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Bitumen für Straßenbauanwendungen

22.02.2021 10:46

Hohe Anforderungen an Haltbarkeit

Um der Beanspruchung von Schwerlast-Lkw und Containern standzuhalten, entschied sich der Hafen im nordschwedischen Piteå für ein polymermodifiziertes Bindemittel beim Belag auf den besonders intensiv genutzten Teilen der neuen Hafenfläche.

Der Hafen in Piteå wird seit 2012 stufenweise erweitert. Diese Erweiterung ist eine direkte Folge eines Nachfrageanstiegs bei intermodalen Transportlösungen durch Hersteller von Papier, Schnittholzprodukten und Biokraftstoffen. Ein weiterer Faktor sind die Lieferungen von Bauteilen für den größten europäischen Windpark, der westlich der Stadt entsteht und nach seiner Fertigstellung 1.100 Windkraftanlagen umfassen wird.

Die dritte Stufe der Hafenerweiterung wurde im November 2020 abgeschlossen und umfasste den Bau von zusätzlichen Terminalflächen an Land und durch Landgewinnungsmaßnahmen. 500.000 Tonnen Erd- und Gesteinsmassen wurden zum Auffüllen verwendet. Die Gesamtkosten des Projekts belaufen sich auf 20 Millionen Euro und werden zum Teil vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung getragen.

Die Asphaltarbeiten wurden vom Baukonzern NCC vergangenen Herbst innerhalb eines hektischen Monats ausgeführt. „In diesem Projekt sind wir als Unterauftragnehmer von NYAB aufgetreten, das einen Turnkey-Vertrag erhalten hat und uns die Verantwortung für das Härten und Asphaltieren der neuen Flächen erteilt hat“, erklärt der Vertragsingenieur Linus Gustafsson von NCC Industry.

„In Rücksprache mit dem Kunden haben wir geeignete Asphaltoptionen besprochen.“

Die Wahl des Belags wurde daran bemessen, was auf den verschiedenen Flächen transportiert und gelagert werden soll und welche Beanspruchungen damit verbunden sein werden.

„Auf einem relativ großen Teil, auf dem der Belag wie bei einer normalen Straße beansprucht wird, haben wir einen konventionellen Belag mit zwei Lagen verlegt: etwa 50 mm Tragschicht (AG 22 100/150) und 40 mm Deckschicht (ABT16 70/100).“

Auf Flächen mit einer beträchtlich höheren Beanspruchung entschied man sich stattdessen für einen Belag mit drei Lagen mit Nypol 73 in der Binderschicht. Nypol 73 ist ein polymermodifiziertes Bindemittel (PMB 40/100–75) mit einer besonders guten Beständigkeit gegen dauerhafte Verformung und Rissbildung.

„Mit der Binderschicht, die auch etwa 50 mm dick ist, entsteht eine Dicke des Belags von rund 140 mm“, erklärt Gustafsson. „Insgesamt haben wir eine Fläche von 55.000 m2asphaltiert, was etwa 15.000 Tonnen Asphalt entspricht.“

In Häfen wird normalerweise ein relativ hartes Bitumen verwendet. Dies ist nicht nur durch die hohen Achslasten bedingt, sondern auch durch die Tatsache, dass die Stützfüße der Container in einen konventionellen Belag einsinken würden. Die Herausforderung bei diesem Projekt bestand in der Wahl der richtigen Mischung, um die strengen Anforderungen vor allem bei Wasserempfindlichkeit, Steifigkeit und Stabilität zu erfüllen.

Eine weitere Herausforderung war das Wetter, schließlich liegt der Hafen in Nordschweden.

„Letzte Woche bekamen wir über Nacht 30 Zentimeter Neuschnee, was uns dazu zwang, die Arbeiten einzustellen. Doch nach einigen Tagen stiegen die Temperaturen wieder, so dass wir wie geplant weitermachen konnten.“ Zugleich hebt Gustafsson hervor, dass das Projekt etwa im Vergleich zur Asphaltierung einer Straße relativ unkompliziert war.

„Da es eine völlig neue Fläche war, die noch nicht in Betrieb genommen war, gab es für die Arbeiten keinerlei Einschränkungen. Als Baufirma können Sie nicht so oft eine Baustelle betreiben, ohne auf den Straßenverkehr oder andere äußere Faktoren Rücksicht nehmen zu müssen.“

Dem Kunden und der Baufirma war es auch sehr wichtig, die Umweltauswirkungen ihrer Arbeiten möglichst zu minimieren. Der Asphalt wurde von der stationären Fabrik von NCC in Piteå geliefert, was die Transporte verringerte. Die Asphaltfabrik unterliegt strengen Umweltzielen, was die Erhitzung der Masse, der Herstellungstemperatur und die Verwendung von recyceltem Asphalt angeht.

„Der Asphalt, den wir im Hafen verwendet haben, wurde nach unserem Green Asphalt*-Konzept hergestellt“, erklärt Gustafsson. „Auf diese Weise konnten wir für dieses Projekt die Emission von CO2-Äquivalenten um über 60 % reduzieren, verglichen mit einem herkömmlichen Produktionsverfahren.“

* Green Asphalt ist ein Verfahren von NCC zur Herstellung von Asphalt mit möglichst geringen Umweltauswirkungen. Schwerpunkte sind die Verringerung der Verwendung fossiler Kraftstoffe, die Steigerung der Energieeffizienz und der Schutz der natürlichen Ressourcen.

Herausforderung

Angesichts der wachsenden Nachfrage nach Hafendiensten in Nordschweden musste der Hafen in Piteå seine Kapazitäten erweitern, unter anderem durch neue, asphaltierte Terminalflächen.

 

Lösung

Ein Belag aus drei Lagen mit einem polymermodifizierten Bindemittel (Nypol 73) in der Binderschicht wurde für die besonders beanspruchten Bereiche verwendet, um die Beständigkeit gegen dauerhafte Verformung und Rissbildung zu stärken.

 

Ergebnis

55.000 m2Lagerflächen mit erhöhter Kapazität zur Lagerung von mehr Gütern und zur Ermöglichung von intermodalen Transporten.

Die Wahl der Deckschicht in einem Hafenbereich unterliegt besonders harten Anforderungen, weil die Beanspruchungen, denen der Belag ausgesetzt sein wird, sorgfältig beurteilt werden müssen.

Weiterführende Literatur

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