Klimageprüfte Standards für Straßenplanung, -bau und -instandhaltung

Der Straßenverkehr ist für Wirtschaft und Gesellschaft weltweit von entscheidender Bedeutung. Im Jahr 2017 entfielen auf den Straßenverkehr in der EU-28 73,3 % des Gesamtvolumens des Landgüterverkehrs und 80,1 % des Personenverkehrs. Um die ununterbrochene Verfügbarkeit des Straßennetzes zu gewährleisten, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Widerstandsfähigkeit der Straßenverkehrsinfrastruktur gegenüber Wetterextremen und dem Klimawandel zu erhöhen, mit denen parallel und in Synergie die anderen Herausforderungen des Straßenverkehrs angegangen werden sollten, wie etwa sein allmähliches Wachstum und die Verringerung der CO2-Intensität des Verkehrs im Einklang mit der CO2-neutralen Strategie. 

Eine wirksame Möglichkeit, die Widerstandsfähigkeit des Straßenverkehrs zu erhöhen, besteht darin, Bau- und Entwurfsstandards zu ermitteln, zu entwickeln oder zu überarbeiten und anschließend umzusetzen. Diese Tätigkeiten sollten in einen standardisierten und gut beschriebenen Prozess integriert werden, der darauf abzielt, die allgemeine Widerstandsfähigkeit des Straßennetzes zu erhöhen. Der Anpassungsrahmen für die Straßeninfrastruktur wurde im Projekt ROADAPT (Roads for today, adapted for tomorrow) beschrieben und erprobt. Der Anpassungsrahmen wird auch im PIARC-Bericht (2015) behandelt, in dem vier Hauptphasen festgelegt sind: 

1. Ermittlung von Umfang, Variablen, Risiken und Daten mit Schwerpunkt auf Klimawandelszenarien für das jeweilige Gebiet sowie Expositions- und Sensitivitätsanalysen von Straßengütern gegenüber dem Klimawandel. 
2. Bewertung und Priorisierung von Risiken. Diese Phase umfasst eine Schwachstellenanalyse, die durchgeführt wird, um kritische Elemente der Straßeninfrastruktur zu identifizieren. 
3. Entwicklung und Auswahl von Anpassungsreaktionen und -strategien. Diese Phase beschreibt die Identifizierung, Auswahl und Priorisierung von Anpassungsreaktionen, die in den Stufen 1 und 2 identifiziert wurden. 
4. Integration von Ergebnissen in Entscheidungsprozesse. Nämlich die Ergebnisse der Stufen 1-3 sollten effektiv in Vermögensverwaltungsanlagen, Investitionspläne, Verkehrsmanagementstrategien und andere strategische Dokumente und Standards integriert werden. 

Güter des Straßenverkehrs, die überarbeitete geprüfte Normen erfordern, können in die folgenden Kategorien eingeteilt werden. 

Straßenpflaster 

Die Hauptrisiken für die Straßenoberfläche im Zusammenhang mit dem Klimawandel sind, je nach Klimazone, extreme Hitze und Sonneneinstrahlung, höheres Auftreten von Starkregen und Temperaturschwankungen um den Gefrierpunkt. 

Sehr hohe Temperaturen zeigen sich durch ein erhöhtes Risiko von Asphaltrinnen, Spülungen und Ausblutungen von bituminösen Oberflächen und/oder Rissen. Wenn die Temperatur des Asphaltgemischs zunimmt, verliert die Binderphase an Steifigkeit, und die irreversiblen Verformungen, die durch statische oder dynamische Verkehrsbelastung verursacht werden, sammeln sich schneller an. Mögliche Lösungen sind unter anderem folgende: 

• Anpassung der Konstruktion von bituminösen Gemischen (Verwendung von Bindemitteln mit höherem Erweichungspunkt, einschließlich Polymermodifikation von Bitumen, Auswahl eines stärkeren Aggregatskeletts); 

• Anpassung der strukturellen Konstruktion des Pflasters (flexible, halbstarre und starre / Verbundkonstruktionen); 

• Größerer Einsatz von Beton aufgrund seiner höheren Temperaturbeständigkeit und anderer Vorteile (längere Lebensdauer, Möglichkeit einer erhöhten Belastung, geringerer Wartungsbedarf), wenn auch etwas höhere Anschaffungskosten. 

• Änderung der Konstruktion der Betonpflastermischung, um die benötigte Wassermenge zu reduzieren. 

• Erhöhen Sie den Reflexionsgrad (Albedo) der Fahrbahnoberfläche, z. B. durch Verwendung heller, farbiger Elemente auf der Straße oder reflektierender Beschichtungen von Fahrbahnoberflächen. 

• Kühlung von Gehwegen mit Wasser. 

