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1. Rahmenbedingungen
Der Winterdienst ist nach wie vor der Leitbetrieb für den Straßenbetriebsdienst in Bayern. Die Bemessung von Personal und Fahrzeugen aber auch des Gehöfts erfolgt vorrangig anhand der Erfordernisse des Winterdienstes. Entsprechend den gesetzlichen Regelungen ist der Winterdienst aber größtenteils eine freiwillige Leistung der Verwaltung, der aber aufgrund der Anforderungen der heutigen mobilen Gesellschaft unverzichtbarer Bestandteil der Daseinsvorsorge ist. Allerdings steht den Forderungen nach einer zu jederzeit ohne Einschränkung befahrbaren Straßeninfrastruktur das finanziell Vertretbare gegenüber.
1.1 Auswirkungen des Klimawandels
Bayern ist an der Fläche gemessen mit über 70.500 km² das größte Bundesland der Bundesrepublik Deutschland. Geografisch vereinigt Bayern Anteile am Hochgebirge der Alpen im Süden mit Ausläufern der Rheinischen Tiefebene im nord-westlichen Grenzgebiet zu Hessen. Dazwischen erstrecken sich abwechslungsreiche Mittelgebirgszüge und flache bis hügelige Geländeformen durchzogen von unterschiedlich gestalten Flusstälern. Klimatisch kann der Norden noch einem ausgeglichenen Seeklima zugeordnet werden während im Süden kontinentales Klima vorherrscht. Durchschnittlich muss in Bayern mit ca. 100 Frosttagen im Jahr gerechnet werden. Auch die prognostizierten Klimaveränderung des Deutschen Wetterdienstes mit einer durchschnittlichen Lufttemperaturerhöhung um +1° C bis +2° C bei konstantem Niederschlag lässt für die Zukunft erwarten, dass häufigere Frost-Tau-Wechsel, erhöhte Niederschläge im 0° C-Bereich sowie allgemein unstetigere Winter auftreten (Bild 1).
Bild 1: Deutscher Klimaatlas des Deutschen Wetterdienstes; Erwartete Klimaveränderung
Diese topografisch und klimatisch stark unterschiedlichen Bedingungen sind eine Herausforderung für den Winterdienst auf rund 2.500 km Bundesautobahnen, 5.900 km Bundesstraßen und über 14.000 km Staatsstraßen in Betreuung der Bayerischen Straßenbauverwaltung. Entsprechend der Analyse der Auswirkungen des Klimawandels auf den Straßenbetriebsdienst von (Holldorb, 2016) werden bis zum Jahr 2030 nur geringfügige Änderungen bei der Lufttemperatur infolge des Klimawandels erwartet. Allerdings werden die Niederschläge im Winterhalbjahr zunehmen. Für den Winterdienst bedeuten gleichbleibende (Winter-) Temperaturen bei ansteigenden Niederschlagsmengen eine Zunahme von Einsatzstunden sowie ein Mehrbedarf an Taustoffen um etwa 10 %. Damit einhergehend werden auch häufiger starke und länger anhaltende Schneefälle erwartet.
1.2 Anforderungsniveau Winterdienst
Der Winterdienst in Deutschland wird entsprechend dem „Merkblatt für den Winterdienst auf Straßen“ (FGSV 2010) und dem dort enthaltenen Anforderungsniveau von den Länderverwaltungen durchgeführt. In Bayern werden die Autobahnen sowie Bundes- und Staatsstraßen mit einer herausragenden Verkehrsfunktion im Winterdienst rund um die Uhr betreut. Die meisten Bundes- und Staatsstraßen werden zwischen 6:00 Uhr und 22:00 Uhr in befahrbarem Zustand gehalten. Damit die Verkehrsteilnehmer bereits zum Einsetzen des Berufsverkehrs über geräumte und gestreute Straßen fahren können, beginnen die Arbeiten meist zwischen 3:00 Uhr und 4:00 Uhr.
