Die Herstellung von Asphalt

Der Herstellungsprozess im Allgemeinen

Asphalt besteht aus einem homogenen Gemisch von Mineralien, wie Sand, Kies oder Schotter, Bitumen, Füllstoffen (Flugasche oder Kalksteinmehl) und anderen Zusatzstoffen. Die Mineralien und das Bitumen wir im richtigen Verhältnis miteinander vermischt und mit den gewünschten Füllstoffen versetzt. Das Bitumen ist dabei das Bindemittel im Asphalt. Um die Haftungseigenschaften des Bitumen zu erhöhen werden die Mineralien und das Bitumen auf etwa 180 Grad erwärmt, bevor der Vermischungsprozess beginnt. Das alles wird in einer Asphaltmischanlage durchgeführt.

Alter Asphalt kann ebenfalls als Grundstoff genutzt werden. Er kann kalt oder warm als Granulat in den Herstellungsprozess eingebracht werden, je nachdem wie viel alter Asphalt dem Gemisch hinzugefügt wird.

Asphaltherstellung – Diskontinuierlicher Mischprozess

Die Mineralien werden mit einem Radlader in die jeweiligen Vorratsbunker gefüllt. Mit Hilfe von Schiebern können die Mineralien so dosiert werden, dass sie mit den benötigten Mengen für den Herstellprozess übereinstimmen. Die Vordoseuren sorgen für eine grobe Vordosierung der Grundstoffe, damit sie später im Herstellungsprozess im richtigen Verhältnis zur Verfügung stehen. Die exakte Dosierung wird zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt.

Mit einem Förderband werden die vordosierten Mineralien in die höher gelegene Eingangsöffnung der Trockentrommel gebracht.

Eine Trockentrommel ist ein abfallend ausgerichteter Zylinder, der sich langsam um seine eigene Achse dreht. Mit Hilfe von Schaufeln an der Trommelinnenseite werden die Mineralien an den tieferliegenden Trommelausgang befördert. An der Ausgangsseite befindet sich ein Brenner, dessen heißen Gase das Material entgegen der Transportrichtung (Gegenstromprinzip) erhitzt. Die Mineralien laufen langsam durch die Trockentrommel und verlassen diese erhitzt durch die Ausgangsöffnung. Dort werden sie von einem Becherwerk aufgefangen und vertikal in eine Siebanlage transportiert.

In der Siebanlage fallen die Mineralien durch verschiedene Siebe und werden so in die verschiedenen Korngrößen sortiert. Die sortierten Mineralen werden wiederum in beheizten Bunkern gelagert, wo sie durch Wände voneinander getrennt werden. Durch das Bereithalten verschiedener Korngrößen, können unterschiedliche Mischungen hergestellt werden. Die getrockneten und erwärmten Mineralien sind nun bereit für den Herstellungsprozess. Bis zu diesem Stadium war der Herstellprozess noch kontinuierlich gewesen. Ab diesem Punkt verläuft die Produktion chargenweise.

Voordoseurs
Droogtrommel

Die Füllstoffe werden in Silos gelagert und mit Hilfe von Förderschrauben zum Wiegebehälter gebracht. Die Mineralien und die Füllstoffe werden getrennt abgewogen und in einen Mischbehälter gegeben. Gegenüber der Vordosierung ist dieser Vorgang nun sehr genau. Während des Mischprozesses wird nun das Bitumen hinzugefügt. Bitumen wird in speziellen isolierten Wärmesilos gelagert und für den Herstellungsprozess warm gehalten. Das Bitumen wird durch gewärmte Leitungen in den Mischer gepumpt. Während des Mischvorganges erfolgt in der gleichen Zeit bereits der Wiegevorgang für die nächste Charge.

Wird ein höherer Anteil alten Asphalts bei der Herstellung verwendet, muss das Asphaltgranulat (PR Material) auch getrocknet und erhitzt werden. Dies erfolgt in einer separaten Trockentrommel, die sich parallel zur anderen Trockentrommel für die Mineralien befindet. Aus diesem Grund wird sie auch als Parallele Trommel, PR-Trommel, schwarze Trommel oder Recyclingtrommel bezeichnet.

Der kalte Asphalt wird mit einem Becherwerk in die Trockentrommel gebracht. Der Gasbrenner befindet sich aber im Gegensatz zur weißen Trommel an der Eingangsseite, um die Brandgefahr für das Bitumen zu verringern. Am Angang ist der alte Asphalt noch feucht, wodurch die Brandgefahr deutlich minimiert wird.
Das getrocknete und erwärmte Asphaltgranulat fällt am Ausgang der Trommel in einen gewärmten Vorratstrichter, wird dort abgewogen und dann über eine Rutsche oder Transportband in den Mischer gebracht.

