Nachhaltigkeit im Straßenbau

IFAT 2018 präsentiert Umwelttechnologien für die Baubranche

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Die Bauwirtschaft ist eine Branche mit hoher Umweltrelevanz. Die dafür nötigen Recycling- und Verwertungslösungen sind seit jeher ein wichtiges Ausstellungssegment der IFAT, die vom 14. bis 18. Mai 2018 auf dem Münchner Messegelände stattfindet.

In diesem Jahr wird erstmals die Sonderfläche zum Thema „Nachhaltigkeit im Straßenbau“ präsentiert. Sie deckt die gesamte Prozesskette vom Straßenrückbau bis zum Wiedereinbau ab. Außer nachhaltigen Verfahren und Baustoffen ist auch der Einfluss der Digitalisierung auf alle Prozessschritte ein Kernthema. Neben einem Gemeinschaftsstand und individuellen Unternehmenspräsentationen wird die Sonderfläche von einem hochkarätigen Vortragsprogramm begleitet, das der Verband der Baubranche, Umwelt- und Maschinentechnik e.V. (VDBUM) organisiert.

Hier gibt der Baumaschinenhersteller Ammann in zwei Fachvorträgen einen Überblick darüber, welche Rolle Nachhaltigkeit und Digitalisierung heute im Straßenbau spielt. Im Vortrag „Endliche Rohstoffe – unendliche Möglichkeiten“ erläutert der Referent die Möglichkeiten und Chancen beim Recycling durch eine passgenaue Anlagen- und Recyclingphilosophie. Noch in diesem Jahr soll bei Straßensanierungen deutschlandweit ein Verfahren mit vorherigem Scan der Straße, genau definierter Punktdichte und Genauigkeit Pflicht werden. Im Vortrag „Innovation Straßenbau – Lösungen für flächendeckende Verdichtungskontrolle und Dokumentation“ führt der Referent aus, wie die geforderten Daten mit ACEpro von Ammann ermittelt, die Verdichtungsparameter automatisch geregelt und diese Daten letztendlich auf einer zentralen Plattform zur Verfügung gestellt werden, sodass die Qualität der Ausführung lückenlos überwacht und dokumentiert werden kann.

Beim Vortrag der Furukawa Rock Drill FRD Germany geht es um Betonabbruch und Nachhaltigkeit. Das Unternehmen leistet mit seinen vielseitigen Abbruchwerkzeugen bei Baumaßnahmen einen wichtigen Beitrag zum Thema Nachhaltigkeit im Straßenbau. Durch die Wiederverwertung von Altbeton und Baustahl aus Abbruchobjekten, bestehenden Fahrbahnen oder Brückenkonstruktionen werden die Rohstoffe aus der Natur geschont und der Rohstoffverbrauch minimiert. Beim Recycling von Festbeton wird der alte Beton aus Rückbaumaßnahmen wiederverwertet. Der Betonabbruch aus Bauwerken wird dabei aufbereitet und erneut der Produktion zugeführt. Hierfür wird der Beton zunächst zerkleinert und in einzelne Kornfraktionen getrennt, so dass Betonsplitt entsteht, der dann in der Herstellung von Frischbeton wieder genutzt wird. Betonsplitt enthält neben der ursprünglichen natürlichen Gesteinskörnung immer auch einen Zementsteinanteil, der die Eigenschaften des Betons wie etwa Verarbeitbarkeit, Festigkeit, Verformungsverhalten und die Dauerhaftigkeit beeinflussen kann. Für den Einsatz als Gesteinskörnung im Beton eignen sich in erster Linie die groben Bruchstücke von Recycling-Beton. Flächenbeton aus Fahrbahnen wird in der Regel mit Hydraulikhämmern oder einem Fallbeil vorgebrochen und anschließend in Brecheranlagen in die gewünschten Korngrößen weiterverarbeitet. Brückenkonstruktionen hingegen benötigen eine aufwendigere Herangehensweise. Die im Allgemeinen aus Stahlbeton hergestellten Bauwerke müssen selektiv rückgebaut und in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Hierfür kommen schwere Hydraulikhämmer, Abbruchzangen und Beton-Pulverisierer zum Einsatz. Nur so ist es möglich, die beim Bau eingebrachten Rohstoffe wie Stahl und Beton zu trennen und erneut zu verwenden. Der Baustahl findet als Zuschlagstoff in der Stahlproduktion seine Wiederverwertung.

Das Bauunternehmen Nadler beleuchtet die Frage, was durch nachhaltigen Straßenbau und -unterhalt in Zukunft auf uns zukommt und welche Produkte, Maschinen und Softwarelösungen uns dabei unterstützen. Der Brecherhersteller Crush + Size zeigt auf, wie sich Matrixwerkstoff mit hoher Qualität herstellen lässt. Wertvolle Bestandteile im Asphalt sollen bei der Wiederaufbereitung erhalten bleiben. Gesteinskörnungen werden in Form und Größe kaum verändert. Das Bitumen bleibt mit dem Trägerwerkstoff verbunden.

Der Referent von der infrest - Infrastruktur eStrasse GmbH berichtet über webbasierte Leitungsauskunft, Baustellenkoordinierung und Baustelleninformation. Mit dem Leitungsauskunftsportal von infrest lassen sich mit nur einer digitalen Leitungsanfrage alle angebundenen Ver- und Entsorgungsunternehmen sowie Behörden erreichen. Der Baustellenatlas eine unkomplizierte Eintragung und Visualisierung von tagesaktuellen bis langfristig geplanten Baumaßnahmen auf einer übersichtlichen Karte. Bürger können sich mithilfe der neuen kostenfeien App „Digitales Baustelleninformationssystem (BIS)“ wesentliche Informationen über eine Baustelle vor Ort direkt aufs Smartphone holen.

Beleuchtungsspezialist Lehner Dabitros erläutert, wie sich die CO2-Bilanz auf der Nachtbaustelle durch effiziente LED-Industrielichttechnik verbessern lässt. Ein Referent der BG Bau berichtet über ASR 5.2, die technischen Regeln für Arbeitsstätten auf Straßenbaustellen. Die TU München zeigt auf, wie ein energieeffizienter und ressourcenschonender Einsatz von Baumaschinen durch herstellerübergreifendes Flottenmanagement möglich ist. Das Bayerische Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr berichtet über den Einsatz von Recyclingbaustoffen im Straßenbau in Bayern. Beim Ausbauasphalt liegt der Wiederverwertungsanteil in Bayern mit 90 Prozent sehr hoch. Bei verschiedenen aktuellen Straßenbaumaßnahmen werden große Mengen an güteüberwachten Recyclingbaustoffen eingesetzt.

Die TH Köln beteiligt sich gleich mit einer Reihe von Vorträgen. Beim Forschungsprojekt Masterplan Straßenbau 4.0 geht es um die maßgebliche Verbesserung der Arbeits- und Verkehrssicherheit sowie die Verbesserung der Arbeitsplatzbelastungen des Baustellenpersonals während des Bauprozesses. Erreicht werden soll dies durch eine Automatisierung und digitale Sollwertvorgabe für alle Arbeitsfunktionen der beteiligten Straßenbaumaschinen in der Form, dass außer dem Maschinenführer kein Bedienpersonal mehr während des Einbauprozesses auf der Baustelle benötigt wird. Ein weiteres Thema ist die Flächendeckende Vierdichtungskontrolle im Asphaltstraßenbau. In diesem Forschungsprojekt werden neue Messverfahren entwickelt, so dass eine flächendeckende Qualitätsüberwachung während des Walzeneinsatzes sicher erreicht werden kann. Im Referat über Grundlagen zum Asphalteinbau und zur Asphaltverdichtung wird berichtet, wie durch die Beseitigung von qualitätsbeeinflussenden Schwachstellen beim Einbau von Asphalt im Verkehrswegebau insbesondere bei der Verdichtungstechnik am Straßenfertiger die Gebrauchsdauer dieser Bauwerke mit neuen Ansätzen der Automatisierungs-, Informations- und Maschinentechnik für den Bauprozess wesentlich erhöht werden kann. In weiteren Vorträgen geht es um Beispiele kooperativer Forschung, den Studiengang Bau- und Baustoffmaschinen, Nivelliersysteme für Fertiger sowie Prozessoptimierung und Dokumentation im Straßenbau.

Recycling im Straßenbau beginnt beim Ausbau

Mineralische Bau- und Abbruchabfälle, Straßenaufbruch sowie Böden stellen mit jährlich bis zu 200 Mio. t den mit Abstand größten Abfallstrom in Deutschland dar. Ein Abfallstrom, der laut dem Hauptverband der Deutschen Bauindustrie zu 90 Prozent im Kreislauf gehalten wird.

Effizientes und umweltschonendes Recycling im Straßenbau beginnt schon beim Ausbau. Die Wirtgen GmbH reist zur IFAT unter anderem mit einer Kaltfräse an. Mit dieser lassen sich Asphalt- und Betonflächen schnell und präzise abtragen. Der schichtweise Ausbau der Deck-, Binder- und Tragschicht ermöglicht die Trennung und selektive Rückgewinnung nach Mischgutarten. Außerdem schafft die Fräse eine profilgerechte, ebene Basis für den Neueinbau von Deckschichten gleichmäßiger Stärke.

Nach dem Abriss von Gebäuden oder dem Aufbruch von Straßen muss das dabei entstandene Material für ein neues Produktleben in vielen Fällen zerkleinert werden. Die IFAT 2018 versammelt dafür auf einer neuen Sonderfläche in Halle C5 ein breites Spektrum an diversen Spezialmaschinen, wie den Split- und Asphaltbrecher SRC+ der Firma Crush + Size Technology. Nach einer Vorbrechstufe „drückt“ der mit zwei Walzen arbeitende Brecher den Altasphalt schonend und mit vergleichsweise geringem Energieaufwand auf eine Körnung unter 32 mm herunter. Dabei wird die Grundkörnung kaum zerstört und das Bitumen haftet weiterhin an ihr an. Kombiniert mit dem Nachbrecher DRC+ entstehen nur sehr geringe Mengen der ungewollten, zusätzlichen Sandfraktion.

Für viele passgenaue Recyclinganwendungen gilt es außerdem, den Bauschutt zu sieben. Die dazu eingesetzten Maschinen müssen hohe Ansprüche erfüllen: Sie müssen mobil sein, um an schnell wechselnden Standorten ihre Arbeit verrichten zu können. Außerdem sollten sie mit unterschiedlich schweren Aufgabenmaterialien fertig werden. Für die Trommelsiebe des Herstellers Komptech bedeutet dies, dass sie nicht nur über eine stabile Rahmenkonstruktion verfügen müssen, sondern auch über robuste Austragsbänder und eine Trommel, die gegen herabfallende Steine möglichst unempfindlich ist. Außerdem sind die Siebe so zu konstruieren, dass es bei stark bindigen oder lehmhaltigen Ausgangsmaterialien nicht zu verstopften Trommeln oder zu Anbackungen zwischen Siebtrommel und Seitenwand kommt. Auf der IFAT stellt das Unternehmen mit der Nemus 3000 eine Neuentwicklung vor.

Bauschutt umweltschonend sieben

Die Kormann Rockster Recycler GmbH will nach eigenen Angaben das Sieben von Bauschutt so umweltschonend wie möglich erfüllen – beispielsweise durch effiziente Staubunterdrückung, schallisolierte Motoreinhausung und Antriebsmotoren auf dem neuesten Stand der Technik. Auf der IFAT präsentiert das Unternehmen das mobile Sieb RTS514. Die 3-Deck-Siebanlage auf Raupenfahrwerk hat einen Aufgabetrichter mit einem Volumen von 7,7 m3 und ist ausgestattet mit Bändern für Sand, Grobkorn sowie mittlere Körnung, letztere unterteilt in grob und fein.

Neben dem Ausbau, dem Zerkleinern und dem Sieben von mineralischen Bauabfällen gibt es in der Bauwirtschaft noch viele weitere Aspekte, bei denen Umwelttechnologien und Recyclingprodukte zum Einsatz kommen. So wendet sich der Maschinenbauer Doppstadt unter anderem den Baumischabfällen zu. Das Unternehmen zeigt auf der IFAT live eine Maschinenkombination aus Trommelsiebmaschine, Windsichter und Dichteseparator. Diese Verfahrenskette trennt Baumischabfall in die Fraktionen Steine, Sand und Holz. Außerdem wird Plastikfolie aussortiert.

Erhalt bestehender Straßen

Zu den wichtigsten Aufgaben im Straßenbau zählt auch der Erhalt der bestehenden Straßen. Einen enormen Aufwand können da Risse hervorrufen, die immer wieder durch erneuerte Asphaltschichten durchschlagen. Die S&P Clever Reinforcement GmbH begegnet diesem Problem mit Armierungsgittern aus Glas- und Kohlefasern. Diese werden direkt unter der Deck- oder Binderschicht verlegt. Durch die werkseitige Penetration des hochfesten Gitters mit Bitumen haftet die S&P-Asphaltarmierung hervorragend am Untergrund. Bei einem späteren Ausbau sind die Armierungen zudem problemlos fräs- und recyclebar. Fräsgut mit Armierungsrückständen von S&P Glas-/Carbophalt kann nach bisherigen Erkenntnissen auch in höherwertigen Schichten, wie der Asphaltdeckschicht oder der Asphaltbinderschicht, eingesetzt werden.

