2. Kolloquium Straßenbau - September 2021 507 Wirtschaftliche Erneuerungsbauweisen - Neue Möglichkeiten der Verwertung von Straßenaufbruch und Boden an Ort und Stelle Dipl.-Ing. Ottmar Rienhoff-Gembus RG Solutions 56593 Horhausen Deutschland Zusammenfassung Die Infrastruktur ist in die Jahre gekommen und große finanzielle und organisatorische Anstrengungen sind zu unternehmen, um den aktuell schnell voranschreitenden Verfall der Substanz durch die Erhaltung zu verlangsamen. Zudem werden die Klimaveränderungen spürbar, und der dringend gebotene Klimaschutz wird endlich auch im Straßenbau diskutiert. Ein maßvoller, nachhaltiger Umgang mit Ressourcen erfordert ein Umdenken, um die Chancen neuer Verfahren und Methoden zu nutzen zum Wohle aller. Einige gehen diesen unbequemeren Weg seit einiger Zeit mit großem Erfolg. Denn sie verwerten die vorhandenen Materialien in höchstem Maße konsequent vor Ort. Verschiedene Lösungen sind verfügbar - wenige haben sich bereits bewährt. Damit sind zwar nicht alle Probleme gelöst, aber wir sind auf dem Weg, klimaneutral Straßen zu bauen, einen guten Schritt weiter. Bild 1: In Stuttgart entschieden sich die Verantwortlichen für eine Straßensanierung mit Verfestigung des bestehenden Materials und anschließendem Überbauen mit Asphalt. Hier die Situation nach dem Asphaltausbau. 1. Überbau statt Aufriss Der Straßenunterhalt belastet viele kommunale Haushalte. In Stuttgart und Rottweil (Baden-Württemberg) setzten die Verantwortlichen bei der Sanierung auf ein zeitsparendes und zugleich klimaschonendes Verfahren. Der Verkehr auf Deutschlands Straßen ist so dicht wie nie zu-vor. Noch nie rollten so viele Pkw und Lkw über den Asphalt wie heute. Anfang 2019 waren laut Kraftfahrt- Bundesamt 64,8 Mio. Kraftfahrzeuge in Deutschland zugelassen. Hinzu kommen Millionen von ausländischen Autos und Lastwagen, die Deutschland als Transitland durchqueren. Je mehr die europäische Wirtschaft floriert, desto mehr Lkw sind unterwegs. Die deutschen Straßen sind dabei der Knotenpunkt, über den die Fahrtrouten sowohl von Nord nach Süd als auch von West nach Ost verlaufen. Diese Vielzahl an Fahrzeugen hinterlässt Spuren: Straßenschäden wie Risse im Asphalt, Schlaglöcher und Unebenheiten. Für Bund, Landkreise, Städte und Gemeinden bedeutet dies immense Kosten, die notwendig sind, um die Schäden zu beseitigen. Die maroden Straßen bereiten den Verantwortlichen in den Bauämtern zunehmend Kopfschmerzen, sollen sie doch die Kosten im Rahmen halten, die Umbaumaßnahmen schnell abschließen und gleichzeitig auf die Umweltverträglichkeit achten. So wird beispielsweise der dringend gebotene Klimaschutz auch im Straßenbau diskutiert. Ein maßvoller, nachhaltiger Umgang mit Ressourcen ist auch bei Straßen-Sanierungsarbeiten unumgänglich. Die bisherige Vorgehensweise, die Baustoffe von weit her zu transportieren, einzubauen und dabei gebrauchte Baustoffe nur zum Teil zu verwerten, ist deshalb nicht mehr zeitgemäß. Denn die Methode führt dazu, dass die nicht verwendeten Baustoffe teuer entsorgt werden müssen. Zudem werden die Straßen durch die anfallenden Transporte noch mehr belastet. Für die Wirtschaftliche Erneuerungsbauweisen - Neue Möglichkeiten der Verwertung von Straßenaufbruch und Boden an Ort und Stelle 508 2. Kolloquium Straßenbau - September 2021 Sanierung zerstörter Straßen müssen daher andere Verfahren zum Einsatz kommen. Stabilisieren und überbauen in Rottweil Vor diesem Problem stand auch Joachim Hilser vom Straßenbau-amt Rottweil in Baden-Württemberg. Die Sanierung der Kreisstraße 5508 zwischen Glatt und Hopfau stellte ihn zusätzlich vor die Herausforderung, dass das Straßenmaterial teilweise mit Teer und anderen Schadstoffen belastet war. Zudem sollte das vorhandene Material recycelt werden. Auch sollte auf Umleitungen, die stets einen erhöhten Zeitaufwand mit sich bringen, verzichtet werden. Mit der konventionellen Technologie wäre die Komplettsanierung der Straße im vorgegebenen Zeitfenster und mit den vorgegebenen Auflagen nicht zu realisieren gewesen. Daher entschieden sich die Verantwortlichen für eine Kombination der Stabilisierung der bestehenden Straße mit dem Spezialbindemittel Novo- Crete® ST 98 und dem Überbauen mit Asphalt. Im Gegensatz zur konventionellen Methode, bei der die Asphaltdecke abgetragen und die Straße von der untersten Schicht an neu aufgebaut wird, wird dabei die Straße durch das Auffräsen und Einmischen von Spezialbindemittel unter der Zugabe von Wasser stabilisiert. Die vorhandenen Materialien werden somit zu einem neuen Straßenunterbau zusammengefügt. Bereits 24 Stunden später kann der neue Asphaltbelag aufgebracht werden. Dieser kann deutlich dünner gebaut werden als herkömmlich, da die Tragfähigkeit dieser Schicht höher als der herkömmliche Straßenunterbau ist. Diese Methode kann daher innerorts genauso wie außerorts, bei Wirtschaftswegen genauso wie zur Befestigung von Banketten, eingesetzt werden. 1.1 Zeit und Lastwagen-Transporte gespart Für Joachim Hilser die perfekte Lösung für sein Problem: „Durch den Einsatz des Spezialbindemittels konnten wir Ressourcen sparen. Wir mussten den vorhandenen Unterbau nicht erst ausgraben und beseitigen und anschließend neuen Schotter aus dem Steinbruch anfahren. Dadurch haben wir enorm an Zeit und Lastwagen-Transporten gespart.“ Da der Unterbau geblieben sei und somit kein Material habe abtransportiert werden müssen, seien auch erheblich weniger Lastwagenfahrten notwendig gewesen und damit die Umwelt und die Anlieger geschont worden. Neben eingesparten Kosten und Umweltschutz habe die Methode für den Landkreis einen weiteren konkreten Nutzen gehabt: „Das Herstellen des Unterbaus konnte auf zwei Wochen reduziert werden. Im klassischen Verfahren hätten dafür vermutlich sechs bis acht Wochen verwendet werden müssen“, so Joachim Hilser weiter. Es sei geplant, bei vergleichbaren Baumaßnahmen auch künftig Verfestigungen dieser Art einzusetzen. Mit steigender Bekanntheit der Wirkungsweise und der Einsatzmöglichkeiten dieser Bindemittel nimmt die Nachfrage stetig zu. Auch da sie bei Bankett über Wirtschaftswege bis hin zu Gemeinde-, Kreis- und Bundesstraßen eingesetzt werden können. 1.2 Ökoeffiziente Methode zur Sanierung von Straße Für Max Kunz, Bauingenieur und zuständig für die Sanierung der Kreisstraße 5508, ist es entscheidend, dass durch dieses Verfahren mögliche Schadstoffe im Unterbau der Straße gebunden werden können. Gerade dadurch würden hohe Kosten gespart, die anderenfalls für die Entsorgung der Schadstoffe anfallen würden. Dies wird u. a. bestätigt durch die Ökoeffizienz-Analyse zu Entsorgungsoptionen von pech-/ teerhaltigem Straßenaufbruch der SAM, der TU Kaiserslautern und der BASF AG aus dem Jahre 2007, in der die Verwertung vor Ort die öko-effizienteste Methode zur Sanierung von Straßen darstellt. 1.3 Sanierung im Rahmen der verfügbaren Finanzmittel Kunz appelliert an die Verwaltungsspitzen, in den Unterhalt von Straßen zu investieren: „Eine rechtzeitige, gute Sanierung einer Straße verlängert die Lebenszeit, sodass ein teurer Neubau lange Zeit nicht notwendig wird.“ Damit spricht Max Kunz ein Thema an, das nahezu alle Landkreise und Kommunen betrifft. Denn das zu betreuende Netz der Kommunen in Deutschland umfasst etwa 460.000 km asphaltgebundene inner- und außerörtliche Straßen und etwa 420.000 km Wirtschaftswege (in der Summe ca. 22 Erdumrundungen! ). Bisher wurde oft versucht, mit kleinflächigen Sanierungen oder dem Ersatz der Deckschichten den Zeitraum zu überbrücken, bis ausreichend Geld für eine grundhafte Sanierung vorhanden sein könnte. Diese Gelder sind allerdings weder jetzt noch in absehbarer Zeit verfügbar. Somit können Kommunen und Landkreise dem Verfall der Infrastruktur mit den derzeitigen Methoden nur noch hinterhereilen, ohne ihn wirklich aufzuhalten. Denn der Verfall der Straßen und die Belastung durch