Die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen hat kürzlich das Wissensdokument „Hinweise für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen“ herausgegeben. Es soll helfen, beim Markieren auf neuen bzw. neu hergestellten Fahrbahnoberflächen die bestehenden Risiken zu vermeiden bzw. zu vermindern und gilt sowohl für endgültige weiße als auch für vorübergehende gelbe Markierungen. Die Risiken bestehen primär in Haftungsproblemen, wenn kein ausreichender Verbund zur Fahrbahnoberfläche hergestellt werden kann. Auf Betonoberflächen können u. a. zusätzlich Blasen auftreten, die zur Beeinträchtigung der Haltbarkeit der Markierung führen können. Außerdem ist es auf Unterlagen aus bitumenhaltigem Bindemittel möglich, dass es zum Durchbluten der Markierung kommt. Überschüssiges Bitumen kann sich auf die Markierung übertragen und überschüssiges Abstreumaterial kann die Reflexkörper der Markierung beschädigen. In dem Wissensdokument werden Empfehlungen gegeben, durch Vorversuche, durch den Einsatz von Verkehrsfreigabemarkierungen und durch die Vorbehandlung der Betonunterlage oder Asphaltdeckschicht diese Risiken zu minimieren. Außerdem wird auf die Auswahl der geeigneten Markierungsstoffe auf Strecken mit Beton- oder Asphaltdecken, auf Streckenabschnitten mit dauerhafter Feuchtigkeit, auf Fahrbahnoberflächen mit großen Rautiefen und auf lärmtechnisch optimierten Fahrbahnoberflächen hingewiesen. Des Weiteren werden Beispiele von typischen Schadensfällen aufgeführt und Empfehlungen für die Baubeschreibung von Markierungen auf neuen Beton- und Asphaltdeckschichten gegeben. Unter Beachtung der „Hinweise für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen“ können auf neuen Fahrbahnoberflächen funktionstüchtige Markierungen appliziert werden. Damit leisten sie einen Beitrag zum Leitthema des Deutschen Straßen- und Verkehrskongresses: „Zuverlässiger Verkehr auf unseren Straßen“.

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

1 Einleitung

Das Aufbringen einer Markierung auf neuen und neu hergestellten Fahrbahnoberflächen ist mit Risiken behaftet. Eine neue Fahrbahnoberfläche liegt bei Neubaumaßnahmen vor. Unter einer neu hergestellten Fahrbahnoberfläche ist eine sanierte Fahrbahndecke zu verstehen, z. B. eine Oberflächenbehandlung. Im Folgenden werden beide Oberflächentypen als neue Fahrbahnoberflächen bezeichnet, da die Risiken bei der Applikation der Markierung dieselben sind.

Eine neue Fahrbahnoberfläche weist andere Eigenschaften auf als eine bereits seit einiger Zeit bewitterte und vom Verkehr befahrene Oberfläche. Um die Besonderheiten einer neuen Fahrbahnoberfläche herauszustellen und die bestehenden Risiken beim anschließenden Markieren aufzuzeigen, hat die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen im September 2014 das Wissensdokument „Hinweise für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen“ herausgegeben. Darin werden zur Vermeidung bzw. Verringerung möglicher Schäden außerdem Empfehlungen für die Auswahl von Markierungssystemen gegeben sowie spezielle Vorbehandlungsmethoden aufgezeigt.

Die Hinweise gelten sowohl für endgültige weiße als auch für vorübergehende gelbe Markierungen. Neben Hinweisen für Markierungen auf Fahrbahndecken aus Beton werden Hinweise für Markierungen auf neuen Decken mit bitumenhaltigem Bindemittel gegeben. Die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Hinweisdokument werden hier zusammengefasst.

2 Risiken bei der Applikation auf neuen Fahrbahnoberflächen

2.1 Haftungsprobleme

Das Hauptrisiko bei der Applikation einer Markierung auf einer neuen Fahrbahnoberfläche besteht in Haftungsproblemen, wenn kein ausreichender Verbund zur Fahrbahnoberfläche hergestellt werden kann. Dies betrifft sowohl Betonunterlagen als auch Unterlagen mit bitumenhaltigem Bindemittel, jedoch liegen bei beiden Unterlagen unterschiedliche Ursachen für die Haftungsprobleme vor.

Ist von Anfang an kein ausreichender Verbund der Markierung zur Fahrbahnoberfläche vorhanden, so kann es zur Unterwanderung der Markierung mit Feuchtigkeit kommen. Diese führt im Winter durch Frost-Tau-Wechsel zur Absprengung der Markierung (Bild 1).

Bild 1: Fehlender Verbund der Markierung zur Unterlage und Unterwanderung der Markierung mit Feuchtigkeit

Bei neuen Betondecken können folgende Ursachen zu Haftungsproblemen einer Markierung führen (Bild 2):

• Neue Betondecken bilden an der Oberfläche eine dünne Feinmörtelschicht aus. Diese ist in sich instabil. Wird auf diese Schicht eine Markierung appliziert, so wirkt die Feinmörtelschicht wie eine Trennschicht zum Kernbeton. Durch mechanische Beanspruchung – Radüberrollung vom Verkehr – bzw. durch Witterungseinflüsse zerbröselt die Feinmörtelschicht unter der Markierung. Die Markierung ist infolgedessen inklusive der Feinmörtelschicht abgängig von der Fahrbahnoberfläche.
• An der Oberfläche der Betondecke können nach dem Einbau noch Sande verblieben sein. Diese liegen nur lose obenauf. Wird darauf eine Markierung appliziert, so wirken die Sande wie jede andere Verschmutzung der Oberfläche wie ein Trennmittel. Die Markierung kann an den Stellen, an denen die Sande vorhanden sind, keinen Verbund zum Beton erzielen.
• Neue Betondecken werden beim Einbau mit kombinierten Nachbehandlungs- und Verzögerungsmitteln behandelt. Diese bestehen meistens aus Wachs-Wasser-Gemischen (Paraffinen), welche naturgemäß keinen Verbund zu Markierungsstoffen zulassen. Auch die Paraffinschicht wirkt wie eine Trennschicht zwischen der Markierung und der Betonoberfläche.

Haftungsprobleme bei neuen bituminösen Deckschichten können folgende Ursachen haben (Bild 2):

• Bei der Mischgutherstellung eines Asphalts können dem Bindemittel Bitumen verschiedene Zusatzstoffe zugegeben werden. Hierzu zählen Zusätze wie Zeolithe und Wachse, Polymere, Faserstoffe, Haftverbesserer, Naturasphalt, Kalksteinmehl und Kalkhydrat. Die Zusammensetzung der Zusätze ist dem Auftraggeber oft nicht bekannt. Daher erhält auch der Applikateur meistens keine Informationen darüber und kann so die Verträglichkeit mit dem Markierungsstoff nicht abschätzen. Selbst bei bekannten Inhaltsstoffen ist eine Risikoanalyse schwierig, da es hierzu derzeit kaum Erfahrungen gibt, beispielsweise bei den relativ neuen Gummimodifizierten Asphalten. Die Zusätze können die Haftung der Markierung auf der Fahrbahnoberfläche vermindern. Auch unbeabsichtigte Über- oder Nachdosierungen an Additiven im Bindemittel können sich negativ auf die Markierungshaftung auswirken.
• Überschüssiges bzw. nicht gebundenes Abstreumaterial kann zu Haftungsstörungen führen. Im Überschuss aufgebrachter bituminierter Splitt kann zur Bildung einer Pseudodeckschicht führen, die zum Teil nicht mit Markierungsstoffen belegt werden kann.
• Asphaltdeckschichten aus Mischgutarten mit extrem splittreichen Gesteinskörnungen prägen nach dem Walzen eine spezielle Textur aus, die relativ große Rautiefen aufweisen. Sie stellen den Markierungsmaterialien eine kleinere Fläche zur Verklebung zur Verfügung als andere Deckschichten.
• Ein zu geringer Bindemittelanteil an der Deckschicht kann zu Ausmagerungen und Kornverlusten an der Oberfläche führen. Auch hier wird die Haftung zu den Markierungsmaterialien beeinträchtigt.
• Trennmittel, die auf Lkw-Ladeflächen bzw. den Bandagen der Walzen aufgesprüht werden, können auf die Asphaltdecke übertragen werden. Diese wirken haftmindernd und können die Deckschicht darüber hinaus partiell zerstören (z. B. bei der verbotenen Handhabung mit Diesel).

Es können immer eine Ursache oder auch mehrere Ursachen gleichzeitig der Grund für eine schlechte Haftung sein. Welche Ursache(n) genau zu Grunde liegt, ist oft nicht eindeutig zu belegen.

