Maximalrecycling Auf dem Weg ins Regelwerk?

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1 Maximalrecycling Auf dem Weg ins Regelwerk? Situation in Sachsen, Hamburg und Baden-Württemberg Dipl. Ing., Auerbach/Vogtl. Tel.: ; Mobil: Mail:

2 Gliederung 1. Einführung 2. Situation in Hamburg, Sachsen und Baden-Württemberg mit Vorstellung einiger realisierter Projekte 3. Resümee

3 1. Einführung Anteil an Erneuerungen steigt, damit auch der Anteil an RC aus Deckenmischgut Wiederverwendung wird im Kreislaufwirtschaftsgesetz vorgeschrieben. Dieses hat Gesetzeskraft, muss also nicht vereinbart werden und gilt automatisch für alle Bauverträge, ist aber im Zugabeanteil beschränkt Kernaussage des Gesetzestextes ist, dass eine höchstmögliche Wertschöpfung anzustreben ist, RC aus Decken in AC T ist Verschwendung Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass die Eigenschaften von Asphalten mit Ausbauasphaltzugabe gleichwertig zu Asphalten ohne Ausbauasphaltanteil sind. Bei hohen Zugaberaten erfordert die Beachtung der Randbedingungen von allen Beteiligten erhöhte Sorgfalt mit einem erhöhten Aufwand. Laufende Forschungsvorhaben der BASt/ Ruhr-Uni Bochum zum Einsatz Rejuvenatoren

4 Regelwerke ARS 29/2010 TL AG-StB 09 Ausgabe 2009

5 DAV und Länder

6 Wichtige Voraussetzungen Maximal Recycling bedeutet, Eigenschaften des RC müssen bekannt sein Intensive Voruntersuchungen sind notwendig!! viel altes BM (EP, Klebkraft, Viskosität, Verhärtung u.ä.) beeinflusst die Qualität Damit ist die Höhe der Zugabe des RC (ohne Hilfsmittel ) begrenzt Eigenschaften des resultierenden BM müssen gesichert sein, deshalb muss auch das BM verjüngt werden (BM.. 2 Sortenspannen?!, Rejuvenatoren) Temperatur des RC Materials sollte (ist i.d.r. so) unter 140 C betragen (Ablaufen des BM in der Paralleltrommel!)... Viskositätsverändernder Zusatz!? Regularien der Regelwerke müssen (sollten) eingehalten werden

7 Weitere Voraussetzungen Fräsmanagement und Aufbereitung an der Asphaltmischanlage Fräsasphalt Deckschicht Fräsasphalt Binderschicht Ausbauasphalt Tragschicht Fräsasphaltgemisch aus allen Schichten kann nur in Asphalttragschichten wiederverwendet werden! Maschinentechnik Herstellungsparameter überprüfen und verändern (Mischzeit)

8 2. Situation in Hamburg, Sachsen und Baden-Württemberg, realisierte Projekte 2.1 Hamburg Vorreiterrolle MEDIENINTERESSE Hamburger Abendblatt In nur 24 Stunden wurde die Mönckebergstraße saniert. Asphalt aufgearbeitet und wiederverwendet. Hamburg ist mit Methode des "grünen Asphalts" Vorreiter. AC T AC B AC B hochstandfest AC D MA SMA % 20 % 20 % 15 % 15 % 0 % 2012 unbegrenzt 50 % 50 % 50 % 30 % 30 % Quelle Riebesehl

9 Der Weg zum Vollrecycling Rejuvenatoren 1989 Temperaturabsenkung 1997 Beheizte Paralleltrommel 2004 Ruhr-Uni Bochum: Untersuchungen zu Rejuvenatoren STORBIT Plus 2006 Tragschicht 0/22 aus 88% AG Tragdeckschicht 0/16 aus 94% AG HTW Dresden Prof. Dr.-Ing Rauschenbach in 2014: Vergleichende STORBIT Untersuchungen von Asphaltbetonmischgut für Deckschichten mit Asphaltgranulat Quelle Riebesehl

10 Projekte in Hamburg 2006: - 7 Projekte AC T und AC TDS.bis 94% Asphaltrecycling 2010: - 7 Projekte AC D 60 bis 90% Asph. Rec. 2010: - 1. öffentlicher Auftrag Pollhornweg Ergebnisse der Erstprüfung und der Kontrollprüfungen waren ohne Mängel. 2012: - Sanierung Mönckebergstraße in 24 Stunden Hamburg ist mit Methode des grünen Asphalts" Vorreiter. Quelle Riebesehl

11 Resümee in Hamburg Es lässt sich feststellen, dass.. in 18 Jahre Liegezeit praktisch keine Alterung des Bindemittels statt gefunden hat, RuK unverändert ca. 52 C. trotz eines niedrigen Hohlraumgehaltes < 2 Vol.-% keine Spurrinnen festzustellen sind. es praktisch keinen Mörtelverlust gibt die Mittelnaht in einem sehr guten Zustand ist. der Schichtenverbund noch vollständig erhalten ist. keine Risse festzustellen sind (außer setzungsbedingten Längsrissen an wenigen Stellen der Verbreiterung). Quelle Riebesehl

12 Was ist zu tun? 1. Intensivere Nutzung der Zustandserfassung durch Bohrkernentnahmen 2. Einführung eines Ausbauasphaltmanagement 3. Einführung einer Recycling- Pflicht für die Hersteller 4. Selektiver Ausbau - Entgegengesetzt zum Einbau 5. Einstellung der Mischanlagen auf die Stoffströme 6. Verlängerung der Mischzeiten bei der Wiederverwendung 7. Optimierung der technischen Konzepte der Mischanlagenhersteller 8. Änderung der Vergaberichtlinien, der Umweltschutz muss gewertet werden. Quelle Riebesehl

13 2.2 Baden-Württemberg Quelle Gohl

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19 Schwerpunkte wichtige Erkenntnisse Es wurden sowohl Trag-, Binder- und Deckschicht hergestellt und eingebaut Um den EP und die Einbautemperatur bei Zugabemengen von 75% bis 90% zu sichern, wurde mit Rejuvenatoren gearbeitet Das genutzte Asphaltrecycling Material stammte z.t. aus sortenreinen Wanderhalden, wurde aber vor Gebrauch aufbereitet (gebrochen und gesiebt) Das RC Material wurde in Hallen nach lagenweisen Einbau zwischengelagert Parameter der Erstprüfung wurden in den Kontrollprüfungen bestätigt Durch Probemischungen sollen die Leistungs- und Mischparameter getestet und eingestellt werden Die Stundenleistung geht bei 90% Zugabe auf ca. 75% zurück Das Mischgut lässt sich homogen und gut einbauen Für den 1. Walzgang sollte eine Gummiradwalze (AC B) oder Kombiwalze (AC D) Verwendung finden Handeinbau ist schwierig Asphaltdeckschichten sind homogen und dicht Quelle Gohl

20 2.3 Sachsen..2 Erprobungsstrecken im Vogtland Vorbemerkungen Initiiert über SMWA und AK Qualitätssicherung Straßenbau mit der Vorgabe Nutzung von STORBIT SMWA, Abt. Straßenbau als Erprobungsstrecken deklariert Fremdüberwachung LISt GmbH i.a. von LASuV beauftragt Ausführung im August 2013 der S 317 und im September 2014 der S 316 Probefelder am Asphalt-Mischwerk Eigenüberwachung der Baustelle durch CBP, Herrn Ehmig

21 1. Erprobungsstrecke in S 317 Fraureuth Planung und Probefeld: - Teilnehmerwettbewerb (Ausstattung von Mischanlagen mit Paralleltrommel) - Vorgaben Binder- und Deckschicht mit 70% bzw. 60% RC mit Nutzung eines Verjüngungsmittels STORBIT plus (Sasobit, Fluxöl) - Fräsgut aus den bestehenden Alt-Asphaltschichten war Bedingung für die Erstellung der Erstprüfungen - Probemischungen und felder zur Überprüfung der Erstprüfungen ( wurden angepasst) - RC Fräsgut wurde vor der Verarbeitung klassiert

22 Herstellung und Einbau Vorgaben wurden eingehalten Einbau mit Vögele , 3 bzw. 4 BOMAG 175 ( davon eine Kombiwalze) 3 Walzen mit BOMAG Manager Versuch an den Mischwerken.Probemischungen und felder Temperatur Par. Trommel C, Temp. Mischgut 150 C Mischzeit : + 10 sec, Stundenleistung: AC B t; AC D t (80 % der Leistung)

23 Einbau Asphalt ließ sich sich gut einbauen und verdichten [Sasobit und Kapilarwasser aus RC ( vgl. Schaumbitumen)] Asphaltbinder mit Hochverdichtungsbohle Asphaltdeckschicht nicht mit Hochverdichtung Asphaltbinder mit einer Kombi Walze, zwei Glattmantelwalzen Gleichmäßig in der Zusammensetzung...gute Textur, keine Entmischungen beim Binder

24 Bericht Kontrollprüfungen Asphaltmischgüter...ohne Mängel Zugabemengen...im Durchschnitt 70 % AC B und 60 % AC D eingehalten Fremdfüller...eingehalten Einbauanforderungen..erfüllt (Ebenheit, Schichtdicke, Verdichtung, Schichtenverbund u.ä.) Verdichtung, Hohlraum...erfüllt (1 Ausn.) Bericht LISt GmbH:

25 Zweite Erprobungsstrecke in S 316 Pausa..Fortführung zur Erprobungsstrecke S 317 Forschungsarbeit in Verbindung mit der HTW Dresden, Prof. Dr. Ing. Rauschenbach.Dipl. Arbeit 1. Schritt Untersuchungen zur wirtschaftlichen Wiederverwendung von Ausbaurecycling 1. Teil: Maximale Wiederverwendung unter Nutzung von (a) Rejuvenatoren (Verjüngungsmittel) 2. Teil: Maximale Wiederverwendung unter Einhaltung des (b) Merkblattes zur Wiederverwendung von Asphalt (M WA) 3. Teil: Maximales RC, Nutzung von Bindemitteln mehr als ein (c) Sorten- spanne weicher (z.b. nicht BM 70/100 sondern 160/220) 4. Teil: Referenzstrecke ohne Recycling

26 Wertung der Ergebnisse der Diplom Arbeit Ergebnis nach Platzziffer

27 Planung und Probefeld Nutzung (Erstprüfung) der Ergebnisse und Aussagen der Diplomarbeit Beschränkung des RC Anteils auf 60%, um Mischanlagen mit konservativer Paralleltrommel nutzen zu können Verfahrensweise zur Erprobungsstrecke vglb. mit S 317 Fraureuth Geplant war nur die Erneuerung der Deckschicht, in der Ausführung wurde noch die AC B erneuert (Zustand war erst nach Fräsen der Deckschicht deutlich sichtbar) in konventioneller Ausführung (30% RC) Nach den Kontrollprüfungen des Probefeldes wurde die Erstprüfung angeglichen (Anteil STORBIT) Abzweig Freibad bis Bauende Abschnittslänge: 583 m Fläche: m² Rc-Anteil im MG: max. 30% OA Unterpirk bis Abzweig Freibad Abschnittslänge: m Fläche: m² Rc-Anteil im MG: max. 60% mit Storbit+ OD Unterpirk Abschnittslänge: 804 m Fläche: m² Rc-Anteil im MG: Regelbauweise 0 % hier nach ZTV Asphalt Bauanfang bis OE Unterpirk Abschnittslänge: 814 m Fläche: m² Rc-Anteil im MG: max. 60% mit BM 160/220

28 Probefeld Versuch mit Kombiwalze Probefeld: BM 160/220, Veränderung der Mischzeit

29 Herstellung und Einbau Die Ergebnisse der Kontrollprüfungen für das Probefeld wurden eingearbeitet..senkung Anteil STORBIT (Probefeld Dosierung von 0,8%, Erprobungsstrecke 0,65% Storbit Die Herstellung der AC D ohne Recycling und mit 30% Recycling erfolgte ohne Einschränkungen. Die Herstellung des AC D 11 mit je 60% RC erfolgte unter Beachtung folgender Details: - Zugabe des STORBIT+ händisch in den Mischer - die Nach-Mischzeit wurde um 10 sec erhöht, Leistung der Mischanlage verringerte sich um 20 t/h bis 30 t/h. Dadurch konnte eine homogene Mischguttemperatur erreicht werden. Die Temperatur des RC Materials betrug max. 140 C und die Gesteinstemperatur 220 C. Dadurch wurde eine Mischguttemperatur von 160 C gesichert.

30 Einbau Asphalt ließ sich gut einbauen und verdichten Asphaltbinder mit Hochverdichtungsbohle (konventionelle Erstprüfung) Asphaltdeckschicht nur mit Tamperverdichtung 1. Walzgang: 1 Stück Kombiwalze vom Typ HAMM HD 75 K Weitere Walzgänge: 2 Stück BOMAG 174 mit Asphaltmanager Der mit STORBIT modifizierte Asphalt erreicht im Temperaturbereich um 100 C eine Steifigkeit, die das Verdichten erschwerte. Daraus muss man schlussfolgern, dass bei Verkehrsfläche mit vielen Einbauten, wie TWA und Schachtabdeckungen, in diesem Temperaturbereich der Handeinbau fertig gestellt sein sollte. Gleichmäßig in der Zusammensetzung...gute Textur, keine Entmischungen

31 Keine Entmischungen Kombiwalze im 1. Walzgang

32 Resümee für Sachsen Die Ergebnisse der Kontrollprüfung lassen auf eine Gleichwertigkeit der eingebauten Asphaltdeckschichten schließen. Die Hohlräume in der eingebauten Schicht liegen im Bereich von 3,5 3,8 %, bei einem VD von % Die Anforderungen an das BM und den Asphalt sind im wesentlichen erfüllt ( BM 160/220!) (PEN, EP, DSR, MSCR, Spurbildung und Spaltzugfestigkeit) Die Zugabemenge von Bitumen und Rejuvenator ist zwingend auf die Eigenschaften des RA abzustimmen Die Auswertung der Erstprüfung mit 60% RC und BM 160/220 ist besonders zu bewerten, insbesondere: - Die Prüfergebnisse belegen, dass das BM nicht den Daten der TL-Bit StB entspricht; die PEN ist zu gering (also härter) und der BP nach Frass größer - Das beeinflusst natürlich die Ergebnisse der eingebauten Schicht Die Ergebnisse der Nutzung von STORBIT+ entsprechen denen der S 317 Die Nutzung von einem BM 160/220 ergab zwar für dieses Objekt gute Ergebnisse, sie sind aber nicht repräsentativ (Qualität des BM 160/220 entspricht nicht TL)

33 Versuch einer wirtschaftliche Betrachtung zur S 317 und 316 Mehrkosten AC B AC D Basis 30%RC ohne RC Verringerung Mischleistung 25% 25% Klassierung Fräsgut (+Mischosten) 20% 25% Rejuvenatoren (als Anteil am Preis BM) 38% 35% Kosten Fräsgut (Anteil von BM + Gestein) 35% 45% Minderkosten Einsparung Bindemittel 30% 60% Einsparung Gestein/Füller 30% 60% Relative Mehrkosten/Einsparung +6% - 10% Einbau aus Probefeld (je nach Größe) % Heute: - eher nicht wirtschaftlich, da Erprobungsstrecken höhere Kosten erfordern - Basis bei AC B mit RC.geringer Nutzen, wenn Basis 30% ist - bei Deckschichten kann ein höherer Effekt prognostiziert werden

34 3. Resümee Frage war: auf dem Weg ins Regelwerk?, die Antwort: ja.aber! Im Rahmen der steigenden Erneuerung von Asphaltdecken, ist die Nutzung maximal möglicher Asphaltrecycling-Mengen ein wichtiger Beitrag zur Schonung von Ressourcen Die Ausführung von Erprobungsstrecken mit einem maximalen Anteil von Recyclingasphalt, besonders aus der Asphaltbinder- und der Asphaltdeckschicht, verbunden mit einer kritischen Betrachtung der Ergebnisse der Kontrollprüfungen, sind ein unerlässlicher Schritt zur Übernahme und Erweiterung des Regelwerks Die Ergebnisse der Kontrollprüfungen, der im Vortrag vorgestellten Bundesländer, sind positiv zu bewerten, der Asphalt entspricht den Anforderungen, er lässt sich unter Beachtung der Besonderheiten gut herstellen und einbauen. Die ersten Objekte in den Bundesländern sollten nach einem Teilnehmerwettbewerb ausgeschrieben werden, um diese Bauweise nicht zum Spekulationsfeld für Bauunternehmen, die keine positive Reputation haben, werden zu lassen Das Recycling Material muss homogen sein und umfassend analysiert werden, um einen anforderungsgerechten Asphalt zu konzipieren.

35 f.f. Die Ausführung von Probefeldern zum Abgleich der Prüfung des Mischgutes, der technischen Ausrüstung usw. sind unerlässlich Der mögliche Anteil der Nutzung von RC Material in bestimmten Regionen ist auch vom Ausrüstungsstandard der Mischanlagen abhängig. Nach Auffassung des Verfassers, ist der Anteil bei konventionellen Mischanlagen auf ca. 70 % RC beschränkt. Größere Mengen lassen sich wahrscheinlich nur mit Paralleltrommeln modernere Bauart (Indirekte Befeuerung!) verarbeiten. Die Nutzung eines um 2 Sorten weicherem Bindemittel ist derzeitig (nach meiner Meinung) noch nicht empfehlenswert, da die Eigenschaften des BM nicht immer regelkonform sind Es sollten belastbare Ergebnisse von Untersuchungen zum Langzeitverhalten einen schnellen Rückschluss geben, dass nicht Jahre ins Land gehen, bevor sich Positives durchsetzen kann. Ein positiver wirtschaftlicher Effekt lässt sich z.zt. nur für AC D prognostizieren, jedoch ist das in den Bundesländern unterschiedlich (Hamburg hohe Gesteinspreise!) Da die Verfahrensweise der Nutzung von Maximal Recycling bekannt ist, sollte es kein Problem für alle Bundesländer sein, Erprobungsstrecken zu planen und zu realisieren. Weitere positive Erfahrungen in anderen Bundesländern eröffnen den Weg ins Regelwerk

36 Als Denkmal zwar auch nett, aber im Asphalt sinnvoller genutzt!!...fragen? Quelle Täube