Da die Schneefälle auch über einen längeren Zeitraum andauern können, wird im Leistungsheft für den Straßenbetriebsdienst auf Bundesfernstraßen (BMVBS 2012) festgelegt, dass bei winterlicher Fahrbahnglätte auf Autobahnen alle Fahrstreifen der Richtungsfahrbahnen und der Rampen innerhalb von 2 Stunden abgestreut werden müssen (Beispiel im Bild 2). Bei Schneefall darf die Umlaufzeit der Räumfahrzeuge (einschließlich Leerfahren und Wiederbeladung) maximal 3 Stunden betragen, wobei für die Hauptfahrbahnen der wichtigen Straßen kürzere Zeiten anzustreben sind. Für Bundes- und Staatsstraßen sind die Anforderungen nur geringfügig unterhalb des Autobahnniveaus festgelegt, hier darf die Umlaufzeit für die Streueinsätze ebenfalls 3 Stunden andauern. Die Reihenfolge der Bedienung ist entsprechend der verkehrlichen Dringlichkeit festzulegen. Das Streuen der Fahrstreifen der durchgehenden Fahrbahnen hat in der Regel Vorrang vor dem Streuen anderer Flächen. Auf Richtungsfahrbahnen und mehrstreifigen Rampen sind alle Fahrstreifen gleichzeitig zu streuen, um sicherzustellen, dass Verkehrsteilnehmer beim Fahrstreifenwechsel nicht durch unerwartete Fahrbahnglätte gefährdet werden. Soweit befestigte Seitenstreifen neben der Fahrbahn nicht im Zuge der Bedienung der Hauptfahrbahn unmittelbar mit abgestreut werden, können diese nachrangig bedient werden.
Bild 2: Räumeinsatz auf einer Autobahn
Temporäre Seitenstreifen-Freigaben dürfen erst dann erfolgen, wenn der freizugebende Seitenstreifen gestreut ist. Im Bereich von problematischen Streckenabschnitten (z. B. Abschnitte mit großer Längsneigung oder/ und hohem Schwerverkehrsanteil, verkehrsbedeutsame Autobahnkreuze und Anschlussstellen) sind kürzere Umlaufzeiten anzustreben um den Verkehr auch bei schwierigen Randbedingungen am Laufen zu halten; besonders relevant ist dies bei starken oder langanhaltenden Schneefällen.
1.3 Folgen winterlicher Fahrbahnverhältnisse
Winterliche Straßenzustände, insbesondere schneebedeckte Fahrbahnen, führen zu einem anderen Fahr- und Geschwindigkeitsverhalten bei den Verkehrsteilnehmern. Hierbei ist der Kraftschluss zwischen Fahrbahn und Reifen deutlich herabgesetzt und beträgt nur rund 1/5 gegenüber einer trockenen Fahrbahn (Durth; Hanke, 2004). Die Folge ist ein deutlich längerer Bremsweg sowie eine veränderte Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs. Die meisten Verkehrsteilnehmer reduzieren daher bei winterlichen Straßenverhältnissen ihre Geschwindigkeit und vergrößern den Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug. Häufig kommen zu schwierigen Fahrbahnverhältnissen auch noch schlechte Sichtverhältnisse infolge Schneefalls oder Nebel sowie Dunkelheit hinzu.
uf zweistreifigen Richtungsfahrbahnen von Autobahnen (Längsneigung < 2 %) mit winterlichen Straßenverhältnissen sind folgende Spannweiten für Kapazitätsverluste zu erwarten (Cypra, 2007):
Tabelle 1: Kapazitätsverluste an Autobahnen aufgrund von Schneefällen (Cypra 2007)
Neuere Untersuchungen bestätigen diese Ergebnisse. Hinzu kommt, dass sich bei winterlichen Straßenverhältnissen vermehrt schwerwiegende Unfälle mit Sachschäden außerorts ereignen. Entsprechend einer Auswertung von (Holldorb, 2016 a) entstehen durch winterliche Straßenverhältnisse – bei einem ausreichenden Winterdienst entsprechend dem Anforderungsniveau – jährliche Unfallkosten von rund 4,8 Mio. €. Welche Unfallkosten entstehen würden, wenn der Winterdienst nicht ordnungsgemäß durchgeführt würde, ist nicht bezifferbar.
