Am Anfang stehen Risse, später folgen die Schlaglöcher. Foto: Cemex Deutschland AG
Typische Straßenschäden und ihre Ursachen
Das Straßennetz in Deutschland ist schon heute chronisch überlastet, und in Zukunft wird es nicht besser. Nach einer im Juni 2014 veröffentlichten Verkehrsprognose der Bundesregierung sollen die Belastungen bis zum Jahr 2030 noch einmal deutlich wachsen. Das erhöht nicht nur die Wahrscheinlichkeit von Staus, sondern wird auch den ohnehin schon suboptimalen Zustand der Straßen weiter verschlechtern. Allerdings sind Fahrbahnschäden wie Verformungen, Risse und Schlaglöcher nicht nur die Folge einer hohen Verkehrsbelastung, sondern hängen auch mit der Witterung und Fehlern beim Straßenbau zusammen.
Eine Zahl aus der Verkehrsprognose erscheint besonders besorgniserregend: Im Zeitraum von 2010 bis 2030 soll der Lkw-Verkehr auf der Straße noch einmal um satte 39% zunehmen. Schon heute halten viele Fahrbahnen der Dauerbelastung durch die schweren „Brummis“ nicht stand und müssen immer häufiger repariert werden. Dabei leidet nicht nur die oberste Deckschicht, sondern es kommt oft auch zu Verformungen der darunter liegenden Schichten. Wobei der Druck auf die Fahrbahn übrigens am größten ist, wenn die Lkw nur langsam fahren oder im Stau stehen.
Da die meisten Fahrbahnen hierzulande eine Asphaltdecke haben, konzentrieren wir uns in diesem Beitrag auf die typischen Asphaltschäden und ihre Ursachen. Asphalt ist – zumindest im Vergleich zu Beton – relativ elastisch. Das hängt mit dem Bindemittel Bitumen zusammen, das weniger spröde als Zement ist. Fahrbahndeckschichten aus Asphalt sind zwar nicht so hart und druckfest wie Betondecken, sodass sie sich bei äußeren Druckbelastungen leichter verformen, aber dank der Elastizität kehrt das Material auch eher wieder in seine Ursprungsform zurück, wenn die Druckbelastung nachlässt. Deshalb sind bei Asphaltdecken (anders als bei Beton) auch keine elastischen Bewegungsfugen im Belag notwendig.
Verformungen der Straße
Bei dieser Landstraße sind die Spurrinnen gut zu erkennen. Foto: Rainer Sturm / www.pixelio.de
Doch trotz der relativ hohen Elastizität kommt es immer wieder zu Verformungen im Asphalt, weil die Belastungen einfach zu groß sind. Bekanntestes Beispiel sind die Spurrinnen (umgangssprachlich auch „Spurrillen“), die gewissermaßen als „Reifenabdruck“ des Autoverkehrs im Asphalt verbleiben. An den Stellen, an denen die Druckbelastung durch die Fahrzeugräder besonders groß ist, wird die Tragfähigkeit der Straße überbelastet, wodurch es zu muldenförmigen Vertiefungen kommt.
Neben der Dauerbelastung durch schweren Verkehr gibt es aber noch einen anderen wichtigen Grund für die Verformungen: Die Elastizität von Asphalt lässt nämlich deutlich nach, je stärker sich das Material erwärmt. Wenn im Sommer die Sonne längere Zeit auf den Belag brennt, wird er immer weicher. Die Folge: Das Bitumen verliert seine elastische Spannkraft, wodurch Druckverformungen der Fahrbahndecke zunehmend unumkehrbar werden.
Ob sich eine Asphaltstraße verformt, hängt natürlich nicht nur von äußeren Faktoren wie Verkehrsbelastung und Temperaturen ab. Auch die Qualität des Straßenmaterials spielt selbstverständlich eine große Rolle. Dabei kommt es nicht nur auf die oberste Deckschicht, sondern auf das gesamte Schichtenpaket der Straße an. Die Schichten des Straßenoberbaus sollten normalerweise dafür sorgen, dass die Verkehrsbelastungen ausreichend abgepuffert werden. Wenn aber die Binderschicht unter der Deckschicht nicht verformungsbeständig ist, wenn das Mischgut falsch zusammengesetzt ist oder wenn die Tragschichten nicht ausreichend verdichtet wurden, dann ist die Straße insgesamt schadensanfälliger. Es kommt dann häufig nicht nur zu Schäden an der Deckschicht, sondern im gesamten Oberbau.
Risse und Schlaglöcher
Zum Teil sind Schäden aber auch die Folge einfacher Materialermüdung. So verliert das Bitumen im Asphalt mit der Zeit an Klebekraft und Elastizität. An der Straßenoberfläche kann das beispielsweise zu Splittverlust führen. Es lösen sich also Gesteinskörnungen aus dem Asphaltverbund, wodurch die Fahrbahn an Griffigkeit verliert und rutschiger wird. Durch die Wirkungen von Frost, UV-Einstrahlung und starken Temperaturschwankungen wird die Elastizität des Bitumens zusätzlich in Mitleidenschaft gezogen. Dadurch kommt es irgendwann zu feinen Mikrorissen im Bindemittel, die mit der Zeit immer größer werden und allmählich die Struktur des Asphalts zerstören. Natürlich können solche Risse im Oberbau auch entstehen, weil bereits vorhandene Risse im Erdreich unterhalb der Straße nach oben durchschlagen oder weil der Druck durch die Verkehrsbelastung zu hoch wird.
Risse sind häufig die Vorboten für spätere Schlaglöcher. Denn durch sie kann Feuchtigkeit in den Straßenoberbau eindringen – entweder in Form von Niederschlägen oder durch Wasser im Boden. Dieses Wasser führt langfristig zu einer immer größeren Erosion von Straßenmaterial („Steter Tropfen höhlt den Stein“). Weitaus gefährlicher ist allerdings, dass es im Winter zu Eisbildung in den Rissen der Deck- und Binderschicht kommen kann. Gefrierendes Wasser vergrößert sein Volumen um etwa ein Zehntel. Bei wiederholtem Tau- und Frostwetter führt dies irgendwann zur „Frostsprengung“: Größere Teile werden aus dem Asphalt herausgetrennt, es entstehen zunächst größere Furchen und schließlich die gefürchteten Schlaglöcher. Wenn nicht spätestens jetzt gehandelt wird und man die Schäden ausbessert, dann entwickelt sich ein Teufelskreislauf. Je größer die Löcher sind, umso mehr Wasser kann in die Straßenoberfläche eindringen, wodurch es zu immer weiteren Schäden kommt.
