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20 Nachhaltigkeit Im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes [2] muss jedoch das Ziel sein, 100 % des Ausbau asphaltes für die Herstellung von Asphaltmischgut wieder zu verwenden. Demzufolge müssen innovative Methoden zur Erhöhung der Asphaltgranulatzugabemengen gefunden werden. weichem Bitumen bzw. mehr als einem Asphaltgranulat mit unterschiedlichen Eigenschaften, Erweiterung des Asphaltmischwerkes mit der Paralleltrommel) und Anpassungen des Technischen Regelwerks vorbereitet [4]. Dennoch reichen einige der technischen Maßnahmen nicht aus, um eine Steigerung der Wiederverwendungsraten zu bewirken. Im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes [2] muss jedoch das Ziel sein, 100 % des Ausbauasphaltes für die Herstellung von Asphaltmischgut wiederzuverwenden. Demzufolge müssen innovative Methoden zur Erhöhung der Asphaltgranulatzugabemengen gefunden werden. Der Fokus soll dabei auf einer materialschonenden und für den jeweiligen Verwendungszweck gezielten Aufbereitung des Asphaltgranulats, z. B. Horizontalrecycling, liegen, damit eine Erhöhung der Zugabemengen (Verbesserung der Ressourceneffizienz und Reduzierung der CO 2 -Emission) sowie Verbesserung der Asphaltqualität (Gewährleistung dauerhafter Mobilität), insbesondere bei den Asphaltbinder- und Asphaltdeckschichten erreicht werden kann. Der Rotorschleuderbrecher Neben dem herkömmlichen Aufbereitungsverfahren von Asphaltgranulat kommen aktuell, insbesondere in den Niederlanden, einerseits die großindustrielle thermische Aufbereitung Bild 2: bindemittelreiche Fraktion (links) und die bindemittelarme Fraktion (rechts) des in dem Rotorschleuderbrecher bearbeiteten Asphaltgranulates bestimmt waren“ [1], anzustreben. Im Jahr 2019 lag die Wiederverwendungsrate des Ausbauasphaltes (Verhältnis wiederverwendeter/ angefallener Ausbauasphalt) bei 82 % [3], nachdem sie infolge des technischen Fortschrittes von 40 % im Jahr 1987 auf 90 % in den Jahren 2013 bis 2015 anstieg. Inzwischen ist seitdem ein Anstieg der Wiederverwendungsrate auf 89 % im Jahr 2022 zu verzeichnen. Eine weitere Verbesserung der Wiederverwendungsquote von 89 % auf 100 % bedeutet eine Steigerung der Wiederverwendung von rund 1,5 Mio. Tonnen Ausbauasphalt. Um die Wiederverwendungsraten von Asphaltgranulat bei der Herstellung von Asphaltmischgut zu steigern, wurden diverse technische Maßnahmen entwickelt (z. B. der Einsatz von Rejuvenatoren und die Zugabe von 8|2023
Nachhaltigkeit 21 von teer- und pechhaltigem Ausbaumaterial und andererseits die Aufspaltung des Asphaltgranulats in die bindemittelreiche Fraktion (Asphaltmörtel) und die bindemittelarme Fraktion (grobe Gesteinskörnungen) zur Anwendung ([5], [6] und[7]). Die Aufbereitungstechnologie der Aufspaltung des Asphaltgranulats in die bindemittelreiche Fraktion (Asphaltmörtel) und die bindemittelarme Fraktion wurde im Rahmen des Forschungsprojektes LE2AP ([5], [6]) von der Tochtergesellschaft des größten Baukonzernes Royal BAM Group in den Niederlanden „BAM Infra Asphalt“ angewendet. Bei dieser Aufbereitung wird zunächst der Fräsasphalt in zwei Komponenten abgesiebt, den Anteil < 2 mm mit ca. 10 bis 15 M.-% Bindemittel (Asphaltmörtel) und den Anteil ≥ 2 mm. Dieser Granulatanteil ≥ 2 mm wird in einen Rotorschleuderbrecher (siehe Abbildung 1) gegeben, in dem er mit hoher Geschwindigkeit gegen eine Stahlwand geschleudert wird. Durch den Aufprall auf die Stahlwand des Rotorschleuderbrechers und durch den Kontakt der Granulatfragmente untereinander wird der noch in dieser Fraktion vorhandene bindemittelreiche Mörtelanteil abgetrennt, sodass schlussendlich der groben Gesteinskörnung nur noch ca. 1 M.-% Bindemittel anhaftet. Dieses „Restbindemittel“ kann sich bei der Herstellung von Asphaltmischgut positiv auswirken, da es als eine Art „Grundierung“ das neue Bindemittel leichter mit den Gesteinskörnungen verbindet ([5] und [6]). Nach der Aufbereitung liegt das Asphaltgranulat also in unterschiedlichen Fraktionen vor. Die Gesteinskörnungen können durch Absieben wiederum in weitere Fraktionen aufgeteilt werden. Da auf den groben Gesteinskörnungen kaum noch Bitumen vorhanden ist, können sie über die Weißtrommel aufgegeben und je nach Zusammensetzung bis zu 100 M.-% bei der Asphaltmischgutherstellung wiederverwendet werden. Der Asphaltmörtel kann, wie bisher auch, entweder kalt im Mischer oder mit den heißen Gesteinskörnungen zugegeben werden. Eine Paralleltrommel ist somit nicht erforderlich, um mehr als 40 M.-% Asphaltgranulat zugeben zu können. Bei einer Zugabemenge von bis zu 30 M.-% des Asphaltmörtels kann die Zugabe von Frischbitumen je nach Mischgut um bis zu 90 % bzw. signifikant reduziert werden, wie es bei der Verwendung der Paralleltrommel der Fall ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dieses Material mit Verjüngungsmittel zu behandeln, als Granulat bzw. als Briketts herzustellen und zielgerecht bei der Asphaltmischgutherstellung zuzugeben [7]. Bild 2 zeigt das Ergebnis des beschriebenen Aufbereitungsprozesses. Zielstellung Das Forschungsprojekt soll Erkenntnisse über die Anwendung des Aufbereitungsverfahrens „Aufspaltung in die bindemittelreiche Fraktion und die bindemittelarme Fraktion“ von Asphaltgranulat mit dem Rotorschleuderbrecher im Vergleich zum Standardverfahren, Brechen bzw. Granulieren, bei der Herstellung von Asphaltmischgut bringen. Im Rahmen des Forschungsprojektes soll in einem ersten Arbeitspaket der Einfluss des Mit steigender Rotorschleudergeschwindigkeit nimmt die Verfeinerung der Stückgrößenverteilung größtenteils zu. unterschiedlich aufbereiteten Asphaltgranulates auf die Gesteinskörnungseigenschaften bzw. Gebrauchseigenschaften (Verdichtungsverhalten, Ermüdungsrisse, Tieftemperaturverhalten und Spurrinnenbildung) des daraus hergestellten Asphaltmischgutes untersucht werden. Dazu sollen im Rahmen der Asphaltmischgutkonzeption die Bitumen- und Asphaltmörtelebene betrachtet werden (zweites Arbeitspaket). In einem dritten Arbeitspaket des Projektes ist die Fragestellung zu beantworten, welchen Einfluss die unterschiedlich aufbereiteten Asphaltgranulate auf die Nutzungsdauer, die Spurrinnenbildung sowie die Ermüdungsrissbildung innerhalb der Asphaltdecke haben. Welchen Einfluss die unterschiedlich aufbereiteten Asphaltgranulate auf die Wirtschaftlichkeit von daraus hergestellten Asphaltbefestigungen sowohl für den Asphaltmischguthersteller als auch auf die Lebenszykluskosten von Straßen haben, wird im fünften Arbeitspaket untersucht. Im letzten Arbeitspaket ist zu überprüfen, ob die im Labormaßstab erlangten Erkenntnisse im großmaßstäblichen Versuch an der Mischanlage durch den Bau einer Versuchsstrecke bestätigt werden können. Bild 3: Asphaltgranulate – konventionell: Ausgangsmaterial, Aufbereitung und Probenbezeichnung Bild 4: Asphaltgranulate – Rotorschleuderbrecher: Ausgangsmaterial, Maschinenkonfiguration und Probenbezeichnung 8|2023
