Bild 1: Beim Neubau der Autobahn A 94 zwischen Kirchham und Pocking wurden temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen unter realen Autobahnbaubedingungen eingesetzt

Temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen, häufig als Warmmischasphalt (Warm Mix Asphalt, WMA) bezeichnet, werden international seit vielen Jahren eingesetzt. In zahlreichen Ländern gelten diese Technologien nicht mehr als experimentelle Ansätze, sondern als etablierte Bauweisen, die unter unterschiedlichsten klimatischen, logistischen und verkehrlichen Randbedingungen erfolgreich angewendet werden. Ursprünglich mit dem Ziel einer Reduzierung des Energiebedarfs bei der Asphaltproduktion eingeführt, haben sich temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen kontinuierlich weiterentwickelt und werden heute mit einem erweiterten technischen Anspruch eingesetzt.

Einordnung, Hintergrund und Motivation
Internationale Erfahrungen zeigen, dass temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen nicht nur zur Senkung von Brennstoffverbrauch und Emissionen beitragen, sondern auch verbesserte Arbeitsbedingungen, eine erhöhte Verarbeitbarkeit sowie eine erleichterte Verdichtbarkeit der Asphaltmischgüter ermöglichen können. Insbesondere der Einsatz chemischer Additive unterstützt einen robusten Einbau auch unter anspruchsvollen Bedingungen, etwa bei langen Transportwegen, hohen Bindemittelviskositäten, erhöhten Asphaltgranulatanteilen oder niedrigen Umgebungstemperaturen. Aufgrund dieser langjährigen Anwendungen werden temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen heute in vielen Ländern über sämtliche Straßenklassen hinweg eingesetzt, einschließlich hochbelasteter Verkehrswege. Die gesammelten praktischen Erfahrungen belegen, dass eine Absenkung der Produktionstemperatur nicht zwangsläufig mit einem experimentellen Charakter verbunden ist, sondern zu- verlässig in industrielle Herstell- und Einbauprozesse integriert werden kann. 

Im europäischen Autobahnbau erfolgt die Anwendung temperaturabgesenkter Asphaltbauweisen hingegen bislang zurückhaltender. Diese Zurückhaltung ist weniger auf grundsätzliche technische Einschränkungen zurückzuführen als vielmehr auf den Bedarf an belastbaren Erfahrungen aus großmaßstäblichen Autobahnprojekten unter europäischen Regelwerken und Betriebsbedingungen. Insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Temperaturabsenkung, Materialverhalten und baubetrieblichen Abläufen in leistungsorientierten Einbauprozessen stehen dabei im Fokus. 

Vor diesem Hintergrund kommt Projekten, in denen temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen unter realen Autobahnbaubedingungen eingesetzt werden, eine besondere Bedeutung zu. Der Neubau der Autobahn A 94 zwischen Kirchham und Pocking in Bayern bietet hierfür einen geeigneten Rahmen. Das Projekt ist durch hohe bauliche Komplexität, große Asphaltmengen und leistungsorientierte Bauabläufe gekennzeichnet. Gleichzeitig wurden temperaturabgesenkte Asphaltadditive als Bestandteil des regulären Bauprozesses eingesetzt und nicht auf abgegrenzte Versuchsfelder beschränkt. Dies ermöglicht eine praxisnahe und sachliche Bewertung hinsichtlich Materialverhalten, Einbau, Verdichtung und Integration in großmaßstäbliche Bauprozesse. 

Dieser Beitrag fasst die bislang gewonnenen Erfahrungen aus dem Projekt A 94 Kirchham–Pocking zusammen und ordnet diese fachlich ein. Ziel ist es, Randbedingungen für den Einsatz temperaturabgesenkter Asphaltbauweisen im Autobahnbau aufzuzeigen und einen Beitrag zur technischen Einordnung dieser Bauweise im europäischen Kontext zu leisten.

Bild 2: Der Einbau der Asphalttragschicht erfolgte im zweizügigen Parallelverfahren „heiß an heiß“. Zwei Fertigerzüge arbeiteten mit definiertem seitlichem Versatz, sodass die Längsnaht innerhalb eines geeigneten Temperaturfensters geschlossen werden konnte

Projektbeschreibung und Größenordnung
Der Neubau der Autobahn A 94 zwischen Kirchham und Pocking stellt eines der zentralen Infrastrukturprojekte im östlichen Bayern dar. Der betrachtete Abschnitt „Mitte–West (Los 2)“ umfasst eine Neubautrasse von rund 10,9 km Länge. Auftraggeber der Maßnahme ist die Autobahn GmbH des Bundes, die Asphaltarbeiten werden von den Bauunternehmen Streicher und Berger Bau ausgeführt.

Der Oberbau der Hauptfahrbahn besteht aus einer zweilagigen Asphalttragschicht AC 32 TS mit einer Gesamtdicke von 18 cm, ergänzt durch eine Asphaltbinderschicht AC 22 B S SG sowie einer Deckschicht in abweichender Bauweise. Bereits der gewählte Schichtenaufbau verdeutlicht, dass es sich um einen vollwertigen Autobahnoberbau handelt und nicht um eine Versuchsstrecke.

Allein für die Asphalttragschicht ergibt sich aus dem Leistungsverzeichnis eine Gesamtmenge von rund 85.000 bis 90.000 t. Bis zum Beginn der Winterpause wurden bereits etwa 40.000 bis 45.000 t Asphalt eingebaut, sodass zum Zeitpunkt der Berichtserstellung eine belastbare Bewertung der Herstell- und Einbauprozesse möglich ist.

