Der Einfluss der Rauheit von Fahrbahnoberflächen auf deren reflexionsverhalten + Strassenbautechnische Grundlagen für die Erstellung ortsfester Beleuchtungsanlagen.

Teil I: Für die Wirtschaftlichkeit ortsfester Strassenbeleuchtungsanlagen sind neben den lichttechnischen Eigenschaften der Beleuchtungsanlagen auch die durch den Strassenbau beeinflussbaren Reflexionseigenschaften der Fahrbahnoberflächen von Bedeutung. Der Strassenbauer besitzt hier die Möglichkeit über die Ebenheit, Rauheit und Helligkeit der Gesteine die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn zu beeinflussen. Insbesondere war der bisherige Kenntnisstand über die Zusammenhänge zwischen der Textur (Rauheit) und den lichttechnischen Eigenschaften von Fahrbahnoberflächen nicht ausreichend. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb, die Beziehungen zwischen Textur und Reflexionseigenschaften von Asphaltproben mit unterschiedlichen Grundhelligkeiten und Texturen zu vertiefen. Als Messgrundlage dienten Asphaltproben, deren Grobtextur durch die fünf Mischguttypen AB 0/11 S, AB 0/11, AB 0/8, SMA 0/11 S, SMA 0/8 S variiert wurde. Die Variation der Feintextur erfolgte mittels einer unterschiedlichen Beanspruchung der Asphaltproben in einer Poliersimulationsanlage. Insgesamt lagen zur Beurteilung 200 unterschiedliche Oberflächenzustände vor, die aus vier Gesteinsarten, je fünf Mischguttypen und Verschleisszuständen und zwei Proben pro Mischgutvariation resultierten. Zur Beurteilung der Oberflächeneigenschaften wurden Kombinierte Griffigkeits- und Rauheitsmessungen, Reflexionsmessungen für den trockenen und feuchten Messzustand sowie Abtastungen mit dem mobilen Rauheitstaster des Instituts für Strassenwesen der RWTH Aachen durchgeführt. Die Analyse der Reflexionskennwerte zeigt, dass sich diese Kennwerte im trockenen und feuchten Messzustand infolge unterschiedlicher Zusammensetzung und des Polier- beziehungsweise Verschleisseinflusses verändern. Am deutlichsten ist der Einfluss der Oberflächentextur auf die Spiegelfaktoren. Siehe auch Teil II, IDS-Nummer 338890. Teil II: Für die Wirtschaftlichkeit ortsfester Strassenbeleuchtungsanlagen sind einerseits lichttechnische Eigenschaften von Bedeutung, andererseits sind aber auch die durch den Strassenbau beeinflussbaren Reflexionseigenschaften massgeblich zu berücksichtigen. Eine möglichst genaue Einteilung der Fahrbahnbeläge in die entsprechende R-Klasse nach DIN 5044 und die Kenntnis des q(Index 0)-Wertes ist daher für die Dimensionierung von Strassen- sowie Tunnelbeleuchtungsanlagen von grosser allgemeiner Bedeutung. Bislang gibt es aber nicht die Möglichkeit, das genaue Reflexionsverhalten von Fahrbahnbelägen ausreichend genau vorherzusagen. Ziel dieser Arbeit war deshalb, anhand der messbaren Reflexionsgrössen, Spiegelfaktor und mittlere Leuchtdichtekoeffizient, Zusammenhänge zwischen diesen und der Oberflächenrauheit, der Mischgutzusammensetzung und den mittleren Leuchtdichtekoeffizienten der verwendeten Mineralstoffe grösser 2 mm zu ermitteln. Als Messgrundlage dienten sowohl Gesteins- als auch Asphaltproben. Insgesamt wurden 24 verschiedene Gesteinsproben ausgewählt. Die ausgewählten Mischguttypen waren ein Asphaltbeton 0/11 S und ein Splittmastixasphalt 0/8 S. An den Gesteinsproben wurden ausser den standardisierten Polier- und Reflexionskennwerten der TP Min zusätzlich Poliereigenschaften und Reflexionseigenschaften in Abhängigkeit des Polierzustandes mit an dem Institut für Strassenwesen der RWTH Aachen entwickelten Verfahren untersucht. An den Asphaltproben wurden nach einer simulierten Verkehrsbeanspruchung Kombinierte Griffigkeits- und Rauheitsmessungen, Abtastmessungen und Reflexionsmessung mit der Reflexionsanlage der RWTH Aachen durchgeführt. So war es möglich, Zusammenhänge zwischen den einzelnen Kennwerten aufzuzeigen. Die verschiedenen Messverfahren zur Bestimmung der Gesteinseigenschaften weisen keine grundlegenden Unterschiede bei der Einstufung der Gesteinseigenschaften auf, zeigen jedoch deutliche Unterschiede bei der Präzision der Kennwerte. Die Ergebnisse, die anhand der am Institut für Strassenwesen der RWTH Aachen entwickelten Verfahren bestimmt werden, sind dabei den standardisierten Verfahren überlegen. Dies wirkt sich insbesondere auch auf die Präzision von prognostizierten Asphaltreflexionskennwerten aus Gesteinseigenschaften aus. Ausser mit einer globalen Abschätzung von zu erwartenden Asphaltkennwerten anhand von Gesteinseigenschaften ist es jetzt auch möglich, mit Hilfe einer gezielten Durchführung von Eignungsprüfungen die Reflexionseigenschaften von Asphaltoberflächen mit einer angemessenen Genauigkeit zu bestimmen. Siehe auch Teil I, IDS-Nummer 338889.