Was war? Was ist? Was wird? Entwicklungsphasen und Ziele des Projekts |
|
|
Ein Forschungsprojekt, entstanden aus der Zusammenarbeit zwischen der Universität Innsbruck und dem Trailbauunternehmen ErdbauMatzke. Beteiligte Personen: Christoph Matzke*; Lorenz Kiesel*; Liz Zimmer**; Barbara Schneider-Muntau** |
|
|
Bevor es überhaupt zum Aufbau des Karussells an sich kam, sind in Summe etwa 2 Jahre Vorbereitung vergangen. Eine Masterarbeit zur Verdichtbarkeit von natürlichen Böden wurde geschrieben, eine ausführliche Bedarfsanalyse erarbeitet und auch während der Projektlaufzeit stellen wir uns regelmäßig die Frage ob das Projekt auch tatsächlich sinnvoll ist. Die Antworten findest du im folgenden Newsletter. |
|
|
VORBEREITUNG IST DAS A UND O 2019 schrieb Matthias Steinmayr, betreut von Christoph Matzke, seine Masterarbeit mit dem Titel “Untersuchung zur Verdichtbarkeit von natürlichen Böden für Mountainbike-Strecken”. Hierbei wurden Bodenproben von MTB Strecken im Labor auf ihre Verdichtbarkeit untersucht, um an-schließend die tatsächlichen Gegebenheiten am Trail vergleichen zu können. Fazit: Eine generelle Steigerung der Verdichtung auf den Versuchsstrecken ist möglich. Eine Zusammenfassung der Masterarbeit kannst du dir durchlesen. |
|
|
Im Laufe dieser Arbeit verfestigte sich die Vermutung, dass eine bessere Verdichtung von gebauten MTB Strecken deren Haltbarkeit (gegen Erosion) verbessern kann. Gleichzeitig rückten das Phänomen Bremswellen und ihre Entstehung kritisch zu hinterfragen immer weiter in den Vordergrund. Um also einerseits Vermutungen wissenschaftlich zu belegen und andererseits Antworten auf offene Fragen zu erhalten, soll ein Forschungsprojekt weiterhelfen, das 2020 in die erste Phase startete. |
|
|
In Form einer Bedarfsanalyse wurde vorerst das Ausmaß der Problemstellung (die Entstehung von Bremswellen) festgelegt: Wurde das Thema bereits wissenschaftlich bearbeitet? Wer ist von diesem Problem betroffen? Welche Folgen kann das Problem haben? |
|
|
Durch Literaturrecherchen, Interviews und Umfragen konnten ausreichend Informa-tionen gesammelt und ausgewertet werden, um das Projektvorhaben zu rechtfertigen. So konnte festgestellt werden, dass sich zwar im Straßenbau wissenschaftlich mit ‘Brems-wellen’ beschäftigt wird, die Experimente und Ergebnisse sich aber bisher nicht auf unser Anliegen übertragen lassen. Auch Expert*innen im Trailbau oder Bikeparkbetrieb sind sich einig, dass Bremswellen negative Auswirkungen haben, jedoch in Bezug auf langfristige Lösungen gibt es noch keine klare Antwort. |
|
|
Während dieser Vorstudien wurde auch die konkrete Umsetzung und der Bau einer Versuchsapparatur vorbereitet, die durch eine Verlängerung bzw. weitere Zusage der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) in die Tat umgesetzt werden konnte. |
|
|
STATUS QUO IM BIKEPARK Bremswellen sind nicht gleich Bremswellen. Wirft man einen Blick in den Bikepark – was wir im Rahmen von Feldforschung intensiv gemacht haben – merkt man, dass Bremswellen unterschiedlich aussehen, an unterschiedlichen Orten vorkommen und unter verschiedenen Bedingungen entstehen. An dieser Stelle danken wir Christian Zangerl für die Unterstützung und Möglichkeit im Bikepark Serfaus-Fiss-Ladis, Bremswellen zu dokumentieren. |
|
|
Es stellte sich heraus, dass Bremswellen-Abschnitte in sich starke Regelmäßigkeiten aufweisen, sich untereinander allerdings unterscheiden können. Der Wechsel zwischen Erhebung und Vertiefung in einem Bremswellenabschnitt wiesen Unterschiede auf: Mal waren die Vertiefungen breiter, mal die Erhöhungen. Am Anfang einer großen Anliegerkurve bildeten sich die Wellen sogar bogenförmig aus. Die Abstände von Welle zu Welle lagen zwischen 30-60 cm, wobei die meisten Messungen bei ca. 40 cm lagen. |
|
|
