Niedrigtemperatur -Asphalt. Ein Stoff für alle Fälle

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1 Niedrigtemperatur -Asphalt Ein Stoff für alle Fälle VSVI Mecklenburg-Vorpommern; Krakow am 02. April 2009

2 Inhalt Additive Ökologische Aspekte Technologische Aspekte Zusammenfassung

3 Additive Organische Zusätze Fettsäureamide Montanwachse Synthetische langkettige Wachse Mischungen aus den oben aufgeführten Substanzen Mineralische Zusätze Zeolithe

4 Additive Temperaturreduktion Montanwachse Zeolithe Temperaturreduktion + verbesserte Mischguteigenschaften Fettsäureamide Synthetische langkettige Wachse Modifizierte Montanwachse

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6 FT-Wachs synthetischer, aliphatischer Kohlenwasserstoff mit hoher Molekülmasse Moleküllänge zwischen C 40 und C 120 FT-Wachse werden aus dem Synthesegas (CO, H 2 ) der Kohlevergasung oder aus Erdgas nach dem Fischer- Tropsch-Prozess gewonnen Hochschmelzend - Erstarrungspunkt min. 99 C, Schmelzbereich C Hart - Nadelpenetration < 1 dmm bei 25 C Niedrigviskos - 12 mpas bei 135 C

7 Vergleich zwischen FT-Wachs und Bitumen eigenem Paraffin 7 6 FT-Wachs n - Alkane iso - Alkane Paraffingehalt [%] Bitumeneigenes Paraffin n - Alkane iso - Alkane Kohlenstoffanzahl [-]

8 Wirkungsweise von FT-Wachs im Bitumen FT-Wachse sind bei Temperaturen über 115 C homogen im Bitumen gelöst Verringerung der Viskosität des Bitumens Kein Hochschermischer erforderlich Hohe Lagerstabilität FT-Wachse erstarrt im Bitumen zwischen 115 C und 70 C zu gleichmäßig verteilten, mikroskopisch kleinen Partikeln Erhöhung der Steifigkeit des Bitumens

9 FT-Wachs Bindemittelparameter - Nadelpenetration 100 Penetration bei 25 C [dmm] ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 FT-Wachs Anteil in einem B 70/100 [%]

10 FT-Wachs Bindemittelparameter EP R&K Erweichungspunkt RuK [ C] ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 FT-Wachs Anteil in einem B 70/100 [%]

11 FT-Wachs Tieftemperaturverhalten Bindemittel SMA 0/11S,; 50/70 SMA 0/11S, 50/70 + 3% FT-Wachs ABi 0/16, 70/100 ABi 0/16,70/ % FT-Wachs Gussasphalt 0/11,PmB 45 Gussasphalt 0/11,PmB % FT-Wachs max. thermisch induzierte Spannung [N/mm 2 ] Bruchtemperatur [ C]

12 FT-Wachs Standfestigkeit 7 6 Bitumen 50/70 Bitumen 50/ % FT-Wachs Überrollungen [-]

13 FT-Wachs Verarbeitbarkeit Service T o Mix/Legen T o KONVENTIONELLER ASPHALT NIEDRIGTEMPERATUR-ASPHALT 10 o C 100 o C 180 o C

14 Arbeitsschutz Historie 1996 Luftgrenzwerte (TRGS 900): 20mg/m³ bei Verarbeitung in Innenräumen, 15mg/m³ bei allen übrigen Arbeiten 1998 Gründung des AK Temperaturabsenkung (DAV) 2000 Luftgrenzwerte (TRGS 900): 10mg/m³ für alle Arbeiten (Ausnahme: Gussasphalt) Maximale Mischguttemperatur für 2001 Übergang AK Temperaturabsenkung (DAV) in AK (FGSV) 2002 Verlängerung Aussetzung des Grenzwertes für Gussasphalt um 5 Jahre Gussasphalt: 230 C 2004 Gründung ad-hoc-gruppe Temperaturabsenkung (FGSV) 2006 Veröffentlichung des Merkblattes für Temperaturabsenkung (M TA) 2008 Verpflichtung zur Umsetzung temperaturabgesenkter Gussasphaltbauweisen

15 Arbeitsschutz / Ökologischer Aspekt Expositionen Gussasphaltarbeiten* Konventionell ~250 C Abfüller 57,8 mg/m 3 Bohlenführer 38,2 mg/m 3 Glätter 10,0 mg/m 3 *Dämpfe und Aerosole aus Bitumen (95 Percentile) * Quelle: Dr. Reinhold Rühl, BG BAU Asphalt-Seminar 2008, Willingen

16 Arbeitsschutz / Ökologischer Aspekt Expositionen Gussasphaltarbeiten* mit Additiven 230 C Abfüller 7,7 mg/m 3 Bohlenführer 9,0 mg/m 3 Glätter 3,3 mg/m 3 Abfüller 7,7 mg/m 3 (57,8 mg/m³) Bohlenführer 9,0 mg/m 3 (38,2 mg/m³) Glätter 3,3 mg/m 3 (10,0 mg/m³) *Dämpfe und Aerosole aus Bitumen (95 Percentile) * Quelle: Dr. Reinhold Rühl, BG BAU Asphalt-Seminar 2008, Willingen

