Georg Bus, Doktorand am Lehrstuhl für Verkehrswegebau, und sein Team haben eine Methode erprobt, Asphalt bei niedrigeren Temperaturen mit Schaumbitumen herzustellen. In Tests und auf zwei Landstraßen in Deutschland zeigte der Warmasphalt vergleichbare Performance wie herkömmlicher Heißasphalt.

Wesentlicher Bestandteil von Asphalt ist Bitumen, ein Bindemittel, welches die anderen Zutaten zusammenhält. Wie Gummi wird es bei heißen Temperaturen von 150 bis 180 Grad Celsius flüssig und kann die Komponenten gut zusammenschweißen. Gleichzeitig wird bei diesem Herstellungsprozess viel Energie verbraucht und es werden Dämpfe und Aerosole freigesetzt, die gesundheitsschädlich sein können. Bislang lag der Grenzwert für die Heißverarbeitung von Bitumen bei 10 Milligramm pro Kubikmeter. Eine Arbeitsschutzvorschrift des Ausschusses für Gefahrstoffe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin hat 2020 eine Herabsenkung auf 1,5 Milligramm pro Kubikmeter veranlasst. Eine Übergangsfrist läuft noch bis Ende 2024.

Georg Bus untersucht nun eine neue Methode, im Rahmen der Asphalt bei 20 bis 30 Grad Celsius niedrigeren Temperaturen produziert wird. Um das Bitumen dennoch gut verarbeiten zu können, wird Wasser als Zusatz beigemischt und sogenanntes Schaumbitumen erzeugt. In den USA oder den Niederlanden wird dieses Produktionsverfahren bereits angewandt, doch aufgrund des bisherigen Arbeitsplatzgrenzwertes von 10 Milligramm pro Kubikmeter in Deutschland war eine Umstellung des konventionellen Heißasphalts nicht notwendig. Mit dem neuen Grenzwert ändert sich jetzt der Bedarf. Gleichzeitig beeinflusst die unterschiedliche Herkunft des Rohöls, aus welchem das Bindemittel Bitumen gewonnen wird, die Schäumbarkeit des Bitumens. Im Rahmen des Forschungsprojekts hat Georg Bus mit seinen Kolleg*innen 1.000 Kilogramm Asphalt im Labor produziert und somit eine Vielzahl von Rezepturen für die Herstellung von verschiedenen Asphaltsorten getestet. Mit der optimalen Mixtur stellte das Bochumer Team Schaumbitumen-Warmasphaltplatten her, die sie mit Platten mit herkömmlichen Heißasphalts verglichen haben. Hierfür bohrten sie Probekörper aus den Platten heraus und prüften ihr Verhalten bei Kälte und Hitze. Das Team stellte fest, dass die Performance der beiden Asphaltsorten vergleichbar war.

Auf zwei Landstraßen in Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz wurden die Asphalte schließlich auf großer Fläche im Rahmen einer sowieso geplanten Sanierung eingesetzt. „Auf der Hälfte der Streckenabschnitte wurde unser Warmasphalt, auf der anderen Hälfte Heißasphalt eingebaut“, so Georg Bus. „Beides ließ sich gleich gut verarbeiten.“ Nochmals wurden Proben entnommen und mehrfach dessen Performance geprüft. Erneut waren die Ergebnisse vergleichbar.

In Bezug auf den Dampf- und Aerosol-Wert konnte mithilfe des neuen Warmasphalts eine Reduktion auf durchschnittlich 2,3 Milligramm pro Kubikmeter beim Fertigerfahrer erzielt werden. Zuvor lag der Wert bei 6,9 Milligramm pro Kubikmeter. Zwar liegt dieser noch über dem neuen Grenzwert von 1,5 Milligramm pro Kubikmeter, jedoch konnte Georg Bus und sein Team ihn schon einmal halbieren und zugleich Einsparungen bei Energie und CO₂-Emissionen erreichen.