Die entsprechenden Laboranalysen führt Schnorpfeil im eigenen RAP-Stra geprüften Baustofflabor aus (Quelle: Schnorpfeil Bau GmbH)

Kaltrecycling-Projekt wissenschaftlich begleitet
Aktuell sucht die Bauwirtschaft aktiv nach Möglichkeiten zur Einsparung von CO₂. Um das Einsparpotenzial des Kaltrecyclings (KRC) in situ (d. h. vor Ort) detailliert bewerten zu können, untersuchte die Hochschule Koblenz im Rahmen einer Masterarbeit die Sanierung einer bituminös gebundenen Fahrbahnbefestigung mit teer- bzw. pechhaltigen Bestandteilen wissenschaftlich [1]. Maßgeblich unterstützt wurde sie dabei von der Schnorpfeil Bau GmbH. Unter die Lupe genommen wurden der CO₂-Ausstoß und das notwendige Transportaufkommen während der Bauausführung, die Kosten und die Bauzeit.

Fahrbahnbelag in situ aufbereiten
Konkret ging es bei der wissenschaftlichen Untersuchung um die Sanierung einer Kreisstraße (K 33) in Rheinland-Pfalz mit ca. 6,25 m Breite, 2,1 km Länge, einem 18 cm dicken, teerhaltigen gebundenen Oberbau und einer darunterliegenden ungebundenen Schicht von 27 cm Stärke. Dort wurde gemäß den Vorgaben des Merkblatt KRC (M KRC) Anh. 2 der teerhaltige Oberbau an Ort und Stelle in eine 18 cm starke KRC-Schicht umgewandelt. Sie wurde überbaut mit einer neuen Asphalttragschicht (10 cm) und einer 4 cm starken Asphaltdeckschicht. Insgesamt wurden hierbei 2.400 m³ teerhaltiger Fahrbahnbelag in situ aufbereitet.

Für das Kaltrecycling in situ nutzte das Unternehmen aus Treis-Karden den Mixpaver – eine fahrbare Mischanlage. Bevor sie zum Einsatz kommt, wird das anstehende Material vorgefräst und profiliert. Danach wird Zement vorgestreut. Im nächsten Schritt nimmt die Mischanlage den Baustoff auf und führt ihn in den Zweiwellenzwangsmischer. Dort wird während des Mischens Bitumenemulsion bzw. Schaumbitumen und Wasser zugegeben. Das dabei entstehende Gemisch wird über die integrierte Einbaubohle unmittelbar wieder eingebaut.

Bei diesem Prozess entsteht ein homogener Baustoff, der als eine definierte Schicht eingebaut wird. So kann die recycelte Lage exakt dimensioniert und abgegrenzt werden. Auch eine spätere erneute Sanierung ist möglich.

Bei konventioneller Bauweise hätte der gebundene Fahrbahnaufbau komplett abgefräst und durch eine Asphalttragschicht von 14 cm und eine Asphaltdeckschicht von 4 cm ersetzt werden müssen. Außerdem hätte die anstehende Frostschutzschicht mit Verformungsmodul auf OK FSS von 45 MPa ausgetauscht werden müssen. Dieser Arbeitsgang konnte durch den oben genannten Aufbau gemäß Merkblatt KRC entfallen.

Kaltrecycling besser als konventionelle Bauweise
Die Untersuchung verglich die CO₂-Emissionen, die Bauzeiten und die Kosten bei diesem KRC-Projekt mit dem entsprechenden konventionellen Prozess unter der Berücksichtigung des teerhaltigen Fahrbahnbelags. Der Einsatz der Baumaschinen vor Ort, der Betrieb der Mischanlage sowie die Materialtransporte von und zur Baustelle flossen in die Berechnung ein. Entsprechend ergaben sich für das Kaltrecycling in situ die folgenden Einsparungen:

– 80 % weniger Transportfahrten
– 22 % geringerer Bedarf an neuem Mischgut
– 76 % weniger CO₂-Emissionen
– 54 % weniger Bauzeit
– 58 % weniger Kosten

Größter Effekt bei teerhaltigen Fahrbahnen
Im Anschluss an die Masterarbeit untersuchte Schnorpfeil das Thema weiter. Über den Bauprozess hinaus wurde auch die Entsorgung des teer- bzw. pechhaltigen Materials beleuchtet. Das Ergebnis hat überrascht: Zwar wusste man, dass die CO₂-Bilanz zugunsten des Kaltrecyclings ausfällt. Erstaunt hat aber, dass die CO₂-Einsparungen durch das Kaltrecycling sehr viel größer sind als vermutet. Ein wesentlicher Grund dafür: Beim Kaltrecycling wird der Teer durch die Art der Aufbereitung fest in die Struktur eingebunden – also immobilisiert. Die externe Entsorgung entfällt.

Klimakiller Teerverbrennung
Die konventionelle Alternative bedeutet abfräsen und aufwändig entsorgen. Die Entsorgung ist nur durch die thermische Verwertung – sprich Verbrennung – in einer Spezialanlage in den Niederlanden zulässig. Summa summarum werden inklusive Transport und dem Verbrennen des teerhaltigen Ausbauasphalts rund 320 % mehr CO₂ emittiert als bei der gesamten Sanierung im Kaltrecyclingverfahren. Emissionen, Ressourcen und Kosten, die man sich – im wahrsten Sinne des Wortes – mit Kaltrecycling sparen kann. Charmanter Nebeneffekt: Mit dem Kaltrecycling entfällt das Problem der Lagerung von teerhaltigem Ausbauasphalt, der aktuell wertvollen Deponieraum blockiert. Damit punktet das Kaltrecycling nicht nur beim Klimaschutz, sondern auch beim Wertstoffkreislauf.

Kreisstraße sanieren oder einmal von Kairo nach Sydney fahren
Der Vergleich der CO₂-Emissionen aus dem konkreten Sanierungsprojekt ergab eine Differenz von 567 t CO₂ pro km. Das entspricht in etwa dem jährlichen CO₂-Ausstoß von 142 älteren Einfamilienhäusern mit Ölheizung. Zudem wurden durch das KRC in situ etwa 29.100 Frachtkilometer eingespart. Das ist in etwa die Distanz von Kairo nach Sydney. Dass dadurch auch unsere Straßen weniger belastet werden, verstärkt den positiven Effekt des Kaltrecyclings weiter, wurde aber nicht mit bilanziert.

Bauweise verstärkt anwenden
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die herkömmliche Sanierung inklusive Entsorgung mehr als dreimal so viel CO_2-emittiert als das Kaltrecycling. Diese Erkenntnisse hat das Unternehmen bestärkt in seiner Auffassung, dass diese Bauweise auf deutschen Straßen verstärkt angewendet werden sollte. Dazu kommt nun noch ein weiterer Punkt: Bitumen und Diesel werden aufgrund der aktuellen politischen Konflikte knapp. Darum sollten alle Möglichkeiten genutzt werden, die den Straßenbau möglichst unabhängig von diesen Rohstoffen machen.

Literaturverzeichnis

[1] Schwunn, Helena: Kaltrecycling und die damit verbundene CO₂-Reduzierung im Asphaltbau: HS Koblenz, Schnorpfeil Bau GmbH, 2020.

Weitere Informationen
Heinz Schnorpfeil Bau GmbH
D-56253 Treis-Karden
www.schnorpfeil.com