Grüner Straßenbau: Was sind die neuesten Entwicklungen?

Der Straßenbausektor scheint einer der geschäftigsten der Branche zu sein. Weltweit investieren Regierungen Hunderte von Milliarden in neue Straßen und deren Instandhaltung. Der CEO eines der größten OEMs der Branche geht davon aus, dass diese starke Nachfrage auch in Zukunft anhalten wird, obwohl einige Regionen ein stärkeres Wachstum verzeichnen werden als andere.

„Der Branchenausblick für den Straßenbausektor geht derzeit von einer stagnierenden Entwicklung aus, allerdings spüren wir auch in den USA eine starke Nachfrage im Straßensegment, die auf das staatliche Investitionsprogramm in die Infrastruktur zurückzuführen ist“, kommentiert Dr. Volker Knickel, CEO der Wirtgen Group.

„In China sind Anzeichen einer Erholung in Sicht, seit die Regierung begonnen hat, Konjunkturpakete aufzulegen. Der indische Markt hat sich in diesem Jahr stark entwickelt, und dieser Trend dürfte sich bis 2024 fortsetzen.“

Unterschiedliche Marktbedingungen

Der CEO der Wirtgen Group sagt, dass sich der lateinamerikanische Markt, insbesondere Brasilien, gut entwickelt. In Europa seien die Straßenbauunternehmen jedoch noch „etwas zurückhaltend“, was Investitionen angehe, da die Kosten für den Straßenbau steigen und geopolitische Bedenken vorherrschen.

Rubbermix-Asphalt ist eine Lösung aus Gummigranulat, die eine alternative Verwertungsmöglichkeit für Altreifen bietet, indem sie in Asphaltmischungen eingearbeitet werden (Foto: Cemex UK)

„Wir sind davon überzeugt, dass sich mit den innovativen, wirtschaftlichen und nachhaltigen Technologien der Wirtgen Group Straßenbauprojekte schnell, wirtschaftlich und nachhaltig realisieren lassen. Unsere Kunden können profitabel arbeiten und das regt letztlich auch Investitionen in neue Geräte an“, sagt er.

Cemex arbeitet im Straßenbau mit lokalen Behörden und Regierungen auf der ganzen Welt zusammen und ist daher gut aufgestellt, um Kommentare zu diesem Sektor abzugeben.

Marcelo Catala, Vizepräsident für Urbanisierungslösungen bei Cemex EMEA, sagt: „In unserer EMEA-Region betreiben wir Asphaltierbetriebe in Großbritannien, Spanien, Polen, Kroatien, Ägypten und den Vereinigten Arabischen Emiraten. Ein besonders wichtiger Teil unseres Betriebs ist Großbritannien, wo wir eine Vielzahl von Asphaltlösungen anbieten.

„Zu unseren jüngsten Schlüsselprojekten gehörte die Partnerschaft mit dem Liverpool County Council bei einem Programm zur Erneuerung der Straßenasphaltierung mit CO2-Emissionen und die Bereitstellung unseres CO2-neutralen Asphaltprodukts Vialow Zero.“

Anfang des Jahres wurde in Spanien Vertua-Zement von Cemex für den letzten Abschnitt der Autobahn A33 geliefert. Ein 16 km langer Abschnitt der Autobahn A33, der zwischen den Gemeinden Blanca in Murcia und Fuente la Higuera in Valencia verläuft, soll die „innovativste und nachhaltigste“ Autobahn Spaniens werden.

Catala sagt: „Die Lösung bestand in einem durchgehenden, zweilagigen Stahlbetonbelag. Das nationale Verkehrsministerium, das Eigentümer der Straße ist, hatte sich dafür entschieden, da dieser Belag über die gesamte Lebensdauer des Belags am wirtschaftlichsten ist. Er hat eine Nutzungsdauer von 30 Jahren, obwohl diese Beläge normalerweise eine Nutzungsdauer von 50 Jahren und sogar mehr haben.“

Klara Entlerova, MarCom-Spezialistin für Schwerverdichtung, Grabenwalzen und leichte Tandemwalzen bei Ammann, sagt, dass die Nachfrage seit dem Ende der Covid-bedingten Einschränkungen weltweit konstant hoch war.

