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Optimales Recycling von Ausbauasphalt auf verkehrsschwachen Straßen

Das Forschungsprojekt untersucht das optimale Recycling von Ausbauasphalt auf verkehrsschwachen Straßen.

Hintergrund

Die Region Oberrhein verfügt über ein dichtes, stark genutztes regionales Straßennetz. Für dessen Erhaltung und Erweiterung werden große Mengen an hochwertigen Gesteinskörnungen und Bitumen benötigt, die zu verschiedenen Asphalten gemischt und eingebaut werden. Der Straßenaufbau umfasst somit neben ungebundenen Schichten auch gebundene Schichten mit unterschiedlichen Funktionen und Lebensdauern, die bei Sanierungsmaßnahmen teilweise oder komplett abgefräst werden, was zu großen Mengen von Ausbauasphalt (einige zehntausend Tonnen) führt.

Ausbauasphalt (AA) muss in Deutschland, Frankreich und der Schweiz möglichst hochwertig wiederverwertet werden, was einerseits zur Schonung der nichterneuerbaren Ressourcen Gesteinskörnung und Bitumen und andererseits zur Verringerung der Umweltbelastungen durch die Produktion, den Transport und die Lagerung dieser Ressourcen beiträgt. Zusätzlich werden die Erhaltungskosten reduziert. In Deutschland wird Ausbauasphalt derzeit entweder bei der Herstellung von Heißasphalt (direkt bzw. bei höheren Mengen nach einer Vorerwärmung auf bis zu 160 °C in Paralleltrommeln) zugegeben oder als Kaltasphalt, beim sogenannten KRC (Kaltrecycling)-Verfahren, wiederverwertet, wobei verjüngende Bitumen- oder Zementemulsionen beigemischt werden.

Durch die Verwendung von Ausbauasphalt ohne Zugabe von bitumenhaltigen Bindemitteln, können der Handel mit und die Verwertung von Ausbauasphalt gesteigert, die Beeinträchtigung der Umwelt (CO2-Emissionen, Energieverbrauch, Verbrauch natürlicher Ressourcen, Lagerung von bitumenhaltigen Abfällen) minimiert und die Kosten für die Erhaltung von Straßen reduziert werden. Somit können sich ökologische und ökonomische Nutzen für die Baulastträger von schwach belasteten Straßen in Kommunen, die etwa 50 % des Straßennetzes in der Region Oberrhein ausmachen, ergeben.

Zielstellung

Im Rahmen des Projektes soll ein reger Erfahrungsaustausch zwischen den Ländern am Oberrhein über den bisherigen Umgang mit Ausbauasphalt erfolgen sowie eine neue Strategie für das Recycling von AA ohne Zusatz von bitumenhaltigen Bindemitteln für verkehrsschwache, kommunale Straßen in der Region Oberrhein entwickelt werden. Ziele einer Anwendung der entwickelten Strategie sind die Gewährleistung einer hohen Recyclingrate von AA, die Einschränkung der negativen Einflüsse auf die Umwelt (CO2-Emissionen, Energie- und Ressourcenverbrauch, AA-Aufkommen) und die Reduzierung der Straßenunterhaltungskosten. Dadurch sollen Asphalte, die schon hohe Mengen an AA enthalten oder aufgrund z.B. zahlreicher erfolgter Instandhaltungsmaßnahmen eine inhomogene Zusammensetzung aufweisen und somit zum gegenwärtigen Zeitpunkt in viel zu geringen Mengen in den Schichten ohne Bindemittel verwendet werden würden, optimal wiederverwertet werden.

Ausbauasphalthalde mit Brech-/Siebeinheit

Methode

Im Rahmen des Projekts werden folgende Schwerpunkte bearbeitet:

Analyse und Erfahrungsaustausch über die Recyclingpraktiken und -techniken von AA in der Region Oberrhein
Entwicklung einer für die Region Oberrhein neuen Wiederverwertungsstrategie von AA: In diesem Teilprojekt werden die Granulate aus Ausbauasphalten zur Anwendung als selbstbindende Tragschicht unter Beachtung der (hydro-)mechanischen und thermischen Eigenschaften analysiert und optimiert. Untersucht werden im Labor AA aus Mischwerken aus allen drei Ländern: Neben der Charakterisierung der Materialien (Asphalt, Bitumen, Gestein) werden mechanische Parameter (Verdichtung, Festigkeit, Tragfähigkeit) ermittelt.
Bau von Teststrecken: Aufbauend auf den Ergebnissen der Laboruntersuchungen werden zwei Teststrecken (in CH und F) gebaut und Kontrollmessungen unterzogen.
Evaluierung der Wirtschafts- und Umweltauswirkungen im Oberrhein: Die Ausführung dieser Technik im Oberrhein wird unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten untersucht werden. Eine Risikoanalyse wird für die drei Länder durchgeführt, die die Menschen und die Umwelt (z.B. PAK, Asbest) betreffen wird.
Erarbeitung und Bereitstellung von Empfehlungen: Zum Abschluss des Projektes werden in einem technischen Leitfaden Empfehlungen zur optimalen Ausführung der Technik erarbeitet.