Neue Entwicklungen bei niedrigen Temperaturen Warm Mix Asphalt

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1 Neue Entwicklungen bei niedrigen Temperaturen Warm Mix Asphalt Auszüge einer Präsentation der EAPA Martin Vondenhof / Mike Southern *European Asphalt Pavement Association

2 Temperaturabgesenkter Asphalt Technologien Vorteile Situation in Europa Probleme in der Praxis Schlussfolgerungen 2

3 l Heizöl/t Prinzip Hot Mix Asphalt Warm Mix Asphalt Erhitzen Verdampfungswärme Verdampfen Kaltmischgut Trocknen Temperatur, o C 3

4 Technologien der Temperaturabsenkung Organische Additive (Wachse) Mineralisches Additiv - Zeolith Chemische Additive Schaumtechnologien 4

5 Organische Additive (Wachse) Wirkprinzip: Schmelzen und Kristallisation von Wachsen: Fischer-Tropsch Wachs (Paraffinwachs) Montanwachs Fettsäureamid - Wachs Zugabe zum heißen Bitumen Sorgfältige Auswahl ist entscheidend Schmelzpunkt muss über der Gebrauchstemperatur des Asphalts liegen Versprödung des Asphalts bei niedrigen Temperaturen muss vermieden werden (keine Überdosierung) Temperaturabsenkung max ºC 5

6 Mineralisches Additiv - Zeolith Zeolithe sind kristalline, hydratisierte Aluminiumsilikate (enthalten Kristallwasser) Während der Asphaltmischung verdampft dieses Wasser und erzeugt einen Bitumenschaum Die Mischtemperatur wird dadurch um etwa 30 ºC reduziert Additiv wird im Asphaltmischer zugegeben 6

7 Chemische Additive (Tenside) Wirkprinzip: Verminderung der Oberflächenspannung des Bitumens (plus Haftverbesserung) Beeinflussung der Reibung zwischen Bitumen und Mineralstoffen Geringere Reibung erlaubt einfachere Umhüllung Temperaturabsenkung: ca. 30 ºC Zugabe zum Bitumen 7

8 Schaumtechnologien Verschiedene Technologien verfügbar: Mischungen mit einer oder zwei Komponenten Feuchte feinkörnige Mineralstoffe Wasser oder Wasserdampf wird unmittelbar vor der Mischung in das Bitumen injiziert Beispiel: Schaumprozess, 2 Komponenten 90% Mineralstoffe 5% Füller (20 o C) Trockentrommel Mischer Silo, Transport Einbau 130 O C 120 O C ~ 100 O C ~ 100 O C Weiches & hartes geschäumtes Bitumen

9 Vorteile von WMA (1) Bei der Mischgutproduktion: Niedrigere Temperatur bei der Asphaltherstellung Geringerer Energieverbrauch Reduktion der Treibhausgas Emissionen (CO 2 ) Weniger Dämpfe, Emissionen, Gerüche Geringere Belästigung von Anwohnern Geringere Verhärtung des Bindemittels 9

10 Vorteile von WMA (2) Bei Verarbeitung und beim Einbau: Niedrigere Einbautemperatur Kühlere / bessere Arbeitsbedingungen am Asphaltfertiger Geringere Exposition durch Bitumendämpfe Erzielung des Verdichtungsgrads bei Wind und Kälte Frühere Verkehrsfreigabe Vorteile bei Beibehaltung der höheren Temperaturen: Potentiell längere Transportdistanz für Asphaltmischgut Verlängerter Zeitraum für eine wirksame Verdichtung Verlängerung der Einbausaison Sichere Erzielung des gewünschten Verdichtungsgrades auch bei Verwendung von extrem hoch viskosen PMB 10

11 Potentielle Vorteile Herstellung von dichterem Asphalt Geringere Verhärtung des Bindemittels Verminderung der Kurzzeitalterung verbessert den Widerstand gegen Rissbildung durch Ermüdung und mangelnde Kälteflexibilität 11

12 Produktion in USA Gesamtmengen USA Anteil WMA 5,4 % 13,2 % Europa ± 1,5 % 2,5 % 12

13 Situation in Europa - Probleme in der Praxis Anreize sind schwach, solange die Auftraggeber nicht interessiert sind Mehrkosten für additivierte Bindemittel Schaumprozess: (geringe) Investitionen in Mischanlage erforderlich Abwartende Haltung der Mischguthersteller Regelwerk und Spezifikationen fehlen Aber: die Europäischen Asphaltnormen erlauben die Verwendung von Warmmischasphalt

14 Situation in USA Warm Mix Asphalt Technical Working Group (WMA TWG) mit Experten von: National Asphalt Paving Association (NAPA) State Departments of Transportation (DOTs), Federal Highway Administration (FHWA), National Center for Asphalt Technology (NCAT), American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), und weiteren Regelmäßige Treffen mit dem Ziel: Erfahrungsaustausch zur Förderung von WMA Besprechung von Problemen Förderung von WMA auf allen Ebenen

15 Wachstumsanreize für Warmmischasphalt Erfahrungen sammeln (Auftragnehmer und Auftraggeber) Technische und umweltbezogene Vorteile herausstellen Politiker und Auftraggeber überzeugen Gebrauchsverhalten und Dauerhaftigkeit nachweisen Umweltvorteile bei der Ausschreibung berücksichtigen

16 Schlussfolgerungen für Europa WMA bietet Vorteile hinsichtlich Umwelt Arbeitsplatzbedingungen Anlagentechnik WMA können wir nach vorne bringen, wir benötigen: Technologietransfer (EAPA und Eurobitume helfen!) Demonstration der Vorteile in der Praxis Dialog zwischen Industrie, Politik und Strasseneignern Anreize für den Umweltschutz Akzeptanz dass die Technologie ausgereift ist 16

17 5 th Eurasphalt & Eurobitume Congress June 2012 Istanbul, Turkey 17

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