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Auswirkung einer generellen zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h auf Autobahnen auf die CO2-Emissionen
Get PDFDas BMDV hat die Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) im September 2024 mit einer wissenschaftlichen Untersuchung zur Fragestellung beauftragt, welches CO2-Einsparpotenzial ein generelles Tempolimit auf Autobahnen haben könnte. Die Studie „Auswirkung einer generellen zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h auf Autobahnen auf die CO2-Emissionen“ liegt nun vor.
Die BASt wertet seit mehreren Jahrzehnten das umfangreiche Dauerzählstellennetz auf Bundesautobahnen (BAB) aus, das aktuell über 1000 Dauerzählstellen umfasst. Die Fahrleistungsanteile auf BAB in Abhängigkeit vom jeweils herrschenden Tempolimit wurden mit diesen über 1000 Dauerzählstellen in hoher Datenqualität ermittelt.
Die Dauerzählstellen sind sensortechnisch in der Lage, detailliert Geschwindigkeiten zu erfassen. Für die Beantwortung der Fragestellung wurde eine repräsentative Anzahl an Dauerzählstellen identifiziert, die im benötigten Detaillierungsgrad Geschwindigkeitsdaten für das Bezugsjahr 2024 geliefert haben. 123 richtungsgetrennte Dauerzählstellen wurden repräsentativ ausgewählt, um unter anderem die benötigte Geschwindigkeitsverteilung für heute unlimitierte Abschnitte zu erfassen. Weiterhin wurden zum Vergleich drei Szenarien zu den Befolgungsraten für ein künftiges generelles Tempolimit auf diesen Abschnitten abgeleitet.
Ein Mehrwert dieser Untersuchung ist die Ermittlung der Emissionsfaktoren im hohen Geschwindigkeitsbereich (> 130 km/h). In diesem Bereich gibt es bislang wenig bis keine Emissionsfaktoren in einschlägigen Quellen. Hierfür wurden unter anderem eine Reihe von Messfahrten durchgeführt. Neben diesen Erkenntnissen aus der Praxis basieren die Ergebnisse vor allem auch auf den Eckwerten aus dem Emissionsberechnungsprogramm TREMOD (Transport Emission Model) und aus dem Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs.
Sollte auf deutschen Autobahnen ein generelles Tempolimit von 130 km/h eingeführt werden, könnten pro Jahr 1,3 respektive 2 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden – je nachdem, wie stark eine Geschwindigkeitsbegrenzung von Autofahrenden tatsächlich befolgt würde. Neben diesen beiden realistischen Szenarien wurde auch eine dritte Variante untersucht: Bis zu 4,2 Millionen Tonnen CO2 weniger pro Jahr wären möglich, falls Autos technisch auf eine Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h begrenzt wären. Zum Vergleich: Die gesamten CO2-Emissionen auf deutschen Autobahnen betrugen für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge im Jahr 2023 insgesamt 38,7 Millionen Tonnen CO2
Anhänger mit elektrisch angetriebener Unterstützungsachse
Get PDFDer vorliegende Projektbericht beschreibt die Untersuchung der Frage, welchen Einfluss angetriebene Anhänger gegenüber nicht angetriebenen Anhängern auf die Fahrdynamik von Kombinationen haben können. Aus theoretischen Überlegungen lässt sich ableiten, dass insbesondere Querkräfte und schiebende Längskräfte, die vom Anhänger in die Kupplung eingeleitet werden, das Zugfahrzeug um die Gierachse destabilisieren können, während ziehende Längskräfte das Zugfahrzeug stabilisieren. Durch jeweils gleiche Antriebskraft an den Rädern beider Seiten des Anhängers wird, solange stets eine resultierende Zugkraft verbleibt, keine Beeinflussung der Querkraft an der Anhängerkupplung durch den Antrieb erwartet. Anhänger mit symmetrischer Antriebskraft, die geringer als die Fahrwiderstandskraft des Anhängers ist, sind nach diesen Überlegungen unkritisch hinsichtlich der Beeinträchtigung der Fahrdynamik der Fahrzeugkombination. Auf die Fahrbarkeit der Fahrzeugkombination sollten angetriebene Anhänger durch geringere, durch das Zugfahrzeug aufzubringende Zugkräfte einen positiven Einfluss haben. Zur Prüfung dieser beiden Hypothesen wurden die Hochgeschwindigkeitsstabilität, bewertet über den Standardversuch des Lenkanrisses, sowie das Ausweichverhalten, bewertet über den Standardversuch des doppelten Spurwechsels, als entscheidende Kriterien identifiziert sowie einfache Gleichungen zur Quantifizierung der erwarteten Seitenkräfte mit und ohne Antrieb aufgestellt. Die theoretischen Herleitungen konnten im Fahrversuch bestätigt werden. Für einen der beiden untersuchten Anhänger konnte eine leicht verminderte Pendeldämpfung und charakteristische Geschwindigkeit bei angetriebener Achse gemessen werden, der andere Anhänger zeigte keine relevanten Unterschiede. Die Fahrbarkeit war bei keinem der beiden Anhänger mit Antrieb schlechter als ohne Antrieb; bei einem der Anhänger verbesserte sich die Fahrbarkeit mit Antrieb deutlich. Die einfachen Gleichungen zur Quantifizierung der Seitenkräfte konnten mit Messungen bestätigt werden. Aufgrund der Ergebnisse wird nicht von Einschränkungen der Fahrzeugsicherheit ausgegangen, wenn angetriebene Anhänger so ausgelegt sind, dass die Antriebskräfte gleich auf beide Räder verteilt werden sowie dass die Anhänger das Zugfahrzeug nicht schieben. Eine ungleiche Verteilung der Antriebskräfte könnte für eine aktive Stabilisierung genutzt werden, hierfür konnten aufgrund nicht in den Fahrzeugen verbauten Torque Vectorings aber keine Hypothesen aufgestellt und überprüft werden
Prüfmethode zur validen Bestimmung von Luftporengehalten an Fahrbahndeckenbetonen
