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Die Staatsstraße 2047 - Vermessung und Planung für den neuzeitlichen Ausbau zwischen Klingen und Xyger Diplomarbeit von Wolfgang Betzl und Daniel Schmidt

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Diplomarbeit

(Kurzfassung)

Die Staatsstraße 2047-

Vermessung und Planung für den neuzeitlichen

Ausbau zwischen Klingen und Xyger

Ausgearbeitet von Wolfgang Betzl und Daniel Schmidt

im Wintersemester 2009/2010


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Inhaltsverzeichnis

1. Allgemeines ............................................................................................................ 3

2. Die Vermessung ..................................................................................................... 5

3. Die Planung ............................................................................................................ 9


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1. Allgemeines

Die Diplomarbeit wurde für das Staatliche Bauamt Augsburg erstellt. Es handelte sich

hierbei um einen Vorentwurf für den Ausbau eines Abschnittes der Staatsstraße

2047 zwischen der Ortschaft Klingen und Xyger (Landkreis Aichach - Friedberg).

Seitens der Hochschule Augsburg wurde die Arbeit durch Herrn Prof. Dr. Ing.

Reinhold Weber, Fachbereich Bauingenieurwesen betreut.

Die Diplomarbeit beinhaltet den Vorentwurf für den bestandsnahen Ausbau der

Staatsstraße 2047 zwischen Klingen und Xyger, beginnend an der nördlichen

Ortseinfahrt von Klingen bis zur Bauamtsgrenze bei Xyger.

Im Zuge des Ausbaues wird ein kombinierter Rad- Wirtschaftsweg auf Länge der ge-

samten Ausbaustrecke angelegt der am Bauanfang und Bauende an das

bestehende Geh- und Radwegenetz angeschlossen wird. Die Staatsstraße 2047 ist

eine regionale Verbindungsachse. Die Maßnahme verbessert die regional

bedeutsame Erschließung des Raumes südöstlich von Aichach und die Verbindung

zur Bundesstraße 300 und BAB A 8 und stärkt die Weiterentwicklung der Stadt

Aichach.

Der Ausbau der Staatsstraße 2047 Klingen – Xyger ist im derzeit gültigen

6. Ausbauplan 2001 für die Staatsstraßen in der 1. Dringlichkeitsstufe enthalten.

Die Notwendigkeit für den Ausbau der St2047 zwischen Klingen und Xyger ergibt

sich hauptsächlich aus der unzureichenden Trassierung des Bestandes. Dies ist in

der Abbildung auf der Titelseite ersichtlich. Darüber hinaus werden Überhol- und

Haltesichtweiten nicht eingehalten. Deswegen ist aus Gründen der

Verkehrssicherheit ein erheblicher Handlungsbedarf geboten.

Zudem weist die Ortsdurchfahrt Klingen erhebliche Schäden in der Fahrbahn auf.

Dazu gehören verschobene Bordsteine, abgesenkte Entwässerungsschächte und

Längs- und Querrisse in der Fahrbahn. Auch außerorts wies die Fahrbahn an

manchen Stellen Schollenbildung auf.


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Zusätzlich zum Vorentwurf, also der Planung des Ausbaus der St2047, an dieser

Stelle, wurde eine umfangreiche Vermessung notwendig. Diese bezog sich auf die

Punkt- und Bestandsaufnahme im freien Feld, sowie die Aufnahme der

Ortsdurchfahrt in Klingen. Die Gerätschaften hierfür wurden seitens der Hochschule

Augsburg zur Verfügung gestellt.

Die Planung wurde Anhand des Entwurfs der RAL (Richtlinie für die Anlage von

Landstraßen) vom 1. März 2008 erarbeitet. Diese Richtlinie wird in naher Zukunft die

geltenden Bestimmungen zur Planung ablösen. Die Planung nach RAL sollte die

Unterschiede zu den noch gültigen Richtlinien aufweisen und Neuerungen darstellen.