den Verkehr nehmen schneller zu als die möglichen Erhaltungsmaßnahmen. Die angespannte Finanzlage der Kommunen zwingt die Verantwortlichen daher zunehmend, neue Erhaltungstechnologien in das Erhaltungsmanagement des Straßennetzes aufzunehmen. Technologien, die einen schnellen, kostengünstigen und ressourcenschonenden Vollausbau ermöglichen. Zeitkritische Baumaßnahme in Stuttgart Mit dem Spezialbindemittel kam diese Technologie auch bei einer Straßensanierung in Stuttgart zum Einsatz. Die Ausfallstraße „Am Kräherwald“ ist eine der wichtigsten Ausfallstraßen aus der Stuttgarter Innenstadt in Richtung Leonberg, Böblingen und zur Autobahn. Da für die Baumaßnahme jeweils eine Straßenseite gesperrt werden musste, kamen als Zeitpunkt nur die Schulferien infrage. Wirtschaftliche Erneuerungsbauweisen - Neue Möglichkeiten der Verwertung von Straßenaufbruch und Boden an Ort und Stelle 2. Kolloquium Straßenbau - September 2021 509 Die Fotos zeigen den Ablauf der Bauarbeiten. Bild 2: Homogenisierter und gebrochener Straßenaufbau in Stuttgart. Bild 3: Mischen des Spezialbindmittels. Bild 4: Die verfestigte Schicht vor dem Asphalteinbau. Auch in diesem Fall wäre eine Komplettsanierung mit der konventionellen Technologie in dieser Zeit nicht umsetzbar gewesen, weswegen sich die Verantwortlichen für eine Sanierung mit der Verfestigung entschieden. Dadurch wurden ein Bodenaustausch und der An- und Abtransport von Material vermieden. Um eine langlebige, frostsichere Tragschicht mit hoher Tragfähigkeit zu schaffen, wurde u. a. das Ausgangsmaterial verwendet. Zunächst wurde ca. 14 cm des bestehenden Straßen-aufbaus abgetragen, dann der bestehende Straßenaufbau 35 cm tief verfestigt und mit 14 cm Asphalt wieder überbaut. Damit konnte bei dieser Maßnahme der vorgegebene Zeitrahmen eingehalten und der Kostenrahmen unterschritten werden. Für das Tiefbauamt stellt diese Methode aufgrund der Erfahrungen der letzten Jahre eine Alternative zur konventionellen Bauweise dar, so dass sie bei den anstehenden Projekten schon in Planungsstadium vergleichend berücksichtigt wird. Ebenso verhält es sich im landwirtschaftlichen Wegebau. Herr Steiert von der Stadt Bondorf setzt die Methode seit vier Jahren regelmäßig ein, um die Probleme mit den „zunehmenden Breiten und den irren Gewichten, mit denen heutzutage gefahren wird“ zu lösen. 1.4 Zusammenfassung Die Infrastruktur ist in die Jahre gekommen und große finanzielle und organisatorische Anstrengungen sind zu unternehmen, um den aktuell schnell voranschreitenden Verfall der Substanz durch die Erhaltung zu verlangsamen. Zudem werden die Klimaveränderungen spürbar, und der dringend gebotene Klimaschutz wird endlich auch im Straßenbau diskutiert. Ein maßvoller, nachhaltiger Umgang mit Ressourcen erfordert ein Umdenken, um die Chancen neuer Verfahren und Methoden zu nutzen zum Wohle aller. Einige gehen diesen unbequemeren Weg seit einiger Zeit mit großem Erfolg. Denn sie verwerten die vorhandenen Materialien in höchstem Maße konsequent vor Ort. Verschiedene Lösungen sind verfügbar - die oben beschriebene hat sich aus Sicht des Autors bereits bewährt. Damit sind zwar nicht alle Probleme gelöst, aber wir sind auf dem Weg, klimaneutral Straßen zu bauen, einen guten Schritt weiter. 1.5 Arbeitsschritte für die Verfestigungen Bei nicht höhengebundenem Straßenprofil: 1. Probenahme von Materialien vor Ort 2. Laboruntersuchungen (Frost- und Festigkeitsprüfung, wasserwirtschaftliche Merkmale) zur Festlegung der nötigen Bindemittelmenge und der Schichtdicken 3. Granulieren (ggf. Nachbrechen) und Homogenisieren des Fahrbahnaufbaus in der gewählten Dicke der Verfestigung 4. Ausstreuen des Spezialbindemittels (wenn staubarm nötig: Stabilisierer mit integriertem Streuer einsetzen) 5. Mischen des Bindemittel-Gemisches mit Wasser im Stabilisierer 6. höhengerecht Einbauen und Verdichten 7. Einbauen des Asphalts ca. 1-2 Tage später Bei höhengebundenem Straßenprofil: