Forschungsprojekt „Polymertechnologie zur Modifizierung von Poreninnenwandungen“ verspricht Flüsterasphalt mit höherer Lebensdauer

(19.2.2007) Durch Flüsterasphalt soll der Lärmpegel entlang von Straßen um vier bis fünf Dezibel verringert werden können. Die Lärmminderung basiert ...

• einerseits auf Absorptionsvorgängen durch die offenporige Struktur des Belags, die den Schall regelrecht „schluckt“, und
• andererseits durch Vermeidung von so genanntem „Air-Pumping“ - Lufteinschlüsse zwischen Reifen und Fahrbahn, die unter Druck stehen und beim Abrollen des Reifens wieder freigegeben werden.

So soll Schall erst gar nicht entstehen können. Doch schon nach vier bis sechs Jahren lässt die lärmmindernde Wirkung der offenen Struktur deutlich nach. Ursache ist der Schmutz auf der Fahrbahn, der die Poren zunehmend verstopft. Versuche, offenporige Deckschichten mit Wasser unter hohem Druck zu reinigen, zeigten bisher wenig Erfolg. Um der „leisen Straße“ zum Durchbruch zu verhelfen, wollen Stuttgarter Wissenschaftler die Materialoberfläche so verändern, dass sie nicht so leicht verschmutzen kann. Hierzu haben sich das Institut für Polymerchemie (IPOC) und das Institut für Straßen- und Verkehrswesen (ISV) der Universität Stuttgart sowie das Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke (FPL) zu dem Forschungsprojekt „Polymertechnologie zur Modifizierung von Poreninnenwandungen“ zusammengetan.

Künftig sollen die Poren im offenporigen Asphalt eine schmutzabweisende Oberfläche bekommen. Dadurch könnte der eingetragene Schmutz weniger leicht anhaften und durch Regenwasser beziehungsweise durch Reinigung leichter ausgespült werden. Für die Erzeugung einer solchen Oberfläche bieten sich verschiedene Strategien an:

• Man könnte auf die Innenwandungen der Poren nachträglich eine Beschichtung auftragen, indem diese beispielsweise mit einer permanent haftenden Anstrichformulierung geflutet wird.
• Zum anderen könnten der Asphaltmischung hochmolekulare Komponenten (Polymere) zugesetzt werden. Diese Polymere würden zunächst in den Bitumen eingemischt, trennten sich aber nach dem Aufbringen der Asphaltdecke beziehungsweise beim Abkühlen vom Bitumen und wanderten an die Oberfläche der Poreninnenwandungen. Durch diesen auch als „Selbststratifizierung“ bezeichneten Vorgang kann ebenfalls eine Oberflächenbeschichtung erreicht werden.

Um sicherzustellen, dass die Beschichtung den Schmutz tatsächlich abweist bzw. leicht zu reinigen ist, werden ebenfalls zwei Varianten verfolgt (siehe Grafik dazu):

• Denkbar ist einerseits die Erzeugung einer hydrophoben (wasserabstoßenden) Oberfläche, die zusätzlich mikrostrukturiert ist. Diese würde das Abwaschen (Mitnehmen) des an der Oberfläche anhaftenden Schmutzes durch Wasser im Vergleich zur unbehandelten Oberfläche wesentlich erleichtern.
• Andererseits kann eine Oberfläche auch durch die Schaffung einer sehr hydrophilen (wasseranziehenden), glatten Oberfläche verschmutzungsresistent gestaltet werden. In diesem Fall kann das Wasser die Oberfläche vollständig benetzen, sozusagen unter die anhaftenden Schmutzpartikel kriechen, und den Schmutz dadurch wegschwemmen.