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Waterproofing of traffic areas on concrete bridges according to TL BEL-B 1
Full text linkDas Ziel des Forschungsprojektes FE 15.0688/2021/ARB „Abdichtung von Verkehrsflächen auf Betonbrücken nach TL BEL-B 1“ ist es, die Auswirkung einer Absenkung der Einbautemperatur der Gussasphaltschutzschicht auf den Verbund mit den darunter liegenden Systemen zu untersuchen. Zudem sollte überprüft werden, ob eine zweilagige Grundierung gegenüber der Versiegelung Vorteile im Haftverbund bringt. Zu diesem Zweck wurden maschinell und von Hand Probefelder mit mehreren Baustoffkombinationen (Dichtungsschicht / Reaktionsharz) hergestellt und im Anschluss mit Gussasphalt mit einer Einbautemperatur von 190 °C bzw. 230 °C überbaut. Der dritte Teilbereich wurde nicht überbaut und die Dichtungsschichten anschließend frei bewittert. Um den Einfluss der Oberfläche zu beurteilen wurde die behandelte Betonoberfläche als Versiegelung und als zweilagige Grundierung ausgeführt. Für die Untersuchungen wurde eine Probefläche, bestehend aus einer kugelgestrahlten Betonoberfläche, erstellt. Auf dieser Probefläche wurden mehrere Probefelder mit verschiedenen Reaktionsharz- / Polymerbitumen-Schweißbahnkombinationen angelegt. Zwei Reaktionsharze basieren auf dem Reaktionskunststoff PMMA und vier auf Epoxidharz. Als Dichtungsschicht wurden verschiedene Polymerbitumen-Schweißbahnen gewählt sowie zwei Abdichtungssysteme mit einer Dichtungsschicht aus Flüssigkunststoff gewählt. Nach dem Einbau der Dichtungsschichten wurde die Haftung auf der behandelten Betonoberfläche mittels Abziehversuchen von Hand und Abreißversuchen geprüft. Zudem wurde die Abreißfestigkeit nach dem Einbau der Gussasphaltschicht und nach einer einjährigen Liegezeit bestimmt. Die Anforderungen an die Haftung wurden von allen Baustoffkombinationen im Wesentlichen erfüllt. Auffällig waren die geringen Haftungen in den Probefeldern, in denen PMMA verwendet wurde. Dies ist auf die hohen Temperaturen während des Einbaus sowie dem aus der schnellen Reaktion folgenden schlechten Eindringverhalten in die Betonunterlage und der schlechten Einbindung des Abstreumaterials zurückzuführen. Hinsichtlich der Einbautemperatur des Gussasphaltes (190 °C bzw. 230 °C) wurden keine Unterschiede im Haftverhalten der Abdichtung festgestellt. Auch ein Einfluss der Art der behandelten Betonoberfläche (Versiegelung bzw. zweilagige Grundierung) wurde nicht festgestellt. Eine Zunahme von Hohllagen stellte sich nur im nicht mit Gussasphalt überbauten Teilbereich ein.The aim of the research project FE 15.0688/2021/ARB "Waterproofing of traffic areas on concrete bridges according to TL BEL-B 1" is to investigate the effect of lowering the installation temperature of the mastic asphalt protection layer on the bond with the underlying systems. In addition, it should be examined whether a two-layer primer has advantages over the sealant in terms of adhesion. For this purpose, test areas were produced by machine and by hand with several material combinations (sealing layer / reaction resin) and then built over with mastic asphalt with a paving temperature of 190 °C and 230 °C. The third section was not covered, and the sealing layers were then exposed to the weather. To assess the influence of the surface, the treated concrete surface was sealed and primed in two layers. A test area consisting of a shot blasted concrete surface was created for the tests. Several test areas were created on this test surface with different reaction resin/polymer bitumen weldable membrane combinations. Two reactive resins are based on the reactive plastic PMMA and four on epoxy resin. Various polymer bitumen membranes were selected as the sealing layer and two sealing systems with a sealing layer of liquid plastic waterproofing layer were chosen. After installation of the sealing layers, adhesion to the treated concrete surface was tested by means of manual peel tests and pull-off strength. In addition, the pull-off strength was determined after the mastic asphalt layer had been laid and after a one-year storage period. The adhesion requirements were essentially fulfilled by all material combinations. The low adhesion in the test fields where PMMA was used was striking. This is due to the high temperatures during installation as well as the poor penetration behaviour into the concrete base resulting from the rapid reaction and the poor bonding of the scattering material. No differences in the adhesion behaviour of the waterproofing were found about the installation temperature of the mastic asphalt (190 °C or 230 °C). An influence of the type of concrete surface treated (sealing or two-layer primer) was also not determined. An increase in cavities was only observed in the area not covered with mastic asphalt
Development and trial of a pragmatic approach to the validation of sustained automated driving
Full text linkFür die Typgenehmigung fehlt bislang eine einheitliche Grundlage, um automatisierte und autonome Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Steuerungsleistung zu prüfen. Oft wird dafür über einen Szenarienkatalog mit spezifisch ausgewählten Szenarien diskutiert, jedoch ist auf internationaler Ebene (UNECE, EU) bisher kein Szenarienkatalog im Hinblick auf die Typgenehmigung entstanden, und es gibt derzeit noch keinen Konsens, ob ein solcher Katalog überhaupt erarbeitet werden sollte. Die vorliegende Arbeit liefert in diesem Zusammenhang mit dem sogenannten Erkennbarkeitsansatz für die Typgenehmigung automatisierter und autonomer Fahrzeuge einen Baustein. Der Erkennbarkeitsansatz ist ein pragmatischer Prüfansatz, der die Sicherheit automatisierter und autonomer Fahrzeuge durch eigenes vorausschauendes und fehlertolerantes Fahren gegenüber anderen Verkehrsteilnehmenden im Mischverkehr in den Fokus nimmt. Dabei geht der Prüfansatz über das Prüfen von unmittelbar unfallvermeidendem Verhalten in bereits kritischen Situationen hinaus. Da dieser Prüfansatz sich nicht auf einen festen Szenarienkatalog verlässt, sondern eine flexible Erstellung der Szenarien vorsieht, wird die Möglichkeit zur Optimierung auf gelistete Szenarien zugleich vermieden. Der erste Teil des Erkennbarkeitsansatzes ist die dynamische Szenariengenerierung, in der ODD-basiert Szenarien erstellt werden. Als Grundlage dienen Unfalltypen aus dem Unfalltypenkatalog des GDV, die mittels Kreativitätstechniken mit Indizien angereichert werden, die auf eine sich anbahnende, kritische Situation hindeuten. Im zweiten Teil werden die Szenarien in einem realen Fahrzeugtest mit Hilfe von Prüfwerkzeugen der aktiven Fahrzeugsicherheit (Attrappen, Fahrroboter, Messtechnik) dargestellt. Diese Realisierung erfolgt in einer realen Infrastruktur, um natürliche Einflüsse mit einbeziehen zu können. Eine Umsetzung der Prüfung in der Simulation erscheint vorerst noch nicht als geeignet, da die Simulationsmodelle eventueller Hersteller bisher nicht standardisiert verfügbar und nicht ausreichend validiert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit stellen den Erkennbarkeitsansatz mit allen erforderlichen Schritten zur Erstellung von Szenarien vor und demonstrieren die grundsätzliche Darstellbarkeit der Szenarien in realer Infrastruktur unter Verwendung aktueller Testwerkzeuge. Der Prüfansatz macht damit das defensive Fahren exemplarisch prüfbar und im Rahmen der Typgenehmigung bewertbar.To date, there is no standardized basis for testing the driving control performance of automated and autonomous vehicles for type approval. A scenario catalogue with pre-selected scenarios is often discussed for this purpose, but no scenario catalogue has yet been developed at international level (UNECE, EU) with regard to type approval, and there is currently no consensus, as to whether such a catalogue should be developed at all. This work demonstrates the so-called Recognizability-approach, which can be used as a building block for the type approval of automated and autonomous vehicles. The Recognizability-approach is a pragmatic assessment approach that focuses on the safety of automated and autonomous vehicles through their anticipatory driving style and error-tolerant behavior towards other road users in mixed traffic. This approach goes beyond the testing of direct accident-avoiding behavior in already critical situations: As it does not rely on a fixed catalogue of scenarios, but instead provides for the flexible generation of scenarios, the possibility of optimization based on listed scenarios can be avoided at the same time. The first part of the Recognizability-approach is the ODD-based dynamic scenario generation. The conflict types from the accident catalogue of the GDV (German Insurance Association) serve as a basis, which are enriched with indicators using creativity techniques, where these indicators point to an evolving critical situation. In the second part, the scenarios will be carried out in a physical vehicle test with the help of tools commonly used for active safety testing (dummies, driving robots, measurement equipment). The realization is performed in real infrastructure in order to include environmental influences. Implementation of the assessment in the simulation does not appear to be suitable for the time being, as the simulation models of potential manufacturers are not yet available in standardized form and have not been sufficiently validated. The results of this work present the Recognizability-approach with all the steps required to create scenarios and demonstrate the general feasibility of these scenarios in real infrastructure using state-of-the-art testing tools. This approach thus makes defensive driving exemplary testable and assessable within the scope of the type approval
Road traffic census 2021 – Methodology
Full text linkZur Ermittlung der Verkehrsentwicklung und zur Bereitstellung der Verkehrsstärken auf Bundesfernstraßen - Bundesautobahnen und Bundesstraßen - werden alle 5 Jahre bundesweite Straßenverkehrszählungen durchgeführt. Die für das Jahr 2020 geplante Straßenverkehrszählung wurde aufgrund der Auswirkungen der Corona-Pandemie im Jahr 2020 auf das Jahr 2021 verschoben. Die Zählungen wurden in einigen Bundesländern nicht ausschließlich manuell (teilweise videounterstützt), sondern an einbahnigen Bundesstraßen teilweise auch elektronisch mit Seitenradargeräten durchgeführt.
Der vorliegende Bericht enthält eine detaillierte Beschreibung der Erhebungs- und der Hochrechnungsmethodik der manuellen Zählungen und der temporären Messungen zur Ermittlung der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärken (DTV) sowie eine Darstellung der Berechnung von weiteren Kenngrößen (Bemessungsverkehrsstärken und Werte für Lärmberechnungen), für die eine vorherige Ermittlung der DTV-Werte Voraussetzung ist.
Die methodischen Erläuterungen werden ergänzt durch beispielhafte Berechnungen.
Am Ende des Berichts wird auf Änderungen und deren Auswirkungen im Vergleich zur SVZ 2015 eingegangen. Weiterhin sind Hinweise für zukünftige Zählungen enthalten.Nationwide road traffic censuses are carried out every 5 years to determine the traffic development and to provide the traffic volumes on federal trunk roads - motorways and national roads. The road traffic census planned for 2020 was postponed to 2021 due to the effects of the corona pandemic in 2020. In some federal states, the counts were not exclusively carried out manually (partly with video support), but electronically with lateral radar sensors on single-lane national roads.
This report contains a detailed description of the methods used to record and extrapolate the manual counts and the temporary measurements used to determine the average daily traffic volumes (AADT) as well as a presentation of the calculation of parameters (design traffic volumes and values or noise calculations) for which a prior determination of the AADT values is a prerequisite.
The methodological explanations are supplemented by exemplary calculations.
At the end of the report changes and their effects in comparison to the 2015 road traffic census are discussed. Notes for future censuses are also included
Road traffic census 2021 – Results
Full text linkZur Ermittlung der Verkehrsentwicklung und zur Bereitstellung der Verkehrsstärken auf Bundesfernstraßen – Bundesautobahnen und Bundesstraßen – werden alle 5 Jahre bundesweite Straßenverkehrszählungen durchgeführt. Die für das Jahr 2020 geplante Straßenverkehrszählung wurde aufgrund der Auswirkungen der Corona-Pandemie im Jahr 2020 auf das Jahr 2021 verschoben. Die Zählungen wurden in einigen Bundeländern nicht ausschließlich manuell (teilweise videounterstützt), sondern an einbahnigen Bundesstraßen auch elektronisch mit Seitenradargeräten durchgeführt.
Der Bericht enthält die aus den Einzelergebnissen berechneten mittleren DTV-Werte und Jahresfahrleistungen, differenziert nach Fahrzeugarten und Straßenklassen für das Bundesgebiet insgesamt und für jedes Bundesland. Die Methodik zur Berechnung der mittleren DTV-Werte, der Fahrleistungen und der daraus abgeleiteten Statistiken werden erläutert. Sie werden ergänzt durch Ausführungen zu den Veränderungen der mittleren DTV-Werte und Jahresfahrleistungen gegenüber der SVZ 2015 und deren Vorläufer.
Tabellen mit den Einzelergebnissen der Zählstellen auf den Bundesfernstraßen stehen auf der Homepage der BASt im Excel-Format zum Download bereit.Nationwide road traffic censuses are carried out every 5 years to determine the traffic development and to provide the traffic volumes on federal trunk roads - motorways and national roads. The road traffic census planned for 2020 was postponed to 2021 due to the effects of the corona pandemic in 2020. In some federal states, the counts were not exclusively carried out manually (partly with video support), but electronically with lateral radar sensors on single-lane national roads.
