2024 BAST - Pave4Climate

Pave4Climate - Daten- und risikobasierte Entwicklung innovativer Bauweisen für eine klimaadaptierte Verkehrsinfrastruktur

Bearbeiter

Dr.-Ing. Anita Blasl
Dipl.-Ing. Loreen Heinrich
Dipl.-Ing. Josef Keller

Auftraggeber

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Projektdauer

06/2024 - 05/2027

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Notfallaktionsplan

Motivation

Der Klimawandel ist Realität und verursacht wetterbedingte Naturkatastrophen infolge von Starkregen und Sturzfluten, Überschwemmungen, Stürmen oder auch Dürren und Hitze. Zukünftig ist zudem eine Verschärfung der Risikolage für lokal begrenzte Starkregenereignisse verbunden mit Hochwasserzuständen zu erwarten, die je nach Topographie und Oberflächenbeschaffenheit zu starken Oberflächenabflüssen mit hohen hydraulischen Belastungen (Überflutungen, Überströmungen, Unterspülungen, Kolkbildungen, etc.) auf die straßenbauliche Verkehrsinfrastruktur führen. Im Kontext des Risikomanagements spielt auch die Nutzbarkeit der Verkehrsinfrastruktur vor, während und nach einem Hochwasser- oder Starkregenereignis eine große gesamtgesellschaftliche Rolle (z. B. Gewährleistung von Versorgungs- und Evakuierungswegen im Ereignisfall). Dies spiegelt sich in einer konkreten Resilienz der Verkehrsinfrastruktur gegenüber Naturereignissen dahingehend wider, bestimmten Einwirkungen zu widerstehen bzw. sich diesen anzupassen oder im Nachgang zügig zu regenerieren.

Zielstellung und Methodik

Das Projekt Pave4Climate zielt darauf ab, Methoden und Maßnahmen zum Bau und Erhalt klimaresilienter Straßeninfrastruktur zu entwickeln. Der Fokus liegt auf risikobasierten Anpassungsmaßnahmen gegenüber klimawandelbedingten Extremwetterereignissen wie Hochwasser und Hitze. Durch die Identifikation von Ursache-Wirkungs-Ketten werden klimaangepasste Ertüchtigungsmaßnahmen abgeleitet und risikobasierte priorisierte Streckenabschnitte für Anpassungsmaßnahmen identifiziert. Das Projekt orientiert sich am Stand der Forschung und nutzt Laborexperimente, Simulationen und Künstliche Intelligenz, um komplexe Ursache-Wirkungs-Ketten von Hochwasserschäden zu untersuchen. Zusätzlich werden innovative Baustoffe und Bauweisen entwickelt, die nicht nur die Auswirkungen von Starkregen und Hochwasser minimieren, sondern auch den steigenden Temperaturen infolge des Klimawandels standhalten. Das Vorhaben berücksichtigt den Einfluss des Klimawandels auf Naturkatastrophen und hebt die Bedeutung der Resilienz der Verkehrsinfrastruktur hervor.

Unterziele

Zusammenstellen von Schadensinformationen zu unterschiedlichen Straßenoberbauten infolge hydraulischer sowie thermischer Belastungen
Beurteilen der Schadensanfälligkeit unterschiedlicher Straßenaufbauten im physikalischen Laborversuch für die maßgebenden hydraulisch bedingten Schadensprozesse
Identifikation von Schadensmechanismen und Bewertung der Erosionsbeständigkeit bei Strömungsangriff auf Straßenbaumaterialien
Risikobewertung für Schadensfälle an der Straßeninfrastruktur unter Beachtung eines übergeordneten Ursache-Wirkungs-Modells
Aufbau und Anwendung semantischer digitaler Modelle und Erfassung von Straßeninfrastrukturen mit erhöhtem Schadensrisiko unter Verwendung von KI-Techniken
Konzeption und Bewertung temperaturadaptierter Asphalte und Bauweisen, Identifikation von temperaturbedingten kritischen Beanspruchungszuständen in Betonfahrbahnen
Bewertung von Straßenaufbauten hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit bei hohen Wassergehalten
Dimensionierungsvorschläge für klimaadaptive und resiliente Straßeninfrastrukturen; Empfehlungen für die Wahl von Baustoffen und Baustoffgemischen

Weitere Informationen

Projektseite Pave4Climate - Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik