Bestandteile Asphalt

Asphalt besteht im Wesentlichen aus Bitumen und einer mineralischen Fraktion.

Bitumen wird aus Erdöl hergestellt. Das soll im Folgenden näher erklärt werden.

Erdöl ist ein Gemisch aus zahlreichen chemischen Verbindungen, in der Hauptsache besteht es aus Kohlenwasserstoffen. Diese Verbindungen setzen sich vorrangig aus den Atomen Kohlenstoff und Wasserstoff zusammen. Kohlenstoff ist als Kohle wohlbekannt. Wasserstoff ist in Reinform ein Gas, welches in der Atmosphäre in geringen Konzentrationen vorkommt. Viel häufiger verbindet sich Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser.

Weitere Atome in Erdöl sind z. B. Stickstoff und Schwefel und in geringen Mengen viele andere chemische Elemente wie z.B. Schwermetalle. Im Ergebnis besteht Erdöl somit je nach Herkunft aus ganz unterschiedlichen Kombinationen dieser Stoffe.

Erdöl wird nach der Förderung in vielen Schritten in verschiedene Fraktionen d.h. Stoffgemischen getrennt. In Raffinerien entstehen so Diesel oder Benzin deren Moleküle verhältnismäßig kurz sind d.h. sie enthalten nur wenige Atome. Ein langkettigeres Produkt aus Erdöl ist Bitumen, der o.g. Grundstoff für Asphalt. Bitumen enthält aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und außerdem u.a. die in Erdöl vorhanden Metall-Verunreinigungen.

Der zweite wichtige Bestandteil von Asphalt sind Steine bzw. Kies in unterschiedlichen Körnungen, der sogenannte mineralische Anteil.

In vielen Fällen wird dem Asphalt zusätzlich Altasphalt bzw. Ausbauasphalt untergemischt. So kann der schadhafte alte Straßenbelag recycelt werden.

Zur Verbesserung der Produkteigenschaften werden dem Asphalt weitere Stoffe (z.B. Fasern, Farbstoffe) allerdings nur in kleinen Anteilen beigefügt.

Wesentlich für die Herstellung von Asphalt in Asphaltmischanlagen ist eine hohe Temperatur während der Herstellung, die in der Regel durch Braunkohlebrenner erzeugt wird.

Baugruppen Asphaltmischwerk

Asphaltmischwerke bestehen aus den folgenden Baugruppen:

Mineralische Fraktion:

• Doseure
• Trockentrommel mit Brenner
• Heißabsiebung
• Silos, Waage

Altasphalt:

• Brecher
• Aufgabeeinheit

Frischasphalt:

• Bitumentank
• Mischer

Gemeinsame Baugruppen:

• Paralleltrommel mit Brenner
• Abfüllung mit Mischgutsilo
• Abgasfilter (Entstaubung)
• Rückführung von Staub bzw. Füller
• Braunkohlesilo

Herstellung Asphalt

Die mineralische Fraktion wird dosiert, in der Trockentrommel erwärmt und im Mischer mit Bitumen zum Frischasphalt vermengt. Der Altasphalt wird vorbehandelt, in der Paralleltrommel erhitzt und später mit dem Frischasphalt homogenisiert. Es gibt auch alternative Verfahren der Zugabe von Altasphalt (z.B. Kaltzugabe).

Die abgesaugte Abluft aus verschiedenen Prozessschritten und das Abgas aus den Brennern werden abgesaugt und im Filter entstaubt. Der Staub wird als Füller in den Mischer gegeben. Das Abgas wird über einen Schornstein abgegeben.

Systematische Darstellung einer Asphaltmischanlage

Emissionen

Die folgenden Vorgänge erzeugen potentiell luftgetragene Emissionen:

• Umgang mit mineralischer Fraktion (Staub)
• Abfüllung von Bitumen
• Umgang mit Altasphalt (Staub)
• Braunkohlebrenner (Staub, CO, NOx, Gesamt-C)
• Erhitzung von Altasphalt, Vermischung mit Frischasphalt (Gesamt-C)
• Umgang mit Asphalt, insbesondere Verladung (Gesamt-C)

Gemäß TA Luft Nr. 5.4.2.15 (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) müssen die staubhaltigen Abgase der Mineralstoff-Trockentrommel, der Paralleltrommel, der Transporteinrichtung für das Heißmaterial, der Heißabsiebung sowie des Mischers erfasst und entstaubt werden.

Abgase aus dem Bereich des Mischerauslaufes, der Übergabestellen nach dem Mischer, der Transporteinrichtungen für das Mischgut sowie der Übergabestellen in die Verladesilos, die organische Stoffe (d.h. Gesamt-C) enthalten, sind zu erfassen und zu reinigen. Es reicht hier nicht, diese Abgase ungereinigt über den Schornstein abzuführen. Abgase bei der Befüllung der Bitumentanks sind zu pendeln.

Diffuse Emissionen sind zu minimieren. Die Emissionen aus dem Schornstein müssen die Grenzwerte gemäß TA Luft 5.2 einhalten. Gemäß TA Luft 5.4.2.15 gilt für den Schadstoff Kohlenmonoxid ein zusätzlicher Grenzwert. Die Grenzwerte für Stoffe der Nr. 5.2.5 Kl. I und II finden keine Anwendung. D.h. organische Stoffe mit einer besonderen Schädlichkeit werden nicht mit separaten Grenzwerten belegt. Für krebserzeugende Stoffe gemäß Nr. 5.2.7.1.1 Kl. III gilt ein deutlich geringerer Grenzwert als für andere Anlagen.

Emissionsgrenzwerte gemäß TA Luft

Somit ergeben sich für Asphaltmischanlagen gemäß TA Luft die folgenden Grenzwerte.

Tabelle: Luftschadstoffe mit Grenzwerten gemäß TA Luft für Asphaltmischwerke