The report contains the average annual daily traffic volume (AADT) and annual mileage calculated from the individual results, differentiated by vehicle type and road categories for the national territory as a whole and for each state. The methodology for calculating the AADT values and mileage and the statistics derived from them are explained. They are supplemented by statements on the changes in the average AADT values and annual mileage compared to the SVZ 2015 and its predecessors.
Tables with the individual results of the counting points on the federal trunk roads are available for download on the BASt homepage in Excel format
Development of a measuring and evaluation method to evaluate the acoustic effectiveness of crown elements of noise barriers
Full text linkGegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Messung und Beurteilung der akustischen Wirksamkeit insbesondere von nicht klassifizierten Lärmschutzwandaufsätzen. Die dabei abgeleitete Methode ermöglicht es zukünftig, auf der Basis einer möglichst einfachen Messung im Nahbereich des Aufsatzes, die akustische Wirkung der Anordnung an beliebigen, repräsentativen Immissionsorten im Fernbereich zu beurteilen. Die erzielten Ergebnisse können für eine reproduzierbare Einordnung der Aufsätze herangezogen werden und stehen somit – bis zur Überarbeitung des aktuell geltenden Regelwerks – als zusätzliches Werkzeug für Einzelfallbetrachtungen als Ergänzung zur Schallimmissionsprognose nach den „Richtlinien für Lärmschutz an Straßen – RLS-19“ zur Verfügung. Darüber hinaus werden innerhalb des Vorhabens möglichst effektive, allgemeingültige Randbedingungen für eine Eignung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen bezüglich der Standfestigkeit und der Verkehrssicherheit unter Berücksichtigung der geltenden „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen – ZTV Lsw 2022“ festgelegt. Der Fokus beider Teilziele liegt ins-besondere auf der Nachrüstung von bestehenden Lärmschutzwänden mit Aufsätzen.
Zur Ermittlung des aktuellen Stands der Technik wird im ersten Schritt eine zweckmäßige Literaturstudie zusammengefasst, um die Bandbreite existierender Methoden aufzeigen, die es ermöglichen, die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen im Nah- und Fernbereich von Lärmschutzwänden zu bewerten.
Anschließend erfolgt die Erarbeitung eines Konzepts zur Ableitung der Wirkung von Aufsätzen im Fernbereich aus Messungen im Nahbereich. Dazu werden insbesondere numerische Simulationen an Lärmschutzwänden mit unterschiedlichen Aufsätzen unter Einsatz der Finite Element Method (FEM) durchgeführt.
Der dritte Teil behandelt die Durchführung und Auswertung von akustischen Messungen an Lärmschutzwänden ohne/mit Aufsatz. Dabei wird das zuvor erstellte Konzept erprobt, um die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen von Lärmschutzwänden im Fernbereich anhand von Messergebnissen im Nahbereich ermitteln zu können.
Anschließend erfolgen statische Untersuchungen für Lärmschutzwände mit Aufsätzen mit dem Ziel, die relevanten Abschnitte der geltenden ZTV Lsw 2022 entsprechend der An-wendung von Aufsätzen auf Lärmschutzwänden zu ergänzen. Um verallgemeinerte Aussagen treffen zu können, werden u. a. Variantenrechnungen für Lärmschutzwände mit Aufsätzen verschiedener Masse und geometrischer Ausdehnung (insbesondere Überkragweite) durchgeführt.
Abschließend wird anhand des Abgleichs von numerischen Simulationen und messtechnischen Untersuchungen ein Vorschlag für eine Berechnungsvorschrift zur Berücksichtigung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen innerhalb der Schallausbreitungsberechnung an beliebigen Immissionsorten (im Abstand von mehreren zehn Metern vom Schallschirm) entwickelt. Die Berechnungsvorschrift bezieht sich dabei auf Teilergebnisse standardisierter Nahbereichsmessungen an Aufsätzen (im Abstand von wenigen Metern vom Schallschirm). Der Fokus liegt insbesondere auf der Allgemeingültigkeit. Die Berechnungsvorschrift kann für beliebige Aufsätze angewendet werden, die vorab ausschließlich durch standardisierte Nahbereichsmessungen zu charakterisieren sind.The subject of the project is the development of a procedure to measure and to evaluate the acoustic effectiveness of especially non-classified crown elements of noise barriers. Thereby, the derived method prospectively allows to evaluate the acoustic effectiveness of a crown element at arbitrary, representative points of noise immission at long distance to the noise barrier based on a preferably simple measurement in the close vicinity of the arrangement. The gained results can be used to reproducibly classify crown elements and are thus available – until a revision of the current regulations – as an additional tool for individual case studies as a supplement to noise prognoses according to the „Guidelines for noise protection at roads – RLS-19“. Moreover, within the project preferably effective, general constraints are defined regarding the suitability of noise barriers with crown elements with respect to the stability under load and the safety to traffic under consideration of the current „Additional technical contractual terms and guidelines for the construction of noise barriers at roads – ZTV Lsw 2022“. The focus of both sub-goals especially lies on the constructional expansion of existing noise barriers with crown elements.
To determine the state-of-the-art, at first a suitable review of the latest existing literature and research results is summarized to display the band width of existing methods that allow to evaluate the acoustic effectiveness of crown elements of noise barriers at short and long distance.
Subsequently, the development of a concept to derive the acoustic effectiveness of crown elements at long distance is described based on short-distance measurements in the close vicinity. For this purpose, especially numerical simulations at noise barriers with different crown elements are carried out by means of the application of the finite element method (FEM).
The third part deals with the execution and the evaluation of acoustic measurements at noise barriers without/with crown element. Thereby, the concept developed beforehand is tested in order to determine the acoustic effectiveness of crown elements of noise barriers at long distance on the basis of results of short-distance measurements.
Afterwards, static investigations at noise barriers with crown elements occur in order to extend the relevant sections of the current ZTV Lsw 2022 regarding the application of crown elements of noise barriers. To make generalized statements, among other things variant calculations for noise barriers with crown elements having different mass and geometrical dimensions (especially width of overhang) are carried out.
