Innovativer Gussasphalt zur Energie- und Emissionseinsparung (imas)

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1 Innovativer Gussasphalt zur Energie- und Emissionseinsparung (imas) Mariyan Dimitrov Bernhard Hofko TU Wien Institut für Verkehrswissenschaften

2 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

3 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

4 Motivation und Ziele Temperaturabsenkung von Gussasphalt bei vorwiegend händischem Einbau Alternativen zur Wachsmodifizierung von Bitumen (state-of-the-art) Gleichbleibende Verarbeitbarkeit Berücksichtigung des Gebrauchsverhaltens Reduktion von Energieverbrauch und Emissionen Betrachtung des gesamten Lebenszyklus Labor Probestrecke

5 Gussasphalt vs. Walzasphalt Gussasphalt (MA 11) Splittmastixasphalt (SMA 11) Bindemittelgehalt 7,0-9,0 [M%] Füllergehalt 20,0-28,0 [M%] Hohlraumgehalt 0 [V%] Zuschlagstoffe schwimmen in Mastix Lastabtragung hauptsächlich durch Mastix Herstellungstemperatur: 230 C-250 C Selbstverdichtend Einsatz: Brücken- und Fahrbahnbeläge, Geh- und Radwege, Industriefussböden, Garagenbeläge Bindemittelgehalt 5,0 7,0 [M%] Füllergehalt 5,0 11,0 [M%] Hohlraumgehalt 1,5 12,0 [V%] Korn-zu-Korn Abstützung der Körner Lastabtragung vornehmlich durch Gesteinsgerüst Herstellungstemperatur: 170 C Verdichtung durch schweres Gerät Einsatz: Als Deckschicht im hochrangigen Straßennetz

6 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

7 Materialien Bitumen Füller Kantkorn (KK) Gestein Rundkorn (RK) Amidwachs (AW) MA 8 KK (Kantkorn) MA 8 KKRK (Kantkorn/Rundkorn) MA 8 KK + 3%W (Kantkorn + 3% Wachs) MA 8 RK + 3%W (Rundkorn + 3% Wachs)

8 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

9 Probestrecke und Zustandserfassung

10 Probestrecke und Zustandserfassung

11 Probestrecke und Zustandserfassung Abkühlversuche nach ÖNORM EN Druckschwellversuche nach ÖNORM EN

12 Probestrecke und Zustandserfassung Labor Probestrecke

13 Probestrecke und Zustandserfassung Labor Probestrecke

14 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

15 Emissionsanalyse Messung in unmittelbarer Nähe Messaufbau direkt neben den Bauarbeiten Zwei Einstufige PM10 Impaktoren 2x1h/1x2h Ein Fünfstufiger Kaskadenimpaktor 2h

16 Emissionsanalyse Messung in unmittelbarer Nähe 100% Große Unterschiede zwischen den Gussasphaltmischungen/ Einbautemperaturen Peking an einem schlechten Tag Emissionsreduktion von 80% 48% 35% WHO Grenze für gute Luftqualität 16%

17 Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

18 Lebenszyklusanalyse Ergebnisse Energieverbrauch Energieaufwand [GJ/FU) MA 8 KK (Referenz) MA 8 RK + 3%W MA 8 KKRK MA 8 KK + 3%W Graue Energie Produktion Transport Einbau Instandhaltung Rückbau Mischgut Energieaufwand [GJ/FU] Einsparungspotential [%] MA 8 KK (Referenz) MA 8 RK + 3%W MA 8 KKRK MA 8 KK + 3%W Mischgüter mit Rundkorn-Anteil werden energetisch günstiger bewertet - Einsparungen von ca. 10% des Gesamtenergieverbrauchs sind möglich

19 Zusammenfassung Bis zu 50 C Temperaturabsenkung bei der Kombination von Rundkorn und Wachs Gleichbleibendes Gebrauchsverhalten (Rissbeständigkeit, Verformungsbeständigkeit) Erfolgreiche Umsetzung von Rundkorn im Gussasphalt Labor Probestrecke

20 Zusammenfassung Starke Emissionsreduktion für Arbeitnehmer durch Temperaturabsenkung unter 200 C Temperaturabsenkung führt zu deutlichen Energieeinsparungen während des Lebenszyklus

21 Ausblick Fortlaufende Begleitung und Zustandserfassung Probestrecke Weitere Probestrecken (Gehsteig, Garage) Implementierung der Erkenntnisse in die nationale und europäische Normung

22 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Universitäre Forschung Verwaltung Industrie