Last & Tempo zerlegen den Straßenbelag
Als Kinder waren mein Bruder und ich fasziniert davon, wie weit Wasser spritzt, wenn ein Auto durch eine Pfütze fährt. Je schneller es fuhr, desto krasser waren die beobachteten Spritzer auf der Straße. LKW und Busse waren natürlich noch cooler. Unsere Fahrräder haben wir damals sogar so positioniert, das Autos durch eine Pfütze fahren mussten, um anschließend die Muster auf der Straße zu studieren. Genau betrachtet, hätten wir das Maß einer Straßenbelastung in Abhängigkeit von Gewicht und Geschwindigkeit sehen können, wenn uns das interessiert hätte.
Weil die Autos immer schwerer, immer schneller und immer mehr werden, ist das heute ein Thema, denn die dadurch ausgelösten Straßenschäden werden teuer werden. Inzwischen liegt der Erhaltungsaufwand des Bundes bei mehr als 4 Milliarden Euro jährlich *1.
Straßen gehen zwar auch kaputt, wenn sie nicht befahren werden, Hitze, Kälte, Wasser und Eis besorgen dass mit der Zeit. Doch wenn Fahrzeuge darauf fahren, geht es natürlich viel schneller, Abrieb, Öl, Salz, und eben Gewicht, Geschwindigkeit und Menge der Fahrzeuge. Hinzu kommen das Bremsen, Beschleunigen und die Kurvenlasten sowie die Vibrationen und Unebenheiten. Vor Ampeln und an Bushaltestellen kann man an deformierten Belägen sehr gut sehen, wie Gewicht und Vibration das bereits allein schaffen.
Für das Fahrzeuggewicht ist das am besten untersucht. Heraus kam das ‚fourth-power-law‘: eine Verdoppelung des Fahrzeuggewichts vergrößert die Belastung einer Straße jeweils um das 16-fache, die vierte Potenz. Ein PKW belastet deshalb eine Straße 160.000-mal mehr als ein Fahrrad, ein LKW 10.000-mal mehr als ein PKW *2. Wiegt beispielsweise ein LKW 40,8 Tonnen (90.000 pounds) statt 36 Tonnen (80.000 pounds), führt dies zu einer 42 Prozent höheren Belastung. Eine Straße mit einer Lebensdauer von 20 Jahren ist dann in 7 Jahren kaputt. So wird geschätzt, dass LKW für 99 Prozent der Straßenschäden verantwortlich gemacht werden können *3. Man beobachte dazu die Qualität der rechten Spur eines älteren Autobahnbelags mit der der anderen Spuren.
Dies bedeutet aber auch, dass die immer schwereren PKW die Straßen mehr belasten werden. Das ist nicht nur ein Faktor beim höheren Gewicht von E-Autos, sondern generell durch den Trend zu immer schwereren Fahrzeugen. Wirklich entscheidend sind aber LKW und Busse mit ihren hohen Achslasten. Um Straßen und Brücken zu schonen, müssen in Zukunft bei elektrisch betriebenen LKW das zusätzliche Gewicht des gesamten Antriebs von der Zuladung abgezogen werden (gleichbleibendes Gesamtgewicht). Und das Gewicht der Batterien müsste über das ganze Fahrzeug verteilt werden, also auch in den Trailer, denn die Achslast ist der wichtigste Faktor. Dadurch würden zwar mehr LKW verkehren, was aber die Belastung wahrscheinlich weniger erhöht als das Gewicht. Als Plus haben E-LKW und E-Autos weniger Vibration, was vor allem bei niedrigen Geschwindigkeiten oder im Stehen ein positiver Faktor ist.
Ist eine Straße aber bereits in schlechtem Zustand, so führen auch schwere PKW zu einer schnelleren Verschlechterung als leichte PKW. Genau wie bei LKW werden die punktuell ausgeübten Kräfte größer, fährt das Auto durch eine Delle oder über die Kante eines Risses bzw. Schlaglochs, ein Effekt, der durch Wasser noch verschärft wird. Schön zu sehen ist dies in folgender Abbildung. Ein Höcker bzw. eine Delle in der Fahrbahn hat durch die Federung eines Fahrzeugs über 200 Meter eine wellenförmige Vergrößerung der Belastung zur Folge. Gemessen wurde dies mittels einer Wärmebildkamera. *4
Dies ist der einzige Hinweis, der sich in der Recherche zum Thema Geschwindigkeit und Straßenzustand finden ließ. Vielleicht weiß die Leser:in dieses Beitrags von einer guten Quelle, die auch das Thema Geschwindigkeit näher untersucht hat. Die beobachteten Spritzmuster an Pfützen weisen darauf hin, das Geschwindigkeit ein weiterer Faktor bei der Zerstörung von Straßenbelag ist. Und die sehr viel höhere Belastung an Dellen weist darauf hin, dass eine Straße besonders schnell kaputtgeht, wenn sie bereits Schäden hat. Als Kind fand ich unbewusst, je kaputter die Straße, desto mehr Pfützen, desto interessanter war es, heute sehe ich das ein wenig anders.
Nachsatz: Eine Zunahme des PKW-Gewichts um 100 kg führt zu einer Zunahme von getöteten Fußgängern um 2,4%. *5
Quellen:
Zu dem Autor:
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- Tesla – Wie hat Tesla das alles gemacht?
- Tesla – Der Unmögliche
- Tesla – Wie viel Bremsleistung bei über 1000 PS?
- Strombock – Happy Birthday Tesla Supercharger in Deutschland
- Tesla – TOCH besucht die GIGA Berlin
- Elektromobilität – Drama Queen – Zwei Tage im Audi e-Tron GT
- Energiewende – Wachstum an der richtigen Stelle
- Energiewende – Wärmepumpe mit Gaspedal – das geht
- Car Maniac – Testberichte
- Gesellschaft – Das Vierte-Kraft-Gesetz
- Gesellschaft – Ein unverpackter Plastiküberblick
- Reisebericht – Im Highland durchs Winterchaos
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