Wir sind uns bewusst, dass es immer Unterschiede zwischen dem Versuchsstand und Bremswellen in ‘natürlichem Umfeld’ geben wird. Während am gebauten Trail verschiedene Bedingungen gleichzeitig ineinandergreifen (Fahrer(gewicht), Fahr-/Bremsweise, Fahrwerkseinstellung, Wetter und Witterung, Neigung, Anlieger uvm.), bietet der Versuchsstand den Vorteil sie einzel und unabhängig von einander zu beobachten. Da man den Großteil dieser Faktoren nicht beeinflussen kann (z.B. Wetter, Fahrverhalten), liegt der Fokus in unserem Projekt auf den Bodenbeschaffenheiten und wie man diese bestmöglich vorbereiten kann. Um dabei Ergebnisse zu erzielen, werden immer zwei Bedingungen miteinander verglichen. Hier ein vereinfachtes Beispiel: |
|
|
Daraus lässt sich schließen, dass durch Bewässerung des Trails vor der Verdichtung, die Bildung von Bremswellen (unter gleichbleibenden Belastungsbedingungen) verzögert wird. |
|
|
VERZÖGERN STATT VERHINDERN – ZIELE DES PROJEKTS Wie bereits angedeutet, geht es in unserem Forschungsprojekt zur Entstehung von Bremswellen nicht darum das Phänomen 1 zu 1 aus der Realität nachzubilden. Der Fokus liegt vielmehr darauf mit vereinfachten Mitteln ähnliche Gegebenheiten zu schaffen und diese wiederholbar zu machen. Es geht darum komplexe Situationen, wie sie am Trail herrschen aufzubrechen und die Aspekte einzel zu betrachten. Zu schauen, welche Aspekte wir beeinflussen können und wie das wiederum mit praxistauglichen Mitteln funktionieren kann. Konkret heißt das folgendes: |
|
|
Das erste große Ziel des Projekts wurde bereits damit erreicht eine Versuchsapparatur zu bauen, die funktioniert! Sie bildet die Basis, um die Entstehung von Bremswellen besser verstehen zu können. |
|
|
Zusätzlich geht es darum den Zusammenhang zwischen Einbaumaterial und der Entstehung von Bremswellen wissenschaftlich zu bestätigen. Wichtige Aspekte dabei sind die Kornzusammensetzung, der Wassergehalt und Verdichtungsarbeiten. Schließlich sollen somit optimale Bedingungen geschaffen werden, die in der Praxis umgesetzt werden können um Bremswellenbildung zu verzögern, denn sie dauerhaft zu verhindern ist auf natürlichem Weg nach aktuellem Forschungsstand nicht möglich… |
|
|
WAS DICH ALS NÄCHSTES ERWARTET GoPro, Laser & Kraftmessdose? Nach so viel Hintergrundwissen erfährst Du als nächstes mit welchen Methoden Ergebnisse gemessen wurden und welche Arbeitsschritte insgesamt für einen Versuchsdurchlauf nötig sind. |
|
|
What happened & what is yet to come?development steps & goals of the project |
|
|
A Science project in cooperation between University of Innsbruck and trail building company ErdbauMatzke. People involved: Christoph Matzke*; Lorenz Kiesel*; Liz Zimmer**; Barbara Schneider-Muntau** |
|
|
Before the carousel itself was built, about 2 years of preparation had passed. A master thesis on the compactability of natural soils was written, a detailed needs assessment was made and even during the project we regularly ask ourselves whether the project is actually useful. You can find the answers in the following newsletter. |
|
|
PROPER PREPARATION IS KEY In 2019, Matthias Steinmayr, supervised by Christoph Matzke, wrote his master's thesis entitled "Untersuchung zur Verdichtbarkeit von natürlichen Böden für Mountainbike-Strecken” (Investigation of the compactability of natural soils for mountain bike trails). In his work, soil samples of MTB trails were examined in the laboratory for their compactability in order to compare the actual conditions on the trail. Conclusion: A general increase of compaction on the test tracks is possible. You can read a summary of the master thesis (in german). |
|
|
During these studies, the assumption that better compaction of built MTB tracks can improve their durability (against erosion) consolidated. At the same time the urgency of critically questioning the formation of braking bumps became more and more present. So, in order to prove the assumptions on the one hand and to obtain answers to open questions on the other, a research project should help, which started its first phase in 2020. So a needs assessment was planned and executed to determine the extent of the problem (formation of braking bumps): Has the issue already been addressed scientifically? Who is affected by the problem? What are the possible consequences of the problem? |
