Sustainability potentials and how to access them

Michael Sulzbach, M. Sc.; Dipl.-Ing Gudrun Golkowski, Bergisch Gladbach

Der voranschreitende Klimawandel und die weiter zunehmende Rohstoffknappheit zeigen deutlich, wie wichtig ein nachhaltiger Wandel ist. Dieser Wandel muss auch im Straßenbau vorangetrieben werden. Allerdings ist es schwierig, eine Entwicklung einzuschlagen, wenn nicht bekannt ist, welcher Weg der beste ist. Die umfassende Bilanzierung von Treibhausgasemissionen, Ressourcen- und Energieverbräuchen gibt hierbei eine wichtige Entscheidungshilfe. Die größten Nachhaltigkeitspotenziale sollten, falls möglich, auch als Erstes angegangen werden, während sehr kleine Faktoren erst zu einem späteren Zeitpunkt oder gar nicht bearbeitet werden müssen. Eine Grundlage stellen europäische und deutsche Regelwerke und Normen dar. Sie bilden das Gerüst einer Nachhaltigkeitsbilanzierung, müssen aber für den Straßenbau angepasst werden. Innerhalb eines vom BMDV beauftragten Forschungsprojekts wurden, in engem Austausch mit Vertretern aus Industrie, Forschung und Verwaltung, Annahmen zu Baustoffen, Transporten und Lebenszyklen für die betrachteten Bauweisen festgelegt, so dass unterschiedliche Szenarien betrachtet werden konnten. Hier wurde auch ein Berechnungs-Tool erstellt, welches im Folgenden für weitere Berechnungen durch die Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) genutzt wurde. Dabei wurden die größten Hebel für die Nachhaltigkeit bestimmt. Als Ergebnis konnten die Nutzungsdauern der einzelnen Schichten, die genutzten Energieträger und die Transportweiten als größte Einflussfaktoren identifiziert werden. Um darüber hinaus die Sicht der handelnden Akteure zu erfahren, wurde in 2024 durch die BASt ein Diskussionsforum veranstaltet, in dem Maßnahmen zur CO₂-Reduktion im Straßenbau diskutiert wurden. Dabei wurden die bereits beschriebenen Einflussfaktoren weitestgehend bestätigt und um weitere Faktoren ergänzt. Die Arbeiten im Bereich der Nachhaltigkeit sind aber noch bei Weitem nicht abgeschlossen. Es werden neue Forschungsprojekte angestoßen und Hinweispapiere erstellt. Die politischen Voraussetzungen werden sich weiter ändern, die Datengrundlagen werden sich ändern, die Zielsetzungen werden sich ändern. All' das führt dazu, dass der Straßenbau beim Thema Nachhaltigkeit sprichwörtlich noch eine lange, kurvenreiche Fahrt vor sich hat.

Progressing climate change and the increasing scarcity of raw materials clearly show how important change towards a more sustainable economy really is. This change and its measures have also to be applied in the road construction sector. However, it is difficult to find the most effective measures if the best path to achieve a higher sustainability is not known. Sustainability assessments of greenhouse gas emissions, resource and energy consumption provide an important decision-making tool. The greatest sustainability potentials should be tackled first, while very small potentials can be addressed at a later stage. European and German construction standards and regulations already provide a framework of sustainability assessment rules that still need to be adapted for road construction. As part of a research project commissioned by the Federal Ministry for Digital and Transport (BMDV), assumptions regarding construction materials, transports and life cycles for the construction methods have been considered so that different scenarios could be analysed. Those assumptions were defined in close cooperation with representatives from industry, academia, and administration. For the sustainability calculations, a tool was created, which was subsequently used for further calculations and analyses by the Federal Highway and Transport Research Institute (BASt). The following aspects: the service lives of the individual layers, the energy sources used, and the transport distances were identified as the most important factors for reducing greenhouse gas emissions. In 2024, BASt additionally organised a workshop in which measures to reduce CO₂ emissions in road construction were discussed. The goal was to get further insights about the views and opinions of the involved stakeholders in road construction. The results of the discussions confirmed largely the aspects of the calculated results and led to single additional factors/aspects. However, work on sustainability potentials, indicators, and criteria is far from complete. New research projects have been initiated, and reference papers have been drawn up. Due to the changing political framework conditions, further development of the data basis, and adapting objectives, the road construction sector still has a long way to go to achieve a comprehensive sustainability assessment.

