FE SV.0018/2024 - Untersuchungen zu den Auswirkungen durch alternative Antriebskonzepte auf den Brückenbestand im Bundesfernstraßennetz

1. Problem/Ausgangslage: Das Straßennetz und die Brücken bilden das Rückgrat der modernen Verkehrsinfrastruktur und sind entscheidend für die Mobilität von Menschen und Gütern. Das aktuelle Verkehrsaufkommen mit Fahrzeugen bis zu 40 t zulässiges Fahrzeuggesamtgewicht bzw. 44 t im Kombinierten Verkehr (KV) stellt die Brückeninfrastruktur in Deutschland bereits heute vor große Herausforderungen. Es gibt bezüglich der zulässigen Fahrzeuggewichte und/oder Achslasten Vorschläge der Europäi-schen Kommission in der Fortschreibung der Richtlinie 96/53/EC zur Anhebung dieser, damit der Einsatz emissionsfreier Antriebe im Güterverkehr befördert wird. Damit soll CO2 eingespart wer-den, indem nach und nach elektrisch betriebene Lastkraftwagen die alten Lastkraftwagen erset-zen, Akkus sorgen allerdings insbesondere bei großen Fahrzeugen für ein erheblich höheres Ge-wicht, weshalb das Gewicht der Akkus die Nutzlasten nicht oder nur minimal reduzieren soll. Um dadurch entstehende Beeinträchtigungen wie eine Minderung der Nutzungsdauer, Schäden, kompensierende Erhaltungs- und Verstärkungsmaßnahmen sowie die Kosten dieser Maßnahmen vor der technischen Umsetzung einschätzen zu können, müssen die Auswirkungen der erhöhten Gewichte auf die bestehenden Straßenbrücken untersucht werden. Bisherige Erkenntnisse beruhen auf Einzeluntersuchungen, zumeist als Referenz zum eigentlichen Untersuchungsgegenstand. Ein zusammenfassendes Bild der Auswirkungen auf den älteren Brü-ckenbestand existiert bisher nicht, so dass einfache Erläuterungen des Sachzusammenhangs, ins-besondere in einer nichttechnischen Sprache, kaum möglich sind. 2. Ziel und Nutzen des Projektes Die alternde Brückeninfrastruktur leidet bereits unter dem heutigen Verkehr, deshalb soll in die-sem Projekt der Vergleich der heutigen Verkehrskonzepte inklusive und ohne Lastüberschreitung mit den historischen Lastmodellen erfolgen. Aus diesem Grunde soll für typische, aktuelle Verkehrsaufkommen aus Pkw und Lkw mit einem zulässigen Fahrzeuggewicht (zGG) von bis zu 40 Tonnen auf a) Autobahnen und b) Bundesstraßen (schmaler, einteiliger BAB-Querschnitt) eine Verkehrssimulation durchführt werden. Alle Verkehr-sparameter, z. B. Spurbelegung, Anteil und Typ an Lkw, Fahrzeugabstand untereinander, fließen-der Verkehr und Stau, Gewichtsverteilung etc., werden im vorgegebenen Rahmen zufallsverteilt festgelegt, so dass die simulierten Verkehrsbänder den realen Verkehr mit oder ohne gezielte Mo-difikationen als zeitabhängige Größen hinreichend genau abbilden. Aus den Ablesungen der Bau-werksbeanspruchungen an maßgebenden Stellen werden mittels wahrscheinlichkeitstheoretischer Ansätze charakteristische Beanspruchungen abgeleitet. Diese werden den Auswirkungen normati-ver Verkehrslastvorgaben für den Neubau (LM1 nach EC1) oder nationalen Brückenklassen (z. B. BK60/30) gegenübergestellt und verglichen. Hierbei ist getrennt zu berücksichtigen, dass die Fahrzeuge sich sowohl alle an die gesetzlich gere-gelten Vorgaben zum zulässigen Fahrzeuggesamtgewicht (max. zGG = 40 Tonnen) halten als auch ein gewisser Anteil an Fahrzeugen typische Überladungen aufweist. Entsprechend der aktuellen Richtlinien-Diskussionen sollen die Fahrzeuggesamtgewichte der 5-Achs-Sattelschlepper schritt-weise um jeweils 2 Tonnen gesteigert und die Auswirkungen auf die Bauwerke erfasst werden. Fahrzeuge des Kombinierten Verkehrs und des dauergenehmigten GST (bis einschl. 60 Tonnen Autokrane) sind darüber hinaus angemessen im Verkehrsband einzustreuen. Auch hier sind für den KV-Verkehr ein schrittweises Anheben der Fahrzeuggewichte um jeweils 2 Tonnen zu verfol-gen. Damit soll erreicht werden, dass die Auswirkungen der diskutierten Erhöhungen der zulässigen Gesamtgewichte auf den Zustand und die Tragfähigkeit der Brücken der Bundesfernstraßen be-lastbar und nachvollziehbar dargestellt werden können.