Methodik und Prototyp für eine optimierte Planung von Ertüchtigungen und/oder Ersatz wichtiger Brücken der Bundesfernstraßen

Ziel des F+E-Vorhabens „Entwicklung einer Methodik einschl. Prototyp für eine optimierte Planung von Ertüchtigungen und/oder Ersatz wichtiger Brücken der Bundesfernstraßen“ war es, ein prototypisches Verfahren zu entwickeln, das für ein Teilnetz der Bundesfernstraßen, Ertüchtigungs- und/oder Erneuerungsmaßnahmen an Brücken in ein optimiertes Ertüchtigungsprogramm überführt und die gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen durch Nichtverfügbarkeit oder beschränkte Nutzbarkeit der Brücken minimiert. Im Ergebnis entstand eine Methodik, welche die folgenden Aspekte beinhaltet: Das Verfahren zur Vorselektion von Bauwerken unter baulichen und gesamtwirtschaftlichen Aspekten soll den Baulastträgern dazu dienen, frühzeitig besonders kritische Bauwerke zu identifizieren, um diese in ein Verfahren zur Maßnahmenplanung auf Teilnetzebene einbeziehen zu können. Eng verknüpft mit der baulichen Vorselektion ist die Bestimmung des baulichen Maßnahmenbedarfs. Art der Maßnahme und Eingreifzeitraum werden auf Basis der Vorselektionsstufe und dem Zustand des Bauwerks ermittelt. Im Fokus stehen schließlich die gesamtwirtschaftlichen Wirkungen von verkehrlichen Einschränkungen aufgrund der Ertüchtigungs- und Erneuerungsmaßnahmen an den Bauwerken. Hierbei finden neben den maßnahmenbedingten Baulastträgerkosten und den veränderten Restwerten der Bauwerke, die Veränderung von Reisezeiten, Emissionen und Unfällen im von Verkehrseinschränkungen direkt oder indirekt betroffenen Teilnetz Berücksichtigung. Für die Erarbeitung optimierter Ertüchtigungsprogramme ist eine Betrachtung von gleichzeitigen (Teil-) Sperrungen von Brücken und den entstehenden Wechselwirkungen im Verkehrsmodell von besonderer Bedeutung. Und zwar insbesondere vor dem Hintergrund der Vielzahl an zu ertüchtigenden Bauwerken im Bundesfernstraßennetz bei gleichzeitig vergleichsweise guter Finanzausstattung des Programms zur Brückenmodernisierung. Die Methodik zur Aufstellung von optimierten Ertüchtigungsprogrammen hat zum Ziel, für die Gesamt-heit der im Teilnetz erforderlichen Maßnahmen einen möglichst hohen gesamtwirtschaftlichen Nutzen zu generieren, d. h. die negativen Auswirkungen von Verkehrseinschränkungen durch Baustellen sollen für die Verkehrsteilnehmer insgesamt möglichst gering gehalten werden. Die Berechnung erfolgt mittels eines auf dem sog. Tabu-Search-Verfahren basierenden Optimierungsansatz. Zur Überprüfung der Methodik wurde sie in einem auf Microsoft Excel und VBA sowie der Verkehrsplanungssoftware PTV Visum basierenden Software-Prototyp implementiert. Angewendet wurde das Verfahren auf ein Beispiel mit 16 Brücken – darunter vier wichtige Rheinquerungen – in Nordrhein-Westfalen.