„Diese erhöhte Nachfrage ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, darunter staatliche Investitionen in neue Straßenprojekte und die Instandhaltung der bestehenden Infrastruktur“, sagt Entlerova. „Die Pandemie hat verschiedene Branchen erheblich beeinträchtigt, aber wir haben in dieser Zeit eine deutliche Erholung im Straßenbausektor beobachtet, die zur anhaltend hohen Nachfrage nach unseren Dienstleistungen beigetragen hat.“

Scott Pedersen, Vizepräsident für Technik, Forschung und Entwicklung beim US-amerikanischen Betonpflastertechnologieunternehmen GOMACO, sagt, dass in den letzten Jahren eine steigende Nachfrage nach Straßenfertigern, Verlegemaschinen sowie Maschinen zum Strukturieren und Aushärten zu verzeichnen war und die Zeichen für das nächste Jahr positiv seien.

Senkung der Emissionen

„GOMACO ist davon überzeugt, dass die Reduzierung der Emissionen auch in Zukunft ein wichtiger Faktor sein wird. Wir haben den CC-1200e als weltweit erste vollelektrische Bordsteinkantemaschine auf den Markt gebracht“, sagt Pederson. „Er wird von einem 48-Volt-Gleichstrom-Lithium-Ionen-Akkupack angetrieben, das für null Abgasemissionen, reduzierte Vibrationen und null Motorgeräusche sorgt.“

Catala von Cemex stimmt zu, dass Nachhaltigkeit und Emissionen an Bedeutung gewonnen haben. „Als globaler Baustoffkonzern, der in vielen Produktbereichen tätig ist, wurde in den letzten Jahren der Nachhaltigkeit mehr Aufmerksamkeit geschenkt als je zuvor“, sagt er.

„Wir glauben, dass der Klimaschutz die größte Herausforderung unserer Zeit ist und dass die Bauindustrie bei diesem Bemühen eine klare Rolle spielt.“

Volvo CE präsentierte seine Elektromaschinen beim jährlichen Operators Club-Finale im Oktober dieses Jahres (Foto: Volvo CE)

Cemex verfügt über ein „Future in Action“-Programm, das eine Klimaschutzstrategie umfasst und das globale Ziel definiert, bis 2030 eine CO2-Reduktion von 47 % pro Tonne zementartigem Material im Vergleich zum Stand von 1990 zu erreichen.

„Die Maßnahmen haben bereits dazu geführt, dass sich die CO2-Emissionen in unserem gesamten weltweiten Portfolio seit 1990 um 30 % und in Europa um rund 41 % verringert haben“, sagt Catala.

„Weltweit haben wir eine Substitutionsrate von 35 % durch alternative Kraftstoffe erreicht, wobei wir unternehmensweit Investitionen getätigt haben, um diese Rate zu verbessern. In zwei Jahren haben wir die spezifischen Emissionen um 9 % reduziert, eine Reduzierung, für die wir in der Vergangenheit mehr als ein Jahrzehnt gebraucht haben.“

Effiziente Motoren und neue Technik

Auch die Reduzierung der Emissionen gewinne für Ammann zunehmend an Bedeutung, erklärt Entlerova. „Wir gehen das an mehreren Fronten an. Erstens sorgen wir für den Einsatz effizienter Motoren und Technologien. Zweitens nutzen wir verschiedene Lösungen, die die Produktivität steigern.“

Ecodrop ist eine Initiative, die für die gesamte Produktpalette von Ammann umgesetzt wird und auch die Kraftstoffeffizienz betrifft. Das Unternehmen hat auch Maschinen entwickelt, die weniger Flüssigkeit benötigen, wodurch natürliche Ressourcen gespart und die entstehenden Abfallstoffe „drastisch reduziert“ werden.

Entlerova sagt: „Das proprietäre Ammann Compaction Expert (ACE)-System ist als Option erhältlich. Das System ermöglicht den Bedienern eine einfache Überwachung des Verdichtungsfortschritts und hilft ihnen, den Verdichtungsprozess zu steuern. So werden die Verdichtungsziele in weniger Durchgängen erreicht, was weniger Kraftstoffverbrauch und Emissionen verursacht.“

Der Gomaco GP4-Gleitschalungsfertiger mit vier Ketten bei der Arbeit auf einer Flughafenlandebahn mit einer Breite von 37,5 Fuß (11,4 m) und einer Breite von 17 Zoll (432 mm) (Foto: GOMACO).