Finally, by comparing the numerical simulations with the measurements carried out beforehand, a proposal for a calculation rule is developed to consider noise barriers with crown elements within noise propagation calculations to arbitrary points of noise immission (at a distance of several tens of meters from the noise barrier). The calculation rule thereby refers to partial results of standardized short-distance measurements at crown elements (at a distance of a few meters from the noise screen). The focus is particularly on the general applicability. The calculation rule can be applied to arbitrary crown elements that must be characterized in advance exclusively by standardized short-distance measurements
Traffic Climate Survey 2024
Full text linkDas Verkehrsklima eines Landes ist geprägt durch die Wahrnehmung und Bewertung der Interaktionen zwischen Verkehrsteilnehmenden. Ziel dieser Studie ist es, das Verkehrsklima in Deutschland zu erfassen und aus den gewonnenen Ergebnissen Empfehlungen für eine zukünftige Anwendung der Verkehrsklima-Skala abzuleiten. Die Messung des Verkehrsklimas wurde bereits im Jahr 2017 als Pilotstudie durchgeführt. Im Jahr 2020 folgte dann eine weitere Erhebung als Nullmessung. Im dazugehörigen Bericht werden die wissenschaftlichen Hintergründe der Verkehrsklima-Messung ausführlich dargestellt1. In den ersten Erhebungen wurden einige objektive Kriterien abgefragt. Diese wurden bewusst in der aktuellen Messung nicht mehr abgefragt, sodass vor allem auf die subjektiven Angaben der Verkehrsteilnehmenden zurückgegriffen wurde. Dieser subjektive Ansatz ermöglicht eine deutlich bessere Vergleichbarkeit auch im Zeitverlauf. In der aktuellen Studie wurden 5.237 Personen per CAWI (Computer Assisted Web Interviews) befragt. Im weiteren Verlaufe des Berichts wird neben einer deskriptiven Betrachtung bereits an der ein oder anderen Stelle eine analytische Bewertung der Zahlen vorgenommen, bevor dann ein bewertendes Fazit den Abschluss bildet. Insgesamt hat sich der Verkehrsklima-Index im Vergleich zu den beiden vorherigen Messungen leicht negativ verändert. Sowohl zwischen den unterschiedlichen Verkehrsteilnehmenden als auch in der regionalen Betrachtung zeigen sich hier allerdings Unterschiede, auch wenn diese teils gering sind. So nehmen vor allem die zu Fuß Gehenden das Verkehrsklima negativer wahr als die anderen Verkehrsteilnehmenden. Je häufiger die Teilnahme am Straßenverkehr erfolgt, desto positiver wird in vielen Fällen die Einschätzung des Verkehrsklimas. Regional betrachtet weisen vor allem die stark urban geprägten Regionen, also die Regionen, in denen auf engerem Raum viele Verkehrsteilnehmende in höherer Häufigkeit aufeinandertreffen, eine negativere Einschätzung auf als die ländlichen Regionen. Die am stärksten prägende Gruppe scheint die der Autofahrenden zu sein. Mit der vorliegenden Studie liegt ein zuverlässiges und praktikables Instrument zur Erfassung des Verkehrsklimas vor, das auch für den Einsatz in zukünftigen Erhebungen geeignet ist. Es wird empfohlen, dieses Instrument auch in Studien zu berücksichtigen, deren Fokus auf Aspekte der Verkehrskultur und Verkehrssicherheitskultur ausgerichtet ist.The traffic climate of a country is characterized by the perception and evaluation of interactions between road users. The aim of this study is to record the traffic climate in Germany and to derive recommendations for the future application of the traffic climate scale from the results obtained. The term “traffic climate” is often used colloquially. A systematic assessment requires measurement using various scales. The measurement of the traffic climate was already carried out as a pilot study in 2017. A further survey followed in 2020 as a baseline measurement. Some objective criteria were surveyed in the first surveys. These were deliberately no longer asked in the current measurement, so that the subjective information provided by road users was primarily used. This subjective approach enables significantly better comparability over time. In the current study, 5,237 people were surveyed using CAWI (Computer Assisted Web Interviews). The results of this study and the methodological approach are presented in detail in the final report. The participants were asked about their assessments of various topics. The analysis is univariate on the basis of user groups, but also multivariate according to different types of use. A traffic climate index is then calculated, which is made up of eight different items. In addition, an index is formed according to different regions and also according to usage types. The aim of measuring the traffic climate is to empirically record the subjective perception of safety and the behavior of road users. The measurement makes it possible to identify potential conflicts and sources of danger in road traffic. Based on these findings, targeted measures can be developed to improve road safety and increase the general well-being of road users. In addition, a connection can be established between the traffic climate and the interaction between specific groups of transport users. Overall, the traffic climate index has changed slightly negatively compared to the two previous measurements and stands at -0.47 in 2024 (2017: -0.04 and 2020: -0.30). However, there are differences both between the various road users and in the regional analysis, even if these are small in some cases. Pedestrians in particular perceive the traffic climate more negatively than other road users. In many cases, the more frequently road traffic is used, the more positive the assessment of the traffic climate. From a regional perspective, it is primarily the highly urbanized regions, i.e. the regions in which many road users meet more frequently in a smaller area, that show a more negative assessment than rural regions. The most influential group appears to be car drivers. Compared to other groups, such as cyclists and pedestrians, car drivers exert the greatest influence on the general traffic situation and the associated perception. In highly urbanized regions, the traffic climate index is more negative. This is mainly due to the fact that the various road users are closer together and encounter each other more frequently than in rural areas. In cities, the higher traffic density and limited space often. The findings enable targeted measures to be taken to promote more considerate and safer traffic, in line with the Federal Government's Road Safety Program 2021 - 2030, particularly with regard to improving the traffic climate. After all, an efficient and safe transport system requires responsible and considerate behavior on the part of all road users, especially in view of new forms of mobility and increasing vehicle automation. This study provides a reliable and practicable instrument for recording the traffic climate, which is also suitable for use in future surveys. It is recommended that this instrument also be used in studies focusing on aspects of traffic culture and traffic safety culture
Langjährige Dimensionierungskenngrößen an Dauerzählstellen
No full textDie genaue Prognose oder Rückrechnung der Verkehrsbelastung ist entscheidend für die Dimensionierung von Straßenbefestigungen und die Bewertung ihrer strukturellen Substanz, wird jedoch häufig durch pauschale Annahmen der RStO ersetzt. Da es nur wenige Achslastmessstellen gibt, nutzt eine neue Methode des BASt-Arbeitspapiers Verkehrszähldaten, um daraus die zugehörigen Achslasten über statistische Zusammenhänge zwischen Fahrzeugart, Streckenlage und Achslasten abzuschätzen. Um dieses Potenzial besser auszuschöpfen, wurden die öffentlich verfügbaren Daten der Dauerzählstellen um zusätzliche dimensionierungsrelevante Kenngrößen erweitert
Integrating medical imaging data into GIDAS
Full text linkIm Rahmen der Neugestaltung der GIDAS Unfalldatenbank, stellt sich die Frage, ob eine standardmäßige Aufnahme medizinischer Schnittbilder (CT und MRT-Aufnahmen, Röntgen und sonografische Aufnahmen) sinnvoll wäre, wie es in den Unfalldatenbanken anderer Länder (zum Beispiel in der CIREN Unfalldatenbank in den USA) gehandhabt wird. Aus den Schnittbildern, insbesondere aus Ganzkörper-CT Aufnahmen ließen sich potenziell einige Vorteile ziehen. So wäre etwa eine bessere Analyse der durch einen Unfall entstandenen Verletzungen ebenso möglich wie eine Verbesserung der Rekonstruktion eines Unfalls auf Grund verbesserter Modellierung des Insassen. Auch morphologische und anthropometrische Daten, die bislang nicht in GIDAS einfließen, ließen sich in größerem Stil erheben und – ab einer gewissen Anzahl an Datensätzen - statistisch auswerten, um etwa Rückschlüsse auf Vulnerabilitätsmerkmale zu ziehen oder in Zusammenhang mit physikalischen Unfallparametern neue Verletzungsmuster zu erkennen.
Im hier vorliegenden Projekt werden nun die Anwendungsmöglichkeiten einer Integration von medizinischen Bilddaten in GIDAS recherchiert und in Bezug auf ihren Nutzen zur Verletzungsanalyse und Unfallvermeidung konkret dargestellt. Hierbei wird sowohl darauf eingegangen, welche neuen Variablen auch ohne Vorhaltung der Daten möglich wären (etwa anthropometrische Variablen oder Lokalisationsvariablen zur Verletzungskodierung) als auch welche sich nur bei dauerhafter Datenvorhaltung zur späteren Rekonstruktion erheben ließen (z.B. Gurtverlauf und Lungenkontusionsausmaß). Zudem wird auf den Vorteil verschiedener Nutzergruppen eingegangen.
Diesen Nutzungsmöglichkeiten wird im zweiten Projektteil der konkrete technische, personelle und finanzielle Aufwand gegenübergestellt, der sowohl bei einer nur temporären Nutzung (etwa zur Extraktion neuer Datenbankvariablen) als auch bei langfristiger Speicherung der Bilddatensätze anfallen würde. Im Zuge dessen wird ein Vorschlag der Datenspeicherung auf einem Fileserver in Verbindung mit einem Webportal vorgeschlagen, über das der Zugriff auf Bilddaten und die eigentliche GIDAS SQL-Datenbank erfolgen kann. Auch eine Verwaltung unterschiedlicher Zugriffrechte, eine Sichtung der Datensätze, der Up- und Download sowie die Suche in der GIDAS Datenbank könnte über ein solches Portal erfolgen. Vor- und Nachteile einer Cloudlösung werden diskutiert.
Besonders eingegangen wird in diesem Rahmen auf die konkreten Schritte und Aufwände der Anonymisierung der CT und MRT-Datensätze mit verschiedenen Softwares sowie auf die zu beachtenden Datenschutz-Richtlinien. Anhand eines Beispieldatensatzes werden die Möglichkeiten unterschiedlicher Anonymisierungssoftwares aufgezeigt, die über das reine Anonymisieren der Metadaten hinausgehen und auch die Schwärzung der Bilddaten selbst beinhalten. Bezüglich des Datenschutzes werden die aktuellen Richtlinien dargestellt.
Im letzten Teil des Projekts werden konkret folgende drei Umsetzungsvarianten einer Bilddatenintegration in die nächste Stufe von GIDAS vorgeschlagen:
Variante A schlägt vor, die vorhandenen Bilddaten anzufordern und ausführlich auszuwerten, diese jedoch nicht dauerhaft zu speichern. Vorteile sind neben der Verbesserung der Dokumentation ein geringerer Aufwand für Datenschutz und Aufklärung sowie keine Kosten für langfristige Datenspeicherung und die damit verbundene Bereitstellung, Zugriffsbeschränkung und Anonymisierung der Daten. Haupt-Nachteil der Variante A ist jedoch, dass rückwirkend keine Kontrolle der erhobenen Variablen mehr möglich ist, und sich auch im Nachhinein keine neuen Fragestellungen verwirklichen lassen. Daher muss das erhebende Personal zum Zeitpunkt der Erhebung eine hohe Qualifikation im medizinischen und anthropometrischen Bereich sowie eventuell Programmierkenntnisse aufweisen. Skripte für eine automatische Datenerhebung müssten bereits zuvor entwickelt und getestet werden, um die Korrektheit der erhobenen Variablen zu gewährleisten. Eine Anpassung an individuelle Nutzerbedürfnisse ist nicht möglich.
Variante B sieht eine dauerhafte Vorhaltung der angeforderten Bilddatensätze für spätere Zwecke vor, beinhaltet aber keine oder nur eine geringe Anzahl zusätzlicher Auswertungen zum Erhebungszeitpunkt. Dadurch ist der Aufwand der Erhebung gering, da diese auf später verschoben wird – es wird weniger geschultes Personal bzgl. Medizin, Anthropometrie und IT benötigt als in den beiden anderen Varianten. Allerdings fallen Aufwand und Kosten für die Anonymisierungsschritte, die Datenspeicherung und Bereitstellung an. Vorteil ist der geringere Qualifikationsanspruch für das erhebende Personal sowie, dass alle Daten für eine spätere Auswertung zur Verfügung stehen. Dies macht die Variante kostengünstiger als die Varianten A und C. Der Nachteil liegt darin, dass zunächst kein zusätzlicher Nutzen für die GIDAS-Nutzer entsteht, da die Daten nur vorgehalten werden.
Variante C kombiniert die Teilansätze der Varianten A und B. Die Bilddaten werden angefordert, dauerhaft gespeichert und ausgewertet. In der Auswertung wird dabei ein Teildatensatz der Parameter aus Variante A erhoben und als neue Variablen in die neue Version der GIDAS SQL-Datenbank eingepflegt. Wie weit diese Basisauswertung gehen soll und ob sie etwa auch die Erstellung automatisierter Skripten beinhaltet, hängt vom vorhandenen Budget für geschultes Personal und den verfolgten Zielen ab. Jedoch können immer auch zu jedem späteren Zeitpunkt Variablen zu neu auftauchenden Fragestellungen an den gespeicherten Bilddaten erhoben und in GIDAS eingepflegt werden. Es wird explizit eine modulare Erhebung in Teilschritten empfohlen.
Die Vorteile sind zum einen die umfassende Dokumentation von Verletzungen und deren Lokalisation sowie extrahierte Variablen. Zum anderen können extrahierte Variablen zu einer Rekonstruktion der im Unfall erfolgten Verletzungen sowie – bei Auswertung einer großen Zahl von Datensätzen – zu einer statistischen Auswertung herangezogen werden. Nachteil sind im Vergleich zu Variante A höhere Kosten für Anonymisierung und den mit der Vorratsspeicherung zusammenhängenden Anforderungen und im Vergleich zu Variante C die höheren Kosten für geschultes Personal. Es handelt sich im die kostenintensivste der 3 Varianten.
Die Vorteile sind jedoch eine sehr gute Dokumentation von Verletzungen sowie medizinischen und anthropologisch bzw. morphologischen Parametern mit Potenzial, sich neu aufkommenden Forschungsfragen in der Zukunft zu widmen und Nutzern eigene Auswertungen zu ermöglichen. Dies bringt bei einer zu Grunde liegenden geschätzten Zahl von ca. 300 in Frage kommenden Bilddatensätzen im Jahr einen hohen Mehrwert für viele Nutzer.As the German in Depth Accident Database (GIDAS) is redesigned to a new version the question arises, whether an integration of medical images (CTs, MRIs, X-rays and sonographic images) in combination with the derivation of new parameters for GIDAS would make sense. In other countries’ federal accident databases – like the American database CIREN - storage of medical images is already a standard feature and much research has been done using these medical imaging crash databases.
Integrating medical images into GIDAS – especially whole-body CTs – holds great potential for injury analysis and prevention. For example, a better analysis of injuries caused by an accident would be possible, as well as an improved reconstruction of the accident due to improved modelling of the occupant’s anthropometric characteristics. Morphological and anthropometric data, which have not yet been included in GIDAS, could also be collected and – if collected in a larger scale – could be used to draw conclusions concerning occupant vulnerability or to identify new injury patterns.
Aim of the project described here, is to present possible uses of integrating CT and MR datasets in GIDAS for injury analysis and prevention and the efforts concerning staff, technical infrastructure and software that come along with them. The first part of the project shows, which new parameters could be derived for GIDAS if datasets are evaluated but only stored temporarily (e.g. anthropometric parameters and localizers for AIS codes) as well as what options are only possible, if datasets are stored permanently (e.g. seatbelt markings, lung-contusion parameters). Additionally, the advantages for different user groups are discussed.
The second part of the project focuses on the efforts concerning staff qualifications and technical equipment if imaging data are stored temporarily or permanently in GIDAS. Considering these factors, an implementation for long-term storage, administration, and provision of the datasets to the users is suggested. In this implementation datasets are stored on a file server that can be accessed via a web portal. Via this web portal administrators can upload datasets and manage user access rights. Users on the other hand can browse the GIDAS database, filter corresponding imaging datasets, view them (using an integrated online DICOM viewer) and – if this is desired - download them. Also, the advantages and disadvantages of a cloud solution are discussed in this chapter.
In addition to technical and staff issues particular attention is laid on outlining the concrete steps and efforts involved in anonymizing the CT and MR datasets using various software packages as well as which guidelines concerning data privacy have to be considered. Using a CT dataset as an example, different options of anonymization, which also provide deidentification of imaging data and 3D objects (not only DICOM headers), are presented.
In the last part of the project, three solutions how to integrate medical image data in GIDAS are proposed:
Solution A suggests requesting medical imaging data from hospitals and evaluating it in detail, but not saving the datasets permanently. In addition to improving injury documentation the advantage of this solution is, that there is less effort for data protection and no costs for long-term data storage as well as the provision, access restriction and anonymization that go along with it. However, the main disadvantage of solution A is that it will be impossible to check the measured parameters afterwards. Further research questions arising in the future cannot be addressed. Therefore, if solution A is desired, the specialists who gather the data have to be very well trained in medicine and anthropometry. In some cases, also coding experience in e.g. MATLAB or Python will be required. Scripts for automatic data collection would have to be developed and tested beforehand in order to make sure that the measured parameters are correct. An adaption to the individual user’s needs would not be possible.
Solution B suggests storing medical imaging datasets permanently for later use but does not intend to collect a broad set of anthropometric measurements or injury parameters on these datasets. Therefore, the efforts for data collection are small and less qualifications in medical, anthropometry and IT are required compared to solutions A and C. However, anonymization steps, data storage and client access will produce costs. Advantages of this solution are, that the staff does not need higher evaluation qualifications and all data are available in the future. Disadvantages are, that there is initially no additional use for GIDAS users as they have to do measurements on the image datasets themselves.
Solution C combines solutions A and B. Medical imaging data are requested and stored permanently. According to predefined research questions injuries are documented and anthropometric and morphological parameters are measured and put into GIDAS SQL database. In what extend new parameters shall be derived from the imaging data and if a semi-automated evaluation with scripts shall be included depends on the budget available for staff training and on which research questions shall be addressed. However new database parameters can be measured at any time later and integrated into GIDAS database.
The advantages of this solution are, on the one hand, comprehensive documentation and localization of injuries, as well as extracted variables. On the other hand, variables can be used to reconstruct the injuries sustained in the accident and, when analysing a large number of data sets, to perform statistical evaluations. The disadvantage, compared to solution A, are higher costs for anonymization and the requirements associated with data retention, and compared to solution C, higher costs for trained personnel.
However, the advantages are a very good documentation of injuries, as well as medical and anthropological or morphological parameters, with the potential to address new research questions in the future and enable users to conduct their own evaluations. This provides a high added value for many users, based on an estimated number of around 300 eligible image data sets per year
Safety investigation of turbo roundabouts in Germany
Full text linkTurbokreisverkehre sind eine spezielle Form von Kreisverkehren, die abschnittsweise mehrstreifig befahrbar sind und somit keine konzentrische Kreisfahrbahn besitzen. In Deutschland sind zum Zeitpunkt der Untersuchung mehr als 35 solcher Turbokreisverkehre in Betrieb. Die meisten davon sind in einigen Aspekten nicht konform mit der aktuellen Fassung des Arbeitspapiers Turbokreisverkehre, z.B. hinsichtlich der Markierungen oder Überquerungsmöglichkeiten für den nichtmotorisierten Verkehr. Außerdem ist eine große Vielfalt an baulichen und betrieblichen Ausprägungen zu verzeichnen.
Zur Untersuchung der Verkehrssicherheit wurden Unfallanalysen an 25 Turbokreisverkehren, die nur über Sperr- oder Leitlinien zur Trennung der Fahrstreifen verfügen, sowie Verhaltensanalysen, Konfliktanalysen, Befragungen sowie ein Expertenworkshop durchgeführt.
Im Ergebnis weisen die deutschen Turbokreisverkehre im Außerortsbereich verglichen mit signalisierten Knotenpunkten mit ähnlichen Kfz-Verkehrsmengen – ausgenommen Einmündungen mit Linksabbiegerschutz – eine geringere Unfallrate auf. Im Innerortsbereich lag die Unfallrate der Turbokreisverkehre im Mittel deutlich über der Unfallrate einstreifiger Kreisverkehre, die jedoch im Mittel eine deutlich geringere Kapazität aufweisen.
Etwa die Hälfte der untersuchten Unfälle geschah infolge von Konflikten zwischen einfahrenden Kfz und Kfz auf der Kreisfahrbahn. Diese Gruppe an Unfällen macht somit an Turbokreisverkehren einen größeren Anteil aus als an konventionellen Kreisverkehren. Dabei sind vor allem die Zufahrten des Typs 4 (zweistreifige Zufahrt, durchgehende zweistreifige Kreisfahrbahn) als unfallträchtig hervorzuheben. Die Verwendung von Zufahrten des Typs 4 wird daher nicht empfohlen.
