Pflanzenmoleküle machen den Asphalt "grüner"

Pflanzenmoleküle machen den Asphalt "grüner"

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Lignin ist ein Pflanzenmolekül und könnte Bitumen umweltfreundlicher machen. Holländische Wissenschaftler haben bereits verschiedene Mischungen für unterschiedliche Anforderungen entwickelt.

Öl ist weder eine erneuerbare Ressource noch sehr umweltverträglich. Zudem ist es auf den Märkten grossen Preisschwankungen unterworfen, was es manchmal schwierig macht, an Bitumen in guter Qualität zu bekommen. „Dies hat Hersteller auf der ganzen Welt dazu bewogen, nach Alternativen Ausschau zu halten. Langfristig müssen wir uns in Richtung erneuerbarer Energie bewegen“, sagt Ted Slaghek, Forscher bei der Niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO). Deshalb schlagen der Wissenschaftler und seine Kollegen vor, den Einsatz von Bitumen zu mindern, in dem es mit Lignin „gestreckt“ wird.

Bei Lignin handelt es sich um ein Pflanzenmolekül, das über dieselben Eigenschaften verfügt wie Bitumen. Es ist sorgt für die Festigkeit von pflanzlichen Geweben und gilt neben der Cellulose als häufigste organische Verbindung der Erde. Die Gesamtproduktion der Lignine wird auf etwa 20 Milliarden Tonnen pro Jahr geschätzt.  Nicht wegen seiner Verfügbarkeit ist Lignin kostengünstiges Material, sondern auch, weil es auch als Abfallprodukt bei der Papierherstellung anfällt. Und zwar weltweit mit jährlich 50 Millionen Tonnen.

Slaghek hat mit seinem Team bereits verschiedene auf Lignin basierende Bindemittel hergestellt, die den Asphalt resistenter gegen warmes Wetter machen sowie die Lebenszeit von Strassen um einige Jahre erhöhen.  „Auf der anderen Seite gibt es die Gefahr bei herkömmlich asphaltierten Strassen in kühlen Gefilden, dass Bitumen zu hart und brüchig wird, sich Steine und Schotter daraus lockern und Autos beschädigen können“, sagt Slaghek. Die Forscher haben deshalb bereits auch einen Mix entwickelt, der das Bitumen klebriger macht, damit auch bei kühlen Temperaturen die Strassenqualität gewährleistet bleibt.  - Die Schwierigkeit liegt darin, dass sich Lignin nicht einfach dem Öl beimengen lässt und dies auf einer molekularen Basis erfolgen muss.

Frittieröl und Schweinemist

Allerdings gibt es noch andere Ideen für umweltfreundlichen Asphalt: So will etwa Bauingenieur Haifang Wen von der Washington State University Bitumen aus gebrauchtem Brat- und Frittieröl und Flugasche herstellen. Das Bindemittel habe die gleichen Qualitäten wie petrochemisch produziertes Bitumen, so Wen. Nachdem sich das Recylingbitumen im Labor bewährt hat, muss es nun unter realen Bedingungen zeigen, dass es ein umweltfreundlicher Ersatz für das herkömmliche Bindemitteil sein kann: Gegenwärtig läuft ein Langzeitversuch auf einem 400 Meter langen Strassenstück.  

Derweil setzen Forscher der Universität Illinois (USA) auf Schweinemist, der sich ebenfalls als Bindemittel für Asphalt eignen könnte. Allerdings bedarf es auch hier noch Praxistests, um zu klären, ob der Mist hält was er in der Theorie verspricht. (mai)