Längsneigung berechnen – Formel, Beispiele und Grenzwerte

Die Längsneigung – auch Steigung oder Gefälle genannt – beschreibt die Höhenänderung entlang der Straßenachse, ausgedrückt in Prozent. Sie ist einer der grundlegenden Entwurfsparameter und beeinflusst Fahrdynamik, Entwässerung, Haltesichtweite und Baukosten. Wer die Längsneigung berechnen will, braucht nur Höhenunterschied und horizontale Länge – die zulässigen Grenzwerte dagegen sind in den Richtlinien RAA, RAL und RASt geregelt.

Normengrundlage: In Deutschland gelten die RAA (Autobahnen, FGSV 2008), die RAL (Landstraßen, FGSV 2012) und die RASt 06 (Stadtstraßen). In Österreich regeln die RVS (z. B. RVS 03.03.23) die Linienführung. Die hier genannten Grenzwerte folgen den deutschen Richtlinien.

Längsneigung berechnen – die Formel

Die Längsneigung ergibt sich aus dem Höhenunterschied geteilt durch die horizontale Länge, multipliziert mit 100:

s [%] = (Δh / L) × 100

mit Δh als Höhenunterschied und L als horizontaler Länge (Strecke in der Grundrissprojektion).

Eine Straße steigt auf 100 m horizontaler Länge um 5 m an:

s = (5 / 100) × 100 = 5 %

Eine positive Längsneigung bedeutet Steigung in Stationierungsrichtung, eine negative Längsneigung Gefälle.

Prozent, Grad und Gon umrechnen

Die Neigung lässt sich als Prozent, als Winkel (Grad oder Gon) oder als Verhältnis 1:n angeben. Prozent und Winkel hängen über den Tangens zusammen:

Prozent → Grad: α = arctan(s / 100)
Grad → Prozent: s = tan(α) × 100
5 % → α = arctan(0,05) = 2,86° (≈ 3,18 gon)
5° → s = tan(5°) × 100 = 8,75 %

Für kleine Winkel (unter ca. 10°) liegen Prozentwert und Winkelgrad nahe beieinander; bei steileren Neigungen wird der Unterschied deutlich. Im deutschen Vermessungswesen ist neben Grad auch Gon (Neugrad, 400 gon = Vollkreis) gebräuchlich.

Maximale Längsneigung – Grenzwerte nach RAA und RAL

Die zulässige Höchstlängsneigung hängt von Straßentyp, Entwurfsklasse und Entwurfsgeschwindigkeit ab. Die folgenden Werte gelten für Deutschland (RAA und RAL):

Straßentyp (Richtlinie)Entwurfsklassemax. Längsneigung
Autobahn (RAA)EKA 1A – Fernautobahn4,0 %
Autobahn (RAA)EKA 1B – Überregionalautobahn4,5 %
Autobahn (RAA)EKA 2 – autobahnähnlich4,5 %
Autobahn (RAA)EKA 3 – Stadtautobahn6,0 %
Landstraße (RAL)EKL 1 (v = 110 km/h)4,5 %
Landstraße (RAL)EKL 2 (v = 100 km/h)5,5 %
Landstraße (RAL)EKL 3 (v = 90 km/h)6,5 %
Landstraße (RAL)EKL 4 (v = 70 km/h)8,0 %

Innerörtliche Straßen regelt die RASt 06; dort wird die Längsneigung vor allem durch angrenzende Nutzung, Knotenpunkte und Barrierefreiheit begrenzt – für barrierefreie Geh- und Radwege gelten max. 6 % (DIN 18040). Die Mindestlängsneigung beträgt aus Entwässerungsgründen rund 0,5 %; bei flacheren Gradienten ist die Oberflächenentwässerung über die Mindestquerneigung von 2,5 % sicherzustellen.

Hinweis Österreich: Die obige Tabelle gilt ausschließlich für Deutschland. In Österreich gelten nicht die RAA/RAL, sondern die RVS (insbesondere RVS 03.03.23) mit eigenen Straßenkategorien und abweichenden Grenzwerten – im alpinen Gelände werden teils steilere Längsneigungen zugelassen. Die deutschen Werte sind nicht auf Österreich übertragbar; maßgebend ist dort allein die aktuelle RVS.
Steilere Längsneigungen erhöhen Kraftstoffverbrauch und Unfallrisiko und senken die Geschwindigkeit schwerer Lkw; sehr flache Gradienten (unter 0,3 %) führen zu stehendem Wasser. Die Wahl der Längsneigung ist daher stets ein Kompromiss aus Geländeanpassung, Entwässerung und Verkehrssicherheit.

Kuppen und Wannen – Ausrundung der Gradiente

Wo zwei Längsneigungen aufeinandertreffen, sorgt eine Ausrundung für einen stetigen Übergang. Im deutschen Regelwerk wird sie über Mindesthalbmesser definiert – nicht über den K-Wert wie im angloamerikanischen Raum:

  • Kuppe (konvex) – Mindesthalbmesser min HK; maßgebend ist die Haltesichtweite.
  • Wanne (konkav) – Mindesthalbmesser min HW; maßgebend sind Fahrkomfort und Scheinwerferreichweite bei Nacht.

Höhere Entwurfsgeschwindigkeiten erfordern größere Halbmesser. Beispielwerte nach RAL: EKL 1 (v = 110 km/h) min HK = 8 000 m und min HW = 4 000 m; EKL 4 (v = 70 km/h) min HK = 3 000 m und min HW = 2 000 m.

Längsneigung und Bremsweg

Die Längsneigung beeinflusst direkt den Bremsweg: Im Gefälle verlängert er sich, weil die Hangabtriebskraft der Verzögerung entgegenwirkt; in der Steigung verkürzt er sich. Die an die Neigung angepasste Haltesichtweite lässt sich abschätzen mit:

Sh = v² / (254 · (f ± s/100))

mit v als Geschwindigkeit in km/h, f als Reibungsbeiwert und s als Längsneigung in Prozent (+ in der Steigung, − im Gefälle).

Damit sind die wichtigsten Aspekte abgedeckt: die Längsneigung aus Höhe und Länge berechnen, zwischen Prozent und Grad umrechnen, die Grenzwerte nach RAA und RAL einhalten und Übergänge über Kuppen und Wannen ausrunden.

Maßgebende Regelwerke: RAA – Richtlinien für die Anlage von Autobahnen (FGSV 2008) · RAL – Richtlinien für die Anlage von Landstraßen (FGSV 2012) · RASt 06 – Richtlinien für die Anlage von Stadtstraßen. Für Österreich gelten stattdessen die RVS (z. B. RVS 03.03.23) mit eigenen Grenzwerten; die hier genannten Zahlen sind deutsche Richtwerte und nicht auf Österreich übertragbar. Maßgebend ist stets die aktuelle Fassung der jeweiligen Richtlinie.
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