Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stickoxide sind auch für die Straße ungesund

29.08.2017

Ein überraschendes Ergebnis der TU Wien: Stickoxide sind nicht nur ein Gesundheitsproblem, sie lassen auch Straßenasphalt schneller altern.

Je seltener man den Straßenbelag erneuern muss, umso besser ist es für die Umwelt und die Steuerzahler. An der TU Wien arbeitet man daher an robusteren, langlebigeren Asphalt-Sorten. Bisher war allerdings nicht ganz klar, welche Bestandteile der Luft überhaupt für die Alterung des Straßenbelags hauptverantwortlich sind.


Typische Asphalt-Schäden auf der Straße

TU Wien


Bernhard Hofko mit Asphaltproben

TU Wien

„Molekularer Sauerstoff, wie er in der Atmosphäre vorkommt, hat bei Umgebungstemperaturen kaum Oxidationspotential“, weiß der Chemiker Prof. Hinrich Grothe. Experimente zeigen nun: Eine ganz wesentliche Rolle spielen die Stickoxide. Diese Erkenntnis kann man nun auch nutzen, um im Labor Asphaltproben künstlich altern zu lassen und haltbarere Asphalt-Rezepturen zu entwickeln.

Die Suche nach dem Übeltäter

„Über Stickoxide wird momentan intensiv diskutiert, weil sie für den Menschen schädlich sind und speziell von älteren Dieselfahrzeugen in größerer Menge ausgestoßen werden – doch unser Zugang zu dem Thema war eigentlich ein ganz anderer“, erklärt der Bauingenieur Prof. Bernhard Hofko vom Institut für Verkehrswissenschaften der TU Wien. „Wir wollten herausfinden, welche Bestandteile der Luft für die Alterung von Asphalt verantwortlich sind, um Asphaltproben dann im Labor gezielt diesen Substanzen auszusetzen.“

Die naheliegenden Verdächtigen waren molekularer Sauerstoff (O2), und das noch reaktivere Ozon (O3). „Tatsächlich führt Ozon zu einer Alterung des Asphalts, aber bei Weitem nicht in dem Ausmaß, wie wir es von Messungen an echten Bohrkernen aus der Straße kennen“, sagt Hofko. Somit war klar: Es muss noch einen weiteren Übeltäter geben.

Eine spezielle Methode wurde entwickelt, um die Asphaltproben unterschiedlichen Gasen auszusetzen: Unter leicht erhöhtem Druck wird Gas durch die Probe hindurchgepumpt, sodass sie in die winzigen Öffnungen des porösen Asphalts eindringt und dort chemische Reaktionen, hauptsächlich Oxidation, auslöst.

„Dabei zeigt sich: Je mehr Stickoxid das Gasgemisch enthält, umso schneller altert das Material“, erklärt Daniel Steiner, der das Verfahren namens VAPro – Viennese Aging Procedure – im Rahmen seiner Dissertation entwickelt. „Durch Druckluft, die mit Ozon und Stickoxid angereichert ist, können wir die Alterung des Straßenbelags sehr realitätsnah simulieren.“

Allerdings laufen die Alterungsprozesse im Labor viel schneller ab als auf der Straße: Innerhalb von drei bis vier Tagen altert das Material so stark, dass es einer Alterung von mehreren Jahren auf der Straße entspricht. So ist es nun möglich, verschiedene Proben zu testen, ihr Langzeitverhalten vorherzusagen und haltbarere Asphaltsorten zu entwickeln.

Straßenalterung: Teuer und schlecht für die Umwelt

„Die Alterung von Asphalt führt zu einer Versprödung, vor allem die Rissanfälligkeit im Winter wird im Lauf der Zeit größer“, sagt Hofko. „Auch die Recyclingfähigkeit des Materials sinkt, wenn es zu stark gealtert ist – und genau diese Vorgänge werden durch Stickoxide beschleunigt, wie wir nun nachweisen konnten.“ Eine höhere Stickoxidkonzentration in der Luft führt dazu, dass die Lebensdauer des Asphalts sinkt und Straßen häufiger saniert werden müssen.

Rückfragehinweis:
Dr. Bernhard Hofko
Institut für Verkehrswissenschaften
Technische Universität Wien
Adolf Blamauergasse 1-3, 1030 Wien
T: +43-1-58801-23350
bernhard.hofko@tuwien.ac.at

Weitere Informationen:

https://www.tuwien.ac.at/dle/pr/aktuelles/downloads/2017/stickoxid Fotos

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Bäume mit Grasflächen mildern Sommerhitze
23.04.2018 | Technische Universität München

nachricht Ökologischer Anbau: Tradition und Moderne perfekt vereint
28.03.2018 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics