asphaltforschung in europa...eapa european asphalt pavement association, brüssel, belgien 13 miriam...

Forschungsgesellschaft für

Straßen- und Verkehrswesen e. V.

Bamberg, 17. Mai 2017Asphaltstraßentagung 2017Dr.-Ing. Carsten Karcher

EAPA European Asphalt Pavement

Association, Brüssel, Belgien



Asphaltforschung in Europa

Carsten Karcher








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Gliederung

• Forschungsgeldgeber für den Asphaltstraßenbau /

Stellenwert der Asphaltforschung in Europa

• Forschungsschwerpunkte

• Ausgewählte Projekte

• Zusammenfassung & Ausblick








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Forschungsgelder

• Horizon 2020 das Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union (EC)

• 77 Mrd. Euro 2014 bis 2020

• INEA steuert die Finanzierung und die Projekte fürTransport und Energie

• Framework Programs (FP1-FP7) bis 2013 ca. 50 Mrd. Euro








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Forschungsgelder

• Gesellschaftliche Herausforderungen im Bereich

“Kleverer, grüner und integrierter Verkehr” ca. 3 Mrd

Euro

Wo kommt

hier die

Asphaltforschung

unter?








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Forschungsgelder

• Conference of European Directors of Roads (CEDR)

• Zusammenschluss der obersten Straßenbauern

aus den entsprechenden Ministerien oder deren

Forschungsabteilungen

• Aussschreibungen mit verschiedenen

Schwerpunkten: u.a. Straßenverkehrssicherheit,

Klimawandel, Asset Management, Lärm,

Recycling, Design








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Forschungsgelder

• Transationales Forschungsprogramm mit mehreren

Mio. Euro pro Zyklus, vormals

• Forschung zu Verkehrsinfrastruktur Straße

• Durchgeführte Projekte z.B.

– POTHOLE - Durable Pothole repairs

– RECYPMA - Possibilities for high quality RECYling of

Polymer Modified Asphalt

– ALLBACK2PAVE - Toward a sustainable 100% recycling of

reclaimed asphalt in road pavements

– FunDBitS - Functional Durability-related Bitumen Specification








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Forschungsgelder und Projekte

• Vortrag Rudi Bull-Wasser 2015

• http://www.eapa.org/events

Bildquelle: EAPA








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Projekte








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Forschungsschwerpunkt(e)

UMWELT

• Reduzierung CO2 EC: Reduzierung von CO2-

Emissionen im Verkehrssektor (Nutzungsphase)

• Recycling / Rejuvenatoren EC: Circular Economy

• Nachhaltigkeit

Weiterhin

– Normierung und Spezifikationen

– Erhaltung / Asset Management








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Reduzierung CO2








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MIRIAM - Übersicht

• Models for rolling resistance In Road Infrastructure

Asset Management Systems

• Internes FEHRL* Projekt,

01/01/2010, 84 Monate

• http://miriam-co2.net

• Coordinator: Bjarne Schmidt,

Danish Road Directorate

* Forum of European National Highway Research Laboratories








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MIRIAM - Ziele

• Entwicklung von Modellen zur Energieeinsparung mit

verringertem Rollwiderstand

• Untersuchung der Einflüsse von

Oberflächeneigenschaften auf die Energieeffizienz

• Kurz: Zusammenhänge zwischen

Oberfläche - Rollwiderstand - CO2-Emissionen








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MIRIAM – Einige Ergebnisse

• Rollwiderstand hängt von Reifen und Oberfläche ab

• Hautsächlich von Oberflächentextur (MPD) aber auch

von der Ebenheit (IRI) relevant

• MIRIAM Model für Rollwiderstandskoeffizient (RRC):

RRC = A + 0.0020*MPD + X*IRI

• Reduzierter MPD (bessere Textur)

und IRI (bessere Ebenheit) führen

zu reduziertem RRC!

