Molekül "Lignin" für umweltfreundlicheren Asphalt

Bald könnte es eine umweltfreundliche Alternative zum derzeitigen Asphaltbau geben. Wenn es nach einigen Forschern geht, soll im Straßenbau oder im Bau von Dächern ein Pflanzenmolekül namens Lignin zur Anwendung kommen, dass die gleichen Eigenschaften mitbringt wie das derzeit verwendete Bindemittel, das aus Öl gewonnen wird.

Bitumen soll reduziert werden

Bitumen heißt die klebrige Substanz, die derzeit bei der Herstellung von Asphalt zum Einsatz kommt. Bekannterweise ist Öl weder eine erneuerbare Ressource noch sehr umweltverträglich. Noch dazu ist das Öl auf den Märkten großen Preisschwankungen ausgesetzt, was es manchmal schwierig macht, das Erdpech in guter Qualität zu bekommen.

„Das hat Hersteller auf der ganzen Welt dazu bewogen, nach Alternativen Ausschau zu halten“, meint Ted Slaghek, Forscher in der niederländischen Non-Profit-Organisation TNO https://tno.nl/en/ . „Langfristig müssen wir uns in Richtung erneuerbarer Energie bewegen.“

Das von den Forschern als Ersatz für das Bitumen vorgeschlagene Lignin zum Beispiel ist eine erneuerbare Ressource, die ein Drittel des trockenen Materials eines Baumes ausmacht. Das Molekül ist wesentlich für die Festigkeit von pflanzlichen Geweben von Bedeutung. Lignin ist neben der Cellulose die häufigste organische Verbindung der Erde.

Die Gesamtproduktion der Lignine wird auf etwa 20 Milliarden Tonnen pro Jahr geschätzt. Nicht nur deshalb ist es billiges Material, sondern auch, weil es ein Abfallprodukt bei der Papierproduktion darstellt. 50 Millionen Tonnen werden jährlich als Abfall produziert. Heute wird dieses Nebenerzeugnis als Brennstoff für die Papierindustrie verwendet.

Lignin-Bitumen-Mischung als Erfolgsrezept

Lignin teilt viele Eigenschaften mit dem Bitumen und könnte daher einen umweltfreundlichen Zusatz darstellen und die Menge des verwendeten Erdpechs bei Konstruktionsarbeiten drastisch reduzieren. Die Schwierigkeit liegt darin, dass Lignin nicht einfach zum Öl beigemengt werden kann. Der Beifügungsprozess muss auf einer molekularen Basis erfolgen.

Slaghek hat mit seinem Team bereits eine Vielzahl von Lignin-Bitumen-Mischungen hergestellt, die den Asphalt resistenter gegen warmes Wetter machen sowie die Lebenszeit von Straßen um einige Jahre erhöhen.

„Auf der anderen Seite gibt es die Gefahr bei herkömmlich asphaltierten Straßen in kühlen Gefilden, das Bitumen zu hart und brüchig wird, und sich Steine und Schotter daraus lockern und Autos beschädigen können“, so Slaghek. Die Forscher haben daher auch eine Mischung entwickelt, die das Bitumen klebriger macht, um auch bei kühlen Temperaturen gute Straßenqualität zu gewährleisten.