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Asphaltforschung Wachs hilft bei der Asphaltproduktion

| Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Die TU Wien forscht an umweltfreundlicheren Gussasphaltmischungen: Mithilfe von Wachs und innovativen Technologien könnte viel Energie gespart werden. Das Forschungsprojekt wird mit dem Wirtschaftskammerpreis 2014-Projektförderung der Wirtschaftskammer Wien unterstützt. Durch das Verarbeiten bei niedrigen Temperaturen enstehen außerdem weniger schädliche polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe.

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„Bei Walzasphalt hat es sich bewährt, der Mischung etwas Wachs beizufügen“, sagt Bernhard Hofko vom Institut für Verkehrswissenschaften der TU Wien.
„Bei Walzasphalt hat es sich bewährt, der Mischung etwas Wachs beizufügen“, sagt Bernhard Hofko vom Institut für Verkehrswissenschaften der TU Wien.
(Bild: TU Wien)

Wien/ Österreich – Zum Straßenbauen braucht man Hitze. Das Bitumen, die klebrige Substanz, die das Gestein im Asphalt zusammenhält, lässt sich nur bei hohen Temperaturen bearbeiten. Durch die Beimengung von Wachs kann die notwendige Arbeitstemperatur allerdings spürbar gesenkt werden, ohne die Qualität des Asphalts negativ zu beeinflussen. An der TU Wien wird derzeit untersucht, welche Asphalt-Rezepturen bei Gussasphalt die besten Ergebnisse liefern. Messungen zeigen, dass eine Absenkung der Temperatur um 30 Grad möglich ist, damit ließen sich 20% der nötigen Energie und 20% der Treibhausgase einsparen. Die Wiener Wirtschaftskammer unterstützt das Projekt nun mit einem Förderpreis.

Walzasphalt und Gussasphalt

4,2 Petajoule an Energie werden jedes Jahr in Österreich für die Produktion von Asphalt aufgewendet – das entspricht der jährlichen Stromproduktion eines mittelgroßen Flusskraftwerks. Im Straßenbau wird meist Walzasphalt verwendet, der zähflüssig aufgetragen und dann mit schweren Maschinen verdichtet wird. Oft ist das aber nicht möglich, etwa bei Brücken, aber auch bei kleinen Gehsteigen und engen Innenstadtbaustellen, die für große, schwere Verdichtungsmaschinen schwer zugänglich sind. In diesen Fällen verwendet man Gussasphalt, der vor dem Aushärten dünnflüssiger ist als Walzasphalt und dann nicht mehr verdichtet werden muss. Allerdings sind hier noch deutlich höhere Temperaturen von etwa 230 bis 250 Grad notwendig.

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„Bei Walzasphalt hat es sich bewährt, der Mischung etwas Wachs beizufügen“, berichtet Bernhard Hofko vom Institut für Verkehrswissenschaften der TU Wien. Dadurch lässt er sich bereits bei dreißig Grad tieferen Temperaturen verarbeiten, seine Haltbarkeit wird dadurch nicht beeinträchtigt. „Unterhalb einer kritischen Temperatur kristallisiert das Wachs aus, dann wirkt es sogar eher versteifend und verringert die Anfälligkeit des Asphalts zur Spurrinnenbildung“, sagt Bernhard Hofko. Er hat sich mit seinem Team das Ziel gesetzt, eine solche Temperaturabsenkung mithilfe von Wachs auch bei Gussasphalt möglich zu machen.

Nur geringe Wachsmenge muss zugesetzt werden

Die Wachsmenge, die man beimischt ist dabei sehr gering: Etwa ein Zehntel des Asphalts besteht aus Bitumen und das Wachs macht nur etwa vier Prozent des Bitumens aus. „Diese geringe Menge hat aber eine riesengroße Wirkung“ sagt Hofko. Er führt an der TU Wien Experimente mit unterschiedlichen Asphaltrezepturen durch. Größenverteilung und Art des Gesteins, Bindemittelmenge und Wachsanteil werden im Labor variiert, Proben werden genommen und Belastungstests unterzogen. Wichtig sind auch Labortests bei tiefen Temperaturen, denn gerade bei eisiger Winterkälte kann es im Asphalt zu Rissen kommen, die seine Lebensdauer deutlich verkürzen.

Auszeichnung durch die Wiener Wirtschaftskammer

Hofkos Experimente waren erfolgreich: Tatsächlich funktioniert die Wachsbeimengung auch bei Gussasphalt. „Das senkt nicht nur den Energieverbrauch und den CO2-Ausstoß, tiefere Temperaturen helfen auch, die Abgase zu verringern, die beim Asphaltieren entstehen“, sagt Hofko. Bei den hohen Temperaturen, bei denen Gussasphalt verarbeitet wird, verdampfen aus dem Bitumen nämlich verstärkt polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die für das Baustellenpersonal gesundheitsschädlich sein können.

Welche seiner Rezepturen tatsächlich die beste ist, wird sich in den nächsten Monaten herausstellen. Die Wiener Wirtschaftskammer unterstützt das Forschungsprojekt schon jetzt mit einem Förderpreis, dotiert mit 25.000 Euro. „Die österreichische Bauwirtschaft galt bisher noch nicht als internationaler Vorreiter beim Experimentieren mit Bitumen-Beimengungen im Asphalt. Vielleicht können wir mit unseren Experimenten mit Gussasphalt nun dazu beitragen, dass der Nutzen dieser Methode deutlicher erkannt wird“, hofft Bernhard Hofko.

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