Straßenbautechnik

Straßenbaustelle

Der Straßen- und Wegebau umfasst den Entwurf, die Herstellung und die Erhaltung von Straßen und Wegen. Im weiteren Sinne ist der Straßen- und Wegebau Bestandteil des Verkehrswegebaus und zählt damit zu den Teilbereichen des Bauingenieurwesens. Zu den Aufgaben des Straßen- und Wegebaus gehört das Herstellen und Erhalten von Verkehrswegebefestigungen für Kraftfahrzeuge, Radfahrer und Fußgänger. Die Anwendung der Straßenbautechnik ist notwendig, da gewachsener Boden die Belastungen nicht aufnehmen kann. Der Straßenbau arbeitet eng mit dem Erdbau zusammen, da im Zuge von Straßenbaumaßnahmen in aller Regel Boden in seiner Lage verändert werden muss.

Er ist im innerstädtischen Bereich die Fortsetzung der Verkehrsplanung und außerhalb der Ortschaften die Fortsetzung der Stadtplanung. Der Straßen- und Wegebau berührt auch andere Bereiche des Bauingenieurwesens, wie den Brückenbau oder den Grundbau. Gegebenenfalls muss zunächst mit schweren Baumaschinen eine Trasse erstellt werden. Für die Entwässerung kann eine Kanalisierung erforderlich sein.

Geschichte

Nachfolgender Abschnitt schildert die geschichtliche Entwicklung des Straßen- und Wegebaus von den Anfängen bis in die Neuzeit. Dabei werden in erster Linie Aspekte der Bautechnik betrachtet. Für geschichtliche Hintergründe über die Straße im Allgemeinen, siehe Geschichte der Straße.

Frühgeschichte

Der Straßen- und Wegebau ist fest mit der Menschheitsgeschichte verbunden und reicht bis zu deren Anfänge zurück. Die ersten Wege waren jedoch nicht planmäßig „gebaut” sondern von der Natur vorgegeben. Die Menschen lernten die natürlichen Pfade und Wege für die Jagd und den Transport zu nutzen. Eine dauerhafte Befestigung war aufgrund des Nomadendaseins nicht notwendig. Erst mit der Sesshaftwerdung und der Entstehung von Hochkulturen wurden zunächst Wege und später Straßen angelegt. Somit konnten Personen und Güter rascher und bequemer transportiert werden. Breite Straßen waren anfangs nur für religiöse Zwecke gedacht oder sollten den Herschaftsanspruch verdeutlichen. Neben dem Handel waren vor allem auch militärische Zwecke ausschlaggebend für den Bau weitreichender Straßen- und Wegenetze. Im frühen Altertum waren die Babylonier, Ägypter und Perser die ersten Völker, die sich die Vorteile eines ausgebauten Verkehrsnetzes zu Nutze machten und spezielle Techniken auf diesem Gebiet entwickelten. Zu dieser Zeit wurde auch die Pflasterbautechnik entwickelt, wie sie beim Bau der Prozessionsstraße in Babylon zur Anwendung kam.

Antike

Mit der Ausdehnung des Römischen Reiches und der ständigen Weiterentwicklung der Straßenbautechnik entstand ein äußerst dauerhaftes und weitreichendes Straßen- und Wegenetz in Europa. Viele dieser Straßen sind noch heute vorhanden, der Streckenverlauf vieler Fernstraßen (besonders in den Alpen) deckt sich mit dem Verlauf der damaligen Römerstraßen. Neben der Anwendung des Pflasterbaus nutzen die römischen Baumeister auch die antike Form des Betons (Opus caementitium). Die Straßen waren mit einem Quergefälle für die Straßenentwässerung ausgestattet und dienten sowohl dem Fußverkehr als auch dem Verkehr mit Fuhrwerken.

Mittelalter

Nachdem der Straßenbau zur Zeit der Römer außerordentliche Fortschritte gemacht hatte, geriet das Wissen um den Straßenbau mit dem Beginn des Mittelalters in Vergessenheit. Vielerorts wurden wenig dauerhafte Erdwege angelegt, nur wenige Stadtstraßen waren mit einem Pflasterbelag ausgestattet. Die vorhandenen Römerstraßen wurden zwar weiterhin genutzt, verfielen jedoch durch Krieg und mangelnden Unterhalt zunehmend. Erst mit der Erhebung von Wegezöllen wurde ein Teil der Einkünfte in den Straßenbau und in die Straßenerhaltung investiert.