Get PDFFahrbahndeckenbetone sind frei bewitterte Verkehrsflächen und werden der Expositionsklasse XF4 „Frostangriff mit Taumittel“ zugeordnet. Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit wird ein hoher Frost-Tausalz-Widerstand gefordert. Dazu werden luftporenbildende Zusatzmittel eingesetzt. Zur frühzeitigen Qualitätskontrolle werden die Luftgehalte auf der Baustelle mit Luftgehaltsprüfgeräten am Frischbeton geprüft. Dazu muss ihre Messgüte sichergestellt sein. Auf Basis von theoretischen und praktischen Studien wurde die Konzeption einer Prüfmethode erarbeitet, die eine Beurteilung der Messgüte der unterschiedlichen LP-Gehaltsprüfer ermöglicht. Dazu wurden im Zuge gerätetechnischer Vergleichsuntersuchungen die Luftporengehalte an zuvor festgelegten Betonrezepturen mit ausgewählten national und international genormten Luftporengehaltsprüfern sowie nicht-genormten Alternativen nach einem einheitlichen Prüfregime bestimmt. Vorgeschaltet waren die Konzepterstellung für die Bewertung der Messgüte von Luftgehaltsprüfern, die Erarbeitung eines einheitlichen Prüfregimes, die Festlegung von Grundrezepturen (jeweils ein Ober- und ein Unterbeton) und deren betontechnologischen Variationen. Bei den Laboruntersuchungen erfolgte zur parallelen Datenauswertung und Präzisionsbestimmung einzelner Luftgehaltsprüfer die Erfassung maßgeblicher Frischbetonkennwerte. An ausgewählten Rezepturen wurden zusätzlich Luftporenkennwerte am Festbeton ermittelt und ebenfalls extern mit dem Ziel kontrolliert, eine Übertragbarkeit von Luftporengehalts-Messergebnissen am Frischbeton auf den Luftporengehalt im Festbeton valide einschätzen zu können. Die Erfassung ausgewählter Festigkeitskennwerte ermöglichte weiterhin die Reflexion zu den in der Baupraxis eingesetzten Ober- und Unterbetonen. Die konventionell mit dem Druckausgleichsverfahren ermittelten Luftporengehalte wurden durch die Art der Prüfausführung, z. B. die Verdichtungsart und -intensität, die Anzahl der verdichteten Betonlagen und die Fertigkeit des Laboranten, beeinflusst. Zudem spielten die Mischtechnik und die Temperatur sowie die Behandung des Frischbetons beim Transport und Einbau eine maßgebende Rolle. Bei den Ergebnissen der Vergleichsuntersuchungen zeigte sich, dass die betontechnologischen Kennwerte, wie Zementgehalt, Größtkorn, anzustrebender LP-Gehalt und w/z-Wert zum Teil eine erhebliche Auswirkung auf die Qualität der Messwertbildung besaßen. Ein gerätetechnischer Vergleich bei der praxisüblichen konventionellen Prüftechnik verschiedener Hersteller ergab, dass trotz gleicher Nutzungsdauer und Kalibrierungsrate bei baugleichen Modellen individuelle Unterschiede in der Messwertgüte festgestellt wurden. Alternative Prüftechnik wie das HYDRO_5, die auf dem Wassersäulenprüfverfahren und einem Arbeitsdruck von 2 bar basiert und das Super Air Meter (1 bar Arbeitsdruck) erwiesen sich in der Regel als hinreichend präzise.Road surface concretes are freely weathered traffic surfaces and are assigned to exposure class XF4 "Frost attack with de-icing agent". To ensure durability, a high resistance to frost and de-icing salt is required. Air-entraining additives are used for this purpose. For early quality control, the air content is tested on fresh concrete at the construction site using air content testers. For this purpose, their measurement quality must be ensured. Based on theoretical and practical construction studies, a test method was developed that allows the measurement quality of the various air content testers to be assessed. For this purpose, air void contents were determined on previously defined concrete mix designs with selected, nationally and internationally standardized air void content testers as well as non-standardized alternatives according to a uniform test regime in the course of comparative equipment tests. This was preceded by the development of a concept for the evaluation of the measurement quality of air entrainment testers, the development of a uniform testing regime, the design of basic mixtures (a top and bottom concrete) and their concrete technology variations. During the laboratory tests, relevant fresh concrete parameters were recorded for parallel data evaluation and precision determination of individual air content testers. In addition, air entrainment parameters were determined on hardened concrete using selected mix designs and also checked externally with the aim of being able to validly assess the transferability of air entrainment measurement results in fresh concrete to the air entrainment content in hardened concrete. The recording of selected strength parameters also made it possible to reflect on the top and bottom concretes used in construction practice. The air void contents determined conventionally by the pressure equalization method was influenced by the type of test execution, e.g. the type and intensity of compaction, the number of compacted concrete layers and the skill of the laboratory technician. In addition, the mixing technique, the temperature and the handling of the fresh concrete during transportation and installation also played a decisive role. The results of the comparative tests showed that the concrete technology parameters, such as cement content, maximum aggregate size, target LP content and w/c ratio, had a considerable effect on the quality of the measured values in some cases. A technical comparison of conventional testing equipment from different manufacturers showed that, despite the same service life and calibration rate, individual differences in the quality of the measured values were found for identical models. Alternative testing techniques such as the HYDRO_5 which is based on the water column test method and a working pressure of 2 bar, and the Super Air Meter (1 bar working pressure) generally proved to be sufficiently precise
