52 Nachhaltigkeit Bild
52 Nachhaltigkeit Bild 4: Einhausungen tragen dazu bei, die Feuchtigkeit im Asphaltgranulat gering zu halten. (Quelle: DAV) und die CO 2 -Emission zu reduzieren. Die Abdeckung der Halden mit Planen bietet eine Möglichkeit, die jedoch in der Praxis häufig versagt, da diese Planen nur schwer zu bewegen sind. Bartholomäus [10] hat anhand von 191 Proben festgestellt, dass der Wassergehalt im Asphaltgranulat im Mittel bei 3,0 % bei einer Varianz von 1,26 % und einer Spannweite 60 kg Wasser im Asphaltgranulat rund 75 m³ Wasserdampf bei Normalbedingungen zu erzeugen. Da andere Bedingungen an der Asphaltmischanlage als die der Normalbedingungen herrschen, ist dieses Ergebnis nur als Anhaltsgröße anzusehen. Für die Überführung des Wassers aus dem Asphaltgranulat in Wasserdampf werden in dem Beispiel bei zwischen 0,7 % bis 9,0 % liegt. Mit der nachstehenden Beziehung einer Gasfeuerung mindestens 8,8 kg CO 2 neben der Energie für die hen n 0,7 0,7 % kann bis bis 9,0 9,0 die % notwendige liegt. liegt. Mit Mit der der Wärmeenergie nachstehenden nachstehenden für Beziehung Beziehung das Trocknen kann kann des die die Asphaltgranulates für das das Trocknen abgeschätzt Trocknen des des werden Asphaltgranulates Asphaltgranulates abgeschätzt abgeschätzt werden werden gehalt im Asphaltgranulat von nur 2 % reduziert sich der Energieaufwand notwendige notwendige zwischen 0,7 % bis 9,0 % liegt. Mit der nachstehenden Beziehung kann übrigen die notwendige ungebrauchten Gesteinskörnungen erzeugt. Bei einem Wasser energie eenergie für Wärmeenergie für das Trocknen des Asphaltgranulates abgeschätzt werden #$ ∙ #& ∙ ' ∙ #$ #$ ∙ #& ∙ ' ∙ #$ ΔQ ΔQ = = c c ∙ m ∙ m ∙ ΔT ∙ ΔT + + m m ∙ Q∙ Q v v " " #& ∙ '( + ( + "#& "#& #& ΔQ = c ∙ ( , #$ ∙ #& ∙ ' ∙ #$ #& m ∙ ' ΔT + m #& ∙ Q um 15 kWh auf 29 kWh und die CO 2 -Emission um 3 kg auf 5,8 kg. Sowohl v " ( + "#& aus energetischer als auch aus umweltspezifischer Sicht ist daher eine #& ∙ ' #& Überdachung des Asphaltgranulates und eventuell der ungebrauchten wobei wobei Gesteinskörnungen wünschenswert. Wärmeenergie Wärmeenergie [kJ] [kJ] ΔQ Wärmeenergie [kJ] spezifische spezifische Wärmekapazität Wärmekapazität von von Wasser Wasser (= (= 4,19 4,19 " " #$ #& ∙ c spezifische Wärmekapazität () ' #& von ∙ ' Wasser (= 4,19 " #$ QUELLEN #& ∙ ' Masse Masse [kg] [kg] m Masse [kg] 5 DAV-Sonderrundschreiben für Mitglieder, Nr. 6/2017 Temperaturdifferenz Temperaturdifferenz (Differenz (Differenz Ausgangstemperatur Ausgangstemperatur t 1 t 1 6 DAV-Sonderrundschreiben für Mitglieder, Nr. 6/2018 und und 100 100 °C) °C) [K] [K] ΔT Temperaturdifferenz (Differenz Ausgangstemperatur t 1 und 100 °C) [K] 7 Grünberg, S.: Seminararbeit Weiterbildendes Studium, Staffel Dresden 17/18 Verdampfungswärme Verdampfungswärme von von Wasser Wasser (= (= 2260 2260 " #$ " #$ Q () v Verdampfungswärme #& von () (nicht veröffentlicht) #& Wasser (= 2260 " #$ () #& melgrößen stehen. stehen. Für Für ein ein Zugabe Zugabe von von 50 50 %% Asphaltgranulat Asphaltgranulat mit mit einem einem Wassergehalt Wassergehalt 8 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK; Forschungspaket Recycling von Ausbauasphalt in Heißmisch- als Formelgrößen als stehen. stehen. Für ein Für Zugabe ein Zugabe von von 50 % 50 Asphaltgranulat % mit mit einem Wassergehalt % in in einen einen einem 