Betonschutzwand: New-Jersey- und Step-Profil, Fertigteil oder Ortbeton, Verkehrsinseln und Schrammborde

Eine Betonschutzwand (in Österreich Betonleitwand, in der Schweiz Leitmauer, umgangssprachlich auch Betongleitwand) ist ein Fahrzeug-Rückhaltesystem aus Beton, das ein von der Fahrbahn abkommendes Fahrzeug auffängt und auf die Fahrbahn zurückleitet. Sie hat ein New-Jersey- oder Step-Profil und besteht aus gekoppelten Betonfertigteilen oder wird als durchgehende Wand in Ortbeton mit einer Gleitschalung hergestellt. Daneben gibt es niedrigere Betonelemente, die Verkehr trennen oder führen, ohne als Rückhaltesystem geprüft zu sein: Mittelinseln und Fahrbahnteiler, Verkehrsinseln, Schrammborde und Absperrblöcke.

Dieser Artikel stellt alle Typen nebeneinander: Profile, Fertigteil oder Ortbeton, das Regelwerk und was Fasern in diesen Elementen leisten. Dutch Fiber Trading liefert Fasern für den Beton, keine Schutzwände. Weitere Themen für Straßenbaulastträger finden Sie unter Anwendungen und Zielgruppen.

Was ist eine Betonschutzwand?

Eine Betonschutzwand gehört zu den passiven Schutzeinrichtungen: Sie verhindert, dass ein Fahrzeug seitlich von der Straße abkommt oder auf die Gegenfahrbahn gerät. Sie steht dort, wo das Abkommen gefährlicher wäre als der Anprall selbst, etwa vor Brückenpfeilern und anderen Hindernissen, an Böschungen und im Mittelstreifen zum Schutz des Gegenverkehrs. Doppelseitige Wände stehen im Mittelstreifen, einseitige am Fahrbahnrand.

Es gibt zwei Hauptgruppen: die stählerne Schutzplanke (umgangssprachlich Leitplanke, in Österreich Leitschiene, in der Schweiz Leitschranke) und die Betonschutzwand. Die Niederlande zeigen gut, wie sich das Gewicht zwischen beiden verschoben hat: Dort lag der Schwerpunkt lange auf Stahl, bis ein Bericht der niederländischen Straßenbauverwaltung Rijkswaterstaat zur Sicherung des Mittelstreifens von 1992 Sicherheit, Kosten und Erhaltung beider Bauweisen verglich und zu dem Schluss kam, dass Beton mehr Beachtung verdient als bisher.

Schutzplanke oder Betonschutzwand: der Unterschied

Der Unterschied liegt darin, wie die Schutzeinrichtung einen Anprall aufnimmt. Eine Schutzplanke verformt sich: Holm und Pfosten geben nach und brauchen dafür Raum hinter der Einrichtung. Eine Betonschutzwand verformt sich kaum. Sie ist meist nicht im Untergrund verankert und verschiebt sich bei einem Anprall um einige Zentimeter; eine Längsbewehrung lässt die Wand als Ganzes ausbiegen, sodass kein Durchbruch zur Gegenfahrbahn entsteht. Je nach Elementbreite und Verschiebung liegt der Wirkungsbereich einer Betonschutzwand etwa zwischen 0,6 und 3 m.

Eine Studie der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) bewertete Schutzplanken aus Stahl und Betonschutzwände in Anprallprüfungen als gleichwertig sicher. Der größte praktische Unterschied liegt im Betrieb: Eine Stahlschutzplanke muss nach einem Unfall instand gesetzt werden, bei Beton wird ein beschädigtes Element meist ausgetauscht oder örtlich repariert.

Arten von Betonschutzwänden und Fahrbahntrennungen aus Beton

Bei Betonelementen im Straßenraum sind zwei Gruppen klar zu unterscheiden. Die erste sind die hohen, durchgehenden Fahrzeug-Rückhaltesysteme: Betonschutzwände, die als System nach EN 1317 geprüft sind. Die zweite sind niedrigere Elemente, die Verkehr trennen oder führen, aber kein geprüftes Aufhaltevermögen haben: Mittelinsel und Fahrbahnteiler innerorts, Verkehrsinsel, Schrammbord, Prellpfosten und Absperrblock.

Davon hängt ab, welche Anforderungen gelten und wie frei der Planer bei Bewehrung und Fasern ist: Bei einem geprüften System liegt der Entwurf fest, bei einer Verkehrsinsel in Ortbeton oder einem Absperrblock entscheiden Planer und Hersteller selbst.

New-Jersey-Profil und Step-Profil

Das New-Jersey-Profil stammt aus den USA und ist nach dem Bundesstaat New Jersey benannt, wo die heutige Form Ende der 1950er-Jahre entstand. Es ist aus dem früheren GM-Profil abgeleitet: Ein schräger Fuß geht in ein steiles Oberteil über, sodass das Rad aufläuft und das Fahrzeug zurückgelenkt wird. In den Niederlanden legte Rijkswaterstaat 1986 fest, dass für Betonschutzwände das New-Jersey-Profil anzuwenden sei. Das Standardelement aus dieser Veröffentlichung war 6 m lang, 6 t schwer und etwa 0,80 m hoch; mit Stützen und einem Leitrohr wurde es auf etwa 1,30 m erhöht, damit Lkw und Busse weniger leicht über die Wand kippen.

Dieser Beschluss ist inzwischen Geschichte. Bei hohen Geschwindigkeiten zeigte sich, dass das New-Jersey-Profil ein Fahrzeug zum Überschlagen bringen kann. In den 1990er-Jahren entwickelte Rijkswaterstaat deshalb das Step-Profil: eine Wand mit einer durchgehenden, leicht geneigten Vorderseite (nach dem Vorbild der amerikanischen Single-Slope-Barrier) und unten einer kleinen Verbreiterung, dem Step, die Schäden bei leichten Anprallen begrenzt. In den Niederlanden wurde das Step-Profil Standard für dauerhafte Betonschutzwände; für temporäre Situationen werden beide Profile verwendet.

Temporäre Betonschutzwand an Arbeitsstellen

An Arbeitsstellen schirmen temporäre Betonschutzwände, in Deutschland als transportable Schutzeinrichtungen bezeichnet, den Arbeitsbereich vom Verkehr ab. Es sind Fertigteile mit Schnellkupplungen, die nach Abschluss der Arbeiten verladen und an anderer Stelle wieder aufgebaut werden. EN 1317 kennt niedrigere Aufhaltestufen, die für temporäre Schutzeinrichtungen gedacht sind (T1 bis T3); an schnell befahrenen Straßen werden temporäre Systeme zusätzlich oft in einer N- oder H-Stufe geprüft. Welches Aufhaltevermögen eine Arbeitsstelle braucht, legt der Straßenbaulastträger fest.

Für den Beton bedeutet das eine hohe Beanspruchung, auch ohne Anprall: Die Elemente werden immer wieder gehoben, transportiert, gestapelt und neu gekoppelt, wobei Kanten und Kupplungsbereiche Schaden nehmen. Genau hier setzen Fasern an (siehe unten).

Fertigteil oder Ortbeton mit Gleitschalung

Betonschutzwände entstehen auf zwei Wegen. Fertigteile werden im Werk hergestellt. Laut der Rijkswaterstaat-Veröffentlichung von 1986 wurden sie kopfüber in einer Stahlschalung betoniert. Das ergab eine exakte Maßhaltigkeit, eine hohe Betonqualität und eine dichte, glatte Oberfläche, und die Rezeptur ließ sich gegen den Angriff durch Taumittel anpassen. Die Elemente stehen lose auf der Fahrbahnbefestigung, folgen deren Setzungen und lassen sich nach einem Schaden einfach austauschen. Wie Fasern im Fertigteilwerk eingesetzt werden, lesen Sie im Artikel über Betonfertigteile.

Ortbetonwände entstehen mit einem Gleitschalungsfertiger, der die Wand als durchgehenden Strang ohne Kupplungen auf einem vorbereiteten Untergrund formt. Eine solche Wand verschiebt sich bei einem Anprall kaum. Der Beton wird aber auf der Baustelle verarbeitet, mit den bekannten Folgen: Schwinden und Temperaturwechsel erfordern Fugen oder Sägeschnitte, und die junge Wand muss gegen Austrocknen nachbehandelt werden. Fasern kommen bei solchen Arbeiten meist aus dem Transportbetonwerk oder werden im Fahrmischer zugegeben; siehe Fasern im Transportbetonwerk.

Normen: EN 1317 und Expositionsklassen für Tausalz

Die europäische Normenreihe für Fahrzeug-Rückhaltesysteme ist EN 1317, in Deutschland als DIN EN 1317 eingeführt. Teil 1 enthält Begriffe und allgemeine Kriterien für Prüfverfahren, Teil 2 die Leistungsklassen und Abnahmekriterien der Anprallprüfungen für Schutzeinrichtungen (einschließlich Brückengeländer mit Rückhaltefunktion), Teil 3 behandelt Anpralldämpfer und Teil 5 Produktanforderungen, Dauerhaftigkeit und die CE-Kennzeichnung. Wo welches System eingesetzt wird, regeln nationale Richtlinien: in Deutschland die RPS der FGSV (Ausgabe 2009), in Österreich die RVS 15.04.71, in der Schweiz die Normen des VSS.

Eine Betonschutzwand wird in Anprallprüfungen im Maßstab 1:1 bewertet. Daraus ergeben sich drei Kenngrößen: die Aufhaltestufe (welches Fahrzeug bei welcher Geschwindigkeit und welchem Winkel aufgehalten wird), die Wirkungsbereichsklasse (wie viel Raum die Einrichtung mit dem Fahrzeug beim Anprall beansprucht) und die Anprallheftigkeitsstufe für die Insassen (A, B oder C, abgeleitet vom ASI-Wert). Die Leistung gilt für das geprüfte System als Ganzes: Form, Masse, Bewehrung, Kupplungen und Verankerung zusammen.

Für den Beton selbst gelten die Expositionsklassen der EN 206, in Deutschland mit DIN 1045-2, in Österreich mit ÖNORM B 4710-1. Beton an gestreuten Straßen fällt in die Klassen für Frost mit Taumittel (XF2 für Bauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich, etwa senkrechte Wandflächen, XF4 für taumittelbeaufschlagte Verkehrsflächen und überwiegend waagerechte Bauteile im Spritzwasserbereich) und in die Klassen für Chlorid aus Taumitteln (XD1 bis XD3). Welche Klasse genau gilt, steht im Leistungsverzeichnis.

Betonblöcke zur Absperrung: Absperrblöcke und Stapelblöcke

Eine Absperrung aus Beton besteht aus losen, schweren Blöcken, die ein Gelände, eine Zufahrt oder einen Fahrstreifen sperren, etwa an einer Baustelle oder bei einer vorübergehenden Umleitung. Bei Absperrblöcken ist das Gewicht die Funktion: Ein Block bleibt stehen, weil er zu schwer zum Verschieben ist; wie bei einer Betonschutzwand zählen Masse, Form und Kontakt zum Untergrund.

Ein loser Absperrblock hat aber kein Aufhaltevermögen nach EN 1317 und ist kein Rückhaltesystem an einer schnell befahrenen Fahrbahn. Blöcke gegen absichtliches Einfahren (Zufahrtsschutz) werden gesondert geprüft und sind nicht Thema dieses Artikels.

Viele Absperr- und Stapelblöcke bestehen aus Restbeton. Transportbetonwerke füllen übrig gebliebenen Beton in Stahlformen zu ineinandergreifenden Blöcken, umgangssprachlich „Legosteine“ genannt, für freistehende Wände, Stützelemente und Schüttgutboxen. Das vermeidet die teure Entsorgung von Restbeton und spart Rohstoffe. Arten, Anwendungen und die Rolle von Fasern in diesen Blöcken behandeln die Artikel über Stapelblöcke und Betonfertigteile und über Stützwände aus Beton.

Mittelinsel, Fahrbahnteiler und Verkehrsinsel aus Beton

Bei der Trennung der Fahrtrichtungen sind zwei Fälle zu unterscheiden. Auf Autobahnen ist die Mitteltrennung eine Schutzeinrichtung im Mittelstreifen, aus Stahl oder Beton, wie oben beschrieben. Im nachgeordneten Straßennetz und innerorts trennt dagegen eine schmale, erhöhte Mittelinsel oder ein Fahrbahnteiler die Fahrtrichtungen, etwa an einem Knotenpunkt oder in der Zufahrt zu einem Kreisverkehr.

Eine Verkehrsinsel ist eine erhöhte Insel an einem Knotenpunkt oder einer Querungsstelle, die den Verkehr führt und als Querungshilfe Fußgängern oder Radfahrern einen Zwischenhalt bietet. Mittelinseln und Verkehrsinseln aus Beton werden als Fertigteile versetzt oder in Ortbeton auf Asphalt oder einer Tragschicht hergestellt, oft mit farbiger oder bearbeiteter Oberfläche. Lkw- und Busräder überfahren die Ränder, Schneepflüge treffen die Kanten, Taumittel wirken ein, und eine dünne Ortbetonschicht ist schwindempfindlich. Wie diese Elemente in die Erhaltung des öffentlichen Raums passen, lesen Sie im Artikel über kommunale Straßenerhaltung mit Fasern.

Verkehrsinsel aus Beton: Fertigteil oder Ortbeton

Fertigteile haben feste Formen, sind schnell versetzt und verursachen wenig Verkehrsbehinderung; manche Systeme lassen sich wieder abbauen. Eine Verkehrsinsel in Ortbeton kennt keine Formgrenzen: tropfenförmige Fahrbahnteiler, Kreisinseln und lange, gekrümmte Fahrbahnteiler entstehen in einem Stück und fugenarm. Dafür ist Ortbeton anfällig für Schwindrisse und Kantenschäden, wenn Nachbehandlung oder Bewehrung nicht ausreichen.

Hier liegt die direkteste Rolle für Fasern. Eine Kunststoff-Makrofaser wie TwistR kann in Ortbetonflächen und -elementen wie Inseln und Borden eine leichte Mattenbewehrung ersetzen, wo der Tragwerksplaner das zulässt, und hält Kanten und Ecken besser zusammen. Eine Mikrofaser wie Promicro begrenzt plastische Schwindrisse in den ersten Stunden nach dem Betonieren, wenn die Oberfläche schneller austrocknet, als der junge Beton verkraftet. Beide Fasern korrodieren nicht, ein Vorteil in der Tausalzzone.

Schrammbord und Prellpfosten

Ein Schrammbord ist ein erhöhter Rand entlang der Fahrbahn auf einer Brücke, in einem Tunnel oder an einem Bauwerk. Es hält die Räder auf Abstand zum Geländer, zur Wand oder zum Rand des Überbaus; auf Brücken ist es Teil der Kappe, auf oder hinter der oft ein Geländer oder eine Schutzeinrichtung steht. Auch Fuß- und Radwegbrücken aus Holz haben oft einen solchen Rand, dann meist ebenfalls aus Holz; Alternativen für den Belag solcher Brücken vergleicht der Artikel Holzbrückendeck ersetzen.

Ein Prellpfosten (auch Rammschutz oder Anfahrschutz) ist etwas anderes: ein kurzer Pfosten aus Beton, Stahl oder Naturstein, der eine Ecke, ein Tor oder eine Durchfahrt vor dem Anfahren schützt.

Für den Beton ist das Schrammbord ein schwieriger Ort. Es liegt in der Spritzzone der Taumittel und fängt Radstöße an der Kante auf. Korrosion der Bewehrung und abplatzende Kanten sind bekannte Schadensbilder an Kappen und Bauwerksrändern; zu Ursachen und Folgen siehe Bewehrungskorrosion. Eine nicht korrodierende Faser aus Kunststoff oder Basalt rostet in dieser Zone nicht. Die Korrosion des Betonstahls im Schrammbord löst sie nicht: Dafür bleiben Betondeckung und Rezeptur (XD/XF) maßgebend. Fasern helfen, weil sie Risse schmal halten und Kanten zusammenhalten. Basalt Wave wird unter anderem in Betonfertigteilen und in Randbalken in hybrider Ausführung, also zusammen mit Betonstahl, eingesetzt.

Fasern in Betonschutzwänden und Verkehrsinseln: was sie leisten und was nicht

Fasern begrenzen die Schäden, die Betonelemente im Straßenraum außerhalb eines Unfalls erleiden, und genau dort liegt der Nutzen für Straßenbaulastträger und Fertigteilwerke. Es geht um drei Punkte:

• Kantenschäden beim Ausschalen, Heben, Transport und Umsetzen: Fasern im gesamten Volumen halten Kanten und Ecken zusammen, auch dort, wo keine Bewehrung liegt.

• Schwindrisse in Inseln, Bändern und Wänden aus Ortbeton: Mikrofasern begrenzen plastische Schwindrisse in den ersten Stunden, Makrofasern halten später entstehende Risse zusammen.

• Risse in der Tausalzzone: Kunststoff- und Basaltfasern rosten selbst nicht, auch wenn Chlorid aus Taumitteln in den Beton eindringt, und halten Risse schmal.

Dass Fasern in diesen Elementen ernsthaft untersucht werden, zeigt unter anderem die Masterarbeit „Vezelversterkt beton in schampwanden“ (Faserbeton in Betonschutzwänden) der Universität Hasselt und der KU Leuven aus dem Studienjahr 2016-2017; im flämischen Sprachgebrauch ist eine „schampwand“ eine Betonschutzwand. Sie untersuchte, ob Fasern das Abplatzen von Betonstücken bei einem Anprall begrenzen und ob sie die Energieaufnahme erhöhen. Wie Fasern allgemein wirken, erklärt der Artikel Faserbewehrung gegenüber konventioneller Bewehrung.

Was Fasern in einem geprüften Rückhaltesystem nicht leisten

Fasern verbessern weder Aufhaltestufe noch Wirkungsbereich oder ASI-Klasse. In einem zertifizierten System ersetzen sie weder die Längsbewehrung noch die Kupplungen oder die Transportanker, und jede Änderung am Beton eines solchen Systems läuft über den Hersteller oder Systemhalter. Auch bei Fertigteilen, die nicht als Schutzeinrichtung geprüft sind, bleibt die Bewehrung im Bereich der Transportanker erhalten.

Zu Stahlfasern in der Tausalzzone gehört ein Hinweis: Lose Stahlfasern an der Oberfläche können rosten und Rostpunkte verursachen, etwa nach Verschleiß der obersten Schicht. Wo das Aussehen zählt, etwa bei sichtbaren Rändern und Inseln, liegt eine Kunststoff- oder Basaltfaser näher.

Welche Faser passt zu welchem Betonelement?

Die Wahl zwischen Stahlfasern oder Kunststoff-Makrofasern hängt von Element und Einsatzort ab. Für schwerere Fertigteile ist eine Stahlfaser wie MPZG HT 35/0.55 gängig, mit 10 bis 35 kg/m³ je nach statischer Berechnung; bei großen, hoch beanspruchten Elementen ist die längere MPWG HT+ 50/0.90 eine Alternative. TwistR wird mit 2,0 bis 6,0 kg/m³ dosiert, Promicro mit 0,6 bis 1,0 kg/m³.

Stahl- und Polymerfasern fallen unter EN 14889 (Teil 1 Stahl, Teil 2 Polymer). Für Basaltfasern gilt diese Norm nicht; dort sind Datenblatt und Leistungserklärung die Grundlage. Rechnet der Tragwerksplaner mit der Nachrissbiegezugfestigkeit des Faserbetons, wird diese nach EN 14651 bestimmt; für tragende Bauteile aus Stahlfaserbeton gilt in Deutschland zusätzlich die DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton. Ein Straßenbaulastträger, der Fasern vorschreiben will, kann Fasern in die Ausschreibung aufnehmen.

Technische Daten und Leistungserklärungen je Faser finden Sie bei den Datenblättern, die Faserkosten pro m³ berechnen Sie mit dem Rechner. Für ein konkretes Element oder eine Ausschreibung können Sie ein Angebot oder eine Beratung anfragen.