Asphalt

Die Logistik bildet das Rückgrat der Ausführung. Das Gemisch kommt heiß auf der Baustelle an. Isolierte Lkw kippen die Masse direkt in den Aufgabebunker des Asphaltfertigers, der das Material mit konstanter Geschwindigkeit auf dem vorbereiteten Untergrund verteilt. Eine Nivellierbohle zieht das Ganze sofort auf die richtige Höhe und das richtige Profil glatt. Dieser Prozess erfordert eine kontinuierliche Zufuhr, um Nähte und Temperaturunterschiede im Fahrbahnbelag zu minimieren.

Dann folgt die kritische Phase der Verdichtung. Walzen übernehmen. Diese Maschinen fahren in genau festgelegten Bahnen über das noch plastische Material, wobei das Eigengewicht und oft auch Vibrationen die mineralischen Bestandteile zu einem stabilen Skelett zusammendrücken. Die Temperatur sinkt während dieser Vorgänge stetig. Es ist ein Wettlauf gegen die Zeit; bei zu niedriger Temperatur verliert das Bitumen seine Fließfähigkeit und eine optimale Dichte ist nicht mehr erreichbar. In Situationen, in denen mehrere Schichten übereinander aufgebracht werden, wird oft eine Haftschicht aus Bitumenemulsion zwischen den Lagen gesprüht, um ein monolithisches Ganzes zu gewährleisten. Erst nach vollständiger Abkühlung erlangt die Konstruktion ihre endgültige Steifigkeit und kann für Belastungen freigegeben werden.

Asphalt ist kein monolithischer Begriff. Die Zusammensetzung variiert drastisch je nach beabsichtigter Funktion und Verkehrsbelastung. Asphaltbeton (AC) bildet das Rückgrat des deutschen Straßenbaus; ein Gemisch mit geringem Hohlraumgehalt, das ausgezeichnet gegen das Eindringen von Wasser und Schmutz beständig ist. Für Wohnstraßen ideal. Doch auf dem Hauptstraßennetz regiert der offenporige Asphalt (PA). Er enthält einen hohen Anteil grober Zuschläge, wodurch eine offene Struktur entsteht. Wasser versickert. Lärm wird absorbiert. Ein Segen für die Verkehrssicherheit und die Anwohner, wenngleich die Lebensdauer kürzer ist als die dichter Varianten aufgrund der Oxidation des Bindemittels tief in den Poren.

Für hochbelastete Stellen wie Kreisverkehre und Aufstellstreifen genügt Standardasphalt oft nicht. Hier kommt Splitmastixasphalt (SMA) ins Spiel. Das Steinskelett ist so gestaltet, dass sich die Steine direkt berühren, während die Zwischenräume mit einem Mastix aus Bitumen, Sand und Füller gefüllt sind. Manchmal mit zugesetzten Fasern, um das Ablaufen des Bitumens während des Transports zu verhindern. Ein zähes Gemisch. Es ist nicht sehr spurbildungsanfällig.

Spezielle Anwendungen und Strukturen

Nicht jede Sorte erfordert eine mechanische Verdichtung durch Walzen. Gussasphalt ist hier der Sonderfall. Durch einen sehr hohen Bitumen- und Füllergehalt ist das Material bei der Verarbeitung flüssig. Es wird ausgegossen. Keine Walze nötig. Dies macht ihn zum Standard für wasserdichte Abdichtungen auf Brücken, Parkdächern oder im Gewerbebau. Oft wird nach dem Gießen feiner Splitt in die Oberfläche eingedrückt für die dringend benötigte Rauheit.

In den tieferen Lagen des Straßenaufbaus finden wir Asphalttragschicht (AC T). Diese untere Schicht ist gröber in der Struktur und auf Steifigkeit und Dicke ausgelegt. Sie muss den Druck der darüberliegenden Schichten auf das Planum verteilen. Wo bei Reparaturen Schnelligkeit geboten ist, wird manchmal zu Kaltasphalt gegriffen, einem Gemisch, das durch Zugabe von Verflüssigungsmitteln oder Emulsionen bei Umgebungstemperatur verarbeitbar bleibt, wenngleich die Dauerhaftigkeit nicht an warm bereitete Gemische heranreicht. Verwechseln Sie Asphalt im Übrigen nicht mit Teer; ein Produkt, das wegen der krebserregenden polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) seit Jahrzehnten im Straßenbau verboten ist.

Fahren Sie bei einem Platzregen auf der Autobahn? Schauen Sie in den Rückspiegel. Bei modernem Fahrbahnbelag sehen Sie kaum aufspritzendes Wasser; die offenen Poren schlucken den Regen sofort, bevor die Reifen ihn zu einer blinden Wand aus Gischt aufwerfen können. Ein Unterschied wie Tag und Nacht zu einem alten Landweg, wo die Pfützen auf dem Asphalt stehen bleiben und Aquaplaning ständig droht.

In Parkhäusern oder auf Brückendecks sieht die Ausführung anders aus. Keine schweren Walzen hier. Die Masse kommt flüssig und zähflüssig am Ort an. Fachleute in Schutzkleidung streichen das dampfende Gemisch mit Holzspänen manuell über den Boden aus. Eine schwarze, dichte Haut entsteht. Sie streuen oft sofort etwas feinen Splitt ein für die notwendige Griffigkeit. Es ist rein funktional. Es schützt die darunterliegende Betonkonstruktion vor dem Eindringen aggressiver Tausalze, die sonst die Bewehrung angreifen würden.

