50 Technik Bast-Forschung Abriebsemissionen von Straßen Beim Neu- und Ausbau von Straßen muss sichergestellt sein, dass die bestmöglichen Maßnahmen zur Schadstoffminderung angewendet werden. Dazu bedarf es auch der genauen Kenntnis der Emissionsfaktoren von Straßenabrieben zur PM10-Partikelfraktion. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (Bast) wurde deshalb das Abriebverhalten von in Deutschland üblicherweise eingesetzten Fahrbahnbelägen untersucht. Die Ergebnisse sollen unter anderem in die entsprechenden Regelwerke einfließen. Für die Planung von schadstoffmindernden Maßnahmen beim Neu- und Ausbau von Straßen bedarf es Emissions- und Ausbreitungsmodelle, die einer kontinuierlichen Verbesserung der Eingangsdaten unterzogen werden müssen. In den derzeit geltenden Richtlinien sind bislang Emissionsfaktoren über die zur PM10-Partikelfraktion beitragenden Abriebe noch nicht berücksichtigt. Die Bast beauftragte deshalb das Ingenieurbüro Lohmeyer in Dresden mit einer systematischen Untersuchung von Abriebemissionen, die durch die mechanische Beanspruchung unterschiedlicher Fahrbahnoberflächen durch sie überfahrende Fahrzeuge entstehen. Zielstellung war eine Empfehlung für die Berücksichtigung abgeleiteter Emissionsfaktoren in den entsprechenden FGSV-Richtlinien. Untersuchungsmethode Einer umfassenden Literaturrecherche folgend wurden die abriebrelevanten Kenngrößen für 27 in Deutschland am häufigsten eingesetzte Fahrbahnbeläge bestimmt. An 21 dieser Beläge wurden daraufhin Laborversuche zum Abriebverhalten durchgeführt. Für nicht motorbedingte Partikel (AWAR) wurden Emissionsberechnungen mit dem Modell Nortrip (Nonexhaust road traffic induced particle emission modelling) durchgeführt sowie die resultierenden PM10-Emissionsfaktoren des Straßenabriebs ausgewiesen. Die Berechnungsergebnisse des integrierten Nortrip-NO x -Tracermodells wurden darüber hinaus mit Immissionsmessungen an der Frankfurter Allee in Berlin und Am Neckartor in Stuttgart verglichen. Abgeleitet werden sollten Empfehlungen zur Anwendung von Nortrip sowie aus den Berechnungen erzeugte PM10-Awar- und Straßenabriebemissionsfaktoren für die weitere Anwendung. Ergebnisse Als wesentliche Faktoren konnten folgende Ergebnisse abgeleitet werden: Die Art des Reifens wirkt sich ebenso auf die Partikelerzeugung aus dem Abrieb der Fahrbahn aus wie das Fahrverhalten. Gesteigerte Beschleunigungsanteile führen wie auch höhere Geschwindigkeit zu höheren Abriebraten. Als weitere wesentliche Faktoren wurden die Art und Festigkeit sowie die Korngröße des in der Fahrbahn verwendeten Gesteinsmaterials detektiert. Möglicherweise spielt auch die Art des Bindemittels eine Rolle; allem Anschein nach wirkt sich polymermodifiziertes Bindemittel positiv aus. Eventuell bewirken eine starke Modifizierung des Bindemittels (zum Beispiel Gummimodifizierung) und die sich dadurch einstellenden dickeren Bindemittelfilme eine Verminderung der PM10-Fahrbahnabriebemissionen. Die Höhe der Reduktion hängt hier wahrscheinlich von der Ausbildung der Oberfläche ab. Die im Rahmen des vorliegenden Projektes durchgeführten Abriebversuche im Labor zeigten, dass die verwendeten Splittmastixasphalte (SMA) unabhängig von der betrachteten Fraktion die niedrigsten Abriebwerte lieferten. Offenbar ist vor allem die Kombination aus Splittmastixasphalt mit einem modifizierten Bindemittel geeignet, die Entstehung von Abrieb und dessen Emission in die Umgebungsluft effektiv zu reduzieren. Der Belag aus offenporigem Asphalt mit modifiziertem Binder lieferte ähnliche Abriebwerte. Für die Fahrbahnhersteller könnte zur Optimierung der Abriebeigenschaften das normierte Regressionsmodell nach Eurovia angewendet werden, welches die konkreten Rezepturen der Fahrbahnbeläge quantitativ bewertet. Zur Absicherung dieser Ergebnisse sind weitere systematische Untersuchungen des Abriebverhaltens