Bild 2: Abgängige Markierung auf einer neuen Betonoberfläche bzw. einer neuen bituminösen Deckschicht

2.2 Blasenbildung

Bei Betondecken kann es bei der Applikation einer Markierung, insbesondere bei Markierungsfarben, zu einer sehr schnellen Aufsaugung dünnflüssiger Bestandteile aus dem Markierungsmaterial in das in der Decke vorhandene Porengefüge kommen (Kapillareffekt). Durch anschließende Wärmeeinwirkung durch Sonneneinstrahlung wird die Flüssigkeit verdampft. Gleichzeitig trocknet die Markierung an der Oberfläche schnell und bildet eine Haut. Dadurch wird das Verdunsten des Lösemittels und anderer flüchtiger Bestandteile verhindert, so dass der Dampf unterhalb der Markierungsstoffoberfläche Blasen bildet. Können die Dampfblasen noch durch das Material entweichen, so entstehen kleine Löcher (Bild 3).

Bild 3: Blasenbildung auf einer neuen Betondecke

2.3 Durchbluten

Bei neuen Deckschichten mit bitumenhaltigem Bindemittel sind Bindemittelanreicherungen möglich. Bei fast allen Markierungsmaterialien kann es dadurch bedingt nach der Applikation zum Durchbluten kommen. Das bitumenhaltige Bindemittel wird dabei vom Lösemittel bzw. Bindemittel des Markierungsstoffes angelöst und diffundiert bis zur Oberfläche der Markierung. Hier hinterlässt es eine dauerhafte bräunliche Verfärbung, die sich durch das gesamte Markierungsmaterial zieht. Auch Fugenvergussmassen auf Betonunterlagen können zum Durchbluten führen (Bild 4).

Bild 4: Durchbluten der Fugenvergussmasse bei einer Kaltplastikmarkierung

2.4 Übertragung von überschüssigem Bitumen auf die Markierung

Bei bitumenhaltigen Fahrbahndecken kann im Neuzustand noch einige Zeit der Bitumenfilm an der Deckschichtoberfläche vorhanden sein. Wird in dieser Zeit bereits eine Markierung auf die Decke aufgebracht, so wird dieses Bitumen vom Verkehr mitgeschleppt und kann sich auf der neuen Markierung verteilen. Sie wird oberflächlich schwarz verfärbt. Meist sind schwarze Spuren (Reifenabdrücke) sichtbar und die Tagessichtbarkeit ist einige Zeit herabgesetzt (Bild 5). Aus diesem Grund werden in den neuen ZTV M 13 an Markierungen, die auf einer neuen bituminösen Deckschicht applizert werden, die weniger als ein halbes Jahr unter Verkehr gelegen hat, im ersten Jahr nach der Applikation keine Anforderungen an die Tagessichtbarkeit gestellt.

Bild 5: Übertragung von Bitumen aus der neuen Decke auf die Markierung

2.5 Zerkratzen der Reflexkörper durch überschüssiges Abstreumaterial

Wenn bitumenhaltige Fahrbahndecken mit Splittkörnern abgestreut werden, ist immer ein Überschuss an Splittkörnern vorhanden, die nur locker aufliegen oder unzureichend verklebt sind und sich nach und nach aus der Fahrbahndecke lösen. Wird in dieser Zeit eine Markierung auf die Fahrbahndecke aufgebracht, so verteilen sich diese lockeren Splittkörner durch den Verkehr auch auf der Markierung. Durch weitere Radüberrollung zerkratzen die kantigen Körner die Reflexkörper in der Markierung und können diese dadurch dauerhaft schädigen. Daraus resultiert eine verminderte Nachtsichtbarkeit (Bild 6).

Bild 6: Überschüssige Splittkörner zerkratzen durch Radüberrollung die Reflexkörper aus der Markierung

3 Empfehlungen für die Applikation

3.1 Vorversuche

Bestehen begründete Zweifel an der Haftfähigkeit der Markierung auf der Unterlage, so kann auf Anordnung des Auftraggebers die Haftfestigkeit nach DIN EN ISO 4624 von einem Prüfinstitut überprüft werden. Voraussetzung für die Prüfung ist eine fachgerechte Probeapplikation auf der Unterlage.

Das Prüfergebnis gibt die Mindest-Zugspannung wieder, die aufgewendet werden muss, um die schwächste Stelle im System zu brechen. Der Messwert und die Bruchstelle lassen Rückschlüsse auf die Haftfestigkeit der Markierung auf der Unterlage zu. Ein Messwert von 1,5 N/mm² oder mehr gilt aus Erfahrung auf Betonunterlagen in der Regel als ausreichend für eine gute Haftung des Markierungsmaterials auf der Unterlage, egal wo sich der Bruch befindet. Liegt der Messwert unter 1,5 N/mm², so ist für die Abschätzung der Haftfestigkeit der Markierung auf der Unterlage entscheidend, wo der Bruch erfolgt ist. Auf Asphaltunterlagen lässt sich kein Mindestwert für die Haftzugsfestigkeit benennen.

3.2 Verkehrsfreigabemarkierung

Die Verkehrsfreigabemarkierung wird als vorläufige Markierung für neue Fahrbahndecken vorgesehen. Dabei handelt es sich um Markierungen in endgültiger Lage zur Überbrückung eines Zeitraums, innerhalb dessen es aus technischen oder witterungsbedingten Gründen nicht möglich ist, eine endgültige Markierung in der geforderten Qualität zu applizieren. Bei Verkehrsfreigabemarkierungen wird auf eine Gewährleistung verzichtet. Als Verkehrsfreigabemarkierung werden dünnschichtige spritzbare Systeme eingesetzt.

Vor der später aufzubringenden endgültigen Markierung ist die Überprüfung der Tragfähigkeit der Verkehrsfreigabemarkierung notwendig. Beim Einsatz von aufgelegten thermoplastischen Markierungen oder Folien als endgültige Markierung ist der vorherige Einsatz von Verkehrsfreigabemarkierungen nicht sinnvoll, da diese eine Trennschicht darstellt. Sollte im Einzelfall dennoch der vorherige Einsatz einer Verkehrsfreigabemarkierung erforderlich sein, so ist es empfehlenswert, dass die Verkehrsfreigabemarkierung vor der Applikation der endgültigen Markierung entweder zu mindestens 60 % abgefahren worden ist oder sie sollte demarkiert werden. Grundsätzlich sollte die Systemverträglichkeit der Verkehrsfreigabemarkierung mit der endgültigen Markierung beachtet werden.

Bei neuen Betondecken muss eine Verkehrsfreigabemarkierung, die ohne Vorbehandlung aufgebracht worden ist, vor Applikation der endgültigen Markierung mittels Wasserhochdruck entfernt werden.

3.3 Vorbehandlung von Betondecken

Vor der Applikation einer vorübergehenden oder der endgültigen Markierung muss die Betonoberfläche einer Vorbehandlung mittels Hochdruck-Wasserstrahlen inklusive Absaugung unterzogen werden, die dem Entfernen der Feinmörtelschicht, der beim Ausbürsten des Oberflächenmörtels am Gestein haftenden Sande sowie Resten von Nachbehandlungsmitteln dient. Nach dem Trocknen der mit Hochdruck-Wasserstrahlen vorbehandelten Betondecke ist eine geeignete Grundierung zur Haftverbesserung aufzubringen.

3.4 Vorbehandlung von Asphaltdeckschichten

Soll auf die neue Fahrbahnoberfläche eine endgültige Markierung ohne vorherige Verkehrsfreigabemarkierung appliziert werden, so ist es ratsam, die Markierung nicht unmittelbar nach Fertigstellung der neuen Decke aufzubringen, sondern abhängig von den örtlichen Gegebenheiten einige Zeit abzuwarten. Andernfalls können überschüssiges Bitumen und/oder Abstreumaterial sowie noch austretende Fluxöle haftmindernd wirken. Eine Ausnahme hiervon ist die Verlegung von Dauermarkierungsfolien während des Einbaus der Asphaltdeckschicht.

4 Auswahl der Markierungsstoffe

Bei Betondecken ist grundsätzlich der Einsatz einer Grundierung erforderlich. Der Einsatz von Thermoplastikmaterialien ist auf neuen Betondecken nicht geeignet. Es kommen nur alkalibeständige Markierungsmaterialien in Frage.

Bei Asphaltdeckschichten können alle Materialien zum Einsatz kommen. Bei Thermoplastiken ist zu beachten, dass sie ohne Trennschicht auf die Decke appliziert werden sollten. Daher sollte eine eventuell vorher aufgebrachte Verkehrsfreigabemarkierung entfernt werden.