Der fertige Asphalt wird mit Kübeln in ein isoliertes Lagersilo gebracht. Asphalt kann nicht lange gelagert werden, da das darin enthaltene Bitumen mit Sauerstoff reagiert und altert. Um die Lagerdauer zu verlängern, kann man dafür ein spezielles Lagersilo verwenden, welches mit speziellen Klappen hermetisch abgeschlossen werden kann. Der Asphalt kann dann direkt aus dem Wärmesilos in isolierte Lastkraftwagen verladen werden.

Beim Herstellungsprozess von Asphalt werden Rauchgase freigesetzt. Diese werden über Rauchgasabführkanäle durch eine Entstaubungsanlage geleitet, in der Staub und Schwebeteile aus dem Gas herausgefiltert werden. Die gefilterte Luft wird dann nach außen abgeleitet. Die Abgase aus der Recyclingtrommel werden manchmal auch durch die Weiße Trommel geleitet, wo ein großer Teil der Verschmutzung bereits verbrannt wird. Aufgefangene Schmutzpartikel werden in den Mischer gegeben, wo sie zu einem Teil der Asphaltmischung werden.

Die Herstellung von Asphalt erfolgt vollkommen automatisch und computergesteuert. Von einem Kommandoraim aus bewacht ein Maschinenbediener des gesamten Prozess von der Anlieferung der Grundstoffe bis hin zur Abfüllung in die Transportfahrzeuge.

Bitumentanks voor asfaltcentrales
Longstore silo

Schematische Darstellung einer Asphaltmischanlage


  1. Vordoseuren für Grundstoffe
  2. Trockentrommel (Weiße Trommel)
  3. Brenner der weißen Trommel
  4. Becherwerk für die Grundstoffe
  5. Siebanlage
  6. Wärmebunker für Mineralien
  7. Wiegetrichter
  8. Mischer
  9. Auffangkübel für warmen Asphalt
  10. Vorratssilos für warmen Asphalt / eventuell Wärmesilo
  11. Verladeplattform
  12. Silos für die Lagerung von Füllstoffen
  13. Bitumentanks
  14. Erwärmung von Bitumen
  15. Abführsystem für Rauchgase
  16. Entstaubungsanlage
  17. Rückführsystem für den aufgefangenen Staub
  18. Schornstein
  19. Emission gefilterter Gase
  20. Vordoseure für altes Asphaltgranulat
  21. Trockentrommel für altes Asphaltgranulat (Schwarze Trommel)
  22. Ableitsystem für Rauchgas aus der schwarzen Trommel
Herstellungsprozess

Asphaltherstellung – Kontinuierlicher Herstellungsprozess

Beim kontinuierlichen Herstellprozess wird Asphalt in einem ununterbrochenem Strom produziert. Dabei werden die Mineralien nicht gesiebt und abgewogen. Es erfolgt nur die Vordosierung und der Trocken- und Erwärmprozess. Danach werden die Mineralien mit Bitumen und den Füllstoffen vermischt.

Trocknen und Mischen erfolgen in der gleichen Trommel. Aus diesem Grund ist diese Trommel wesentlich länger als beim diskontinuierlichen Mischprozess. Das Bitumen wird erst dazugegeben, wenn die Mineralien trocken sind und die Temperaturen etwas niedriger sind, damit das Bitumen nicht beschädigt wird. Beim Mitstromprinzip (Das Material strömt mit den Gasstrom mit) erfolgt die Zugabe am Ende der Trommel, wo die Temperaturen am niedrigsten sind. Beim Gegenstromprinzip muss sich nach dem Brenner eine Mischzone befinden, damit das Bitumen erst nach der Flamme dazugegeben wird.

Der oben beschriebene Mischprozess wird eigentlich nicht mehr durchgeführt. Beim kontinuierlichen Mischprozess kommen häufiger Trommeln zum Einsatz, in denen sich eine weitere Trommel befindet. Die Mineralien werden in die innere Trommel gegeben und dort getrocknet und erwärmt. Danach fallen sie in die äußere Trommel. Dort werden sie mit Bitumen vermischt und mit Schaufeln, die sich an der Außenseite der inneren Trommel befinden, gründlich vermischt. Danach wird der fertige Asphalt in ein Vorratssilo transportiert.

In den Niederlanden wird der kontinuierliche Mischprozess nur selten angewendet, da diese Form der Herstellung mit Qualitätseinbußen einhergeht.