Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer Technologie für einen ressourceneffizienten Straßenbau auf Basis textiler Asphaltbewehrungen und Recyclingasphalt

Straßen sind ein Grundpfeiler für unsere moderne Gesellschaft, weshalb die grundlegende Schädigung von Asphaltbefestigungen durch Risse, die erforderlichen Instandsetzungen und die damit verbundenen Verkehrseinschränkungen ein gesamtgesellschaftliches und wirtschaftliches Problem mit Folgekosten in Milliardenhöhe darstellen. Die maßgeblichen Risse treten ermüdungsbedingt zunächst in der Zugzone an der Unterseite der Asphalttragschicht (ATS) auf und breiten sich in die oberen Schichten aus. Aufgrund der extremen Verkehrsbelastung sowie klimawandelbedingten thermischen Beanspruchung der Befestigung kommt es zu einer frühzeitigen Ermüdung der ATS, bevor die angestrebte Nutzungsdauer von 30 Jahren erreicht wurde. In Hinblick auf die geringe Zugfestigkeit von Asphalt besonders bei hohen Temperaturen verspricht die Einbringung von Zugfestigkeitsträgern in die Zugzone der ATS eine Nutzungsdauersteigerung. Aufgrund der ausschließlich zyklischen Wechselbelastung bei gleichzeitig sehr geringen Dehnungen (≤ 0,3 ‰) der ATS sind konventionelle Textilbewehrungen ungeeignet. Es sind sehr dehnsteife Bewehrungen gefordert, die einen hohen Verbund mit der Asphaltmatrix sowie eine an die Korngröße (bis zu 22 mm) angepasste Gitterstruktur aufweisen. Die Realisierung derartiger Asphaltbewehrung soll auf Basis der etablierten und hochproduktiven Multiaxialkettenwirktechnik erfolgen. Zum Erreichen der nötigen Dehnsteifigkeiten und Verbundeigenschaften kommen profilierte, gefachte Mehrfachgarne zum Einsatz, die in einem vorgelagerten Prozess mittels Tränkumformtechniken profiliert werden. Hinsichtlich der enormen CO2-Emission bei der Asphaltherstellung bedarf es der Entwicklung verbundoptimierter ATS-Gemische mit hohem Recyclinganteil (bis zu 80 %). Die Projektergebnissen leisten einen wesentlichen Beitrag zur Etablierung einer neuen textilbewehrten Asphaltbauweise. Davon profitieren vor allem die KMU im Textil- und Straßenbaubereich, deren Zulieferer sowie Textilmaschinenbauer.