Neuzeit

Aufbau einer Straße bis in die 1920er

Erst zu Beginn des 18. Jahrhunderts kam es zu Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Straßenbautechnik. In erster Linien waren es französische Ingenieure, die Untersuchungen anstellten. Sie stellten fest, dass die Dauerhaftigkeit unmittelbar mit der Tragfähigkeit des Unterbaus und mit der Dichtigkeit der Deckschicht zusammenhängt. Neben französischen Ingenieuren suchte man auch in anderen Teilen Europas nach Möglichkeiten, den Straßenbau wirtschaftlicher zu gestalten. Der Schotte John MacAdam entwickelte eine Schotterbauweise, deren Kornaufbau von unten nach oben hin feiner wurde. Mit dem Zunehmen des Verkehrs und der Radlast stiegen auch die Ansprüche an die Straßenbefestigungen. Besonders problematisch war die Staubentwicklung. Aus diesem Grund begann man mit Hilfe von Bindemitteln (Teer und Bitumen) die Oberflächen zu binden. Im 19. Jahrhundert kamen neue Baustoffe und Bauweisen hinzu. Der Einsatz von Baumaschinen erweiterte die Möglichkeiten zusätzlich. Mit dem Aufkommen des Kraftfahrzeugverkehrs und der damit steigenden Beanspruchung der Verkehrsflächen wurden gebundene Oberbauschichten angewendet und weiter entwickelt.

Entwurf

Planungsablauf

Grundlegend für den Straßen- und Wegebau ist ein umfassender Straßenentwurf. Dieser durchläuft verschiedene Stufen und wird dabei mit jeder Stufe konkretisiert. Ausschlaggebend für eine Straßenplanung kann die Verkehrsüberlastung einer Strecke sein, oder die Beseitigung eines Unfallschwerpunktes. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass Programme der Landesentwicklung den Bau einer Straße zur Erschließung und Entwicklung strukturschwacher Regionen vorsehen.

Die im Straßenentwurf festgelegte Trasse muss hinsichtlich ihrer Verkehrssicherheit und Umweltverträglichkeit bewertet werden. Weiterhin ist sie auf Wirtschaftlichkeit und Verkehrswirksamkeit zu prüfen. Die Gesamtheit aller Neu- oder Ausbauvorhaben werden in Maßnahmenplänen zusammengefasst und nach ihrer Dringlichkeit bewertet. Auf Bundesebene handelt es sich dabei beispielsweise um den Bedarfsplan für Bundesfernstraßen.

Der Straßenentwurf wird neben der Ausarbeitung des technischen Entwurfs auch von internen Verwaltungsverfahren begleitet, die die Bereitstellung von öffentlichen Geldern und die Baugenehmigung erteilen. Während der Entwurfsphase sind zahlreiche Behörden und Interessensgruppen (so genannte Träger öffentlicher Belange) an der Planung zu beteiligen. Sie können das Planungsvorhaben wesentlich beeinflussen.

Am Anfang der Planung steht das Raumordnungsverfahren, das die Vereinbarkeit der Trasse mit den Zielen der Raum- und Landesplanung prüft. Bei erfolgreichem Abschluss der Linienbestimmung kann ein Vorentwurf ausgearbeitet werden. Dieser enthält bereits die konkreten Bestandteile des Straßenentwurfs und dient zur internen Genehmigung bzw. Bereitstellung öffentlicher Mittel. Im anschließenden Schritt der Planfestellung wird die Maßnahme detailliert dargestellt und mit allen Konfliktparteien abgestimmt. Mit dem Ende der Planfeststellung (Planfeststellungsbeschluss) liegt die Baugenehmigung vor. Für die Ausschreibung und Ausführung wird ein detaillierter Bauentwurf ausgearbeitet.

Dieser Planungsablauf wird in der Regel beim Neubau von übergeordneten Straßen angewendet. Kleinere Bau- und Erhaltungsmaßnahmen müssen dagegen nicht derart behandelt werden, da ihre Auswirkungen auf die Menschen und die Natur nicht wesentlich groß sind.

Die technische Bearbeitung des Straßenentwurfs orientiert sich an Regelwerken und Richtlinien, die alle konstruktiven Belange einer Straßenplanung enthalten. Diese Entwurfsrichtlinien sind allgemein verbindlich, können jedoch aus Gründen der Wirtschftlichkeit und Zweckmäßigkeit auch geändert werden. Die Belange der Verkehrssicherheit dürfen dabei nicht verletzt werden.

Die Baulast von Straßen als Grundlage des Straßenverkehrs ist zwischen Bund, Ländern und Gemeinden aufgeteilt. In einigen Bundesländern sind auch die Landkreise Straßenbaulastträger. Fernstraßen allein obliegen der Bundesbaulast, alle anderen werden den Ländern und den Gemeinden zugeordnet (die grundsätzlích die Träger der Straßenbaulast sind). Das Straßen- und Wegerecht ist regelmäßig Landesangelegenheit. Die Entscheidung über den Aus- oder Neubau von Bundesstraßen, Bundesautobahnen, Schienenstrecken und Wasserwegen obliegt langfristig dem sog. Bundesverkehrswegeplan (BVWP).

Der Straßen- und Wegebau berührt auch das Leben von Anwohnern, dieses besonders durch Beeinträchtigungen durch Geräuschemissionen und Abgase. Ein kritischer Punkt ist der Bau von Stadtautobahnen[1].

Trassierung

Die Trassierung beschreibt die Erarbeitung der Linienführung einer Straße. Als Bezugslinie wird hierfür in der Regel die Straßenachse verwendet.

Entwurfsunterlagen

Um die Informationen einer Straßenplanung allgemeinverständlich und umfassend darzustellen, werden Pläne mit unterschiedlichen Maßstäben und Detailgenauigkeit erstellt. Weiterhin übernehmen die Pläne verschiedene Darstellungsansichten, um die Straße als Raumkurve abzubilden. Folgende Planunterlagen sind Kernbestandteil eines Straßenentwurfs

• Lageplan
• Höhenplan (in Österreich: Längenschnitt)
• Querschnitt

Straßenbautechnik

Straßenbaustelle in Afghanistan

Baumfällung in Dresden zum Straßenausbau, Baustelle Leipziger Straße, störende Bäume werden beseitigt.

Im Straßen- und Wegebau haben sich im Laufe der Zeit zahlreiche Bautechniken und Bauweisen herausgebildet mit deren Hilfe es möglich ist, dauerhafte und sichere Straßen und Wege zu errichten. Dazu bedient sich die Straßenbautechnik verschiedener Baustoffe und Bauverfahren. Ein weiteres Element der Straßenbautechnik ist die Straßenentwässerung und die Landschaftspflege.

Baustoffe

Beim Straßenbauhandwerk werden Straßen aus Asphalt, Beton, Pflaster oder aus ungebundenem Material (beispielsweise Schotter) hergestellt. Die Herstellung erfolgt dabei bei größeren Baumaßnahmen mit einem Straßenfertiger bei Asphaltstraßen bzw. mit einem Gleitschalungsfertiger oder Betonfertiger bei Betonstraßen. Kleine Baumaßnahmen und Reparaturen werden oft manuell ausgeführt. Die Bodenhaftung bei Asphalt ist größer als bei Beton, da die Oberflächenstruktur rauer ist. Des Weiteren ist Asphalt bis zu einem gewissen Temperaturbereich flexibel. Bei zu hoher Außentemperatur kann Asphalt sich verformen und beschädigt werden.

Bauverfahren

Wichtige Punkte beim Straßenbau sind:

• Wahl der eingesetzten Maschinen,
• Wahl des eingebauten Materials,
• Beachtung der Umweltbedingungen (Temperatur, Regen etc.),
• ausreichende Verdichtung bei der richtigen Asphalttemperatur.

Laut einer vom Autoclub Europa (ACE) und der IG Bau im Mai 2005 vorgestellten Untersuchung müssten 64.000 Kilometer Straße in Deutschlands Städten und Gemeinden dringend saniert werden. Die dafür anfallenden Kosten werden auf 25 Milliarden Euro beziffert. Der ACE warnte vor wachsendem volkswirtschaftlichen Schaden, falls der Zustand der Straßen nicht verbessert würde.

Entwässerung

Die Entwässerung von Straßenbauwerken ist von elementarer Wichtigkeit, da nur so verhindert werden kann, dass Oberflächenwasser in die Konstruktion eindringt und damit zu Zerstörungen führt. Weiterhin wird die Verkehrssicherheit gewährleistet, da Aquaplaning und Eisflächenbildung verhindert wird. Aus diesem Grund besitzt die Straßenoberfläche eine ausreichende Neigung in Längs- und/oder Querrichtung, die das Wasser zuverlässig zur Seite hin abführt. Dort kann es entweder versickert werden oder mit Hilfe Sammelleitungen fortgebracht werden.

Straßenausstattung

Neben der Errichtung des eigentlichen Straßenkörpers zählt auch das Hinzufügen und Erhalten der Straßenausstattung zum Straßenbau. Sie ermöglicht erst eine sichere Benutzung der Straße. Bestandteile der Straßenausstattung sind beispielsweise Fahrbahnmarkierungen, Beleuchtung und Lichtsignalanlagen.

Qualitätsprüfung- und -sicherung

Um die Dauerhaftigkeit von Straßen zu gewährleisten und die finanziellen Mittel zu schonen, sind die Straßen selbst und die zugehörigen Baustoffe während der Herstellung auf ihre Eigenschaften hin zu überprüfen. Hierfür können vor Ort Versuchsanordnungen durchfgeführt oder Proben genommen und dann anschließend im Labor untersucht werden.

Straßenerhaltung

Die Straßenerhaltung als Teil des Straßenbaus enthält alle Maßnahmen, um den Gebrauchswert eines befestigten Verkehrsweges zu erhalten und die Sicherheit für die Verkehrsteilnehmer zu gewährleisten. Zu diesem Zweck braucht es regelmäßige Zustandskontrollen und gegebenenfalls Maßnahmen zur Instandhaltung, Instandsetzung oder Erneuerung.

Siehe auch

• Themenliste Straßenbau
• Verkehrsbauwesen
• Liste der technischen Regelwerke und amtlichen Bestimmungen für das Straßenwesen
• Ebenheitsmessung von Straßen mit dem Planograph

Weblinks