Smart Minerals GmbH

Helligkeit von Baustoffen – Ein wichtiger Beitrag zur Reduktion von Kosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit von Tunnelbauwerken

Tunnelbauwerke und Unterflurtrassen sind essentielle Bestandteile der österreichischen Straßeninfrastruktur und stellen hohe Anforderungen an den Infrastrukturbetreiber für einen möglichst günstigen Betrieb. Eine entsprechende Tunnelbeleuchtung ist dabei sicherlich einer der wichtigsten Faktoren hinsichtlich der Sicherheit bzw. des subjektiven Sicherheitsgefühls und auch des Stromverbrauchs.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens "Einfluss der Oberflächenhelligkeit auf die Betriebskosten in Tunnelbauwerken" wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Oberflächen an Tunnelwand und – decke, deren Verschmutzungszustand sowie unterschiedliche Fahrbahnoberflächen (Beton/Asphalt) auf die Beleuchtungs- und Energiekosten im Tunnel beurteilt. Diese Fragestellungen sind essentiell, da ein erheblicher Anteil des weltweiten Gesamtenergieaufwandes für die öffentliche Beleuchtung aufgewendet wird.

Gemessen wurden dabei der Stromverbrauch zur Erzielung der gewünschten Helligkeit sowie die Leuchtdichte der Tunnelwand. Aus Abbildung 1 sind exemplarisch ausgewählte Messergebnisse zu entnehmen. Grundsätzlich verursachen Asphaltoberflächen (Neubauzustand) einen wesentlich größeren Stromverbrauch als vergleichbare Waschbetonoberflächen (Waschbeton normal und hell). Es zeigte sich weiters, dass die Wahl der Fahrbahnoberfläche einen viel größeren Einfluss auf den Stromverbrauch hat als unterschiedliche Tunnelwandoberflächen (z. B. weißer Spritzmörtel).

Forschungsprojekt Helle Tunnel Stromverbrauch
Abbildung 1: Stromverbrauch zur Erzielung einer Leuchtdichte von 10 cd/m² bei unterschiedlichen Fahrbahn- und Wandoberflächen an einem ausgewählten Beurteilungszustand.

Eine weitere wesentliche Fragestellung war die Beurteilung der Verkehrssicherheit. Dies erfolgte einerseits mit Hilfe der Beurteilung der Sichtbarkeit von Personen bei Ausleuchtung mit Kraftfahrzeugschweinwerfern, andererseits durch Ermittlung der Leuchtdichte an den unterschiedlichen Oberflächen. Die Ausleuchtung der Tunneloberfläche durch den Fahrzeugleuchtkegel und einer in 20m Abstand befindlichen Person ist Abbildung 2 zu entnehmen. Bei der Verwendung der hellen Waschbetonfahrbahnoberflächen wird die Fahrbahn bei gleicher Beleuchtungsstärke der Scheinwerfer deutlich besser ausgeleuchtet als die Asphaltoberfläche. Dadurch werden beispielsweise Personen früher erkannt. Dies konnte auch durch die messtechnische Ermittlung der Leuchtdichteverteilung aller Versuchsanordnungen bestätigt werden.

 Beton dunkel Abblender Asphalt Abblender 
Abbildung 2: Sichtbarkeit von Verkehrsteilnehmern bei Fahrbahnoberflächen bei hellen Beton- (links) und Asphaltfahrbahnoberflächen (rechts)

Die Ergebnisse zeigten, dass der Einsatz bzw. auch die dauerhafte Sicherstellung von hellen Oberflächen in Tunnelbauwerken eine deutliche Reduktion der Beleuchtungskosten bewirkt. Hierbei macht sich der Einfluss von hellen Betonfahrbahndecken viel stärker bemerkbar als der Einfluss der Wandbeschichtungen. Eine entsprechende Wahl der Baustoffe wirkt sich in großem Maß auf die im Tunnel 24 Stunden anfallenden Beleuchtungskosten aus. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in Zukunft den Infrastrukturbetreibern durch geschickte Auswahl der Tunneloberflächen ermöglichen, sowohl Energie in der Betriebsphase einzusparen als auch das subjektive Sicherheitsgefühl der Verkehrsteilnehmer anzuheben.

Falls Sie an diesem Thema interessiert sind, können Sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! richten.

DI Gerald Maier, DI Dr. Martin Peyerl, Smart Minerals GmbH

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