Ziel eines guten und erfolgreichen Winterdienstes muss es daher sein, den gefallenen Schnee möglichst schnell von den Fahrbahnen zu räumen sowie ausreichend Salz zu streuen. Hierdurch kann wirksam verhindert werden, dass sich Staus infolge der sonst eintretenden Kapazitätsverluste bilden.
2 Winterdienst bei starken Schneefällen – Handlungsoptionen
2.1 Effiziente Steuerung des Winterdienstes
Eine effiziente Organisation und Durchführung des Winterdienstes erfolgten in den bayerischen Straßen- und Autobahnmeistereien meist durch einen Winterdienst-Einsatzleiter. Kernaufgaben des Winterdienst-Einsatzleiters sind:
- Überwachung und Einschätzung der Wetterlage und der Wetterentwicklung,
- Überwachung und Einschätzung des Zustandes der Verkehrsflächen,
- Auslösung des Einsatzes mit Alarmierung des Personals und der
- Fremdunternehmer,
- Überwachung des Einsatzes,
- Ansprechpartner für Polizei und Dritte,
- Eingreifen bei besonderen Ereignissen (z. B. Ausfall eines Fahrzeugs).
Um den Winterdienst möglichst effektiv und wirtschaftlich durchführen zu können, sind zuverlässige Informationen zum erwarteten Fahrbahnzustand und zur prognostizierten Witterung unerlässlich für den Winterdienst-Einsatzleiter. In Bayern steht hierfür das Winterdienstmanagementsystem (WDMS) zur Verfügung, bei dem eine Vielzahl relevanter Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammengeführt, analysiert sowie grafisch dargestellt wird. Das WDMS besteht aus zwei Modulen, die unabhängig voneinander nutzbar sind.
Das Prognosemodul stellt die wichtigsten Wetterdaten mit einem Rückblick von zwei Stunden, mit den aktuellen Messwerten und mit einer Vorhersage für die nächsten 18 Stunden vereint zur Verfügung. Dargestellt werden das Niederschlagsradar des Deutschen Wetterdienstes (DWD) sowie relevante Mess- bzw. Prognosewerte der Straßenwetterstationen. Durch einfache Klicks können zum Beispiel die Räum- und Streupläne angezeigt und weitere Informationen zu den zugeordneten Fahrzeugen, Streckenlängen, Salzbedarf und Umlaufzeit abgerufen werden.
Im Einsatzmodul werden die Winterdiensteinsätze in Echtzeit abgebildet. Dabei werden die Standorte und Tätigkeiten der Winterdienstfahrzeuge alle 2 Minuten kontinuierlich an zentrale Server übermittelt und auf der Karte des WDMS als Symbolbild dargestellt.
2.2 Präventive Streueinsätze
Bei zu erwartenden Schneefällen sollte die Fahrbahn vorbeugend mit Feuchtsalz abgestreut werden, um den Schnee räumfähig zu halten und zu verhindern, dass der Schnee festgefahren wird. Im Regelfall wird hierfür Feuchtsalz 30 (FS 30) bestehend aus 30 % Sole und 70 % Feststoff eingesetzt. Neuere Untersuchungen zeigen, dass unter Beachtung wirtschaftlicher und umweltrelevanter Einflussgrößen der gefallene Schnee zu Räumen ist, und nicht „weggesalzen“ werden kann.
