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Forschungsstelle
ASTRA SBT
Projektnummer
VSS2005/450
Projekttitel
Recycling von Ausbauasphalt in Heissmischgut (Gesamtprojektleitung)
Projekttitel Englisch
Recycling of Reclaimed Asphalt in Hot Mixes: (General project management)

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektbeschreibung
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Methoden
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Spezielle Geräte und Installationen
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Projektziele
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Forschungsplan
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Umsetzung und Anwendungen
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Stand der Arbeiten
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Berichtsnummer
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Literatur
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Recycling, Heissmischgut, Ausbauasphalt, Nachhaltigkeit, Dauerhaftigkeit, Mischgutoptimierung, Projektleitung
Schlüsselwörter
(Englisch)
Recycling, Hot mix, Reclaimed Asphalt, Sustainability, Durability, Mix design, Project Management
Kurzbeschreibung
(Deutsch)

In verschiedenen von der Gesamtprojektleitung geführten und koordinierten Einzelprojekten

 

EP1     Maximale / optimale Anteile an Ausbauasphalt in verschiedenen Misch­gutsorten/-typen in Abhängigkeit der Anwendungen,  VSS 2005/452

EP2     Mehrfachrecycling von bitumenhaltigen Schichten, VSS 2005/453

EP3     Nachhaltigkeit des Recyclings von Asphalt, VSS 2005/454

EP4     Dauerhaftigkeit von bitumenhaltigen Schichten mit Ausbauasphalt, Definition und Validierung der Untersuchungsmethoden, Erarbeitung von Bewertungskriterien, VSS 2005/455

EP5    Mischgutoptimierung und –konzipierung, VSS 2005/456

 

werden praktische und systematische Grundlagen, Normierungshinweise und Empfehlungen für die Anwendung und Konzipierung von Schichten aus bitumenhaltigem Heissmischgut mit Ausbauasphalt unter besonderer Berücksichtigung vom Recyclinganteil im Mischgut, Mehrfachrecycling, Nachhaltigkeit, Dauerhaftigkeit und Mischgutkonzipierung erarbeitet um letztlich die Wiederverwendung dieser Wertstoffe zu fördern und die Entsorgungsmenge (in Deponien etc.) zu minimieren.

 

Zur In situ Valideriung der Resultate im Massstab 1:1 ist zusätzlich als Ergänzung des Forschungspaketes ein zeitlich versetztes objektbezogenes Projekt VP6 vorgesehen. In diesem Projekt sollen zweckmässigerweise auch die verfügbaren technischen Mittel der beschleunigten In-situ-Verkehrslastsimulation eingesetzt werden. Das Projekt ist durch die Gesamtprojektleitung im gegebenen Zeitpunkt vorzubereiten

VP6        In-Situ Validierung des Verhaltens innovativer Heissasphaltschichten mit Ausbauasphalt, VSS EP 2005/457:
Kurzbeschreibung
(Englisch)

This management project steers and coordinates the following single projects

 

EP1     Maximal / optimal quantity of reclaimed bituminous hot mixes used in different mixture types for different functional applications,  VSS 2005/452

EP2     Repeated recycling of bituminous mixes, VSS 2005/453

EP3     Sustainability of asphalt recycling, VSS 2005/454

EP4     Durability of bituminous layers made of reclaimed bituminous hot mixes; definition and validation of test methods, elaboration of assessment criteria, VSS 2005/455

EP5    Mix design, VSS 2005/456

 

These projects are expected to create a practical and systematic basis for standardization, elaboration of recommendations for application and design of layers made of reclaimed asphalt in bituminous hot mixes. Particular focus is given to recycling material content in the mix, repeated recycling, sustainability, durability and mix design in order to promote the re-use of these recycling materials and to minimize the quantity of material that has to be disposed in landfills.

 

In order to validate the results under 1:1 field conditions in addition to this research package, it will be necessary to start at a certain moment of the project an object-related validation project VP6. In this project accelerated pavement testing will be used. The project has to be prepared and initiated by the leader of the management project:

VP6        In-Situ Validation of the field performance of innovative bituminous hot mixe pavements made of reclaimed asphalt, VSS EP 2005/457:
Projektbeschreibung
(Deutsch)

Für die Durchführung des Forschungspaketes wird für die zeitliche und materielle Koordinationsaufgabe und die Kontrolle des Rechnungswesens ein vom Projektteam unabhängiger Gesamtprojektleiter (GPL) eingesetzt. Er ist dem ASTRA gegenüber verantwortlich und vertritt das Forschungspaket gegenüber der Begleitkommission.

 

Seine Aufgabe ist es auch, in Absprache mit den Einzelprojektleitern den abschliessenden Synthesebericht zu erstellen und gegebenenfalls das objektbezogene Forschungsprojekt VP6 zu planen und zu initiieren. Er ist zudem verantwortlich für die Öffentlichkeitsarbeit.

 

Zur Aufgabe des Gesamtprojektleiters gehört es daher auch sicherzustellen, dass in den Einzelprojekten für die Basisuntersuchungen im Sinne eines „roten Fadens“ möglichst die gleichen Materialien und Prüfungen angewendet und diese Referenzmaterialien an einem einzigen Ort aufbereitet und verteilt werden.

 

Notwendigkeit

Das Projekt für die Gesamtprojektleitung ist notwendig, um bei der Durchführung des Forschungspaketes einen möglichst hohen Nutzen und Wirkungsgrad hinsichtlich technischer Erkenntnisse, Informationsfluss, Terminabstimmung und Synergiebildung zu erreichen. 

 

Nutzniesser

Nutzniesser des Forschungspaketes sind:

·       Die Gesellschaft allgemein, da die Entsorgungs- und Material-Ressourcen-Problematik entschärft wird, zumal erwartet wird, dass die Akzeptanz des Recycling wirksam beeinflusst und Anreize zum Recycling geschaffen werden.

·       Die 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 Unternehmen und Mischguthersteller, die Dank besser verankerter Normen, Empfehlungen und Richtlinen sich auf eine breitere Grundlage 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 und gleichzeitig die persönliche internationale Konkurrenzfähigkeit von Fachleuten aus der Schweiz und damit die internationale Einflussnahme unseres Landes in dieser Angelegenheit gefördert wird.

 

Wirkung

Das vorliegende Forschungspaket wird sich positiv auswirken auf die Schonung der Umwelt und nachhaltige Nutzung der Ressourcen. Das Recycling von Asphaltgranulat wird gefördert und die Anwendung auf weitere Mischguttypen und Schichten ausgedehnt. Die Forschungsergebnisse werden als objektive Argumentationsbasis gegenüber den europäischen Normierungsorganisation nützlich sein, um die teilweise starke Eingrenzung der Verwendung von RAP im Mischgut in den Normen zu lockern. Der vermehrte Einsatz führt direkt zu Kostenersparnissen beim Strassenbau, da Entsorgungskosten wegfallen und die Menge an primären Mineralstoffen verringert werden kann. Durch die Forschung kann aber die Qualität und Dauerhaftigkeit der Strassenschichten mit RAP sichergestellt werden, da die Anwendungsgrenzen definiert werden können. Dies hilft letztlich die Anzahl Baustellen zu reduzieren.
Methoden
(Deutsch)

Die 6 Einzelprojekte stehen in einem engen fachlichen Zusammenhang. Ein periodischer Abgleich und Erkenntnisaustausch zwischen den Projekten im Sinne von Meilensteinen gemäss Ausschreibung und nach Massgabe der Gesamtprojektleitung ist daher unumgänglich, um Synergien (beispielsweise bei der Wahl des Ausbauasphaltes und von Untersuchungsmethoden) sicherstellen zu können. Die Projekte sind allerdings (mit Ausnahme von VP6) zeitlich nicht voneinander abhängig. Sie können daher innerhalb der Meilensteine und Abgleiche weitgehend unabhängig durchgeführt werden, zumal sie hinsichtlich Forschungszielen klar abgegrenzt sind. Dadurch können alle Einzelprojekte EP1...EP5 mit gleicher Priorität gleichzeitig begonnen werden. Die Einzelprojekte EP1...EP5 werden ausgeschrieben (vgl. Beilage: Pflichtenheft und Erläuterungen für die Ausschreibung)

 

Um optimale Synergien zwischen den Einzelprojekten FP1...FP5 zu ermöglichen, müssen alle Forschungsstellen die gleichen Ausgangsmaterialen insbesondere aber den gleichen Ausbauasphalt verwenden. Es ist deshalb vorgesehen, die Verwaltung, Lagerung und Verteilung der im Projekt benötigten Materialien als Kleinauftrag an ein geeignetes Unternehmen zu vergeben. Davon sind jedoch nur Materialien betroffen, die in mehreren Einzelprojekten benötigt werden.

Im Interesse einer möglichst guten Vergleichbarkeit und zur Sicherstellung von Querverbindungen im Sinne eines roten Fadens muss jede Forschungsstelle ihre Untersuchungen zusätzlich an einem Basismaterial durchführen, welches hinsichtlich Zusammensetzung, Provenienz der Komponenten und Herstellung genau definiert ist. Zudem sind an sämtlichen im Rahmen des Aufgabenspektrums der einzelnen Forschungsprojekte hergestellten Materialvarianten vorgegebene einfache Basisuntersuchungen durchzuführen.

 

Einzelheiten sind in der Beilage Pflichtenheft und Erläuterungen für die Ausschreibung festgelegt.
Spezielle Geräte und Installationen
(Deutsch)
Lager- und Aufbereitungsplatz für Referenzmaterialien
Projektziele
(Deutsch)

- Leitung des Forschungspaketes "Recycling von Ausbauasphalt"

- Management der Referenzmaterialien

- Erstellen des Syntheseberichtes

- Projektbegleitung durch die Begleitkommission
Projektziele
(Englisch)

- Management of the research-package “Recycling of Reclaimed Asphalt in Hot Mixes”

- Management of reference materials

- Writing of the executive summary report

- Project controlling by the steering committee
Forschungsplan
(Deutsch)

Der Gesamtprojektleiter stellt in Absprache mit den Leitern der Einzelprojekte einen koordinierten verfeinerten Zeitplan auf, innerhalb dessen die Arbeitsprogramme der einzelnen Projekte abgearbeitet werden. Zudem wird ein Plan für das Materialmanagement ausgearbeitet und eine generelle Abgleichung der Untersuchungen und Parameter im Sinne des roten Fadens und der detaillierten Vorgaben (vgl. Beilage Pflichtenheft und Erläuterungen für die Ausschreibung) durchgeführt.

 

Für die Einzelprojekte ergeben sich grundsätzlich folgende Teilschritte bzw. Teilaufgaben.

 

·       Ein detaillierter Zeit- und Aufgabenplan wird mit den einzelnen Projektleitern in einer Konzeptabgleichphase aufgestellt. Dabei können naturgemäss Abweichungen zu den Arbeitsplänen der einzelnen Projektanträge entstehen. Der Projektleiter sorgt zusammen mit der Begleitkommission, dass die in der Abgleichsphase beschlossenen allfälligen Abänderungen und Anpassungen den zeitlichen, finanziellen und fachlichen Rahmen den Projektausschreibungen und Projekteingaben entsprechen. Die Abgleichphase ist bewusst auf ein Quartal angesetzt, um den einzelnen Projekten gewisse Vorabklärungen zu ermöglichen und um innerhalb des Forschungspaketes realistisch abgeglichene Meilensteine zur Sicherstellung der Synergien und Querverbindungen sowie des rechtzeitigen Projektabschlusses definieren zu können.

·       Die Phase der Evaluation der Lösungsansätze dient der breiten jedoch noch nicht vertieften methodischen und experimentellen Auslotung alternativer Ansätze und bildet die Grundlage für die Festlegung und Durchführung der Hauptuntersuchung. Auch lassen sich nach dieser Phase die Synergien und Massnahmen zur Vermeidung von Doppelspurigkeiten weiter konkretisieren.

