Der Bewegungskoeffizient beschreibt allgemein das Verhältnis eines aktuellen Werts zu einem Ausgangswert. In technischen und verkehrswissenschaftlichen Anwendungen helfen solche Kennzahlen dabei, komplexe Vorgänge vergleichbar zu machen. Der Belegungsgrad z einer Straße ergibt sich aus der Intensität geteilt durch die Kapazität.
Die Kapazität wird für jeden Straßenabschnitt anhand vergleichbarer Elemente ermittelt. Die Gesamtkapazität entsteht durch die Addition der Kapazitäten einzelner Fahrstreifen. Als Richtwerte gelten je nach Auslegung bis zu 2200 Fahrzeuge für vier Fahrstreifen beziehungsweise 2300 Fahrzeuge für sechs Fahrstreifen. Reduktionsfaktoren K1 bis K5 berücksichtigen die jeweiligen Bedingungen.
Luftwiderstand im Straßenverkehr
Der Luftwiderstandsbeiwert CD wird experimentell bestimmt und hängt von der Form eines Körpers ab. Für eine Platte liegt der genannte Wert bei 1,95. Der relative Wind ist ein Vektor und ergibt sich aus der Fahrgeschwindigkeit sowie Richtung und Stärke des Windes.
Gegenwind erhöht die relative Geschwindigkeit. Da der Luftwiderstand quadratisch mit dieser Geschwindigkeit wächst, fällt die zusätzliche Belastung durch Gegenwind stärker aus als die Entlastung durch gleich starken Rückenwind. Seitenwind stört bei Lastkraftwagen den Luftstrom deutlich und erhöht den Widerstand. Bei Pkw ist der Widerstandsbeiwert wegen der meist günstigeren Form geringer.
Widerstände beim Radfahren
Die Gesamtwiderstandskraft beim Radfahren setzt sich aus Luftwiderstand, Rollwiderstand, Verlusten, Trägheit und der Steifigkeit des Rahmens zusammen. Ab etwa 20 km/h dominiert der Luftwiderstand.
Eine steife Rahmenkonstruktion bringt auf langen Strecken nur einen begrenzten Vorteil. Die passende Rahmengröße ist entscheidender. Die Trägheit steigt mit der Masse und der Änderung der Geschwindigkeit. Das Gewicht des Fahrrads spielt bei gleichbleibender Geschwindigkeit kaum eine Rolle, wird aber beim Beschleunigen relevant. Für die Energieeffizienz ist vor allem das Gewicht der fahrenden Person maßgeblich.
Luft als Medium in Förderrohren
Bei der pneumatischen Förderung von Rohbaumwolle beeinflusst der Rohrdurchmesser den Luftverbrauch und den Energieaufwand. Die Luft wirkt als stoffliches Medium mit eigener Masse. Sie übt statischen Druck auf die Rohrwände aus und erzeugt Reibungskräfte an den Partikeln.
Entlang der Rohrleitung sinkt der Druck. Ein Ventilator erzeugt Druck, indem er Luftschichten in Bewegung setzt und aufteilt. Verschiedene Rohrdurchmesser verändern die Strömungsbedingungen und damit den erforderlichen Energieeinsatz.
Kapazität von Straßen und Kreuzungen
Die Leistungsfähigkeit einer Straße hängt von der Straßenbeschaffenheit, der Witterung und den eingesetzten Fahrzeugtypen ab. Kreuzungen und Steigungen können als Engstellen wirken. Auch Fahrzeugdynamik und Fahrverhalten beeinflussen den Verkehrsablauf.
Bei einer nicht signalgeregelten Kreuzung können die Verkehrsstärken der Haupt- und Nebenstraße getrennt erfasst und mit der jeweiligen Kapazität verglichen werden. Für einen Kreisverkehr werden zunächst Verkehrsdaten gesammelt und in einem Diagramm dargestellt. Danach lassen sich die Koeffizienten K1 bis K4 berechnen, die Einmündungskapazität bestimmen und der Lastfaktor prüfen. Als Grenze wird ein Wert von 0,65 genannt. Ein Beispiel bezieht sich auf einen Kreisverkehr mit 46 Metern Durchmesser und einbahnigen Einmündungen.
Mögliche Maßnahmen zur Kapazitätserhöhung sind eine bessere Gestaltung der Straße, breitere Fahrbahnen, hochwertigere Oberflächen, getrennte Kreuzungen und eine zuverlässige Winterpflege. Engpässe lassen sich nur sinnvoll bewerten, wenn die örtlichen Bedingungen und die Verkehrsbelastung gemeinsam betrachtet werden.