Labelling von Straßen was steckt dahinter? Dr.ir. Arian H. de Bondt pmb/afbeeldingen... · Ooms Producten / Strukton Civiel ... • Kurzfristige potentielle Kennzeichnung von D

Asphalt-Seminar 2018, 19. - 21. März 2018 in Willingen

Labelling von Straßen –

was steckt dahinter?

Dr.ir. Arian H. de Bondt

Asphalt-Seminar 2018, Willingen 2Dr. Ir. Arian H. de Bondt

Labelling von Straßen – was steckt dahinter?

• Dr.ir. Arian de Bondt und dr.ir. Frank Bijleveld –

Ooms Producten / Strukton Civiel

• Berry Bobbink und Jan Spoelstra MSc. –

Provinz Gelderland

• Drs. Kees van Oostenrijk und

ing. Michiel van Koeverden –

Dutch Tyre Association and Dutch Federation of

Rubber and Plastics Industry

• Prof. dr. Dik Schipper und dr.ir. Henny ter Huerne –

Universität von Twente



Inhalt der Präsentation

• Warum Straßendecke Labelling?

• Wie kommt es der Gesellschaft zugute?

• Randbedingungen

• Methodik und Meßmethoden

• Implementierung von Straßendecke Labelling

• Wie wird die Straßendecke Labelling in Ausschreibungen für Straßenbau und -erhaltung verwendet?

• Schlußfolgerungen und Empfehlungen

• Wie geht es weiter?



Follow-up zu abgeschlossenem EU-Forschungsprojekt: Sicherer und leiser Straßenverkehr



Warum Straßendecke Labelling?

• Anerkennung für die Gesellschaft und Politiker

• Zu erkennen, daß eine Straßendecke ein Produkt ist, das industriell entwickelt, konstruiert, gebaut, gewartet und entfernt werden kann

• Erleichterung der Zusammenarbeit zwischen Reifenherstellern und Straßenbauunternehmen und anderen relevanten Industriepartnern (z.B. Automobilproduzenten) → kürzere Innovationszyklen (kürzere Markteinführungszeiten)

• Es macht die Optimierung der Reifen-Straßen-Interaktion wirklich möglich

• Es erleichtert die Interaktion und Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern und Anwohnern

• Fokus auf Straßendecke Labelling (die Oberfläche), nicht auf das bestehende Reifenlabel



Wie nützt es der Gesellschaft?

Labelling ist eine Methode, um den Fortschritt zu fördern

und Optimierung zu stimulieren:

• Sicherheit - Griffigkeit

• Lebensfähigkeit, Gesundheit - Lärm (Minderung)

• Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit (Verkehrsteilnehmer / Kraftstoffverbrauch) - Rollwiderstand

• Verfügbarkeit, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit (Straßeneigentümer) -Lebensdauer

Gedankenlinie (für jedes Punkt):• Zur Zeit, im Durchschnitt etwa Label F / E• Kurzfristige potentielle Kennzeichnung von D / C über intelligente Verträge des

Kunden + Innovationen vom Auftragnehmer• Mittelfristig (5 - 7 Jahre) Label B möglich• Langfristig (7 - 10 Jahre) Label A möglich



Vorteile - die Zahlen (nur für die Niederlande)

Labelling ist eine Methode, um den Fortschritt zu fördern und die Optimierung zu stimulieren• Griffigkeit - Risiko von Unfällen 3x kleiner bei angemessener Griffigkeit

(Verkehrsunfälle kosten NL ca. € 8 Mrd. jährlich)• Lärm (Minderung) – Lärmminderung um 9 dB (A) scheint durch

optimale Reifen-Straße-Kombination möglich (EU-Projekt "Sicherer und leiser Straßenverkehr")

• Rollwiderstand - 10-30% Reduktion Rollwiderstand → 2-6% Kraftstoffeinsparung → 488 Mio. Litereinsparung und 1000 kt CO2 (NL)

• Lebensdauer - von 9 Jahren (2L-PA) bis 12-14 Jahren (OPA8 / OPA8-Plus)

* Vorteile für die Niederlande bestimmt; für Europa noch festzulegen



Randbedingungen und Annahmen

• Beziehung auf die vorhandenen Labels für Reifen (gleiche Eigenschaften oder Leistungsindikatoren)

• Geeignet für aktuelle und zukünftige Fahrzeugflotte• Deckt die wesentlichen Straßenoberflächenfunktionen für bestehende und

neue Straßen ab• Sollte Möglichkeiten für Innovationen bieten• Das Label basiert auf In-situ-Eigenschaften, basierend auf fortgeschrittenen

