Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2010/201
• Projekttitel Englisch: Passive safety of support structures for road equipment

Schlüsselwörter (Deutsch)

Verkehrssicherheit, Passive Sicherheit, Tragkonstruktionen, Strassenausrüstung, Beleuchtungskande­laber, Signalständer, Signalportal

Schlüsselwörter (Englisch)

Road safety, passive safety, support structure, road equipment, lighting column, traffic signal support, gantry support

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Mit der Inkraftsetzung der revidierten Norm EN 12767 sind die Auswirkungen in der Schweiz zu untersuchen. Im Rahmen des Forschungsprojekts werden die folgenden Themen behandelt:

– Die Festlegung von Anforderungsstufen an Tragkonstruktionen im Strassenperimeter unter Berücksichtigung der örtlichen Bedingungen

– Analyse der Häufigkeit und Schwere von Unfällen im Zusammenhang mit Tragwerken der Strassen­ausrüstung bei unterschiedlichen Verhältnissen

– Untersuchung von Standardsystemen von Tragkonstruktionen primär für die Signalisierung auf Hochleistungsstrassen

– Vorschläge für konstruktive Einzelheiten der Tragwerke mit Anforderungen hinsichtlich der passiven Sicherheit

– Klären von Fragen bezüglich der Werkeigentümerhaftung, welche die Verantwortlichkeit bei Unfällen betreffen

Das Projekt führt zu folgenden Dokumenten:

– Erster Entwurf in Deutsch des Nationalen Anhangs zur EN 12767

– Erster Entwurf in Deutsch der revidierten Norm SN 640 569

– Forschungsbericht

Kurzbeschreibung (Englisch)

The effects of the release of the revised standard EN 12676 In Switzerland are to be analyzed. The project covers the following objectives:

– Definition of requirement levels for support structures within the roadside perimeter with consideration of the local situations

– Analysis of the frequency and severity of accidents to be connected with road equipment support structures under different conditions

– Investigation of standardized support structure systems particularly for highway traffic signs

– Suggestions for constructive details of support structures with requirements concerning the passive safety

– Clarification of questions regarding the liability of the road owner and the responsibility for the consequences of accidents

The project leads up to the following documents:

– First draft in German of the national appendix of EN 12676

– First draft in German of the revised standard SN 640 569

– Research report

Projektbeschreibung (Deutsch)

Ausgangslage

Fast ein Drittel der schwer verletzten und getöteten Personen auf Ausserortsstrecken war im Jahre 2008 auf Kollisionen mit festen Hindernissen wie Bäume, Mauern, Kandelaber, Signalpfosten etc. zurückzu­führen. Davon waren ein Viertel schwere Unfälle mit einem Anprall an Tragwerke der Strassenausrüstung (Beleuchtungskandelaber, Signalträger, Signalbrücken etc.). Sicherheitsbezogene Massnahmen bei den Tragwerken der Strassenausrüstung können mit angemessene Kosten einen massgebenden Beitrag zur Anhebung der Verkehrssicherheit leisten

Normen im Bereich der passiven Sicherheit der Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung

Die Norm EN 12767 legt die Anforderungsklassen sowie die Prüfung der Sicherheit von Tragkonstruktio­nen der Strassenausrüstung fest. Sie ist eine unterstützende Norm. Ihre Anwendung und Verbindlichkeit ist in mehreren EN der Strassenausrüstung festgelegt. Wir verweisen diesbezüglich auf die EN 40, Licht­masten, die mehrere Teile enthält. Im Bereich der Signale und Versorgungsmasten sind weitere Normen in Vorbereitung. Die Norm EN 12767 wurde im Jahr 2000 ratifiziert. Im Hinblick auf eine angemessene Umsetzung der Norm wurde die Norm SN 640 569, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung, vom VSS im Jahre 2002 publiziert. Die beiden Normen sind bis heute hauptsächlich bei Tragwerken von Signalen an den Hochleistungstrassen angewendet worden. Keine Umsetzung erfolgte bei den Signalbrücken, den Kandelabern der Strassenbeleuchtung und bei weiteren Ausrüs­tungselementen sowie bei Signalständern an Hauptverkehrsstrassen.

Im Jahr 2007 ist eine überarbeitete Version der EN 12767 publiziert worden. Es wurden Produktefamilien eingeführt, welche einen Beitrag zur Verminderung der Anzahl Prüfungen leisten. Eine weitere mass­gebliche Erweiterung der Norm EN 12767 betrifft die Einführung einer Standardausführung für Signal­ständer, jedoch beschränkt auf kleine Signale.

Die folgende Grafik zeigt die Beziehungen der Norm EN 12767 zu den zahlreichen Normen EN im Bereich der Strassenausrüstung. In diesen wird die Verbindlichkeit der EN 12767 festgelegt. Im Weiteren ist die EN 12767 eine wichtige Grundlage für die einsatz- und ausführungsbezogene Norm SN 640 569, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung. Die schweizerischen Normen im Bereich der Strassenausrüstung wie im Fall der Signalisierung, Beleuchtung, Telekommunikation usw. haben jedoch auch eine direkte Beziehung zu den ihnen zugeordneten Normen EN.

Graphik 1

Umsetzung der Norm EN 12767 als unterstützende Norm

Die Normen im Bereich der Strassenausrüstung wie beispielsweise die Norm EN 40, Lichtmaste, bedingen für ihre Umsetzung die folgenden Grundlagen mit Bezug zur Norm EN 12767:

– Einen Nationalen Anhang zur Norm EN 12767

– Eine umfassende Revision der Norm SN 640 569, Passive Sicherheit von Tragwerken der Strassen­ausrüstung

– Die Beschreibung und einsatzbezogene Beurteilung von Tragwerksystemen, welche bei einem Personenwagenanprall keine wesentliche Verletzung von Fahrzeuginsassen bewirken

– Vorschläge zur Standardisierung von umfahrbaren Tragwerken von Signalen und häufig eingesetzten Kandelabern der Strassenbeleuchtung

Zugehörige Dokumente

• VSS 2010 201 Graphik 1.pdf [PDF] 180 kB

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Erwartete Erkenntnisse

Das Projekt liefert für den Bereich der passiven Sicherheit der Tragkonstruktionen für die Strassenaus­rüstung die folgenden Erkenntnisse:

– Die Bedeutung der Bauprodukterichtlinie der EU für den Einsatz und die Wahl von Einrichtungen der passiven Sicherheit

– Die Kriterien zur Beurteilung der Notwendigkeit des Einsatzes der besonderen Tragwerke in allen massgebenden Fachbereichen der Strassenausrüstung

– Die Funktionsweise, die Wirkung und die Wirtschaftlichkeit der Arten von umfahrbaren Tragwerken

– Die Möglichkeiten für den Einsatz von standardisierten Tragwerken der Strassenausrüstung

Nutzen

Die massgebenden Nutzen sind nachfolgend angegeben:

– Die Gewährleistung eines hohen Sicherheitsniveaus auf allen Hauptverkehrsstrassen ausserorts sowie auf den Hochleistungsstrassen

– Die Gewährleistung der Angemessenheit der Massnahmen für die passive Sicherheit der Tragwerke der Strassenausrüstung

– Die Optimierung des Einsatzes von umfahrbaren Tragkonstruktionen hinsichtlich des Unterhalts und der Logistik

– Die Lieferung von Grundlagen für die Projektierung und die Beschaffung

– Soweit möglich eine Standardisierung von Tragwerken für die Signalisierung

Nutzniesser

Die Nutzniesser sind nachfolgend aufgeführt:

– Die Insassen von Personen- und Lieferwagen und damit auch die Allgemeinheit

– Das Bundesamt für Strassen, die Strassenverwaltungen

– Die betroffenen Fachverbände

– Die projektierenden Ingenieure

– Die Hersteller

Methoden (Deutsch)

Problemanalyse

Die Problemanalyse basiert auf den vorgesehenen Recherchen und liefert Informationen hinsichtlich der Gewichtung der Elemente des Projekts. So kann heute die Möglichkeit der Einführung einer Standardaus­führung der Signalständer wegen Abmachungen mit der EU noch nicht beurteilt werden.

Bedürfnisanalyse

Die Analyse bezieht sich auf die vielfältigen Informationsbedürfnisse, die für die unterschiedlichen Fach­bereiche der Strassenausrüstung bestehen. Weitgehend bekannt sind sie heute nur für die Signalisierung der Hochleistungsstrassen. Sie sind jedoch grösstenteils für die übrigen Tragwerke der Strassenausrüs­tung wie beispielsweise Beleuchtungskandelaber nicht bekannt.

Risikoanalyse

Der Einsatz von umfahrbaren Tragwerken muss aus Gründen der Wirtschaftlichkeit basierend auf trans­parenten, kostenorientierten Grundlagen festgelegt werden. Für die Bestimmung von Grenzkosten sind im Rahmen der Forschung Risikoanalysen vorgesehen.

Systembezogene Recherchen

Für die Beschaffung von Tragwerken der Strassenausrüstung, welche die Anforderungen für die passive Sicherheit erfüllen, sind Recherchen hinsichtlich des Unterhalts, der Logistik und der Dauerhaftigkeit vorgesehen.

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Keine.

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Forschung im Bereich der passiven Sicherheit von Tragwerken der Strassenausrüstung ist in Europa nur beschränkt betrieben worden. Dies zeigt sich am geringen Interesse seitens der Strassenverwaltungen und Experten der CEN-Länder. Die treibende Kraft bei der Vorbereitung der EN 12767 waren die Vertreter der skandinavischen Länder. In diesen wurden sehr viele Tests mit sehr unterschiedlichen Systemen durchgeführt. Insbesondere die finnische Strassenverwaltung verfügt über eine grosse Erfahrung hinsichtlich der Wirkung von umfahrbaren Tragwerken. Auswertungen in Forschungsberichten liegen kaum vor, vor allem fehlen risikobezogene Untersuchungen. Besichtigungen von umfahrbaren Tragwerken in Schweden und Finnland haben gezeigt, dass die passive Sicherheit der Tragwerke der Strassenausrüstung in diesen Ländern ein sehr hohes Niveau aufweist. Dies betrifft auch Einrichtungen im Siedlungsgebiet.

In den USA werden seit sehr langer Zeit die Tragwerke der Strassenausrüstung mit slip bases (Gleitfuss­platten) ausgerüstet. Zudem werden Signalportale so konstruiert, dass einzelne Rahmenstiele umgefah­ren werden können ohne einen Einsturz zu bewirken.

Projektziele (Deutsch)

Die Projektziele sind nachfolgend zusammengestellt:

– Auswirkungen der revidierten Norm EN 12767, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen für die Strassenausrüstung - Anforderungen und Prüfverfahren, prüfen und Umsetzung in der Schweiz vorbereiten

– Grundlagen für den Nationalen Anhang zur Norm EN 12767 in der Form eines ersten Normenentwurfs in deutsch erarbeiten mit der Festlegung der für die Schweiz gültigen Anforderungsstufen

– Grundlagen für die Revision der Norm SN 640 569, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstungen, in der Form eines ersten Normenentwurfs in Deutsch erarbeiten mit den Vorschriften zum Einsatz und zur Wahl der Tragkonstruktionen

Projektziele (Englisch)

The project follows up the following objectives:

– Verifying the effects due to the revised standard EN 12767 "Passive safety of support structures for road equipment - Requirements, classification and test methods" and preparation for the implementation of the standard in Switzerland

– Work out the basics for the national appendix of EN 12676 as a draft standard in German with Swiss specific definitions of the requirements

– Work out the basics for the revision of the standard EN 12676 "Passive safety of support structures for road equipment" as a draft in German with the codes for the selection and the use of support structures

Forschungsplan (Deutsch)

Forschungsplan/Arbeitsprogramm

Der Forschungsplan umfasst die folgenden vier Phasen:

Phase 1:

– Ergänzende Literaturrecherchen primär in Publikationen der skandinavischen Länder und den USA

– Kontaktaufnahme mit Stellen des Bundes, Expertenkommissionen des VSS und Herstellern

– Auswertung von Unfällen mit Bezug zu Tragwerken der Strassenausrüstung

– Zwischenbericht

Phase 2:

Bearbeitung des Konzepts für den Nationalen Anhang zur EN 12767 und die Norm SN 640 569

Phase 3:

– Beurteilung der vorhandenen Systeme von Tragwerke der Strassenausrüstung

– Vorschläge für Standardsysteme mit Priorität für Signale

– Erarbeitung von ersten Entwürfen in Deutsch des Nationalen Vorworts zur EN 12767 und der Norm
SN 640 569

Phase 4:

– Abschlussarbeiten

– Bearbeitung des Schlussberichts

Das Arbeitsprogramm geht aus der folgenden Grafik hervor:

Graphik 2: Arbeitsprogramm

Graphik 3: Kosten

 

Zugehörige Dokumente

• VSS 2010 201 Graphik 2_Arbeitsprogramm.pdf [PDF] 280 kB
• VSS 2010 201 Graphik 3_Kosten.pdf [PDF] 314 kB

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Das Projekt liefert die Grundlagen zur Umsetzung der revidierten Norm EN 12767, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen für die Strassenausstattung, für alle betroffenen Fachbereiche.

Ein wesentlicher Teil dieser Umsetzung ist die Bearbeitung des Nationalen Anhangs zur EN 12767 und die Revision der SN 640 569, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung, sowie die Publikation dieser Normen.

Berichtsnummer (Deutsch)

1414

Literatur (Deutsch)

Die Literatur zur passiven Sicherheit von Tragwerken der Strassenausrüstung ist beschränkt. Ein grosses Interesse besteht seitens der USA und Skandinavien. Nachfolgend sind Publikationen aufgeführt:

– P. Bürkel, W. Bossert, Absturzsicherungen für Personen sowie passive Sicherheit von Tragkonstruk­tionen der Strassenausrüstung, Forschungsauftrag VSS1999/269, Bundesamt für Strassen ASTRA
Das Forschungsprojekt umfasst einen ausführlichen Kommentar zur Auslösung und zu den Rege­lungen in den Normen EN12767 und SN 640 569.

– W. Bossert, M. Stauber, Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung, Strasse und Verkehr, 2002
Die Publikation umfasst eine breite Darstellung der Konstruktionsweise und Ausführung von umfahr­baren Tragwerken.

– D. Schuler, M. Stauber, Tragkonstruktionen der Strassenausrüstung, Strasse und Verkehr, 2008
In der Publikation werden die Beziehungen aller Normen zur passiven Sicherheit von Tragwerken an Strassen beschrieben. Im Weiteren enthält sie eine Übersicht über die bekannten aktuellen Systeme.

– A. Abu-Odeh, R. Bligh, Side Impact Investigations of a Slip Base Luminaire Pole, Texas Transportation Institute
Der Bericht beschreibt die Problematik der variierenden Anprallwinkel von Fahrzeugen an Tragwerke mit Slip Base.

- J. Soukiala, K. Lehtonen, Break Away Lighting Columns in Finland, Finra Engineering News, 2001
Die Publikation liefert Angaben über Tragwerke mit einer Sollbruchstelle.

– Sign and Traffic Central Device Guidelines, North Texas Tollway Authority, 2008
Die Anleitung liefert die Grundlagen zur Anordnungen von Signalen sowie zu deren sicherheitsbezo­genen Ausführung.

– Use fo Passively Save Signposts, Lighting Columns and Traffic Signal Posts to BS EN 12767, Design Manual for Roads and Bridges, HA The Highway Agency, UK, 2005
Das Handbuch liefert Angaben zum Einsatz von Beleuchtungskandelabern und Signalpfosten für Strassen und Brücken. Es werden im Wesentlichen alle Aspekte der Tragwerke der Strassenaus­rüstung behandelt. Es fehlen jedoch Grundlagen zur Projektierung von Signalportalen.

– Standard Specifications for Structual Supports for Highway Signs, Luminaires and Traffic Signals, American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), USA
Das Dokument behandelt im wesentlichen Tragwerke der Strassenausrüstung beschränkt auf Systeme mit Sollbruchstellen zur Gewährleistung der passiven Sicherheit. Im Vordergrund stehen Tragwerke mit Slip Bases.

– Recommended Procedures for the Safety Perfomance Evaluation of Highway Features, NCHRP Report 350
Der Report liefert einen Überblick über die Aspekte der passiven Sicherheit mit Bezug zu Tragwerken der Strassenausrüstung.