereinbart (Bild 1). Die Höhe der Abzugsbeträge ist an sich unabhängig vom tatsächlichen Verkehr sowie an Ort, Umfang, Zeitpunkt und Dauer einer Fahrstreifensperrung geknüpft [1]. Idealerweise sind die Vorgaben durch die ausschreibende Stelle auf den für einen bestimmten Zeitpunkt und Ort erwarteten Verkehr abgestimmt. Bei diesem Vergütungsmechanismus wird der Betreiber versuchen, die Dauer von Eingriffen in den Verkehrsraum zu minimieren sowie die Abzugsbeträge für die unvermeidbaren Arbeitsstellen zu optimieren. Es gilt also, eine vergütungsoptimierte Planung für Arbeiten im Verkehrsraum aufzustellen.

Bild 1: Vergütungsmechanismus im A-Modell (links) und Verfügbarkeitsmodell (rechts)

4 Erfahrungen

4.1  A-Modell

Bei dem Vergütungsmechanismus im A-Modell muss der Anbieter sowohl die verkehrliche Überlastungswahrscheinlichkeit an der Arbeitsstelle als auch die zeitliche und organisatorische Flexibilität der Tätigkeiten berücksichtigen, um bei einer gegebenenfalls auftretenden Staubildung schnell reagieren zu können. Je nach Tageszeit hat die reduzierte Kapazität an der Arbeitsstelle kürzerer Dauer unterschiedlich starke Auswirkungen auf den Verkehrsablauf in einem Streckenabschnitt. Idealerweise sollte eine Kapazitätsreduzierung den möglichen Verkehrsdurchlass nicht so stark einschränken, dass die Verkehrsnachfrage die Kapazität im Engpass Arbeitsstelle überschreitet.

Das Grundproblem hierbei ist, dass die Verkehrsstärke innerhalb eines bestimmten Zeitraumes (sei sie prognostiziert oder gemessen) nicht konstant ist. Sowohl die Verkehrsnachfrage als auch die Kapazität in der Arbeitsstelle kürzerer Dauer unterliegen Schwankungen. Somit lässt sich eine gewisse Unschärfe hinsichtlich der Aussage über die Staubildung vor einer Arbeitsstelle nicht vermeiden. Mit einem mathematischen Modell (Addition von Normalverteilungen) kann die Wahrscheinlichkeit einer verkehrlichen Überlastung im Engpass Arbeitsstelle berechnet und so eine Kenngröße für die Voraussage ermittelt werden, die sich für die Planung und Steuerung von Arbeiten im Verkehrsraum verwenden lässt [2].

Auf der Ausführungsseite ist hinsichtlich der konkreten Arbeiten in einer Arbeitsstelle als entscheidende Stellgröße die Flexibilität der Arbeiten zu betrachten. Die Flexibilität lässt sich in einen zeitlichen und einen organisatorischen Aspekt unterteilen. Die zeitliche Flexibilität unterscheidet sich je nach Art der Tätigkeit. So sind etwa Sofortmaßnahmen (z. B. Unfallabsicherung) sofort auszuführen und daher deutlich weniger planbar als Reparaturen (z. B. Austausch beschädigter Fahrbahnelemente oder Schutzplanken) oder Unterhaltungsarbeiten (z. B. Grünpflege oder Reinigung der Entwässerung). Inwiefern auf unerwartete Verkehrsentwicklungen reagiert werden kann, lässt sich unter dem Begriff der organisatorischen Flexibilität zusammenfassen. Eine geöffnete Fahrbahndecke lässt keinen Abbruch mehr zu, bei Markierungsarbeiten oder gar Mäharbeiten ist deutlich mehr Spielraum gegeben. Bei entsprechend guter Vorbereitung können organisatorisch flexible Arbeiten also bei Staubildung schnell abgebrochen und auf einen anderen Zeitpunkt verschoben werden.

Diese beiden Stellgrößen (zeitliche und organisatorische Flexibilität) sowie die verkehrliche Überlastungswahrscheinlichkeit lassen sich in einer Entscheidungsmatrix zusammenführen und für die Arbeitsplanung verwenden. Je geringer die Flexibilität einer Tätigkeit ist, desto strengere Anforderungen sind für die Überlastungswahrscheinlichkeit im Engpass an der Arbeitsstelle anzuwenden (Bild 2).

Beispielsweise ist eine Grasmahd gut planbar und kann jederzeit abgebrochen werden. Somit sind die Anforderungen an die Überlastungswahrscheinlichkeit gering. Eine Tätigkeit mit moderaten Anforderungen sind etwa Markierungsarbeiten, die gut planbar, deren Abbruch aber mit Zusatzkosten verbunden ist. Ein Beispiel für sehr hohe Anforderungen an die Überlastungswahrscheinlichkeit sind Fahrbahninstandsetzungen. Diese sind, insofern es sich nicht um verkehrsgefährdende Schäden handelt, planbar. Ein Abbruch ist aber in der Regel, etwa bei einer geöffneten Fahrbahndecke, nicht möglich.

Bild 2: Entscheidungsmatrix aus [2]

Für die Umsetzung erfolgt die Einbindung der Entscheidungsmatrix in die Planung und Steuerung von Arbeiten im Verkehrsraum. Auf diese Weise wird die vorausschauende Optimierung hinsichtlich der planbaren Tätigkeiten um eine optimierte Steuerung der weniger oder überhaupt nicht planbaren Arbeiten ergänzt. Teilweise lässt sich eine Anpassung der Fahrzeug- und Geräteausstattung beobachten, die eine weitgehende Ausnutzung der organisatorischen Flexibilität der Tätigkeiten ermöglicht.

4.2 Verfügbarkeitsmodell

Für das Verfügbarkeitsmodell gilt dieselbe Grundannahme einer durch die Arbeitsstelle reduzierten Kapazität. Bei diesem Vergütungsmechanismus wird durch die ausschreibende Stelle vor Vertragsabschluss berechnet, inwiefern Arbeitsstellen (wiederum in Abhängigkeit von der Tageszeit) Auswirkungen auf den Verkehrsablauf haben werden [8]. Die Abzugsbeträge werden entsprechend der Ergebnisse festgelegt und fallen je nach Zeitpunkt der Arbeiten unterschiedlich hoch aus. Die Ergebnisse lassen sich in einem Zeitband festhalten, in welchem die im Projektvertrag vorgegebenen Kosten, die über den Zeitpunkt einer Fahrstreifensperrung hinaus von der Verkehrsführung und dem Streckenabschnitt abhängen können, aufgeschlüsselt sind. Damit lassen sich sowohl Arbeitsstellen längerer als auch kürzerer Dauer so planen, dass sie einem vergütungsoptimierten Zeitplan folgen. Kürzere Arbeiten werden nach Möglichkeit auf die günstigsten Zeitfenster verteilt, also beispielsweise außerhalb von Belastungsspitzen durch den morgendlichen und abendlichen Berufsverkehr.

Über die Höhe der Abzugsbeträge ist ein Anreiz geschaffen, die Planung von Arbeiten im Verkehrsraum zu optimieren. Daher nutzen die Betreiber die Möglichkeiten, Arbeiten zu vermeiden sowie durch Beschleunigen und Kombinieren von Tätigkeiten die Sperrzeiten zu verringern. Da die tatsächliche Staubildung bei diesem Vergütungsmechanismus nicht relevant ist, liegt der Schwerpunkt der Optimierung bereits in der Planungsphase und wirkt sich im Wesentlichen auf die Organisation des Betriebsdienstes aus.

5 Ergebnisse und Ausblick

Die beiden Vergütungsmechanismen haben zu einem intensiven Optimierungsprozess geführt, bei dem die voraussichtliche Mautminderung bzw. die voraussichtlichen Abzugsbeträge für Sperrungen den anzunehmenden Bau- und Betriebskosten gegenübergestellt werden. In der Folge werden Flächen und Ausstattung der Strecke angepasst sowie die Personal-, Fahrzeug- und Geräteausstattung optimiert. Ein hoher Automatisierungsgrad von Fahrzeugen und Geräten erlaubt offenbar eine Beschleunigung der Arbeiten. Im Ergebnis lässt sich bereits eine Reduzierung der operativen Personalstunden für Arbeiten im Verkehrsraum auf ca. 15 % beobachten (Bild 3).

Bild 3: Beobachtete Reduzierung der Arbeitszeiten im Verkehrsraum

Auch die Summe der daraus resultierenden Sperrzeiten konnte reduziert werden. Rund 80 % der Sperrzeiten entfallen auf den Seitenstreifen und verursachen daher, sofern keine Beschränkung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit angeordnet wird, keine Verkehrsbehinderungen. Die restlichen Sperrzeiten verteilen sich zu 13 % auf den linken und zu 6 % auf den rechten Fahrstreifen. Die Sperrung von linkem und mittlerem Fahrstreifen tritt nur sehr selten auf; planmäßig nur für Maßnahmen am Fahrbahnbelag.

Diese Zahlen sind das Ergebnis gezielter Optimierungsprozesse, die durch die Anreize in den Vergütungsmechanismen ausgelöst wurden. Die ersten Berichte in den Medien über Autobahnabschnitte, die mit den beiden Modellen realisiert wurden, vermitteln einen positiven Eindruck. Die Verkehrsteilnehmer nehmen offenbar weniger Behinderungen wahr. Das legt nahe, dass die Vergütungsmodelle einen guten Anreiz liefern, die Eingriffe in den Verkehrsraum im Sinne der Verkehrsteilnehmer zu optimieren und zu minimieren. Eine begleitende Auswertung, um die Wirkung zu analysieren und über die Vertragslaufzeit zu beobachten, ist zu empfehlen.

Literaturverzeichnis

1. Böger, T. R.; Gerdes, E. (2008): Die Bereitstellung von Straßeninfrastruktur in Deutschland, In: Meyer-Hofmann, B.; Riemenschneider, F.; Weihrauch, O. (Hrsg.): Public Private Partnership. Gestaltung von Leistungsbeschreibung, Finanzierung, Ausschreibung und Verträgen in der Praxis, 2. Auflage, S. 395–406
2. Hess, R. (2006): Optimierte Arbeitsstellenplanung auf Grundlage verkehrlicher Überlastungswahrscheinlichkeiten, Schriftenreihe des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität Karlsruhe (TH), Heft 55, Karlsruhe
3. Hess, R. (2005): Entscheidungskriterien für den Einsatz von Maßnahmen zur Staureduktion, Straßenverkehrstechnik, Heft 8/2006 S. 459–463, Kirschbaum Verlag, Bonn,
4. Klein, A. (2003): Arbeitsstellen kürzerer Dauer in Baden-Württemberg – Modifizierte Absicherung, Kolloquium Straßenbetriebsdienst 2003 der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, (S. 33–39), Köln, FGSV 002/77
5. Landesbetrieb für Straßenbau (2007): Handbuch für unterhaltungsfreundliches Planen und Bauen von Straßen, Landesbetrieb für Straßenbau des Saarlandes, Neunkirchen
6. List l, G.; Otto, J. C.; Zackor, H. (2007): Quantifizierung staubedingter Jährlicher Reisezeitverluste auf Bundesautobahnen, Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Reihe Verkehrstechnik, Heft V 161, Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH, Bremen
7. Roos, R.; Hess, R.; Norkauer, A.; Zimmermann, M.; Zackor, H.; Otto, J. C. (2006): Planung und Organisation von Arbeitsstellen kürzerer Dauer an Bundesautobahnen, Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Reihe Verkehrstechnik, Heft V 143, Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH, Bremen
8. Weber, H. (2005): Stauvermeidung an Tagesbaustellen? – Nutzung von Zeitfenstern für staufreie Arbeitsstellen in Baden-Württemberg, Kolloquium Straßenbetriebsdienst 2005 der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, (S. 107–120), Köln, FGSV 002/84