Laborforschungstests, Vorhersagemodellen und früheren In-situ-Erfahrungen

• Produktentwicklung nicht auf der Straße (hohe Risiken und zeitraubend), aber vorzugsweise mit (fortgeschrittenen) Labormethoden und Modellierung

• Selbstregulierend und eine unabhängige Autorität, die die Selbstregulierung bestätigt

• Label-Anforderungen werden pro Projekt festgelegt und gründlich untermauert

• Verwendet von professionellen Straßenbehörden und Auftragnehmern• Labelling direkt nach dem Bau, aber möglicherweise auch Anforderungen im

Laufe der Zeit (Ende des Lebens)





Lärmminderung



Lärmminderung

Stiller und sicherer Straßenverkehr:

Testabschnitte am Flughafen Twente

(Doktor Arbeit M. Bezemer,

Universität von Twente)

Bis zu 9 dB (A) scheint möglich mit

optimale Reifen-Straße-Kombination

verglichen mit Ref. Reifen und Ref.

Straße (SRTT, ISOR117, CPX 80 km / h)



Rollwiderstand



Rollwiderstand

10-30% Reduktion vonder Rollwiderstandmöglich.

Dies führt zu ungefähr2-6% Kraftstoffeinsparung.

NL: 488 Millionen Liter und1000 kTonnen CO2 pro Jahr



Griffigkeit (naß)



Griffigkeit (naß)

Unfallrisiko ungefähr 3x kleiner bei einer richtigen Griffigkeit

Unfälle kosten NL ungefähr€ 8 Mrd. pro Jahr

Geschätzte Einsparung aufgrund von Labelling: 1,25% = € 100 Million



Beispiel Unterschiede in der europäischen Gesetzgebung für Griffigkeit

Level wet skid resistance (SWF) 0.39 vs. 0.51



Lebensdauer



Lebensdauer (Schadenart)

• Kornausbruch

• Spurrinnen

• Rißbildung



Messmethoden in-situ: Lärmminderung

• Lärmminderung basierend auf der Lärmrichtlinie 2015/996 / EG für m = 1 (leichte Kraftfahrzeuge) und A-gewichtet über alle Oktavbänder

• Referenzstraßendecke: Referenzbedingungen der Lärmrichtlinie 2015/996 / EG gemessen nach ISO 11819-1: 1997 SPB-Methode

• In-situ-Monitoring: CPX-Methode (ISO 11819-2: 2017)• Label-Skala: Lärmminderung bei 80 km / h, leichte Kraftfahrzeuge• CEN-TC227 / WG 5 (Straßenmaterialien, Eigenschaften der

Fahrbahndecke): Harmonisierende Geräuschmessverfahren, die sich noch in der Entwicklung befinden. Möglich in Zukunft zu verwenden



Messmethoden in-situ:

Griffigkeit

• Rollwiderstandskoeffizient bei 80 km / h bei nasser Fahrbahn mit deutscher SKM (CEN / TS 15901-8), nach TP Griff-StB 07 (SKM)

• Deutsche SKM und Britische SCRIM (CEN / TS 15901-8 und -6) sind ähnlich, aber die Verfahren unterscheiden sich immer noch

• Es ist möglich, in Zukunft mit Konvertierungstabellen zu arbeiten

• Messmethode für Labelling nicht möglich, da die Verzögerung (von 80 bis 20 km / h) nicht im Straßenverkehr anwendbar ist

• Labellingskala: Griffigkeit nach 3-6 Monaten Verkehr (kann direkt nach der Konstruktion stark schwanken)

• Vorhersage: Reibung nach dem Polieren (NEN-EN 12697-49: 2014) und SR-ITD Maschine im EU-Projekt SKIDSAFE entwickelt

• Eine europäische Harmonisierung wird von CEN erarbeitet, aber noch nicht erreicht



Messmethoden in-situ:

Rollwiderstand

• Rollwiderstandskoeffizient: Verhältnis Horizontalkraft überVertikalkraft (N / N oder kg / Tonne)

• Direktmessung: TU Gdansk Anhänger Rollwiderstand

• Indirekt: Makrotextur der Straße, MPD (mittlere Profiltiefe) nachISO 13473-1: 1997 und ISO 13473-2: 2002 + MPD-RR-Modell[M + P.PGEL.17.06.1]



Messmethoden in-situ: Lebensdauer

Die Lebensdauer umfaßt alle Arten von Schaden für Deckschichten:

• Unebenheit• Rißbildung• Kornausbruch

Die Art der Schaden, die zuerst die Gebrauchstauglichkeits-grenzwerte erreicht (definiert im Vertrag oder in nationalen oder internationalen Vorschriften), definiert die letztendliche Lebensdauer

Labor (Richt-) Tests: NEN-EN 12697 (Prüfverfahren für Heißasphalt)



Messmethoden in dem

Laboratorium



Analytische Modellierung: Akustisches Optimierungsinstrument

Kalibrierte RauschvorhersageModell basierend auf:

• Tortuosität• Porosität• Strömungswiderstand• Schichtdicke



Verschiedene Messmethoden

Straßen- und Reifenindustrie



Beispiele für verschiedene (niederländische) Straßendecke Labelling

Zu dieser Zeit am besten verfügbar:

• DCDC (Fokus auf Lebensdauer und Lärm)

• CCDD (Fokus auf Rollwiderstand und Lärm)

Road surface Rolling resistance Noise Skid resistance Lifespan Label

AC 11 surf C E D C CEDCSurface dressing G F E F GFEFPA 16 E D E D EDED2L-PA 8 D C E E DCEEOPA8-Plus D C D C DCDCNovachip 5 C C D D CCDD



Beispiel für die Verwendung des Straßendeckelabels in Ausschreibungen

% = fiktiver Bonus



Schlußfolgerungen und Empfehlungen

• Straßendecke Labelling wäre ein Schritt in Richtung Professionalisierung und Industrialisierung der Straßenbauindustrie

• Die beschriebenen Methoden und Bezeichnungen sind ein erster Schritt, der auf der vorhandenen praktischen Erfahrung und den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert - möglicherweise in 5 Jahren verbessern

• Enorme Fortschritte sind in Bezug auf verbesserte Griffigkeit, Lärmminderung, Rollwiderstand und Lebensdauer möglich

• Es ist möglich, es praktisch in Ausschreibungen für Straßen zu verwenden und es mit bestehenden (nationalen) Messmethoden zu untermauern



Wie geht es weiter? (1)

• Informelles Dokument, UNECE → Arbeitsdokument → Informelles Dokument (Entschließung) → WP 29 (Working Party on Noise)

• Format und Methodik für alle UNECE-Länder verfügbar• Keine normative Gesetzgebung erwünscht, aber freiwillige

Verwendung und Anwendung von Straßendecke Labelling• Einbeziehung europäischer Arbeitsgruppen, d.H. CEN-TC227 /

WG5 und Rosanne EU-Projekt

• Langfristig: Optimierung der Fahrbahn-Reifen-Interaktion -Diskussion mit der Automobil- und Reifenindustrie



Wie geht es weiter? (2)

• Antworten von EC (Europäische Kommission), ETRTO (Reifenindustrie), OICA (Automobilindustrie): Es gibt allgemeine Unterstützung für die Initiative

• Kommentare betreffen hauptsächlich die Messmethoden und nicht das Straßendeckemarkierungssystem

• Das Road Labelling System wird den aktuellsten Messmethoden (Lab + In-Situ) folgen, aber ist nicht direkt an der Bestimmung, Änderung und Verbesserung der Methoden beteiligt

• Erste Pilotprovinz Gelderland, die Niederlände im April 2018 (Demonstration)

• Messungen zu Rollwiderstand, Lärm, Griffigkeit direkt nach dem Bau sowie alle 2 Jahre in 15-18 Jahren



Pilot Projekt A348

Asphaltmischung:

• 40 mm PA (PmA);• 20% Lufthohlräume;• 6,0% Sealoflex® 5-90 (PA) PmB; 6,9% Füller; 2,5% Sand,

84,4% Gestein 4/8; 0,2% Cellulose Fasern

• Willkommen in Arnhem (in der Nähe von Oberhausen), um die Deckschicht zu betrachten (Konstruktion April 2018)

• Willkommen in Scharwoude (40 km nördlich von Amsterdam), um sich die Testmaschinen im Labor anzuschauen



Unterstützt von fortgeschrittenen Labortests:• Griffigkeit• Rollwiderstand• Kornausbruch



Fragen?

Für weitere Informationen, informelles Dokument:

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2017/wp29grb/GRB-66-05e.pdf

Documents

Labelling von Straßen was steckt dahinter? Dr.ir. Arian H. de Bondt pmb/afbeeldingen... · Ooms Producten / Strukton Civiel ... • Kurzfristige potentielle Kennzeichnung von D