Mit dem richtigen Baustoff Erhaltungszyklen verlängern

Horizontal-hybrider Straßenbau

Deutsches Ingenieurblatt 1-2/2022
Telestream GmbH
Baustoffe

Schwarz oder weiß? Asphalt oder Beton? Wenn es darum geht, die Befestigungsart einer Verkehrsfläche vorzugeben, sind die Entscheidungen häufig emotional. Aber das „entweder – oder“ muss nicht mehr sein. Die Erkenntnisse der vergangenen Jahre zeigen, dass beide Baustoffe gut nebeneinander eingebaut werden können: Einerseits Asphalt für PKW-Fahrspuren sowie als Auflager der Betonflächen, andererseits Fahrbahnbeton für LKW-Fahrspuren und Kombinationsflächen. Richtig eingesetzt, trägt jeder Baustoff zur Gleichmäßigkeit und Verlängerung der Erhaltungszyklen bei.

 

Asphalt und Beton sind zwei Baustoffe mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Im modernen Straßenbau werden sie aber nicht mehr als Kontrahenten verstanden. Beim horizontal-hybriden Straßenbau werden sie sogar gezielt kombiniert, weil sie sich hervorragend ergänzen. Dahinter steht die Erkenntnis, dass die einzelnen Fahrstreifen unserer Fernstraßen unterschiedlich stark vom Schwerverkehr beansprucht werden. So ist es möglich, trotz Tiemanngleicher Belastungsklasse auf den einzelnen Fahrstreifen unterschiedliche Bauweisen anzuwenden.

Stärken gezielt nutzen
Die horizontal-hybride Bauweise nutzt die Stärken beider Baustoffe aus und kann beim Neubau ebenso wie bei der Sanierung von Fernstraßen realisiert werden: Beton für den Standstreifen und den ersten (rechten) Fahrstreifen, Asphalt für den zweiten und alle weiteren Fahrstreifen. Die Bauweise kann aber auch bei einer Querschnittsverbreiterung mit zusätzlichen Fahrstreifen, im Übergang zu Beschleunigungs- und Verzögerungsfahrstreifen oder auf Park- und Rastanlagen angewendet werden. Sobald sich die Wahl des Baustoffs ausnahmslos an dem Nutzen und der Nachhaltigkeit orientiert, führt diese Bauweise überall dort, wo unterschiedlich stark belastete Verkehrsflächen parallel verlaufen, zu einer Vergleichmäßigung und Verlängerung der Erhaltungszyklen.

Für alle Bauklassen geeignet
Für die praktische Umsetzung hat die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) dazu 2017 die „Hinweise zur Bauweise: Beton an Asphalt, H BaA“ herausgegeben (FGSV Nr. 819). Darin sind Anwendungsbeispiele sowie Planungs-, Konstruktions- und Ausführungsgrundsätze dargestellt und an Bildern und Skizzen nachvollziehbar erläutert. Die dort vorgestellten Prinzipien können auf alle Belastungsklassen angewendet werden. Über die Wahl der Gesteinskörnungen kann auch eine Kombination verschiedener Farben oder Helligkeiten und Kontraste zur Gestaltung eingesetzt werden und zu einer Verbesserung der Verkehrssicherheit führen.

Maßgeblich: die Örtlichkeit
Ob die Asphaltseite oder die Betonseite zuerst gebaut wird, wird vor allem von der Örtlichkeit bestimmt. Beides ist problemlos zu realisieren. Um Kantenschäden an der Betondecke und Höhenversätze zwischen Asphalt und Beton zu vermeiden, wird allerdings auf der Asphaltseite der Einbau von Gussasphaltdeckschichten empfohlen.

Eine andere grundsätzliche Empfehlung lautet, als Auflager der Betonfläche eine Asphaltschicht vorzusehen. Sie folgt dem Grundsatz, die Festigkeit bzw. Steifigkeit der Kon-struktion kontinuierlich von unten nach oben zu steigern. Eine Asphaltschicht direkt unter der Betonfahrbahn verhindert große Sprünge und Spitzen der Spannungen und somit unplanmäßige Risse.

Entscheidend für den Erfolg: die Fugen
Aus den gemäß den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO) möglichen Kombinationen und verschiedenen Aufbauvarianten ergeben sich für die Fugen verschiedene Lösungen. Dabei ist die Konstruktion und Ausführung der Fuge zwischen den unterschiedlichen Befestigungsarten maßgeblich für die Haltbarkeit des Hybridsystems. Ihr muss bei Planung und Bau größte Aufmerksamkeit geschenkt werden.

In den zurückliegenden Jahren wurden beim Bau von horizontal-hybriden Fahrbahnen unterschiedlichste Fugenausbildungen im Übergangsbereich realisiert. Aus den gewonnenen Erkenntnissen hat die FGSV Empfehlungen entwickelt und in den H BaA ausführlich dargestellt. Alle Varianten verfolgen dabei das Ziel, eindringendes Wasser staufrei in den frostsicheren Unterbau zu leiten. Dadurch sind Frost und hohe Überrollungsfrequenzen schadlos für diese Bauweise.

Insbesondere Rheinland-Pfalz hat sich des Themas in der Praxis angenommen und nutzt das Potenzial dieser Bauweise bereits. So wurden seit 2017 auf der BAB A61 im Großraum Koblenz bereits mehr als 16 Streckenkilometer Autobahn in mehreren Projekten erfolgreich als horizontal-hybride Autobahnen realisiert.

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