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2. Die Vermessung

Vor der Planung des Vorentwurfs der St 2047 ist ein Digitales Geländemodell zu

erstellen. Da bis zum Zeitpunkt der Diplomarbeit jedoch keinerlei Vermessungsdaten

vorhanden waren, wurde eine umfangreiche Vermessung notwendig. Für die

anschließende Erzeugung des Digitalen Geländemodells wird der Bestand an der

Staatsstraße und das bestehende Gelände im Gauß- Krüger- Koordinatensystem

aufgenommen. Die folgenden Schritte geben die Vermessung in kurzen Worten

wieder.

Die geltende Richtlinie RAS-Verm – Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil:

Vermessung regelt alle Maßnahmen die mit einer Vermessung einhergehen

Schritt 1: Suche von Katasterfestpunkten:

Für die Punktaufnahme ist es wichtig bereits bestehende Vermessungspunkte

heranzuziehen. Diese sind notwendig für die Stationierung von Geräten (z. B.

Tachymeter, GPS Referenzstation). Dafür ist es wichtig sich einen Überblick zu

verschaffen. Dies erfolgt anhand einer Digitalen Flurkarte. Mithilfe dieser Karte ist es

möglich Katasterfestpunkte schnell vor Ort ausfindig zu machen und zu identifizieren.

Innerorts war dies recht einfach möglich da die Punkte ersichtlich in Bordsteinen und

in der Asphaltdecke zu finden waren. Außerorts war eine genauere Suche nach

Katasterfestpunkten erforderlich. Hierfür wurde das System SAPOS- HEPS mit den

passenden Gerätschaften herangezogen. Mit diesem System war es möglich in

angenzenden Wiesen und Äckern vergrabene Punkte ausfindig zu machen.


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Schritt 2: Kontrolle der Katasterfestpunkte:

Die gefundenen Punkte müssen auf ihre Lagegenauigkeit im Gauß- Krüger

Koordinatensystem überprüft werden. Erst danach ist die Punktaufnahme möglich.

Innerorts erfolgte die Überprüfung mit Hilfe von Spannmaßen und der Messung von

Winkeln. In einer anschließenden Berechnung konnten dann Schlüsse auf die

Genauigkeit der Punkte gezogen werden. Zum Einsatz kam hierbei das Leica

Tachymeter TCR 805 Ultra. Außerorts erfolgte die Kontrolle gleichzeitig mit dem

System SAPOS- HEPS. Dieses System kam auch zum Schlagen eines Neupunktes

zum Einsatz.


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Schritt 3: Anlegen und Berechnen eines Polygonzuges

Auf Höhe des Waldes waren kaum Festpunkte vorhanden. Hier wurde ein

Polygonzug angelegt um damit weitere 7 Punkte zu schaffen, die für Stationierungen

herangezogen wurden.

Schritt 4: Nivellements

Um die gefundenen Punkte mit Höhen

zu versehen wurden mehrere

Nivellementzüge erforderlich. Diese

wurden an das bestehende

Höhenfestpunkfeld angeschlossen. Das

Gerät für die Durchführung dieses

Arbeitsschrittes war das digitale

Nivelliergerät DNA 10 der Firma Leica.


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Schritt 5: Punkt- und Geländeaufnahme:

Die Aufnahme des Bestandes und des

bestehenden Geländes erfolgte mit Hilfe

des Tachymeters TCR 805 Ultra von Leica.

Ebenso kam ein GPS 500 von Leica zum

Einsatz. Insgesamt wurden auf der

gesamten Strecke in etwa 8000 Punkte

aufgenommen.

Weil während der gesamten Vermessung

unter laufendem Verkehrsbetrieb gearbeitet

wurde, war zu jeder Zeit eine ausreichende

Absicherung mit Warnschildern, Pylonen

und Warnwesten sicher zu stellen.


