Straßen in Deutschland haben meist Fahrbahndecken aus Asphalt. Die Herstellung und Verarbeitung dieses Materials ist energieintensiv und verursacht hohe CO2-Emissionen. Bei der Heißverarbeitung entstehen zudem gesundheitsgefährdende Dämpfe und Aerosole. Die Asphaltbranche soll daher spätestens ab 2027 nur noch so genannte Niedertemperaturasphalte verbauen.
Im Fokus der Diskussionen um Möglichkeiten zur Temperaturabsenkung stand in den letzten Jahren vor allem der so genannte Walzasphalt . Das ist die hierzulande mit Abstand am häufigsten verbaute Asphaltsorte. Klassischer Walzasphalt wird bei Temperaturen zwischen 140 bis 180 °C hergestellt und verarbeitet. Temperaturabgesenkte Asphalte liegen dagegen eher im Bereich von 110 bis 130 °C. Solche Niedrigtemperaturasphalte – auch Warmasphalte genannt – wären also etwa 30 bis 50 Grad „kälter“.
Um mit Niedertemperaturasphalt trotzdem qualitativ hochwertige, ausreichend verdichtete Fahrbahnbeläge herstellen zu können, muss man der herkömmlichen Asphaltrezeptur (Gesteinskörnungen und Bitumen ) allerdings noch Zusätze beimischen. Diese haben die Aufgabe, die Viskosität (Zähigkeit) des Bindemittels Bitumens so weit herabzusenken, dass der Asphalt auch bei niedrigeren Temperaturen ausreichend fließfähig ist.
Pflicht ab 2027
Niedertemperaturasphalt wird bei Temperaturen hergestellt und verarbeitet, die deutlich unter den bislang üblichen Temperaturen liegen. Qualität und Dauerhaftigkeit entsprechender Asphalt-Mischgüter werden schon seit Jahren erforscht. Langzeittests auf Untersuchungsstrecken verliefen erfolgreich, und verschiedene Verfahren zur Herstellung fließfähiger Warmasphalte sind mittlerweile marktreif. Die flächendeckende Einführung der Technologie kann also erfolgen.
In Deutschland bereitet sich die Branche tatsächlich schon seit Jahren auf den Wandel vor. Der Deutsche Asphaltverband (DAV) – die Interessensvertretung der Asphaltmischgutproduzenten und Einbauunternehmen – hat schon Anfang 2023 einen Beschluss verabschiedet, nach der seine Mitglieder ab 2025 nur noch temperaturabgesenkte Asphalte herstellen sollen. Was der Verband darunter versteht, hat er in einer Pressemitteilung von März 2023 konkretisiert: eine „Temperaturabsenkung bei der Produktion und damit auch beim Einbau von Walzasphaltmischgut um mindestens 20 °C“.
Auch unabhängig von der DAV-Selbstverpflichtung scheint es im Augenblick aber ausgemachte Sache zu sein, dass der Einsatz von temperaturabgesenktem Asphalt spätestens 2027 Pflicht wird. Haupttreiber für diese Entwicklung ist der Arbeitsschutz. Schon seit Mai 2020 sieht eine neue Fassung der Technischen Regeln für Gefahrstoffe nämlich vor, dass bei der Verarbeitung von Bitumenbaustoffen künftig ein Arbeitsplatzgrenzwert für Dämpfe und Aerosole von 1,5 mg/m3 einzuhalten ist. Zuvor lag der Grenzwert bei 10 mg/m3. Da der drastisch gesunkene Wert mit herkömmlichem Heißasphalt gar nicht einzuhalten ist, wurde eine Übergangszeit vereinbart, in der auch noch höhere Emissionen erlaubt sind. Diese endet am 31. Dezember 2026.
Viskositätsverändernde Zusätze notwendig
Temperaturabgesenkte Asphalte verschlingen deutlich weniger Brennstoffe bei der Herstellung, sie helfen CO2-Emissionen einzusparen und schonen nicht zuletzt auch die Gesundheit der Straßenmitarbeiter. Der Aerosole-Arbeitsplatzgrenzwert von nur noch 1,5 mg/m3 lässt sich mit ihnen erreichen. Allerdings hatten die deutlich höheren Temperaturen bei der bisherigen Asphaltverarbeitung ja auch Gründe. Es ging darum, dass Material gut verarbeitbar zu machen und über einen möglichst langen Zeitraum optimal verdichten zu können.
Drohen mit Niedrigtemperaturasphalten nun also Qualitätseinbußen im Straßenbau? Tatsächlich benötigt das Bindemittel Bitumen eigentlich eine Mindesttemperatur von 140 °C, um die Gesteinskörungen des Asphalts optimal umhüllen zu können. Unterhalb davon bleibt es zu zähflüssig. So kann man es auf der Website der Wirtgen Group nachlesen – einem Hersteller von Baumaschinen, der unter anderem auch Asphaltmischanlagen anbietet. Doch wie oben bereits angedeutet gibt es Verfahren, um die Viskosität von Niedertemperaturasphalt im notwendigen Ausmaß zu reduzieren.
In Deutschland gibt es schon länger Erfahrungen mit der Herstellung von Niedertemperaturasphalt durch Hinzufügen von viskositätsverändernden Zusätzen. Dabei lassen sich Verfahren mit organischen Zusätzen (Bitumen-Wachs-Gemische) und mineralischen Zusätzen (synthetische Zeolithe) unterscheiden. Die meisten Hersteller von Asphaltmischanlagen haben ihre Maschinentechnik bereits so angepasst, dass sie auch mit dem Niedrigtemperatur-Mischgut funktionieren.
Schaumbitumen-Technologie
In den letzten Jahren wurde zudem die so genannte Schaumbitumen-Technologie erfolgreich erforscht. Nach Angaben der Wirtgen Group liegt der Reiz dieser Methode zur Herstellung von temperaturabgesenktem Asphalt darin, dass man dem klassischen Asphalt-Mischgut lediglich Wasser als Hilfsstoff hinzufügen muss. Das ist ohnehin an jeder Asphaltmischanlage verfügbar.
Auf der Wirtgen-Website wird das Schaumbitumen-Verfahren wie folgt beschrieben: „Durch das Vermischen von heißem Bitumen mit Wasser vergrößert sich das Volumen um ein Vielfaches, man spricht auch vom Aufschäumen des Bitumens. Durch die frei gesetzte Oberflächenenergie benetzt das Bindemittel das Gestein im Mischprozess auch bei niedrigeren Temperaturen sehr gut und bewirkt geschmeidige Einbaueigenschaften.“ Wirtgen hat für diese Technologie sogar bereits ein „Plug & Work“-Modul entwickelt, mit dem sich das Schaumbitumen-Verfahren auch bei bestehenden Wirtgen-Asphaltmischanlagen (Marke „Benninghoven“) realisieren lässt.
Das Deutsche Asphaltinstitut – gewissermaßen die Forschungsabteilung des Deutschen Asphaltverbands – hat die „Eignung der Schaumbitumentechnologie zur Herstellung von Warmasphalt“ in einem mehrjährigen Forschungsprojekt untersucht und Ende 2023 abschließend positiv beurteilt.
Im Abschlussbericht dieses Projekts heißt es unter anderem, dass sich durch Verwendung eines aufgeschäumten Bitumens bei gleichbleibenden Eigenschaften des Asphalts die Mischtemperatur und die Verdichtungstemperatur gegenüber einem konventionellen Heißasphalt gleicher Art und Sorte um 30 bis 40 °C absenken lasse. Zugleich sei das Verfahren günstiger als der Einsatz „kostenintensiver Additive (Wachse, Zeolithe)“.
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Das Forschungsprojekt konnte zudem nachweisen, dass Schaumbitumen zur Herstellung von Niedertemperaturasphalt auch unter Mitverwendung von Asphaltgranulat möglich ist. Dieser Punkt ist wichtig, weil er zeigt, dass sich die Schaumbitumen-Technologie mit dem Ziel der Ressourcenschonung durch Wiederverwendung von Ausbauasphalt im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes verbinden lässt.