Wo ist der Baum? KI-gestützte Baumerkennung im Straßenraum mithilfe von Fernerkundungs- und Befahrungsdaten
No full textStraßenbäume, insbesondere Alleen, sind wichtige ökologische Elemente, bergen jedoch bei Verkehrsunfällen ein hohes Risiko, weshalb genaue Daten über ihren Bestand für die Verkehrssicherheit unerlässlich sind. In dem Beitrag wird ein KI-gestütztes Verfahren zur Erstellung eines Baumkatasters für Bundesfernstraßen vorgestellt, das sowohl dem Schutz der Bäume als auch der gezielten Umsetzung von Sicherheitsmaßnahmen dient
Verlagerung der Berufswege vom MIV auf das Fahrrad/Pedelec: Analyse von Umweltfaktoren und persönlichen Faktoren
Get PDFDas Fahrrad als individuelles, nachhaltiges gesundheitsförderliches Verkehrsmittel soll gefördert werden. Lückenlose Radverkehrsnetze und eine hohe Qualität der Fahrradinfrastruktur sind Teil des Nationalen Radverkehrsplans 3.0. Die Menschen sollen sich effizient und sicher mit dem Fahrrad fortbewegen können. Insbesondere auf kurzen Strecken und mit geringem Gepäck, was häufig bei Pendelwegen der Fall ist, bietet das Fahrrad eine Alternative zum privaten Pkw. Dennoch nutzen viele Menschen für Pendelwege weiterhin den motorisierten Individualverkehr. Ziel dieses Vorhabens war es, Erkenntnisse über die Fahrradnutzung auf dem Arbeitsweg zu erhalten und anschließend geeignete bestehende oder potenzielle Förderungsmaßnahmen darzulegen. Um ein umfassendes Verständnis der Fahrradnutzung auf Arbeitswegen zu erlangen, wurden im Rahmen dieses Forschungsprojekts verschiedene Methoden angewendet. Basierend auf der Literaturanalyse wurden Interviews mit Experten und Expertinnen durchgeführt. Anschließend folgten quantitative Erhebungen mit Arbeitnehmenden und Arbeitgebenden. Ergänzend wurden qualitative Interviews mit Arbeitgebenden geführt. Es ist festzuhalten, dass das Fahrrad alleinig nicht den motorisierten Individualverkehr ersetzen kann. Ziel sollte es sein, eine ganzheitliche Betrachtung des Umweltverbundes zu forcieren. Weiterhin ist allgemein bekannt, dass die Mobilität ein äußerst routiniertes Verhalten darstellt. In Lebensumbruchsituationen werden Routinen hinterfragt. Solche Momente sollten genutzt werden, um den Umstieg auf das Fahrrad zu fördern. Darüber hinaus ist zu prüfen, wie Routinebrüche bewusst von außen herbeigeführt werden können (z. B. durch mehrwöchige Testangebote), denn auch diese können das Verhalten langfristig verändern. Die Fahrradförderung kann drei Aspekte beabsichtigen: Nutzende anderer Verkehrsmittel zu Fahrradnutzenden zu machen, die Nutzung von Gelegenheitsnutzenden zu intensivieren und Personen mit einer intensiven Fahrradnutzung motivieren, weiterhin das Fahrrad zu nutzen. Unterschiedliche Einflussfaktoren auf die Fahrrad- bzw. Pedelecnutzung auf Arbeitswegen konnten identifiziert werden. Neben persönlichen Faktoren wie sozioökonomischen Aspekten, der Mobilitätssozialisation, Einstellungen und Gewohnheiten spielen auch Rahmenbedingungen eine Rolle. Dazu zählen die Radverkehrsinfrastruktur, das Mobilitätsmanagement von Quartieren und Kommunen, die Distanz und Intermodalität sowie Witterungsverhältnisse und der Raumtyp. Die betriebliche Fahrradförderung wurde im Projekt detaillierter betrachtet, wobei der Fokus auf dem betrieblichen Mobilitätsmanagement lag. Die Aktivierung bzw. Initiierung der Fahrradförderung spielte ebenso eine Rolle wie hemmende Faktoren (z. B. Lage des Unternehmens, infrastrukturelle Umgebung, Kosten für Maßnahmen) und motivierende Aspekte (z. B. Gesundheitsförderung, Imagegewinn, Personalbindung), die unterschiedlichen Gestaltungselemente (z. B. betriebliche Infrastruktur, Kommunikation und Information, finanzielle Unterstützung) und die Evaluation von Maßnahmen. Im Ergebnis zeigt sich, dass der Umstieg vom motorisierten Individualverkehr auf das Fahrrad bzw. Pedelec auf Arbeitswegen durch unterschiedliche Aspekte beeinflusst werden kann. Hemmende Faktoren sind derzeit vor allem die Entfernung des Arbeitswegs, ungünstige Wetterbedingungen, die Radverkehrsinfrastruktur und die Kombination von verschiedenen Wegeketten. Insbesondere diesen Faktoren sollten mit Maßnahmen, soweit dies möglich ist, begegnet werden. Eine durchgängige Radverkehrsinfrastruktur, ausreichende Abstellanlagen an Bahnhöfen und Haltestellen zur Stärkung der Intermodalität und ein positiver gesellschaftlicher Diskurs können den Wechsel zum Fahrrad oder Pedelec unterstützen. Dabei sollte berücksichtigt werden, dass nicht alle Wege vollständig ersetzt werden müssen, sondern ein teilweiser Wechsel, in Form von inter- oder multimodaler Nutzung, bereits Auswirkungen auf den Modal Split hat. Die Untersuchungen zeigten, dass die Fahrradförderung nur selten in der Strategie von Organisationen verankert ist und konkrete Ziele nicht immer vorhanden sind. Eine Befragung der Mitarbeitenden kann wichtige Einblicke in die Bedürfnisse geben, wird jedoch selten durchgeführt. Es ist davon auszugehen, dass nicht für jedes Unternehmen die gleichen Maßnahmen geeignet sind. Es besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der Wirksamkeit einzelner betrieblicher Maßnahmen und wie