Ein Loch in der Straße nach einer Frostnacht erfordert Schnelligkeit. Der Straßenarbeiter greift zu einem Sack Kaltasphalt aus dem Fahrzeug. Schaufeln, feststampfen, weiterfahren. Ein schnelles Pflaster auf der Wunde. Dies steht in scharfem Kontrast zum Bau eines neuen Wohngebiets. Dort sieht man einen kompletten Asphaltzug im Einsatz, der einen spiegelglatten, dichten Belag zieht. Eine Schicht, auf der die Reifen eines Fahrrads kaum Geräusch machen und die Kinder der Nachbarschaft sofort ihre Inlineskates aus der Garage holen.

Kein Korn wird einfach so auf die Straße geschüttet. Die europäische Normenreihe DIN EN 13108 bildet das Fundament für die Herstellung von Asphaltmischgut. Diese Normen schreiben die genaue Zusammensetzung vor. Mineralische Zuschlagstoffe, Bitumen und Füller müssen strengen Qualitätsanforderungen entsprechen, bevor sie das Asphaltmischwerk verlassen. Für jedes Gemisch wird eine sogenannte CE-Kennzeichnung erstellt; ein Nachweis, dass das Material den festgelegten Eigenschaften wie Widerstand gegen Spurbildung und Steifigkeit entspricht. Die deutsche Umsetzung hiervon ist in den Technischen Lieferbedingungen und Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen festgelegt, die tiefer auf die spezifischen Anforderungen für unseren Boden und unser Klima eingehen. Ein Gemisch für eine Autobahn in den Alpen sieht nun einmal anders aus als ein Radweg in der Marsch.

Bei der Verarbeitung in Deutschland sind die Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen (ZTV Asphalt-StB) der unbestrittene Standard in Verträgen. Sie sind die Sprache, in der Auftraggeber und Auftragnehmer kommunizieren. Darin stehen die Toleranzen für Ebenheit, die erforderlichen Schichtdicken und die Anforderungen an den Verdichtungsgrad. Wird den ZTV-Bestimmungen nicht entschieden? Dann folgt oft ein Abzug vom Auftragspreis oder die Schicht muss sogar vollständig ersetzt werden. Es kommt genau darauf an. Eine Abweichung von wenigen Millimetern kann bereits zu Wasseransammlungen oder frühzeitigen Schäden führen.

Asphalt ist ein Kreislaufprodukt. Zumindest, wenn er den Anforderungen der Ersatzbaustoffverordnung (EBV) entspricht. Altasphalt wird gefräst, gebrochen und als Sekundärrohstoff erneut in neuen Gemischen eingesetzt. Hierbei gilt eine Nulltoleranz für Teer. Seit den 1990er-Jahren ist teerhaltiger Asphalt wegen der Anwesenheit polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) verboten. Die Gesetzgebung verlangt, dass bei der Instandhaltung bestehender Straßen zunächst eine Teeruntersuchung nach den einschlägigen Regelwerken erfolgt. Wird Teer gefunden? Dann muss das Material streng getrennt und in speziellen thermischen Anlagen gereinigt werden. Es darf unter keinen Umständen unkontrolliert in den Kreislauf zurückgelangen.

Arbeitsbedingungen fallen unter das Arbeitsschutzgesetz. Das Arbeiten mit dampfendem Asphalt birgt Risiken. Es gelten strenge Grenzwerte für die Exposition gegenüber Bitumendämpfen. Moderne Asphaltmaschinen sind daher oft mit Absaugsystemen ausgestattet. Auch die Temperatur des Gemischs wird genau überwacht; nicht nur für die Qualität der Straße, sondern auch für die Sicherheit des Straßenarbeiters. Sicherheitsanweisungen und persönliche Schutzausrüstung sind hier keine Wahl, sondern eine gesetzliche Notwendigkeit während der Nachtstunden auf dem Asphalt.

Natürliches Bitumen trat vor Jahrtausenden im Nahen Osten aus dem Boden aus. Die Babylonier nutzten diese viskose Masse als Mörtel und zum Abdichten von Schiffsrümpfen. Es war reine Natur. Erst im 19. Jahrhundert veränderte sich der Straßenbau technisch grundlegend durch die Pionierarbeit von John Loudon McAdam. Er entwickelte das 'Macadam', ein System aus verdichteten Schichten von Schotter, bei dem Wasser die bindende Kraft war. Mit dem Aufkommen des Automobils entstand ein akutes Problem: Staubwolken. Die Lösung? Ein flüssiges Bindemittel.

Anfangs griff man zu Kohlenteer, einem Restprodukt von Gaswerken. Dies führte zum bekannten 'Tarmacadam'. Mit dem Aufstieg der Ölindustrie im 20. Jahrhundert setzte sich jedoch Bitumen, ein Rückstand der Erdölraffination, durch. Es erwies sich als stabiler und weniger temperaturempfindlich als Teer. In Deutschland verlagerte sich der Schwerpunkt nach dem Zweiten Weltkrieg von der rein funktionalen Erschließung auf die strukturelle Tragfähigkeit. Die 1970er- und 1980er-Jahre markierten den Aufstieg von Innovationen wie dem offenporigen Asphalt (PA). Kein Zufall. Die zunehmende Bevölkerungsdichte und Verkehrsbelastung erzwangen Lösungen für Lärmbelästigung und Wasserabfluss auf den Autobahnen. Eine technische Evolution, angetrieben von Notwendigkeit. Der endgültige Bruch mit der Vergangenheit kam in den 1990er-Jahren: Ein Totalverbot teerhaltiger Bindemittel verwandelte die Branche von einem linearen Verbraucher zu einem Vorreiter im großmaßstäblichen Recycling.