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3. Die Planung

Nach dem Einlesen der aufgenommenen Punkte in das Programm STRATIS 11 der

Firma RIB Software AG, wurde das Digitale Geländemodell erstellt. Auch alle

weiteren Planungsaufgaben wurden mit diesem Programm bearbeitet.

Der gesamte Vorentwurf bezog sich auf den Entwurf der RAL von 2008. Dies

bedeutete Änderungen bei der Trassierung im Lage und Höhenplan, sowie

Änderungen bei der Querschnittswahl und der Knotenpunktplanung. Die noch

geltenden Richtlinien wie zum Beispiel die RAS- L, RAS- K und RAS- Q wurden für

den Vergleich herangezogen.

Die Gesamtlänge der Ausbaumaßnahme der Staatsstraße 2047 beträgt 3,690 km.

Sie erhielt den Regelquerschnitt RQ 11 mit einer Fahrbahnbreite von 8,00 m. Parallel

mit dem Ausbau der Fahrbahn wurde auf der Nordseite ein Wirtschaftsweg angelegt.

Er erhielt eine Breite von 3,00 m. Die begleitenden öffentlichen Feld- und

Waldwegeinmündungen sowie der Anschluß der GV - Straße Richtung

Obermauerbach mussten lage- und höhenmäßig angepaßt werden. Bei der

Linienführung war zu berücksichtigen bestandsnah zu planen. Der Radienzug sollte

gemäß der Relationstrassierung im „guten Bereich“ liegen. Überhol- und


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Haltesichtweiten waren

aufgrund des Aspekts der

Verkehrssicherheit ebenso

einzuhalten. Die Knoten-

punktplanung erfolge nach

Empfehlung der RAL nach

dem Linksabbiegetyp 2.

Entwässerungseinrichtungen

wurden durch Mulden und

Versickerung realisiert.

Busbuchten und Halte-

buchten wurden anhand der

RAS – Ö ausgeführt.

Der Vorentwurf setzte sich zudem aus folgenden Bestandteilen zusammen:

- Erläuterungsbericht: Zusammenstellung aller Aspekte für Notwendigkeit und

der Ausführung der Baumaßnahme

- Übersichtspläne: Im Maßstab 1:5000, 1:25000, 1:100000 wird die

Baumaßnahme übersichtlich dargestellt

- Straßenquerschnitte: Informationen für die Ausführung des

Straßenquerschnitts in Damm und Einschnitt

- Lageplan: detaillierte Darstellung der Vorentwurfsplanung über Verlauf,

Böschungen, Entwässerung, Knotenpunkte und Anschlüsse von Wald und

Feldwegen

- Höhenplan: Information über die Gradiente der geplanten Straße sowie zu

bewegende Erdmassen

- Bemessung des frostsicheren Oberbaus

- Nachweis der Verkehrsqualität


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Ziel der Arbeit war es aber vornehmlich die Unterschiede zwischen der neuen

Richtlinie RAL und den bestehenden zu erarbeiten. Im folgenden wird kurz auf die

Änderungen eingegangen, die in der Planung aufgefallen sind.

Unterschiede der RAL zur RAS-L:

1. Lageplan:

- Änderung der Straßenkategorien von A bis E zu den Straßenkategorien LS I

bis LS IV

- Änderung der Bauklassen I bis SV zu Entwurfsklassen EKL 1 – EKL 4

- Änderung der Entwurfsgeschwindigkeit ve zur planerisch angemessenen

Geschwindigkeit, die abhängig von der Entwurfsklasse ist

- Die v85 wurde ganz aus dem Regelwerk entfernt

- Die Empfohlenen Radien und Mindestlängen von Kreisbögen wurden auf die

Entwurfsklassen angepasst

- Die Einsatzbereiche von verschiedenen Klothoidenarten wurden explizit

aufgelistet

2. Höhenplan:

- Die ehemalige Abhängigkeit der Höchstlängsneigung von der

Entwurfsgeschwindigkeit wurde durch die Abhängigkeit der Entwurfsklassen

ersetzt

- Die Differenz zwischen Längsneigung und Anrampungsneigung wurde von

0,2% auf 0,4% angehoben

- Die Empfohlenen Werte der Kuppen- und Wannenhalbmesser und

Mindestlängen von Tangenten wurden auf die Entwurfsklassen angepasst

- Um die Sicherheit zu verbessern wurden im Bereich der räumlichen

Linienführung zusätzliche Elemente eingefügt

- Die erforderlichen Halte- bzw. Überholsichtweiten wurden auf die

Entwurfsklassen angepasst.

- Die Querneigung der Straßen ist nicht mehr abhängig von der v85

- Die Querneigung in Kreisbögen wurde reduziert


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- Die Grenzwerte der Anrampungsneigung wurden von der

Entwurfsgeschwindigkeit auf die Entwurfsklassen geändert.

- Es gibt keine Unterscheidung mehr zwischen der maximalen

Anrampungsneigung bei Straßenbreiten von > bzw. < 4 m

Unterschiede der RAL zur RAS-Q:

- Anpassung der Regelquerschnitte auf die Entwurfsklassen

- Der größte mögliche Querschnitt wurde von RQ 35,5 auf RQ 21

heruntergesetzt.

- Der ehemalige RQ 15,5 kann jetzt auf RQ 15,5 oder RQ 11,5+ aufgeteilt

werden

- Der ehemalige RQ 10,5 wurde auf RQ 11 verbreitert

- Der ehemalige RQ 9,5 wurde auf RQ 9 verkleinert.

- Der RQ 7,5 wurde komplett entfernt

- Das Anlegen von Geh- und Radwegen wurde standardisiert.

- Die Böschungsneigungen bei Dämmen wurde von 1:1,5 auf 1:2 bei einer

Dammhöhe von >2m angehoben

Unterschiede der RAL zur RAS-K:

- Die baulichen Grundformen wurden gändert

- Regeleinsatzbereiche für Knotenpunktarten mit drei- und vierarmigen

Knotenpunkten wurde eingeführt.

- Die Formen für benachbarte Knotenpunkte wurden entfernt

- Die Führung der Verkehrsströme in plangleichen Teilknotenpunkten

teilplanfreier Knotenpunkte wurde eingefügt

- Die Knotenpunktarten und Rampentypen mit den empfohlenen

Radienbereichen wurden geändert

- Die Rampenquerschnitte wurden verändert

- Die Linksabbiegertypen wurden von vier auf drei reduziert.

- Die Längen der Verziehungsstrecken, Verzögerungsstrecken und der


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Aufstellstrecken wurden verändert

- Die Einsatzbereiche der Linksabbiegertypen wurden auf die Entwurfsklassen

angepasst

- Die Rechtsabbiegetypen wurden komplett geändert

- Den Rechtsabbiegetypen wurden bestimmte Zufahrtstypen zugeordnet

- Die Einsatzbereiche der Rechtsabbiegertypen wurden an die Entwurfsklassen

angepasst

Während der Planung kamen folgende Richtlinien und Regelwerke zum Einsatz:

- RAL - Richtlinie für die Anlage von Landstraßen (Entwurf Stand 01.03.2008)

- RASt - Richtlinien für die Anlage von Stadtstraßen 2007

- RStO - Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen

- RAS-L - Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Linienführung

- RAS-Q - Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Querschnitte

- RAS-K - Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Knotenpunkte

- RAS-Ö - Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Öffentlicher

Personennahverkehr

- DWA Regelwerk DWA-A 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur

Versickerung von Niederschlagswasser

- HBS 2001 Handbuch zur Bemessung von Straßen

Zum Ende bedanken wir uns nochmals recht herzlich für die uns entgegengebrachte

Unterstützung während der gesamten Diplomarbeit seitens unseres Professors Dr.

Ing. Reinhold Weber und den Beteiligten im Staatlichen Bauamt Augsburg.

Augsburg, März 2010 Wolfgang Betzl und Daniel Schmidt

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