Recycling

Asphaltrecycling

Bei der Herstellung von Asphalt wird weltweit zunehmend der Ausbauasphalt als Ressource entdeckt. In Industrienationen werden weitaus mehr Straßenkilometer saniert als neu gebaut und somit Millionen Tonnen Asphalt abgetragen. Diese Aufgabe erledigen überwiegend Kaltfräsen.

Kaltfräsen wie die W 210i tragen durch das selektive Fräsen von Deck-, Binder- und Tragschicht und intelligente Frästechnologien dazu bei, dass das aus gebaute Material wirtschaftlich recycelt werden kann. © Wirtgen

Kaltfräsen sind das erste Glied in der Prozesskette, bei der im nächsten Schritt Brech- und Siebanlagen sowie die Asphaltmischanlagen folgen und an deren Ende der Altasphalt als Teil des neuen Mischgutes von Straßenfertigern wieder eingebaut wird. Wesentlichen Einfluss auf die Effizienz der Prozesskette haben dabei aufeinander abgestimmte Maschinen, Verfahren und Technologien. Mit gut funktionierenden Prozessen lässt sich das Asphaltrecycling wirtschaftlich und nachhaltig steigern.

Das Ziel: Wiederverwendung erhöhen
In vielen Ländern ist kaum noch ein Mischgut-Lkw zu einer Baustelle unterwegs, der nicht mit einem Anteil an recyceltem Asphalt beladen ist. So entfiel 2018 allein in Deutschland ein Viertel des produzierten Asphalts auf den Ausbauasphalt. Bei insgesamt rund zwölf Millionen Tonnen anfallendem Ausbauasphalt bedeutete das im vergangenen Jahr eine Wiederwendung von 87 Prozent. Die Industrie sucht immer wieder nach Lösungen, die Prozesse innerhalb der Asphaltmischanlage zu optimieren. Ein wesentlicher Ansatz ist dabei die Erhöhung der Zugabemenge von Ausbauasphalt in allen Rezepturen der „Heiß- und Kalt“-Aufbereitungstechnologien. Die maximale Zugabemenge schont nicht nur die Umwelt, sondern bringt auch Vorteile für die Mischgutpreise.

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Bei der klassischen Recycling-Zugabe im Gleichstromprinzip ist die Temperatur durch die entstehenden Abgasemissionen auf 130 Grad Celsius beschränkt, die Abgastemperaturen liegen jedoch physikalisch bedingt darüber, was zu einem erhöhten Energieverbrauch und höherer Belastung der Entstaubung führt. Um eine Mischgutemperatur von 160 Grad Celsius zu erreichen, muss Weißmineral in diesem Fall überhitzt gefahren werden.

Asphaltfertiger wie der Super 1800-3i und Tandemwalzen wie die HD+ 90i PH VO sowie Gummiradwalzen wie die HP 280i übernehmen am Ende Einbau und Verdichtung des recycelten Asphalts. © Wirtgen

Recycling-Quote 90 + x Prozent
Bei der Recyclingtrommel mit Heißgaserzeuger wird das Material indirekt im Gegenstromverfahren erhitzt. Dabei fließt das Material in der Trommel der Wärmequelle entgegen. Hierdurch werden höhere Materialtemperaturen bei gleichzeitiger Senkung der Abgastemperatur erzielt. Die Auslauftemperatur von 160 Grad Celsius entspricht der weiteren Verarbeitungstemperatur, die Abgastemperatur liegt über dem Taupunkt bei 100 Grad Celsius. Das Ganze ist nur möglich durch den Einsatz eines Heißgaserzeugers; bei Direktbefeuerung würde das Recycling verbrennen und somit unbrauchbar werden. Brenner, Heißgaserzeuger, Recyclingtrommel, Absaughaube sowie Um- und Abluftsystem sind exakt aufeinander abgestimmt. Positiver Effekt: Das Weißmineral muss nicht mehr überhitzt gefahren werden, was zur Energiereduzierung führt. Durch das Recycling im Gegenstromverfahren lassen sich die Emissionen senken (TA-Luft) und – je nach Qualität des Recycling-Materials – Recycling-Quoten von 90 + x Prozent erzielen. Noch grüner wird die Technik, wenn auch die vorgelagerten Prozessschritte mit modernen Verfahren und Technologien umgesetzt werden.

Passende Sieblinie steigert Recyclingzugabe
Die theoretisch größtmögliche Zugabemenge des Ausbauasphalts hängt maßgeblich von dessen Sieblinie ab – von dessen Inhaltsstoffen in Menge, Größe und Zusammensetzung. Ein Ziel muss es sein, die Sieblinie des zerkleinerten Ausbauasphalts weitestgehend der gewünschten Sieblinie des Endprodukts Fertigasphalt anzunähern. Hier sind mobile Siebanlagen gefragt. Sie sorgen dafür, dass bis zu 80 Prozent des ausgebauten Asphalts (Fräsgut) direkt weiter verarbeitet werden können. Dadurch sinken die Prozesskosten gegenüber einer vollständigen Nachbearbeitung des Fräsguts.

Schichtweise fräsen, Fräsgut effizienter trennen
Zunächst muss der Ausbauasphalt durch das Abtragen des Fahrbahnaufbaus rückgewonnen werden. Indem Kaltfräsen den Asphalt schichtweise ausbauen, lässt sich das Fräsgut nach Mischgutarten getrennt entsprechend der bautechnischen und qualitativen Eigenschaften dem Materialkreislauf zur erneuten Nutzung zuführen. Allein die selektive Rückgewinnung der Deck-, Binder- und Tragschicht bietet aus umwelttechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten deutliche Vorteile. Rechnet man noch den Faktor intelligente Frästechnologie hinzu, wird die wirtschaftliche Wiederverwendung des Fräsgranulats in der Asphaltmischanlage erhöht. Verantwortlich dafür ist die lastabhängige Wasserberieselung der Kaltfräsen. Das zur Kühlung der Fräsmeißel benötigte Wasser wird je nach Motorbelastung und Fräsgeschwindigkeit geregelt. Durch das automatische Zuschalten der Wasseranlage beim Ansetzen der Fräswalze und das Abschalten beim Stopp der Fräsarbeiten kann der Wasserverbrauch verringert werden. Die Lebensdauer der Meißel wird so verlängert, die Kaltfräse muss seltener betankt werden und die Standzeiten sind kürzer. Auch der Mischmeister der Asphaltmischanlage profitiert von dem geringen Wasserverbrauch, weil dieser zu einer geringeren Restfeuchte des Fräsgranulats von drei bis vier Prozent pro Tonne Asphalt führt, ohne moderne Frästechnologien ist die Restfeuchte höher.

Für den zur Herstellung des neuen Asphalts notwendigen Trocknungsprozesses ist die Gleichung simpel: Ein Prozent trockeneres Ausgangsmaterial spart ein Liter Heizöl pro Tonne Fertigasphalt bei der Weiterverarbeitung zu Recycling-Mischgut. Hinzu kommen die durch den geringeren Energiebedarf reduzierten CO2-Emissionen.

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