Fahrbahnmarkierungen im Härtetest
Die Markierungen auf unseren Straßen sind täglich mechanischen, klimatischen und chemischen Belastungen ausgesetzt. Eine aktuelle Feldstudie zeigt, warum Materialwahl und Wartung über mehr entscheiden als nur über gute Sichtbarkeit.
Fahrbahnmarkierungen sind die deutlich sichtbaren Dirigenten des Straßenverkehrs – sie ermöglichen, dass sich die unterschiedlichsten Verkehrsteilnehmer sicher und strukturiert auf demselben Raum fortbewegen. Doch diese lebenswichtigen Orientierungshilfen sind dem permanenten Verschleiß ausgesetzt. Werden Fahrbahnmarkierungen nicht gewartet und rechtzeitig erneuert, kann dies gravierende Folgen haben – sowohl für die Verkehrssicherheit als auch für die Umwelt. Eine aktuelle Studie zeigt deutlich: Werden Markierungen über ihre funktionale Lebensdauer hinaus genutzt, steigt nicht nur das Unfallrisiko, sondern auch die Belastung durch Mikroplastik.
Verschleiß sichtbar machen
Wie stark nutzen sich Fahrbahnmarkierungen bei hoher Belastung tatsächlich ab? Und wie viel Mikroplastik wird dabei freigesetzt? Diesen Fragen gingen Tomasz E. Burghardt vom Center of Competence – der international vernetzten Forschungsabteilung von SWARCO Road Marking Systems – und Anton Pashkevich von der Technischen Universität Krakau auf den Grund. Im Rahmen einer gemeinsamen Feldstudie untersuchten die Experten drei stark befahrene Zebrastreifen in Polen. Ihr Ziel: Den Abriebgrad unterschiedlicher Fahrbahnmarkierungen in Relation zum Verkehrsaufkommen systematisch zu erfassen – und daraus konkrete Rückschlüsse für Umwelt- und Sicherheitsaspekte zu ziehen.
Kaltplastik
fehlende Kaltplastik nach 3 Jahren
Farbe
fehlende Farbe nach 3 Jahren
Die Materialwahl ist entscheidend
Drei Jahre lang untersuchten Burghardt und Pashkevich den Abrieb an den ausgewählten Fußgängerüberwegen entlang der vielbefahrenen Droga krajowa 2 (Nationalstraße 2) in Polen. Zwei der untersuchten Zebrastreifen waren mit strukturierter Kaltplastik markiert, der dritte hingegen zunächst mit Farbe. Ein Unterschied, der sich als wesentlich herausstellte, denn die Ergebnisse sprechen eine deutliche Sprache: Während die Kaltplastik pro einer Million gewichtsangepasster Fahrzeuge pro Fahrspur lediglich 1,4 bis 1,8 % Verlust zeigte, lag der Wert bei der Farbe bei über 20 %. Besonders auffällig war der Verschleiß auf den stark befahrenen Bereichen des Zebrasteifens, wo die Farbmarkierung nach nur einem Jahr zu 97 % verschwunden war. Dass sich die Farbe so rasch abnützte, war wenig überraschend – schließlich ist das Material für Randmarkierungen konzipiert, nicht für stark frequentierte Flächen wie Fußgängerüberwege.
Wie viel Mikroplastik wird freigesetzt?
Auf Basis des ermittelten Abriebs konnten die Forschenden auch die Freisetzung von Mikroplastik berechnen. „Dabei sind wir davon ausgegangen, dass Kaltplastik einen Polymeranteil von 20,5 % aufweist und der Verbrauch bei 3,5 kg/m² liegt“, erklärt Tomasz Burghardt. „Bei Farbe beträgt die Auftragsmenge hingegen lediglich 0,6 kg/m² und der angenommene Polymeranteil liegt mit 12 % auch wesentlich niedriger.“
Setzt man diese Werte nun in Relation mit den beobachteten Materialverlusten ergibt sich folgendes Bild: Bei Kaltplastik wurden pro einer Million gewichtsangepasster Fahrzeuge pro Fahrspur 10,3 bis 12,9 g/m² an Polymermaterial abgetragen. Für die Farbe lag der Wert mit 14,5 g/m² deutlich höher – trotz niedrigerem Polymeranteil und einer wesentlich geringeren Schichtdicke.
Deutliche Verbesserung
Die Beobachtungen am ursprünglich mit Farbe markierten Fußgängerüberweg konnten lediglich ein Jahr lang durchgeführt werden. Anschließend wurde auch dieser Schutzweg mittels Kaltplastik markiert. Das Ergebnis: Der Abrieb verringerte sich deutlich und entsprach fortan dem Niveau der beiden anderen Zebrastreifen. Allerdings wurde die Markierung zu einem späteren Zeitpunkt abermals erneuert – diesmal offenbar mit minderwertigem Material oder in mangelhafter Ausführung. In der Folge stieg die Abnutzung wieder merklich an und wich deutlich von den zuvor erzielten Werten ab.
Die Daten der Feldstudie unterstreichen damit deutlich, dass die Wahl des richtigen Markierungsmaterials von zentraler Bedeutung ist und auf die Verkehrsbelastung und Einsatzort abgestimmt werden muss. Im untersuchten Szenario überzeugen strukturierte Fahrbahnmarkierungen aus Kaltplastik durch ihre hohe Abriebfestigkeit, zudem sind sie in Kombination mit Reflexglasperlen auch bei Dunkelheit und Nässe optimal sichtbar.