eine fahrradfreundliche Kultur in Organisationen gefördert werden kann.The bicycle should be promoted as an individual, sustainable and health-promoting means of transport. Seamless cycling networks and a high quality of cycling infrastructure are part of the National Cycling Plan 3.0. People should be able to get around efficiently and safely by bike. Especially for short distances and with little luggage, which is often the case when commuting, the bicycle offers an alternative to the private car. Nevertheless, many people continue to use motorized private transport for commuting. The aim of this project was to gain insight into the use of bicycles for commuting and then to identify suitable existing or potential support measures. Various methods were used in this research project to gain a comprehensive understanding of bicycle use on commutes. Based on the literature analysis, interviews were conducted with experts. This was followed by quantitative surveys with employees and employers. In addition, qualitative interviews were conducted with employers. It should be noted that the bicycle alone cannot replace motorized private transport. The aim should be to promote a holistic view of the environmental network. Furthermore, it is generally known that mobility is an extremely routine behavior. Routines are scrutinized in life-changing situations. Such moments should be used to encourage people to switch to cycling. In addition, it should be examined how routine breaks can be deliberately induced from outside (e.g. through test offers lasting several weeks), as these can also change behavior in the long term. The promotion of cycling can aim to achieve three things: To turn users of other modes of transport into bicycle users, to intensify the use of occasional users and to motivate people with intensive bicycle use to continue using the bicycle. Different factors influencing the use of bicycles and pedelecs on journeys to work were identified. In addition to personal factors such as socio-economic aspects, mobility socialization, attitudes and habits, framework conditions also play a role. These include the cycling infrastructure, the mobility management of neighborhoods and local authorities, distance and intermodality as well as weather conditions and the spatial type. The promotion of cycling in companies was analyzed in more detail in the project, with a focus on company mobility management. The activation or initiation of cycling promotion played a role, as did inhibiting (e.g. location of the company, infrastructural environment, costs of measures) and motivating aspects (e.g. health promotion, image enhancement, staff retention), the various design elements (e.g. company infrastructure, communication and information, financial support) and the evaluation of measures. The results show that the switch from motorized private transport to bicycles or pedelecs for commuting to work can be influenced by various aspects. Currently, the main inhibiting factors are the distance to work, unfavorable weather conditions, the cycling infrastructure and the combination of different route chains. These factors in particular should be addressed with measures where possible. A consistent cycling infrastructure, sufficient parking facilities at railway stations and stops to strengthen intermodality and a positive social discourse can support the switch to bicycles or pedelecs. It should be noted that not all journeys need to be completely replaced, but that a partial switch, in the form of intermodal or multimodal use, already has an impact on the modal split. The studies showed that the promotion of cycling is rarely anchored in the strategy of organizations and that concrete targets are not always available. A survey of employees can provide important insights into needs, but is rarely carried out. It can be assumed that the same measures are not suitable for every organization. There is a need for further research into the effectiveness of individual company measures and how a bicycle-friendly culture can be promoted in organizations
Verhaltensbezogene Lärmminderungsmaßnahmen – Untersuchung des Potenzials von verhaltensbezogenen Lärmminderungsmaßnahmen in der Praxis
Get PDFLärm gehört zu den führenden umweltbezogenen Gesundheitsrisiken (WHO, 2018). Viele Menschen sind gesundheitsgefährdendem Verkehrslärm ausgesetzt und fühlen sich dadurch gestört und belästigt. Daher gilt es, Maßnahmen zur Reduzierung von Geräuschbelastungen auf allen Interventionsebenen zu planen und umzusetzen (van Kamp et al., 2019). Neben Maßnahmen an der Quelle und Ausbreitungsweg sowie passiver Maßnahmen am Immissionsort sind weitere Strategien für angemessenen Gesundheitsschutz erforderlich. Zur Ausschöpfung der Möglichkeiten zur Minderung von Straßenverkehrslärm rückt daher zunehmend verhaltensbedingter Lärm in den Blickpunkt. Menschen tragen durch lärmprovozierendes Verhalten zur Verschärfung des Lärmproblems bei. Studien belegen, dass unterschiedliche Fahrweisen einen erheblichen Einfluss auf die Geräuschentwicklung haben (siehe z.B. Hammer et al., 2016). Jedoch bleiben die Faktoren, die lärmbewusstes Verhalten hemmen bzw. fördern, aufgrund fehlender Studien unklar. Lärmbewusstes Verhalten wird im Folgenden verstanden als Einsicht in die Gefährdung des Menschen durch anthropogenen Lärm, verbunden mit der aktiven Bereitschaft die negativen Auswirkungen des eigenen lärmrelevanten Handelns zu minimieren.
