Forschungspaket: Recycling von Ausbauasphalt in Heissgutmischung Teilprojekt: Stofffluss- und Nachhaltigkeitsbeurteilung

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2005/454

Schlüsselwörter (Deutsch)

Stofffluss, Nachhaltigkeit, Recycling, Ausbauasphalt, Wirtschaftlichkeit, Qualität

Schlüsselwörter (Englisch)

Building Material Flow, Sustainability, Recycling, Reclaimed Asphalt, Economy, Quality

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Akzeptanz des Recycling von bituminösen Belägen wird heute im Wesentlichen durch finanzielle Anreize, technische Normenwerke und Richtlinien geprägt. Die finanziellen Anreize sind geografisch sehr unterschiedlich und hängen von verschiedenen Faktoren ab. Die Förderung durch die öffentliche Hand, die Verfügbarkeit von primären Baustoffen sowie die Möglichkeiten der Bauunternehmer spielen dabei eine grosse Rolle. Das vorliegende Projekt bezweckt eine Erfassung des Status-quo des Recyclings von Ausbauasphalt. Auf Basis von Berechnungen, Abschätzungen und Wirtschaftlichkeitsanalysen sollen Vorschläge zur Optimierung des Asphalt-Recyclings ausgearbeitet werden. Dabei soll auch der Aspekt der Nachhaltigkeit miteinbezogen werden. Diese Analysen bilden die Grundlage für Impulse in Bezug auf regulative Aspekte.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The acceptance of recycling of bituminous coatings today is mainly endorsed through financial incentives, technical norm standards and guidelines. The financial incentives vary greatly geographically and depend on different factors. The furtherance through the public enterprise and the availabilty of primary building materials as well as the possibilities of the building contractor, herein play an immense role. The present project aims at an inclusion of the status-quo of the recycling of reclaimed asphalt. On the basis of calculations, estimates and economy analysis, proposals for the optimization of asphalt recycling shall be elaborated. Although the aspect of sustainability should also be incorporated. These analysis build the foundation for impulses in relation to regulatory aspects.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Ausgangslage

Das Thema der geplanten Forschungsarbeit war bereits in jüngerer Vergangenheit Gegenstand verschiedener abgeschlossener und laufender Forschungsarbeiten. Weltweit werden Fragen des Recyclings in verschiedensten Projekten und speziellen Institutionen behandelt bzw. angesprochen. Asphaltrecycling im Strassenbau ist auch in der Schweiz ein aktuelles Thema, das von verschiedenen Stellen aufgenommen wird. Interesse an einer Wiederverwertung von Ausbauasphalt haben alle Betroffenen, sei das nun aus qualitativen Gesichtspunkten, aus finanziellen Anreizen oder zur Schonung wertvoller Ressourcen und Deponieraum.

Aus diesen Gründen werden in der Schweiz verschiedene Recyclingverfahren mit unterschiedlichen Interessen und Randbedingungen angewendet. Bei der Ermittlung des Status-quo werden diese unterschiedlichen Faktoren eine wesentliche Rolle spielen und müssen dementsprechend berücksichtigt werden.

Problemstellung

Eine Erfassung des Status-quo des Recyclings von Ausbausasphalt und die Analyse der damit zusammenhängenden Stoffflüsse soll durchgeführt werden. Darauf basierend wird die Ausarbeitung von Vorschlägen, wie das Asphalt-Recycling wesentlich beeinflusst und optimiert werden kann, erwartet (Dauerhaftigkeit / finanzielle Anreize / technisches Normenwerk / Richtlinien des BUWAL (bzw. BAFU) / zu fördernde Technologien). Es werden neue Impulse erwartet in Bezug auf regulative Aspekte.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Erwartete Erkenntnisse

• Stoffflussanalyse im Heiss- und Kaltrecycling inkl. Mengenbilanz der heutigen Situation
• Erhebung und Auswertung des heutigen Standes der Mischanlagen bezüglich Recyclingtechnik, maximalem Recyclinganteil, Lagerung des Recyclingmaterials, Aufbereitung etc.
• Langfristige Auswirkung der Bewirtschaftung der Recyclingmaterialien für heutige und zukünftige mögliche Szenarien.
• Vergleich der verschiedenen Recyclingverfahren bezüglich Wirtschaftlichkeit, Umwelt und Energie.
• Erkenntnisse über Qualität und Kosten der Recyclingbeläge.

