Energy analysis of hybrid buses under the influence of driving behaviour

Dipl.-Ing. M. Haberl, Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Fellendorf, Dipl.-Ing. A. Kies, Graz

Emissionsminimierende Fahrverhaltensweisen (Eco-Driving) besitzen ein nicht zu unterschätzendes Einsparungspotenzial
von Schadstoffemissionen. Während Eco-Driving-Fahrverhaltensmuster für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmotoren
bekannt sind, fehlen diese Informationen jedoch für Hybridfahrzeughalter, um das Potenzial von Hybridfahrzeugen zu
maximieren. Dieser Fachbeitrag beschreibt auf Messfahrten basierende und simulationsgestützte Energiebetrachtungen
(Kraftstoffverbrauch und Batterieverschleiß) von Hybridbussen unter Einfluss des Fahrverhaltens. Dabei wurde eine
mikroskopische Verkehrsflusssimulation mit einem Emissionsmodell gekoppelt. Die Ergebnisse zeigen bei entsprechendem Fahrverhalten ein Einsparungspotenzial von 20 % des Kraftstoffverbrauches und eine Verlängerung der Batterielebensdauer um 11 %.

A non-negligible factor of potential savings of emissions can be a chieved by emission minimizing driving behaviour
(eco-driving). While the best strategies of driving style for conventional internal combustion engines (ICE)
are well-known, the underlying behaviour patterns for drivers to maximize the potential of hybrid vehicles have
not sufficiently been researched yet. This article describes simulation-based energy analysis (fuel consumption
and battery wear) of hybrid buses under the influence of driving behaviour. A microscopic traffic flow simulation
was coupled with an emission model. Present results confirm potential savings of hybrid buses with eco-driving
of 20 % in fuel consumption and eco-driving extends the battery life by 11 %.

Improvement of traffic flow through effective and economical highway maintenance

Dipl.-Ing. S. Rauch-Liebich, Dresden

Steigende Ausgaben für den Straßenbetriebsdienst auf der einen Seite und stetige Zunahme des Verkehrs auf der
anderen Seite haben in den Neunzigerjahren zu einem Paradigmenwechsel geführt. War bis dahin das Augenmerk
ausschließlich auf die Erhaltung der Verkehrssicherheit gerichtet, wurde nun zunehmend die Frage nach Effektivität
und Effizienz im Straßenbetriebsdienst gestellt. Um diese Fragen beantworten zu können, ist eine Kosten- und
Leistungsrechnung unerlässlich. Es galt, die dafür notwendigen Grundlagen zu schaffen. Der möglichst störungsfreie
Verkehrsfluss ist untrennbar mit der Durchführung des Winterdienstes verbunden. In den Neunzigerjahren
hat sich die Feuchtsalztechnologie, bei der das Streusalz auf dem Streuteller kurz vor dem Streuvorgang mit einer
Salzlösung angefeuchtet wird, durchgesetzt. In den letzten Jahren wurden im Rahmen der Forschungsarbeit
weitere wichtige Erkenntnisse zur Optimierung des Winterdienstes gewonnen und in die Praxis umgesetzt. Ein
weiterer Aspekt betrifft die notwendigen Arbeiten des Betriebsdienstpersonals zur Erhaltung der Verkehrssicherheit.
Störungen des Verkehrsflusses durch Arbeitsstellen kürzerer Dauer sind unvermeidbar. Zur Verringerung der
Anzahl von Tagesbaustellen können die Abteilungen Planung und Bau der Straßenbauverwaltungen durch unterhaltungsfreundliche
Bauweisen direkt Einfluss nehmen.

Rising expenditures on road maintenance services on the one hand and steady traffic increase on the other hand
have led to a paradigm shift in the nineties. Until then, the focus was solely on maintaining road safety, while
now the question of effectiveness and efficiency in road maintenance services is increasingly raised. To answer
these questions, cost accounting is essential. The necessary foundations needed to be created. The preferably
trouble-free traffic flow is inseparably linked with winter maintenance. In the nineties, wet salt technology, in
which road salt on the spreading plate is moistened with a saline solution just before the spreading process,
caught on. In recent years, as part of further research, important insights into winter maintenance were obtained
and put into practice. Another aspect relates to the necessary work of operating personnel to preserve road
safety. Disruptions of traffic flow through jobs of shorter duration are unavoidable. In using maintenancefriendly
building methods, the road authorities planning and construction departments can directly influence the
number of daytime construction sites.