Bei Ammann kann man mit alternativen Energiequellen wie Elektrizität rechnen, ebenso wie mit der Verwendung von hydriertem Pflanzenöl (HVO), einem Biokraftstoff aus Abfällen. „HVO wurde für Ammann-Maschinen zugelassen“, sagt Entlerova. „Es ist ein schneller und einfacher Schritt in Richtung Netto-Null-Ziele und reduziert die CO2-Emissionen um bis zu 90 % – ohne zusätzliche Kosten. HVO gilt als erneuerbarer Diesel.“

Dieser Biokraftstoff kann auch in den meisten Liebherr-Maschinen verwendet werden. Das Liebherr-Werk Ehingen betankt seine Mobil- und Raupenkrane seit September 2021 ausschließlich mit HVO-Kraftstoff. Der Herstellergigant gibt an, dass die Herstellung von HVO klimaneutral sei, wenn der Strom ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen werde. Zudem entstünden weniger Emissionen als bei einer mit fossilem Dieselkraftstoff betriebenen Maschine.

Wirtgen sieht in HVO ein Schlüsselinstrument im Kampf der Branche zur Emissionsreduzierung. „Übergangskraftstoffe wie HVO werden kurz- und mittelfristig eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung von Baustellen spielen. Dieselmotoren werden noch jahrelang auf dem Markt bleiben, könnten aber, sofern verfügbar, mit alternativen fossilfreien Kraftstoffen betrieben werden“, sagt Dr. Knickel.

Er ergänzt: „An allen deutschen Markensitzen und internationalen Produktionsstandorten haben wir kostensparende, umweltfreundliche und zukunftsweisende Produktionsprozesse implementiert, die ein effizientes und ressourcenschonendes Wirtschaften gewährleisten.“

Technologieorientierte Nachhaltigkeit

In der Landwirtschaft sind autonom fahrende Fahrzeuge weit verbreitete Realität – wären sie im Straßenbau technisch möglich?

„Zwei Beispiele, bei denen dies bereits umgesetzt wurde, sind der Wirtgen AutoPilot 2.0, mit dem sich monolithische Profile wie Betonleitplanken oder Bordsteine von Verkehrsinseln schon seit längerem automatisch einbauen lassen“, so Dr. Knickel. „Zweitens das neue automatische Lenksystem Wirtgen AutoTrac, mit dem sich Recycler oder Bodenstabilisierer auf Basis eines zuvor festgelegten Referenzstreifens lenken lassen.“

Der CEO betont jedoch, dass diese Technologie „nicht dazu dient, den Bediener zu ersetzen, sondern ihm zu ermöglichen, seine Arbeit noch besser zu erledigen.“

Trimble gab vor Kurzem bekannt, dass das Unternehmen seinen ersten Test eines völlig autonomen Bodenverdichters auf einer realen Baustelle abgeschlossen hat.

Die Trimble Earthworks Grade Control-Plattform für autonome Verdichter wurde auf einem Dynapac CA 5000-Bodenverdichter im Site C Clean Energy Project am Peace River im Nordosten von British Columbia, Kanada, getestet.

Dies soll einer der ersten öffentlichen Tests der Branche mit einem völlig autonomen Verdichter auf einer aktiven Baustelle sein.

Laut Trimble hat die vollautonome Maschine 37 Stunden echte Verdichtungsarbeit geleistet und war dabei neben einer gemischten Flotte von Verdichtern im Einsatz, die übrigen waren mit dem Verdichtungskontrollsystem Trimble CCS900 ausgestattet.

Daten von allen Maschinen – sowohl mit als auch ohne Bediener – wurden mithilfe der Trimble WorksOS-Software übermittelt, die als Aufzeichnungssystem verwendet wird.

Die Maschinen der E-Drive-Verdichtungsproduktlinie von Ammann erzeugen keinerlei Emissionen und sind dennoch produktiv (Foto: Ammann)

„Das Site C-Projekt war der perfekte Ort, um mit Live-Tests des vollautonomen Bodenverdichters zu beginnen, da die Autonomie großen Infrastrukturprojekten wie diesem in Zukunft Kosten- und Sicherheitsvorteile bringen wird“, sagte Cameron Clark, Branchendirektor für Erdbewegungen bei Trimble für Lösungen zur zivilen Infrastruktur.