Auf Streckenabschnitten, bei denen es, wie in Waldgebieten, dauerhaft feucht sein kann, ist der Einsatz von 2-K-High-Solid-Farben zu empfehlen, die auf leichter Feuchtigkeit trotzdem einen ausreichenden Verbund zur Fahrbahnoberfläche herstellen können.

Bei Fahrbahnoberflächen mit großer Rautiefe, beispielsweise offenporigem Asphalt oder abgesplitteter Decke, ist bei dickschichtigen Systemen zu beachten, dass die Verklebungsoberfläche kleiner ist und es daher zu Haftungsstörungen kommen kann. Der Einsatz einer Grundierung wird empfohlen.

Bei der Erstmarkierung grobstrukturierter neuer Decken als endgültige Markierung ist laut ZTV M 13 die Verdoppelung der Mindestnassfilmdicke für Farben erforderlich, da die zu markierende Oberfläche viel größer ist als bei einer ebenen Unterlage. Dies gilt auch, wenn diese Markierung auf einer Verkehrsfreigabemarkierung aufgebracht wird.

Bei lärmtechnisch optimierten Fahrbahnoberflächen sollten keine lärmerzeugenden Markierungen eingesetzt werden, da sonst der lärmreduzierende Effekt der Fahrbahnoberfläche durch die Markierung wieder aufgehoben wird. Innerstädtisch wurden sogar schon ständig überfahrene dickschichtige Glattstrichsysteme als lärmstörend empfunden.

5 Empfehlungen für die Baubeschreibung

In den „Hinweisen für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen“ werden Textbausteine für die Ausschreibung von Markierungen auf neuen oder neu hergestellten Beton- bzw. Asphaltdeckschichten aufgeführt. Es wird empfohlen, diese zusätzlich zu den Vorgaben des Standardleistungskataloges in die Baubeschreibung aufzunehmen.

6 Zusammenfassung

Unter Beachtung des von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen kürzlich herausgegebenen Wissensdokuments „Hinweise für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen“ können auf neuen Fahrbahnoberflächen funktionstüchtige Markierungen appliziert werden. Damit leisten die Hinweise einen Beitrag zum Leitthema des Deutschen Straßen- und Verkehrskongresses: „Zuverlässiger Verkehr auf unseren Straßen“.

Die Hinweise helfen, beim Markieren auf neuen bzw. neu hergestellten Fahrbahnoberflächen die bestehenden Risiken zu erkennen und zu vermeiden bzw. zu vermindern. Sie gelten sowohl für endgültige weiße als auch für vorübergehende gelbe Markierungen.

Die Risiken bestehen primär in Haftungsproblemen, wenn kein ausreichender Verbund zur Fahrbahnoberfläche hergestellt werden kann. Auf Betonoberflächen können u. a. zusätzlich Blasen auftreten, die zur Beeinträchtigung der Haltbarkeit der Markierung führen können. Außerdem ist es auf Unterlagen aus bitumenhaltigem Bindemittel möglich, dass es zum Durchbluten der Markierung kommt. Überschüssiges Bitumen kann sich auf die Markierung übertragen und überschüssiges Abstreumaterial kann die Reflexkörper der Markierung beschädigen.

In dem Wissensdokument werden Empfehlungen gegeben, durch Vorversuche, durch den Einsatz von Verkehrsfreigabemarkierungen und durch die Vorbehandlung der Betonunterlage oder Asphaltdeckschicht diese Risiken zu minimieren. Außerdem wird auf die Auswahl der geeigneten Markierungsstoffe auf Strecken mit Beton- oder Asphaltdecken, auf Streckenabschnitten mit dauerhafter Feuchtigkeit, auf Fahrbahnoberflächen mit großen Rautiefen und auf lärmtechnisch optimierten Fahrbahnoberflächen hingewiesen. Des Weiteren werden Beispiele von typischen Schadensfällen aufgeführt und Empfehlungen für die Baubeschreibung von Markierungen auf neuen Beton- und Asphaltdeckschichten gegeben.

Literaturverzeichnis

Deutsches Institut für Normung (2003): DIN EN ISO 4624:2003-08: Beschichtungsstoffe – Abreißversuch zur Beurteilung der Haftfestigkeit, Beuth Verlag, Berlin

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Hinweise für Markierungen auf neuen Fahrbahnoberflächen, Ausgabe 2014, Köln (FGSV 341/1)

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Markierungen auf Straßen (ZTV M 13), Ausgabe 2013, Köln (FGSV 341)