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ja, Zusatzzeichen ergänzen bestehende Gefahrenzeichen, Richtzeichen usw. und "können" daher eigentlich nicht allein stehen.
Nein, das ZZ 1022-10 kann durchaus allein stehen, vgl dazu: §2 StVO
[...]Linke Radwege ohne die Zeichen 237 [...] dürfen nur benutzt werden, wenn dies durch das allein stehende Zusatzzeichen „Radverkehr frei“ angezeigt ist."
ja, das alleinige ZZ an DIESER Stelle dürfte nicht im Sinne einer eindeutigen/zulässigen Anordnung sein, da es sich dabei nicht um einen "linken Radweg" handelt. Der Weg ist nicht straßenbegleitend, schon auch nicht als Radweg erkennbar.

Optionen der Beschilderung sind
das angesprochene "Gehweg, Radverkehr frei" - was in Anbetracht der prinzipiell vorhandenen Wegebeziehung des Radverkehrs als Parallelstrecke zur Rudolstädter Straße den Anfoderungen nicht gerecht wird. Denn mit der Anordnung hätte man eine Strecke, die nur mit Schrittgeschwindigkeit befahren werden darf. Also de facto direkt eine Schiebestrecke...

die Aufstellung von Z.240 - gemeinsamer Geh- und Radweg. Durch Nicht-zugehörigkeit des Abschnittes zur Rudolst.Str. geht mit der Anordnung auch kein Verbot des Radfahrens auf der Rudolst.Str einher. Rücksichtnahme Fußverkehr-Radverkehr nach StVO bleibt

die Aufstellung bzw. Anbringung von Sinnbild Z.240 als Piktogramm auf dem Weg selbst. Mit allen Nachteilen der Erkennbarkeit und pi-pa-po.

Würde der FD eine stringente Richtung bei der Ausweisung von Radverkehrsanlagen und -beziehungen verfolgen, bei dem ein Ziel ist, endlich stadtweit die "Blauschilder" Z.237/240/241 im Stadtgebiet auf ein absolutes Minimum zu reduzieren, dann wäre die letztgenannte Option des Sinnbildes vorzuziehen.
Möchte man weiter allen Rad Fahrenden bei jeder Gelegenheit dazu verhelfen, doch bloß auf dem Gehweg zu radeln, dann bei Beschwerden über zu schnelles Radfahren auf die Polizei verweist: Gehweg + Radverkehr frei..