Nutzen

Durch die Forschungsarbeit soll die Akzeptanz des Recyclings verbessert werden. Mit der Verwendung von grösseren Mengen an Ausbauasphalt können, gesamtwirtschaftlich betrachtet, die Kosten der Mischgutproduktion gesenkt werden. Mit gleichen Kosten können somit Belagsarbeiten im grösseren Umfang ausgeführt werden. Damit kann der grosse, volkswirtschaftliche Wert, den die Strassen darstellen, weitreichend und besser erhalten werden. Zudem wird weniger Neumaterial benötigt, wodurch im Sinne der Nachhaltigkeit wertvolle Baustoffressourcen geschont werden.

Nutzniesser

• Die Gesellschaft im Allgemeinen, da die Entsorgungs- und Material-Ressourcen-Problematik entschärft wird.
• Der Verkehrsteilnehmer, weil die Infrastruktur für Personen- und Warenflüsse geringere Einschränkungen der Verfügbarkeit erleidet.
• Die Bauherren, denen sich bessere Managementgrundlagen für wirtschaftliche, technische und andere planerische Entscheide bieten.
• Die Unternehmer und Mischguthersteller, die Dank besser verankerter Normen, Empfehlungen und Richtlinien sich auf breitere Grundlagen zur Optimierung ihrer Prozesse bezüglich Qualität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit abstützen können.
• Die Fachleute in der Praxis, da vertieftes Wissen einen sicheren Umgang mit der Recycling-Thematik bei der Lösung konkreter Aufgaben ermöglicht.

Methoden (Deutsch)

In einer ersten Phase soll durch Literaturrecherche ein umfassendes Wissen über Möglichkeiten und Grenzen des Asphalt-Recyclings gewonnen werden. Daraus erfolgt eine Zusammenstellung von Fragen, die in einem Katalog zusammengefasst, als Grundlage für die Befragung der Mischguthersteller dienen.

In der zweiten Phase werden die Erkenntnisse aus der Grundlagenerfassung zusammengefasst und die verschiedenen Recyclingverfahren bezüglich Wirtschaftlichkeit, Umwelt, Energieflüsse, CO₂-Bilanz geprüft. Dabei sollen Qualität und Preis des Mischgutes miteinbezogen werden.

Eine dritte Phase hat die Ausarbeitung von Vorschlägen in Bezug auf regulative Aspekte und Optimierung des Asphaltrecyclings hinsichtlich finanziellen Anreizen / technischen Normen / Richtlinien zum Thema. Zudem sollen langfristige Auswirkungen der Bewirtschaftung der Recyclingmaterialien für heutige und zukünftige mögliche Szenarien aufgezeigt werden

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Keine

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Das Thema der geplanten Forschungsarbeit war bereits in jüngerer Vergangenheit Gegenstand verschiedener abgeschlossener und laufender Forschungsarbeiten. Weltweit werden Fragen des Recyclings in verschiedensten Projekten und speziellen Institutionen behandelt bzw. angesprochen. Asphaltrecycling im Strassenbau ist auch in der Schweiz ein aktuelles Thema, das von verschiedenen Stellen aufgenommen wird. Interesse an einer Wiederverwertung von Ausbauasphalt haben alle Betroffenen, sei das nun aus qualitativen Gesichtspunkten, aus finanziellen Anreizen oder zur Schonung wertvoller Ressourcen und Deponieraum.

Aus diesen Gründen werden in der Schweiz verschiedene Recyclingverfahren mit unterschiedlichen Interessen und Randbedingungen angewendet. Bei der Ermittlung des Status-quo werden diese unterschiedlichen Faktoren eine wesentliche Rolle spielen und müssen dementsprechend berücksichtigt werden.

Projektziele (Deutsch)

- Erfassung des Status-quo des Recyclings von Ausbauasphalt

- Analyse der damit zusammenhängenden Stoffflüsse

- Ausarbeitung von Vorschlägen, wie das Asphalt-Recycling wesentlich beeinflusst und optimiert werden kann

- finanzielle Anreize / technisches Normenwerk / Richtlinien des BUWAL (bzw. BAFU) / zu fördernden Technologien

- Nachhaltigkeit

- Impulse in Bezug auf regulative Aspekte

Projektziele (Englisch)

- Inclusion of Status-quo of the Recycling of Reclaimed Asphalt

- Analysis of the coherent Building Material flows

- Elaboration of Proposal, how the Asphalt Recycling could be influenced and optimized substantially

- Financial Incentive / Technical Norm Standards / Guidelines of BUWAL (e.g. BAFU) / to encourage Technologies

