Schlagloch an Schlagloch und sie hält doch … nicht. Wer hat sich nicht schon über schlechte Straßen und Wege geärgert, die erst vor wenigen Jahren saniert wurden. Abhilfe wollen jetzt Experten der TU Clausthal schaffen. Sie rücken dem Problem mit so genannten Geotextilien zu Leibe.
Bei diesen Textilien handelt es sich aber nicht um „Erd-Mode“, sondern um Kunststoffgitter und -vliese, die in die Fahrbahndecke oder den Unterbau integriert werden, um die Lebensdauer einer Straße zu verlängern. Sie verteilen die Belastungen der ständig über sie hinwegrollenden Verkehrslawine und verlangsamen so die zerstörerischen Wirkung von Frost, Hitze und anderem Wetterunbill.
Im Institut für Geotechnik und Markscheidewesen untersuchen Professor Norbert Meyer und seine Mitarbeiter, wie genau die verschiedenen Materialien und Konstruktionen die auftretenden Spannungen verteilen und so die Straßen haltbarer machen. Forschungsschwerpunkte bilden so genannte Asphalteinlagen, die direkt in den Schichtenverbund der Asphaltdecke eingelegt werden und so genannte Geozellen, welche den Untergrund stabilisieren.
USA als Vorreiter
„Mit Asphalteinlagen hat man in den USA bereits 90 Millionen Quadratmeter und in Europa etwa 20 Millionen Quadratmeter Fahrbahn saniert und neu gebaut“, so Professor Norbert Meyer. „In Deutschland wird die Methode bisher wenig genutzt. Wir haben jedoch in zahlreichen Kommunen bundesweit Teststrecken mit Geokunststoffen ausgestattet, um zu demonstrieren, welche Vorteile die Materialen bieten.“ Zum Einsatz kommen Vliese, Gitter und Kombinationsprodukte. Die Forschungsergebnisse können als Muster für neue Richtlinien des Straßenbaus dienen.
Im Labor simulieren Dr.-Ing. Axel Nernheim, Dipl.-Ing. Ansgar Emersleben und Dipl.-Ing. Martin Tazl wie der Alltag einer viel befahrenen Straße aussieht. Mehrmals in der Sekunde belastet ein Hydraulikkolben im Versuch die Testobjekte. Dabei handelt es sich entweder um nachgestellten mit Geozellen verstärkten Untergrund oder Stücke von mit Einlagen versehener Asphaltfahrbahn. Die aufgebrachten Kräfte von bis zu 5 Tonnen auf einer Fläche von ca. 70 cm² stellen dabei den Druck eines über die Straße rollenden LKWs nach. Wie effektiv die Zellen, bzw. die Einlagen den Druck im Versuchaufbau verteilen, messen eingebettete Drucksensoren.
Wabenförmige Geozellen
Die getesteten dreidimensionalen Geozellen sind eine recht neue Entwicklung. Ihre 10 bis 25 Zentimeter hohen wabenförmigen Zellen stabilisieren den Untergrund neuer Straßen noch besser, als die zweidimensionalen Gitter und Vliese. Sie bieten dem in die Waben gefüllten Boden mehr Widerstand und Reibungsfläche. Der Boden kann seitlich nicht mehr ausweichen, was seine Tragfähigkeit im Versuch etwa um das Zweifache erhöht. Diese Technik kommt verstärkt auch im Seitenrandbereich der Straßen zum Tragen.
Die zweidimensionalen Gitter und Vliese kommen überwiegend bei der Sanierung von Straßen zum Einsatz. Denn: dabei fräst man nur die ersten vier bis acht Zentimeter der zerrissenen und kraterübersäten Fahrbahndecke ab und bringt eine neue Decke auf. Sind jedoch Risse vorhanden, die bis in den darunter liegenden Unterbau vorgedrungen sind, hält auch diese nicht lange. Fährt ein Auto über solch einen alten Riss, belastet es zunächst nur eine Seite des Risses, dann den Riss selbst und zuletzt die andere Seite. Dabei bewegt sich natürlich auch die neue Schicht. Auch wenn es sich jedes Mal nur um Bruchteile von Millimetern handelt, summiert sich dies doch auf. Innerhalb weniger Jahre wandern die alten Risse bis an die neue Oberfläche. Wasser kann eindringen, und Frost sprengt im Winter Schlaglöcher in die Straße. Geotextilien können diesen Vorgang zwar nicht ganz stoppen, aber sie verteilen die Last über eine größere Fläche, so dass die sanierte Straße wesentlich länger dicht bleibt. Dies schützt nicht nur vor Schlag-, sondern auch vor Haushaltslöchern.
(TU-Clausthal/Kirsten Achenbach, RCOM, 22.08.2005 – AHE)
