iMAS Innovativer Gussasphalt zur Energie- und Emissionseinsparung
In der Asphaltproduktion, die in Österreich jährlich etwa 4,2 Mio. GJ an Energie verbraucht, wird der Großteil der Energie aufgrund der hohen Temperaturen für die Produktion des Mischguts aufgewendet. Das Problem tritt verstärkt für Gussasphalt auf, da die Verarbeitungstemperaturen mit 230°C bis 250°C um 50°C bis 100°C über den Temperaturen von Walzasphalt liegen. Eine Absenkung der Temperatur hat großes Potenzial zu mehr Energieeffizienz in der Asphaltproduktion. Seit dem Beginn der 1990er Jahren wird intensiv an der Entwicklung von Produkten (Zusätzen) und Methoden zur Temperaturabsenkung von Asphaltmischgut geforscht. Für Walzasphalte werden diese Produkte in einigen europäischen Ländern, sowie der USA erfolgreich in der Praxis verwendet. In Österreich ist diese Technologie bisher kaum in der Praxis angekommen, während etwa in der Schweiz (16%), in Schweden (7%) oder Frankreich (3%) bzw. den USA (21%) signifikante Anteile des eingebauten Mischguts mit Niedertemperaturtechnologie ausgeführt werden. Zudem gibt es nur begrenzte Erfahrung für die Anwendung bei Gussasphalten bzw. wurden bisher bestehende Produkte und Methoden auf Gussasphalt angewandt, ohne eine Optimierung der Produktion bzw. des Gussasphalts durchzuführen. Ein weiterer Aspekt bei der Herstellung von Gussasphalt ist, dass durch die hohen Temperaturen Gase und Aerosole emittiert werden, die eine Gesundheitsbelastung für ArbeitnehmerInnen darstellen.
Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist die Entwicklung von innovativen, temperaturabgesenkten Gussasphalten bis hin zur Praxisreife. Dazu ist neben einer Anwendung von Wachsen im Bitumen zur Temperaturabsenkung auch eine gezielte Substitution von standardmäßig verwendetem Kantkorn durch Rundkorn im Mischgut geplant. Untersuchungen in einem noch laufenden Sondierungsprojekt (EMA – high efficiency low emission mastic asphalt) zeigen, dass durch kombinierte Anwendung von Wachs und Rundkorn Temperaturabsenkung von bis zu 50°C möglich ist bei gleichbleibend hoher Qualität des Mischguts in Bezug auf das Materialverhalten. Diese innovativen Mischungen sollen im weiteren Verlauf optimiert und schließlich großmaßstäblich an einer Asphaltmischanlage erstmals umgesetzt und in Probefeldern eingebaut werden. Anschließend wird eine Probestrecke am öffentlichen Straßennetz der Stadt Wien angelegt, bei der konventionelle und innovative Gussasphalte in Bezug auf tatsächlich erreichbare Temperaturabsenkung unter Praxisbedingungen, Einbaubarkeit und Verhalten unter Klima und Verkehr durch laufende Zustandserfassung vergleichend analysiert werden. Ziel ist die Entwicklung von innovativen Gussasphalten, die auch in der Praxis das Ziel „30+/20+/20+“ erreichen, also mehr als 30°C Temperaturabsenkung bei mehr als 20% Einsparung von Energie und Treibhausgas-Emissionen.
Darüber hinaus werden durch chemisch-physikalische Untersuchungen und Lebenszyklusanalysen auch langfristige Einsparungspotenziale durch verlängerte Lebensdauer aufgrund geringerer thermischer Belastung bei der Herstellung analysiert. Dabei werden realistische Daten aus der Praxis an der Mischanlage, bzw. während der Herstellung des Probefelds und aus den anschließenden Zustandserfassungen gewonnen. Betriebs- und volkswirtschaftlicher Nutzen lässt sich so darstellen.
Bis 2020 soll durch den Anstoß im gegenständlichen Projekt der Anteil von temperaturabgesenkten Gussasphalten in Österreich sukzessive auf 75% der gesamten Gussasphalt-Produktion erhöht werden.
