Science
01.12.2015

Wiener Forscher arbeiten an Verjüngungskur für Asphalt

Forscher der TU Wien fanden heraus, wie sich Asphalt jung hält. Auf Basis dieser Erkenntnisse soll nun eine "Verjüngungskur" für angeschlagene Straßen entwickelt werden.

Eine Art molekulare Schutzschicht sorgt dafür, dass die Bestandteile des Asphalt-Bindemittels Bitumen zusammengehalten werden. Das fanden Forscher der Technischen Universität (TU) Wien heraus. Diese Erkenntnis könnte zukünftig dabei helfen, Asphalt sozusagen jung zu halten. Ihre Publikation wurde im Fachblatt "Materials and Structures" unter die besten des Jahres gewählt.

Mit Laserlicht entdeckt

Bitumen, ein klebrig-schwarzes Bindemittel auf Erdölbasis bestimmt stark mit, wie lange der Asphalt hält. Dabei ist Bitumen selbst eine Kombination aus mehreren Bestandteilen, wobei die Frage, wie gut sich diese miteinander vermischen, von den Polaritäten der Bestandteile abhängt, wie es am Dienstag in einer Aussendung der Uni heißt.In stark polaren Molekülen ist die elektrische Ladung ungleich verteilt, sie haben also eine positiv und eine negativ geladene Seite. Das trifft vor allem auf die größten Bitumen-Anteile zu, die Asphaltene.

Mit Hilfe von Laserlicht brachten die Forscher bestimmte Komponenten des Materials zum Leuchten, was ihnen Aufschluss über die Zusammensetzung gab. Allerdings leuchteten nicht die Asphaltene sondern eine Schicht aus aromatischen Verbindungen, die sich wie eine Schale um die wenige Mikrometer kleinen Asphalten-Einschlüsse legt.

Ursache bekannt, Lösung gesucht

"Dieser Schutzmantel ist letztlich dafür verantwortlich, dass Bitumen und Asphalt rissfest, dehnbar und trotzdem relativ steif ist", erklärte der TU-Bauingenieur Bernhard Hofko. Der Mantel hat nämlich eine Polarität, die zwischen jener der Asphaltene im Inneren und den anderen Bitumen-Bestandteilen liegt. Dadurch stoßen hoch- und niedrigpolare Moleküle nicht direkt aneinander, was die Stabilität aufrechterhält.

Wenn aber der Asphalt lange liegt, kann das den Schutzmäntelchen schaden. Die Folge ist, dass das Material seine Flexibilität verliert und spröde und brüchig wird. Da die Wissenschafter nun wissen, woran das liegt, sei es denkbar, Methoden zu entwickeln, mit denen man dem Asphalt bestimmte Substanzen wieder zurückgibt - gewissermaßen eine Verjüngungskur für die Straße.