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Evaluation of the Efficacy of Wildlife Warning Reflectors to Mitigate Wildlife-Vehicle Collisions on Roads

dc.contributor.advisorAmmer, Christian Prof. Dr.
dc.contributor.authorBenten, Anke
dc.date.accessioned2018-12-04T10:56:42Z
dc.date.available2018-12-04T10:56:42Z
dc.date.issued2018-12-04
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-002E-E521-2
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-7177
dc.language.isodeude
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc634de
dc.titleEvaluation of the Efficacy of Wildlife Warning Reflectors to Mitigate Wildlife-Vehicle Collisions on Roadsde
dc.typedoctoralThesisde
dc.contributor.refereeHothorn, Torsten Prof. Dr.
dc.date.examination2018-09-07
dc.description.abstractgerZusammenfassung Wildunfälle verursachen nicht nur menschliche Todesfälle, sondern auch einen hohen wirtschaftlichen und ökologischen Schaden. In den vergangenen Jahrzehnten wurden verschiedene Gegenmaßnahmen entwickelt, wobei sich insbesondere Wildwarnreflektoren aufgrund ihrer Handhabung, Preiswürdigkeit und umfangreichen Anwendbarkeit großer Beliebtheit erfreuen. Ihre Wirksamkeit steht jedoch noch immer in Frage, da verschiedene Untersuchungen zu widersprüchlichen Ergebnissen kommen und auch keine Verhaltensänderung von Tieren in Anwesenheit der Reflektoren gefunden wurden, die die Anzahl an Wildunfällen langfristig reduzieren würde. Das Ziel dieser Arbeit bestand daher darin, im Rahmen eines vom Gesamtverband der Deutschen Versichererungswirtschaft (GDV) initiierten Großprojektes, Widersprüche in der Literatur objektiv zu analysieren, den Einfluss moderner Wildwarnreflektoren auf Wildunfälle zu bewerten und eine kurzfristige Verhaltensänderung von Wildtieren in Anwesenheit der Reflektoren zu untersuchen. In einer ersten Studie wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, um Widersprüche aus früheren Untersuchungen sowie methodische Unterschiede zu bewerten. Die Wirksamkeit von Wildwarnreflektoren auf die Häufigkeit von Wildunfällen wurde im Rahmen einer Meta-Analyse unter Einbezug aller verfügbaren Daten untersucht. Dabei wurde gezeigt, dass nur Studien, die einen Vorher-Nachher Vergleich, eine kurze Studiendauer < 12 Monaten und kurze Teststreckenabschnitte < 5 km vorwiesen, einen Einfluss der Reflektoren feststellten. Unsere zweite und gleichzeitige Hauptstudie konzentrierte sich auf die Wirksamkeit moderner Wildwarnreflektoren auf die Wildunfallhäufigkeit auf Straßen. Drei verschiedene optische Reflektortypen, die in Deutschland am häufigsten verbreitet sind, sowie ein optoakustischer Reflektor wurden an insgesamt 151 Teststrecken von jeweils etwa 2 km Länge in einem randomisierten non-superiority cross-over Versuch über 24 Monate getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass Wildwarnreflektoren die Anzahl an Wildunfällen nicht beeinflussten. Da einige Studien sowie Jäger und Hersteller von einer möglichen kurzfristigen Wirkung der Reflektoren auf das Tier- und Fahrerverhalten berichten, wurde die Reaktion der Tiere auf herannahende Fahrzeuge und die Reaktion von Fahrzeugführern auf Tiere in Straßennähe unter Berücksichtigung eines möglichen Gewöhnungseffektes in einer abschließenden dritten Untersuchung getestet. Dabei wurde keine Verhaltensänderung der Tiere und Fahrzeugführer in Anwesenheit von Wildwarnreflektoren festgestellt, unabhängig von der Dauer ihrer Anwesenheit, die das Risiko eines Wildunfalls verringert hätten. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse unserer ersten Studie ist die Anwendung von Studiendesigns ohne die Kontrolle anderer erklärender Einflussfaktoren, wie etwa eines Vorher-Nachher-Vergleichs, nicht geeignet, um die Auswirkungen eines Eingriffs auf die Umwelt zu erfassen. Eine mögliche Veränderung nach Durchführung der Maßnahmen kann nicht diesem Eingriff, sondern auch anderen Faktoren zugeordnet werden. Die Ergebnisse unserer zweiten und dritten Studie, die unveränderte Häufigkeit von Wildunfällen und die gleichbleibende Reaktion von Wildtieren auf Fahrzeuge und Fahrern auf Wildtiere in Anwesenheit der Reflektoren, liegt vermutlich in den physiologischen Eigenschaften von nicht-menschlichen Säugetieren sowie in den reflektierenden Merkmalen der Reflektoren begründet. Dämmerungs- und nachtaktive Tiere sind dichromatisch, d. h. sie können kein langwelliges Licht wahrnehmen, und visuelle Anpassungen an schnelle Lichtänderungen, z.B. das Annähern von Scheinwerfern, geschehen langsam. Zudem ist das reflektierte Licht in unmittelbarer Nähe der Reflektoren bereits sehr gering und wird darüber hinaus von den Scheinwerfern der herannahenden Fahrzeuge überlagert. Unter diesen Voraussetzungen ist eine mögliche Wirksamkeit der Reflektoren ohnehin fragwürdig. Auf der Grundlage unserer Ergebnisse kommen wir daher zu dem Schluss, dass Wildwarnreflektoren nicht geeignet sind Wildunfälle zu vermeiden.de
dc.description.abstractengSummary Wildlife-vehicle collisions cause human fatalities as well as economic and ecological losses on roads worldwide. Multiple mitigation measures have been developed over the past decades, while wildlife warning reflectors for preventing animals from entering the road when vehicles approach enjoy great popularity due to their commendableness, manageability and comprehensive applicability. However, their efficacy is still in question because of contradictory study outcomes and also behavioral studies could not find any long-term reaction of animals in the presence of the reflectors that would reduce the number of collisions. The task of this thesis, within the framework of a large-scale project initiated by the Germany Insurance Association (GDV), was to objectively analyze contradictions in literature, to evaluate the influence of modern reflectors on collisions with wildlife and on wildlife behavior. In a first study, a comprehensive literature survey was carried out to evaluate disaccords in previous studies as well as other methodological differences that might explain the variation in study outcomes. The effect size of wildlife warning reflectors on the frequency of wildlife-vehicle collisions across all available data was assessed within a metaanalysis. The meta-analysis on literature data revealed that only studies applying a beforeafter design, effective study duration of < 12 months and considerably short testing site lengths of < 5 km found an effect of the reflectors. Our second and main study focuses on the efficacy of modern wildlife warning reflectors to mitigate wildlife-vehicle collisions on roads. Three different optic reflector types that are most widely spread in Germany, as well as one opto-acoustic model were tested on 151 testing sites of approximately 2 km each in a prospective, randomized non-superiority cross-over study design for 24 months. Our results show that wildlife warning reflectors did not lower the number of collisions with ungulates by a relevant amount. Finally, since few studies as well as hunters and manufacturers have reported a potential short-term effect of the reflectors on animal and driver behavior, we tested the reaction of ungulates towards oncoming vehicles and drivers to animals near the road considering a potential habituation effect in a third study. We could not find any behavioral response of ungulates or humans with reflectors present that would have lowered the risk of a collision, as the devices did not influence the reaction of animals to oncoming vehicles or motorists to wildlife near roads from the very beginning. Considering the results of our first study, applying study designs without controlling for other, confounding factors such as a before-after study design, is not appropriate for evaluating the impact of an intervention due to the lack of independence from different levels of single treatments and true replications. A potential change after the implementation of a treatment cannot simply be assigned to that impact but to other factors as well. Moreover, the constant frequency of wildlife-vehicle collisions and the invariable responses of wildlife to approaching vehicles in the presence of the reflectors in our second and third study might be caused by the visual abilities of non-human mammals as well as the reflective properties of the reflectors. It has been shown for crepuscular and nocturnal animals that they are dichromatic, i.e. they cannot perceive long-wave light, and visual adaptations to rapid increases in light intensity such as headlights of approaching is considerably slow. Additionally, the light reflected from wildlife warning reflectors is already very low at close distances near the devices and overlaid by the headlights of approaching vehicles. Under these conditions, a potential efficacy of the reflectors is questionable anyway. Based on our results, we conclude that wildlife warning reflectors are not effective for mitigating wildlife-vehicle collisions on roads.de
dc.contributor.coRefereeBalkenhol, Niko Prof. Dr.
dc.subject.engWildlife Warning Reflectorsde
dc.subject.engDeer mirrorsde
dc.subject.engUngulate Roadside Behaviorde
dc.subject.engAnimal-Vehicle Collisionsde
dc.subject.engDeer-Vehicle Collisionsde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-002E-E521-2-0
dc.affiliation.instituteFakultät für Forstwissenschaften und Waldökologiede
dc.subject.gokfullForstwirtschaft (PPN621305413)de
dc.identifier.ppn1041699697


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