Die Belastung von Straßen resultiert aus den Einwirkungen des Verkehrs und des Klimas. Die Verkehrsbelastungen induzieren vertikale und horizontale Spannungen und Dehnungen, die an der Fahrbahnoberfläche vor allem Vertikalverformungen und in den unteren Schichten Durchbiegungen mit entsprechenden Biegezugspannungen hervorrufen. Keine dieser millionenfachen Verkehrseinwirkungen verursacht einen spontanen Festigkeitsschaden, ein Versagen also, das einen unmittelbaren Ausfall einer Schicht zur Folge hat. Vielmehr entsteht bei jeder Radüberrollung über die Befestigungen sowohl hinsichtlich der Verformungen an der Fahrbahnoberfläche als auch hinsichtlich der Rissbildung an der Unterseite der gebundenen Befestigung eine geringe Schädigung, die sich über die Nutzungsdauer des Bauelements summiert und erst ab einer bestimmten Schadenssumme zu einem Ausfall führt.

Der weiterhin anwachsende Schwerverkehr verkürzt somit die Nutzungsdauer aller Schichten des Straßenaufbaus sowie die gesamte Verkehrsbefestigung, so dass Erhaltungsmaßnahmen und grundsätzliche Erneuerungen zukünftig deutlich früher eintreten werden, wenn weiterhin nach herkömmlichen Methoden dimensioniert, rezeptiert und gebaut wird.

Bei den klimatischen Einwirkungen wirken sich im Sommer die hohen Temperaturen in verringerten Asphaltsteifigkeiten aus, was bei entsprechenden Verkehrslasten zu vergrößerter Spurrinnenbildung führen kann. Im Winter hingegen besteht erhöhte Gefahr der Rissbildung. Bei Betonstraßen wiederum führen die unterschiedlichen Temperaturgradienten in der Betondecke zu Aufwölbungen oder Aufschüsselungen, die die Spannungsverteilung im Bauteil deutlich verändern. Der Klimawandel wird somit Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit der Straßenbefestigungen und damit auf die Erhaltung haben.

In Anbetracht der hohen Relevanz der Verfügbarkeit von Bundesfernstraßen ist eine Steigerung der Nutzungsdauern ein wichtiger Faktor zur Reduzierung der Anzahl notwendiger Baustellen. Einerseits ist der Erfahrungshintergrund der RStO durch mittlerweile erreichte Belastungszahlen von in manchen Fällen 300 Mio. 10 t-Achsübergängen weit überschritten worden, andererseits sind die Auswirkungen des Klimawandels für den Straßenbau derzeit kaum absehbar. Es ist deshalb unabdingbar, zukünftige Szenarien zu simulieren, zu analysieren und Rückschlüsse auf die erforderlichen Material- und Aufbauänderungen zu ziehen. Hierzu sind rechnerische Verfahren, wie sie für die Dimensionierung und die Substanzbewertung vorliegen, ein wichtiges Werkzeug. Darüber hinaus sind neue Materialien, Materialkompositionen und Aufbauentwürfe zu kreieren und zügiger als in der Vergangenheit in den Markt zu bringen.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist als PDF verfügbar.