Securing the execution quality of road restraint systems

Dipl.-Ing. J. Kübler, Bergisch Gladbach

Die Anzahl von unterschiedlichen Fahrzeug-Rückhaltesystemen nimmt weiter zu, sodass dadurch sowohl die
Montage als auch die Reparatur und deren Abnahme immer aufwendiger und vor allem auch fehleranfälliger
werden. Regelwerke wie die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fahrzeug-Rückhaltesysteme
(ZTV FRS 2013) können dazu beitragen, dass die Produkte möglichst sicher und zielgerichtet eingesetzt
werden, dennoch verbleibt eine große Aufgabe bei den an Planung und Bau Beteiligten, die für die Situation
entsprechend geeigneten Systeme auszuwählen und schließlich auch den korrekten Einbau zu beurteilen.
Insbesondere die heute verfügbare Vielzahl an unterschiedlichen Schutzeinrichtungen, die sich oft nur in kleinen,
aber ggf. für die Leistungsfähigkeit relevanten Details unterscheiden, erfordert eine hohe Fachkenntnis sowohl
aufseiten der Auftraggeber als auch aufseiten der ausführenden Firmen. „Was nicht passt, wird passend gemacht!?“
– dieser Ansatz könnte auch bei Fahrzeug-Rückhaltesystemen immer häufiger Anwendung finden, wenn die
Verantwortlichen nicht die Grenzen und Randbedingungen aufzeigen, in deren Rahmen die Produkte eingesetzt
werden können. Fehler, die bereits am Anfang des Planungs- oder des Auswahlprozesses gemacht werden, können
später beim Bau oft nur mit großem Aufwand behoben werden oder führen zu Einschränkungen bei der Qualität
der Gesamtleistung. In den Regelwerken sind die Anforderungen und Werkzeuge enthalten, die dazu dienen, dass
Fahrzeug-Rückhaltesysteme richtig und mit Nutzen für die Verkehrssicherheit eingesetzt werden.

Due to the increasing number of different road restraint systems both, their installation as well as their repair
and its approval are becoming increasingly intricate and above all also more prone to mistakes. Even though
rules and standards like the Additional Technical Terms of Contract and Guidelines for Road Restraint Systems
(ZTV FRS 2013) contribute to the safe and adequate application of the products, the major task of choosing the
most suitable systems for specific situations and finally assessing their correct installation still remains with
those involved in planning and construction. It is especially the multitude of different safety barriers available
today, which often only differ in small but in terms of performance possibly decisive details, that demand a high
level of expert knowledge on both sides – the client‘s as well as the executing companies‘. “What does not fit, will
be made to fit!?” – this approach could also be taken more often regarding road restraint systems, if the responsible
parties fail to set the limits and marginal conditions under which the products may be used. Errors made in
the early planning or selection process can later often only be rectified with much effort during the installation
or lead to restrictions in the overall performance quality. The sets of rules and standards contain the requirements
and tools which serve to ensure that road restraint systems are used properly and with benefit to traffic safety.

Reliable European Test and Certification methods

Dipl.-Ing. C. Bargen, Hagen

Mit der Einführung der Bauproduktenrichtlinie (BPR) vom Dezember 1988 wurde der Weg für die harmonisierte Normung von Bauprodukten in Europa eingeschlagen. Zum 1. Juli 2013 ist die Bauproduktenverordnung (BauPVO) vollständig in Kraft getreten und hat damit die BPR ersetzt. Damit sollen Handelshemmnisse beseitigt, der Rechtsrahmen vereinfacht und die Wirksamkeit verbessert werden. Die CE-Kennzeichnung bescheinigt nach gründlicher Prüfung die Konformität des Bauproduktes mit der erklärten Leistung. Somit wird die Marktbefähigung des Bauproduktes zum Ausdruck gebracht. Der Weg zur CE-Kennzeichnung eines Bauproduktes führt über eine notifizierte Stelle, die als unabhängiger Dritter dessen Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit auf Basis einer harmonisierten europäischen Norm durchführt. Mit dem Mandat der Europäischen Kommission zur Erstellung einer harmonisierten Norm werden die Systeme zur Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit festgelegt. Entsprechend der Vorgaben aus fünf möglichen Systemen kann die Drittstelle als Produktzertifizierungsstelle, als Zertifizierungsstelle für die werkseigene Produktionskontrolle oder als Prüflabor tätig werden. Die Verordnung gilt im Gegensatz zur Richtlinie direkt in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union. Das Bauproduktengesetz (BauPG) ist daher nicht mehr für deren Umsetzung wie noch bei der BPR erforderlich. Es beschränkt sich nun auf die eDurchführungsregelungen zur Verordnung. In diesen Durchführungsregelungen wird das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) als notifizierende Behörde benannt. Für die Drittstellen wird die Akkreditierungspflicht
vorgeschrieben. Die Begutachtung und Überwachung dazu erfolgt durch die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS). Das Notifizierungsverfahren beginnt mit der Akkreditierung einer Drittstelle durch die DAkkS für die Tätigkeiten, die die Drittstelle beantragt hat. Darüber wird eine Akkreditierungsurkunde erstellt, mit der beim DIBt die Notifizierung zu beantragen ist. Das DIBt trifft die Entscheidung über die Befugnis, die Tätigkeit als notifizierte Prüf- oder Zertifizierungsstelle auszuführen. Die Notifizierung erfolgt mit der Benennung gegenüber der Europäischen Kommission. Nach Ablauf einer Einspruchsfrist von zwei Wochen durch die Kommission oder die Mitgliedsstaaten kann die notifizierte Stelle ihre Tätigkeit aufnehmen. Anhand der ortsfesten, vertikalen Verkehrszeichen wird beispielhaft dargestellt, wie die Anforderungen aus Bauproduktenverordnung und harmonisierter Norm durch die notifizierte Stelle umgesetzt werden. Es wird weiter verdeutlicht, wie mithilfe der Technischen Liefer- und Prüfbedingungen für vertikale Verkehrszeichen (TLP VZ) der vollständige Nachweis aller Anforderungen durch Konformitätszeichen und Qualitätskennzeichen erbracht wird.

When the Construction Products Directive (CPD) was introduced in December 1988 the path towards the harmonized standardization of construction products in Europe was forged. The Construction Products Regulation (CPR) came fully into effect on 1 July 2013, and replaced the CPD. The intention behind the Regulation is to remove trade barriers, to simplify the legal framework, and to improve efficiency. Following rigorous testing the CE marking certifies that the construction product conforms to its declared performance. It expresses the suitability of the construction product for the market. The path towards obtaining the CE marking for a construction product is via a Notified Body, which, as an independent third party, assesses and verifies the constancy of performance, based on a harmonized European Standard. The systems for the assessment and verification of constancy of performance are established in the European Commission’s mandate to produce a harmonized standard. According to the specifications from five possible systems, the third party body may act as a product certification body, as a factory production control certification body, or as a testing laboratory. Unlike the Directive, the Regulation applies directly in the law of European Union member states. The Bauproduktengesetz (Construction Products Act – BauPG) is therefore no longer necessary to implement the regulation, or indeed the Directive. This Act is now restricted to the implementation rules for the Regulation. The implementation rules designate the Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) as the Notified Body. The duties of accreditation are prescribed for the third party bodies. The Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (German Accreditation Body - DakkS) is responsible for evaluating and monitoring third party bodies. The notification process begins by the DakkS accrediting a third party body to carry out those activities that the third party body applied to do. An accreditation document is produced in this regard – used to apply to the DIBt for notification. The DIBt decides on the authorization to carry out the activity as the notified test or certification body. Notification is sent to the European Commission together with the designation. Once the objection period of two weeks has elapsed to allow for objections to be lodged by the Commission or the Member states, the Notified Body may begin its activities. The fixed, vertical traffic signs illustrate examples of how the Notified Body will implement the requirements arising from the Construction Products Regulation and harmonized standard. It also clarifies how the Technical Terms of Supply and Testing of vertical traffic signs (TLP VZ) assist in providing full evidence of conformance with all the requirements by means of conformity and quality marks.