Forschung für unsere Zukunft

Die Energie von morgen heute verstehen.

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High Efficiency Low Emission Mastic Asphalt

In der Asphaltproduktion, die in Österreich jährlich etwa 4,2 Mio. GJ an Energie verbraucht, wird der Großteil der Energie aufgrund der hohen Temperaturen für die Produktion des Mischguts aufgewendet. Das Problem tritt verstärkt für Gussasphalt auf, da die Verarbeitungstemperaturen mit 230°C bis 250°C um 50°C bis 100°C über den Temperaturen von Walzasphalt liegen. Eine Absenkung der Temperatur hat großes Potenzial zu mehr Energieeffizienz in der Asphaltproduktion, allerdings divergieren die diesbezüglichen Angaben in der Literatur. Seit dem Beginn der 1990er Jahren wird intensiv an der Entwicklung von Produkten (Zusätzen) und Methoden zur Temperaturabsenkung von Asphaltmischgut geforscht. Für Walzasphalte werden diese Produkte in einigen europäischen Ländern, sowie der USA erfolgreich in der Praxis verwendet. In Österreich ist diese Technologie bisher kaum in der Praxis angekommen, während etwa in der Schweiz (16%), in Schweden (7%) oder Frankreich (3%) bzw. den USA (21%) signifikante Anteile des eingebauten Mischguts mit Niedertemperaturtechnologie ausgeführt werden. Zudem gibt es nur begrenzte Erfahrung für die Anwendung bei Gussasphalten bzw. wurden bisher bestehende Produkte und Methoden auf Gussasphalt angewandt, ohne eine Optimierung der Produktion bzw. des Gussasphalts durchzuführen. Ein weiterer Aspekt bei der Herstellung von Gussasphalt ist, dass durch die hohen Temperaturen Gase und Aerosole emittiert werden, die eine Gesundheitsbelastung für ArbeitnehmerInnen darstellen. Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist die Entwicklung von optimierten temperaturabgesenkten Gussasphalten auf Labormaßstab. Dabei werden zunächst am Markt befindliche Produkte und Methoden zur Temperaturabsenkung von Walzasphalten auf ihr Potenzial für die Anwendung bei Gussasphalt analysiert und geeignete Produkte/Methoden ausgewählt. Auf Laborebene werden durch umfassende chemisch/physikalische und mechanische Prüfungen bestehende Gussasphalt-Rezepturen dermaßen optimiert, dass maximale Temperaturabsenkung bei gleichbleibend hoher Produktqualität erreicht wird. Das im Projekt festgesetzte Ziel 30/20/20 soll erreicht werden: 30°C Temperaturabsenkung bei 20% Energie- und Treibhausgas (THG)-Emissionseinsparung. Darüber hinaus werden durch eine Life-Cycle Energy und Life-Cycle Cost Analysis (LCEA und LCCA) auch die längerfristigen Einsparungspotenziale durch verlängerte Lebensdauer aufgrund geringerer thermischer Belastung bei der Herstellung analysiert. Betriebs- und volkswirtschaftlicher Nutzen lässt sich so darstellen. In einem nachfolgenden Kooperativen Projekt gemeinsam mit Industriepartner sollen durch die Entwicklung und Bereitstellung der Technologie auf großtechnischer Ebene, den Nachweis der Praxistauglichkeit und die Ermittlung des energetischen und wirtschaftlichen Nutzens in der Praxis Anreize geschaffen werden, den Anteil von temperaturabgesenkten Gussasphalten in Österreich bis 2020 sukzessive auf 75% der gesamten Gussasphalt-Produktion zu erhöhen.

Steckbrief

Projektnummer
843775
Koordinator
Technische Universität Wien Institut für Verkehrswissenschaften
Projektleitung
Bernhard Hofko, bernhard.hofko@tuwien.ac.at
Förderprogramm
Energieforschung (e!MISSION)
Dauer
03.2014 - 02.2015
Budget
186.280 €