Circa ein Viertel der untersuchten Unfälle geschah infolge eines Wechsels des Fahrstreifens oder Schneidens eines parallelen Fahrstreifens. An den vier detaillierter betrachteten Turbokreisverkehren führten im Untersuchungszeitraum insgesamt 1 bis 2 % der Kfz-Führenden einen nicht regelkonformen Wechsel auf einen bereits bestehenden Fahrstreifen der Kreisfahrbahn durch. Dabei konnte keine Reduzierung des Schneidens oder Wechselns von Fahrstreifen nach der Art der jeweils vorhandenen Markierung beobachtet werden. Vor allem auf der Kreisfahrbahn, aber ggf. auch in den zweistreifigen Zu- und Ausfahrten werden im Ausland zur Vermeidung von Unfällen durch Fahrstreifenwechsel oder Schneiden physische Fahrbahnteiler in Form von Schwellen eingesetzt. An Turbokreisverkehren in Deutschland war für ungefähr die Hälfte der Unfälle infolge eines Fahrstreifenwechsels auf der Kreisfahrbahn eine nicht zur geplanten Ausfahrt passende Fahrstreifenwahl in der Zufahrt ursächlich. Solche Fahrstreifenwechsel wurden an den vier detaillierter betrachteten Turbokreisverkehren von Linksabbiegern in Bezug zum fahrbeziehungsfeinen Verkehrsaufkommen deutlich häufiger vorgenommen als von Rechtsabbiegern. Abhilfe schaffen könnte eine verständlichere Wegweisung durch „Fischhaken“-Markierungen nach niederländischem Vorbild. Deren Anordnung würde in Deutschland jedoch eine Anpassung der StVO, den Richtlinien für die Markierung von Straßen und den Richtlinien für die wegweisende Beschilderung außerhalb von Autobahnen erfordern.Turbo roundabouts are a special roundabout type with multi-lane sections and a non-concentric circulatory roadway. At the time of the study, there were more than 35 such turbo roundabouts in operation in Germany. Most of them do not comply with some aspects of the current version of the German recommendations on turbo roundabouts (“Arbeitspapier Turbokreisverkehre”), e.g. regarding markings or crossing facilities for non-motorised traffic. There is also a wide variety of design and operational characteristics.
To investigate road safety, crash analyses were carried out at 25 German turbo roundabouts with solid or dashed markings for lane separation, as well as behavioural analyses, conflict analyses, surveys, and an expert workshop.
The results show that the turbo roundabouts have a lower crash rate outside built-up areas than signalised intersections with similar traffic volumes, except for those with left-turn protection. In built-up areas, the average crash rate at turbo roundabouts was significantly higher than the crash rate at single-lane roundabouts, which however have a significantly lower average capacity.
About half of the crashes analysed occurred due to conflicts between vehicles entering the roundabout and vehicles on the circulatory roadway. This type of crash therefore accounts for a larger proportion of crashes on turbo roundabouts than on conventional roundabouts. Type 4 entrances (two-lane entrance road, continuous two-lane circulatory roadway) are particularly prone to crashes. The use of type 4 entrances is therefore not recommended.
About a quarter of the crashes investigated were due to lane changes or cutting of a parallel lane. At the four turbo roundabouts observed by drone, a total of 1 to 2% of drivers at the roundabouts changed to an existing lane of the circulatory roadway not in accordance with the rules. There was no reduction in cutting or lane changing according to the type of road marking. Physical lane dividers are used abroad to prevent crashes caused by lane changes or cutting, mainly on the circulatory roadway, but possibly also on the two-lane entrances and exits. On turbo roundabouts in Germany, about half of the lane-change crashes on the circulatory roadway were caused by a lane choice on the approach that did not match the planned exit. On the four turbo roundabouts observed by drone, such lane changes were made significantly more often by left-turning drivers than by right-turning drivers, relative to the volume of traffic of the driving relation. This could be remedied by more comprehensible signage using 'fishhook' markings based on the Dutch design. In Germany, however, their use would require an adaptation of the German federal road traffic regulations (StVO), the road marking guidelines (“Richtlinien für die Markierung von Straßen”) and the signposting guidelines (“Richtlinien für die wegweisende Beschilderung außerhalb von Autobahnen”)
Effects of the use of temperature-reduced asphalt on vapour/aerosol formation and durability
Full text linkMit der Veröffentlichung der neuen Fassung der Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 900 im Mai 2020 wurde ein Arbeitsplatzgrenzwert für Dämpfe und Aerosole bei der Heißverarbeitung von Destillations- und Air-Rectified-Bitumen eingeführt. Dieser Grenzwert, der Mitte 2024 zum zweiten Mal ausgesetzt wurde, soll zum Beginn des Jahres 2027 in Kraft treten. Als die wesentlichen beiden Maßnahmen zur Reduktion von Dämpfen und Aerosolen werden Absaugeinrichtungen an Straßenfertigern und die Absenkung der Asphaltmischguttemperatur angesehen. Für die Herstellung von temperaturabgesenktem Walzasphalt (TA-Walzasphalt) können Fertigbindemittel oder Zusätze – hierzu gehören organische viskositätsverändernde Zusätze, mineralische viskositätsverändernde Zusätze und oberflächenaktive Zusätze (OA-Zusätze) oder die Schaumbitumentechnologie eingesetzt werden. Dabei kann je nach eingesetztem Fertigbindemittel, Zusatz oder der Technologie das Gebrauchsverhalten des damit hergestellten Asphaltes unterschiedlich beeinflusst werden. In vielen internationalen Studien wird berichtet, dass organische viskositätsverändernde Zusätze das Verformungsverhalten bei Wärme positiv beeinflussen, während mineralische Zusätze und OA-Zusätze sich tendenziell positiv auf das Tieftemperaturverhalten des Asphaltes auswirken. Das Ziel dieses Forschungsprojektes war der experimentelle Nachweis der Gebrauchseigenschaften ausgewählter Walzasphaltgemische, die mit reduzierter Temperatur und unter Verwendung verschiedener Zusätze (OA-Zusatz und mineralischer Zusatz) und viskositätsveränderter Fertigbindemittel (PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH) an einer Asphaltmischanlage hergestellt und beim Einbau auf der Baustelle durch Messungen der Arbeitsplatzkonzentrationen an Dämpfen und Aerosolen begleitet wurden.
Der Nachweis erfolgte im Jahr 2023 durch eine 2,7 km lange Erprobungsstrecke auf der L 68 in Hückeswagen (Nordrhein-Westfalen). In diesem Zusammenhang konnte demonstriert werden, dass eine Asphaltdeckschicht AC 11 D S und eine Asphaltbinderschicht AC 16 B S SG temperaturabgesenkt (Absenkung um 27 K bis 32 K ausgehend von der Mischguttemperatur des Heißasphaltes) unter Verwendung eines OA-Zusatzes, eines mineralischen Zusatzes und zwei viskositätsveränderter Fertigbindemittel (PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH) vertragskonform eingebaut werden können. Dabei konnten alle Anforderungen der ZTV Asphalt-StB 07/13 – mit Ausnahme eines Bereiches, in dem der Verdichtungsgrad durch einen Walzenausfall nicht erreicht werden konnte – eingehalten werden. Die Kombination aus Absaugeinrichtung am Straßenfertiger und der Absenkung der Asphaltmischguttemperatur hat sich im vorliegenden Forschungsprojekt als wirksame Maßnahme zur Reduktion von Dämpfen und Aerosolen erwiesen. Der Grenzwert von 1,5 mg/m³ konnte in den meisten Messbereichen eingehalten werden. In den Bereichen, wo der Grenzwert überschritten worden ist – zum Beispiel beim Fertigerfahrer beim Einbau der Probefelder mit PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH – besteht allerdings noch Verbesserungsbedarf.
Die Verdichtbarkeit der an der Baumaßnahme entnommenen Asphaltmischgüter wurde im Labor mit dem Gyrator-Verdichter überprüft. Es zeigte sich, dass die Varianten mit PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH bei Temperaturen zwischen 140 und 120 °C leichter verdichtet werden konnten als der Referenzasphalt. Bei tieferen Temperaturen (insbesondere unter 100 °C) verschlechterte sich die Verdichtungsfähigkeit der Varianten mit PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH zum Teil deutlich. Im Hinblick auf das Verformungsverhalten und das Tieftemperaturverhalten stimmten die Ergebnisse der Laboruntersuchungen weitestgehend mit der Literaturrecherche überein. Die Varianten mit PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH wiesen einen ähnlichen Verformungswiderstand wie die Referenzvarianten auf. Die Varianten mit mineralischem Zusatz und OA-Zusatz performten hingegen im Tieftemperaturbereich besser. Die Untersuchung des Ermüdungsverhaltens an den Bohrkernen der Asphaltbinderschicht ergab für die Varianten mit PmB 25/45 VL, PmB 25/45 VH und für die Referenzvariante ein vergleichbares Ermüdungsverhalten. Im Vergleich dazu ermüdeten die Bohrkerne der Varianten mit OA-Zusatz und mineralischem Zusatz nach einer geringeren Lastwechselzahl.
Ein Jahr nach Abschluss der Asphaltierungsarbeiten wurden die einzelnen Probefelder hinsichtlich ihres Zustandes begutachtet. Keines der Probefelder wies Spurrinnen auf. Das Referenzprobefeld sowie die Probefelder mit OA-Zusatz und mineralischem Zusatz wiesen auch sonst keinerlei Schäden auf. Demgegenüber zeigten sich bei den Probefeldern mit PmB 25/45 VL und PmB 25/45 VH in regelmäßigen Abständen Risse in der Längsnaht. Der zum Teil starke Niederschlag während des Einbaus dieser beiden Probefelder in Kombination mit dem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten der viskositätsveränderten Fertigbindemittel wird als Ursache für die entstandenen Schäden gesehen.With the publication of the new version of the Technical Rules for Hazardous Substances TRGS 900 in May 2020, a new occupational exposure limit (OEL) value for vapours and aerosols in the hot processing of straight-run and air-rectified bitumen was introduced. The OEL is due to come into force at the beginning of 2027. The two main measures for reducing vapours and aerosols considered to be extraction equipment on road pavers and lowering the asphalt mix temperature. To produce temperature-reduced asphalt ready-to-use binders or additives (organic viscosity-altering additives, mineral viscosity-altering additives and surface-active additives) or foam bitumen technology can be used. Depending on the additive/method used, the performance of the asphalt produced might be influenced. Many international studies have reported that organic additives have a positive effect on the deformation behaviour at elevated temperatures, while mineral additives and surface-active additives tend to have a positive effect on the low-temperature behaviour of the asphalt. The aim of this research project was to experimentally verify the performance properties of selected asphalt mixtures produced at reduced temperature and using various additives (surface-active additive and mineral additive) and ready-to-use binders containing waxes (PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH) at an asphalt mixing plant and accompanied by measurements of vapours and aerosols during paving.
The proof was provided in 2023 by a 2.7 km long test section on the L 68 in Hückeswagen (North Rhine-Westphalia). It was demonstrated that an asphalt surface course AC 11 D S and an asphalt binder course AC 16 B S SG can be laid at a reduced temperature (reduction of 27 K to 32 K based on the temperature of the hot mix asphalt) using a surface-active additive, a mineral additive and two ready-to-use binders (PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH). All requirements of ZTV Asphalt-StB 07/13 were met – with the exception of an area in which the degree of compaction could not be achieved due to a roller failure. The combination of an extraction system on the road paver and lowering the asphalt mix temperature proved to be an effective measure for reducing vapours and aerosols in this research project. The OEL of 1.5 mg/m³ was complied with in most measurement areas. However, there is still room for improvement in the areas where the OEL was exceeded – for example for the paver operator when paving the test field containing PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH.
The compactability of the asphalt mixes taken from the construction site was tested in the laboratory using the gyratory compactor. It was found that the variants with PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH could be compacted more easily at temperatures between 140 and 120 °C than the reference asphalt (hot mix asphalt). At lower temperatures (especially below 100 °C), the compactability of the wax-modified variants deteriorated significantly. Regarding the deformation behaviour and the low-temperature behaviour, the results of the laboratory tests agreed with the literature research. The variants with PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH exhibited similar deformation resistance to the reference variants. However, the variant with mineral additive and the variant with surface-active additive both performed better in the low temperature range. The investigation of the fatigue behaviour on the drill cores of the asphalt binder course showed comparable fatigue behaviour for the variants with PmB 25/45 VL, PmB 25/45 VH and for the hot mix asphalt. In comparison, the drill cores of the variants with surface-active additives and mineral additives fatigued after a lower number of load cycles.
One year after completion of the paving, the condition of the individual test fields was assessed. None of the test fields showed any rutting. The test field with hot mix asphalt and the test fields with surface-active and mineral additives showed no other signs of damage. In contrast, the test fields with PmB 25/45 VL and PmB 25/45 VH showed cracks in the longitudinal seam of the centre strip at regular intervals. The asphalt surface also appeared more porous compared to the other three test fields. The heavy precipitation during the paving of these two test fields in combination with the higher coefficient of thermal expansion of the viscosity-altered ready-to-use binders is seen as the cause of the damage that occurred