BAM erforscht neue Ansätze zur Wiederverwendung von Asphalt
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) untersucht im Rahmen eines Projekts der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), wie sich Asphalt durch den Einsatz biobasierter Verjüngungsmittel häufiger und umweltfreundlicher wiederverwenden lässt. Obwohl heute bereits ein hoher Anteil von Ausbauasphalt im Straßenbau genutzt wird, ist der Anteil fossilen Bindemittels Bitumen in jedem Wiederverwendungszyklus zu erhöhen. Dies begrenzt die nachhaltige Nutzung des Materials und erschwert einen langfristigen Kreislauf.
Biobasierte Alternativen aus Naturstoffen
Verjüngungsmittel aus nachwachsenden Rohstoffen wie Kiefernharz und Cashewkernen könnten den Asphalt länger elastisch und widerstandsfähig halten. Diese biobasierten Mittel wirken dem natürlichen Alterungsprozess entgegen, der Asphalt mit der Zeit spröde und rissanfällig macht. Da Ausbauasphalt zunehmend im Straßenbau verwendet wird, könnte diese Tendenz jedoch die Langlebigkeit der Straßen in Zukunft gefährden.
Das „Postcarbone Straße“-Projekt: Ein gemeinsames Ziel
Im DFG-geförderten Projekt „Postcarbone Straße“ arbeiten die BAM, die Ruhr-Universität Bochum und die Technische Universität Berlin an der Entwicklung eines nahezu unbegrenzten Wiederverwendungskreislaufs für Asphalt. Das Ziel ist es, frisches Bitumen durch biobasierte Rejuvenatoren zu ersetzen, die den Asphalt dauerhaft elastisch halten und so die CO₂-Bilanz verbessern.
Nachteil der Bitumenbeimischung
Aktuell wird zur Stabilisierung von Ausbauasphalt fossiles Bitumen beigemischt, um die Elastizität zu erhalten. Da dieses Material auf Erdölbasis gewonnen wird, verschlechtert sich mit jedem weiteren Wiederverwendungszyklus die CO₂-Bilanz. Zudem ist der zulässige Bitumengehalt im Asphalt begrenzt, was die langfristige Wiederverwendbarkeit des Materials einschränkt.
Langzeitwirkung von biobasierten Rejuvenatoren
Biobasierte Verjüngungsmittel, die in einem Vorprojekt untersucht wurden, haben bisher positive Ergebnisse für bis zu vier Wiederverwendungszyklen gezeigt. Sandra Weigel, Projektleiterin und Expertin für Bindemittel bei der BAM, erklärt: „Unser Ziel ist es, die Lebensdauer von Asphalt mit nachhaltigen Rejuvenatoren deutlich zu verlängern und neue Grenzen zu setzen.“
Spezielle Anpassung der Rejuvenatoren
Die Forscher entwickeln einen speziell modifizierten, biobasierten Rejuvenator, der die verjüngende Wirkung von Bitumen übernehmen kann. Entscheidend ist, dass sich dieser vollständig mit dem vorhandenen Altbitumen im Asphalt verbindet, um Viskosität und Elastizität dauerhaft zu gewährleisten.
Einsatz der Infrarotspektroskopie für präzise Analysen
Um den optimalen Vermischungsgrad zu bestimmen, nutzen die Wissenschaftler Infrarotspektroskopie sowie spezielle Infrarot-Lichtleiter. Diese Methoden ermöglichen es, in die Mischung hineinzusehen und ein genaues chemisches Verständnis des Materials zu gewinnen. So können die biobasierten Verjüngungsmittel optimal auf den Ausbauasphalt abgestimmt werden und eine CO₂-neutrale Wiederverwendung wird möglich.