erforderlich. Weiterhin wird empfohlen, die Güte dieses Ansatzes der zweistufigen Klassifizierung des Abriebverhaltens durch Freilandversuche an Autobahnen mit Bestimmung der AWAR-Emissionsfaktoren zu verifizieren. Folgerungen Im Auftrag der Bast wurde das Abriebverhalten von in Deutschland üblicherweise eingesetzten Fahrbahnbelägen untersucht. (Quelle: Pixabay) In der Diskussion um den verkehrsbedingten Beitrag an der Schadstoffbelastung der Umgebungsluft werden die Emissionsquellen Fahrbahnoberflächen, Bremsen und Reifen künftig an Bedeutung gewinnen. Die Forschungsergebnisse sollen deshalb als Ergänzung in weitere Projekte einfließen. Darüber hinaus wird eine Berücksichtigung der abgeleiteten Emissionsfaktoren in den FGSV-Richtlinien RLuS „Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung“ diskutiert. • 3|2022
Technik 51 Rüko Neue Fräse bei Kombilösung Nach über zehn Jahren Bauzeit geht es mit der Kombilösung in der Fächerstadt Karlsruhe langsam, aber sicher in die Endphase. Die Verantwortung zur Durchführung des Millardenbauprojektes erhielt die Kasig GmbH, die Karlsruher Schieneninfrastruktur-Gesellschaft, die eigens für dieses Vorhaben gegründet wurde. Die Kombilösung besteht aus verschiedenen Teilprojekten. Neben der Neugestaltung der Kaiserstraße ist die Umgestaltung der Kriegsstraße ein bedeutsames Bauvorhaben. Bereits im Juli 2019 begannen die Arbeiten an diesem zweiten Teilprojekt der Kombilösung, das einen Autotunnel und eine Stadtbahntrasse mit kompletter Telekommunikation und Steuereinheiten vorsieht. Der Auftrag zur Durchführung dieses Vorhabens ging an die Arbeitsgemeinschaft rund um die Bauunternehmen Grötz, Reif und Rhomberg. Während die Bauleitung dem Gaggenauer Bauunternehmen Grötz übertragen wurde, unterliegen die kaufmännischen Arbeiten der Firma Reif, der Schienenbau der Firma Rhomberg. Das Auftragsvolumen beträgt hierfür ca. 23 Mio. Euro. Um den weiteren Bau der Stadtbahntrasse zu ermöglichen, müssten zuerst die bisherige Asphaltschichten auf der Kriegsstraße abgetragen werden. Mit diesem Oberflächenendausbau wurde im April 2021 begonnen. Aufgrund der bisher guten Zusammenarbeit zwischen der Grötz GmbH und der Rüko GmbH aus Malsch stellte der Baumaschinenvermieter für diese Arbeiten seine Kaltfräse mit Fahrer zur Verfügung. Das neue Bomag-Modell BM 1000/35-2 ist mit seiner kompakten, übersichtlichen Bauweise und klappbarem Förderband mit Staubabsaugung prädestiniert für Arbeiten auf Baustellen mit wenig Platz. Mit dem einzigartigen Fräsmeißelhaltersystem BMS15 können Straßenbeläge unterschiedlich abgetragen und bis zu einer Frästiefe von 33 cm komplett ausgebaut werden. Im Vergleich zu anderen Maschinen ist dieses Modell geräuscharm, was sich gerade im städtischen Bereich bei hoher Anwohnerdichte und bei Nachtbaustellen positiv bemerkbar macht. Ausgestattet mit einem vibrationsisolierten Fahrerstand mit drehbarem, gefedertem Sitz und neusten Assistenzsystemen wie Kamera und Nivellierung, wird dem Fahrer ein entspanntes Arbeiten ermöglicht. Innerhalb eines Vormittags konnten so etwa 380 m² Asphalt bis zu einer Frästiefe von 28 cm problemlos abgetragen werden. Da die Fräsarbeiten zur Zufriedenheit aller Beteiligten verliefen, wurde die Maschine unplanmäßig im Anschluss zu einem weiteren Einsatz der Kombilösung gerufen. • Die Bomag BM 1000/35-2 im Einsatz in Karlsruhe. (Quelle: Andreas Räsch) Voll isoliert & Nutzlast optimiert Die Sattelkipper S.KI mit Thermo- Vollisolierung für Stahl-Rundmulde oder für Aluminium-Kastenmulde: Mehr Nutzlast, dauerhafte Isolierwirkung und maximaler Werterhalt. Ihre zukunftssichere Komplettlösung für den Straßenbau mit serienmäßiger Vier-Punkt-Temperaturmessung durch seitliche Öffnungen. Optional mit Vorbereitung für elektronische Messtechnik. schmitz.cargobull.com/kipper-mit-thermoisolierung 3|2022 10487
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