Definition Mean Profile Depth (MPD) in mm nach ISO 13473-1








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MIRIAM – Einige Ergebnisse

• Asphalte mit geringem Rollwiderstand durch niedrigen MPD können zielorientiert hergestellt werden: Platteaus, geringe Abstände der Körner

• Zusammenhang Lärmreduktion und Rollwiderstand: Lärmreduzierte Asphalte haben bereits diese Charakteristiken

Bildquelle: Rosanne Projekt








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ROSANNE - Übersicht

• ROlling resistance, Skid resistance, ANd Noise Emission measurement standards for road surfaces

• http://www.rosanne-project.eu

• FP7, 2,3 Millionen Euro, 01/11/2013, 36 Monate, Abschlussveranstaltung Okt. 2016

• Partners: AIT, DRD, TRL, VTI, BASt, IFSTTAR, BRRC, TUG, ZAG, FEHRL, DIN

• Project Coordinator: Manfred Haider, AIT








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ROSANNE - Ziele

• Hauptziel ist die Entwicklung und/oder

Harmonisierung von Messmethoden für Griffigkeit,

Lärmemissionen und Rollwiderstand von

Straßenoberfächen für die spätere Normung

(z.B. CEN/TC 227/WG 5 oder ISO)

• Besonderer Fokus auf pre-normative Forschung zum

Rollwiderstand von Straßenverkehrsflächen








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ROSANNE – Einige Ergebnisse

• Rollwiderstandsmessungen auf der Straße sind sehr

komplex und bedürfen weiterer Entwicklung &

Forschung, Vergleichbarkeit schwierig

• Zwei Messgerät-Anhänger zeigten gute

Wiederholbarkeiten (2 -7%) von Messergebnissen

• Gleiche Trends für das Ranking

von Oberflächen

Bildquelle: Rosanne Projekt








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ROSANNE – Einige Ergebnisse

• Untersuchte Straßenoberflächen zeigten ein

Potenzial von 35% bis 56% zur Reduzierung des

Rollwiderstandes

• Rollwiderstandskoeffizient (CRR) zeigt einen guten

Zusammenhang mit dem MPD / Mega-TexturBildquelle: Rosanne Projekt








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CO2-Reduzierung – Weiteres

EAPA/NAPA Workshop

Rolling Resistance in Brüssel

19. September 2017

Vortrag C. Karcher

Asphaltstraßentagung 2015

CO2-Reduzierung in aller Munde








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Nachhaltigkeit








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LCE4ROADS - Übersicht

• Life Cycle Engineering approach to develop a novel EU-harmonized sustainability certification system for cost-effective, safer and greener road infrastructures

• FP7, 2,6 Millionen Euro, 2013-2016

• http://www.lce4roads.eu

• Partners: ACCIONA, BASt, CIRCE, Chalmers TekniskaHoegskola AB, ERF, FEHRL, IECA, IFSTTAR, KGM, AENOR, INVESTEKO, NAPE SA Project Coordinator: Rocío Fernández Flores, ACCIONA








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LCE4ROADS – Einige Ergebnisse

• Eine Liste von Indikatoren für die

Nachhaltigkeitsbewertung von Straßen im

Lebenszyklus (nicht Tunnel, Ausstattung, etc. ) wurde

aufgestellt

• Die Indikatoren enthalten Definitionen, Einheiten,

Mess- und Berechnungsmethoden

• Nur Methodik, kein Zertifikat

• Keine vollständige Bewertungsmethodologie, kein

Benchmarking, keine Wertungsfaktoren








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DURABROADS - Übersicht

• Cost-effective DURABle ROADS by green optimized

construction and maintenance

• FP 7, € 2,5 Millionen, in Bearbeitung

• http://durabroads.eu/

• University of Cantabria, Acciona Infraestructuras S.A.,

Fraunhofer, Institute for transport Science, European Road

Federation, Tecnalia Research and Innovation, Norwegian

Graphite, BSRIA and Inzenierbuve Ltd.








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DURABROADS - Ziele

• Design, Entwicklung und praktische Anwendung

von Kosten effizienten, umweltfreundlichen und

optimiert dauerhaften Straßen.

• Einsatz von grüneren Materialien: nano-carbon

modifizierte Bindemittel, PmB als Nano-Additiv,

Niedrigtemperatur Asphalte (WMA),

Asphaltgranulat, Schlacken

• Zwei Versuchsstrecken

• LCA und LCC Studien








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SUSTAIN.EURO>_ROAD

• Verringern der Auswirkungen von Aktivitäten der

Straßenbauindustrie auf den Klimawandel

• EU Life Programme 2014, http://sustainableroads.eu/

• Koordination: USIRF, in Bearbeitung

http://sustainableroads.eu/








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SUSTAIN.EURO>_ROAD - Ziele

• Erstellen, Validieren und Implementieren einer

Software zur Bewertung und Reduktion der

Umwelteinwirkungen auf den Straßenbau und die

Straßenerhaltung in Europa

• Praktische Anwendung der Software in vier Ländern

(Frankreich, Deutschland, Ungarn und Spanien) bei

verschiedenen technischen Anforderungen (Neubau

vs Erhaltung, Autobahnen vs normale Straßen) und

klimatischen Regionen








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Nachhaltigkeit - Weiteres

• SHARP - Self Healing Asphalt for Road PavementsFP7, TU Delft, Prof. Erik Schlangen, 2015-2016, youtube: TED Talks https://www.ted.com/talks/erik_schlangen_a_self_healing_asphalt

• APSE - Use of eco-friendly materials for a new concept of Asphalt Pavements for a Sustainable EnvironmentFP7, https://apseproject.eu, 2014-30/06/2017

• EDGAR - Evaluation and Decision Process for Greener Asphalt Roads, CEDR, Koordinator: Joëlle De Visscher, 2014-2016, https://www.ntnu.edu/

• REFIBRE - Recycling of textile fibres from end-of-life tires for production of new asphalts and plastic compounds (reuse of End-of-Life Tyres)EU LIFE Project, http://www.refibre.eu, Italienisches Konsortium








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Nachhaltigkeit - Weiteres

• Eine von vier SäulenNachhaltigkeit von Asphalt mittels Argumenten und Zahlenaus der Forschung

• 23 Fakten

• Homepage:asphaltadvantages.com








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Recycling/Rejuvenatoren








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BIO-RE-PAVATION - Übersicht

• INNOVATION IN BIO-RECYCLING OF OLD ASPHALT

PAVEMENTS

• Infravation Teilprojekt (FP7 ERANETPLUS), 2017 & 2018

• http://biorepavation.ifsttar.fr

• IFSATR,Iowa State University, EIFFAGE Infrastructures,

ARIZONA CHEMICAL , Western Research Institute,

Nottingham University

• Coordinator: IFSTAR








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BIO-RE-PAVATION - Ziele

• Bewerten von Innovationen für Asphaltrecycling mit

alternativen Bindern aus erneuerbarer Biomasse

• Einsparung von natürlichen Resourcen Bitumen und

Gestein

• Umfangreiche Laboruntersuchungen und

Feldversuche








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BIO-RE-PAVATION - Ziele

• Drei alternative Materialien für das Asphaltrecycling

– Ein bio-basierter Rejuvenator hergestellt um

speziell den Anteil an Asphaltgranulat bis zu 100%

zu erhöhen

– Bio-Bindemittel hergestellt zum vollständigen

Ersatz von Bitumen im Recyclingprozess

– Ein Bioasphalt hergestellt zur Erhöhung der

Kompatibilität von Asphaltgranulat mit neuen

Materialien








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ALTERPAVE - Übersicht

• Use of end-of-life materials, waste and alternative binders as useful raw materials for pavements construction and rehabilitation

• Infravation Teilprojekt (FP7 ERANETPLUS), 2017 & 2018

• http://www.giteco.unican.es/proyectos/ALTERPAVE/index.html

• ACCIONA Infrastructuras, S.A., VTI, Western Research Institue, Impresa Bacchi, University of Cantabria (Coordinaor)








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ALTERPAVE - Ziele

• Aufzeigen von innovativen und integrierten Ansätzenfür einen nachhaltigen Straßenbau für den gesamtenLebenszyklus:

– Umsetzen eines “circular economy” Ansatzes durch Einsatz von Nebenprodukten und Abfall ausregionalen Industrien

– Ersatz von neuem natürlichen Gestein und Bitumen durch rezyklierte Materialien und Nebenprodukte sowie alternative grüneBindemittel wie Alt-Maschinenöle and Bio-Fluxmittel

Was gehört in Asphalt und was nicht?

