Postcarbone Straße - Der endlose Wiederverwendungskreislauf von Asphalt

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin Radenberg (†); Professor Dr. Dietmar Stephan; Dr.-Ing. Sandra Weigel
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik ; Architektur, Bau- und Konstruktionsgeschichte, Bauforschung, Ressourcenökonomie im Bauwesen
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392670763

In sämtlichen Bereichen unserer heutigen Gesellschaft sind eine optimale Nachhaltigkeit und eine generelle Ressourcenschonung entscheidende Ziele. Im Straßenbau kann die Wiederverwendung von Asphalt einen wesentlichen Beitrag zum Erreichen dieser Ziele leisten, da in Deutschland große Mengen an Ausbauasphalten anfallen. Diese werden bereits seit Jahrzehnten und in zunehmend größeren Mengen wiederverwendet, sodass einige Ausbauasphalte bereits heute vor einem höheren Wiederverwendungszyklus stehen. Das Ziel dieses Projekts soll es daher sein, den Ansatz eines mehrfachen bzw. endlosen Wiederverwendungskreislaufs von Asphalt zu untersuchen und zu bewerten. Dafür ist eine Zusammenarbeit der unterschiedlich spezialisierten Partner Ruhr-Universität Bochum, Technische Universität Berlin und Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung vorgesehen, sodass das Konsortium umfassende Erfahrung in der Charakterisierung der chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie dem Alterungs- und Verjüngungsverhalten von bitumenhaltigen Bindemitteln und Asphalten aufweist. Die wesentliche Grundlage für das beantragte Projekt bildet das Vorgängerprojekt Postcarbone Straße – Der endlose Wiederverwendungszyklus von Bitumen, in dem die Auswirkungen und Wirkungsweisen von verschiedenen Rejuvenatoren auf der Bindemittelebene im Fokus standen. Nach den Ergebnissen dieses Vorgängerprojekts ist mithilfe von biobasierten Rejuvenatoren grundsätzlich eine mehrfache Wiederverwendung von Bitumen möglich, wobei jedoch spätestens nach dem vierten Zyklus das Erreichen eines kritischen Zustands die weitere Wiederverwendung unmöglich macht. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen diese festgestellten Grenzen behoben bzw. verschoben werden, wofür für ein ausgewähltes Bitumen ein modifizierter Rejuvenator erarbeitet werden soll. Die Auswirkungen dieses Rejuvenators infolge einer mehrfachen Alterung und Verjüngung sollen anschließend sowohl auf der Bindemittelebene (unmodifiziertes und modifiziertes Bitumen) als auch auf der Mastix- und Asphaltebene untersucht werden. Auf der Asphaltebene sollen zudem der Einfluss der mehrfachen Alterung und Verjüngung auf das Haftverhalten und die Vermischungsgrade zwischen Rejuvenator und Altbindemittel tiefergehender untersucht werden. Zur Bestimmung der Vermischungsgrade ist die Erarbeitung von zwei neuartigen Methodenansätzen auf Basis der Infrarotspektroskopie vorgesehen. Weiterhin sollen für eine vereinfachte Konzeptionierung von Asphaltmischungen mit mehrfach wiederverwendeten Ausbauasphalten Prognosemodelle für verschiedene Asphaltkennwerte basierend auf Bindemittel- bzw. Mastixkennwerten erarbeitet werden. Generell sollen die Ergebnisse dieses Projekts einen grundsätzlichen Weg aufzeigen, ob und wie eine mehrfache bzw. endlose Wiederverwendung von Asphalt umgesetzt werden kann, was für nahezu alle Akteure des Straßenbausektors relevant ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen