Feststellung des Treibhauspotentials auf Asphaltstraßenbaustellen und Evaluierung von Einsparpotentialen

Abstract

Die Herstellung von Asphaltstraßen sowie die Sanierung dieser ist aufgrund deren wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz unvermeidbar. Auch die Treibhausgasemissionen, welche im Rahmen der Materialherstellung als auch des Einbaus des Mischguts entstehen, können nach aktuellem Stand der Technik nicht vollständig verhindert werden. Jedoch hat sich aufgrund der gestiegenen Aufmerksamkeit für das Thema Nachhaltigkeit und Klimawandel in der Gesellschaft sowie des Beschlusses entsprechender rechtlicher Bestimmungen auch im Straßenbau eine Diskussion über die Eindämmung der Treibhausgase entwickelt.Aufgrund dieses gestiegenen Interesses wurde vor allem in den letzten Jahren Forschung auf dem Gebiet der Emissionen im Asphaltstraßenbau betrieben. Lebenszyklusanalysen, die solche Straßenbauprojekte betrachten, helfen sich jedoch oftmals nur mit generalisierten Verbrauchswerten und Abschätzungen, welche Unsicherheiten in den Ergebnissen erzeugen.Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Einsparpotentiale für Treibhausgas-Emissionen für die Sanierung von Asphaltstraßen festzustellen. Der Fokus auf die Instandsetzung ergibt sich durch das sehr weit fortgeschrittene Straßennetz in Österreich und der damit verbundenen, geringen Notwendigkeit für Neubauten. Hierfür werden aufbauend auf einer umfangreichen Literaturrecherche und der Erhebung von Emissionsdaten einer Musterbaustelle (A09 Wald-Mautern) Analysen für die Einsparung dieser durchgeführt. Die Betrachtung beschränkt sich auf die Herstellungsphase des Mischguts und den anschließenden Einbau des Asphalts inklusive der notwendigen Transporte. Die Potentiale werden in organisatorische Maßnahmen, Anpassungen während der Mischgutproduktion sowie dem Wechsel auf alternative Antriebe und Kraftstoffe bei Transportfahrzeugen bzw. Straßenbaumaschinen unterteilt.Die durchgeführte Analyse zeigt, dass vor allem bei der Mischgutproduktion der größte Hebel in Sachen Treibhausgasreduktion vorhanden ist. Für eine Autobahnbaustelle, wie diese in der gegenständlichen Arbeit betrachtet wurde, ergibt sich durch Optimierung der Asphaltherstellung ein Reduktionspotential von 9,50 % bezogen auf die gesamten Emissionen aus Herstellung und Einbau. Die Verwendung alternativer Antriebe bzw. Rohstoffe für Transportfahrzeuge (vor allem Sattelzüge) sowie Straßenbaumaschinen ist nach dem aktuellen Stand der Technik nicht sinnvoll.

The production of asphalt roads and their refurbishment is, due to their economic and social importance, unavoidable. The greenhouse gases, which are emitted during the asphalt production and the following asphalt works on the construction site are currently inevitable using the current state of the art technologies. As the awareness in society concerning the topics sustainability and climate change has risen lately and relevant legislation has passed, a discussion among professionals in road construction on how greenhouse gas reduction has started.Caused by the growth of interest in this globally popular topic, especially in the last few years, there was more research carried out on asphalt road works and their greenhouse gas emissions. Results in form of life-cycle-analysis' oftentimes use generalised fuel-consumption values and estimations, which create relevant uncertainties regarding the results.The aim of this thesis is to determine potentials for the reduction of greenhouse gas emissions concerning the refurbishment of asphalt roads. The focus on the restoration is caused by the mostly finished road network. Therefore, there is very little demand for new road construction in Austria. Based on an extensive literature review and the collection of emission data at a highway construction site (A09 Wald-Mautern),analysis for potential greenhause gas reduction was carried out. Hereby, the focus was put on the production of mixed material and the following asphalt laying including all the necessary transports. The potentials are divided into organisational measures, changes within the mixing plant and the replacement of the drive systems as well as the fuel in trucks and machines.The carried out analysis shows that especially during the processes at the mixing plant, high potential exists to reduce the emission of greenhouse gases. If all the proposed changes for the asphalt production were implemented the potential emission saving may add up to 9,50 % at a highway construction site as shown by this study. The current usage of new drive systems or alternative fuels for trucks or road building machines are not reasonable, based on the current state of the art.