2.3 Räumeinsätze
Bei Schneefall ist ab einer Schneehöhe von 2 cm mit dem Räumen zu beginnen. Die Fahrbahnen werden dabei in der Regel zum rechten Fahrbahnrand hin geräumt. Der Pflug ist dabei möglichst weit links zu führen, damit in der Fahrbahnmitte (bei einbahnigen Straßen) bzw. am linken Fahrbahnrand (bei Richtungsfahrbahnen) keine Schneereste liegen bleiben. Soweit am rechten Fahrbahnrand noch Restschnee verbleibt, wird dieser Streifen in einem weiteren Umlauf nachgeräumt. Bei mehrstreifigen Straßen kommen in der Regel mehrere Räumfahrzeuge kurz hintereinander gestaffelt zum Einsatz (Bild 3). Auf Autobahnen empfiehlt sich der Einsatz von überbreiten Frontschneepflügen, ggf. in Kombination mit Seitenschneepflügen (FGSV 2010).
Bild 3: Mögliche Beispiele für das gestaffelte Räumen von mehrstreifigen Richtungsfahrbahnen
Bei starken und langanhaltenden Schneefällen können die Räumstaffeln aufgelöst werden. Damit stehen mehr Fahrzeuge zur Betreuung des rechten Fahrstreifens zur Verfügung. Hierdurch wird es möglich, den rechten Fahrstreifen häufiger zu räumen und zu streuen, damit der gefallene Schnee räumfähig gehalten wird und nicht an der Fahrbahn festfrieren kann (Eisrippenbildung).
Durch das Räumen des Schnees an den rechten Fahrbahnrand sammelt sich dieser dort an, sodass Randwälle entstehen.
2.4 Beseitigung von Randwällen
Die Beseitigung von Schneeablagerungen am Straßenrand ist anzustreben, wenn sie
- zu gefährlichen Rampen vor Schutzeinrichtungen werden, die befürchten lassen, dass Fahrzeuge, die von der Fahrbahn abkommen, über Brücken oder in Böschungen geschleudert werden können.
- zu deutlich verkehrsbehindernden oder verkehrsgefährdenden Fahrbahn- bzw. Gehwegverengungen führen,
- die Anfahrsicht im Bereich von Knotenpunkten wesentlich einschränken,
- als Schmelzwasser auf die Fahrbahn gelangen und den Verkehr gefährden können.
Die Beseitigung dieser Randwälle erfolgt meist durch leistungsfähige Schneeräummaschinen (Bild 4). Zur Beseitigung von kleineren Schneeablagerungen können auch Radlader oder Bagger eingesetzt werden (FGSV 2010).
Bild 4: Beseitigung von Randwällen durch eine Straßenmeisterei
2.5 Schneebruch
Als Schneebruch werden Baumschäden bezeichnet, die durch hohe Schnee- oder auch Eislasten entstehen. Dabei brechen Äste, Kronen oder Stämme oder die Bäume fallen komplett um. Einen ähnlichen Effekt kann Eisregen verursachen, in diesem Fall spricht man von Eisbruch.
Schneebruch entsteht nach langanhaltenden, ergiebigen Schneefällen immer dann, wenn besonders nasser, schwerer Schnee auf den Bäumen lastet (Bild 5). Ist es kalt, ist der Schnee locker und leicht. Schneit es jedoch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt, hat der Schnee einen hohen Wassergehalt und ein Vielfaches an Gewicht. Der häufige Wechsel von Frost und Tauwetter begünstigt Schneebruch ebenfalls. Selbst gesunde, stabile Bäume können unter der Schneelast zusammenbrechen (DAV 2019). Vermehrt kommt es zu Schneebruch in Mittel- und Hochgebirgen, da hier der Schnee seltener pulverförmig, sondern eher nass und schwer ist. Aber auch Wälder in Mulden- und Kessellagen können betroffen sein, weil dort die geringeren Windgeschwindigkeiten dazu führen, dass sich relativ viel Schnee auf den Bäumen ansammeln kann. Nadelbäume sind besonders häufig von Schneebruch betroffen, da sie eine ideale Angriffsfläche für den Schnee bieten.