4-t-Mischer 4-t-Mischer und und mit mit einer einer durchschnittlichen durchschnittlichen Temperatur Temperatur von von 10 10 °C °C ergibt ergibt von Wassergehalt 3 % in einen von 4-t-Mischer 3 % in einen und mit 4-t-Mischer einer durchschnittlichen und mit einer durchschnittlichen Temperatur von 10 °C ergibt sich folgendes Beispiel: 9 Drüschner, L.: Anmerkungen zur Qualitätssicherung von Asphalt, Teil 1, gut: EP3: Stofffluss- und Nachhaltigkeitsbeurteilung, 2013 Temperatur von 10 °C ergibt lgendes Beispiel: Beispiel: sich folgendes Beispiel: asphalt 8/2021, S. 47–55; Teil 2, asphalt 1/2022, S. 24–31 12 Reinhardt, G. et al.: Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland, Institut für Energie und Umweltforschung (ifeu), Heidel- #$ ∙ #& ∙ ' ∙ #$ ΔQ ΔQ = = 4,19 4,19 #$ ∙ #& ∙ ' ∙ 60 ∙ 60 ∙ #$ ∙ 90 ∙ 90 + + 60 60 ∙ 2260 ∙ 2260 " " ( + ( + "#& "#& ΔQ = 4,19 ∙ 60 ∙ ( #& 90 ∙ ' + 60 ∙ 2260 ( #& ∙ ' #& #$ ∙ #& ∙ ' ∙ #$ #& " ( + "#& ( #& ∙ ' #& ΔQ ΔQ = = 158226 158226 [kJ] [kJ] ≈ ≈ 44 44 [kWh] [kWh] ΔQ = 158226 [kJ] ≈ 44 [kWh] bekannt, dass dass Es ist nach nach bekannt, der der allgemeinen allgemeinen dass nach der Gasgleichung Gasgleichung allgemeinen Gasgleichung Es p · ist V = bekannt, n · R · T dass nach der allgemeinen Gasgleichung unter Normalbedingungen p p ⋅ V ⋅ V = (1013 = n n ⋅ R ⋅ hPa, R ⋅ T ⋅ T 0 °C) 1 mol eines gasförmigen Stoffes ein Volumen von 22,4 l einnimmt, wobei 1 mol Wasser (H 2 O) rund 18 g p ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T Normalbedingungen (1013 (1013 hPa, hPa, 00 °C) °C) 11 mol mol eines eines gasförmigen gasförmigen Stoffes Stoffes ein ein wiegen unter und Normalbedingungen R die universelle Gaskonstante (1013 hPa, mit 0 8,3143 °C) 1 [J mol ./. mol eines · K] ist. berg, 2020 gasförmigen Stoffes ein n en von von 22,4 22,4 Das l Ergebnis l einnehmen, einnehmen, zeigt, wobei dass wobei etwa 11 mol mol 44 Wasser kWh Wasser aufzuwenden (H2O) (H2O) rund rund sind, 18 18 g um g wiegen wiegen aus den und und Volumen von 22,4 l einnehmen, wobei 1 mol Wasser (H2O) rund 18 g wiegen und universelle Gaskonstante Gaskonstante mit mit 8,3143 8,3143 [J [J./../. mol mol ⋅ K] ⋅ K] ist. ist. Das Das Ergebnis Ergebnis zeigt, zeigt, dass dass R die universelle Gaskonstante mit 8,3143 [J ./. mol ⋅ K] ist. Das Ergebnis zeigt, dass 444 kWh kWh aufzuwenden aufzuwenden sind, sind, um um aus aus den den 60 60 kg kg Wasser Wasser im im Asphaltgranulat Asphaltgranulat rund rund etwa 8|2023 44 kWh aufzuwenden sind, um aus den 60 kg Wasser im Asphaltgranulat rund Wasserdampf Wasserdampf bei bei Normalbedingungen Normalbedingungen zu zu erzeugen. erzeugen. Da Da andere andere Bedingungen Bedingungen 75 m³ Wasserdampf bei Normalbedingungen zu erzeugen. Da andere Bedingungen r Asphaltmischanlage als die der Normalbedingungen herrschen, ist dieses 10 Bartholomäus, A.: Bestimmung der Wasseraufnahme von Asphaltgranulat, ISBS Inst. für Straßenwesen TU Braunschweig, Heft 31, Braunschweig 2016 11 Drüschner, L.: Temperaturabsenkung von Asphalt – Teil 2, asphalt 3/2023, S. 33-37
Nachhaltigkeit 53 WEITERE LITERATUR Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für den Bau bituminöser Fahrbahndecken, Ausgabe 1984 (ZTV bit-StB 84) Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt, Ausgabe 1994 (ZTV Asphalt-StB 94) Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau, Ausgabe 1986 (ZTVT-StB 86) Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau, Ausgabe 1995 (ZTVT-StB 95) Richtlinien für die umweltverträgliche Verwertung von Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen sowie für die Verwertung von Ausbauasphalt im Straßenbau, Ausgabe 2001, Fassung 2005, FGSV-Verlag, Köln (FGSV 795) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz; https://www.bmuv.defileadminDaten_ BMUDownload_ PDFAbfallwirtschaftkrwg_leitfaden_abfallhierarchie_bf.pdf, 2017 Hinweise zur Anwendung von Rejuvenatoren bei der Wiederverwendung von Asphalt (H Re WA), Ausgabe 2022, FGSV-Verlag, Köln (FGSV 753) Arbeitsanleitung zur Bestimmung des Verformungsverhaltens von Bitumen und bitumenhaltigen Bindemitteln im Dynamischen Scherrheometer (DSR) – Teil 4: Durchführung des Bitumen-Typisierungs-Schnell-Verfahrens (AL DSR-Prüfung, BTSV), Ausgabe 2017, FGSV-Verlag, Köln (FGSV 720) AUTOR Dipl.-Ing. Lothar Drüschner DC Drüschner Consult UG drueschner@hotmail.de Die Asphaltgranulatzugabe reduziert den Carbon-Footprint (CO 2 e) des Asphaltmischgutes. Dabei darf aber nicht vergessen werden, dass für den Ausbau, für den Transport und für die Aufbereitung des Ausbauasphaltes zu Asphaltgranulat ebenfalls Energie aufgewendet werden muss, sodass die Energiebilanz nur graduell verbessert werden wird [11]. Wesentlich wichtiger erscheint die Dauerhaftigkeit und die Nutzungszeit des resultierenden Asphaltes, da dadurch der Carbon-Footprint sehr viel stärker beeinflussbar ist. Um die Dimension des Carbon-Footprints für einen resultierenden Asphalt im Vergleich zu einem Orangensaft zu verdeutlichen, soll folgendes Beispiel dienen. Die britische Lebensmittelkette Tesco hat 2011 aufgrund der von British Standard Institutions (BSI) erarbeiteten Norm PAS 2050:2006 den Carbon-Footprint für 250 ml reinen, gepressten Orangensaft mit 360 g CO 2 e angegeben. Umgerechnet auf eine Tonne Orangensaft ergibt sich bei der Annahme einer Dichte des Orangensaftes mit 1,0 g/cm³ ein Carbon-Footprint von 1440 kg CO 2 e. Im Vergleich dazu liegt der Anteil für einen resultierenden Asphalt, abhängig von Art und Sorte, bei rund 80 kg CO 2 e/t Asphalt bis zur Waage. Dieser Vergleich kann beliebig fortgesetzt werden, so sind nach [12] ein kg Äpfel aus der Region mit 0,4 kg CO 2 e, entsprechend 400 kg CO 2 e/t Äpfel oder bei der Butter 9000 kg CO 2 e/t Butter der Carbon-Footprint bis zur Supermarktkasse. Wird für den Asphalt die Dauerhaftigkeit – wie schon zuvor beschrieben – zusätzlich angesetzt und weiter eine zukünftige Wiederverwendung mit eingerechnet, so verringert sich die CO 2 e-Emission erheblich. Zusammenfassung Die Wiederverwendung von Ausbauasphalt, der als aufbereitetes Produkt mit dem Begriff Asphaltgranulat bezeichnet wird, hat mittlerweile Tradition. Durch die Anwendung des Asphaltgranulates werden in erster Linie die Ressourcen Bitumen, Füller und Gesteinskörnungen geschont. Für die Wiederverwendung ist eine Vielzahl von gesetzlichen Vorgaben und von technischen Vorschriften zu beachten. Die Zugabemöglichkeiten des Asphaltgranulates sind im Merkblatt für die Wiederverwendung von Asphalt ausreichend beschrieben. Der Carbon-Footprint des produzierten Asphaltes wird nur dann maßgeblich verbessert, wenn man die Dauerhaftigkeit und zukünftige Wiederverwendung mit einrechnet. • www.cff.de 8|2023