doi.org/10.53184/STA3-2025-1

Calculated dimensioning as the basis for integrated, sustainable asphalt pavements

Dipl.-Ing. Volker Schäfer;
Tobias Di Turi, M. Sc., Oldenburg

Im Sinne der Nachhaltigkeit ist die Asphaltbauweise der Betonbauweise in vielen Punkten überlegen. Gründe hierfür sind die vollständige Wiederverwendbarkeit des Baustoffs Asphalt und der sehr hohe Energieaufwand bei der, für den Beton erforderlichen, Zementherstellung. Dabei stellen der Grad der Wiederverwendung und in noch größerem Maße die Dauerhaftigkeit der Asphaltstraßen wichtige Stellschrauben für die Reduktion des CO₂- Fußabdrucks im Asphaltstraßenbau dar (Zander, 2024). Vor diesem Hintergrund ist es in jedem Fall lohnenswert ein besonderes Augenmerk auf diese Aspekte bereits bei der Planung von zukünftigen Maßnahmen des Neubaus, der Erhaltung oder der Erneuerung zu legen. Mit den RDO Asphalt 09/24 (FGSV, 2024b) steht im Katalog des FGSV-Regelwerks ein Werkzeug zur Verfügung, welches geeignet ist, bereits im Vorfeld einer Baumaßnahme die vorgesehenen Asphalte und das Oberbaukonzept so zu optimieren, dass mit einem minimalen Verbrauch an Ressourcen eine maximale Dauerhaftigkeit erzielt werden kann. Neben dem Straßenbau können die RDO Asphalt 09/24 auch für die Optimierung von Flächenbefestigungen für Hafen-, Logistik- und Industrieflächenbefestigungen verwendet werden, die so genau auf die vorgesehene Nutzung zugeschnitten werden können. Die derzeit noch häufig vorliegende Überdimensionierung der Flächen kann so verhindert und der Verbrauch an Ressourcen auf das erforderliche Mindestmaß reduziert werden. Die RDO Asphalt 09/24 sind somit geeignet, die CO₂- Emissionen in der Lebenszeitbetrachtung einer Asphaltbefestigung deutlich zu reduzieren und können damit immens zur Nachhaltigkeit der Bauweise beitragen. Die mittlerweile vorliegenden Erfahrungen aus 15 Jahren Anwendung seit der Einführung der RDO Asphalt 09 bieten hierfür eine umfangreiche Grundlage, sodass einer breiten Anwendung der rechnerischen Dimensionierung nichts mehr im Wege steht.

In terms of sustainability, asphalt pavements are superior to concrete pavements in many aspects. The reasons for this are the complete reusability of asphalt as a construction material and the very high energy input required for cement production, which is necessary for concrete. The degree of reuse and, to an even greater extent, the durability of asphalt roads are important factors in reducing the CO₂ footprint of asphalt road construction (Zander, 2024). With this in mind, it is definitely worth paying particular attention to these aspects when planning future measures for new construction, maintenance or renewal. With the RDO Asphalt 09/24 (FGSV, 2024b) a tool is available in the catalogue of FGSV regulations that is suitable for optimizing asphalt and superstructure concepts in advance of a construction project with the aim for maximum durability by a minimum consumption of resources. In addition to road construction, RDO Asphalt 09/24 can also be used to optimize pavements for port, logistics and industrial areas, allowing them to be tailored precisely to the intended use. This prevents the currently still frequent over dimensioning of asphalt pavements and reduces the consumption of resources. RDO Asphalt 09/24 is therefore suitable for significantly reducing CO₂ emissions over the lifetime of an asphalt pavement and can therefore make an immense contribution to the sustainability of asphalt paving. The experience gained from 15 years of application since the introduction of RDO Asphalt 09 provides a comprehensive basis for this, so there are no obstacles against a broad application of the calculated dimensioning.

doi.org/10.53184/STA3-2025-2