|
|
Through literature research, interviews and surveys, sufficient information was collected and evaluated to justify further project activities. For example, it was found that although 'braking bumps' are scientifically studied in road construction, the experiments and results cannot be applied to our concern so far. Also experts in trail construction and bikepark manager agree that braking bumps have negative effects, but referred to long-term solutions there is no clear answer yet. |
|
|
During these preliminary studies the concrete implementation and the construction of a test stand was also prepared, which could be put into action by an extension of the financial support by Forschungsförderungsgesellschaft (FFG). |
|
|
STATUS QUO IN BIKEPARKS Braking bumps are not all the same. If you take a look at the bike park - which we did intensively as part of field research - you will notice that braking bumps look different, occur in different spots and arise under different conditions. At this point we would like to thank Christian Zangerl for his support and the possibility to document braking bumps in the Bikepark Serfaus-Fiss-Ladis. |
|
|
It turned out that braking bumps sections show strong regularities in themselves, but can differ among themselves. The change between elevation and hollows in a braking bumps section showed differences: Sometimes the hollows were wider, sometimes the elevations. At the beginning of a berm, the waves were even formed like arcs. The distances from wave to wave ranged from 30-60 cm, with most measurements at about 40 cm. We are aware that there will always be differences between the test stand and braking bumps in a 'natural environment'. While on the built trail different conditions intertwine at the same time (riders (weight), riding/braking style, suspension settings, weather conditions, steepness, berms, etc.), the test stand offers the advantage of observing them individually and independently of each other. Since the majority of these factors cannot be influenced (e.g. weather, riding behavior), the focus in our project is on the soil conditions and how to prepare them in the best possible way. In order to achieve results, two conditions are always compared. Here is a simplified example: |
|
|
From this the conclusion is that by irrigating the trail before compaction, the formation of braking bumps is delayed (with constant pressure). |
|
|
THE MAIN GOAL As already mentioned, our research project on the formation of braking bumps does not aim at reproducing the phenomenon identically to reality. The focus is rather on creating similar conditions with simplified methods and making them repeatable. It is about breaking down complex situations, as they prevail on the trail, and to look at the aspects individually. To see which aspects we can influence and how this can work with practical means. In concrete terms, this means the following: |
|
|
The first major goal of the project has already been achieved by building an experimental facility that works! It forms the basis for better understanding of the formation of braking bumps. |
|
|
In addition, it is a question of scientifically confirming the connection between soil preparation and the formation of braking bumps. Important aspects here are the grain size distribution, the water content and compaction work. Ultimately, the aim is to create optimum conditions that can be implemented in practice to delay the formation of braking bumps, as it is not possible to prevent them permanently by natural methods according to the current state of research... |
|
|
WHAT'S NEXT? After all this background knowledge, it's time to jump into the experiments. Next time you get to know our methods for measurements, you learn how we get results and what steps are necessary during the experiments. |
|
|
Dr. techn. Dipl.-Ing.Christoph Matzke | Andreas Hofer Straße 38, 6020 Innsbruck, Österreich *ErdbauMatzke; **Universität Innsbruck |
|
|
|
|
