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Neue Technologien und Lösungen

Bereit für die Verarbeitung von temperaturabgesenkten Asphalten

Ob konventionelle Heißmischgüter oder temperaturabgesenkte Asphalte: Beschicker und Straßenfertiger von Vögele ermöglichen Herstellerangaben zufolge mit zahlreichen technischen Innovationen einen besonders effizienten Einbau. Dazu gehören unter anderem das effektive Materialförderkonzept, die Beheizung aller Komponenten, die Materialkontakt haben, die Hochverdichtungstechnologie sowie digitale Straßenbaulösungen.

Windhagen (ABZ). – Temperaturabgesenkter Asphalt ist ein Straßenbaustoff, der derzeit stark an Bedeutung gewinnt. Technologien und Lösungen der Wirtgen Group geben Antworten auf diesen Trend und tragen dazu bei, dass Herstellung und Verarbeitung von weniger heißem Mischgut praktisch konventionell erfolgen kann.

Als temperaturabgesenkte Asphalte – auch bekannt als Niedrigtemperaturasphalt, Warmasphalt oder Warm-Mix werden Mischgüter bezeichnet, die eine Herstellungstemperatur von 110 °C bis 130 °C aufweisen. Konventionelle Heißasphalte werden dagegen mit 140 °C bis 180 °C produziert – typischerweise mit 160 °C heißem Bitumen als Bindemittel. Die Gründe dafür, dass dieser Baustoff in vielen Ländern und Regionen mehr und mehr zum Trendthema wird, sind vielfältig.

Hohes CO2-Einsparpotenzial

Mit temperaturabgesenktem Asphalt lassen sich wirtschaftliche der Wirtgen Group zufolge Vorteile realisieren: Die Gesamtenergiebilanz dieser Mischgüter falle wesentlich günstiger aus. Weniger Energieeinsatz bedeutet immer auch weniger Emissionen, insbesondere gehe der CO2-Ausstoß deutlich zurück, so das Unternehmen. Die gesteigerte Umweltfreundlichkeit ist ein wichtiger Punkt, weshalb temperaturabgesenkter Asphalt auf der Agenda von Behörden weltweit steht.

Die Produktmarken der Wirtgen Group widmen sich der Produktion von temperaturabgesenkten Asphalten. Allen voran ist hier Benninghoven zu nennen. Denn der Hauptbeitrag zur Energieeinsparung und Reduzierung von Emissionen liegt in der Herstellung, also in einer der Benninghoven-Asphaltmischanlagen. Der Spezialist für die Herstellung und das Recycling von Asphaltmischgütern aller Art greift dabei auf jahrzehntelange Erfahrung zurück – gerade auch, was umweltfreundliche Technologien betrifft.

Eine Grundvoraussetzung für eine Temperaturabsenkung bei der Asphaltproduktion ist die Reduzierung der Bitumenviskosität. Um die Viskosität temporär zu senken, hat Benninghoven verschiedene Lösungen entwickelt und erfolgreich in den Einsatz gebracht. Dazu gehören präzise Dosiersysteme für die Zugabe von flüssigen oder festen Additiven sowie das Benninghoven-Schaumbitumen-Modul.

Verfahrenstechnischer Vorteil

Schaumbitumen ist Wirtgen zufolge deshalb interessant, weil bei diesem Bindemittel zur Herstellung von temperaturabgesenktem Asphalt lediglich Wasser als Hilfsstoff benötigt wird, das ohnehin an jeder Asphaltmischanlage verfügbar ist. Durch das Vermischen von heißem Bitumen mit Wasser vergrößert sich das Volumen um ein Vielfaches, dies wird auch als Aufschäumen des Bitumens bezeichnet. Durch die frei gesetzte Oberflächenenergie benetzt das Bindemittel das Gestein im Mischprozess auch bei niedrigeren Temperaturen sehr gut und bewirkt geschmeidige Einbaueigenschaften.

Die Technologie hinter dem Schaumbitumen-Modul ist laut Wirtgen Group ein wichtiger Vorteil für Betreiber von Asphaltmischanlagen. Dabei wird die Wiegemischsektion lediglich um diese Anlagenoption erweitert. Sie besteht aus einer Bitumenpumpe, einer Expansionskammer, Verrohrung und Eindüsbalken sowie einer Wasserdosierung. In Verbindung mit der schonenden und hochwertigen Materialbehandlung von Benninghoven entstehen so temperaturabgesenkte Asphalte, die mit konventionellen Mischgütern mithalten können.

Einbaulösungen

Auch beim Einbau stellen sich viele Bauunternehmen, die bislang nahezu ausschließlich mit konventionellen Heißmischgütern zu tun hatten, die Frage: Wie verhält sich temperaturabgesenkter Asphalt bei der Verarbeitung durch Straßenfertiger? Vögele beschäftigt sich bereits seit Langem mit diesem Thema, erforscht und erprobt den Einbau verschiedener solcher Mischgüter – und gibt praxistaugliche Antworten. Die Vorteile beim Einbauprozess beginnen bei Vögele bereits vor dem Fertiger. Die Beschicker der PowerFeeder-Serie – der MT 3000-3i Standard und der MT 3000-3i Offset – sind bei der Verarbeitung von temperaturabgesenkten Asphalten essenziell. Der Grund: Sie entladen einen kompletten Lkw mit 25 t Mischgut in nur 60 Sekunden.

Mit Witos Paving Plus und RoadScan steuern Einbauteams die Materialzufuhr und Bauunternehmer haben einen Nachweis zur Hand, dass im korrekten Zeitfenster eingebaut wurde.

In Verbindung mit einem Zusatzbehälter des Fertigers werden insgesamt bis zu 45 t Material bevorratet. Ein stoppfreier Einbau ist dadurch sichergestellt. Dies legt die Grundlage für ein möglichst großes Zeitfenster für die Verdichtung, dass bei Niedrigtemperaturasphalt besonders kritisch ist. Dazu trägt auch eine effektive Bandheizung bei, die den Asphalt während des Transports zum Fertiger auf Temperatur hält.

Wertvolle Beiträge für einen erstklassigen Einbau leistet auch die Technik von Vögele. Eine patentierte Innovation der Super-Fertiger ist dabei besonders bedeutsam: der beheizte Schneckenbock. Elektrisch beheizt sind bei allen Bohlen auch sämtliche Komponenten, die Materialkontakt haben. Als vorteilhaft beim Einbau erweist sich insbesondere der Einsatz der Vögele Hochverdichtungstechnologie. Dabei sorgen impulshydraulisch beaufschlagte Pressleisten für hohe Vorverdichtungswerte, was ebenfalls das Zeitfenster für die Walzen verlängert. Darüber hinaus hat Vögele konkrete Technologien entwickelt und bereits im Einsatz, die wertvolle Beiträge für die Verarbeitung von temperaturabgesenkten Asphalten leisten: Witos Paving Plus und RoadScan.

Hohe Prozesssicherheit

Eine besondere Bedeutung bei der Verarbeitung temperaturabgesenkter Mischgüter spielt die Baustellenlogistik. Denn die größte Herausforderung auf der Baustelle ist das Zeitfenster für die Verdichtung: Gerade Niedrigtemperaturasphalte werden mit zunehmender Viskosität verdichtungsunwilliger und es gilt, den Prozess bei möglichst hoher Materialtemperatur abzuschließen. Weil diese Asphalte jedoch weniger heiß hergestellt werden, muss beim Transport und auf der Baustelle selbst ein Rad ins andere greifen, um den Walzen möglichst viel Verdichtungszeit zu lassen. Um diese komplexen Prozesse erfolgreich zu managen und damit ein hochwertiges Ergebnis abzuliefern, leistet Witos Paving Plus wertvolle Dienste. Dabei handelt es sich um eine vernetzte Systemlösung zur Prozessoptimierung und Dokumentation von Vögele, die aus fünf aufeinander abgestimmten Modulen für die unterschiedlichen Prozessbeteiligten besteht – vom Mischmeister über den Lkw-Fahrer bis zum Bauleiter.

Von besonderer Bedeutung für Niedrigtemperaturasphalt-Baustellen sind die Module Materials und Transport. Witos Paving Materials integriert die Mischanlage in das System, wodurch die Bestellung von Mischgut dynamisch erfolgen kann: Das System meldet, wenn ein Mischgut-Lkw zur Baustelle losfahren soll. Auch der Lieferschein wird vorab digital an den Bauleiter versendet. Ist ein Mischgut-Lkw zur Baustelle unterwegs, meldet das Modul Witos Paving Transport die erwartete Ankunftszeit auf der Baustelle an. Bauleiter erhalten diese und weitere Informationen im Modul Witos Paving JobSite. Sie wissen zu jeder Zeit, wie viele Tonnen Mischgut aktuell unterwegs sind und können schnell auf die aktuelle Logistiksituation reagieren. Dadurch kann der Einbau einfach im Fluss gehalten werden – und damit auch die Verdichtung. Bei der Kontrolle und Einhaltung eines konstanten Temperaturfensters des Mischguts hat sich eine weitere Vögele-Lösung etabliert: RoadScan. Dabei misst eine Infrarotkamera präzise und flächendeckend den geforderten Bereich hinter der Einbaubohle des Straßenfertigers auf 10 m Breite. Die Vorteile zeigen sich bei der Verarbeitung von temperaturabgesenktem Asphalt besonders deutlich: Das System macht Einbauqualität mess- und beweisbar, indem es die Temperatur unmittelbar nach dem Einbau misst und dokumentiert, was etwa bei einer Überprüfung durch den Auftraggeber wichtig sein kann.

An die Verdichtung stellen temperaturabgesenkte Asphalte hohe Ansprüche. Schließlich gilt es, die Leistung im Vergleich zu Heißasphalt in einem kürzeren Zeitfenster zu bewerkstelligen. Um möglichst schnell die erforderliche Verdichtungsenergie in das Material einzuleiten, arbeiten die Tandemwalzen hier deshalb in der Regel dynamisch, also mit aktiver Vibration oder Oszillation. Hamm hat darüber hinaus eine weitere Technologie im Portfolio, die für Niedrigtemperaturasphalt-Baustellen wie geschaffen ist: den HCQ-Navigator. Das System steigert die Effizienz und zugleich die Qualität. Das ist möglich, weil den Walzenfahrern live auf einem Panel-PC in ihrer Kabine eine Verdichtungslandkarte angezeigt wird. Zusätzlich werden Umgebungsdaten wie Asphalttemperatur und -steifigkeit aufgezeichnet und dargestellt.

Digitale Verdichtungslösungen

Ergänzend zum HCQ-Navigator bietet Hamm mit Witos HCQ die Möglichkeit, den gesamten Verdichtungsprozess aus der Ferne live zu verfolgen. Den Nutzern von Witos HCQ stehen die gesammelten Prozessdaten über das Witos Portal der Wirtgen Group in Echtzeit zur Verfügung. Zudem können diese Daten später für Analysen und die Dokumentation verwendet werden. Zusammengenommen macht die Wirtgen Group mit ihren anlagen- und maschinentechnischen Voraussetzungen den Einstieg in den zukunftsträchtigen Baustoff temperaturabgesenkter Asphalt einfach und prozesssicher.

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 18/2021.

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