Recycling von Asphalt Neue Strassenbeläge aus altem Asphalt
Alter Asphalt darf bald nicht mehr auf Deponien gelagert werden. Deshalb muss der Anteil an recyceltem Ausbauasphalt in neuen Strassenbelägen steigen. Kann das gelingen?
Der Belag von Strassen ist durch den vielen Verkehr, schweren Fahrzeugen und wechselnde Witterung hohen Belastungen ausgesetzt. Das führt im Laufe der Zeit zur Abnutzung des Asphalts, es bilden sich Risse, Spurrillen und Schlaglöcher. Kaputte Strassenoberflächen sind nicht nur nervige Rüttelpisten, sie sind auch gefährlich, weil sie ein Verkehrsrisiko sind und zu Unfällen führen können. Deshalb müssen beschädigte Asphaltdecken ausgebessert oder ganz erneuert werden.
Alter Asphalt wird üblicherweise mit grossen Maschinen von der Strasse gefräst oder gebrochen. Pro Jahr fallen dadurch rund 2,5 Millionen Tonnen sogenannter Ausbauasphalt an. «Davon werden etwa 1,75 Millionen Tonnen recycelt und wieder als Strassenbelag eingebaut», sagt Martins Zaumanis, Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa. Das sei zwar viel, aber nicht ausreichend. Denn 750 000 Tonnen landen auf Deponien – und das ist bald nicht mehr möglich: Aufgrund des Mangels an Volumen in mehreren Kantonen und um das Prinzip der Kreislaufwirtschaft weiter zu entwickeln, plant das Bundesamt für Umwelt Bafu die Deponierung von bituminösen Abfällen ab 2026 generell zu verbieten.
Bitumen ist das Bindemittel im Asphalt
Asphalt ist ein Gemisch aus Gestein und Bitumen. Je nach Strassenart und deren notwendiger Beschaffenheit enthält Asphalt zwischen fünf und zehn Prozent Bitumen. Der zähflüssige Stoff entsteht bei der Aufbereitung von Erdöl. Bitumen ist das Bindemittel im Asphalt, der Kleber, der das Gestein zusammenhält – und das Problem beim Recycling von Asphalt.
Im Lauf der Zeit altert Bitumen und wird steif. Dadurch ist alter Asphalt anfälliger für Risse und wenn er ausgebaut wird lässt er sich recycelt nicht gut mit neuem Asphalt mischen. Ein weiteres Problem besteht in der fehlenden Homogenität von RAP, Reclaimed Asphalt Pavement, wie aufbereiteter Asphalt in Fachkreisen genannt wird. Das aufbereitete Material stammt aus unterschiedlichen Strassenschichten, ist verschieden alt und besteht aus unterschiedlichen Grössen des Gesteins. Ein solches Gemisch ist nicht mit einem Hochleistungsasphalt vergleichbar und wird gegebenenfalls den Ansprüchen nicht gerecht.
Damit Strassenbeläge ihren Anforderungen entsprechen, bestehen Vorschriften etwa auch über zulässige Zugabemengen von Ausbauasphalt in neuem Asphalt. Die Beimischungen von RAP unterscheiden sich je nach Schichten der Strassenbeläge. Üblicherweise sind es vier. Die Zugabemengen wurden 2022 geändert. «Durchschnittlich sind nun 20 Prozent höhere Recyclinganteile möglich», sagt Aurelio Zucchetti, Vorstandsmitglied bei asphaltsuisse und Mitglied in der Normierungs- und Forschungskommission «Asphaltschichten».
Höherer Recyclinganteil ist möglich
Grundsätzlich lässt sich sagen: je tiefer sich die Asphaltschicht im Aufbau einer Strasse befindet, desto höher darf der Recyclinganteil sein. Durch die Normenänderungen kann nun beispielsweise Mischgut für Fundamentationsschichten vollständig aus Recyclingasphalt hergestellt werden. Bei Tragschichten sind es 80 Prozent und bei Deckschichten 40 Prozent. «Ich glaube, dass das Vertrauen in Asphalt mit hohem Recyclinganteil deutlich steigen wird, da jetzt völlig normenkonform Mischgut mit sehr hohen Recyclinganteilen als Standardprodukt verbaut werden kann», sagt der Erdwissenschaftler Zucchetti. Das würde, so hofft er, dazu führen, dass künftig noch deutlich mehr ausgebauter Asphalt wiederverwendet wird.
Daran arbeitet auch Zaumanis. «Um den Anteil an recycelten Asphalt im Strassenbau zu erhöhen, muss ein Umdenken auf mehreren Ebenen stattfinden.» Dafür brauche es ein besseres Verständnis vom Zusammenspiel des Ausbauasphalts mit neuem Material, angepasste Produktionsprozesse und praxisnahe Anleitungen und Instrumente für die Industrie. In dem Forschungsprojekt HighRAP, das der Empa-Forscher gemeinsam mit Bundesamt für Strassen Astra, dem Bafu, den Kantonen Zürich und Graubünden sowie mehreren Industriepartnern von 2019 bis 2023 geführt hat, haben die Forschenden verschiedene Neuerungen erarbeitet, die zur Lösung bisheriger Probleme mit Ausbauasphalt beitragen sollen.
Eine Neuerung bezieht sich auf den Ausbau des alten Asphalts und dessen Aufbereitung. Beim Fräsen oder Brechen von der Strasse sollte die Gesteinskörnung möglichst unversehrt bleiben und möglichst wenig Staub entstehen. Das vereinfacht die Wiederverwendung. Ein weiterer Punkt betrifft das Bindemittel Bitumen, dessen Gehalt und Eigenschaften sich je nach Materialquelle stark unterscheiden. Mit einem Rechenmodell von Zaumanis lässt sich eine zuverlässige Variabilität je nach Einsatzzweck festlegen.
«Bisherige Ergebnisse zeigen, dass der recycelte Asphalt sowohl dauerhaften Belastungen als auch grossen Temperaturschwankungen trotzt.»
«Letztlich sind es aber vor allem erfolgreich durchgeführte Pilotprojekte und reale Teststrecken, die den Strasseneigentümern und den Strassenbauern das Vertrauen in Asphalt mit einem hohen RAP-Gehalt geben können», sagt Zaumanis. Aus diesem Grund wurden im Projekt zwei Strassenabschnitte mit unterschiedlichen Anteilen von Ausbauasphalt angelegt. Der eine in Uster, der andere auf dem Lukmanierpass. «Bisherige Ergebnisse zeigen, dass der recycelte Asphalt sowohl dauerhaften Belastungen als auch grossen Temperaturschwankungen trotzt.»
Weil mehr neuer Asphalt ein- als alter ausgebaut wird, könnte alles aufbereitete Altmaterial wiederverwendet werden. «Technisch ist das in Mischanlagen möglich», sagt Zucchetti. Viele Anlagenbetreiber hätten bereits grosse Summen in Umrüstung, Ausbau oder Nachrüstung ihrer Anlagen investiert, um hohe Recyclinganteile verarbeiten zu können.
Peter Ilg hat BWL studiert und arbeitet seit gut 30 Jahren als Journalist. Zuletzt freiberuflich für den Spiegel, Zeit Online und die Neue Zürcher Zeitung mit dem Schwerpunkt Mobilität.
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