ANLAGENTECHNOLOGIEN ZUR WIEDERVERWENDUNG DES VON DEN BELÄGEN STAMMENDEN FRÄSGUTS
In vielen Ländern gibt es keine Richtlinien, die die Verwendung von Asphaltmischgut einschränken. Die Wahl bleibt oft dem Planer oder dem Leistungsverzeichnis überlassen.
Durch geeignete Kontrollen, die richtige Dosierung und den Einsatz entsprechend ausgestatteter Anlagen ist es möglich, ein exzellentes Asphaltmischgut zu erzeugen, das der Mischung, die nur mit Frischmaterial hergestellt wird, gleichwertig ist. Als Faustregel gilt, dass in den unteren Schichten des Belags (Mischgut für Unterbau oder Binder) ein hoher Anteil an Asphaltgranulat verwendet wird, während in der Deckschicht sehr niedrige Anteile bevorzugt werden.
DIE VERWENDUNG DES ASPHALTGRANULATS SETZT DAHER FOLGENDES VORAUS:
- Dessen Vorbehandlung
durch eine Anlage zur Zerkleinerung und erneuten Sortierung in unterschiedliche Größen;
- Den Einsatz eines spezialisierten und vertrauenswürdigen Labors,
um das gewünschte Gemisch zu ermitteln und den optimalen Mix abzustimmen;
- Das Wissen um das, was wiederverwendet wird,
um die Art und Menge des Frischmaterials zu bestimmen, das zur Integration des Sieblinienbereichs benötigt wird;
- Die Kenntnis des im Asphaltgranulat enthaltenen Bitumens,
das als älteres Material eine geringere Durchdringung aufweist als das ursprüngliche Frischbitumen und härter ist, weil es beim Mischen in der Anlage und dann später während seiner Nutzungsdauer im Belag Oxidationsprozesse erfährt, die seine Eigenschaften verändern. Daher könnte die höhere Viskosität des alten Bitumens bei der Verwendung von Asphaltgranulat einen gewissen Widerstand bei der Mischung aufweisen. Die Eigenschaften des Bitumens in einem Asphaltmischgut, das Fräsgut verwendet, können durch Zugabe von Frischbitumen geeigneter Qualität und spezifischen regenerierenden Zusatzstoffen ausgeglichen werden.
Es ist sehr wichtig, dass das Asphaltgranulat bei der Abtragung je nach Lage der Schicht, aus dem es entnommen wird, aufgeteilt wird und dass es während der Lagerung abgedeckt wird, um den Feuchtigkeitsanteil so gering wie möglich zu halten. Dieser Faktor hat, wie wir sehen werden, einen entscheidenden Einfluss auf die Verwendung des Asphaltgranulats.
Was bisher beschrieben wurde, ist sicherlich vorbereitend für den Einsatz des Asphaltgranulats, reicht aber allein nicht aus. Das Thema Asphaltgranulat sollte nicht nur in Form einer rein technischen Frage betrachtet werden, sondern steht zunehmend in Verbindung mit Umweltfragen. Letztendlich stellt sich die Frage, ob eine konstruktive und positive Zusammenarbeit zwischen Behörden, Herstellern und Anlagenbauern stattfindet, auf die eine ökologische, ethische und technische Antwort gegeben werden muss. Wie kann man Fräsgut verwenden, um eine hochwertige Mischung zu erhalten, die einer traditionellen Mischung entspricht, und dabei das Bitumen im Asphaltgranulat erhalten und den verwendeten Prozentsatz einerseits maximieren und andererseits die von der Anlage verursachten Emissionen kontrollieren?
Anwendungstechnologien bei der Herstellung von Heiß- und Kaltmischgut
Wir werden uns nun mit den gängigsten und unmittelbarsten Möglichkeiten der Verwendung des Asphaltgranulats im Werk befassen und dabei besonders auf die Aspekte achten, die mit dem Grundsatz des Umweltschutzes vereinbar sind.
Da bei der Herstellung von heißem Asphaltmischgut, die Temperatur des Mischgutes in der Einbauphase so bemessen sein muss, dass es korrekt verarbeitet werden kann, muss das Asphaltgranulat so erwärmt werden, dass die Eigenschaften des Bitumens erhalten bleiben und die Emissionen reduziert werden.
Man unterscheidet daher zwei Modalitäten zur Erwärmung des Asphaltgranulats, die jeweils von verschiedenen Herstellern mit spezifischen technischen Lösungen umgesetzt werden.
ERWÄRMUNG DES FRÄSGUTS DURCH DIREKTEN KONTAKT MIT FRISCHMATERIAL
Die erste Methode besteht in der Erwärmung des Fräsguts durch direkten Kontakt mit dem Frischmaterial. Durch das Erwärmen des Frischmaterials verdampft das Wasser im kalten Fräsgut und erreicht so die richtige Temperatur im Endgemisch. Unter diesen Techniken können wir unterscheiden zwischen denen, bei denen das Asphaltgranulat vor der Mischphase oder direkt in der letzten Mischphase eingeführt wird.
Im ersten Fall, d.h. vor dem Mischer, bedeutet dies in der Regel im Inneren der drehenden Trockentrommel. Dabei ist es notwendig, den Zylinder für die Einführung des Fräsgutes und seine spezielle Zuführleitung, bestehend aus einem Dosiertrichter und einem speziellen Förderband, einzurichten. Aus verschiedenen Gründen wird empfohlen, das Sieb nicht zu verwenden, daher ist es sehr wichtig, den Anteil von eingeführtem Fräsgut vorher zu bestimmen.
Grössere Prozentsätze des Fräsgutes, weit über 30%, können nach sorgfältiger Auswahl und Vorbereitung des Materials verwendet werden. Die im Asphaltgranulat enthaltene Feuchtigkeit wird im Trockner freigesetzt und somit vom Schlauchfilter angesaugt.
Der fortschreitende und allmähliche Temperaturanstieg des Bitumens führt bekanntlich auch zu einer Erhöhung der Menge der freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen. Die neuesten Anwendungen ermöglichen eine Wärmeübertragung, die für das im Fräsgut enthaltene Bitumen nicht nachteilig ist.
Im zweiten Fall können Prozentsätze von Asphaltgranulat bis zu 40% eingesetzt werden, indem die Einführung des Fräsguts direkt in den Mischer ermöglicht wird, somit kann dieses Verfahren ohne Verzicht auf den Einsatz des Siebs angewendet werden. Es ist notwendig, dass die gesamte im Fräsgut enthaltene Feuchtigkeit sowie aus dem Frischmaterial entfernt wird, um sowohl die korrekte Temperatur im Endgemisch zu erreichen als auch eine perfekte Abdeckung des Gemisches mit dem neuen Bitumen zu ermöglichen: Da dieses physikalische Phänomen der Trocknung und anschließenden Erwärmung in dem für jedes einzelne Gemisch im Mischer vorgesehenen Zeitintervall stattfinden muss, wird das Frischmaterial zwangsläufig auf sehr hohe Temperaturen erwärmt. Oftmals ist ein längerer Mischzyklus mit einer daraus resultierenden Reduzierung der Produktionskapazität erforderlich, der durch den Einsatz eines größeren Mischers ausgeglichen werden kann.
Die Verwaltung des Wasserdampfes, der sich im Mischer entwickelt, erfordert seine Absaugung durch den Schlauchfilter.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein hoher Anteil an kaltem und feuchtem Fräsgut eine hohe Überhitzungstemperatur des Frischmaterials sowie eine umgehende hohe Produktion von VOCs bedeutet. Die hohen Temperaturen schädigen dann sowohl das im Fräsgut enthaltene als auch das neu eingeführte Bitumen: Aus diesen Gründen ist diese Technik wirksam und nützlich, da sie die Verwendung bestimmter Anteile in bekannten Mengen ermöglicht (da das Fräsgut vor dem Einbringen in den Mischer immer gewogen wird), aber die empfohlene Höchstgrenze aus den oben beschriebenen Gründen unter 40% liegt.
ERWÄRMUNG VON FRÄSGUT DURCH EINE SPEZIELLE TROMMEL
Das zweite Verfahren zum Erwärmen des Fräsgutes, d.h. mittels einer speziellen Trommel, wie es bei Frischmaterial der Fall ist, ermöglicht es, erhebliche Mengen an Asphaltgranulat auf Temperaturen über 130°C zu erwärmen. Es ist leicht zu verstehen, warum es möglich ist, Nutzungsanteile von sogar mehr als 60-70% zu erhalten, da es während der letzten Mischphase notwendig ist, die Mischung mit einem geringeren Anteil an erwärmtem Frischmaterial zu integrieren, um die Endtemperatur mit dem gewünschten Gleichgewicht zu erreichen.
Die technische Entwicklung wurde durch die Notwendigkeit vorangetrieben, die hohen Emissionen von Anlagen, die mit diesen Systemen ausgestattet sind, zu kontrollieren und zu begrenzen. Zu den aktuellsten Anwendungen gehören Heizsysteme für das Fräsgut, bei denen nicht mehr die direkte Wärmeeinwirkung einer Flamme in der nur für das Fräsgut bestimmten Parallelfluss-Trockentrommel, sondern große Luftmengen außerhalb der Trockenzylinders selbst erwärmt werden. Auf diese Weise wird das Fräsgut schrittweise auf Temperaturen nahe der Temperatur des Endgemisches gebracht, so dass bis zu 100% RAP eingesetzt werden können. Es stellt sich immer wieder die Frage, für welche Produkte ein so hoher Prozentsatz und eine so teure Technologie wirklich einsetzbar ist?
Die verschiedenen Techniken zur Verwendung des Asphaltgranulats bei der Herstellung von Heißmischgut müssen zwangsläufig mit geeigneten Absaug-, Förder- und Emissionsbehandlungssystemen kombiniert werden. Damit diese Systeme wirksam sind, muss die Absaugung gleichzeitig mit der Erzeugung der Dämpfe erfolgen, im Verhältnis zur Ausströmungsgeschwindigkeit stehen und so nah wie möglich an den Emissionspunkten durchgeführt werden, wobei darauf zu achten ist, dass der Bereich so weit wie möglich vor externer Leckageluft geschützt wird. Die diffusen Emissionen werden so kanalisiert und es kann vor der endgültigen Weiterleitung in den Schornstein auf sie eingewirkt werden. Die beste technische Lösung ist eng mit den Merkmalen des Produktionsstandortes, den Betriebsmodalitäten und dem Kosten-Nutzen-Verhältnis des technischen Vorschlags verknüpft, um so dem Grundsatz der "Verwaltung" der Emissionen Rechnung zu tragen.
Verwendung von Fräsgut bei der Herstellung von Niedertemperatur-Mischgut
Schließlich beschäftigen wir uns kurz mit dem Einsatz von Fräsgut bei der Herstellung von Niedertemperatur-Mischgut bei denen die Anlagen mit einer speziellen Ausrüstung ausgestattet sind. Diese Kombination eröffnet interessante Perspektiven, z.B. entfallen Probleme bezüglich der Verpackung des Fräsgutes vollständig.
BEI DER PRODUKTION VON WARMMISCHGUT TREFFEN EINE VIELZAHL VON VORTEILEN AUFEINANDER, ZUNÄCHST ÖKOLOGISCH UND DANN WIRTSCHAFTLICH:
- Kraftstoffeinsparung bei der Erwärmung von Frischmaterial,
was weniger Emissionen in die Atmosphäre, aber auch geringere Produktionskosten bedeutet;
- Wirksamere Wiederverwertung von Bitumen,
wobei sowohl das neue Bitumen als auch das durch das Fräsgut gewonnene Bitumen bei Kontakt mit dem Frischmaterial keine Schäden durch hohe Temperaturen erleiden;
- Sowohl die VOC-Emissionen als auch die Geruchsemissionen bei der Asphaltherstellung werden
bei der Herstellung von Niedertemperatur-Mischgut stark reduziert, deren Temperaturen bereits ab 20 Grad unter denen der traditionellen Temperaturen liegen.