Die Beimengung von Altbaustoffen hilft, weniger Rohstoffe zu verbrauchen. Das reduziert den CO2-Abdruck beim Neubau und der Sanierung von Verkehrswegen. Ein Tiroler Projekt setzt auf Altbaustoffe und Recycling bei der Herstellung von Beton- und Asphaltstraßen.
Für die einen ist es die A1, für die anderen die längste Baustelle der Welt.“ Das ist zwar ein alter Witz – mit wenig Wahrheitsgehalt, gibt es doch weltweit noch viel längere Autobahnen, die ständig irgendwo repariert werden. Doch solche Witze zeigen, wie omnipräsent das Thema Straßenbau in unserem Alltag ist. Kein Spaß hingegen ist, wie stark Bau und Sanierung von Straßen Baustoffe und Ressourcen verbrauchen, die einen schlechten ökologischen Fußabdruck haben.
„Aufgrund der hohen Verkehrslasten werden Straßenkörper meist in mehreren Schichten gebaut, wobei im oberen verkehrsnahen Bereich stets sogenannte gebundene Schichten verwendet werden“, erklärt Roman Lackner vom Arbeitsbereich Materialtechnologie der Uni Innsbruck. „Als Bindemittel dieser gebundenen Schichten dient entweder Zement für die Herstellung von Betonschichten bzw. Bitumen für die Herstellung von Asphaltschichten.“
Materialaufwand verringern
Zweiteres Material ist weniger berühmt als Zement: Bitumen ist eine teerähnliche Substanz, die in der Natur als brennbares, dunkelbraunes oder schwarzes Gemisch von hoch siedenden Kohlenwasserstoffen vorkommt. Für technische Anwendungen wie Straßenbau wird Bitumen jedoch als Destillationsrückstand in Erdölraffinerien gewonnen. Allein in Österreich liegt der jährliche Bitumenverbrauch bei 400.000 Tonnen, weltweit ist der Bedarf mit 200 Millionen Tonnen beziffert.
Nun sind für diese Bindemittel – Zement und Bitumen – dringend ökologische Ideen gefragt, die den Einsatz von endlichen Ressourcen verringern. Neben der Suche nach Biobaustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen ist hier das Thema Recycling relevant. Diesem widmet sich das neue Projekt „EcoRoad“, das den Materialaufwand bei der Sanierung und bei Neubauten von Straßen mithilfe von Altbaustoffen reduzieren will – und im K-Regio-Programm des Landes Tirol gefördert wird. Diese Technologieförderung richtet sich an Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um Produkte und Methoden mit hohem Entwicklungsrisiko zu unterstützen. „Naturgemäß kommt es durch den Verkehr wie auch durch Umwelteinflüsse zu Schäden im Straßenkörper, sodass zusätzlich zu Neubauten eine regelmäßige Sanierung unserer Verkehrsinfrastruktur erforderlich ist“, sagt Lackner von der Uni Innsbruck, der das Projekt leitet und dabei mit der Baufirma Bodner und dem Prüflabor Nievelt zusammenarbeitet.
Prognostizieren, was die Stoffe machen
Gemeinsam untersuchen sie das Potenzial von Altbaustoffen für die Herstellung von gebundenen Beton- und Asphaltschichten. „Wir wollen die Eigenschaften der Altbaustoffe verbessern und die Wirkung im daraus hergestellten Recyclingbaustoff prognostizierbar machen“, so Lackner. Hier nutzt das Team seine Erfahrung in der Baustoffanalytik und Baustoffprüfung, etwa beim Bewerten des Alterungszustands von Bitumen und bei der Beschreibung des „Hydratationsprozesses“ von Zement (also der Reaktion zwischen Zement und dem Anmachwasser).
Die Labormethoden liefern zudem Daten für eine „Mehrskalenmodellierung“, die sowohl den Materialaufbau von Beton bzw. Asphalt als auch das Verhalten der einzelnen Materialbestandteile auf unterschiedlichen Skalen einbeziehen kann. „Schlussendlich soll die Leistungsfähigkeit der entwickelten Methoden auch auf Teststrecken aufgezeigt werden – mit verschiedenen Straßenbauweisen“, sagt Lackner.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 05.03.2022)