36 Schwerpunkt: Temperaturabsenkung – Teil 2 Tabelle 1: CO 2 e-Emissionen 1 Quellenangaben im Literaturverzeichnis 2 Jahreszahlen geben Sachstand an 3 für die Wiederverwendung 4 bezogen auf 50 % Beladung, da Rückfahrt leer kg CO 2 e/t Quelle 1 Bitumen 150 eurobitume 2020 2 , ohne Infrastruktur PmB mit 5 % Polymer 340 eurobitume 2020 2 , ohne Infrastruktur Fischer-Tropsch-Wachs 2010 TRL-Report 960, 2019 2 Paraffinwachs 370 TRL-Report 960, 2009 2 Emulsion 180 eurobitume 2020 2 , ohne Infrastruktur Haftverbesserer 1200 TRL-Report 960, 2009 2 Füller 29,1 ProBas, UBA, 2012 2 Cellulosefaser 0,2 TRL-Report 960, 2019 2 Natursand 2,4 J. Sauer, (Mittelwert), 2016 2 Brechsand 4,93 TRL-Report 960, 2019 2 grobe Gesteinskörnung 4,93 TRL-Report 960, 2019 2 Asphaltherstellung 25,0 geschätzt anhand von eigenen Unterlagen Asphaltgranulat 1,0093 TRL-Report 960, 2019 2 Asphalteinbau 4,6 geschätzt anhand von eigenen Unterlagen LKW-Transport 1,08 kg CO 2 e/km 4 TRL-Report 960, 2019 2 Dieselkraftstoff Dieselkraftstoff (biobas.) Heizöl 2,71 kg CO 2 e/l 2,51 kg CO 2 e/l 3,18 kg CO 2 e/l Erdgas 2,02 kg CO 2 e/m 3 Braunkohlenstaub 2,15 kg CO 2 e/kg UBA, 2016 2 UK GHG Conversion Factors for Company Reporting, 2022 2 QUELLEN FÜR TABELLE 1 eurobitume 2020: The Eurobitumen Life-Cycle Inventory for Bitumen, Version 3.1, Eurobitumen, Brüssel, 2020 TRL-Report 960: Reeves, S. et al.: Review and update of the asPECT carbon footprinting tool for asphalt road pavements, Published Project Report PPR960, Hrsg. Transport Research Laboratory, 2020 Sauer, J.: Ökologische Betrachtungen zur Nachhaltigkeit von Tunnelbauwerken der Verkehrsinfrastruktur, TUM Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Lehrstuhl für Massivbau, 2016 ProBasUBA: ProBas-Datenbank, Abbau Gestein bis fertiges Mehl in Europa 2004, über www.probas. umweltbundesamt.de/UK GHG Conversions Factors for Company Reporting: edited by Department for Business, Energy and Industrial Strategy, and by Department for Environment, Food and Rural Affairs UBA: Umweltbundesamt, CO 2 -Emissionsfaktoren für fossile Brennstoffe, über www.umweltbundesamt.de/ publikationen Tabelle 2: CO 2 e-Emission durch Fräsen von Asphalt [6, Auszug] Fräsbreite [m] Emission Frästiefe [cm] 4 12 30 0,50 3,5 3,8 – 1,00 kg CO 2 e/t 2,8 2,5 – 2,00 3,1 2,5 3,5 CO 2 e Asphalt = CO 2 e Vorprodukte + CO 2 e Transporte + CO 2 e MIschanlage Dabei bedeuten CO 2 e Asphalt : Summe des Energieaufwandes für die Asphaltherstellung CO 2 e Vorprodukte : Herstellung Bitumen, Füller, feine und grobe Gesteinskörnung, Additive CO 2 e Transporte : Transporte der Vorprodukte zur Asphaltmischanlage CO 2 e Mischanlage : Energieaufwand für den Betrieb der Asphaltmischanlage, z. B. Büro, Aufenthaltsräume, Labor, Trocknen der Gesteinskörnungen und des Asphaltgranulates, Sieben, Mischen usw. Die Asphaltherstellung (hier: CO 2 e Mischanlage ) unterscheidet sich im Wesentlichen in der verwendeten Energieart in der Befeuerung der Trockentrommel. Um die tatsächlichen Emissionen für die Asphaltherstellung „Cradle to Gate“ einer Asphaltmischanlage zu ermitteln, sind die Energieaufwendungen je Mischgutart und -sorte festzustellen. Die in der Tabelle 1 für den Betrieb der Asphaltmischanlage angegebene Größenordnung von 25 kg CO 2 e/t sind lediglich als Richtwert anzusetzen. Entsprechend der Tabelle 1 können für den Asphalteinbau 4,6 kg CO 2 e/t angenommen werden. Die tatsächlichen Emissionen sind auch hier über die Verbräuche der eingesetzten Geräte für die Baustellen zu summieren. Dazu gehören ebenfalls beispielsweise die Transporte der Mitarbeiter hin und zurück zur Baustelle. Zu dem in der Tabelle 1 angesetzten Wert für den Einbau ist noch der Transport des Asphaltes zur Baustelle hinzuzufügen. Um die Einstufung der einzelnen CO 2 e-Emissionen vornehmen zu können, ist an dieser Stelle ein Vergleich mit einem alltäglichen Produkt angebracht. Mit British Standard PAS 2050:2008 wurde eine Methode zur Abbildung der CO 2 e-Emission entwickelt, die von TESCO, einer 3|2023
Schwerpunkt: Temperaturabsenkung – Teil 2 37 britischen Supermarktkette, genutzt wurde, entsprechende Emissionsparameter zu veröffentlichen. Für einen frisch gepressten Orangensaft sind 360 g CO 2 e-Emissionen pro 250 ml angegeben. Bei einer angenommenen Dichte von 1,0 g/cm³ ergibt sich eine CO 2 e-Emission von 1.440 kg/t Orangensaft, der die entsprechenden Verpackungen, Transportwege und Herstellungsprozeduren einschließt. Verwendung von Asphaltgranulat Die Anwendung von Asphaltgranulat verringert grundsätzlich die CO 2 e-Emission, da die Anteile für die Herstellung des Bindemittels und der Gesteinskörnungen entfallen. Es ist aber zu bedenken, dass neben dem Aufbereiten des Ausbauasphaltes zum Asphaltgranulat zusätzlich der Ausbau des Asphaltes durch z. B. einer Fräse und der Transport zur annehmenden Asphaltmischanlage einzurechnen sind. Beim Fräsen geht zudem die Fräsbreite und -tiefe als ein entscheidendes Merkmal in die Berechnung der CO 2 e-Emission ein. Dazu sind in [6] Werte angegeben, die hier in der Tabelle 2 auszugsweise notiert sind. Unterstellt, dass die CO 2 e-Emissionen aus den Vorprodukten, der Mischanlagenbetrieb, der Betrieb der Einbaugeräte und die entsprechenden Transporte zu den Zielorten konstant sind, beeinflusst die Trocknung hier am Beispiel des Asphaltgranulates die Größenordnung der CO 2 e-Emission. Nach der allgemeinen Gasgleichung nimmt unter Normalbedingungen (0 °C; 1013 hPa) ein Mol eines idealen Gases ein Volumen von 22,4 l ein. Für Asphaltgranulat hat Bartholomäus [7] anhand von 191 Proben einen mittleren Wassergehalt von 3,0 % ermittelt. Ausgehend von diesem Wassergehalt und einem Asphaltgranulatanteil von 50 % für einen Asphaltbeton für Asphalttragschichten, müssen bei einer 4-t-Charge rund 60 kg Wasser in 74,6 m³ Wasserdampf überführt werden. Dazu sind etwa 155.712 kJ oder umgerechnet rund 43 kWh an Trocknungsenergie erforderlich, wenn mit einer Temperaturdifferenz von 80 K gerechnet wird. Diese Energie kann durch rund 7,1 kg Braunkohlenstaub, entsprechend etwa 14 kg CO 2 e-Emission, erzeugt werden. Allerdings gilt diese Berechnung nur für die Bedingungen eines natürlichen Gases, die hier jedoch nicht vorliegen. Aber mit diesem Energiebedarf in dieser Größenordnung ist für eine 4-t-Charge für die 50 % Asphaltgranulat bei dem angegebenen Wassergehalt zu rechnen. In Großbritannien wird noch weitergedacht. So wird die zukünftige Wiederverwendung des Asphaltes mit Ausbauasphalt berücksichtigt. In asPect [6] wird dazu formuliert, dass die gegenwärtige und die zukünftige Wiederverwendung im Verhältnis 60:40 in Bezug zur Einsparung der CO 2 e-Emission steht. In die Berechnung gehen neben dem Anteil des Zugabe-Mischgutes ein Massenverlust bei der Rückgewinnung durch das Fräsen und die Aufbereitung ein. Für das Zugabe-Mischgut werden die Verluste mit der Zugabemenge 105 % und für die Massenverluste bei der Rückgewinnung, damit sind das Fräsen und die Aufbereitung gemeint, von 5 % gerechnet. Für die zukünftige Wiederverwendung wird eine Größenordnung von zurzeit 4 kg CO 2 e/t angegeben. • (In der kommenden Ausgabe lesen Sie den dritten und letzten Teil dieses Artikels mit einem Überblick zur Umwelt-Produktdeklaration EPD.) AUTOR Dipl.-Ing. Lothar Drüschner DC Drüschner Consult UG drueschner@hotmail.de Straßen instandsetzen Brücken verstärken LITERATUR [5] Haberl, M.: Wirtschaftlicher Straßenbau mit Schaumasphalt aus RC-Materialien, IBQ-Institut, ppt-Präsentation, 2020 [6] Wayman, M. et al.: Protocol for the calculation of whole life cycle greenhouse gas emissions generated by asphalt, Part of the asphalt Pavement Embodied Carbon Tool (asPECT), Published Project Report PPR575 (version 4.2), Hrsg. Transport Research Laboratory, 2020 [7] Bartholomäus, A.: Bestimmung der Wasseraufnahme von Asphaltgranulat, Heft 31, ISBS-Schriftenreihe, Braunschweig 2016 [8] DIN EN 15804, Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte; Deutsche Fassung EN 15804:2012+A2:2019 + AC:2021, 2022 Erfahren Sie mehr unter: www.sp-reinforcement.de ©2023 Simpson Strong-Tie 20230313_Inserat_Asphalt_Magazin_90x120.indd 1 13.03.2023 3|2023 11:09:21
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