Forschung im Mikrobereich

Dr. Johan Blom von der Universität Antwerpen sucht nach Antworten für das Verhalten von Bitumen in dessen Strukturen und Zusammensetzung auf der Mikroebene.

Wir müssen uns den Mikrobereich ansehen, um Probleme im Makrobereich zu lösen. Unser Ziel ist es, die tiefsten Geheimnisse von Bitumen zu entschlüsseln – quasi die DNA“, sagt Dr. Johan Blom.

Blom verwendet seine Zeit zu gleichen Teilen auf Forschung und Lehre und strahlt echte Begeisterung aus, wenn es um Bitumen, Asphalt und Straßenbau geht. Das verheißt Gutes für die neu gegründete Asphalt-Forschungseinrichtung an der Universität Antwerpen in Belgien, wo er tätig ist.

Nynas kooperiert mit dem Fachbereich Bauen der Universität zu verschiedenen gemeinsamen Forschungsthemen. Dr. Hilde Soenen, Research Manager bei Nynas Bitumen, und Dr. Blom arbeiten eng zusammen und teilen sich die Ausrüstung der neuen Bitumen- und Asphaltlabors.

„Wir haben Zugang zu einer Vielzahl von modernsten Instrumenten, die uns ermöglichen, Bitumen sehr detailliert zu untersuchen. Dabei nutzen wir nicht nur Standardverfahren, sondern entwickeln auch völlig neue Methoden“, erklärt Blom.

Johan BlomDr. Johan Blom bekleidet eine Postdoc-Stelle an der Universität Antwerpen in Belgien, wo Nynas ein Bitumen- Forschungslabor eingerichtet hat. Hier arbeitet er eng und sehr partnerschaftlich mit Bitumen Research Manager Dr. Hilde Soenen von Nynas zusammen.Als Beispiel nennt Blom die neue optische Erkennungsmethode zur Untersuchung der Affinität zwischen Bitumen und Gestein. Herkömmliche Methoden, die auf der Titration von Bitumenrückständen auf Gesteinskörnern in Asphaltproben beruhen, liefern weniger Details als die neuartigen Verfahren, die mit optischer Erkennung arbeiten.

„So erhalten wir ein besseres Bild davon, wie und warum Bitumen die Steine bindet, was letztendlich zu einer Verbesserung der Performance von Bitumen und Asphalt beiträgt. Auch Alterung interessiert uns, so dass wir neue Methoden zur Bestimmung der Alterungsprozesse und ihrer Einflussfaktoren untersuchen.“

Veränderungen in der Mikrostruktur von Bitumen könnten seine mechanischen Eigenschaften beeinflussen – in diesem Bereich forscht Johan Blom. Darüber hinaus betreibt die Universität aber auch Großversuche zur Leistungsfähigkeit von Asphaltbelägen und verschiedenen Aushärtungs- und Verdichtungsmethoden.

„Ein Ziel ist es, Verfahren herauszuarbeiten, die zu völlig rissfreien oder ,selbstheilenden‘ Straßenbelägen führen.“

Ein neuer Radweg an der Uni bietet ein Testfeld für einige der neuen Ideen, die die Forscher erarbeitet haben. Im Asphaltbelag ist eine Warmwasserheizung eingebaut, die gleich zwei Zwecke erfüllt: Sie hält den Radweg eisfrei und ermöglicht ein sicheres Befahren im Winter, und sie mindert das Risiko von Frostschäden wegen Zerfall des Bitumens.

Die größte Herausforderung besteht für Dr. Blom jedoch darin, zu erkennen, wie Bitumen sich auf der molekularen Ebene verhält, und daraus neue Ideen und Verfahren zu entwickeln.

„Bislang ist der Einfluss von Oxidation, UV-Strahlung und Wasser auf Bitumen noch ein unbekanntes Feld. Doch mit den neuesten Analysemethoden wie TOF-SIMS und AFM gewinnen wir jetzt in mehreren wichtigen Bereichen Informationen auf der Nanoebene.“

Eines dieser wichtigen Forschungsthemen ist die Ausbreitung von Wachs in sogenannten „Bienenstrukturen“ und deren Auswirkungen auf die Performance des Bitumens. Johan Blom glaubt, dass hier der Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Ermüdung von Bitumen liegen könnte.

Sicherheit

Beachten, denken, handeln

Damit alle Mitarbeiter täglich unversehrt von der Arbeit nach Hause gehen können, muss jeder Einzelne persönliche Verantwortung übernehmen. Bitumen Matters hat die Spezialprodukte-Abteilung der Nynas Raffinerie in Eastham besucht.

Nachhaltigkeit

Effektive Lösung für weniger Wartungsaufwand

Jede Stadt oder Gemeinde hat mindestens einen Straßenabschnitt, der ständige Instandhaltung erfordert, oder eine Fahrbahn oder andere Fläche, die sich einfach nicht ordentlich reparieren lässt und deshalb ständig auf der Warteliste landet. Ein solches Beispiel ist die Kreuzung Pilsworth Road und Moss Hall Road in dem englischen Städtchen Rochdale.

Interview

Bitumen für intelligente Straßen

Im Rahmen seines ambitionierten Forschungsprogramms am IFSTTAR will Nicolas Hautière zeigen, wie sich die künftigen Straßen der 5. Generation umsetzen lassen.

Praxisbeispiel

Neue Straßen in Norwegen

Ab diesem Frühjahr bis Oktober 2019 wird NCC nicht weniger als 300.000 Tonnen Asphalt auf einem neuen Abschnitt der Autobahn entlang der Südküste von Norwegen ausbringen.

Notizen

Eine Straße, die so smart ist, dass Sie Ihr E-Auto laden kann.

Bloomberg über die Entwicklung von intelligenten Autobahnen in China.
Mehr unter: bloomberg.com


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