17 Arbeitsschutz / Ökologischer Aspekt Gussasphalt 230 C Expositionen wie bei Walzasphalt* 1,00 0,90 0,80 herkömmlicher GA temperaturabgesenkter GA <=230 C herkömmlicher WA 0,70 Perzentil 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 Summe Dampf + Aerosol [mg/m³] * Quelle: Dr. Reinhold Rühl, BG BAU Asphalt-Seminar 2008, Willingen

18 Ökologischer Aspekt* Potential der Energieeinsparung Reduzierung T MG um 30 bis 35K Reduzierung spezifischer Energiebedarf um rund 30% (Bedingung: keine verlängerte Mischzeit!!!). Durchschnittlichen Bedarf von 8 Liter Heizöl pro Tonne Mischgut minus 2,4 Liter Heizöl pro Tonne Mischgut ca. 55 Mio. Tonnen Asphalt/a minus Liter Heizöl/a minus to CO 2 /a * Barthel, W.: Niedrigtemperaturasphalt durch Zeolith Wirkungsweise, Effekte und Erfahrungen. Asphalt Heft 8; 2001

19 Ökologischer Aspekt* Potential der Energieeinsparung 900 Erdgasverbrauch [m³/h] ABi 0/22 herkömmlicher Asphalt Asphalttyp SMA 0/8 S temperaturreduzierter Asphalt * Barthel, W.: Niedrigtemperaturasphalt durch Zeolith Wirkungsweise, Effekte und Erfahrungen. Asphalt Heft 8; 2001

20 Ökologischer Aspekt* Wärmebilanz für 1to Asphaltmischgut Strahlungsverlust Abgasverlust Wassererwärmung Wasserverdampfung Mineralstofferhitzung kwh C / 4% 170 C / 1% 120 C / 4% 120 C / 1% * Gerhard, H.: Beitrag der Asphaltindustrie zur Klimaverbesserung Notwendige Maßnahmen zur CO 2 Absenkung Ausarbeitung eines DAV Vortrags

21 Ökologischer Aspekt* Gesamtwärmebilanz für 1to Asphaltmischgut kwh C / 4% 170 C / 1% 120 C / 4% 120 C / 1% * Gerhard, H.: Beitrag der Asphaltindustrie zur Klimaverbesserung Notwendige Maßnahmen zur CO 2 Absenkung Ausarbeitung eines DAV Vortrags

22 Ökologische Aspekte Weniger Staus Weniger Unfälle Weniger Kosten Weniger Ärger Weniger Zeitverluste Weniger Emissionen

23 Technologische Aspekte Bindemittelalterung Alterungsindex Für jede 10 C Alterung nach über 8 Jahren 100 C Liegezeit verdoppelt Alterung während Lagerung, sich Transport und Einbau die Oxidationsrate des Bindemittels Alterung während des Mischprozesses Alter [Jahren]

24 Technologische Aspekte Frühere Verkehrsfreigabe Projektdimension: Ursprünglicher Verkehrsbelastung: Zeitansatz: Mio. 4-6 Kfz Kosten, Tage /Tag(2 300 x 3 Bauabschnitte) In Zeitfenster NT Dittersdorfer Bauweise: für Reparatur: 2 Straße Tage m², (1, Chemnitz 22:00 Tag Binder; Uhr 1.500t/Asphalt bis 1 07:00 Tag Decke), Uhr pro Schicht Zeitfenster: Asphaltarbeiten: Verkehrsfreigabe Erneuerung Uhr bis eines Uhr Abi dreischichtigen nach für Rückbau 1h, AB nach existente 2h Motorway M6 Birmingham (England) Temperaturen: Asphaltaufbaus Betonpiste Außentemperatur von 21cm und Gesamtstärke Einbau >30 C 60cm mit Asphaltpaket einer Aufbau: Einbauleistung Flughafen 24cm Frankfurt von Mischgut ATS CS am to 0/32 Mischgut Fertiger mit 30/ C pro + Nacht 4% FT-Wachs Sonstig: Reduzierung 24cm ATS CS der 0/32 Mischguttemperatur mit PmB % um FT-Wachs 20 bis 30K 12cm Abi 0/22 mit PmB % FT-Wachs 4cm SMA 0/11S mit PmB % FT-Wachs

25 Technologische Aspekte Bessere Verarbeitbarkeit Projekt: Werksstraße der Sasol Wax GmbH in Hamburg Witterung: Einbau bei Außentemperaturen ungünstiger Witterung zwischen Schwer -7 C verdichtbares und +2 C Mischgut Bindemittel Handeinbau / Mischgut: Bitumen 30/45 + 3% FT-Wachs SMA 0/8 S und Abi 0/16S Harte PmB Reduzierung der Mischguttemperatur um bis zu 20K PmB H SMA 8S mit PmB

26 Technologische Aspekte Qualitätsverbesserung (FT-Wachs basierend) Erhöhung der Standfestigkeit Höhere Verdichtung Größere Ebenflächigkeit Verbesserte Adhäsion (im Vergleich zu nicht modifizierten Bindemitteln)

27 Zusammenfassung Ökologie und Technologie sind keine Frage von Entweder Oder Innovative Bauweisen sind im Markt vorhanden - sie müssen von der öffentlichen Hand aber auch gefordert/gefördert werden

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29 Positiver Beweis der globalen Erwärmung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

30 The Leading Specialist in Innovative Wax Technology