Dränbetondecke aus offenporigem Beton (polymermodifiziert)

Seit April diesen Jahres läuft auf dem Werksgelände der Dyckerhoff AG Wiesbaden, ein Praxistest, bei dem wasserdurchlässiger Beton (Dränbeton) als Deckschicht einer Versuchsstraße eingesetzt wurde.

Das Projekt ist als Referenz eingebunden für das im Druck befindliche FGSV „Merkblatt für Versickerungsfähige Verkehrsflächen“, an dem eine Betreuungsgruppe der Forschungsgemeinschaft Transportbeton (FTB e.V.) inhaltlich mitgearbeitet hat. Offenporiger, wasserdurchlässiger Beton (Dränbeton) als Deckschicht im Straßenbau weist in der Anwendung eine Reihe von Vorteilen auf: So können die größeren, untereinander verbundenen Hohlräume, die im erhärtenden Dränbeton entstehen, sowohl dauerhaft zur Abführung des Niederschlagwassers als auch für die Lärmminderung genutzt werden. Während der offenporige Beton als Bauweise (OPB) für Autobahnen und Schnellstraßen in erster Linie der Lärmminderung dienen soll, sind im kommunalen Bereich Dränbetondeckschichten besonders als versickerungsfähige Verkehrsflächen für Stadt- und Gemeindestraßen, Gleisbereiche von Straßenbahnen oder im ländlichen Wegebau geeignet. Dazu kommen Parkflächen, beispielsweise vor großen Verbrauchermärkten, Radwege und Wohngebietsparkflächen, die heute meist in Asphalt- oder Pflasterbauweise ausgeführt werden und diese Flächen unnötigerweise versiegeln.

Die jetzt erstellte Versuchsstraße ist ca. 130 m lang und 4,90 m breit. Die Straße dient hauptsächlich der täglichen Zu- und Abfahrt von PKWs zum Firmenparkplatz mit über 300 Stellplätzen. Zusätzlich wird sie durch Tanklastwagen befahren, die die Dyckerhoff Tankstelle beliefern. Dazu kommt noch leichter LKW- und Busverkehr für das Veranstaltungszentrum sowie weiterer Anlieger. Die Frequentierung und Belastung der Straße entsprechen somit mindestens einer Wohngebietsstraße gemäß den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO).

Der wasserdurchlässige Beton wurde entsprechend des neuen FGSV – Merkblattes für Versickerungsfähige Verkehrsflächen (M VV) in einer Dicke von 23 cm als Dränbetondecke (DBD) auf eine wasserdurchlässige Tragschicht ohne Bindemittel (ToB) aufgebracht. Die Rezeptur des Dränbetons mit Zusatz von Polymerdispersion entstand im Wilhelm Dyckerhoff Institut (WDI) und in enger Zusammenarbeit mit Wacker Chemie. Alle wesentlichen Parameter der Rezeptur wurden in Laborversuchen an Prüfkörpern im WDI geprüft und parallel durch Wacker Chemie bestätigt. Für die Dosier- und Mischtechnologie sowie den Transport des Dränbetons zeichnet Dyckerhoff Beton verantwortlich, der Einbau wurde an die Albert Weil AG, Limburg, vergeben. Weitere Projektbeteiligte sind die FH Frankfurt (Prüftechnik und Qualitätssicherung), Dolan GmbH (hochfeste Acrylfasern), Hess Baumaschinen Handels- und Service GmbH (modifizierter Straßenfertiger) sowie Mitglieder des Arbeitskreises „Infrastruktur“ der BetonMarketing Deutschland, die einer Betreuungsgruppe der Forschungsgemeinschaft Transportbeton (FTB e.V.) angehörten.

Um als Referenz für das in Druck befindliche FGSV „Merkblatt für Versickerungsfähige Verkehrsflächen“ genutzt werden zu können, hat die Betreuungsgruppe der Forschungsgemeinschaft Transportbeton (FTB e.V.) für die unabhängige Überwachung (Produktion, Einbau und Langzeitbeobachtung) die Fachhochschule Frankfurt am Main (Prof. Dr.-Ing. Udo Hinterwäller, Fachbereich Architektur, Bauingenieurwesen und Geomatik) beauftragt.

Auf ca. 65 m wurde eine Rezeptur mit CEM III/A 42,5 N (HOZ Doppel) verwendet und auf weiteren ca. 65 m eine Rezeptur mit CEM II/ B-S 52,5 R (VARIODUR 30) mit jeweils 350 kg/m³ eingesetzt. Der w/z – Wert betrug einheitlich 0,28. Zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit und des Verbundes zwischen den Gesteinskörnern wurden die Polymerdispersion Etonis der Wacker Chemie und spezielle Kunsstofffasern der Fa. Dolan zugegeben. Produziert wurde der Dränbeton im Werk Delkenheim, einem Transportbetonwerk der Dyckerhoff Niederlassung Rhein-Main-Taunus. Hierbei wurde nachgewiesen, dass dieser spezielle Dränbeton bei entsprechender Mischzeit mit normal ausgerüsteter Misch- und Dosiertechnik im Transportbetonwerk hergestellt und damit in Deutschland flächendeckend zur Verfügung gestellt werden kann. Der Transport des Dränbetons erfolgte für die Versuchsstrecke sowohl in üblichen Transportbeton-Fahrmischern als auch in offenen, gegen Verdunstung durch Abdeckung geschützten, 3- und 4-achsigen Kippern. Eingebaut wurde die Straße problemlos von der Bauunternehmung Albert Weil AG aus Limburg-Offheim, die eine übliche Asphaltstraßenbaukolonne auf das neue Produkt durch eine halbtägige Schulung einstellen konnte. Als Einbaugerät kam ein mit einer in seiner Geometrie und Verdichtungsleistung angepassten Hochverdichtungsbohle modifizierter Asphalt-Straßenfertiger zum Einsatz. Der Umbau und die Bereitstellung des Asphalt-Straßenfertigers sowie die Fertigung der benötigten Anbaugeräte erfolgte durch die Hess Baumaschinen Handels- und Service GmbH und die Firma Repus. Neben der grundsätzlich ebenen Oberflächengestaltung waren der Einbau und die höhenmäßige Anpassung der Schachtringe und Hydrantenschieber durch die sehr gut verarbeitbare Konsistenz des Dränbetons per Hand in hoher Qualität beeindruckend. Mit der Fertigstellung der neuen Fabrikstraße konnte das Projekt Dränbeton bei Dyckerhoff erfolgreich abgeschlossen werden. Die Ergebnisse des Wilhelm Dyckerhoff Institutes hinsichtlich charakteristischer Parameter, Prüfmethodik sowie der Rezepturgestaltung von Dränbeton entsprechen dem aktuellen Stand der Technik. Sie ermöglichten funktionsfähige versickerungsfähige Verkehrsflächen für die praktische Nutzung als PKW-Abstellflächen (Rezepturen ohne Polymer) und als zeitweise hochfrequentierte Wohngebietsstraße (Rezepturen mit Polymer) und dienen darüber hinaus als Vergleichswerte für eine Langzeituntersuchung der Testflächen. Auch die deutsche Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wird die Straße für Messungen der Griffigkeit und Lärmemission und somit als Referenz für weitere Versuche und Anwendungen nutzen.