·       Die Phase der Fokussierung dient der Durchführung der Hauptuntersuchung. Hier findet die eigentliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit statt. In dieser Phase kann auch am meisten von den Querverbindungen und Synergien profitiert werden. In dieser Phase ist aber auch die terminliche Abstimmung besonders wichtig. Die Fokussierungsphase dient als Grundlage für die Berichterstattung und für die Initialisierung der objektbezogenen Forschung zu In-Situ-Validierung der Ergebnisse (VP6).

·       Für die Phase der Berichterstattung sind die gegenseitige Kenntnis der Ergebnisse und die Querreferenzierung besonders wichtig. Auch sollte hier ein Konsens über allfällige widersprüchliche Ergebnisse gefunden werden, da die Einzelberichte den Input für den zusammenfassenden Synthesebericht bilden.

 

Das generelle Arbeitsprogramm der einzelnen Projekte lässt sich thematisch wie folgt zusammenfassen:

 

EP1     Maximale / optimale Anteile an Ausbauasphalt in verschiedenen Misch­gutsorten/-typen in Abhängigkeit der Anwendungen,  VSS 2005/452:

Liefern von Grundlagen, um möglichst hohe Anteile an Ausbauasphalt bei den Produktionen von verschiedenen Mischgutsorten und Mischguttypen zu verwenden und trotz­dem optimale Misch­guteigenschaften zu erzie­len. Mit dem Nachweis der guten Mischguteigen­schaften sollen die Vor­behalte gegenüber der Qualität von Belägen mit Ausbauasphalt abgebaut werden.

EP2     Mehrfachrecycling von bitumenhaltigen Schichten, VSS 2005/453:

Bewertung und Simulation des mehrfachen Recyclings von bitumenhaltigen Schichten und Untersuchung der massgebenden Faktoren, die einen allfälligen sukzessiven Qualitätsverlust beeinflussen.

EP3     Nachhaltigkeit des Recyclings von Asphalt, VSS 2005/454:

          Erfassung des Status-quo des Asphaltrecyclings in der Schweiz. Erarbeiten von Vorschlägen, wie die 3 Faktoren (finanzielle Anreize / technisches Normenwerk / Richtlinien des BUWAL bzw BAFU)., welche das Asphalt-Recycling wesentlich beeinflussen, zu optimieren sind.

EP4     Dauerhaftigkeit von bitumenhaltigen Schichten mit Ausbauasphalt, Definition und Validierung der Untersuchungsmethoden, Erarbeitung von Bewertungskriterien, VSS 2005/455:

             Untersuchung der Einflüsse des RAP auf die Dauerhaftigkeit von bituminösen Schichten. Wahl von geeigneten Prüfmethoden zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit

EP5    Mischgutoptimierung und –konzipierung, VSS 2005/456:

Erarbeitung einer Anleitung für die Mischgutoptimierung von Mischgut mit RAP. Diskussion der in den Normen vorgegebenen Prüfparameter und Anforderungswerte für RAP-Mischgut

 

Hinzu kommt in einer zeitlich versetzten Phase das objektbezogene Validierungsprojekt

VP6      In-Situ Validierung des Verhaltens innovativer Heissasphaltschichten mit Ausbauasphalt, VSS EP 2005/457:

             Untersuchung der Gebrauchstauglichkeit der im Labor optimierten Mischungen gemäss Resultaten und Erkenntnissen von EP1, EP4 und EP5 im Massstab 1:1 unter Verkehrs und Klimabeanspruchung. Beurteilung und Untersuchung des Verhaltens von verschiedenen RAP-haltigen Strassenbelägen mittels beschleunigter Verkehrslastsimulation.   

