KiST-Zonen für die RSO und RDO Asphalt

KiST zones for RSO and RDO asphalt

Für die KiST-Zonen-Karte der RDO und RSO Asphalt (Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung des Oberbaus von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht, Richtlinien zur Beurteilung der strukturellen Substanz von Asphaltstraßen) ist ein einfaches Verfahren zur Berechnung stündlicher Werte der Fahrbahnoberflächentemperatur entwickelt worden (KiST-Methode), das mit meteorologischen Beobachtungen der Lufttemperatur, der Globalstrahlung und der Luftfeuchte arbeitet. Die Berechnungsgleichungen wurden anhand der Messwerte von Glättemeldeanlagen ermittelt. Aus den Fahrbahnoberflächentemperaturen lassen sich Schadenssummen, Maßzahlen für die langjährige Belastung der Asphaltbefestigung durch Temperatur und Verkehr, ableiten. Diese Schadenssummen, berechnet für 380 Standorte und den Zeitraum 2001 bis 2015, sind auf Gitterpunkte im Abstand von 1 km in W-O- und in N-S-Richtung unter Berücksichtigung der Höhenabhängigkeit interpoliert worden. Sie bilden die Grundlage für die flächendeckende Ausweisung von KiST-Zonen in der Bundesrepublik. KiST-Zonen sind Zonen mit ähnlichen Schadenssummen, die sich untereinander durch die Dicke der Asphaltschicht unterscheiden, die nötig ist, um dieselbe Schadenssumme zu erreichen. Daher ist die Einteilung der Bundesrepublik in KiST-Zonen so vorgenommen worden, dass zwischen den Zonen bei Anwendung der Kalibrierasphalte der RDO und RSO Asphalt jeweils eine Schichtdickendifferenz von mindestens +/- 1 cm auftritt. Die KiST-Zonen-Karte zeigt, dass die Schadenssummen, bei gleicher Verkehrsbelastung, vor allem vom Temperaturklima bestimmt werden: An den Küsten und in höheren Lagen sind die Schadenssummen niedrig, am Niederrhein, im östlichen Teil Sachsen-Anhalts und in weiten Teilen von Brandenburg und Sachsen sowie in den Tallagen der südlichen Hälfte Deutschlands sind sie höher als im Mittel, und die höchsten Summen berechnen sich für den südlichen Rheingraben bis zum Rheingau und die angrenzenden Täler. Jeder KiST-Zone ist eine repräsentative Häufigkeitsverteilung der maßgebenden Temperaturzustände zugeordnet. Soll diese für eine Dimensionierungs- beziehungsweise Substanzwertberechnung durch eine individuelle, den Berechnungsbedingungen besser angepasste, Häufigkeitsverteilung ersetzt werden, sind die Fahrbahnoberflächentemperaturen, die für diese Anpassung benötigt werden, nicht mit der KiST-Methode zu berechnen. Stattdessen ist ein physikalisch-empirisches Modell (EPM) anzuwenden, das die Fahrbahnoberflächentemperatur aus der Energiebilanz an der Fahrbahnoberfläche bestimmt. Die mittleren Fahrbahnoberflächentemperaturen und die Schadenssummen, die mit den beiden Methoden berechnet werden, korrelieren sehr gut, weisen aber einen systematischen Unterschied in der Größenordnung von 10 Prozent auf. Die Einteilung Deutschlands in KiST-Zonen ist von diesem Bias nicht betroffen. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: A simple model ("KiST-Method") has been established to calculate hourly values of road surface temperatures by means of daily values of air temperature, global radiation and air humidity. The results are used to calculate probabilities of temperature-related damages in asphalt pavements. They are the basis of the new map of "KiST-Zones": The probabilities of 380 sites in Germany, calculated for a period of 15 years, have been interpolated to an evenly spaced grid (distance: 1 km), considering orography, geographical location and distance from the coast. The results of the KiST-Method and a refined empirical-physical model for calculating temperatures at the surface and within the superstructure are highly correlated assuming a linear relationship. The choice of the model therefore, is not affecting the spatial distribution of temperature-related damages. KiST-Zones are having similar probabilities of temperature related damages within and differ from one another in respect to the thickness of the asphalt layer needed to achieve the same probabil-ity of temperature-related damages all over Germany. The difference in thickness between zones is about 1 cm when using calibration asphalt. Their spatial distribution is mainly determined by the spatial distribution of mean air temperature within Germany: Temperature related damages are relatively low along the coastlines and at higher altitudes. Damages above average can be found in the northern part of the Rhine valley, in Brandenburg and Saxony as well as the eastern part of Saxony-Anhalt and in the valleys of southern Germany. Extreme damages occur in the southern part of the Rhine valley up north to the Rheingau and the adjoining valleys.

Language

  • German
  • English

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 964-74
  • Serial:
    • Straße und Autobahn
    • Volume: 70
    • Issue Number: 11
    • Publisher: KIRSCHBAUM VERLAG GMBH
    • ISSN: 0039-2162

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01776639
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 5 2020 8:15AM