Bild 5: Schneebruchgefährdete Bäume an einer Bundesstraße
Sind Bäume in Wurfweite der Fahrbahn aufgrund der Schneelast akut umsturzgefährdet, ist die Straße zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit umgehend zu sperren. Um die Fahrbahn schnell wieder befahrbar zu machen, sind die akut umsturzgefährdeten Bäume umgehend zu fällen. Die meist stark geneigten Bäume stehen meist unter großer Spannung, sodass eine händische Fällung mit der Kettensäge großes Fachwissen, Erfahrung und äußerste Vorsicht erfordert. Häufig werden daher Forstbetriebe mit der Fällung der betroffenen Bäume auch unter Einsatz von technischem Gerät (z.B. Holzvollernte-Maschinen) beauftragt.
Werden weitere intensive Schneefälle erwartet, können auch bisher nicht gefährdete Bäume unter der zunehmenden Schneelast umstürzen. Daher können, bei erneutem Schneefall, auch nach einer Beseitigung der durch Schneebruch gefährdeten Bäume, erneute Straßensperrungen erforderlich werden. Um diesem Szenario, insbesondere bei hoch belasteten Autobahnen, wirksam entgegen zu wirken, hat die bayerische Straßenbauverwaltung bereits vereinzelt Hubschrauber eingesetzt, um den Schnee von den Bäumen zu blasen. Hierbei fliegt der Hubschrauber in geringem Abstand über den betroffenen Bäumen am Straßenrand (Bild 6). Durch den Sog der Rotorblätter wird ein starker (Ab-) Wind erzeugt der den Schnee von den Bäumen bläst. Die Autobahn wird während des Hubschraubereinsatzes voll gesperrt. Nach Abschluss des Hubschraubereinsatzes wird die Autobahn unter Einsatz aller verfügbaren Räumkräfte vom abgeblasenen Schnee befreit und dann umgehend wieder für die Verkehrsteilnehmer geöffnet.
Bild 6: Abblasen von Bäumen mit Hubschrauber zur Verringerung der Schneebruchgefahr
2.6 Lawinengefahr
Im alpinen Bereich besteht zudem die Gefahr, dass Straßen durch Lawinen verschüttet werden können. Entsprechende kurze Bereiche (sog. Lawinenstriche) sind den vor Ort Verantwortlichen meist bekannt. Nach stärkeren Schneefällen wird von den Sicherheitsexperten vor Ort – der so genannten Lawinenkommission – festgelegt, welche Maßnahmen zur Vermeidung von Gefahren erforderlich werden. Meist ist bei unmittelbarer Lawinengefahr eine Sperrung der Straße unumgänglich (Bild 7).
Eine Möglichkeit, die Dauer der Lawinensperrungen zu minimieren besteht darin, Lawinen gezielt durch Sprengungen auszulösen, dann die Fahrbahn zu räumen und wieder dem Verkehr zur Verfügung zu stellen. Die Leiter der Straßenmeistereien in der Gebirgsregion sind meist eng mit den örtlichen Sicherheitsbehörden vernetzt und Mitglied der Lawinenkommission. Von dort werden in der Regel auch alle erforderlichen Maßnahmen zur Beseitigung der akuten Lawinengefahr ergriffen.
Bild 7: Lawinensperre an einer Bundesstraße
Nach der gezielten Auslösung einer Lawine muss die Fahrbahn geräumt werden. Da neben Schnee auch Bäume und größere Gesteinsbrocken von der Lawine mitgerissen werden, ist zur Aufarbeitung eines Lawinenkegels meist der Einsatz von schwerem Gerät durch Fachunternehmen erforderlich. In diesem Winter gingen zahlreiche Lawinen über bayerische Straßen hinweg. Im Bild 8 ist ein Lawinenkegel mit einer Höhe von rund 10 m und einer Breite von 50 m zu sehen.