- Sustainability

- Impulses in relation to regulatory Aspects

Forschungsplan (Deutsch)

Die Forschungsarbeit setzt sich aus 3 Hauptphasen zusammen:

1) Grundlagenerfassung, Stoffflussanalyse, Mengenbilanz, Fragekatalog inkl. Befragung Mischgutwerke (12 Monate)

2) Quantifizierung der Resultate, Auswertung und Folgerungen inkl. Vorschläge zur Optimierung (12 Monate)

3) Kataloge und Schlussbericht (12 Monate)

Folgende Meilensteine werden gesetzt:

Nach 1 Jahr: Präsentation erster Resultate aus der Grundlagenbeschaffung, Stoffflussanalyse, Mengenbilanz und Resultate aus den Befragungen der Mischanlagen

Nach 2 Jahren: Präsentation der Resultate inkl. Vorschläge für die Optimierung des Asphaltrecyclings mit möglichen regulativen Aspekten.

Nach 2 ¾ Jahren: Präsentation des Entwurfs des Schlussberichtes.

Für die definitive Bereinigung und allfällige Ergänzungen bleiben noch 3 Monate.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die in dieser Forschungsarbeit gewonnenen Kenntnisse sollen einen Überblick über die jetzige Situation in der Schweiz geben. Daraus können Vorschläge zur Optimierung des Asphalt-Recyclings in qualitativer und finanzieller Hinsicht gewonnen werden. Aufgrund von Wirtschaftlichkeitsanalysen sollen positive Aspekte im Hinblick auf Kosteneinsparungen aufgezeigt und evtl. Vorurteilung beseitigt werden. Bei der Nachhaltigkeitsbetrachtung wird v.a. die Gebrauchsdauer von Recycling Belägen ins Auge gefasst. Die daraus gewonnenen Impulse für regulative Aspekte, sollen allen Teilnehmern klare Möglichkeiten und Grenzen aufzeichnen. Daraus entstehen zudem positive Auswirkungen auf die Schonung der Umwelt und die nachhaltige Nutzung der Ressourcen.

Berichtsnummer (Deutsch)

1446

Berichtsnummer (Englisch)

1446

Literatur (Deutsch)

[1] PARAMIX „Road Pavement Rehabilitation Using Enhanced Mixtures“, Eurpopäisches Projekt, Abschlussbericht 01.04.2004

[2] SAMARIS „Sustainable and Advanced Materials for Road Infrastucture“, 5^th Europäisches Rahmenprogramm

[3] NCHRP „Recommended Use of Reclaimed Asphalt Pavement in the Superpave Mix Design Method: Guidelines“ NCHRP Research Results Digest, March 2001, Number 253

[4] Beligni, m. et al.: Heiss- und Kaltmischfundationsschichten aus recycliertem Ausbauasphalt, VSS 14/91, Bericht Nr. 351 (1996)

[5] Nellen, A.: Recyclingmischgut mit hohem Anteil an Asphaltgranulat, VSS 16/96, Bericht Nr. 412, (1998)

[6] Hugener, M. et al: Umweltgerechtes Recycling von teerhaltigen Belägen, VSS 26/96, Bericht Nr. 433, (1999)

[7] Caprez, M. et al: Wiederverwendung von teer- und bitumenhaltigen Aufbruchmaterialien in hydraulisch gebundenen Fundationsschichten, VSS 10/91, Bericht Nr. 368 (1996)

[8] Blumer, M.: Wiederaufbereitung von Belagsmaterial VSS 11/82, Bericht Nr. 95, (1985)

[9] Amsler, P.: Wiederverwendung von Strassenbaumaterialien VSS 24/80, Bericht Nr. 43, (1982)

[10] Decker, D.S. „State-of-the practice for use of RAP in hot mix asphalt“. J. Association of Asphalt Paving Technologists, 66, 704-722. (1997)

[11] Dienemann, B., Neue Regelwerke für die Lieferung und Verwertung von Asphalt- granulat; Strasse + Autobahn, 20002,(2): p.99

[12] NCHRP „Recommended Use of Reclaimed Asphalt Pavement in the Superpave Mix Designe Method: Guidelines” NCHRP Research Results Digest, Number 253, March (2001)

[13] Tabakovic, A., Gibney, Gilchrist, M.D., McNalley, “The Influence of Recycled Asphalt Pavement on 20mm Binder Course Mix Performance”, CD Proceedings of the 10th international Conference on Asphalt Pavements, Quebec, (2006)