 

Der Zeitrahmen für den Abschluss der Einzelprojekte EP1...EP5 beträgt 3 Jahre. Die Erstellung des Syntheseberichts findet im anschliessenden Halbjahr statt. VP6 wird zeitverschoben durchgeführt und entsprechend 2.5Jahre über den Abschluss des Forschungspaketes hinaus weitergeführt. Um den zeitlichen Rahmen des Forschungspaketes von total 3.5 Jahren (vgl. detaillierter Zeitplan Beilage Pflichtenheft und Erläuterungen für die Ausschreibung) einzuhalten wird VP6 zwar konzeptionell im Gesamtkonzept mitberücksichtigt, bildet jedoch nicht Gegenstand des eigentlichen Forschungspaketes. Da VP6 Erkenntnisse des Forschungspaketes benötigt, kann die Detailplanung von VP6 selbstverständlich erst später vorgenommen werden.
Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)

Die Resultate des Forschungspakets können in die Praxis insbesondere  mittels zweckmässig verankerter Normen, Empfehlungen und Richtlinen umgesetzt werden.

 

Eine weitere Massnahme der Umsetzung ist in der Schulung der Fachleute in der Praxis (Bauherren, Unternehmer, Mischguthersteller, etc) bzw. angehender Fachleute gegeben, die im Rahmen von Fachvorträgen (beispielsweise organisiert durch den VSS) oder aber das routinemässige Einarbeiten der Forschungsergebnisse in den Lehrstoff der Hochschulen und Fachhochschulen Zugang zu einem vertieften Wissen betreffend Umgang und Möglichkeiten von Recycling erhalten können.
Stand der Arbeiten
(Deutsch)

Der Stand der Forschung ist im Gesamtkonzept zum Forschungspaket umrissen. Demnach wurden und werden Fragen des Recyclings weltweit in verschiedensten Forschungsprojekten und Aktivitäten (z.B. Schaffung von speziellen Institutionen) behandelt bzw. angesprochen (z.B. [1, 2, 3]). Die zahlreichen Anstrengungen bestätigen, dass bei der Bearbeitung der Recycling-Thematik von Ausbauasphalt-Granulat lokale, d.h. nationale, Gegebenheiten und Eigenheiten (politische, gesellschaftliche, räumliche, technische, etc.) eine wesentliche Rolle spielen. Es ist daher unerlässlich, dass in der Schweiz, selbstverständlich in Kenntnis internationaler Bestrebungen, eigene Forschungsinitiativen ergriffen werden. Dies dokumentieren auch die vergangenen im Laufe der Jahre verfassten Einzel-Berichte, die im Rahmen der schweizerischen Strassenbauforschung erstellt wurden und auch als Grundlage für dieses Forschungspaket dienen werden [4,...,11].  Eine detaillierte Literaturauswahl ist in der Beilage Pflichtenheft und Erläuterungen für die Ausschreibung enthalten.

 

Die bisherigen Forschungs-Anstrengungen stellen wertvolle punktuelle Ansätze dar, müssen aber gezielt vertieft und erweitert werden. Um Fortschritte zu erreichen, ist ein koordiniertes Vorgehen im Rahmen eines Forschungspaketes vorbereitet durch ein Initial-Projekt unerlässlich. Da Heissasphalt in der Schweiz immer noch einen Hauptanteil darstellt, besteht hier unmittelbarer Handlungsbedarf.
Berichtsnummer
(Deutsch)
1599
Berichtsnummer
(Englisch)
1599
Literatur
(Deutsch)

[1]      PARAMIX „Road Pavement Rehabilitation Using Enhanced Mixtures“, Europäisches Projekt, Abschlussbericht 1.4.2004 (http://www.cimne.com/paramix/doc/00_final_technical_report_1iv04.pdf)

[2]      SAMARIS “Sustainable and Advanced MAterials for Road InfraStructure”,  5th Europäisches Rahmenprogramm (http://samaris.zag.si/)

[3]      NCHRP “Recommended Use of Reclaimed Asphalt Pavement in the Superpave Mix Design Method: Guidelines“ NCHRP Research Results Digest, March 2001, Number 253, (http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rrd_253.pdf))

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

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

[6]      Horat, M.: Rundlaufversuch Nr. 4; Untersuchung des Verhaltens von Recycling-  und teilweise gebrochenen Materialien für die Fundationsschicht, VSS 07/85, Bericht Nr. 311 (1994)

[7]      Wilk, W. et al: Neue Betondecken aus Betonrecyclingmaterial, VSS 12/91, Bericht Nr. 326 (1995)

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

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

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

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