Bild 8: Lawinenkegel während der Beseitigung
3 Zusammenfassung
Der vergangene Winter 2018/19 brachte im Januar 2019 starke Schneefälle innerhalb einer sehr kurzen Zeit. Betroffen war vor allem Südbayern. In den sechs Alpenlandkreisen musste aufgrund der hohen Schneelasten zeitweise der Katastrophenfall aufgerufen werden. Der bayerische Straßenbetriebsdienst war nahezu pausenlos im Einsatz um die Schneemassen von den Straßen zu räumen. Eine besondere Herausforderung waren die Schneeablagerungen in Ortsdurchfahren sowie die großen Randwälle. Durch zusätzliche Schneeschleudern und -fräsen einschließlich Trägergerät und Bedienpersonal aus den Staatlichen Bauämtern Aschaffenburg, Krumbach und Würzburg war es möglich die Schneemassen innerhalb kürzester Zeit zu bewältigen. Ein Schneechaos auf den bayerischen Straßen konnte somit vermieden werden.
Eine besondere Herausforderung stellten die Straßensperrungen aufgrund von Lawinen und Schneebruch dar. Die Beseitigung der Lawinenkegel erfordert meist den Einsatz von schwerem Gerät. Im Anschluss waren die gesperrten Straßen mit Großschneeschleudern zu räumen. An schneebruchgefährdeten Straßenabschnitten wurden zahlreiche umsturzgefährdete Bäume, meist durch Fachfirmen beseitigt. An einigen Straßenabschnitten wurde der Schnee mithilfe von Hubschraubern von den straßennahen Bäumen geblasen.
Die Räum- und Streutechnik kann noch so modern sein und jeder Einsatz noch so gut geplant – der wichtigste Faktor ist nach wie vor der Mensch! In den 29 Autobahn- und 64 Straßenmeistereien in Bayern kümmern sich rund 2.000 Frauen und Männer um den Winterdienst. Sie sorgen bei Wind und Wetter, Tag und Nacht und selbst am Wochenende und Feiertagen dafür, dass die Autofahrer sicher an ihr Ziel kommen. Was hier mit unermüdlichem Engagement geleistet wird, verdient größten Respekt und Anerkennung von allen Verkehrsteilnehmern. Dank der hervorragenden Motivation und hohen Einsatzbereitschaft der Frauen und Männer in den bayerischen Autobahn- und Straßenmeistereien konnten die Autobahnen, Bundes- und Staatsstraßen in Bayern schnellstmöglich geräumt und gestreut werden.
Der Winterdienst bei starken und langanhaltenden Schneefällen wird auch in Zukunft eine Herausforderung für die Autobahn GmbH des Bundes sowie für die Straßenbauverwaltungen der Länder sein. Die Bundesanstalt für Straßenwesen hat daher ein entsprechendes Forschungsprojekt beauftragt, um den Winterdienst auch in Zukunft leistungsfähig aufstellen zu können.
Literaturverzeichnis
- Holldorb, C.; Rumpel, F.; Gerstengarbe, F.-W.; Österle, H.; Hoffmann, P. (2016): Analyse der Auswirkungen des Klimawandels auf den Straßenbetriebsdienst (KliBet), Bericht der Bundesanstalt für Straßenwesen, Heft V 270, Bergisch Gladbach
- Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2010): Merkblatt für den Winterdienst auf Straßen, Köln (FGSV 38416)
- Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2012): ARS Nr. 21/2012, Leistungsheft für den Straßenbetriebsdienst auf Bundesfernstraßen „Leistungsbereich 5: Winterdienst“, Bonn
- Durth, W.; Hanke, H. (2004): Handbuch Straßenwinterdienst, Kirschbaum Verlag, Bonn
- Cypra, Th. (2007): Entwicklung einer Entscheidungsmethode für Maßnahmen im Winterdienst auf hochbelasteten Bundesautobahnen. Veröffentlichungen des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität, Karlsruhe (TH), Heft 56, Karlsruhe
- DAV (2019): https://www.alpenverein.de/bergsport/sicherheit/vorsicht-vor-schneebruch_aid_32947.html)
- Holldorb, C.; Schappacher, J., Wachsmann, J. (2016): Konzeption bedarfsgerechter Tausalzlagerkapazitäten (TAUSALA), Schlussbericht zum FE-Vorhaben 04.0288/2015/KRB im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und digitale Infrastruktur, Karlsruhe (unveröffentlicht)
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