Doppelter Vorteil durch Reflexglasperlen
Diese Glasperlen leisten gleich doppelte Arbeit: Einerseits verbessern sie durch Retroreflexion die Sichtbarkeit bei schwierigen Lichtverhältnissen, was die Verkehrssicherheit spürbar erhöht. Andererseits bilden sie eine schützende Schicht, die das darunterliegende Markierungsmaterial vor übermäßigem Verschleiß bewahrt. Dies reduziert Markierungsintervalle sowie Kosten und kann auch die Freisetzung von Mikroplastikpartikeln verhindern. Dies ist aber nur möglich, wenn die Markierungen mit dem richtigen Material fachgerecht appliziert und rechtzeitig erneuert werden. Klar definierte Wartungspläne für Fahrbahnmarkierungen ist somit unerlässlich, um den Schutz von Verkehrsteilnehmern und Umwelt gleichermaßen zu ermöglichen.
Die Studie im Detail
Ziel: belastbare Daten für Umwelt- und Verkehrsexperten sowie Infrastrukturbetreiber über Mikroplastik-Emissionen von Fahrbahnmarkierungen unter realen Verkehrsbedingungen
Dauer: 3 Jahre
Untersuchungsobjekte: 3 Fußgängerüberwege auf einer stark frequentierten Nationalstraße in Polen (zwischen Kałuszyn und Siedlce), wovon zwei Überwege mit strukturierter Kaltplastik und ein Zebrastreifen zunächst mit Farbe markiert waren
Messverfahren:
- Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden regelmäßig Bilder der Markierungen aufgenommen.
- Der Luminanzverlust (Helligkeit) diente als indirektes Maß für den Abrieb.
- Die Anzahl der Fahrzeuge wurde gewichtsbasiert berücksichtigt (MWAVL = 1 Million gewichtsangepasster Fahrzeuge pro Fahrspur).
- Die Emission von Mikroplastik wurde basierend auf Materialverbrauch (Kaltplastik: 3,5 kg/m²; Farbe: 0,6 kg/m²) und Materialzusammensetzung (Polymeranteil bei Kaltplastik: 20,5 %, bei Farbe: 12 %) berechnet.
Ergebnisse im Überblick
Material | Ø Markierungsverlust pro MWAVL | Mikroplastik-Emission pro MWAVL |
|---|---|---|
Kaltplastik | 1.4 - 1.8% | 10.3 - 12.9g |
Farbe | 20.2% | 14.5g |
Wenn die Materialwahl entscheidend ist: Welche unterschiedlichen Materialien können überhaupt für Fahrbahnmarkierungen verwendet werden?
Ganz grob lassen sich Fahrbahnmarkierungen in wasser- und lösemittelbasierte Farben, Thermo- und Kaltplastiken, Thermo- und Kaltspritzplastiken (Spray), vorgefertigte Thermo- und Kaltplastiken sowie Tapes unterscheiden. Allerdings gibt es auch innerhalb der genannten Materialgruppen wieder Unterscheidungen, die wesentlich für die Applikation sind: So gibt es etwa ein- oder mehrkomponentige Kaltplastiken, die jeweils völlig unterschiedliches Equipment voraussetzen.
Wie entsteht Mikroplastik, das von Fahrbahnmarkierungen stammt?
Nachdem die schützende Glasperlen-Schicht verschwunden ist, lösen sich durch Abrieb feine Partikel polymerer Bestandteile – insbesondere, wenn Markierungen über ihre funktionale Lebensdauer hinaus genutzt und nicht erneuert werden.
Kann man Mikroplastikemissionen von Fahrbahnmarkierungen vermeiden?
Nicht ganz, aber durch die richtige Materialwahl, eine fachgerechte Applikation und rechtzeitige Erneuerung (vor dem Ende der funktionalen Lebensdauer) kann die Freisetzung deutlich reduziert werden.
Wie oft müssen Fahrbahnmarkierungen erneuert werden?
Das hängt von zahlreichen Faktoren wie dem verwendeten Material, der Fahrbahnoberfläche, der Verkehrsbelastung oder auch den vorherrschenden klimatischen Bedingungen ab.
Welche Rolle spielen Reflexglasperlen für die Lebensdauer von Markierungen?
Die Mikroglasperlen werden in erster Linie für die Nachtsichtbarkeit durch Retroreflexion verwendet, allerdings bilden sie als Drop-on-Perlen eine Schutzschicht, die das Material zusätzlich vor Abrieb schützt.
Was empfiehlt SWARCO aus Sicht der Studie?
Wir empfehlen, auf hochwertige Markierungsmaterialien und gut abgestimmte Reflexglasperlen zu setzen. Dadurch kann vermeidbarer Extraaufwand für Nachmarkierungen und häufigere Instandhaltung vermieden werden. Es sollten auch klare Wartungspläne erstellt werden, sodass Straßenmarkierungen ihre funktionalen Eigenschaften aufrechterhalten können.
Über SWARCO Road Marking Systems
Qualitätsprodukte und Serviceleistungen von SWARCO Road Marking Systems leiten den Verkehr bei Tag und vor allem bei Nacht sicher von A nach B. Auf allen Straßen. Bei jedem Wetter. Aus einer Hand. Mehr als 5.000 Kunden in mehr als 80 Ländern vertrauen darauf.