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Umweltbilanz, Leistung und Lebensdauer müssen stimmen.
02. November 2011

An der eidgenössisch-technischen Hochschule EPFL in Lausanne (Schweiz) wird intensiv am Mischgut der Zukunft geforscht. Prof. André-Gilles Dumont sucht mit seinem Team die entscheidenden Qualitätsmerkmale von Asphalt und entwickelt Visionen für den künftigen Strassenbau.

 

Asphalt-Experte Professor André-Gilles Dumont im Interview.

MAGAZIN: Die Vorteile von Niedertemperaturasphalt sind bekannt und das Prinzip der Temperaturabsenkung ebenfalls. Weshalb sehen wir gerade jetzt eine Vielzahl an Forschungsprojekten zu dieser zukunftsweisenden Technologie?

Professor André-Gilles Dumont: Niedertemperaturtechnologien waren bislang nicht vorrangig, weil unsere Gesellschaft über preisgünstige Energie verfügte. Auch CO2- Emissionen waren kein grosses Thema. Heute stehen wir vor neuen Herausforderungen, und die Niedertemperaturasphalte können einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Umweltbilanz, Leistung und Lebensdauer müssen stimmen. Die geringeren Temperaturen und somit die geringeren Dämpfe schliesslich versprechen einen interessanten Beitrag zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes am Arbeitsplatz. Asphalt-Hersteller und Strassenbauer haben vielversprechende Herstellungsprozesse entwickelt, welche nun durch einen wissenschaftlichen Ansatz vertieft werden.


Ammann: Sie haben die Grundlagen für das schweizerische Forschungsprojekt «Niedertemperaturasphalt» erarbeitet. Welche Aspekte werden heute primär erforscht?

Dumont: Wir müssen Asphalte bei tieferen Temperaturen herstellen, deren mechanische Leistungsmerkmale mindestens denjenigen von Heissmischgut entsprechen. Ein Teilprojekt befasst sich gezielt mit den Auswirkungen von tieferen Produktionstemperaturen auf die Asphaltanlagen. Dabei geht es zum Beispiel um die je nach Prozess erforderliche Nachrüstung. Zur Nutzenabschätzung evaluiert und bewertet ein weiteres Projekt die Energie- und Umweltbilanz bei der Herstellung. Anhand der Alterung der Asphalte kann der Gewinn bei der Lebensdauer abgeschätzt werden. Den Behörden und Unternehmen wird ein globales Evaluierungsmodell zur Verfügung gestellt werden, damit sie das Verfahren wählen können, das am besten für ihre Zwecke geeignet ist.

 

Ammann: Wo liegen künftige technische Herausforderungen und mögliche Hindernisse?

Dumont: Wir sind optimistisch bezüglich der Entwicklung dieser Techniken. Damit sie aber eine anerkannte Alternative zu den herkömmlichen Verfahren darstellen, müssen sie weiter optimiert werden. Das Risiko liegt eindeutig in der Fülle der vorhandenen Verfahren. Eine ähnliche Situation bestand vor langer Zeit beim Aufkommen der Polymer-Bitumen. Damals konnten durch Versuche unter Realbedingungen die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Technologien getestet werden. Drei ungeeignete Produkte konnten damit definitiv ausgesondert werden.

 

Ammann: Was sagen Sie Kritikern, die Qualität und Langlebigkeit von Niedertemperat urasphalt im Vergleich zu den herkömmlichen Produkten anzweifeln?

Dumont: Die bisherigen Erfahrungen erlauben es noch nicht, gute Leistungen auf lange Sicht zu garantieren. Daher ist es wichtig, bei neuen Technologien genau hinzuschauen. Man könnte diese Debatte aber auch auf herkömmliches Heissmischgut ausdehnen, denn auch dieses hat leider immer wieder eine zu kurze Lebensdauer!

 

Ammann: Welchen Einfluss hat Ihre Forschungsabteilung auf Behörden und Unternehmen, um dem Niedertemperaturasphalt zum Durchbruch zu verhelfen?

Dumont: Unser Beitrag muss Antworten auf die Fragen bringen, die Sie gerade stellen: Ist die Langlebigkeit gleich oder sogar besser als bei den herkömmlichen Materialien? Ist die Energie- und Umweltbilanz so vielverspre- chend wie beschrieben? Auf der Grundlage der Antworten, die wir geben, sollten die Be- hörden die Niedertemperaturasphalte in ihre Ausschreibungen integrieren. Es muss auch erwähnt werden, dass rasch eine Norm zur Beschreibung der Familie der Niedertemperaturasphalte ausgearbeitet werden sollte. Das Vorhandensein einer Norm – auch wenn darin keine Grenzwerte beschrieben sind – würde dem Produkt Präsenz verleihen und dessen Glaubwürdigkeit erhöhen. Das wäre gegenüber den Bauherren ein Verkaufsargument.