Zur Untersuchung des Potentials zur Minderung von Straßenverkehrslärm durch lärmbewusstes Verhalten wurden eine explorative Befragung sowie experimentelle Untersuchungen im Realverkehr und ein Hörexperiment realisiert. Die Befragung, bei der über 400 Personen aus dem DACH-Raum teilnahmen, zeigte, dass das Konstrukt „lärmbewusstes Verhalten“ auf Basis von Fragen zum Verhalten im Alltag mit Geräuschbezug operationalisierbar ist. Dabei zeigte das entwickelte Konstrukt Zusammenhänge mit diversen Variablen, wie mit dem Alter oder Bildungsgrad aber auch mit der Verantwortungsübernahme, der Werteorientierung, dem Kaufverhalten oder der Fahrweise. Dabei deutete sich an, dass lärmbewusstes Verhalten oft nur dauerhaft etabliert wird, wenn dies mit persönlichen Vorteilen einher geht. So wird als wichtigstes Motiv zur Anwendung von Eco-Drive die Einsparung von Kraftstoff genannt, was unmittelbare finanzielle Vorteile bietet, wohingegen die Lärmvermeidung nur ein untergeordnetes Motiv darstellte.
Auf Basis von experimentellen Untersuchungen wurden weitere Erkenntnisse zu den Auswirkungen von Interventionen auf das Lärmverhalten im Straßenverkehr generiert. Hierbei wurden in einem Realversuch im Fließverkehr die Einflüsse von Hinweisgebern auf die aktive Selbstregulierung von Kraftfahrzeugfahrenden untersucht. Die Hinweisgeber wurden in Form eines ortsfesten Hinweisgebers sowie eines visuellen Feedback-Systems im Fahrzeug realisiert. Die Ergebnisse zeigten keine statistisch signifikanten Effekte der Hinweisgeberarten. Der statische externe Hinweisgeber zeigte jedoch einen Trend zur Lärmminderung im örtlichen Umfeld des Schildes, was bei Nutzung von interaktiven statischen Lärm-Displays in der Größenordnung von 0,5 bis 1,0 dB bereits belegt wurde (Heusser & Heutschi, 2022). Externe Hinweisgeber können somit lärmbewusstes Fahrverhalten fördern. Dagegen wurde kein lärmbewussteres Fahrverhalten durch einen internen digitalen Informationsgeber zur Anzeige der momentanen Lärmemission beobachtet. Ohne explizite Erklärung der Bedeutung des Hinweisgebers für die Probanden und weitere Informationen zur Relevanz der Vermeidung von Verkehrslärm war eine Verhaltensänderung nicht zu beobachten.
Als weitere akustische Maßnahmenbewertung wurden Vorbeifahrtsmessungen durchgeführt, die das Minderungspotential bei ausgewählten Fahrweisen bestätigten. Der Vorbeifahrtspegel ließ sich beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor durch frühes Hochschalten um einige dB reduzieren. Bei einem Elektrofahrzeug zeigte sich dagegen ein geringeres fahrmanöverabhängiges Lärmminderungspotential.
Basierend auf einen Hörversuch wurde die perzeptive Wirkung der in den Messungen implizit enthaltenen lärmprovozierenden Verhaltens- und Fahrweisen untersucht. Es zeigte sich, dass auffällige Einzelereignisse, die lärmprovozierende Verhaltensweisen widerspiegelten (z.B. Hupen, Kavaliersstart, laute Motorräder), eine erhöhte Störwirkung verursachen, die nicht ausreichend durch den Mittelungspegel abgebildet wird. Die markanten Ereignisse wirkten sich bei Einzelvorbeifahrten wie auch in komplexen Straßenverkehrsszenen nicht nur auf die Lärmbelästigung, sondern auch auf andere Wahrnehmungsqualitäten (wie die empfundene Nähe, Dynamik oder Schärfe der Geräusche) aus. Bei auffälligen Einzelereignissen stellte sich eine pegeläquivalente erhöhte Störwirkung in einer Größenordnung von ca. 3 bis 4 dB ein.
Auf Basis der empirischen und messtechnischen Ergebnisse in Verbindung mit Erkenntnissen aus der Literatur wurde ein Maßnahmenkatalog erstellt, der Möglichkeiten der Förderung von lärmbewusstem Verhalten im motorisierten Individualverkehr beinhaltet. Die Maßnahmen lassen sich dabei neben der personalen Ebene auf der physisch-materiellen, sozio-ökonomischen, soziokulturellen sowie rechtlich-politisch-administrativen Ebene ansetzen. Die im Katalog aufgeführten Maßnahmen müssen hinsichtlich deren Wirksamkeit zur nachhaltigen Lärmminderung in weiteren Studien evaluiert werden.Noise is one of the leading environmental health risks (WHO, 2018). Many people are exposed to harmful traffic noise and feel disturbed and annoyed by it. It is therefore important to plan and implement measures to reduce noise pollution at all intervention levels (cf. van Kamp et al., 2019). In addition to the measures at the source and propagation path as well as passive measures at the receiver site, further strategies are required for adequate health protection. To exploit the options for reducing road traffic noise, the focus is therefore increasingly shifting to noise caused by behavior. People can contribute to noise problems through noise-provoking behavior. Studies show that different driving styles have a significant influence on noise generation (see e.g. Hammer et al., 2016). However, the factors that inhibit or promote pro-environmental noise behavior remain unclear due to a lack of studies. In the following, pro-environmental noise behavior is understood as an awareness of the danger posed to humans by anthropogenic noise combined with an active willingness to minimize the negative effects of one's own noise-relevant actions.
To investigate the potential for reducing road traffic noise through pro-environmental noise behavior, an exploratory online survey, experimental studies in real traffic and a listening experiment were carried out. The survey with over 400 participants from the DACH region showed that the construct “pro-environmental noise behavior” can be operationalized based on questions about everyday behavior related to noise. The developed construct showed correlations with various variables, such as age or level of education, but also with the responsibility, value orientation, purchasing behavior or driving style. There were indications that pro-environmental noise behavior is often only permanently established if it is accompanied by personal benefits. For example, the most important motive for using eco-drive is saving fuel, which offers direct financial benefits, whereas noise avoidance was only a secondary motive.
Further findings on the effects of interventions on noise behavior in road traffic were generated based on experimental studies. In experiments in real traffic, the influence of warning and information devices on the active self-regulation of motor vehicle drivers was investigated. The indicators were implemented in the form of fixed signs along the road and a visual feedback system in the vehicle. The results showed no statistically significant effects for both types of indicators.
However, the static external sign showed a trend towards noise reduction in the local vicinity of the sign, which has already been proven when using inter-active static noise displays in the range of 0.5 to 1.0 dB (Heusser & Heutschi, 2022). External indicators can therefore promote noise-aware driving behavior. In contrast, no noise-aware driving behavior was observed with an internal digital information display for indicating the current noise emission. No change in behavior was observed without any explicit explanation of the meaning of the information device to the participants and without providing information about the general relevance to reduce traffic noise.
As a further acoustic measure evaluation, pass-by measurements were carried out, which confirmed the reduction potential for selected driving modes. For example, in the case of a vehicle with internal combustion engine, the pass-by sound pressure levels could be reduced by a few dB by shifting up early (to reduce rpm (revolution per minute)). In contrast, measurements performed with an electric vehicle showed a lower maneuver-dependent noise reduction potential.
Based on a listening experiment, the perceptual effect of noise-provoking behavior and driving styles implicit in the measurements was investigated. It was found that conspicuous and salient noise events that reflected noise-provoking behaviors (e.g. honking, cavalier starts, loud motorcycles) cause an increased annoyance that is not sufficiently reflected by the energy-equivalent sound pressure level. The salient events had an effect not only on the annoyance but also on other perceptual qualities in the case of individual pass-by events as well as complex road traffic scenes. In the case of salient and prominent individual events, a level-penalty for increased annoyance in the range of 3 to 4 dB was observed.
Based on the empirical and measured results in combination with findings from the literature, a catalogue of measures was developed that includes options for promoting pro-environmental noise behavior in motorized private traffic. In addition to the personal level, the measures can be applied at the physical-material, socio-economic, socio-cultural and legal-political-administrative levels. The measures listed in the catalogue must be evaluated in further studies with regard to their effectiveness for sustainable noise reduction
Life cycle optimization of road bridges: The untapped potential of fiber optic sensors
Get PDFMaintenance for road bridges in Germany is characterized by a reactive approach; interventions are only carried out when damage is visible on the surface. In the future, predictive life cycle management with the help of digital twins should increase availability, safety, and sustainability. Fiber optic sensors may serve as a useful tool for advancing along this path.
The potentials and challenges were compiled through literature research, consolidation of work by the Federal Highway and Transport Research Institute, and an exchange with those responsible for the structure.
As a result, three areas of application for fiber optic sensors were identified: Impact monitoring, monitoring of damage and calculative deficits and non-event-related use throughout the entire life cycle of road bridges to derive relevant maintenance parameters. For the last area of application, there is potential for reference measurements after construction and the continuous collection of characteristic values to determine the condition of the structure.
The conclusion is that the existing potential of fiber optic sensors has not yet been sufficiently exploited by those responsible for the structures, and that research questions regarding the durability of the sensor technology and standardized application, among other things, need to be clarified.Die Erhaltung von Brückenbauwerken der Bundesfernstraßen in Deutschland ist durch eine reaktive Vorgehensweise gekennzeichnet; Eingriffe werden erst vorgenommen, wenn Schäden an der Oberfläche sichtbar sind. Zukünftig soll ein prädiktives Lebenszyklusmanagement mit Hilfe von digitalen Zwillingen die Verfügbarkeit, Sicherheit und Nachhaltigkeit der Brückenbauwerke erhöhen. Faseroptische Sensoren können einen wichtigen Beitrag zur Etablierung einer prädiktiven Erhaltung leisten.
Die Potenziale und Herausforderungen, welche mit dem Einsatz von faseroptischen Sensoren einhergehen, wurden durch Literaturrecherche, Zusammenführung von Forschungsarbeiten der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen und den Austausch mit Bauwerksverantwortlichen zusammengetragen.
Als Ergebnis wurden drei Anwendungsbereiche für faseroptische Sensoren identifiziert:
• Monitoring zur Erfassung von Einwirkungen
• Monitoring von Schäden und rechnerischen Defiziten
• Prädiktives, nicht anlassbezogenes Monitoring im gesamten Lebenszyklus von Brückenbauwerken
Für den letztgenannten Anwendungsbereich liegen die Potenziale in der Erstellung eines Geburtszertifikats nach dem Bau und in der kontinuierlichen Erfassung von Key-Perfomance-Indikatoren zur Bestimmung des Bauwerkszustandes.
Das Fazit ist, dass das vorhandene Potenzial faseroptischer Sensoren von den Bauwerksverantwortlichen noch nicht ausreichend genutzt wird. Ursache hierfür sind beispielsweise offene Fragestellungen zur Dauerhaftigkeit der Sensortechnik und zur standardisierten Anwendung
Annual Report 2024
Get PDFAnnual Report 2024 with the following key topics:
Predictive infrastructure management, Sustainable construction, Sustainable use of energy, Environmentally friendly transport, Active mobility, Proactive road safety, Automated and connected driving, Digital transport, Securing the supply of skilled labou
Connected bicycles – Direct communication between bicycles and other road users
Get PDFKooperative Intelligente Verkehrssysteme (C-ITS) ermöglichen die Kommunikation zwischen Fahrrädern, anderen Verkehrsteilnehmern und Infrastrukturelementen. Das Projekt "Sichere, intelligente, vernetzte Fahrräder" (SivF) widmet sich der Analyse dieser Kommunikation in drei spezifischen und besonders latenzkritischen Verkehrssituationen. Diese Situationen bergen erhebliche Risiken für Radfahrende und erfordern eine schnelle und verlässliche Kommunikation sowie präzise Lokalisierung, um potentielle Kollisionen zu verhindern und die Sicherheit der Radfahrenden zu erhöhen.
Im Mittelpunkt der Untersuchung stehen die drei Kernbereiche: (1) Kommunikation, (2) Lokalisierung und (3) Energieversorgung von C-ITS-Geräten auf Fahrrädern. Die angewandte Methodik gliedert sich in drei Teile: (1) Stand der Wissenschaft der Verkehrssysteme, (2) theoretische Szenarienanalyse und (3) praktische Versuche mit einem Versuchsfahrrad und einem Pkw. Die praktische Umsetzung erfolgt mittels speziell ausgestattetem Forschungsfahrrad und einem Pkw, der mit einer C-ITS-Empfangseinheit ausgestattet ist.
Die Auswertung der Ende-zu-Ende-Latenz zeigt, dass die Latenz maßgeblich vom Systemverhalten abhängt, insbesondere von der Bereitstellung der Positions- und Zeitinformation an den C-ITS-Stack. Die theoretische Untersuchung und die praktischen Versuche haben gezeigt, dass die Nahbereichskommunikation über ITS-G5 in den ausgewählten Szenarien einen latenzarmen und hinsichtlich des Paketverlustes stabilen Kommunikationskanal darstellt. Die Positionsgenauigkeit des untersuchten C-ITS-Gerätes liegt unter Freifeldbedingungen bei etwa 2 Metern und unter Abschattungsbedingungen bei etwa 4,5 Metern, was zu einer Kompensationszeit bei warnenden Applikationen führt. Es hat sich gezeigt, dass die Kompensationszeit in einer ähnlichen Größenordnung liegt wie auch die Zeit, bis zu der die Trajektorien der Teilnehmer verlässlich prädiziert werden können. Dies verhindert eine Umsetzung von warnenden Applikationen aktuell, obwohl informierende Applikationen bereits mit den aktuellen Systemen umsetzbar sind. Die energetische Betrachtung zeigt, dass Fahrräder mit Energieversorgung per Akku genügend Energie zur Verfügung stellen, um C-ITS-Geräte versorgen zu können. Fahrräder ohne Akku benötigen hingegen speziell optimierte C-ITS-Einheiten mit geringem Energieverbrauch, um diese am Dynamo betreiben zu können.
Um die Sicherheit von Radfahrenden weiter zu erhöhen und für diesen Zweck eingesetzte C-ITS-Assistenzsysteme zu optimieren, wird eine Fortsetzung der Forschung im Bereich der Fahrradsicherheit und C-ITS empfohlen. Dies umfasst unter anderem die Optimierung des System- und Sendeverhaltens, die Priorisierung der GNSS-Nachrichtenübermittlung und die Integration weiterer Datenquellen wie IMUs und Sensoren.Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS) enable communication between bicycles, other road users, and infrastructure elements. The project "Safe, Intelligent, Connected Bicycles" (SivF) focuses on analyzing of communication between cyclists and motorists in three specific and particularly latency-critical traffic situations. These situations pose significant risks to cyclists and require fast and reliable communication as well as precise localization to prevent potential collisions and enhance cyclist safety.
The study focuses on three core areas: (1) communication, (2) localization, and (3) power supply of C-ITS devices on bicycles. The applied methodology is divided into three parts: (1) state of the art of ITS systems related to bicycles, (2) theoretical scenario analysis, and (3) practical experiments with a test bicycle and a car. The practical implementation involves a specially equipped research bicycle and a car with a C-ITS receiving unit.
