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Fahrzeug-Rückhaltesysteme auf Streifenfundamenten – Welche Ausführungen in der Praxis sind sicher?

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Leistungseigenschaften bzw. -kennwerte von Fahrzeug-Rückhaltesystemen (FRS) wie z.B. Wirkungsbereich (W) oder Fahrzeugeindringung (VI) bestimmen sich neben dem Systemaufbau durch die Randbedingungen der Installation, welche bei den EN 1317 Fahrzeugprüfungen verwendet wurden. Wird ein System entlang einer Straße installiert, müssen die dortigen Randbedingungen gleichwertig sein, um die zertifizierten Leistungen aus der Typprüfung auch sicher in die jeweiligem örtlichen Randbedingungen übertragen zu können. Für die Praxis bedeutet das auch, dass Systeme, bei welchen die Fundamente in der EN 1317 Typprüfung hinterfüllt waren, auch in der Praxisinstallation genau so aufgebaut werden müssen; dabei ist auch das verwendete Material genau zu klassifizieren.

Werden eingespannte oder verankerte FRS auf gebundenen Unterlagen (Fundamenten) aus Asphalt oder Beton installiert, werden in den EN 1317 Typprüfungen üblicherweise Unterlagen verwendet, welche die Systembreiten von den zu prüfenden FRS zum Teil weit überschreiten. Weiterhin stehen die Systeme häufig auch auf Unterlagen, welche zum Teil weit über die Hinterkante des FRS hinausragen. In der Praxis werden FRS jedoch oftmals auf schmaleren Fundamenten – zum Teil auch direkt am Fahrbahnrand und / oder mit keinem oder sehr geringen Überstand an der Rückseite – installiert, ohne das hierfür eine EN 1317 Fahrzeugprüfung mit gleichwertigen Randbedingungen vorliegt, hier spricht man dann von einer Bauweise “FRS auf Streifenfundamenten (SF)”. Die größte Anforderung hinsichtlich der Systemstatik besteht dabei dann, wenn ein Streifenfundament direkt an der Fahrbahnkante hergestellt wird und die Vorderkanten des FRS und des Streifenfundamentes senkrecht übereinanderliegen.

Streifenfundamente benötigen einen ganz besonderen Fokus, da bei einem Fahrzeuganprall die Ableitung von Horizontal- und Vertikalkräften über das FRS in die Unterlage und von dort in den Baugrund auf einer – gegenüber einer breiten Unterlage (“breite Scheibe”) aus Asphalt oder Beton – wesentlich kleineren Fläche gewährleistet werden muss. Sollen FRS in der Praxis auf – gegenüber der EN 1317 Typprüfung – schmaleren Fundamenten installiert werden, können die Leistungseigenschaften und -kennwerte aus der Typprüfung nicht übertragen werden. Diese Regel gilt zudem auch für Systeme, welche in der EN 1317 Typprüfung auf – über die Hinterkante hinausragende gebundene Unterlagen – installiert wurden. Ein Austausch einer gebundenen Unterlage mit einer ungebundenen Unterlage ist grundsätzlich nicht möglich, da die Wirkungsweisen einer Krafteinleitung völlig unterschiedlich sind und somit nicht miteinander vergleichbar sind. Mit Blick auf die gebundene Unterlage vor dem FRS ist auch zu beachten, dass bei Streifenfundamenten direkt an der Fahrbahnkante die Masse des anprallenden Fahrzeuges nicht in Form einer Erhöhung der Normalkraft aktiviert werden kann.

Im Anschluss an umfangreiche theoretischen Analysen und einem Grundlagenforschungsprojekt “Betonschutzwand auf Streifenfundament” hat LINETECH die Neuentwicklung “LT 205 – Bauweise Streifenfundament” (LT 205-SF) nach Abstimmung mit den Zulassungs- und Zertifizierungsstellen, welche die Bauweise als Modifikation der Kategorie C eingestuft haben, einer EN 1317 Prüfung unterzogen. Beim Systemaufbau wurde insbesondere auf die Verwendung von geeigneten und zugelassenen Baustoffgemischen für die Frostschutzschicht geachtet. Die Ortbetonschutzwand LT 205 wurde auf dem kleinsten möglichen Fundament mit einer Breite von 70 cm und einer Dicke von 12 cm hergestellt und einem TB51 Busanprall unterzogen. Dabei wurden die Leistungskennwerte der LT 205 mit durchgehender Asphaltunterlage (LT 205-12) vollständig bestätigt. Somit wurde durch die neuerlich durchgeführte Fahrzeugprüfung zweifelsfrei bewiesen, dass alle Bauweisen der LT 205 auf 12 cm dicker gebundener Unterlage immer mit den gleichen Leistungskennwerten “H2 * W1 * ASI B * VI1 * Ddyn. = 0,0 m hergestellt werden können.

Die Einstufung der Modifikation “Bauweise Streifenfundament” in die Kategorie C mit der zugehörigen Forderung nach zusätzlicher / zusätzlichen Fahrzeugprüfung(en) macht insofern Sinn, da keine der durchgeführten theoretischen Analysen und Simulationen gesicherte Ergebnisse liefern konnte. Dies insbesondere durch die Tatsache, dass es keine zuverlässigen Rechenverfahren bzw. Simulationen für Fahrzeuganpralle (Schocklasten) gibt. Zusätzlich konnte anhand einer Reihe von durchgeführten Praxistests an verschiedenen Bauweisen von Streifenfundamenten festgestellt werden, dass die Lösekraft bei einer horizontalen Krafteinleitung zum Teil große Unterschiede aufzeigten. Ob ein Streifenfundament in einer individuellen Praxis-Installation sicher ist oder nicht, kann nach der Abwägung aller Einflussfaktoren ausschließlich über EN 1317 Fahrzeugprüfungen mit vergleichbaren Streifenfundamenten ermittelt werden.

Die Regel für eingespannte oder verankerte FRS auf Streifenfundamente lautet demnach wie folgt:

Ein Streifenfundament in der Praxisinstallation muss mit gleicher oder größerer Breite im Vergleich zum Fundament aus der EN 1317 Typprüfung hergestellt werden, die topographischen Gegebenheiten sowie die Baugrundbedingungen müssen dabei gleichwertig sein.

LINETECH = Sicherheit auch auf kleinsten Streifenfundamenten