Im Rahmen eines Forschungsvorhabens des BMVBW wird zurzeit an zwei Untersuchungsstrecken die Wirksamkeit von unterschiedlichen temperaturabsenkenden Zusätzen im Hinblick auf das Temperaturabsenkungspotential und den Beitrag zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften des Asphaltes untersucht. Ziele des Versuchs sind die Einhaltung der MAK-Werte, eine Temperaturabsenkung um 20 – 30 K bei Herstellung, Einbau und Verdichtung, eine damit verbundene Energieeinsparung sowie eine Erhöhung der Wärmestandfestigkeit bei gleich bleibendem Tieftemperaturverhalten der Asphalte.

Die erste Versuchsstrecke wurde im Verlauf der BAB A7 in Schleswig-Holstein zwischen den Anschlussstellen Schleswig Schuby und Jagel in Fahrtrichtung Süden die Zweite auf der B 106 in Mecklenburg-Vorpommern zwischen der BAB A24 und dem Knoten Goldenstädt angelegt. Auf beiden Strecken wurden Abschnitte mit unterschiedlichen temperaturabsenkenden Zusätzen jeweils einer Referenzstrecke, die bei üblicher Mischguttemperatur mit PmB 45 hergestellt wurden, gegenübergestellt.

Es hat sich gezeigt, dass die Absenkung der Temperatur im angestrebten Bereich erreicht werden konnte. Durch die umfangreichen begleitenden Untersuchungen konnten bisher nicht alle offene Fragen geklärt werden. Vielmehr wurden Probleme aufgeworfen, die vor einer Einführung der Bauweise als Regelbauweise gelöst werden sollten.

Die Mischguttemperatur hat entscheidenden Einfluss auf die Emission von Dämpfen und Aerosolen beim Einbau von Asphalten. Für die Einhaltung der MAK-Werte sind Umweltfaktoren wie Windstärke und Richtung von ebensolcher Bedeutung. Eine Absenkung der Temperatur um 20 – 30 K ermöglicht bei Walzasphalten eine Reduktion der MAK-Werte um den Faktor 2 bis 10. Die hier überwiegend untersuchten Wachse, auch „Bitumenverflüssiger“ genannt, haben einen Tropfpunkt von 90 bis 105°C.
Oberhalb dieser Temperatur bewirken sie eine sprunghafte Verminderung der Bindemittelviskosität, unterhalb bewirkt das sich einstellende Kristallgitter eine Füllerung und damit Aussteifung des Bindemittels, was eine Erhöhung der Wärmestandfestigkeit zur Folge hat. Gleichzeitig wird der Erweichungspunkt Rind und Kugel bei gleich bleibendem Tieftemperaturverhalten deutlich angehoben.

Auf der BAB A7 wurden ein Asphaltbinder 0/16 S sowie ein SMA 0/11 S auf insgesamt 6 Abschnitten, davon 5 mit abgesenkter Temperatur, eingebaut. Auf der B 106 wurde ebenfalls ein ABi 0/16S sowie ein SMA 0/8 S eingebaut. Dabei kamen neben der Referenzstrecke mit PmB 45 A zwei Additive (ein Paraffin und ein Haftverbesserer) zum Einsatz Die Mischgutzusammensetzung wurde im Labor im Rahmen umfangreicher erweiterter Eignungsprüfungen konzipiert. Mit dem einaxialen Druckschwellversuch wurde für jede Mischgutsorte eine optimale Korngrößenverteilung ermittelt. Anschließend wurde für jedes verwendete Bindemittel der Bindemittelgehalt optimiert. Dabei wurde die Wärmestandfestigkeit mit Hilfe des Spurbildungsversuchs, das Temperaturabsenkungspotential über den Verdichtungswiderstand D
bewertet sowie eine Griffigkeitsprognose nach Wehner-Schulze abgegeben. Das Tieftemperaturverhalten wurde über die Bindmitteleigenschaften mit Hilfe des Biegebalkenrheometers beurteilt. Im Rahmen der Eignungsprüfung stellte sich die noch nicht abschließend geklärte Frage nach der „richtigen“ Verdichtungstemperatur für die Erstellung der Probekörper im Labor, um einer
Bindemittelüberbemessung entgegen zu wirken.

Die Ziele der Untersuchungsstrecken im Hinblick auf die Verminderung der Dämpfe und Aerosole und die Absenkung der Temperatur wurde auf beiden Strecken erreicht. Erstere wurden auf einem ohnehin niedrigen Niveau im Vergleich zur Referenzstrecke deutlich bis unterhalb der Messgenauigkeit abgesenkt. Die Mischgüter ließen sich bei der um 30 K auf 140°C bei der Herstellung abgesenkten Temperatur gut verarbeiten, wenngleich es besonders auf der BAB A7 deutliche Unterschiede in der Verarbeitbarkeit zwischen den additivierten Produkten gab. Eine deutliche Energieeinsparung bei der Herstellung ist nicht zu verzeichnen. Für sämtliche Abschnitte gilt, dass die Griffigkeit sowie die Ebenheit den Erwartungen entsprechen. Für die weitere Beurteilung des Einbauerfolges stellt sich wiederum die Frage nach der „richtigen“ Temperatur für die Herstellung der Marshallprobekörper und der daran ermittelten Referenzraumdichte zur Berechnung des Verdichtungsgrades. Die in unserem Hause entwickelte Vorgehensweise erscheint uns sehr praktikable muss allerdings durch weitere Untersuchungen untermauert und abgesichert werden.

Welche Temperatur muss für die Erstellung der Eignungsprüfungen sowie für die Ermittlung der Bezugsraumdichte zur Berechnung des Verdichtungsgrades gewählt werden?
Wie ist diesbezügliche ein Additiv zu behandeln dessen Wirkung (Verflüssigung) irreversibel ist?
Welche Auswirkungen hat die Additivierung auf das Ermüdungsverhalten?
Wie kann die Additivierung nachgewiesen werden?
Was ist bei der Mitverwendung von und der Wiederverwendung als Ausbauasphalt zu beachten?