The evaluation of end-to-end latency shows that latency is significantly influenced by system behavior, particularly the provision of position and time information to the C-ITS stack. The theoretical analysis and practical experiments have shown that proximity-based communication via ITS-G5 in the selected scenarios provides a low-latency and packet loss-stable communication channel. The positioning accuracy of the examined C-ITS device is about 2 meters under open sky conditions and about 4.5 meters under multipath conditions, leading to a compensation time in warning applications. It has been shown that the compensation time is of a similar magnitude to the time required to reliably predict the trajectories of the road users. This currently prevents the implementation of warning applications, whereas informative applications can already be implemented with the current systems. The results show that bicycles with a battery provide enough energy to power C-ITS devices. Bicycles without a battery, on the other hand, require specially optimized C-ITS units with low power consumption to be operated by the dynamo.
To further enhance cyclist safety and optimize C-ITS assistance systems used for this purpose, continued research in the field of bicycle safety and C-ITS is recommended. This includes optimizing system and transmission behavior, prioritizing GNSS message transmission, and integrating additional data sources such as IMUs and sensors
Grundlagen für die Eignungsprüfung von Böden mit organischen Bestandteilen zur Verwendung als Baustoffe im Erdbau
Get PDFOrganogene Böden oder Böden mit organischen Beimengungen sind im straßenbautechnischen Regelwerk (TL BuB E-StB 20) als Erdbaustoff nicht vorgesehen Fallen sie allerdings als Aushubmaterial lokal innerhalb einer Baumaßnahme an und wurden die Eignung und die Einbaubedingungen gesondert untersucht und bestätigt, können nach ZTV E-StB 17 im Einvernehmen mit dem Auftraggeber Böden der Bodengruppen OU und OT in Schutzwällen oder Dämmen im Straßenunterbau eingesetzt werden Voraussetzung ist dabei stets, dass die Eignung nachgewiesen wurde In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass Böden der Bodengruppen OH und OK in den ZTV E-StB 17 nicht erwähnt sind, diese aus fachlicher Sicht aber in derselben Weise wie die Böden OU und OT behandelt werden können Gerade die geforderten Eignungsnachweise stellen die Baupraxis allerdings vor erhebliche Herausforderungen, da einerseits nur wenige bautechnische Erfahrungen mit diesen speziellen Böden vorliegen und andererseits die relevanten Regelwerke zur Untersuchung dieser Böden für bautechnische Zwecke nicht auf deren besondere Eigenschaften abgestimmt sind Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens war daher, die bestehenden Vorgaben der Regelwerke für die Anwendung auf organogene Böden zu überprüfen und Hinweise zur Durchführung von Eignungsuntersuchungen an Böden mit organischen Beimengungen bzw. organogenen Böden zu geben. Zur Überprüfung der Anwendbarkeit der für eine erdbautechnische Beurteilung erforderlichen bodenmechanischen Untersuchungen an Böden mit organischen Beimengungen wurden zum einen Versuche zur Klassifizierung (Wassergehalt, Glühverlust, Korngrößenverteilung, Plastizitätsgrenzen, Korndichte) und zum anderen Untersuchungen zur Verdichtbarkeit, zum Scherverhalten, zum Last-Verformungs-Verhalten und zur Wasserdurchlässigkeit durchgeführt Für die klassifizierenden Untersuchungen wurden sechs Versuchsböden herangezogen, wobei es sich um vier feinkörnige Böden (Bodengruppe OT nach DIN 18196:2011-05) und zwei gemischtkörnige Böden (Bodengruppe OH nach DIN 18196:2011-05) handelte. Der organische Anteil der sechs Böden (Glühverlust) betrug zwischen ca. 16 % und 30 % Die weitergehenden bodenmechanischen Untersuchungen wurden an drei Böden, einem feinkörnigen Boden und zwei gemischtkörnigen Böden, durchgeführt Anhand der durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden Besonderheiten bei der Versuchsdurchführung an Böden mit organischen Beimengungen herausgearbeitet und Empfehlungen für Eignungsuntersuchungen gegeben.Organic soils or soils with organic components are not designated as earthfill material in the highway construction norms (TL BuB E-Stb 07) However, if such soils need to be excavated within the construction area and if they satisfy the suitability criteria and installation conditions, soils classified as OU and OT can be used in safety barriers or embankments in highway substructures in accordance with ZTV E-StB 17 in agreement with the Client The prerequisite is always that the suitability has been proven In this context, it should be noted that soils classified as OH and OK are not mentioned in ZTV E-StB 17, but from a technical point of view they can be treated similar to OU and OT soils However, this check of the suitability criteria pose some challenges, on one hand, there is less technical experience with such special soils and on the other hand, the relevant regulations for the investigation of these soils for construction purposes are not adapted to their special characteristics. The overall objective of the research project was therefore to review the existing specifications of the regulations for the application to organogenic soils and to provide information on the performance of suitability tests on soils with organic contents or organogenic soils To verify the applicability of the soil mechanics tests on soils with organic content, classification tests (water content, loss on ignition, grain size distribution, consistency limits, specific gravity) and tests on compactability, shear behavior, load-deformation behavior and permeability were carried out Classification tests were conducted on six soils, four of which were finegrained soils (soil group OT according to DIN 18196:2011-05) and two mixed-grained soils (soil group OH according to DIN 18196:2011-05) Further tests were carried out on three soils, one fine-grained soil and two mixed-grained soils The organic content of the six soils (loss on ignition) varied between 16 - 30 %. Based on the extensive experimental investigations carried out, aspects to be noted about the tests on soils with organic content were identified and recommendations for suitability tests were provided