Ein Recyclingbaustoff ist das auf der IFAT vorgestellte Abstreumaterial Granugrib des deutschen Herstellers Nadler Straßentechnik aus Schweitenkirchen. Es ist hochabriebfest und verschmilzt oder verklebt mit der Vergussmasse. Da es leichter als diese ist, schwimmt es immer oben.

Nachhaltiger Straßenbau in der Praxis

Außergewöhnlich effizient und zukunftsweisend – so stellen sich Kaeser Gebläse für die Wasseraufbereitung 4.0 dar. Auf der IFAT präsentiert der Druckluftspezialist für den Niederdruckbereich zwei weitere Größen seiner erfolgreichen Baureihe der Schraubengebläse. Ebenfalls mit dabei ist eine maschinenübergreifende Steuerung, die mehrere Gebläse zu einem leicht zu steuernden, effektiven Team macht. Der Sigma Air Manager 4.0 sorgt nicht nur dafür, dass die einzelnen Gebläse effizient betrieben werden, sondern dass deren gleichzeitiger Betrieb im Verbund den bestmöglichen Wirkungsgrad erzielt. Diese übergeordnete Steuerung ist die Lösung für die optimale Automatisierung von Gebläsestationen. Der gleichzeitige Betrieb mehrerer Gebläse ist dadurch nicht nur im Teillastbereich effizient, sondern verfügt über klare Schnittstellen und eine gleichmäßige Maschinenauslastung.

Als Marktpremiere stellt der japanische Pumpenspezialist seine neue Abwasserpumpe der BP-Serie vor. Mit Hochleistungsmotoren und hocheffizienter Hydraulik in extrem robuster Ausführung will sie neue Standards setzen. „Wire to water“ heißt die Zauberformel. Die auch trocken aufstellbaren Tauchaggregate sind Teil einer Abwasseroffensive, mit deren Umsetzung Tsurumi als größte Baupumpenhersteller im letzten Jahr begonnen hat. Der Neuzugang fördert bis zu 225 m³ Abwasser pro Stunde und erreicht Förderhöhen bis 68 m.

Zeppelin zeigt, mit welcher Baumaschinentechnologie sich der Materialumschlag noch effizienter bewältigt lässt. Die neuen Umschlagbagger können hohe Leistung abrufen, ohne den Kraftstoffverbrauch nach oben zu treiben. Alle Modelle haben Motoren auf Basis der EU-Abgasstufe IV. Serienmäßig sind sie mit wartungsfreiem Dieselpartikelfilter ausgestattet, ein Merkmal, das in dieser Klasse nicht unbedingt selbstverständlich ist. Dabei erfüllt jeder der Umschlagbagger eine andere Einsatzanforderung, was durch verschiedene Unterwagen-, Ausleger- und Stiel-kombinationen zum Ausdruck kommt. So eignet sich etwa der MH 3022 mit seinem 2,55 m breiten Unterwagen und reduzierter Arbeitshöhe vor allem für den Einsatz in Hallen, beengtem Arbeitsumfeld oder wenn überwiegend Material mit geringer Dichte umgeschlagen wird. Für den MH3024 und MH3026 stehen zwei Unterwagenbreiten mit 2,75 oder 2,99 m zur Verfügung, die ein hohes Maß an Standsicherheit und Traglast gestatten. Grundsätzlich sind alle MH-Maschinen mit Umschlagausleger oder optional mit Verstellausleger, sowie geradem oder gekröpftem Greifer- /Kranstiel lieferbar. Dadurch kann die Demontage und der separate Transport des Stiels entfallen, ein wichtiger Zeit- und Kostenfaktor, wenn der Umschlagbagger öfter transportiert wird.

Die hier beispielhaft genannten Lösungen sind nur ein kleiner Ausschnitt aus der umfassenden Umwelttechnologie-Welt, in die die über 3.100 Aussteller die Besucher bei der IFAT 2018 mitnehmen werden.