Untersuchung von versickerungsfähigen Straßenaufbauten von P&R-Anlagen

Abstract

Die klimatisch bedingten Veränderungen haben künftig Auswirkungen auf sämtliche Weltregionen. So kommt es auch in Österreich häufiger zu extremen Wetterereignissen. Die Anzahl und Intensität von Niederschlägen nehmen zu, während gleichzeitig extreme Hitzewellen auftreten. Dieses Phänomen wird sich in den kommenden Jahren voraussichtlich verschärfen, folge dessen müssen die daraus resultierenden negativen Wirkungen auf die gebaute Umwelt reduziert und entsprechende Anpassungen bzw. Maßnahmen an den Klimawandel gesetzt werden. Die Reduktion der Flächenversiegelung von (Verkehrs-)Infrastrukturanlagen ist dabei ein wesentlicher Schritt. Die vorliegende Diplomarbeit, welche im Rahmen der Forschungstätigkeit des Instituts für Verkehrswissenschaften - Forschungsbereich Straßenwesen und in Kooperation mit der ÖBB Infrastruktur AG erarbeitet wurde, knüpft an dieser Stelle an und untersucht innovative und bestehende versickerungsfähige Straßenaufbauten, welche Oberflächenwasser am Ort ihres Auftretens in größerem Umfang versickern lassen.Auf Grundlage von relevanten wasserrechtlichen Gesetzen und technischen Richtlinien, sowie die Untersuchung von Planungshinweisen für P&R-Anlagen, werden Anforderungen an den Stand der Technik entsprechenden versickerungsfähigen Straßenaufbauten herausgearbeitet und verglichen.Die unterschiedlichen konstruktiven Straßenaufbauten, offenporiger Asphalt mit angrenzenden begrünten Sickerstreifen, das Prinzip der Schwammstadt, TTE-Bauweise mit Begrünung, PU-Asphalt am Beispiel Terraway und verkürzte Kfz-Abstellfläche mit angrenzenden begrünten Sickerstreifen, werden in Bezug auf ihre Instandhaltungsmaßnahmen, die Gewährleistung der nachhaltigen technischen Funktionen der gesamten Lebenskosten der Anlage inklusive Berücksichtigung der Materialtrennung und Wiederverwendbarkeit bei Anlagenreinvestition und ihrer Ökobilanz bewertet. Basierend auf der Literaturrecherche und den Ergebnissen aus den Interviews mit ExpertInnen aus den Bereichen Geotechnik, Straßenbau und Landschaftsplanung wurde ein Kriterienkatalog, welcher eine schnelle und ökonomische Überprüfung der Produktqualität von versickerungsfähigen Straßenaufbauten unter vorwiegend technischen Aspekten, erarbeitet.Der offenporige Asphalt ist eine gängige Methode, um versickerungsfähige Straßenaufbauten herzustellen und liegt bei der Auswertung nach den definierten ökologischen und ökonomischen Kriterien im Mittelfeld. Im Unterschied zum offenporigen Asphalt weist der PU-Asphalt am Beispiel Terraway erhöhte Nettoherstellungskosten und den schlechtesten ökologischen Rucksack auf, jedoch ist die Lebensdauer deutlich höher. Die TTE-Bauweise erzielt den geringsten ökologischen Rucksack, hat jedoch bei der Lebensdauer und folglich den Betriebskosten seine Schwächen. Die Variante verkürzte Kfz-Abstellfläche mit angrenzenden begrünten Sickerstreifen liegt ebenfalls, wie der offenporige Asphalt, im Mittelfeld. Das Prinzip der Schwammstadt, welches vom konstruktiven Aufbau ähnlich der verkürzten Kfz-Abstellfläche ist, hat einerseits die höchsten Nettoherstellungskosten anderseits ist durch die Pflanzung von Bäumen die Attraktivität und die Lebensqualität für Mensch und Tier signifikant gesteigert.Diese Diplomarbeit bietet eine Entscheidungshilfe, um die jeweils optimale Versickerungsvariante im Bereich der Niederschlagsversickerung von P&R-Anlagen zu ermitteln und leistet dadurch einen Beitrag, die Lebens- und Umweltqualität in Städten und Ballungszentren nachhaltig zu sichern und zu steigern.

The future climate will have an impact on all regions of the world. The ice of the polar ice caps is melting and sea levels are rising. In Austria, extreme weather events and increasing precipitation are occurring more frequently, while at the same time extreme heat waves are occurring. This phenomenon is expected to intensify in the coming years, as a result of which we will have to adapt to climate change.Reducing land sealing is an essential step. This is the starting point of this diploma thesis " Investigation of permeable pavements for P&R facilities", which was developed within the framework of the research activities of the Institute of Transport Sciences - Road Research Department and in cooperation with ÖBB Infrastruktur. The research deals with the development of innovative and existing infiltration-capable road structures, which allow surface water to infiltrate to a greater extent at the point of occurrence.The research results of relevant water laws and technical guidelines, as well as the investigation of planning guidelines for P&R facilities, form the basis for the second part of the thesis, in which the requirements for state-of-the-art infiltration-capable road structures are elaborated and the different structures are compared.Within the scope of this diploma thesis the different constructive road superstructures, porous asphalt with adjacent vegetated seepage strips, the principle of the sponge city, TTE construction with vegetation, PU asphalt using the example of Terraway and shortened motor vehicle parking area with adjacent vegetated seepage strips, are evaluated with regard to their maintenance measures, the guarantee of the sustainable technical functions of the total life cycle costs of the system including consideration of material separation and reusability for system reinvestment and their life cycle assessment. Based on the literature research and the results of the interviews with experts from the fields of geotechnical engineering, road construction and landscape planning, a catalog of criteria, which allows a quick and economical examination of the product quality of infiltration-capable road structures under predominantly technical aspects, was developed.The aim of this diploma thesis is to be an aid, based on different local conditions, to determine the optimal infiltration variant in the field of precipitation infiltration of P&R facilities. In times of global climate change, the quality of life and environment in cities and urban agglomerations should be sustainably secured and increased.