Für Ammann ist die Elektrifizierung der Schlüssel zur neuen Technologie seiner Straßenbaumaschinen. Die eMission wird vom Hersteller als umweltfreundliche Lösung beschrieben, die in seine Maschinen integriert ist. Zu den Vorteilen gehören angeblich null Emissionen, höhere Gewinne durch geringere Wartungskosten und „hohe Leistung“ aufgrund der großen Batteriekapazität und der Vibrationslösung.

„Wir bieten mehrere Verdichtungsprodukte mit Elektroantrieb an, darunter Stampfer, Platten und eine Tandemwalze“, sagt Entlerova.

Moderne Urbanisierung

Der Geschäftsbereich Urbanisierungslösungen von Cemex ist innovativ, um den Herausforderungen der modernen Urbanisierung zu begegnen. „Wir haben massiv in die Entwicklung neuer Lösungen investiert, die wir in unseren Straßenbelagsarbeiten in ganz Europa einsetzen“, sagt Catala.

Produkte der Marke Ventura des Unternehmens müssen strenge Nachhaltigkeitskriterien erfüllen. Dazu zählt beispielsweise die Asphalt-„Innovation“ mit geringerem Kohlenstoffgehalt, die über ein neues Bindemittel auf Biobasis verfügt, das Kohlenstoff im Asphalt bindet.

„Dadurch verringert sich der CO2-Fußabdruck des Bitumens im Vergleich zu herkömmlichem Bitumen um bis zu 250 Kilogramm CO2e, was wiederum den CO2e-Anteil im Asphalt um bis zu ein Drittel reduziert“, erklärt Catala.

„Die Lösung besteht in der Zugabe biogener Komponenten, die so entwickelt wurden, dass sie mit Bitumen kompatibel sind und die Leistungsmerkmale des Asphalts nicht beeinträchtigen. Das Endergebnis ist ein Asphalt, der recycelt werden kann und gleichzeitig den gebundenen Biokohlenstoff behält.“

Das Unternehmen sucht außerdem nach Möglichkeiten, die Kreislaufwirtschaft durch die Verwendung von Recyclingmaterialien in Asphaltlösungen zu unterstützen, beispielsweise durch eine Lösung, bei der Altreifen in Asphaltmischungen eingearbeitet werden.

GOMACO hat eine Maschine-zu-Maschine-Kommunikation entwickelt, die es dem Fertigerfahrer ermöglicht, die Höhe des Platzierers anzupassen und sicherzustellen, dass der Fertiger immer die richtige Menge Material vor der Maschine hat.

Trimble hat seinen ersten Test eines vollautonomen Bodenverdichters auf einer Live-Baustelle abgeschlossen (Foto: Trimble)

„Wir arbeiten ständig daran, die Straßen so eben wie möglich zu gestalten. Dabei halten wir immer Ausschau nach neuen Technologien, die uns dabei helfen können, dieses Ziel zu erreichen“, sagt Pederson.

Das Unternehmen rechnet künftig mit mehr Sensoren im gesamten Asphaltierprozess, um eine bessere Qualitätskontrolle zu ermöglichen.

Das Erreichen von Netto-Null

Angesichts der vielen verschiedenen Faktoren, die eine Rolle spielen, sind Prognosen für die Zukunft schwierig.

„Aktuelle Trends deuten darauf hin, dass in verschiedenen Branchen der Schwerpunkt weiterhin auf Digitalisierung und Elektrifizierung liegt“, sagt Entlerova. „Die konkrete Richtung und die technologischen Durchbrüche hängen jedoch von einer Vielzahl von Variablen ab, sodass es schwierig ist, definitive Aussagen darüber zu treffen, welche Formen sie annehmen werden.“

Für Cemex ist die Entwicklung der Verwendung recycelter Materialien und die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks des Produktionsprozesses von entscheidender Bedeutung. „Wir glauben, dass kontinuierliche Innovationen von entscheidender Bedeutung sein werden, wenn wir als Unternehmen und als Branche insgesamt Netto-Null erreichen wollen“, sagt Catala.

„Eine Kreislaufwirtschaft ist für ökologische Nachhaltigkeit unerlässlich. Durch die Umwandlung von Abfallstoffen in wertvolle Lösungen werden neben anderen Umweltvorteilen auch die Kohlenstoffemissionen reduziert.“