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Straßenerhaltung mit System

Regelmäßig im Sommer werden sie zum Ärgernis der AutofahrerInnen: Die Baustellen auf Österreichs Straßen. Ein neues System soll helfen, Nerven und Geld zu sparen.

Baustellenalltag auf der A23 (Südost-Tangente; Foto: Schönhofer, MA28)

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Baustellenalltag auf der A23 (Südost-Tangente; Foto: Schönhofer, MA28)

Baustellenalltag auf der A23 (Südost-Tangente; Foto: Schönhofer, MA28)

Datenverwaltung in VIABASE_AUSTRIA

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Datenverwaltung in VIABASE_AUSTRIA

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Auswertungsbeispiel: Entwicklung des Straßenzustands

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Auswertungsbeispiel: Entwicklung des Straßenzustands

Auswertungsbeispiel: Entwicklung des Straßenzustands

Alfred Vycudil

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Alfred Vycudil

Alfred Vycudil

Petra Simanek

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Petra Simanek

Petra Simanek

Die steigende Verkehrsbelastung auf den österreichischen Straßen verursacht nicht nur Staus, Abgas- und Lärmbelastung sowie genervte AutofahrerInnen, sondern führt auch in zunehmendem Maß zur Schädigung der Bausubstanz Straße selbst. Die Erhaltung unseres hochrangigen Straßennetzes - also Autobahnen, Schnell- und Bundesstraßen - liegt in Händen von Bundesverwaltungen (bm:vit) bzw. Autobahngesellschaften (ASFINAG). Das Geld für notwendige Investitionen wird in Zeiten von Sparpaketen immer knapper. Daher reifte vor einiger Zeit der Gedanke, ein effizientes Erhaltungsmanagementsystem für dieses Straßennetz zu entwickeln und umzusetzen.

Zielsetzung

Ziel dieses "Erhaltungssystems Straße", das auch als "Pavement Management System" (kurz PMS) bezeichnet wird, ist die Verbesserung der Effizienz von Erhaltungsmaßnahmen sowie eine bessere Aufteilung von Geldmitteln in Abhängigkeit von Straßenzustand, Verkehr, Wirtschaftlichkeit usw. Aus diesem Grund wird seit 1998 intensiv an der Implementierung eines PMS auf den österreichischen Bundesstraßen gearbeitet. Die Aufgabe des Institutes für Straßenbau und Straßenerhaltung der TU Wien besteht dabei in der Entwicklung und Umsetzung von einzelnen Systemelementen des österreichischen PMS in Form einer Kooperation mit dem bm:vit und der ASFINAG.

Pavement Management selbst kann als umfassender Prozess verstanden werden, der neben der Beschaffung bzw. Erfassung von Grundlageninformationen des Straßennetzes, der Entwicklung von Straßenzustandsprognosen und der Erhaltungsplanung auch die Anwendung von Erhaltungsmaßnahmen und deren Auswirkungen berücksichtigt. Dabei können grundsätzlich folgende Systemelemente unterschieden werden:

  • Erfassung von straßen- und erhaltungsrelevanten Daten (Zustand der Straßenbefestigung, Informationen der Straßenkonstruktion und Beanspruchung des Oberbaus)
  • Verwaltung und Speicherung von erhaltungsrelevanten Straßeninformationen und -daten
  • Straßenzustandsprognosemodelle
  • Informationen von Erhaltungsmaßnahmen (Maßnahmenkatalog)
  • Erhaltungsbudget
  • Analysesystem zur Optimierung des Straßenzustandes (Vorschlag für eine Dringlichkeitsreihung)

Schritt 1: Datensammlung

Voraussetzung, um überhaupt mit einem Erhaltungssystem arbeiten zu können, ist das Wissen bzw. die Kenntnis über den gegenwärtigen Zustand unseres Straßennetzes, die Belastungen durch Verkehr, Klima, usw. sowie über den Aufbau und das Alter der Straßenbefestigung selbst. Dazu werden bestehende Daten gesammelt (Abschnittsverzeichnisse, Baudaten u.ä.) bzw. neu erhoben (durch Begehung oder Vermessung mit Testfahrzeugen). Um mit diesen Daten arbeiten zu können, ist eine entsprechend leistungsfähige Datenbank erforderlich, die diese unterschiedlichen Informationen verwaltet, eventuell adaptiert und verknüpfen kann. Für diese speziellen Aufgaben wurde ein kommerzielles Datenbanksystem herangezogen. VIABASE© wurde vom Institut strukturiert und mit Daten "gefüttert", sodass zum gegenwärtigen Zeitpunkt über mehr als 80 Prozent des österreichischen Bundesstraßennetzes (etwa 10.000 km) ausreichend Daten für die systematische Erhaltungsplanung vorliegen. Diese Daten benötigen über 400 Megabyte an Speicherplatz!

Schritt 2: Analyse

Die Kombination von Daten, Zustandsprognosemodellen, Erhaltungsmaßnahmen und Budgetvorgaben erfolgt in einem speziellen Analysesystem mit der Bezeichnung VIAPMS©. Bei dieser Software handelt es sich ebenfalls um ein aus Kanada stammendes Produkt. Sein modularer Aufbau ermöglicht die Programmierung komplexer Zusammenhänge und Algorithmen durch den Anwender. So kann das PMS an die Bedingungen des jeweiligen Straßennetzes individuell angepasst werden. Die Programmierung dieser individuellen Anwendung ("Systemkonfiguration") erfolgte am Institut und bildet den Kern des österreichischen PMS. Das Ziel der Berechnungen ist es, den bestmöglichen Straßenzustand unter Vorgabe des Erhaltungsbudgets zu berechnen. Für die Wahl einer geeigneten Maßnahme (in Abhängigkeit vom Erhaltungsbudget) ist neben einer Kosten-Nutzen-Untersuchung ein Optimierungsverfahren verantwortlich, das als Lösung einen abschnittsbezogenen Vorschlag für eine Erhaltungsmaßnahme präsentiert. Auf Grundlage dieser Maßnahmenvorschläge kann über das gesamte Straßennetz eine Aussage bezüglich der Zustands- oder Kostenentwicklung in den nachfolgenden Jahren getroffen werden.

Flächendeckender Einsatz ab 2002

Die Ergebnisse des österreichischen PMS sollen für die Bundesstraßenverwaltungen eine Argumentationsgrundlage darstellen, anhand derer der zukünftige Erhaltungsbedarf mit der politischen Entscheidungsebene abgestimmt werden soll. Mit dem Abschluss einer ersten Pilotanwendung auf einem Teilnetz der ASFINAG (A9 Pyhrnautobahn und A10 Tauernautobahn) wurde im November 2000 der Grundstein für eine bundesweite Anwendung des Systems gelegt. Die Erhaltungsbauprogramme der Autobahnen und Schnellstraßen für das Jahr 2002 sollen bereits mit Hilfe des Systems erstellt werden, sodass zukünftig die bauliche Straßenerhaltung in ganz Österreich systematischer, objektiver und einheitlich erfolgen kann.