Stichwort Trashfalt








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Recycling/Rejuvenatoren - Weiteres

• http://www.pnmure.fr/journees-dechanges/apport-

regenerants-recyclage-enrobes-15-mars-2017/

• Vortrag André Täube

• EAPA Symposium 2017:

Vortrag Knut Johannsen

www.eapa.org

• Das Thema im Technischen

Kommitee der EAPA

http://www.pnmure.fr/journees-dechanges/apport-regenerants-recyclage-enrobes-15-mars-2017/








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Normierung und Spezifikationen

Erhaltung / Asset Management








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DRaT - Übersicht

• Development of the Ravelling Test

• CEDR Call 2014 Asset Management and

Maintenance, Sep. 2015 - Aug. 2017

• http://dratproject.eu/

• BRRC, IFSTTAR, BAM, Heijmans, TU Darmstadt

ISAC-RWTH, TNO und TRL

Projektkoordinator: TRL, UK








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DRaT - Ziele

• Bewertung des Materialverlusts an der Oberfläche

während des Asphaltdesigns mit vier vorliegenden

verschiedenen Prüfverfahren (“ravelling tests”) aus

prCEN/TS 12697-50 “Resistance to scuffing”

• Eigentlich soll dabei das

“richtige” EN-Prüfverfahren

zur zukünftigen Verwendung

ermittelt werden.

Bildquelle: http://dratproject.eu/








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BEST4ROAD - Übersicht

• Best Practice Guidelines for Procurement of Road Maintenance

• CEDR Call 2014 Asset Management and Maintenance, Mitte 2015 bis Mitte 2017 http://www.utwente.nl/ctw/prime/researchprojects/ongoing/BEST4ROAD

• Projektpartner: University of Twente, Deltares, University of Bath, Ramboll, DurthRoosConsulting

• Koordinator: University of Twente








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BEST4ROAD - Ziele

• Liefert Vorschläge für Ausschreibungen von Erhaltungsmaßnahmen durch die Untersuchung aktuellerPraktiken in euröpäischen Straßenbaubehörden (NRAs)

• Für die NRAs werden u.A. folgende Fragen beantwortet:

– Erfahrungen mit Outsourcing von Erhaltungsdienstleistungenund Personal

• Wie beeinflusst das Outsourcing die Qualität?

• Wie sollten die Risiken zwischen RA und Baufirma aufgeteiltwerden?

• Welche Indikatoren und Benchmarks können verwendetwerden um nationale Vorgehensweisen zu vergleichen?








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Zusammenfassung & Ausblick

• Europäische Forschungsgelder vgl. gering für

(Asphalt-)Straßen

• Forschungsschwerpunkt Umwelt: Reduzierung CO2 ,

Recycling / Rejuvenatoren, Nachhaltigkeit,

weiterhin Normierung/Spezifikationen und Erhaltung

• Bei Europäischer Forschung teilweise exzellente

Projekte und Projektteams am Werk manchmal

(leider) aber auch nicht

• Mehrere interessante Projekte zur Nachhaltigkeit








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• Wichtigste Projekte zum Thema CO2: MIRIAM und

ROSANNE sowie darauf basierende Publikationen

• Wichtigstes Projekt zum Thema

Recycling/Rejuvenatoren: BIO-RE-PAVATION








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• Erhöhung der Forschungsqualität wünschenswert

• Veröffentlichen von Forschungsergebnissen wichtig

• Europäische Strategie des Asphaltsektors?

Mögliche Plattform EAPA (Treffen im Dezember

2017?) oder E&E Event 2018 in Berlin „Preparing the

asphalt industry for the future“

– Interaktives Event und Networking-Plattform

– Weiter Informationen kommen bald!








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Asphaltforschung in Europa

Carsten Karcher

European Asphalt Pavement AssociationRue du Commerce 77, 1040 Brüssel

www.eapa.org | [email protected] | +49 171 7817173linkedIn | Twitter #eapa_org | facebook

Vortrag zum Download unter www.asphaltpave.eu,auf der Webseite der FGSV: www.fgsv.de

und über LinkedIn

http://www.eapa.org/

mailto:[email protected]

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