Zu den Hauptauswirkungen einer Zunahme der Häufigkeit bei starken Niederschlägen gehören Wasserschäden am Asphalt, eine geringere Tragfähigkeit der unteren Fahrbahnschichten und eine geringere Sicherheit und ein geringerer Komfort für den Benutzer (weniger Reibung, weniger Komfort). Mögliche Anpassungsreaktionen, ähnlich denen, die mit Temperaturschwankungen und einer höheren Häufigkeit von Gefrier-/Tauzyklen zu tun haben, sind: 

• Verwendung von durchlässigen/reservoir Pflastersteinen. Wasser wird in der Pflasterstruktur gespeichert und in den Boden infiltriert oder durch ein Drainagesystem abgegeben. 

• Verwendung von porösen Deckschichten, die die Entwässerung des Wassers zu den Straßenseiten erleichtern und Aquaplaning verhindern können. 

• Für Betonoberflächen werden höhere Zementgehalte und geringere Wasserzementverhältnisse empfohlen. 

• Entwicklung von hydrophoben Beschichtungen, die für den Einsatz auf mikromechanischer und/oder ebener Fahrbahnoberfläche geeignet sind. 

Straßenentwässerungssysteme 

Die Kapazität des Entwässerungssystems sollte an die höhere Intensität und Häufigkeit extremer Regenfälle angepasst und durch Wasserrückhalteeinrichtungen (z. B. Dämme, Stauseen) und strukturelle Schutzmaßnahmen (Deiche, Böschungen) ergänzt werden. Das Design für Durchlässe sollte angepasst werden, um innerhalb kurzer Zeit höhere Wassermengen aufzunehmen. Bei der Festlegung des Kapazitätsdesigns des Entwässerungssystems sollten die Intensitäts-Dauer-Frequenz-Kurven (IDF-Kurven) verwendet werden, wobei der Einfluss des Klimawandels zu berücksichtigen und diese IDF-Kurven mit den in zukünftigen Klimaszenarien projizierten Niederschlagseigenschaften zu aktualisieren sind. 

Brücken und ähnliche Infrastrukturen 

Die Hauptprobleme des Klimawandels, die für die Planung, den Bau und das Management bestehender Brückenstrukturen relevant sind, sind ein höheres Auftreten von Überschwemmungen, höhere Flussabflüsse, Erosions- und Hanginstabilitäten sowie Temperaturschwankungen. Die derzeit verwendeten Normen für Brückenkonstruktionen weisen eine erhebliche Widerstandsfähigkeit gegen diese Auswirkungen auf; Nichtsdestotrotz wird derzeit an neuen klimasicheren Standards geforscht. 

Vegetation entlang der Straßen 

Die Vegetation entlang der Straßen trägt zum Umweltschutz bei, insbesondere zur Verringerung von Lärm und Umweltverschmutzung, und kann auch eine Anpassungsfunktion haben, beispielsweise den Schutz der Straße vor direkter Sonneneinstrahlung. Auf der anderen Seite kann eine unsachgemäße Nutzung der Vegetation entlang der Straße ein Risikofaktor für Verkehrsstörungen sein, wenn extreme Wetterereignisse auftreten, und kann auch die Verkehrssicherheit beeinflussen. Die Empfehlungen für den Aufbau klimaresilienter Straßen umfassen daher den Ersatz ausgewachsener Bäume durch Hecken (mit elastischen, holzigen Pflanzen, die für eine bestimmte Klimazone geeignet und besser angepasst sind) und die Pflanzung der Vegetation in ausreichender Entfernung von der Straße. 

Der Klimawandel wird sich auch auf die Straßeninstandhaltung auswirken, die daher beim Umgang mit klimaresilienter Straßeninfrastruktur berücksichtigt werden muss. Alle Wartungsleistungen, wie Reinigung und Wartung von Entwässerungssystemen, Beseitigung von Sturmschäden, Reinigung von Straßen, Beschneiden von Bürsten und Schnee- und Eisentfernung, sind zu beachten. Die Effizienz von Anpassungsmaßnahmen und Instandhaltungsplanung kann durch verkehrstelematische Elemente, insbesondere Online-Kameras, Wetterstationen, Straßenlastsensoren und fortschrittliche Telematiksysteme, die in der Lage sind, den Verkehrsfluss zu regulieren und Staus zu vermeiden, angemessen ergänzt werden. 

Die Anpassung des Straßenverkehrs ist Teil der Lösungen zur Gewährleistung der Kontinuität der Lieferketten für die Wirtschaft und die Industrie. Die oben genannten Risiken des Klimawandels wirken sich auf die Kontinuität der Lieferkette im Zusammenhang mit dem Transport aus. Eine Unterbrechung der Lieferkette könnte letztendlich zu höheren Kosten führen, die sich auf den Käufer, Lieferanten oder die gesamte Lieferkette auswirken können.  Die Gewährleistung der Widerstandsfähigkeit des Verkehrs durch klimageschützte Straßen ist auch von entscheidender Bedeutung, um die Konnektivität von Zielen sicherzustellen, die auf den Tourismus angewiesen sind und zur wirtschaftlichen Entwicklung dieses Sektors beitragen. 

Zu den Auswirkungen im Zusammenhang mit Überschwemmungen und dem Anstieg des Meeresspiegels auf den Straßenverkehr siehe auch die Anpassungsoption Schwimmende oder erhöhte Straßen.