Aus Alt wird Neu
Für hochwertige Einbauqualität muss die gesamte Prozesskette stimmen
Windhagen (ABZ). – Von zwölf Millionen Tonnen Ausbauasphalt wurden 2018 87 Prozent wiederverwendet. Bei der Aufbereitung ist viel zu beachten. Damit aus Gesteinskörnungen und Bitumen Asphalt für den Straßenbau wird, braucht es einen thermischen Vermischungsprozess. Dafür ist eine Asphaltmischanlage unerlässlich. Bei der Herstellung des "schwarzen Goldes" wird zunehmend der Ausbauasphalt als Ressource entdeckt. Darauf weist die Firma Wirtgen hin. Hinzu komme, dass in Industrienationen längst weitaus mehr Straßenkilometer saniert als neu gebaut würden.
Das bedeutet auch, dass Millionen Tonnen Asphalt abgetragen werden. Diese Aufgabe erledigen überwiegend Kaltfräsen. Sie sind das erste Glied in der Prozesskette, bei der im nächsten Schritt Brech- und Siebanlagen sowie die Asphaltmischanlagen folgen und an deren Ende der Altasphalt als Teil des neuen Mischgutes von Straßenfertigern wieder eingebaut wird. Wesentlichen Einfluss auf die Effizienz der Prozesskette haben dabei aufeinander abgestimmte Maschinen, innovative Verfahren und modernste Technologien. Durch reibungslose Prozesse lässt sich das Asphaltrecycling wirtschaftlich und nachhaltig steigern.
In vielen Ländern sei kaum noch ein Mischgut-Lkw zu einer Baustelle unterwegs, der nicht mit einem Anteil an recyceltem Asphalt beladen sei, so Wirtgen. So sei 2018 allein in Deutschland ein Viertel des produzierten Asphalts (41 Mio. t) auf den Ausbauasphalt (10,5 t) entfallen. Bei insgesamt rund 12 Mio. t anfallendem Ausbauasphalt seien 87 % wieder verwendet worden.
Die Aufbereitung von Altasphalt ist ein volkswirtschaftliches Gebot zur Erhaltung natürlicher Ressourcen. Die Industrie sucht daher immer wieder nach Lösungen, die Prozesse innerhalb der Asphaltmischanlage zu optimieren. Ein wesentlicher Ansatz sei dabei die Erhöhung der Zugabemenge von Ausbauasphalt in allen Rezepturen der "Heiß- und Kalt"-Aufbereitungstechnologien. Die maximale Zugabemenge schone nicht nur die Umwelt, sondern bringe auch Vorteile für die Mischgutpreise.
Bei der klassischen Recycling-Zugabe im Gleichstrom-Prinzip ist die Temperatur durch die entstehenden Abgasemissionen auf 130 °C beschränkt, die Abgastemperaturen liegen jedoch physikalisch bedingt darüber, was zu einem erhöhten Energieverbrauch und höherer Belastung der Entstaubung führt. Um eine Mischgut-Temperatur von 160 °C zu erreichen, muss Weißmineral in diesem Fall überhitzt gefahren werden.
Bei der Recyclingtrommel mit Heißgaserzeuger wird – im Unterschied zu klassischen Recycling-Paralleltrommeln – das Recycling-Material indirekt im Gegenstrom-Verfahren erhitzt. Dabei fließt das Material in der Trommel der Wärmequelle entgegen. Hierdurch werden höhere Materialtemperaturen bei gleichzeitiger Senkung der Abgastemperatur erzielt. Die Auslauftemperatur von 160 °C entspricht der weiteren Verarbeitungstemperatur, die Abgastemperatur liegt über dem Taupunkt in etwa bei 100 °C. Das Ganze ist nur möglich durch den Einsatz eines Heißgaserzeugers, denn bei Direktbefeuerung würde das Recycling verbrennen und unbrauchbar werden. Brenner, Heißgaserzeuger, Recyclingtrommel, Absaughaube sowie Um- und Abluftsystem sind dabei exakt aufeinander abgestimmt. Positiver Effekt ist den Angaben von Wirtgen zufolge, dass das Weißmineral nicht mehr überhitzt gefahren werden muss, was zu einer Reduzierung der Energie führt. Durch das Recycling im Gegenstrom-Verfahren lassen sich nach Angaben von Wirtgen die Emissionen massiv senken (TA-Luft) und – je nach Qualität des Recycling-Materials – Recycling-Quoten von 90 % und mehr erzielen. Das mache die Investition in die gleichermaßen "grüne" wie effiziente Technik besonders attraktiv.
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Noch umweltfreundlicher werde die Technik, wenn auch die vorgelagerten Prozessschritte – Bearbeitung der Sieblinie und Fräsen des Asphalts – mit modernen Verfahren und Technologien umgesetzt werden.
Die theoretisch größtmögliche Zugabemenge des Ausbauasphalts hängt maßgeblich von dessen Sieblinie ab – oder anders ausgedrückt, von dessen Inhaltsstoffen in Menge, Größe und Zusammensetzung. Ein Ziel muss es demnach sein, die Sieblinie des zerkleinerten Ausbauasphalts weitestgehend der gewünschten Sieblinie des Endprodukts Fertigasphalt anzunähern. Hier sind mobile Siebanlagen gefragt. Sie ermöglichen, dass bis zu 80 % des ausgebauten Asphalts (Fräsgut) direkt weiterverarbeitet werden können. Dadurch sinken die Prozesskosten gegenüber einer vollständigen Nachbearbeitung des Fräsguts deutlich.
Im Falle einer vollständigen Nachbearbeitung, also auch der des restlichen Überkorns, kämen zusätzlich Prallbrecher, ausgestattet mit einer Nachsiebeinheit, zum Einsatz.
Zunächst muss der Ausbauasphalt aber durch das Abtragen des Fahrbahnaufbaus rückgewonnen werden. Indem Kaltfräsen den Asphalt schichtweise ausbauen, lässt sich das Fräsgut nach Mischgutarten getrennt entsprechend seiner bautechnischen Eignung und seiner qualitativen Eigenschaften dem Materialkreislauf zur erneuten Nutzung zuführen. Allein die selektive Rückgewinnung der Deck-, Binder- und Tragschicht bietet aus umwelttechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten deutliche Vorteile.
Rechnet man noch den Faktor intelligente Frästechnologie hinzu, wird die wirtschaftliche Wiederverwendung des Fräsgranulats in der Asphaltmischanlage noch erhöht. Verantwortlich dafür ist in erheblichem Maße die lastabhängige Wasserberieselung der Kaltfräsen. Das zur Kühlung der Fräsmeißel benötigte Wasser wird dabei in Abhängigkeit der Motorbelastung und Fräsgeschwindigkeit geregelt. Durch das automatische Zuschalten der Wasseranlage beim Ansetzen der Fräswalze beziehungsweise durch das Abschalten beim Stopp der Fräsarbeiten wird bis zu 20 % weniger Wasser verbraucht. Dadurch wird die Lebensdauer der Meißel verlängert, die Kaltfräse muss seltener betankt werden und die Standzeiten sind kürzer. "Das freut nicht nur den Fräsenfahrer, sondern auch den Mischmeister der Asphaltmischanlage", so Wirtgen. Er profitiere von dem geringen Wasserverbrauch, weil dieser zu einer geringeren Restfeuchte des Fräsgranulats von 3 bis 4 %/t Asphalt führe. Ohne den Einsatz modernster Frästechnologien sei die Restfeuchte höher.
Für den zur Herstellung des neuen Asphalts notwendigen Trocknungsprozesses in der Asphaltmischanlage könne die Gleichung aufgestellt werden: 1 % trockeneres Ausgangsmaterial spare 1 l Heizöl pro 1 t Fertigasphalt bei der Weiterverarbeitung zu Recycling-Mischgut. Durch den geringeren Energiebedarf würden sich außerdem die CO2-Emissionen verringern.