Materialkonzept, Additivstrategie und Erstprüfung
Zur Umsetzung der temperaturabgesenkten Bauweise kamen zwei temperaturreduzierende Asphaltadditive zum Einsatz: ITERLOW T und ITERLOW ECO. Beide Additive wirken eigenständig temperaturabsenkend, unterscheiden sich jedoch in ihrer Zusammensetzung und regulatorischen Einordnung. Eine Kombination beider Additive innerhalb eines Asphaltmischguts erfolgte nicht. Stattdessen wurden sie spurweise getrennt innerhalb der Asphalttragschicht eingesetzt.

Die Asphaltmischgüter der Asphalttragschicht waren hinsichtlich Sieblinie, Bindemittelart und Mischungszusammensetzung identisch ausgelegt, sodass mögliche Unterschiede ausschließlich auf das jeweilige Additiv zurückzuführen wären. Die Asphaltbinderschicht AC 22 B S SG wurde von beiden ausführenden Unternehmen einheitlich unter Einsatz von ITERLOW T hergestellt und eingebaut. Die Deckschicht folgt einem anderen Baukonzept und ist nicht Gegenstand dieses Beitrags.

Für die Asphalttragschicht AC 32 TS, 30/45, temperaturabgesenkt, liegt eine Erstprüfung gemäß den einschlägigen technischen Regelwerken TL Asphalt-StB und DIN EN 13108 vor. Die Prüfung bestätigt die vollständige Normkonformität des Asphaltmischguts. Der Asphalt enthält 35 M.-% Asphaltgranulat und wird bei Mischguttemperaturen zwischen 130 und 150 °C hergestellt. Der Einsatz temperaturabgesenkter Additive verändert somit nicht die Klassifizierung des Asphaltmischguts, sondern dient ausschließlich der Optimierung der Herstell- und Einbauprozesse.

Bild 3: Bei der anschließenden Verdichtung wurden mit abgestimmten Walzkolonnen Verdichtungsgrade von mindesten

Einbaukonzept und erste Ergebnisse
Der Einbau der Asphalttragschicht erfolgte im zweizügigen Parallelverfahren „heiß an heiß“. Zwei Fertigerzüge arbeiteten mit definiertem seitlichem Versatz, sodass die Längsnaht innerhalb eines geeigneten Temperaturfensters geschlossen werden konnte. Diese Einbaustrategie wurde gewählt, um eine gleichmäßige Nahtausbildung und homogene Schichteigenschaften über die gesamte Fahrbahnbreite zu gewährleisten.

Es wurden Tagesleistungen von bis zu etwa 3.700 t erreicht, womit gezeigt werden konnte, dass temperaturabgesenkte Asphaltmischgüter in leistungsorientierte Autobahnbaustellen integriert werden können. Die Verdichtung erfolgte mit abgestimmten Walzkolonnen, wobei Verdichtungsgrade von mindestens 98 % erreicht wurden. Die bisherigen Ergebnisse zeigen ein homogenes Einbaubild, stabile Längsnähte und eine regelkonforme Ausführung ohne technische Auffälligkeiten.

Fazit und Ausblick
Die bislang im Projekt A 94 Kirchham–Pocking gewonnenen Erfahrungen zeigen, dass temperaturabgesenkte Asphaltbauweisen auch im großmaßstäblichen Autobahnbau prozesssicher umgesetzt werden können, sofern Materialkonzept, Logistik, Einbautechnik und Qualitätssicherung sorgfältig aufeinander abgestimmt sind. Negative Auswirkungen auf die Normkonformität, den Einbau oder die Verdichtung konnten nicht festgestellt werden.

Das Projekt liefert wertvolle praxisnahe Erkenntnisse für die Anwendung temperaturabgesenkter Asphaltbauweisen unter europäischen Autobahnbedingungen. Mit dem weiteren Baufortschritt werden zusätzliche Erkenntnisse insbesondere im Hinblick auf 

Literaturverzeichnis
[1] DIN EN 13108-1: Asphaltmischgut – Mischgutanforderungen – Teil 1: Asphaltbeton. CEN, Brüssel.
[2] TL Asphalt-StB: Technische Lieferbedingungen für Asphaltmischgut im Straßenbau. FGSV, Köln, aktuelle Ausgabe.
[3] ZTV Asphalt-StB: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt. FGSV, Köln, aktuelle Ausgabe.
[4] European Asphalt Pavement Association (EAPA): Warm Mix Asphalt – An Overview of Technologies and Applications. Brüssel.
[5] National Asphalt Pavement Association (NAPA): Warm-Mix Asphalt: Best Practices. Lanham, MD, USA.
[6] Button, J. W.; Estakhri, C.; Wimsatt, A.: A Review of Warm Mix Asphalt Technology. Transportation Research Circular E-C043, TRB, Washington, D.C.
[7] Hurley, G. C.; Prowell, B. D.: Evaluation of Potential Processes for Use in Warm Mix Asphalt. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), Vol. 74.
[8] Kristjánsdóttir, Ó.: Warm Mix Asphalt for Cold Weather Paving. Dissertation, University of Washington, Seattle.
[9] Autobahn GmbH des Bundes: Projektdokumentation A 94 Kirchham–Pocking, Los 2.
[10] Erstprüfbericht: AC 32 TS, 30/45, temperaturabgesenkter Asphalt mit Asphaltgranulat.

Verfasser
Ewald Nelken 
ewald.nelken@iterchimica.com

Iterchimica SpA
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