Lärmmindernde Fahrbahn: Offenporigen Beton auf Teststrecke eingebaut

STUTTGART, 11.11.2016 – Als Alternative zum offenporigen Asphalt testen die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) und die Gütegemeinschaft Verkehrsflächen aus Beton (GVB) zurzeit eine Bauweise mit offenporigem Beton. Auf einer Versuchsstrecke an der A6 werden seine Eigenschaften überprüft.

Straßenfertiger auf der OPB-Teststrecke
Direkt auf die Haftbrücke trägt ein Straßenasphaltfertiger mit spezieller Hochverdichtungsbohle den frischen OPB auf. | Fotos: Leonhard Weiss
Offenporige Fahrbahnbeläge an weisen wegen ihrer speziellen Materialmischung aus Zuschlägen mit nahezu identischer Korngröße zahlreiche Hohlräume auf. So kann die verdichtete Luft teilweise in die Fahrbahndeckschicht entweichen. Parallel werden die Schwingungsgeräusche der Reifen in den offenen Hohlräumen weitgehend absorbiert. Der bereits regelmäßig eingesetzte offenporige Asphalt (OPA) erreicht eine deutlich wahrnehmbare Geräuschreduzierung um 5 dB(A), weist allerdings nur eine relativ geringe Lebensdauer auf. BASt und der GVB wollen jetzt einen Betonfahrbahnbelag als Alternative zum OPA entwickeln, der eine ähnlich gute Schallabsorption besitzt und gleichzeitig eine hohe Lebensdauer aufweist.

Neue Betonrezeptur


Eine von der BASt und der GVB neu entwickelte Betonrezeptur für die offenporige Betonbauweise soll nach zahlreichen Laborversuchen ab diesem Herbst unter realen Straßenverkehrs-Situationen in situ erprobt werden. In enger Zusammenarbeit mit der BASt und der GVB stellte Leonhard Weiss als federführende Baufirma die Versuchsstrecke auf dem Parkplatz Silberbach an der A6 zwischen Crailsheim und Nürnberg her. Kostenträger für die Versuchsstrecke waren die Autobahndirektion Nordbayern und die BASt. Oberbauleiter Johannes Kruse: „Die von uns realisierte Versuchsstrecke ist bundesweit die erste, an der dieser innovative offenporige Fahrbahnbelag unter realen Bedingungen getestet wird.“
Der neue offenporige Beton setzt sich hauptsächlich aus einer Mischung weitgehend einkörnigen Gesteins, Zement, Wasser und zugesetzten Kunststofffasern zusammen. Um die nötige Verbindungsstabilität zwischen den einzelnen Splittkörnern zu gewährleisten, wird der Materialmischung auch ein Polymer als Bindemittel zugesetzt.

Christoph Becker und Klaus Böhme
Technische Abstimmung im Detail: M. Eng. Christoph Becker von der BASt (links), und Dipl.-Ing. Klaus Böhme von der GVB.
Der Fahrbahnbau an der Versuchsstrecke erfolgte in zwei Schichten: Als fester Unterbau fungiert ein 22 cm starker Unterbeton mit Querscheinfugen für eine kontrollierte Rissbildung. Die Kerbschnitte der Scheinfugen werden mit Schlammschnüren aufgefüllt. Nach dem Abbinden wird der Unterbeton oberflächlich kugelgestrahlt. Für die zweite Schicht, die eigentliche offenporige Deckschicht, wird zunächst eine Haftbrücke aufgebracht. Direkt darauf trägt ein Straßenasphaltfertiger mit spezieller Hochverdichtungsbohle den frischen OPB mit einer Schichtdicke von 7 cm auf. Um eine vorschnelle Austrocknung zu verhindern, wird der Beton anschließend mit Vlies abgedeckt und bewässert. Da der offenporige Belag nach der Fertigstellung durch seine Hohlräume Wasser auf der Oberfläche des Unterbetons abführt, verläuft am Rand eine Schlitzrinne mit zusätzlichen seitlich angeordneten Abflusslöchern. Diese spezielle Schlitzrinne gewährleistet die Entwässerung der gesamten Versuchsstrecke.
„Bei der Herstellung einer offenporigen Deckschicht aus Beton empfehlen sich möglichst kurze Transportwege“, so Projektleiter Mark Hoffmann von Leonhard Weiss. „Außerdem spielt neben der Außentemperatur eine möglichst gleichbleibende Konsistenz der Betonmischung die entscheidende Rolle.“
Der neue offenporige Beton setzt sich hauptsächlich aus weitgehend einkörnigem Gestein, Zement, Wasser, Kunststofffasern und einem zugesetzten Polymer als Bindemittel zusammen.

Laufende Tests im realen Betrieb


Bereits im Bauprozess entnahmen Mitarbeiter der BASt zahlreiche Proben der Betonmischung und prüften in einem mobilen Baustellenlabor den offenporigen Beton. In den nächsten Monaten werden weitere Tests und Messungen die Tauglichkeit des neuen Fahrbahnbelags unter realer Beanspruchung überprüfen. Hoffmann: „Dazu zählen einerseits labortechnische Überprüfungen und andererseits, wie effektiv die Geräuschminimierung mit dem offenporigen Beton tatsächlich ist.“ Die Griffigkeit der Fahrbahn, die Tragfähigkeit der Konstruktion oder die Stabilität des OPB sind wesentliche Kriterien für die Langlebigkeit und Nutzbarkeit eines Fahrbahnbelags. Um die gewünschte Schallabsorption erzielen zu können, müssen zudem Betongefüge, Hohlraumgehalt und Hohlraumverteilung über die gesamte Schichtdicke hinweg bestimmten Kriterien entsprechen. Dies wird auch mit realen Geräuschmessungen vor Ort überprüft.
Fallen die Testergebnisse positiv aus, dann könnte sich der offenporige Beton künftig als Alternative zum offenporigen Asphalt etablieren und Bund, Ländern und Kommunen einen Gestaltungsspielraum für lärmreduzierende Straßenbauweisen bieten. bi
Dr.-Ing. Marko Wieland von der Bundesanstalt für Straßenwesen (Mitte) im Gespräch mit Dipl.-Ing. Johannes Kruse (links) und Dipl.-Ing. Mark Hoffmann von Leonhard Weiss.