In dieser Arbeit wird ein Kriterienkatalog entwickelt, um Fernstraßen lebenszyklusumfassend auf Nachhaltigkeit zu bewerten. In einem Bewertungsverfahren hilft es als Planungs- und Entscheidungsinstrument zur Optimierung von Bauprojekten.
EU-politische Ziele für eine nachhaltige Entwicklung von Straßenverkehrsinfrastrukturen sind im Weißbuch zum Verkehr, der Agenda 2030, dem Übereinkommen von Paris und dem Green Deal definiert. Die Straße der Zukunft kann erneuerbare Energien flächentauglich erzeugen und unmittelbar an Fahrzeuge übertragen. Die Vernetzung des Verkehrs erhöht Sicherheit und Kapazitäten. Außerdem trägt die Infrastruktur zur Luftverbesserung bei und dient als Speicher für Wasser und Energie. Die EU-politischen Ziele und Aspekte der Straße der Zukunft sind Bestandteil des Kriterienkatalogs.
Die Grundlage des Kriterienkatalogs bilden bestehende internationale Nachhaltigkeitsbewertungssysteme aus den Bereichen Gebäude, Quartiere, Außenanlagen und Infrastrukturen. Forschungsvorhaben des Straßenbaus ergänzen die bauwerks- und anwendungsspezifischen Anforderungen von Fernstraßen. Des Weiteren ist ein wesentliches Element die EU-Taxonomie-Verordnung, welche Kriterien für den ökologisch nachhaltigen Bau von Straßen und Autobahnen definiert.
Der Kriterienkatalog gliedert sich in die Themenfelder Ökologische Qualität, Ökonomische Qualität, Soziokulturelle und funktionale Qualität, Technische Qualität und Prozessqualität. Die Bewertung findet größtenteils durch quantitative Indikatoren statt, ergänzend auch qualitativ. Dabei wird die Fernstraße einschließlich der Ingenieurbauwerke Brücke und Tunnel, sowie streckenbezogener Sonder- und Nebenbauwerke bewertet.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Motivation und Ziel
1.2. Aufbau und Methodik
2. Grundlagenanalyse
2.1. EU-Politische Ziele für eine nachhaltige Entwicklung
2.2. Nachhaltige Straßen - Best-Practice
2.3. Straße der Zukunft
3. Nachhaltigkeitsbewertungssysteme und Forschungsvorhaben
3.1. Zertifizierungssysteme
3.2. Forschungsprojekte und EU-Kriterien
3.3. Kriterienübersicht und Vergleich
4. Randbedingungen für die Bewertung
4.1. Bewertungsobjekte
4.2. Betrachtungszeitraum
4.3. Bewertungszeitpunkt
4.4. Formaler Aufbau
5. Kriterienkatalog
5.1. Ökologische Qualität
5.1.1. Ökobilanz
5.1.2. Verantwortungsbewusste Ressourcengewinnung
5.1.3. Wasserkreislaufsysteme
5.1.4. Flächeninanspruchnahme
5.1.5. Biodiversität
5.2. Ökonomische Qualität
5.2.1. Lebenszykluskosten
5.2.2. Resilienz und Wandlungsfähigkeit
5.2.3. Umweltrisiken
5.3. Soziokulturelle und funktionale Qualität
5.3.1. Integration in die Umgebung
5.3.2. Komfort
5.3.3. Emissionen / Immissionen
5.4. Technische Qualität
5.4.1. Rückbau- und Recyclingfreundlichkeit
5.4.2. Smart Infrastructure
5.4.3. Mobilitätsinfrastruktur
5.5. Prozessqualität
5.5.1. Partizipation
5.5.2. Baustelle / Bauprozesse
5.5.3. Qualitätssicherung und Monitoring
6. Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Kriterienkatalogs zur lebenszyklusumfassenden Nachhaltigkeitsbewertung von Fernstraßen. Dieser Katalog dient als Planungs- und Entscheidungsinstrument, um Bauprojekte ökologisch, ökonomisch und funktional zu optimieren und die gesellschaftliche Akzeptanz zu fördern.
- Analyse bestehender Nachhaltigkeitsbewertungssysteme für den Hoch- und Tiefbau
- Integration EU-politischer Ziele und Anforderungen der „Straße der Zukunft“
- Strukturierung in die fünf Themenfelder: Ökologische, Ökonomische, Soziokulturelle/Funktionale, Technische Qualität und Prozessqualität
- Konformität mit der EU-Taxonomie-Verordnung für nachhaltige Investitionen
- Anwendung auf Fernstraßen einschließlich Ingenieurbauwerken wie Brücken und Tunneln
Auszug aus dem Buch
2.3. Straße der Zukunft
Die Europäische Kommission möchte Innovationen fördern. Dabei spielt die Funktionalisierung der Straßenverkehrsinfrastruktur in Zukunft eine bedeutende Rolle. Momentan werden Straßen fast ausschließlich für die Abwicklung des Verkehrs genutzt, dabei gibt es noch weiteres Potential für andere Nutzungen. Im Folgenden wird beispielhaft dargestellt, wie die Straße der Zukunft in verschiedenen Bereichen aussehen könnte.
Energieerzeugung
Solar-Lärmschutzwände wie die der A 3 bei Aschaffenburg (siehe Kapitel 2.2 Nachhaltige Straßen - Best-Practice) sind heute schon mit verhältnismäßig niedrigen Investitionskosten realisierbar. Zukünftig können PV-Module auch in die Straßenbeläge selbst integriert werden. Neben der Stromerzeugung könnte die gewonnene Energie zum Temperieren der Straßenoberfläche genützt werden, um eine Schnee- und Eisfreiheit zu gewährleisten (siehe Kapitel 2.2 Nachhaltige Straßen - Best-Practice) oder als „Smart-Highway“ mit integrieren LED-Anzeigen dienen. Geforscht wird an verschiedenen Projekten weltweit. Bisher vorwiegend für nicht oder nur schwach befahrene Straßen, wie bei dem niederländischen Projekt „SolaRoad“, die einen 100 m langen Fahrradweg mit PV-Modulen bestückten. Das gleiche Projekt sieht aber auch Tests für höhere Verkehrslasten vor. (vgl. Oeser et al. 2020, S.149-153) Das französische Projekt „Wattway“ hat dies bereits 2016 auf einer ein Kilometer langen Straße umgesetzt (siehe Abbildung 5). Ergebnis, viele Module hielten den Belastungen nicht stand und auch der Nutzungsgrad war schlecht. Solarstraßen sind im Moment nur für gering belastete Straßen nachhaltig möglich, aber die Forschung arbeitet daran, dass auch in naher Zukunft stark befahrene Straßen mit PV-Modulen wirtschaftlich und energieeffizient sind.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Arbeit motiviert die Entwicklung eines Nachhaltigkeitsbewertungssystems für Fernstraßen angesichts wachsender globaler Infrastrukturinvestitionen und politischer Kritik an ökologischen Auswirkungen.
2. Grundlagenanalyse: Es werden politische Rahmenbedingungen (EU-Ziele, Paris-Abkommen) sowie Best-Practice-Beispiele und technologische Visionen der „Straße der Zukunft“ analysiert.
3. Nachhaltigkeitsbewertungssysteme und Forschungsvorhaben: Internationale Zertifizierungssysteme (DGNB, BNB, SuRe, CEEQUAL, SNBS) und Forschungsergebnisse werden untersucht, um geeignete Nachhaltigkeitsindikatoren für Straßenprojekte abzuleiten.
4. Randbedingungen für die Bewertung: Die methodischen Rahmenbedingungen wie Bewertungsobjekte, der gesamte Betrachtungszeitraum von 50 Jahren und der formale Aufbau des Kriterienkatalogs werden definiert.
5. Kriterienkatalog: Das Kernstück der Arbeit stellt die detaillierte Ausarbeitung der fünf Themenfelder und ihrer jeweiligen Kriteriengruppen mit den zugehörigen Indikatoren dar.
6. Fazit und Ausblick: Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und weist auf die Notwendigkeit hin, den Kriterienkatalog in zukünftigen Verfahren durch weitere Datenerhebungen zu verfeinern.
Schlüsselwörter
Nachhaltigkeit, Fernstraßen, Infrastruktur, Kriterienkatalog, Ökobilanz, Lebenszyklus, EU-Taxonomie, Verkehrsplanung, Bauprojekte, Ressourceneffizienz, Umweltschutz, Straßentechnik, Smart Infrastructure, Zertifizierungssysteme, Mobilität
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Es geht um die Entwicklung eines strukturierten Kriterienkatalogs, mit dem Fernstraßen hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus bewertet werden können.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Bewertung gliedert sich in fünf Hauptthemenfelder: Ökologische Qualität, Ökonomische Qualität, Soziokulturelle und funktionale Qualität, Technische Qualität sowie Prozessqualität.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist die Bereitstellung eines praxisnahen Planungs- und Entscheidungsinstruments für öffentliche Baulastträger, um Bauvarianten zu vergleichen und diese nachhaltig zu optimieren.
Welche wissenschaftliche Methode wurde für die Arbeit verwendet?
Die Methodik basiert auf der Analyse bestehender internationaler Zertifizierungssysteme und relevanter Forschungsprojekte, kombiniert mit den Anforderungen der EU-Taxonomie-Verordnung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der detaillierten Ausarbeitung der Kriterien, der Festlegung von Randbedingungen für die Bewertung sowie der Beschreibung der spezifischen Kriteriengruppen und deren Indikatoren.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind unter anderem Lebenszyklusanalyse, Nachhaltigkeitsbewertung, Fernstraßen, EU-Taxonomie und Ressourceneffizienz.
Wie werden Infrastrukturprojekte nach der EU-Taxonomie bewertet?
Die Arbeit berücksichtigt die EU-Taxonomie-Vorgaben, indem sie Kriterien für klimafreundliche Verkehrsinfrastruktur und den Erhalt von Ökosystemen sowie soziale Mindeststandards direkt in den Kriterienkatalog einbindet.
Was bedeutet der „Betrachtungszeitraum von 50 Jahren“ in dieser Studie?
Um eine ganzheitliche Bewertung über den gesamten Lebenszyklus zu ermöglichen, wurde dieser Zeitraum festgesetzt, da er für Infrastrukturprojekte eine fundierte Abschätzung der Auswirkungen erlaubt.
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- Philipp Widmaier (Author), 2021, Die Entwicklung eines Kriterienkataloges für Fernstraßen. Nachhaltige Infrastrukturen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1131995