 

Ammann: Gilt dasselbe auch für Heissmischgut mit rezykliertem Ausbauasphalt?

Dumont: Als die ersten schweizerischen Normen zu den rezyklierten Materialien ausgearbeitet wurden, waren die Kenntnisse mehr als lückenhaft. Also wurde festgelegt, dass diese Mischgüter dieselben Eigenschaften wie die neuen Asphalte haben müssen. Bei einem hohen Recycling-Anteil ist dies nicht der Fall. Aufgrund des gegenwärtigen Kenntnisstandes scheint eine Materialtypologie angebracht. Wir sollten einen hohen Recycling-Anteil für die unteren Schichten propagieren und einen tieferen Anteil für die stark beanspruchten Deckschichten beibehalten. Die Verwendung von Ausbauasphalt in grossen Mengen unterscheidet sich vom Thema der Niedertemperaturasphalte: Wir stehen demnächst vor einem Gebirge aus Fräsgut, das früher oder später wiederverwendet werden muss. Wir sind gezwungen, die Mischgüter mit einem Recycling-Anteil zu verbessern, und wir müssen auch bereit sein, unsere Beläge mehrmals zu rezyklieren. Vergessen wir auch nicht, dass sich der grösste – wenn auch gealterte – Vorrat an Bitumen heute in den Strassen selbst befindet.

 

Ammann: Ammann ist weltweit einer der Vorreiter bei der Umsetzung von ökologischen Zielen hinsichtlich einer ökologischeren Strasseninfrastruktur und engagiert sich aktiv in entsprechenden Projekten. Welchen Beitrag kann die universitäre Forschung zur Zielvorgabe der «grünen» Strassen leisten?

Dumont: Zum einen verbessern wir die vor- handenen Verfahren, wie dies bei den Niedertemperaturasphalten oder beim Recycling der Fall ist. Zum anderen wagen wir uns auf das Gebiet der Innovationen vor. So tauchen zum Beispiel im Rahmen internationaler Forschungsprojekte neue Ideen auf, bei denen es um Strassen mit sehr langer Lebensdauer (perpetual road) geht oder um Strassen, die permanent für den Verkehr offen sind (forever open road) und die unter anderem die Fähigkeit haben, «sich selbst zu reparieren».

 

Ammann: Welchen Einfluss hat die aktuelle Neuausrichtung in der Politik und Bevölkerung bezüglich Atomenergie bzw. die Suche nach alternativen Energiequellen für die zukünftige Produktion von Asphaltmischgut?

Dumont: Jede Katastrophe bringt einen Anreiz, die Dinge besser und sicherer zu machen. Die sich abzeichnende Energiekrise wird die Vorstellungskraft beflügeln. Aber bevor wir nach alternativen Quellen suchen, müssen wir sehr kurzfristig unseren Energiebedarf reduzieren. Man könnte zum Beispiel den Sand auf einer weiten Fläche lagern, vor Witterung geschützt mit einem Dach, das die Sonnenenergie aufnimmt; gleichzeitig würde der Sand durch den natürlichen und kontinuierlichen Luftstrom belüftet. Die Energie zum Verdampfen des Wassers aus dem Sand ist ein wesentlicher Teil des Gesamtenergiebedarfes einer Tonne Asphalt. Auch könnte die Rückgewinnung der Energie, die durch den Kamin entweicht, zum Trocknen und Temperieren der Zuschlagstoffe beitragen. Es gibt viele Ansätze in Bezug auf einen zukünftigen St rassenbau ohne Erdöl und Bitumen.

 

Ammann: Welches sind aus heutiger Sicht die vielversprechendsten Wege?

Dumont: Bitumen ist eigentlich ein Erdöl- Abfallprodukt. Es gibt dafür nur wenige andere Verwendungsmöglichkeiten als den Strassenbau, und so wird Bitumen noch für geraume Zeit das Grundmaterial bleiben. Die Verbesserung der Eigenschaften von Bitumen durch chemische Prozesse und Zusatzstoffe ist wünschenswert und findet auf globaler Ebene statt. In punkto Festigkeit gegen dauerhafte Verformungen und Rissbildung sind noch Fortschritte notwendig.

 

Links: www.irfnet.ch