Temperaturabgesenkte Asphalte - BG Bau · raturabsenkung von Asphalt“ der Forschungsgesellschaft für Stra-ßen- und Verkehrswesen und im Leitfaden „Temperaturabgesenkte Asphalte“

wurde. Neben grundsätzlichenHinweisen zu Bitumen und vomGesprächskreis BITUMEN begleite-ten Studien zu möglichen Gesund-heitsgefahren durch Bitumen wer-den vor allem die Auswirkungender temperaturabgesenkten As-phaltbauweise auf Mensch undUmwelt dargestellt. Schließlichwerden die mit der REACh-Verord-nung zu erwartenden Veränderun-gen diskutiert.

Die technischen Aspekte der tem-peraturabgesenkten Bauweisewerden im „Merkblatt für Tempe-raturabsenkung von Asphalt“ derForschungsgesellschaft für Stra-ßen- und Verkehrswesen und imLeitfaden „TemperaturabgesenkteAsphalte“ des Deutschen Asphalt-verbandes behandelt.

In Zeiten der Energiekrisen und derKlimaerwärmung kann die As-phaltindustrie eine Antwort geben.Asphalt ist ein Naturbaustoff, dieBestandteile werden nahezu soeingesetzt, wie sie in der Naturvorgefunden werden. Asphalt istzu 100 % wieder verwendbar. Dietemperaturabgesenkte Bauweiseerlaubt darüber hinaus die Einspa-rung von Energie und Kohlendi-oxid. Lassen Sie uns diese Vorteilenutzen.

In den 1990er Jahren wurden vonmehreren Firmen in DeutschlandTechniken für den Einbau von tem-peraturabgesenktem Asphalt ent-wickelt. Diese Techniken wurdenund werden auf zahlreichen Bau-stellen im In- und Ausland einge-setzt und waren wesentlicherGrund für die jahrelange Tolerie-rung der hohen Expositionen vonDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men bei Gussasphaltarbeiten. Seit2008 darf Gussasphalt in Deutsch-land nur noch temperaturabge-senkt eingebaut werden.

Der temperaturabgesenkte Einbauvon Walzasphalt erfolgt in Deutsch-land derzeit vor allem bei Sanierun-gen kleinerer Flächen und innerorts,um eine schnelle Verkehrsfreigabezu erreichen. Im Ausland hingegenwerden auch größere Strecken tem-peraturabgesenkt eingebaut. Zu-dem wird in einigen Ländern dieseEinbauweise massiv gefördert. Sofand im November 2008 eine„Warm-Mix-Asphalt“-Konferenz inNashville/USA großes Interesse beiFachleuten vieler Länder.

Dieser Sachstandsbericht „Tempe-raturabgesenkte Asphalte“ möchtedazu beitragen, dass diese Technikauch in dem Land verstärkt einge-setzt wird, in dem sie entwickelt

Temperaturabgesenkte Asphalte

Impressum

Autoren:Gesprächskreis BITUMENwww.gisbau.de/bitumen.html

Redaktion:Reinhold Rühl

Auflage: 4.500

Gesamtherstellung:LAUCK – Druckprodukte & mehrArtelbrückstraße 765439 Flörsheim am Main

September 2009

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Inhaltsverzeichnis

Auf der Webseite des Gesprächskreises BITUMEN (www.gisbau.de/bitumen.html) werden weitergehendeInformationen und viele Studienberichte angeboten.

Der Gesprächskreis BITUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Bitumen – was ist das? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Bitumensorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Verwendung von Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Emissionen, Expositionen, GrenzwerteEmissionen aus Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Expositionen beim Verarbeiten von Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Grenzwerte für Dämpfe und Aerosole aus Bitumen . . . . . . . . . . . . . . 7Gussasphalt nur noch bei maximal 230 °C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Umgang mit heißem BitumenHerstellen und Transport von Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Herstellen und Transport von Asphalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Einbau von Walzasphalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Einbau von Gussasphalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Fugenverguss mit Heißbitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Weiteres zu BitumenBitumen in der Umwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Bitumen in Räumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Bitumen und Teer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Temperaturabgesenkter Einbau von Asphalt

Vorteile des temperaturabgesenkten Einbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Bessere Gebrauchseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Deutlich geringere Belastungen der Beschäftigten . . . . . . . . . . . 15Geringe Bindemittel-Alterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Energieeinsparung und weniger Abgase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Frühere Verkehrsfreigabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Nachteile durch temperaturabgesenkten Einbau? . . . . . . . . . . . . . . 17Verstärkte Innovationsorientierung öffentlicher Beschaffung . . . . . 17Auswirkungen von REACH auf den Einbau von Walzasphalt . . . . 18Arbeitsminister begrüßt temperaturabgesenkten Einbau . . . . . . . . 19

Einbaubeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Studien

Krebshäufigkeit bei Asphaltarbeitern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Ratten-Inhalationsstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Hautpinselungsstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Dermale Resorption von Emissionen aus heißem Bitumen . . . . . . 28Dermale Resorption bei Kontakt mit kaltem Bitumen? . . . . . . . . . 28Arbeitsmedizinische Betreuung der Gussasphalt-Arbeiter . . . . . . . 29Humanstudie Bitumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Ansprechpartner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33


und Ansprechpartner siehe letzteSeite). Damit ist zum einen dievollständige Bearbeitung der The-matik gewährleistet, zum anderenist der Gesprächskreis BITUMENder kompetente Ansprechpartnerzu allen Fragen des Gesundheits-schutzes beim Umgang mit Bitu-men und bitumenhaltigen Materia-lien.

Der Gesprächskreis BITUMEN wur-de 1997 auf Anregung des Bundes-ministeriums für Arbeit und Sozial-ordnung gegründet. Er initiiert undkoordiniert umfassende Untersu-chungen über Expositionen, mögli-che Gefährdungen durch Bitumenbzw. Dämpfe und Aerosole ausBitumen und die notwendigenSchutzmaßnahmen.

Dieser Sachstandsbericht „Tempe-raturabgesenkte Asphalte“ erläu-tert die vielen Vorteile dieser Tech-nik und demonstriert an Handzahlreicher Baustellen den erfolg-reichen Einbau.

Zudem werden die Ergebnisse derArbeiten des Gesprächskreises mitoft nur Fachleuten bekannten Fak-

ten zu Bitumen zusammengefasstund der interessierten Öffentlich-keit zu Verfügung gestellt.

Bitumen –was ist das?Bitumen kommt in der Natur alsBestandteil von Asphalten undAsphaltgesteinen vor, die sich inlangen geologischen Zeiträumendurch Verdunsten der leichter sie-denden Anteile des Erdöls gebildethaben. Aufgrund seiner Herkunftbesteht Bitumen hauptsächlich ausKohlenstoff und Wasserstoff.

Der weitaus größte Teil des indus-triell eingesetzten Bitumens fälltbei der Mineralölverarbeitung an.Es ist die Fraktion des Erdöls, dienach dem Abdestillieren der ver-dampfbaren Anteile zurückbleibt.Bitumen ist somit ein Naturpro-dukt, das chemisch unveränderteingesetzt werden kann.

Je nach Herstellungsverfahrenunterscheidet man Destillations-bitumen, Hartbitumen, Oxidations-

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Der Gesprächskreis BITUMEN er-mittelt mögliche Gefahren und dienotwendigen Schutzmaßnahmenbeim Umgang mit Bitumen undbitumenhaltigen Produkten. ImGesprächskreis sind alle Institutio-nen und Verbände vertreten, dieselbst oder deren Mitgliedsunter-nehmen für den Umgang mit Bitu-men und bitumenhaltigen Materia-lien verantwortlich sind (Adressen


Der GesprächskreisBITUMEN

BITUMEN

Gesprächskre

is

LASI

Beratungsstelle für Gußasphaltanwendung e.V.BAuA

Die Zahlenwerte der Bitumensor-ten geben die Konsistenz des Bitu-mens an. Sie bedeuten, dass dieNadelpenetration einer Bitumen-sorte zwischen diesen festgelegtenGrenzwerten liegen muss, z. B. 160und 220. Die Nadelpenetration istdie Eindringtiefe (in 1/10 mm) ei-ner mit 100 g belasteten, genorm-ten Nadel nach 5 sec in eine auf25 °C temperierte Bitumenprobe.

Mit Einführung der aktualisiertenTechnischen Lieferbedingungenfür Straßenbaubitumen und ge-brauchsfertige PolymermodifizierteBindemittel, Ausgabe 2007 (TL Bi-tumen-StB 07) wurden auch diebisherigen Sortenbezeichnungenfür polymermodifizierte Bindemit-tel nach den TL PmB, Ausgabe2001 konkretisiert (Tabelle 1, rechteSpalte, DIN EN 14023). Hierbei ent-spricht die erste Zahlenkombina-tion der Nadelpenetration (DIN EN1426) und der darauf folgendeWert dem des zu erreichenden Er-weichungspunktes Ring und Kugel(DIN EN 1427).

Verwendungvon BitumenBitumen ist ein sehr alter Baustoff.Schon die Sumerer, Babylonierund Assyrer benutzten es mit Sandgemischt für die verschiedenstenAnwendungen. Der industrielleEinsatz von Bitumen begann im19. Jahrhundert mit der Zunahmedes motorisierten Verkehrs. DieEinsatzbereiche von Bitumen kön-nen grundsätzlich unterschiedenwerden in Heiß- und Kaltverarbei-tung. Bei der Kaltverarbeitung wird

bitumen und modifiziertes Bitu-men.

Destillationsbitumen erhält mandurch Destillation von Erdöl inmehreren Stufen unter verminder-tem Druck bei Temperaturen von350 bis 380 °C. Auf diese Weisewerden weiche und mittelharteSorten gewonnen, die vor allem imStraßenbau Verwendung finden.

Hartbitumen fällt bei Weiterbe-handlung von Destillationsbitumenin einer zusätzlichen Behandlungs-stufe an. Es zeigt eine harte bisspringharte Konsistenz. Hartbitu-men wird bei der Herstellung vonGussasphalt für Estriche im Hoch-und Industriebau und bei der Pro-duktion von Lacken, Gummiwarenund Isoliermaterial verwendet.

Oxidationsbitumen werden in spe-ziellen Reaktoren hergestellt, in-dem weiche Destillationsbitumenbei Temperaturen zwischen 230und 290 °C durch Einblasen vonLuft weiterbehandelt werden.Durch diese Oxidation wird die Be-ständigkeit gegen Kälte und Wär-me verbessert.

Oxidationsbitumen werden zurHerstellung von Dach- und Dich-tungsbahnen, von Klebemassenund zur Isolierung von Rohrleitun-gen eingesetzt.

Polymermodifizierte Bitumen wer-den durch chemische Vernetzungvon Destillationsbitumen undPolymeren hergestellt, wobei sichdas thermoviskose und elastovis-kose Verhalten verändert. Diewichtigsten Anwendungsgebiete

von polymermodifiziertem Bitu-men sind besonders beanspruchteVerkehrsflächen im Straßen- undFlughafenbau und die Herstellunghochwertiger Dach- und Dich-tungsbahnen.

Im Straßenbau wird zu geringenTeilen auch Naturasphalt einge-setzt, der direkt aus den Lagerstät-ten gewonnen wird.

Bitumen ist nicht mit Teer zu ver-wechseln, der als Pyrolyseprodukt(Verkokungsprodukt) bei der ther-mischen Behandlung von Stein-oder Braunkohle bei 700 bis1200 °C entsteht.

BitumensortenDie unterschiedlichen Bitumensor-ten und die wesentlichen bitumen-haltigen Produkte werden in derDIN EN 12597 definiert und be-grifflich beschrieben.

Im Straßenbau werden in Deutsch-land Straßenbaubitumen und ge-brauchsfertige PolymermodifizierteBitumen (PmB) gemäß TL Bitu-men-StB eingesetzt (Tabelle 1).

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DIN EN DIN EN12 591 14 023

160/220 10/40-6570/100 25/55-5550/70 45/80-5030/45 40/100-6520/30

Tabelle 1:Bitumensorten nachTL Bitumen-StB

Wasserstoff sind daher auchSchwefel (bis zu 8 Massen %),Stickstoff (etwa 0,5 Massen %)und Sauerstoff (1-2 Massen %)Bestandteile des Bitumens.

Diskutiert wird meist der Anteil anpolycyclischen aromatischen Koh-lenwasserstoffen (PAK; Abb. 1).Daher wurden die Gehalte an PAKsowie einiger schwefelhaltiger bzw.stickstoffhaltiger PAK (S-PAK undN-PAK) in den in Deutschland ver-wendeten Bitumen sowie in Trini-dad-Epuré ermittelt.

Die untersuchten PAK entsprechender von der amerikanischen Um-weltbehörde EPA getroffenen Aus-wahl und werden weltweit als Leit-substanzen dieser Gruppe angese-hen (EPA-PAK).

Tabelle 3 gibt die Gehalte inDeutschland eingesetzter Bitu-mensorten an PAK sowie einigerS-PAK an. Die stickstoffhaltigenN-PAK Acridin, Benzo[h]chinolin,Benzo[c]chinolin und 2-Naphthyl-amin konnten in keiner Probenachgewiesen werden.

ßenbau (Tab. 2). Walzasphalt ent-hält ca. 5 % Bitumen als Bindemit-tel und 95 % Mineralstoffe. Guss-asphalt wird als Bestandteil der Ab-dichtung, als Deckschicht im Stra-ßen- und Brückenbau oder als Es-trich im Wohn- und Industriebaueingesetzt und hat einen höherenBitumenanteil (6,5-8 %).

Emissionenaus BitumenBitumen ist ein Gemisch lang-kettiger Kohlenwasserstoffe undheterocyclischer Verbindungenund besteht aus vielen hundertStoffen. Neben Kohlenstoff und

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Bitumen in Lösemitteln gelöst bzw.als Emulsion oder Schaumbitumenverarbeitet.

Bei der Heißverarbeitung wird –z.B. bei der Herstellung von Bitu-menbahnen – in stationären An-lagen erhitztes Bitumen auf einTrägermaterial aufgebracht. DieseBitumenbahnen können auf Bau-stellen u. a. durch Schweißen mittelsGasbrenner oder durch Einlegen inHeißbitumen verarbeitet werden.Heißflüssige Massen auf Bitumen-basis werden auch zum Vergießenvon Fugen oder zum Verklebenvon Dämmstoffen verwendet.

Die mit Abstand größte Menge desBitumens geht in den Asphalt-Stra-


2005 2008

Walzasphalt 2.387.000 79,2 % 2.124.000 77,9 %

Bitumenbahnen 429.000 14,2 % 408.000 15,0 %

Bitumen für Kaltanwendungen(z.B. Emulsionen)

98.000 3,3 % 105.000 3,9 %

Gußasphalt, Handeinbau 18.000 0,6 % 17.000 0,6 %

Gußasphalt, maschineller Einbau 16.000 0,5 % 20.000 0,7 %

sonstige Industriebereiche 66.000 2,2 % 52.000 1,9 %

gesamt 3.040.000 100,0 % 2.726.000 100,0 %

Tabelle 2:Einsatzgebiete von Bitumen in Deutschland(Tonnen pro Jahr bzw. Prozent)

Einbau von Walzasphalt

Bei Temperaturen unter 80 °C tre-ten praktisch keine Emissionen ausBitumen auf, auch bei 150 °C lie-gen die Emissionen nur bei ca.1 mg/h. Bei 180 °C wurden etwashöhere Emissionen festgestellt. DieEmissionsraten der PAK und S-PAKbei 180 °C für 100g Probe sindebenfalls Tabelle 3 zu entnehmen.

Im Automobilbereich werden Bitu-mendämpfungsfolien eingesetzt,um die Schwingungen der Karos-serie zu dämpfen. Untersuchungenan Dämpfungsfolien (20-30 % Bi-tumen) zeigen ebenfalls das Emis-sionsverhalten der PAK aus Bitu-men.

Messungen zur Überprüfung deszeitabhängigen Emissions-Verlaufs

bei 125 °C zeigen eine lineare Ab-hängigkeit der PAK-Gesamtemis-sion bzw. des Naphthalins. DieBenzo[a]pyren-Emissionen folgendieser Linearität nicht, da bei125 °C die Verdampfungstendenzdieser Komponente unbedeutendist, die gemessenen Konzentratio-

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2-RingsystemeNaphthalin

Acenaphthen

Acenaphthylen

1-Benzothiophen (S-PAK)

3-RingsystemeAnthracen

Dibenzothiophen (S-PAK)

Fluoren

Phenanthren

4-RingsystemeBenz[a]anthracen

Benzo[b]naphtho-[2,1-d]-

thiophen (S-PAK)

Fluoranthen

Chrysen

5-RingsystemeBenzo[a]pyren (BaP)

Benzo[e]pyren

Benzo[b + k]fluoranthen

Dibenz[a,h]anthracen

Pyren

6-RingsystemeBenzo[g, h, i]perylen

Indo[1, 2, 3-cd]pyren

Tabelle 3:Gehalte und Emissionen (180°C) der PAK und S-PAK der Abbildung 1 in verschiedenen Bitumensorten sowieTrinidad-Epuré bei Laborversuchen aus einer 100 g Probe (nn: nicht nachweisbar)

Asphaltmischanlage

Abbildung 1:Untersuchte PAK und S-PAK inBitumen und Trinidad-Epuré

Abbildung 2:BaP-Emissionen aus Bitumen-dämpfungsfolien


BitumensorteGehalt (mg/kg) Emissionen (bei 180 °C)

EPA-PAK BaP Gesamt (mg/h) EPA-PAK (μg/h) BaP (μg/h)

Hartbitumen 90/100 30,0 1,2 6,6 26,3 0,1Straßenbaubitumen 30/45 29,8 2,1 13,0 22,7 0,1Straßenbaubitumen 50/70 26,7 1,7 2,2 3,7 nnStraßenbaubitumen 70/100 25,6 1,4 3,5 6,6 nnStraßenbaubitumen 160/220 32,1 1,8 7,0 4,1 nnOxidationsbitumen 85/25 52,2 1,7 25,1 52,9 0,2Oxidationsbitumen 95/35 93,5 2,7 37,2 79,0 0,3Trinidad-Epuré 33,8 2,0 42,6 10,3 0,1

nen im Bereich der Nachweis-grenze liegen und daher starkenSchwankungen unterworfen sind.

Bei 190 °C ist eine Linearität deremittierten PAK-Komponentenund von Benzo[a]pyren (BaP) vonder Temperierungszeit festzustellen(Abb. 2). Bei einer Probenahmezeitvon 240 min beträgt die Naphtha-lin-Konzentration ca. 54 μg/m3, dieentsprechende BaP-Konzentrationliegt bei 164 ng/m3.

Die vollständigen Berichte zu die-sen Studien sind auf der Webseitedes Gesprächskreises zu finden.

Expositionenbeim Ver-arbeiten vonBitumenDa unterhalb 80 °C keine messba-ren Emissionen auftreten, ist bei derKaltverarbeitung nicht mit Dämpfenund Aerosolen aus Bitumen zurechnen. Hier kann es lediglichdurch Verschmutzungen zu Haut-kontakt mit dem in Lösemitteln ge-lösten oder in Wasser dispergiertenBitumen kommen; ggf. sind Löse-mittelexpositionen zu beachten.

Die Höhe der Emissionen bei derHeißverarbeitung von Bitumen istabhängig von der Verarbeitungs-temperatur, die bei Walzasphaltmax. 180 °C und beim Einbau vonGussasphalt max. 230 °C beträgt.Der Einbau von Gussasphalt beihöheren Temperaturen ist seit An-fang 2008 nicht mehr zulässig.

Weit über eintausend Messungenan Arbeitsplätzen haben zu den inTabelle 4 angegebenen Exposi-tionsdaten geführt. Die Messungenerfolgten mit dem GGP-System.Bei einer Duchflussrate von3,5 l/min werden die Aerosole aufeinem 37 mm Glasfaser-Filter ge-sammelt, die Dämpfe in 3 g Am-

berlite™ XAD-2 adsorbiert. Filterund XAD-2 werden mit Tetrachlor-ethylen extrahiert und mit Infrarot-Spektroskopie analysiert. Die indiesem Sachstandsbericht angege-benen Konzentrationen beziehensich auf Mineralöl als Kalibrierstan-dard.

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Arbeitsverfahren Anzahl 95 %-Wert

Herstellen von Bitumen 17 2,6 mg/m3

Herstellen von Asphalt

Leitstand 8 0,8 mg/m3

Außenbereich 6 0,7 mg/m3

LKW-Transport von Walzasphalt 14 4,3 mg/m3

Walzasphalt

Fertigerfahrer 225 8,9 mg/m3

Bohlenführer 161 12,4 mg/m3

Walzenfahrer 56 2,5 mg/m3

Fertigerfahrer, im Tunnel 34 18,6 mg/m3

Bohlenführer, im Tunnel 72 18,5 mg/m3

Walzenfahrer, im Tunnel 18 8,8 mg/m3

Fugenverguss mit Heißbitumen 40 4,1 mg/m3

Gussasphalt, temperaturabgesenkter

händischer Einbau, < 230 °C

Es liegen noch zu wenige Messungen vor, um sichere Aussagen

treffen zu können, die Expositionen liegen aber unter 12 mg/m3

Gussasphalt, temperaturabgesenkter

maschineller Einbau, < 230 °C

Zapfer 43 7,7 mg/m3

Bohlenführer 57 9,0 mg/m3

Nacharbeiten 43 2,9 mg/m3

Herstellen von Bitumendämpfungsfolien 10 5,4 mg/m3

Herstellen von Bitumenbahnen 76 4,4 mg/m3

Dachdeckerarbeiten

Heißverschweißen von Bitumenbahnen 77 2,8 mg/m3

Heißvergießen von Bitumen 102 9,8 mg/m3

Tabelle 4:Expositionen gegenüber Dämpfen und Aerosolen aus Bitumen bei derHeißverarbeitung (95-Percentile und Anzahl der Messungen)


Die aufgeführten Expositionen sindals Maximalwerte anzusehen, dadas Messverfahren auch andereKohlenwasserstoffe erfasst (z.B.aus dem Straßenverkehr).

Expositionsbeschreibungen mitweiteren statistischen Daten zuden in Tabelle 4 genannten Wertensind auf der Webseite des Ge-sprächskreises BITUMEN zu fin-den.

Die ebenfalls durchgeführtenUntersuchungen zur Expositiongegenüber polycyclischen aromati-schen Kohlenwasserstoffen erga-ben für Benzo[a]pyren maximal0,5 μg/m3.

Im Frühjahr 2009 wurden die Ex-positionsbeschreibungen zum Her-stellen und Schweißen von Bitu-menbahnen aktualisiert. Der euro-päische Verband der Bitumenbah-nen herstellenden Industrie BWA(Bitumen Waterproofing Associa-tion) hatte den Gesprächskreis BI-

TUMEN gebeten, in mehreren eu-ropäischen Ländern die Expositio-nen zu messen. Mit Messungen inacht europäischen Ländern reprä-sentieren die ermittelten Expositio-nen den Stand der Technik beimHerstellen und Schweißen von Bi-tumenbahnen in Europa.

Grenzwertefür Dämpfeund Aerosoleaus BitumenIm Herbst 1996 wurden inDeutschland erstmals Luftgrenz-werte für Dämpfe und Aerosoleaus Bitumen bei der Heißverar-beitung festgelegt: in Innenräumen20 mg/m3, für alle übrigen Arbei-ten 15 mg/m3.

Die zur Festlegung der Grenzwerteherangezogene Datenbasis warkurzfristig geschaffen worden und

zum Teil sehr dürftig. Daher hatder Gesprächskreis BITUMEN Ar-beitsplatzmessungen koordiniert,deren Ergebnisse in Expositionsbe-schreibungen (Tab. 5) zusammen-gefasst wurden und mit denen dieExpositionen gegenüber Dämpfenund Aerosolen aus Bitumen beider Heißverarbeitung umfassendbeschrieben werden.

Es zeigte sich, dass eine Aufteilungin Innen- und Außenarbeiten nichtsinnvoll ist. Zudem wurde deutlich,dass damals die Expositionen anfast allen Bitumen-Arbeitsplätzenunter 10 mg/m3 liegen.

Auf Basis der neuen Daten legteder Ausschuss für Gefahrstoffe aufVorschlag des Gesprächskreises imMai 2000 einen Wert von 10mg/m3 als neuen Grenzwert fürDämpfe und Aerosole aus Bitu-men bei der Heißverarbeitung fest.

Der Luftgrenzwert für Dämpfe undAerosole aus Bitumen bei derHeißverarbeitung war technischbegründet, d. h. er orientierte sicham Stand der Technik. Für dieseEmissionen gilt das Minimierungs-gebot, da nicht klar ist, ob bei Ein-haltung des Luftgrenzwertes nichtdoch gesundheitliche Probleme beiden betroffenen Beschäftigten auf-treten.

Die Gefahrstoffverordnung hat am1. Januar 2005 alle technisch be-gründeten Grenzwerte ausgesetzt,auch den Grenzwert für Dämpfeund Aerosole aus Bitumen bei derHeißverarbeitung.

Der Arbeitgeber hätte nun selbstdie Expositionen bewerten müs-

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Tabelle 5:Beschreibung der Expositionen gegenüber Dämpfen und Aerosolen ausBitumen

Herstellung und Transport von Bitumen

Herstellung und Beförderung von Asphalt

Verarbeiten von Walzasphalt im Straßenbau

Verarbeiten von Gussasphalt von Hand im Wohn- und Industriebau

Maschinelles Verarbeiten von Gussasphalt

Fugenverguss mit Heißbitumen

Herstellen von Bitumendämpfungsfolien

Heißverarbeiten von Bitumen im Gießverfahren zum Verkleben vonDämmstoffen und Bitumenbahnen

Herstellen von Bitumendach- und -dichtungsbahnen

Schweißen von Bitumenbahnen

Heißverarbeiten von Bitumenbahnen


sen. Um hier eine Hilfestellung zubieten, hat der Gesprächskreis BI-TUMEN seine Expositionsbeschrei-bungen der neuen Gesetzeslageangepasst (Tabelle 5).

Außer bei Gussasphalt konnte fest-gestellt werden, dass ohne weitereSchutzmaßnahmen gearbeitetwerden kann. Da bei Gussasphalt-arbeiten die Expositionen zu hochwaren, wurde gefordert, dass derEinbau möglichst bei abgesenktenTemperaturen erfolgen sollte.

Mit den auf der Webseite des Ge-sprächskreises BITUMEN verfügba-ren Expositionsbeschreibungen istder Arbeitgeber in der Lage, ohneweitere Messungen eine Gefähr-dungsbeurteilung durchzuführen.

Diese Vorgehensweise wurde vonder Bundesanstalt für Arbeits-schutz und Arbeitsmedizin aus-drücklich begrüßt:„Es ist erfreulich, dass der Ge-sprächkreis BITUMEN so schnelldie Intention der neuen Gefahr-stoffverordnung aufgegriffen hat.Mit diesen Expositionsbeschrei-

bungen werden Aussagen zu Ex-positionen eines Stoffes ohneGrenzwert und zu den Schutzmaß-nahmen getroffen. Damit hat derUnternehmer Hilfen an der Hand,die Gefährdung der Gesundheitder Beschäftigten bei der Arbeit zuverringern. Positiv ist auch, dassweiterhin Wert auf den Einsatz derNiedrigtemperatur-Asphalte gelegtwird.“

Gussasphaltnur nochbei maximal230 °CSeit 2008 ist in Deutschland derEinbau von Gussasphalt nur nochin der temperaturabgesenktenBauweise bis maximal 230 °C zu-lässig, bei Expositionen wie in Ta-belle 4 angegeben.

Damit wurde Wort gehaltengegenüber einer zehnjährigen Tole-rierung der hohen Expositionenbeim Gussasphalteinbau.

Bereits bei der Verabschiedung derzwei Grenzwerte für Dämpfe undAerosole aus Bitumen 1997 durchden AGS war deutlich, dass die Ex-positionen bei Gussasphaltarbeitenüber diesen Werten liegen.

Die gemeinsamen Anstrengungenaller im Gesprächskreis BITUMENzusammenarbeitenden Institutio-nen und Firmen ermöglichten es,ein umfangreiches Paket zurmittelfristigen Rettung des Gussas-phaltes zu schnüren.

Der wichtigste Teil des Paketes warder Einbau bei abgesenkten Tem-peraturen mit viskositätsverän-dernden Zusätzen. Diese Technikwar damals zwar schon bei vielenGussasphaltherstellern und –verar-beitern Praxis, hatte aber bei derForschungsgesellschaft Straßen-und Verkehrswesen (und bei denStraßenbauämtern) noch wenigUnterstützung. Die Ergebnisse derersten Messungen beim Einbau beiabgesenkten Temperaturen legtenaber nahe, dass mit dieser Technikder Fortbestand einer bewährtenBauweise gesichert werden kann.

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Fertiger mit Fertigerfahrer und Bohlenführer


lender Untersuchungsstrecken mitviskositätsverändertem Gussas-phalt unter Begleitung der BASt,wurde eine Verlängerung der Aus-setzung des Grenzwertes für denEinbau von Gussasphalt erbeten.

Der Ausschuss für Gefahrstoffe hatauch diesem Vorschlag entspro-chen und den Grenzwert für Guss-asphaltarbeiten für weitere fünfJahre ausgesetzt. Vor allem die be-reits begonnenen Studien und diegesellschaftlich ausgewogene Be-setzung des Gesprächskreises ha-ben zu dieser Entscheidung ge-führt.

Ende 2007 sind diese Übergangs-fristen nach über 10 Jahren abge-laufen. Eine Verlängerung standnicht zur Debatte. Der Gesprächs-kreis BITUMEN und die in ihm zu-sammenarbeitenden Institutionensahen sich in der Pflicht, eine ge-gebene Zusage auch einzuhalten.Der Gesprächskreis bestätigte da-mit seinen guten Ruf, was sicher-

Da aber auch klar war, dass esnoch einige Jahre dauert, bis dieseTechnik allgemein akzeptiert wird,wurde versucht, durch technischeoder persönliche Schutzmaßnah-men die Gussasphaltarbeiter vorden Belastungen durch Dämpfeund Aerosole beim Einbau vonkonventionellem Gussasphalt zuschützen. Weder Gebläse und Ab-saugungen noch der Einsatz vonAtemschutzmasken oder Frisch-lufthelmen bzw. –hauben (Abb. 3)erwiesen sich als praktikabel.

In einem Bericht an den Ausschussfür Gefahrstoffe (AGS) wurde2000 auf diese Anstrengungen ver-wiesen und deutlich gemacht, dassdies kein gangbarer Weg ist. MitAussicht auf den zukünftigen Ein-satz von Gussasphalt bei abge-senkten Temperaturen wurde derAGS gebeten, den Grenzwert fürden Einbau von Gussasphalt fürzwei Jahre auszusetzen. Es wurdezugesagt, alle Gussasphaltarbeiterintensiv arbeitsmedizinisch zu be-treuen und 50 Gussasphaltarbeitergründlich vor, während und nachder Schicht zu untersuchen (siehedie Kapitel „Gussasphalterstudie“und „Humanstudie Bitumen“).

Der AGS verabschiedete 2000 ei-nen neuen Grenzwert von 10mg/m3 für Dämpfe und Aerosoleaus Bitumen. Zudem entsprach erdem Vorschlag des Gesprächskrei-ses BITUMEN und setzte diesenGrenzwert für Gussasphaltarbeitenaus. Zur Begründung führte er aus:

„Der Luftgrenzwert für Gussas-phaltarbeiten wird vorläufig ausge-setzt. Im Herbst 2002 wird erneut

über diesen Luftgrenzwert beraten.Neue Messergebnisse zu Gussas-phaltarbeiten sind der Geschäfts-stelle des AGS bis zum 30. Juni2002 mitzuteilen. Bei den Fertiger-fahrern bzw. Kolonnenführern imStraßenbau werden auf Grundvon witterungsbedingten starkenSchwankungen im Einzelfall Kon-zentrationen bis zu 12 mg/m3

(Stand der Technik) erreicht. DenAufsichtsbehörden wird empfoh-len, in diesen Fällen Messergeb-nisse beim Fertigerfahrer bzw. Ko-lonnenführer bis zu 12 mg/m3 zutolerieren.“

Ein in der Geschichte des AGS ein-maliger Vorgang, der bei vielen Ar-beitsschützern nicht gerade Begei-sterung verursachte.

Diesen Beschluss verband der AGSmit der Forderung, nach zwei Jah-ren einen Bericht zum Stand derTechnik des Einbaus von Gussas-phalt bei abgesenkten Temperatu-ren vorzulegen. Damit hatte derGesprächskreis BITUMEN dem Ein-bau von konventionellem Gussas-phalt eine Atempause verschafft,sonst wäre der Einbau von kon-ventionellem Gussasphalt schon2000 nicht mehr möglich gewesen.

2002 wurde ein Bericht zum Standder Technik vorgelegt – auf Basisvon Stellungnahmen der BASt undder bga. Der Gesprächskreis BITU-MEN konnte zudem darauf ver-weisen, dass nicht nur 50, sondernmehrere hundert Gussasphaltar-beiter gründlich vor, während undnach der Schicht untersucht wer-den. Mit Hinweis auf einige nochoffene Fragen, insbesondere feh-

9

Abbildung 3:Frischlufthelm bei Gussasphaltarbeiten


lich dazu beitragen wird, dass auchzukünftige Diskussionen über einemögliche krebserzeugende Wir-kung der Dämpfe und Aerosoleaus Bitumen in ruhiger und sach-licher Atmosphäre geführt werden.

Wie alle technisch begründetenGrenzwerte wurde 2005 vomBundesministerium für Arbeit undSozialordnung mit der Aktualisie-rung der Gefahrstoffverordnungauch der Grenzwert für Dämpfeund Aerosole aus Bitumen zurück-gezogen. Was bedeutet das fürden Einbau von Gussasphalt?

Der Arbeitgeber hat die Gefähr-dungen der Beschäftigten durchGefahrstoffe zu beurteilen. Dies

ren gefordert, indem sie nur nochtemperaturabgesenkten Gussas-phalt ausschreiben.

Herstellen undTransport vonBitumenBitumen wird in geschlossenenAnlagen in Raffinerien hergestellt.Auch die Verladung geschieht biszum Austritt aus dem Verladerohrin einer geschlossenen Anlage. Ei-ne Exposition ist lediglich bei derProbenahme (drei Proben proSchicht) sowie beim Öffnen desKesselwagens bzw. eines anderenFahrzeugs und der Einführung desFüllrohres möglich.

Über geschlossene Systeme wirdBitumen in Straßentankwagen ge-füllt und unterhalb seines Flamm-punktes transportiert (bei ca.200 °C). Beim Verarbeiter wird dasBitumen ebenfalls über geschlos-sene Leitungssysteme in den La-gertank gepumpt (siehe Merkblatt„Warmlagerung von Bitumen“).

Herstellen undTransport vonAsphaltAsphalt wird in überwiegend sta-tionären Asphaltmischwerken her-gestellt (in Deutschland gibt es et-wa 650 Asphaltmischwerke, in derRegel mittelständische Betriebe).Die Gesteinskörnungen – ausge-nommen Steinmehl – werden inTrockentrommeln getrocknet und

10

beschränkt die Gefahrstoffverord-nung nicht auf Stoffe mit Arbeits-platzgrenzwert (§ 9 (8); Abbildung4). Die Exposition gegenüber allenStoffen ist zu prüfen, dazu zähltauch Bitumen. Die Gefährdungs-beurteilung muss nach §7 (1) vorAufnahme der Arbeiten erfolgen,es darf somit ohne Gefährdungs-beurteilung nicht mit den Arbeitenbegonnen werden.

Zur Gefährdung beim Einbau vonGussasphalt im Straßenbau stelltdie Expositionsbeschreibung ‚Ma-schinelles Verarbeiten von Gussas-phalt‘ (Stand Mai 2008; www.gis-bau.de/bitumen.html, Link Ein-satzgebiete) fest, dass bei ma-schineller Verarbeitung von kon-ventionellem Gussasphalt imFreien und in Räumen mit sehrhohen Expositionen gegenüberDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men zu rechnen ist. Daher ist derEinbau von konventionellem Guss-asphalt nicht zulässig und es mussGussasphalt unter Verwendungvon viskositätsverändernden Zu-sätzen bzw. viskositätsverändertenBindemitteln bei Temperaturen bis230 °C eingesetzt werden. Dabeiwird Bezug auf das Merkblatt fürTemperaturabsenkung der For-schungsgesellschaft für Straßen-und Verkehrswesen von 2006 ge-nommen.

Somit gibt es seit Beginn 2008beim Einbau von Gussasphalt nachAblauf der über 10jährigen Über-gangsfristen nur noch eine zulässi-ge Vorgehensweise: den Einbauvon viskositätsverändertem Guss-asphalt bei Temperaturen bis230 °C. Hier sind auch die Bauher-

§ 7 (1) Der Arbeitgeber darf ei-ne Tätigkeit mit Gefahrstoffenerst aufnehmen lassen, nach-dem eine Gefährdungsbeurtei-lung vorgenommen wurdeund die erforderlichen Schutz-maßnahmen getroffen wur-den.

§ 9 (8) Sofern Tätigkeiten mitGefahrstoffen durchgeführtwerden, für die kein Arbeits-platzgrenzwert vorliegt, kannder Arbeitgeber die Wirksam-keit der getroffenen Schutz-maßnahmen durch geeigneteBeurteilungsmethoden nach-weisen. Liegen geeignete Be-urteilungsmethoden nicht vor,ist eine Messung erforderlich.

Abbildung 4:Auszüge aus der Gefahrstoff-verordnung


erhitzt. Die erhitzten Gesteinskör-nungen werden auf Körnungen ab-gesiebt, in Silos über dem Mischerzwischengelagert und dann ent-sprechend der Sollzusammenset-zung für die einzelnen Chargen inden Mischer dosiert. Die Tempera-tur der Gesteinskörnungen mussetwas über der Verarbeitungstem-peratur liegen, da das Steinmehlkalt – in Einzelfällen auf etwa 80bis 100 °C vorerwärmt – zugege-ben wird. Die unterschiedlichenBitumensorten lagern heißflüssig(bei Temperaturen unter 200 °C) inLagertanks und werden zumSchluss in den Mischer dosiert.

Walzasphalte werden heiß in ge-schlossenen Thermofahrzeugenoder auf mit Planen abgedecktenLKW-Ladeflächen transportiert.

Gussasphalt wird direkt nach derHerstellung in beheizte Rührwerks-kessel übernommen und zur Ein-baustelle gefahren. Die Rührwerks-kessel sind mit thermostatgesteu-erten Heizeinrichtungen versehen.Die Fahrer haben darauf zu achten,dass die Temperatur des Gussas-phaltes innerhalb des vorgegebe-nen Temperaturbereiches bleibt.Diese ist abhängig von der Härtedes eingesetzten Bitumens und dervom Anwendungsfall abhängigenHärteklasse des Gussasphaltes, be-trägt jedoch maximal 230 °C.

Einbau vonWalzasphaltWalzasphalt – der klassische Stra-ßenbaustoff – wird in Deutschland

von ca. 3.000, meist mittelständi-schen Firmen eingebaut. Walzas-phalte (Einbautemperatur bis etwa180 °C) werden vor allem im Freienund hier überwiegend maschinellauf Straßen, Wegen, Plätzen, Flug-pisten, im Wasserbau zum Küsten-schutz, auf Staudämmen und inPumpspeicherbecken sowie zurAbdichtung von Deponien verar-beitet. Gelegentlich werden Walz-asphalte auch in großen Halleneingebaut.

Der Asphalt wird vom LKW direktin den Kübel des Fertigers gegeben.

Der Fertiger wird von einer überder Bohle offen liegenden Bühnedurch den Fahrer gesteuert. Mitdem Fertiger wird der Asphaltmittels einer in der Regel beheiztenBohle auf der Fahrbahn verteiltund vorverdichtet. Nach dem Ein-bau wird die Asphaltschicht durchStraßenwalzen verdichtet.

Die Konzentrationen von Dämpfenund Aerosolen aus Bitumen beimVerarbeiten von Walzasphalt sindstark wetterabhängig, insbesonde-

re Windrichtung und -stärke sindmaßgeblich für die Belastung derBeschäftigten. Fertigerfahrer (etwa9 mg/m3) und vor allem der Ko-lonnen- bzw. Bohlenführer (über12 mg/m3) sind am stärksten ex-poniert. Die Exposition des Wal-zenfahrers ist deutlich niedriger(2,5 mg/m3), da der Asphalt zumZeitpunkt des Verdichtens etwasabgekühlt ist.

Auf Baustellen in Tunneln liegen er-heblich höhere Expositionen vor.Fertigerfahrer und Kolonnen- bzw.Bohlenführer sind fast 19 mg/m3,der Walzenfahrer fast 9 mg/m3

Dämpfe und Aerosole aus Bitu-men ausgesetzt. Daher muss Walz-asphalt in Tunneln temperaturab-gesenkt eingebaut werden.

Einbau vonGussasphaltGussasphaltarbeiten werden vonetwa 115 überwiegend klein- undmittelständischen Betrieben durch-geführt.

11

Einbau von Walzasphalt


12

Seit 2008 erfolgt der Einbau vonGussasphalt nur noch temperatur-abgesenkt mit viskositätsverän-dernden Zusätzen bzw. mit viskosi-tätsveränderten Bindemitteln beiVerarbeitungstemperaturen bismaximal 230 °C (vgl. Seite 8,„Gussasphalt nur noch bis maxi-mal 230 °C“).

Beim temperaturabgesenkten ma-schinellen Einbau ist der Bohlen-führer mit 9 mg/m3 etwas höherbelastet als der Zapfer (unter 8mg/m3). Bei den weiteren Arbeitendes maschinellen Einbaus vonGussasphalt liegen deutlich ge-ringere Expositionen vor (unter3 mg/m3).

Beim temperaturabgesenkten Ein-bau von Hand konnten bisher erstwenige Messungen durchgeführtwerden. Statistisch gesicherte Aus-sagen können daher noch nichtgemacht werden. Bisher vorliegen-de Messungen zeigen, dass die Ex-positionen aber unter 12 mg/m3

(Zapfer und Glätter) sowie unter10 mg/m3 für die weiteren Arbei-ten (Eimer- und Karrentransport,Abstreuen) liegen.

Fugenvergussmit Heiß-bitumenFugen zwischen Verkehrsflächenwerden mit Heißbitumen ausge-gossen um eine elastische Verbin-dung zu schaffen. Das Bitumenwird hierzu aus einem Heizkesselüber eine Schlauchleitung zu einerDüse geführt und direkt in die Fu-ge gespritzt.

Die Bitumentemperatur beträgtzwischen 160 und 170° C. Beim Fu-genverguss mit Heißbitumen be-steht eine geringe Exposition mitDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men (ca. 4 mg/m3).

Gussasphaltestriche werden fürBodenbeläge in Werkhallen, aufParkdecks und in Wohnungen ver-wendet. Der Transport des Gussas-phalts vom Asphaltmischwerk andie Baustelle erfolgt in beheiztenRührwerkskesseln. Der Zapfer fülltden Gussasphalt vom Rührwerks-kessel entweder in Holzeimer, inbeheizte Dumper (dieselgetriebeneKleintransporter) oder in Schub-karren. Damit wird der Gussas-phalt zur Einbaustelle transportiert.Die Eimer werden zur Einbaustellegetragen und dort entleert. DieDumper fahren möglichst nahe andie Einbaustelle heran, wo derGussasphalt ggf. mit Schubkarrenweiter transportiert wird. DerGussasphalt wird von Hand verteiltund mit dem Streichbrett geglättet.

Im Straßenbau wird Gussasphalt inder Regel maschinell eingebaut.Dabei wird der Gussasphalt vomRührwerkskessel direkt vor denFertiger gegeben. Der Einbau er-folgt mit Einbaubohlen.

Glätten von Gussasphalt auf einer Brücke


Bitumen inder UmweltNur an sehr heißen Tagen werdenan Asphaltoberflächen Temperatu-ren von maximal 80 °C erreicht,auf Dächern Temperaturen derDachbahnen bis zu 100 °C, so dasshier keine Emissionen aus Bitumenauftreten. Zudem verhärtet Bitu-men durch UV- und Luftsauerstoff-beanspruchung an der Oberflächeund macht „dicht“, ein weitererGrund dafür, dass keine Emissio-nen bei eingebauten Bitumenpro-dukten auftreten.

Wasser löst keine Stoffe aus Bitu-men und Asphalt. Daher ist Bitu-men im Anhang 1 der Verwal-tungsvorschrift wassergefährdendeStoffe (VwVwS) nicht als wasserge-fährdender Stoff aufgeführt.

Bitumen und Asphalt werden imBereich der Trinkwassererzeugungseit Jahrzehnten eingesetzt, insbe-sondere bei der Abdichtung undBefestigung von Bereichen, die zurSpeicherung oder Rückhaltung vonTrinkwasser dienen.

Bitumen wird von Pflanzen oderOrganismen nicht abgebaut.

Bitumen inRäumenNach dem Einbau fällt die Konzen-tration der Emissionen schnell aufein sehr niedriges Niveau ab. Istder Gussasphaltestrich auf unter100 °C abgekühlt, treten keine

Emissionen mehr auf. Daher be-steht bei dem üblichen zeitlichenAbstand zwischen Einbau undNutzung der Räume keine Beein-trächtigung der Bewohner.

Auch die als Abdichtung verwen-deten Bitumenprodukte gebennach dem Einbau keine Bitumenin-haltsstoffe ab.

TransportAls Transportgut fallen Flüssiggasin die Gefahrgutklasse 2 und Bitu-men in die Gefahrgutklasse 9 (Er-wärmte Stoffe) der internationalenGefahrgut-Transportvorschriften(ADR) und der nationalen Gefahr-gutverordnung Straße, Eisenbahnund Binnenschifffahrt (GGVSEB).Dabei wird bei Bitumen eine Ge-fahr ausschließlich in der für denTransport erforderlichen Tempera-tur von über 100 °C gesehen, diefür die Erhaltung der Pumpfähig-keit erforderlich ist.

Für den Transport von Walz- undGussasphalt gelten folgende Rege-lungen: Walzasphalt ist kein flüssi-ger Stoff und infolge Temperaturen< 240 °C kein Gefahrgut im Sinneder GGVSEB.

Für Gussasphalt (UN 3258) gibt esin dem ADR eine Sondervorschrift(Nr. 643) in der es heißt „Guss-asphalt unterliegt nicht den für dieKlasse 9 geltenden Vorschriften“.

Das bedeutet eine völlige Freistel-lung der Gussasphaltbeförderung(z.B. im Rührwerkskessel) von

den Gefahrguttransportvorschrif-ten.

Flüssiggas, das zum Betrieb dergasbeheizten Rührwerkskessel so-wie als Ersatzflaschen und als rest-entleerte Flaschen mitgeführt wird,ist ebenfalls von den Vorschriftenfreigestellt. Dies erfolgt aufgrundder Nr. 1.1.3.2e des ADR.

Bitumen undTeerBitumen und Teer werden immernoch verwechselt und es wird viel-fach kein Unterschied zwischendiesen beiden Stoffen gesehen(Glet, 1996). Alles was schwarz istwird als Teer bezeichnet. Dies führtimmer wieder dazu, dass Gefahrenbeim Umgang mit Bitumen gese-hen werden, die nachweislich nurbeim Umgang mit Pech oder Teerauftreten. Insbesondere gilt diesfür den Gehalt an polycyclischenaromatischen Kohlenwasserstof-fen, sowie deren Leitsubstanz,dem Benzo[a]pyren (BaP).

Der BaP-Gehalt im Teer liegt bei5 g/kg, im Bitumen bei unter5 mg/kg. Ursache hierfür ist dieHerstellung von Teer durch Pyroly-se von Kohle, während Bitumendurch Destillation aus Erdöl ge-wonnen wird.

Teer bzw. Emissionen aus heißemTeer können Hautkrebs und Lun-genkrebs verursachen, währendsolche Erkrankungen durch Emis-sionen aus Bitumen nicht bekanntsind.

13


Der Einbau von Asphalt bei abge-senkten Temperaturen ist das Er-gebnis konsequenter Weiterent-wicklung des als Straßen- oderBrückenbelag sowie als Estrich be-kannten Baustoffes. Ein geringerZusatz ermöglicht Verarbeitungs-temperaturen, die um 20 bis 40 °Cniedriger liegen als bei herkömmli-chem Walz- oder Gussasphalt. Mitder Absenkung der Herstellungs-und Verarbeitungstemperatur gehenviele Vorteile einher: Einsparungvon Energie und damit Reduzie-rung der CO2-Emissionen, wenigerVerschleiß an den Mischanlagen,geringere Alterung des Bitumenssowie vor allem eine Verringerungder Exposition der Beschäftigtenbeim Einbau von Asphalt. Die Ein-bautemperatur kann auf verschie-dene Weise abgesenkt werden.Beim Walzasphalt kann dies z.B.durch die Zugabe eines Zeolitheserreicht werden. Dieser findet ingroßen Mengen u. a. als Phosphat-ersatzstoff in Waschmitteln Ver-wendung. Zeolithe geben ab einerTemperatur von etwa 100 °C Was-ser ab, welches sofort verdampft.Damit wird die Geschmeidigkeitdes Mischgutes entscheidend ver-bessert. Auf diese Weise wird dieVerarbeitung und Verdichtungdeutlich (ca. 30 °C) unter den übli-cherweise zum Einbau genutztenTemperaturen möglich.

Andere Wege zur Verringerungder Einbautemperaturen erfolgendurch Zugabe organischer Zusätzewie Fischer-Tropsch-Wachse, Amid-Wachse oder Paraffine. Diese Me-thode ist nicht nur bei Walzasphalt,sondern auch bei Gussasphalt ein-setzbar, der damit bei Temperatu-ren bis unter 210 °C verarbeitbarbleibt.

Der Einsatz derartiger Additivewird seit vielen Jahren durch dieBundesanstalt für Straßenwesen(BASt) prüftechnisch begleitet. InDeutschland werden überwiegenddie Additive verwendet, die sich imRahmen einer Erprobung übermindestens fünf Jahre bewährt ha-ben. Eine Erfahrungssammlungder BASt listet diverse Erprobungs-strecken auf, auf denen verschiede-ne Additive zum Einsatz gekom-men sind. Die Auswirkungen wur-

den sowohl im Labor als auch inder Praxis anhand mehrerer Krite-rien getestet (www.bast.de unterFachthemen/Straßenbautechnik/Temperaturreduzierte Asphaltbau-weisen).

Die Forschungsgesellschaft fürStraßen- und Verkehrswesen e.V.(www.fgsv.de) hat im Frühjahr2006 erstmals das Merkblatt fürTemperaturabsenkung von Asphalt(MTA) heraus gegeben. Mit diesemMerkblatt haben die Auftragsver-waltungen (z.B. Straßenbauämter)die Möglichkeit, diese Asphalte ge-zielt auszuschreiben. An einer ak-tualisierten Version des MTA wirdgearbeitet.

Der Deutsche Asphaltverband DAVhat im April 2009 einen Leitfaden„Temperaturabgesenkte Asphalte“herausgegeben (www.asphalt.de/site/startseite/literatur/). Der Leit-faden (Abb. 5) gibt Ratschläge ausder Praxis für den Einbau tempera-turabgesenkter Asphalte. Es wer-den die verschiedenen Technikenund Additive erläutert und es wirddeutlich gemacht, dass diese inno-vative Technik sorgfältig eingesetztwerden muss.

Vorteile destemperaturabge-senkten Einbaus

Der Gesprächskreis BITUMEN siehtes als eine seiner wichtigsten Auf-gaben an, den Einsatz von Asphaltbei abgesenkten Temperaturen zu

Abbildung 5:Leitfaden „TemperaturabgesenkteAsphalte“ des DAV


Temperaturabgesenkter Einbau von Asphalt

fördern. Die Asphaltindustrie ver-spricht sich von dieser innovativenEntwicklungy weniger Emissionen an der

Mischanlage;y einen geringeren Energiever-

brauch;y einen geringeren Anlagenver-

schleiß;y die Reduzierung der CO2-Pro-

duktion;y kaum Alterung des Bindemit-

tels bei Produktion und Einbau;y verbesserte Gebrauchseigen-

schaften des Asphaltes;y weniger Dämpfe und Aerosole

beim Einbau;y frühere Verkehrsfreigabe ohne

Qualitätseinbuße.

BessereGebrauchs-eigenschaften

Erfreulicherweise haben viele As-phalte, die bei abgesenkten Tem-peraturen eingebaut werden, sogarverbesserte Gebrauchseigenschaf-ten. Diese Verbesserungen warender eigentliche Grund für die Ent-wicklung dieser Technik.

Neben einer hohen Verdichtungs-willigkeit beim Einbau zeichnet sichtemperaturabgesenkter Asphalt imGebrauchsverhalten durch eine er-höhte Verformungsresistenz aus.

Auch lassen sich die im normalenGebrauch eher schwer zu handha-benden polymermodifizierten Bi-tumen sehr viel besser verarbeiten.Bei Gussasphalt kann die Verfor-mungsbeständigkeit des Asphalteserheblich gesteigert werden.

Deutlich geringereBelastungen derBeschäftigten

Walzasphalte können bei ca. 130 °C(statt ca. 160 °C) und Gussasphaltebei 210 - 220 °C (statt früher 250 °C)eingebaut werden. Diese Einbau-temperaturen führen zu deutlichgeringeren Belastungen der Be-schäftigten (die Abbildungen 6 – 8illustrieren dies anhand der jeweili-gen 95-Percentil-Werte vieler Mes-sungen).

Auf Baustellen gibt es beim Einsatztemperaturabgesenkter Asphaltekeinen „blue smoke“ mehr – dieVerarbeitbarkeit des Asphaltmisch-gutes bleibt dennoch gewährleistet.

Beim Gussasphalt sind die Verbes-serungen derart drastisch, wie sienoch vor wenigen Jahren undenk-bar schienen. Die Expositionen lie-gen jetzt unter 10 mg/m3.

Aus Sicht des Arbeitsschutzes istdie Absenkung der Einbautempera-tur daher der Königsweg für denSchutz der Beschäftigten beim Um-gang mit heißem Asphalt. Dies siehtauch das Bundesministerium fürWirtschaft und Arbeit so und hatdaher die Firmen MitteldeutscheHartstein Industrie AG (MHI AG)sowie W. Schütz GmbH & Co. KGim Herbst 2002 bei der Verleihungdes Deutschen Gefahrstoffschutz-Preises für ihre Entwicklungen aufdem Gebiet der temperaturabge-senkten Asphalte ausgezeichnet.

15

Abbildung 6:Expositionen beim konventionellen und temperaturabgesenkten Einbauvon Walzasphalt (95 %-Werte der Datenkollektive)


konventionell temperaturabgesenkt

Expo

sitio

nin

mg/

m3

Bohlenführer Fertigfahrer Walzenfahrer

12

10

8

6

4

2

0

Geringere Binde-mittel-Alterung

Bitumen ist die letzte Fraktion beider Erdöldestillation. Diese Destil-lation verläuft schonend, so dassdas Bitumen nicht verändert („ge-crackt“) wird. Auch bei der As-phaltherstellung sollte das Bitumennicht zu hoch erhitzt werden, da-mit es nicht „altert“ und seine Ei-genschaften erhalten bleiben. Diesist vor allem bei einer niedrigerenEinbau- und damit auch Misch-temperatur von Asphalt gewähr-leistet.

Ein weiterer positiver Nebeneffektist die geringere Beanspruchungder Mischanlagen durch eine gerin-gere Befeuerungsleistung, als diesbei normal temperiertem Asphalt-mischgut der Fall ist.

Energie-einsparung undweniger Abgase

Durch Absenken der Mischtempe-ratur reduziert sich der Energiebe-darf an der Mischanlage. Aus denzahlreichen Abschätzungen des

Umfanges dieser Einsparung kannein Wert von 5,9 % für eine Ab-senkung der Mischtemperatur um10 °C abgeleitet werden. Für dieHerstellung von Walzasphalt (Ein-bautemperatur 160 °C) werden7,1 l Heizöl pro Tonne benötigt,bei konventionellem Gussasphalt10l/t (Einbautemperatur 250 °C)(www.gisbau.de/bitumen/Hinter-grund.pdf).

Seit 2008 wird Gussasphalt nurnoch temperaturabgesenkt beimaximal 230 °C eingebaut. Bei290.000 t Gussasphalt (2007) be-deutet diese Absenkung der Ein-bautemperatur um 20 °C 342.200 lHeizöl weniger. Eine vierköpfige Fa-milie benötigt für Heizung undWarmwasser 1.200 l Heizöl im Jahr.

1 l Heizöl führt zu 2,62 kg CO2, un-ter Berücksichtigung der neben CO2

entstehenden weiteren Klimagase(Methan, Lachgas, …) ergeben 1 lHeizöl 3,12 kg CO2-Äquivalente.

Eine Einsparung von 342.200 lHeizöl bedeutet somit 1,07 Mio kgCO2-Äquivalente pro Jahr weniger.

Da vor allem der maschinelleGussasphalteinbau oft unter230 °C erfolgt, ist die tatsächlicherreichte Verringerung des CO2-Ausstoßes noch höher.

Bei 50 Mio t Walzasphalt (2007) er-gibt sich ein Einsparpotential von41,9 Mio l Heizöl bei einer Einbau-temperatur von 140 °C (statt 160°C) und eine Verringerung der CO2

Emissionen um etwa 130.700 t. Beieiner niedrigeren Einbautempera-tur sind diese Einsparungen ent-sprechend höher.

Frühere Verkehrs-freigabeNach dem Einbau von Asphalt se-hen die ZTV Asphalt StB 2007 eineausreichende Zeitspanne von min-destens 24 Stunden zur Abkühlungvor. In der Praxis wird diese Zeitmeist nicht abgewartet, da der Ver-kehr möglichst bald wieder fließensoll.

Mit einer früheren Verkehrsfreigabekönnen zum einen Kosten imRahmen der Ausführung, als auchKosten für die Verkehrsteilnehmerdurch reduzierte Verkehrsbeein-trächtigungen gesenkt werden. Einwesentlicher Nebeneffekt der frühe-ren Verkehrsfreigabe ist zudem dieReduzierung von Abgasen, die ein„Stopp and Go“ Verkehr aufgrundvon Verkehrsraumeinschränkun-gen zwangsläufig nach sich zieht.

Freigaben von deutlich weniger als24 Stunden sind also sehr oft üb-lich. Aber: Es besteht die Gefahr,dass eine zu frühe Verkehrsfreigabezu einer Schädigung des neuen Be-lages führt.

Mit dem temperaturabgesenktenEinbau von Asphalt ist diese Ge-fahr deutlich geringer. Eine frühereVerkehrsfreigabe führt bei tempe-raturabgesenkter Bauweise zu ei-ner deutlich geringeren Qualitäts-einbuße.

Die Erneuerung von Start- undLandebahnen, wie zum Beispielauf den Flughäfen Frankfurt, Zwei-brücken, Belgrad (Serbien) undLinz-Hörsching (Österreich), oderumfangreiche Erneuerungen inStadtgebieten, wie Mittlerer Ring in

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Verleihung des Deutschen Gefahr-stoffschutzpreises durch dieAbteilungsleiterin des BMWAFrau Dr. Cornelia Fischer anWalter Barthel (Fa. MHI AG) undOttmar W. Schütz (Fa. W. Schütz).

München, in Dresden, Leipzig undChemnitz, oder auch die Erneue-rungen auf schwer belastetenBundesstraßen, wie der B 92 imVogtland Richtung Tschechien, sindBelege für erfolgreiche sehr früheVerkehrsfreigaben.

Nachteile durchtemperaturabge-senkten Einbau?

Asphalte, die bei abgesenktenTemperaturen eingebaut werden,kosten mehr als konventionelleAsphalte, je nach Art der einzu-bauenden Schicht. Berücksichtigtman die Energie- und CO2-Ein-sparungen, die verbesserten Ge-brauchseigenschaften, aber auchdie effizientere Arbeitsweise durchdie Möglichkeiten einer früheren

Verkehrsfreigabe, dürften dieseMehrkosten teilweise, wenn nichtsogar komplett wieder aufgefan-gen werden.

In einer derartigen Rechnung istdie deutlich niedrigere Belastungder Beschäftigten noch nicht miteingerechnet. Geringere Emissio-nen äußern sich weniger in finan-ziellen Aspekten als durch eine grö-ßere Zufriedenheit am Arbeitsplatz.

Die vielen überzeugenden Gründefür die Nutzung von temperatur-abgesenktem Walzasphalt habenleider noch keine flächendeckendeUmsetzung in die Praxis bewirkt.Es sind Offensiven für diese Bau-weise notwendig. Dies schließtauch die öffentliche Hand ein, diediese innovative Bauweise in ihrenAusschreibungen mindestens alsAlternativposition vorsehen sollte.

Verstärkte Inno-vationsorientie-rung öffentlicherBeschaffungAnfang 2008 haben sich sechsBundesministerien verpflichtet,verstärkt neue Technologien undInnovationen im Rahmen ihreröffentlichen Beschaffungen zu be-rücksichtigen (www.gisbau.de/bitumen.html, Link „AbgesenkteTemperaturen“).

Die Ministerien führen aus, dasssich eine neue Technologie trotz ei-

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Abbildung 7:Expositionen beim konventionellen und temperaturabgesenkten Einbauvon Gussasphalt von Hand (95 %-Werte der Datenkollektive)


Abfüller Glätter

Expo

sitio

nin

mg/

m3

35

30

25

20

15

10

5

0

Das Bundesministerium fürVerkehr, Bau und Stadtent-wicklung (BMVBS) teilt zudemmit, dass mit innovativen Be-schaffungsprojekten politischeWirkungen verbunden seinkönnen. Sie können damit zuZielen der Nachhaltigkeit (Um-weltschutz, Energieeffizienz),Sicherheit, Gesundheit, Ver-braucher- oder Arbeitsschutzbeitragen. Die Beschaffungenergiesparender und emis-sionsarmer Produkte soll be-günstigt werden.

Für ein innovationsorientiertesBeschaffungswesen kommt eslaut BMVBS darauf an, dieDialogbereitschaft zwischenallen Personengruppen zu för-dern, z. B. durch Fachgesprä-che, Konferenzen, Präsentatio-nen, Messen und gezieltenInformationsaustausch übergelungene Beschaffungen vonInnovationen.

ner möglichen höheren Anfangsin-vestition bei Berücksichtigung derLebenszykluskosten gegenüberherkömmlichen Technologien alslangfristig wirtschaftlicher heraus-stellen kann. Dies vor allem, wennauch üblicherweise in der Kosten-rechnung nicht erfasste Einfluss-größen berücksichtigt werden. Fürdie Berücksichtigung von Lebens-zykluskosten sind die Kosten einesProduktes über all seine Lebens-phasen (vom Erwerb bis zur Ent-sorgung) zu analysieren.

Temperaturabgesenkter Asphalt istsicherlich eine Innovation, die un-ter diese Selbstverpflichtung fällt.Ein entsprechender Hinweis beider Angebotsabgabe könnte einweiterer Schritt hin zur größerenAkzeptanz dieser Technik sein.

Auswirkungenvon REACH aufden Einbau vonWalzasphaltDie europäische Binnenmarktricht-linie REACH (Registration, Evalua-tion, Authorisation and Restrictionof Chemicals) fordert die Registrie-rung aller Stoffe mit einer Produk-tion über 1.000 Tonnen pro Jahrbis zum 1. Dezember 2010. Mit die-ser Registrierung muss jeder Her-steller Grenzwerte (DNEL, DerivedNo Effect Level) und Schutzmaß-nahmen für den Arbeitsschutz,den Umweltschutz, den Gewässer-schutz usw. angeben.

Dies bedeutet u.a., dass auch vonden Bitumenherstellern ein DNELfür Emissionen aus Bitumen ange-

geben werden muss. Noch offenist, ob dieser DNEL wie der alteDeutsche Grenzwert auf Basis vonDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men aufgestellt wird. Denkbar wä-ren auch andere DNEL wie aus-schließlich der Aerosolanteil derEmissionen aus Bitumen oder eineganz andere Bezugsgröße.

Nach mehreren Gesprächen mitEurobitume, dem europäischenVerband der Bitumenhersteller,gibt es eine gewisse Wahrschein-lichkeit, dass sich der DNEL aufDämpfe und Aerosole aus Bitu-men beziehen wird. Offen ist dieHöhe des DNEL. Die Ergebnisseder Rattenstudie des Fraunhofer-Instituts (s. Kapitel „Ratteninhala-tionsstudie“) legen einen deutlichunter 10 mg/m3 liegenden Wertnahe. Dies ist vor allem dadurchbedingt, dass die Konzentration,bei der bei den Ratten irritative Ef-fekte der Atemwege festgestelltwurden, auf den Menschen umge-

rechnet werden müssen. Hierbeiwerden üblicherweise Extrapola-tionsfaktoren berücksichtigt, etwaein Faktor von 100. Bei den Rattenzeigten sich bei 20 mg/m3 Effekte,bei 4 mg/m3 keine Effekte mehr.

Die Bitumenhersteller warten da-her auf die Ergebnisse der Human-studie Bitumen (S.30/31). DieErgebnisse dieser Studie am Men-schen lassen unter Umständendie Ermittlung eines DNEL zu,ohne entsprechende Extrapola-tionsfaktoren berücksichtigen zumüssen.

Grundsätzlich liegt aber die Vermu-tung nahe, dass der DNEL, wenner denn auf Dämpfe und Aerosolebezogen wird, unter 10 mg/m3 lie-gen wird.

Falls diese Annahmen zum Tragenkommen, könnte der temperatur-abgesenkte Einbau von Walzas-phalt die Lösung sein.

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Abbildung 8:Expositionen beim konventionellen und temperaturabgesenkten maschi-nellen Einbau von Gussasphalt (95 %-Werte der Datenkollektive)

Expo

sitio

nin

mg/

m3


60

50

40

30

20

10

0Zapfer Bohlenführer Glätter

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Arbeitsminister begrüßt temperaturabgesenkten Asphalt

Die nicht nur aus Sicht des Ar-beitsschutzes offensichtlichen Vor-teile der temperaturabgesenktenAsphaltbauweise haben das hessi-sche Ministerium für Arbeit, Fami-lie und Gesundheit bewogen, imJuli 2009 zu einer Pressekonferenzauf der Asphaltmischanlage derFa. W. Schütz GmbH & Co. KG inOberursel-Weißkirchen einzuladen.

Herr Ottmar Schütz begrüßte Mi-nister Jürgen Banzer und wies dar-auf hin, dass die Fa. Schütz schonAnfang der 90er Jahre begann, dieVerarbeitbarkeit des Asphaltes mitHilfe von Additiven zu verbessern.Nach einigen Testflächen wurdeu.a. die Zufahrt zum wichtigstenWerkstor der damaligen HoechstAG von der Fa. Schütz temperatur-abgesenkt gebaut: „Wenn ich mirnicht sicher gewesen wäre, dass esfunktioniert, hätte ich diese extrembelastete Straße nicht temperatur-abgesenkt gebaut“.

Herr Schütz machte deutlich, dassauch andere Firmen ähnliche Tech-niken entwickelt haben und er-wähnte hier vor allem die Fa. MHI,die Zeolithe als Additive bei Walz-asphalt verwendet.

Jeder Autofahrer kennt die Einbau-kolonnen, die im Sommer bei gro-ßer Hitze mit freiem Oberkörperden heißen Asphalt einbauen,machte Minister Banzer deutlich.Daher erscheint es ihm nur folge-richtig, die Einbautemperatur ab-zusenken. Wenn dabei zahlreicheweitere Vorteile genutzt werdenkönnen, spreche dies doch eindeu-tig für diese Technik.

Den von Herrn Schütz genanntenVorteilen dieser innovativen Tech-nik fügte Herr Banzer noch dieMöglichkeit hinzu, den Verkehrwieder schneller fließen zu lassen.„Der Arbeitsschutz ist hier somitWegbereiter des Klimaschutzesund erreicht zugleich eine höhereWirtschaftlichkeit“ erläuterte derMinister, der seinen hessischenVerkehrsministerkollegen DieterPosch auffordern will, bei Aus-schreibungen die temperaturabge-senkte Bauweise stärker zu berück-sichtigen.

Für den Gesprächskreis BITUMENwies Dr. Reinhold Rühl darauf hin,dass diese innovative Technik der-zeit in ihrem Ursprungsland weni-ger diskutiert wird als im Ausland.

Daher bat er Herrn Minister Ban-zer, sich für diese maßgeblich inHessen entwickelte Technik einzu-setzen und zu verhindern, dass die-se Innovation in einigen Jahren ausdem Ausland importiert wird, ob-wohl sie in Deutschland entwickeltwurde. Die Geschichte des MP3-Players sei Allen noch gegenwärtig.

Im Anschluss an diese Statementsdemonstrierte die Fa. Schütz denEinbau von Gussasphalt, wobeiMinister Banzer selbst Hand anleg-te. Da die Sonne schien und essehr warm war an diesem Tag, warfür Alle offensichtlich, dass dertemperaturabgesenkte Gussas-phalt (er hatte eine Temperaturvon 199 °C!!) eine Erleichterung fürdie Beschäftigten darstellt.

Herr Ottmar Schütz erläutert Minister Jürgen Banzer den Gussasphalt-einbau

Die folgenden Baustellen sollen dieMöglichkeiten des Einbaues vonAsphalt bei abgesenkten Tempera-turen demonstrieren. Ansprech-partner sowie weitere Informatio-nen zu diesen Baustellen sind aufder Webseite des Gesprächskreiseszu finden.

Asphalt hältContainern stand

Container-Stellplätze müssenenormen Belastungen standhalten,vor allem, wenn mehrere Contai-ner aufeinander gestapelt werden.Asphalt, der bei abgesenkten Tem-peraturen eingebaut wurde, hatneben vielen anderen positiven Ei-genschaften auch eine höhere Re-sistenz gegen Verformungen.

Daher wurde schon 1997 Asphaltauf einem Containerumschlags-platz im Industriepark Hoechst beiabgesenkten Temperaturen einge-baut. Auch nach zwölf Jahren er-füllt der Asphalt die enormen An-forderungen an den Belag auf ei-

nem Umschlagplatz zur vollstenZufriedenheit.

AbgesenkteTemperaturenschonen Brücken-beschichtungen

Im August 2001 wurde die Auto-bahn A4 auf der RodenkirchenerBrücke bei Köln saniert. Da die

Brücke mit einer temperaturemp-findlichen Beschichtung versehenist, mussten die Einbau-Temperatu-ren des Fahrbahnbelages möglichstgering sein. Dies gelang mit einemGussasphalt, der bei 220 – 230 °Ceingebaut werden konnte. Allewährend der Einbauarbeiten vor-genommenen Arbeitsplatzmessun-gen ergaben Expositionen der Guss-asphaltarbeiter unter 10 mg/m3.

Bei diesen Sanierungsarbeiten derRodenkirchener Brücke konnteman sich auf Erfahrungen von1997 stützen, als Gussasphalt be-reits auf der Grünewaldbrücke derA 59 bei abgesenkten Temperatu-ren eingebaut wurde, ebenfallswegen einer temperaturempfind-lichen Beschichtung.

Mittlerweile gehört der Einsatz vonTemperatur abgesenkten Gussas-phalten auf Stahlbrücken zu demanerkannten Stand der Technik.

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Asphalt hält Containern stand

Brückenbeschichtungen werden durch abgesenkte Temperatur geschont

Beispiele für den Einbau von Asph

Temperaturabge-senkte Asphalte inFrankreich

Asphalt wird nicht allein inDeutschland bei abgesenkten Tem-peraturen eingebaut, auch im Aus-land setzt man auf diese Technik.So wurde in Orly bei Paris parallelAsphalt bei üblichen (160 °C) undbei abgesenkten Temperaturen ein-gebaut. Trotz Regen und 11 °CAußentemperatur ließ sich auf die-ser Baustelle der Asphalt bei140 °C gut einbauen. Die Exposi-tion war an den Arbeitsplätzenbeim Einbau bei niedrigeren Tem-peraturen deutlich geringer.

Nach TschechienüberTA Walzasphalt

Die Europastrasse E 49 führt durchdas Vogtland in das benachbarteTschechien. Sie wird gerne von„Mautflüchtlingen“ genutzt und

war nach der ersten Erneuerungnach 1990 dem heutigen Verkehrs-aufkommen kaum gewachsen. Ab2005 wurden Teilabschnitte mit ei-ner Länge von 23,5 km (173 tm2),verbunden mit dem Neubau derOrtsumgehung Bad Brambach,in temperaturabgesenktem Walz-asphalt (Binder und Splittmastix-Deckschicht) ausgeführt.

Alle Erneuerungsteilabschnitte wur-den freitags gefräst, am Samstagwurde der Binder und am Sonntagunter Vollsperrung der SMA ein-gebaut. Durch den temperatur-abgesenkten Einbau war die Ver-kehrsfreigabe um 22.00 Uhr ohneQualitätsverlust möglich.

Fernpass wird mittemperaturabge-senktem Asphaltsaniert

Das Straßenbauamt der TirolerLandesregierung forderte 2003 ineiner Ausschreibung für die Sanie-

rung mehrerer Teilstrecken desFernpasses ausdrücklich Bitumen„Niedertemperatur“. Den Asphaltlieferte ein bayrisches Asphalt-Mischwerk nach Österreich.

Die sanierten Teilstrecken des Fern-passes liegen über 1.800 Meterhoch. Der Einbau erfolgte bei einerTemperatur von 128-135 °C. Dieneu verlegte Asphaltstrecke konnteschon 20 Minuten nach Einbauwieder dem Verkehr übergebenwerden.

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Einbau bei abgesenkten Tempe-raturen am Fernpass

Einbau bei abgesenkten Temperaturen auch in Frankreich

alt bei abgesenkten Temperaturen

Start- und Lande-bahnen nur mitabgesenkterTemperatur zusanieren

Der Flughafen Frankfurt hat seineteilweise über 35 Jahre alte Start-und Landebahn Nord aus Beton,sowie die Zufahrtswege in den ver-gangenen Jahren grundlegend mittemperaturabgesenktem Asphalterneuert. Die vier Kilometer langeund 60 Meter breite Piste hat jähr-lich rund 200.000 Starts und Lan-dungen zu verkraften. Die Flugzeu-ge starten und landen jeden Mor-gen ab sechs Uhr. Zu dieser Zeitmuss die neue 60 cm dicke As-phaltschicht bereits auf mindes-tens 80 °C abgekühlt sein. Das istnur mit abgesenkten Mischgut-Temperaturen von 120 °C – 130 °Czu schaffen.

In rund 300 Einzelabschnitten wur-de die Start- und Landebahn neugebaut. Die Arbeitszeit auf derBaustelle begann um 22.30 Uhrund endete um sechs Uhr mor-gens. Tagsüber herrschte regulärerStart- und Landebetrieb.

Das innovative Verfahren wurdeund wird inzwischen bei der Sanie-rung der Start- und Landebahnenweltweit von vielen weiteren Flug-häfen eingesetzt und gilt mittler-weile als anerkannter Stand derTechnik.

Ein aktuelles Beispiel ist der Flug-hafen Zürich. Die Piste 16/34 istdort mit einer Länge von 3.700 mdie längste der drei Start- undLandebahnen. In den Nächten vonApril bis Oktober 2008 erfolgte dieSanierung des 23 m breiten Mittel-streifens der 60 m breiten Beton-piste mit einem Asphaltbelag. Von

23.30 bis 05.30 Uhr wurde die35 cm dicke Betondecke im Mittel-streifen abgebrochen und dieAsphalttragschicht, -binderschichtund -deckschicht eingebracht.

Um 05.30 Uhr wurde nicht nur dieSauberkeit der Piste kontrolliert,sondern vor allem die Oberfläch-entemperatur. Damit ab 06.00 Uhrwieder Flugzeuge landen konnten,musste sie unter 80 °C liegen. Dieswar nur mit temperaturabgesenk-tem Asphalt zu erreichen.

Warm Mix Asphaltin den USA

Delegationen der National AsphaltPaving Association (NAPA), der USFederal Highway Administrationund des National Institut of Occu-pational Safety and Health habensich im August 2002 und im Mai2007 in Deutschland über dieTechnik des temperaturabgesenk-ten Asphalteinbaus informiert.

In den USA wird viel über „WarmMix Asphalt“ (WMA) diskutiert. Soheißt dort der Asphalt, der tempe-raturabgesenkt eingebaut wird, imGegensatz zum „Hot Mix Asphalt“.

Im November 2008 fand eine‚Warm-Mix-Asphalt’-Konferenz inNashville/USA statt, bei der manden Eindruck hatte, dass die USAinzwischen Vorreiter dieser Technikist. Hierzu trägt auch die sehr in-formative Webseite www.warm-

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Frankfurter Landebahn wird bei abgesenkter Temperatur saniert


mixasphalt.com bei. Weitere Infor-mationen unter www.gisbau.de/bitumen.html ‚Aktuelles’.

BASt begleitet Ein-bau bei abgesenk-ten TemperaturenIm Mai und September 2004 wur-den auf der A 7 und der B 106 Ver-suchsstrecken mit Walzasphalt beiabgesenkten Temperaturen einge-baut. Die Bundesanstalt für Stra-ßenwesen (BASt) und der Ge-sprächskreis BITUMEN begleitetendiesen Einbau.

Es konnte bei beiden Baumaßnah-men (Einbautemperaturen unter140°C) erfolgreich demonstriertwerden, dass die Herstellung undVerarbeitung von temperaturabge-senkten Asphalten unter Verwen-dung verschiedener viskositätsver-änderter Bindemittel möglich ist.

Die Expositionen lagen auf der A 7unter 2 mg/m3, auf der B 106 beimaximal 5 mg/m3.

Die weitere Beobachtung dieserVersuchsstrecken zeigt bisher, dasskeine nachteilige Veränderungender Gebrauchseigenschaften dertemperaturabgesenkten Asphalte

zu erwarten sind. Die hier erprob-ten Produkte können somit in dievon der BASt veröffentlichte Erfah-rungssammlung über die Verwen-dung von Fertigprodukten und Zu-sätzen zur Temperaturabsenkungvon Asphalt aufgenommen wer-den.

Slowenien bautebenfallsabgesenkt ein

Im Oktober 2005 wurde in Slowe-nien Walzasphalt parallel bei nor-malen und abgesenkten Tempera-turen eingebaut. Beim Einbau deskonventionellen Asphaltes (168 °C)ergaben sich für den Fertigerfahrer3,8 mg/m3 und für den Bohlen-führer 9,4 und 2,7 mg/m3. BeimEinbau bei 143 °C lagen die ent-sprechenden Expositionen bei 2,8und 5,1 bzw. 2,7 mg/m3.

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Asphalteinbau bei abgesenkten Temperaturen in Slowenien


Einbau mit abgesenkten Temperaturen auf der A 7

5.000 t TA Guss-asphalt auf A3

Im Mai und Juni 2007 wurden aufder A3 bei Obertshausen-Hanauinsgesamt 5.000 t Gussasphalt bei210-230 °C eingebaut.

Die Expositionen des Zapfers lagenbei 12 mg/m3 und damit um 80 %niedriger als beim konventionellenGussasphalt, der Bohlenführerhatte eine Exposition von nur4,2 mg/m3, das bedeutet eine Ab-senkung um 89 %.

Allein bei dieser Baumaßnahmewurden 8.850 Liter Heizöl durchden temperaturabgesenkten Ein-bau gespart. Damit kann einevierköpfige Familie fast acht Jahreheizen.

Temperatur-abgesenkter Walz-asphalt im Eisen-bahntunnel

Die Bahnstrecke Frankfurt-Kasselführt südlich von Fulda durch den

ca. 90 Jahre alten SchlüchternerTunnel. Aufgrund der fortschreiten-den Entfestigung an der Ober-fläche des Mauerwerksgewölbeswurde der alte Schlüchterner Tun-nel als längerfristig nicht mehrverkehrssicher eingestuft. Daherwurde der zweigleisige neueSchlüchterner Tunnel gebaut.

Um den Einbau der zwei Gleiseund vor allem die nach Sanierungdes alten Tunnels geplante einglei-sige Verlegung zu vereinfachen,wurde die Ausführung als ‚FesteFahrbahn’ gewählt. Dabei werdendie Schwellen auf eine Asphalt-schicht verlegt.

Im Juli 2009 wurde Walzasphalttemperaturabgesenkt eingebaut.Die temperaturabgesenkte Bau-weise musste gewählt werden,da beim konventionellen Walz-asphalteinbau im Tunnel Expositio-nen von fast 19 mg/m3 Dämpfeund Aerosole aus Bitumen vor-liegen.

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Temperaturabgesenkter Gussasphalteinbau bei Obertshausen

Temperaturabgesenkte Walzasphalt im Schlüchterner Tunnel

Im 4.000m langen Tunnel wurden4.000 t Deckschicht und 4.800 tTragschicht temperaturabgesenkterWalzasphalt eingebaut. Die Ein-bautemperatur betrug 131 °C.

Die Expositionen des Fertigerfah-rers lag bei 1,4 mg/m3, des Boh-lenführers bei 2,1 mg/m3 und desWalzenfahrers bei 1,1 mg/m3. Diesbedeutet eine Verringerung der Ex-positionen um 93%, 89% bzw.85%!

Innovation imStadtstraßenbauVierspurige Straßen, gekreuzt vonS-Bahngleisen sowie Fuß- undRadwegen durchziehen das Stadt-bild vieler deutscher Großstädte.Dies stellt besondere Herausforde-rungen hinsichtlich Sperrzeitenund Umleitungen dar. Die StadtMünchen setzt immer wieder tem-peraturabgesenkten Walzasphaltbei der Sanierung stark frequen-tierter und damit hoch belastetenStraßenabschnitte ein. Nur so isteine schnelle Verkehrsfreigabe ohneQualitätsverlust zu gewährleisten.

Die hier sowie auf der Webseitedes Gesprächskreises BITUMENaufgeführten Einbaubeispiele be-ziehen sich auf Asphalte mit demZusatz von Fischer-Tropsch-Wach-sen, Fettsäureamiden, Montan-wachsen oder Zeolithen als viskosi-tätsverändernde Bestandteile. Fürdiese ist eine entsprechende Emis-sionsminderung belegt.

Es gibt weitere Techniken bzw. Bin-demittel, mit denen eine Tempera-turabsenkung möglich ist. Ob beim

Gussasphalteinbau die dadurch er-reichte Emissionsminderung aus-reichend ist, muss messtechnischnoch belegt werden.

Es wird empfohlen solche Bau-maßnahmen solange von den Ar-beitsschutzverwaltungen der Län-der, der Berufsgenossenschaft derBauwirtschaft und der Bundesan-stalt für Straßenwesen begleiten zulassen, bis ausreichend Messdatenfür eine allgemeine Aussage vor-handen sind.



Temperaturabgesenkter Walzasphalt ermöglicht frühe Verkehrsfreigabebei Münchner Nachtbaustellen

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Weitere Techniken zum temperatur-abgesenktem Einbau von Asphalt

Krebshäufig-keit beiAsphalt-arbeiternDie Internationale Agentur fürKrebsforschung (IARC) in Lyon,Frankreich, betreut seit 1992 dieInternationale Bitumen-Kohorten-studie. An dieser Studie sind Frank-reich, Niederlande, Finnland, Nor-wegen, Dänemark und Israel betei-ligt (Abb. 9). Für Deutschland sinddie Universität Bremen und dasBremer Institut für Präventionsfor-schung und Sozialmedizin (BIPS)für die Durchführung der Studieverantwortlich (Prof. Dr. Ahrens;www.bips.uni-bremen.de, nach„Bitumen“ suchen).

In die Studienpopulation einge-schlossen wurden Männer, die ineinem Asphalt verarbeitenden Be-

trieb tätig sind oder tätig waren. Imersten Follow-up der Kohortenstu-die bis zum Jahr 1999 wurde einleicht erhöhtes Auftreten von Lun-genkrebsfällen bei Arbeitern in As-phalt verarbeitenden Betrieben be-obachtet. Es wurde jedoch kein Zu-sammenhang mit beruflichen Be-lastungen durch Emissionen aus Bi-tumen festgestellt. Aus diesen Da-ten lies sich nicht klären, ob die er-höhte Krebsrate durch eine Auf-nahme von Dämpfen und Aeroso-len aus Bitumen hervorgerufenwurde, oder ob nicht vielmehr einfrüherer Kontakt mit teerhaltigenProdukten, Belastungen aus ande-ren Berufstätigkeiten außerhalb derAsphaltindustrie, das Einatmen vonDieselabgasen oder der Konsumvon Zigaretten für den Mortalitäts-anstieg verantwortlich zeichnen.

Daher schloss sich eine Studie an,die detaillierte Angaben zu Hygie-nemaßnahmen und Arbeitsbedin-

gungen beim Umgang mit Bitumender Kohortenmitglieder erfasste.

Um eine Beeinflussung durch vor-angegangene berufliche Tätigkeitenoder bestimmte Nebentätigkeitenauszuschließen wurden auch be-rufliche Faktoren außerhalb der Tä-tigkeit in der Asphalt verarbeiten-den Industrie ermittelt. Weiterhinwurde die individuelle Belastungdurch Rauchen detailliert erfasst.

Bei verstorbenen Personen wur-den Angehörige interviewt. Zusätz-lich wurden Kollegen befragt, dieam selben Arbeitsplatz wie die ver-storbenen Fälle tätig waren, umvalide Angaben zu Expositionenam Arbeitsplatz zu erhalten.

In der abschließenden Analysewurden dann die an Lungenkrebsverstorbenen Asphaltarbeiter miteiner Gruppe von zufällig ausge-wählten Beschäftigten ohne dieseErkrankung verglichen.

Die Studie kommt zum Ergebnis,dass Asphaltarbeiter überdurch-schnittlich viel rauchen. Insgesamtwurde aber keine Korrelation zwi-schen der Exposition gegenüberDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men und der Krebshäufigkeit fest-gestellt.

Ratten-Inhala-tionsstudieDas Fraunhofer-Institut für Toxiko-logie und Experimentelle Medizin(ITEM) in Hannover (Prof. Hein-rich) hat eine Langzeitinhalations-

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Abbildung 9:Verbund der an der IARC-Studie beteiligten Institute

studie durchgeführt, die Aufschlussüber das kanzerogene Potentialvon Dämpfen und Aerosolen ausBitumen nach inhalativer Aufnah-me geben soll. Dies erfolgte durcheine zweijährige Exposition vonRatten gegenüber unterschied-lichen Konzentrationen vonDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men und der Messung geeigneterbiologischer Endpunkte. Die Expo-sition war dabei in ihrer chemi-schen Zusammensetzung, insbe-sondere hinsichtlich der hochsie-denden polycyclischen aromati-schen Kohlenwasserstoffe, mit der-jenigen an typischen Arbeitsplät-zen im Strassenbau vergleichbar.

Die Untersuchungen unterteiltensich in einey eine technische Vorstudie,y eine Studie zur akuten Toxizität,y eine 14-Tage und eine 90-Tage

Dosisfindungsstudie undy die 24-Monats-Kanzerogeni-

tätsstudie.

In der technischen Vorstudie wur-de ein Verfahren zur Generationder Expositionsatmosphäre ent-wickelt und validiert. Die Dämpfeund Aerosole aus Bitumen wurdendabei aus dem Gasraum eines gro-ßen Lagertanks gesammelt undauskondensiert (Abb. 10). Aus die-sen Kondensaten können mittelseines speziell entwickelten Genera-tionssystems wieder unterschiedli-che Konzentrationen von Dämp-fen und Aerosolen aus Bitumenhergestellt werden.

Mit der 24-Monats-Kanzerogeni-tätsstudie an Ratten wurde imMärz 2003 begonnen. Die Studie

wurde mit vier Gruppen durchge-führt, die gegenüber Dämpfen undAerosolen aus Bitumen (4, 20, 100mg/m3) exponiert wurden. Zusätz-lich zu den histopathologischenGewebeuntersuchungen am Endeder Studie wurden nach 7 und 90Tagen sowie 12 Monaten Untersu-chungen der Lungenspülflüssigkeitsowie Untersuchungen zur Zellpro-liferation des Nasen- und Lungen-epithels durchgeführt.

In einer zweiten Studie wurdenDämpfe und Aerosole aus Bitu-men auf ihre molekulartoxikologi-schen Wirkungen in einer Inhala-tionsstudie an Ratten in einem Stu-diendesign mit 3 Dosisstufen (4, 20und 100 mg/m3) und 4 Zeitpunk-ten (5 Tage, 1, 3 und 12 Monate)untersucht. Es wurde gezielt nachgentoxischen Wirkungen durch Be-stimmung von stabilen DNA Ad-dukten (32P-Postlabelling, Mikro-kerne und quantitative Erfassungdes 8-OHdG-Adduktes) in Gewe-ben der Atemwege (Lunge, Alveo-larepithel, respiratorisches Epithelder Nase) sowie lymphozytäreDNA gesucht. Des weiteren wur-den 14 polyzyklische aromatischeKohlenwasserstoffe (PAK) sowiederen metabolische Abbauproduk-te in Urinproben exponierter Tiereuntersucht.

Die wichtigsten Ergebnisse dieserStudien: „Die Inhalation vonDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men über einen Zeitraum von zweiJahren hat bei den Versuchstieren(Ratten) im Vergleich zu einer Kon-trollgruppe, die nur reine Luft ein-geatmet hat, nicht zu einem statis-tisch relevanten Anstieg in der

Krebsrate geführt, weder insges-amt noch in spezifischen Organen.Aufgrund dieser Ergebnisse kön-nen Dämpfe und Aerosole aus Bi-tumen nicht als krebserregend fürRatten angesehen werden. Verein-zelt wurden in Nasengängen undLunge Reizungserscheinungen fest-gestellt, die auf die Wirkung derDämpfe zurückzuführen sind.“

Weitere Informationen sind auf derWebseite des Gesprächskreises zufinden.

Hautpinse-lungsstudieIn den USA wurde eine Haut-pinselungsstudie mit Dämpfen undAerosolen aus Destillationsbitumendurchgeführt. Dabei wurde Mäusenzwei Jahre lang jeden Tag ein Kon-densat von Dämpfen und Aeroso-len aus Bitumen auf die Haut auf-getragen (50 mg pro Woche). DieHauptergebnisse der Studie sind:y Dämpfe und Aerosole aus Bitu-

men haben keine krebserregen-de Wirkung.

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Abbildung 10:Sammelapparatur für Kondensataus Bitumen. Das Dampf-Aero-sol-Gemisch wird aus dem ge-heizten (180°C) Bitumentank (1)durch ein beheiztes Rohr (2) undeine Edelstahlspirale (3) in einenKühler (4) und in einem Gefäß(5) aufgefangen. Eine Wasserfalle(6) schützt die Pumpe (7).

In einer Kammer wurden reprodu-zierbar Bitumen-Emissionen beica. 200 °C generiert. In dieser Kam-mer erfolgten standardisierte Ex-positionen von insgesamt 10 Per-sonen gegenüber dem damals fürInnenräume vorgegebenen Grenz-wert von 20mg/m3 Dämpfen undAerosolen aus Bitumen. Verwen-det wurde das am häufigsten inder Praxis eingesetzte Bitumen50/70 (früher B 65).

Der Versuchsablauf berücksichtigtepraxisrelevante Gegebenheiten wie8-stündige Expositionszeiten oderAufenthalt in der Versuchskammermit unbekleidetem Oberkörper.Zum Ausschluss einer Inhalationtrugen die Probanden eine geblä-seunterstützte Atemschutzmaske.Zur Bilanzierung einer dermalenund kombinierten inhalativ/der-malen Inkorporation wurden in ei-ner weiteren Untersuchung zweider zehn Probanden ohne Atem-

schutz unter den gleichen Ver-suchsbedingungen exponiert. DieQuantifizierung der resorbiertenBitumen-Emissionen orientiertesich am Biomonitoring der Meta-bolite der in den Emissionen vor-liegenden polycyclischen aromati-schen Kohlenwasserstoffe (PAK)Pyren, Chrysen und Phenanthrenim Urin.

Abbildung 11 zeigt eine deutlichedermale Resorption der in den Bi-tumen-Emissionen vorhandenenPAK. Eine Bilanzierung anhand derbei den beiden mit und ohneAtemschutz exponierten Proban-den ermittelten PAK-Harnkonzen-tration ergab einen über die Hautresorbierten Anteil im Falle vonChrysen, Phenanthren und Pyrenvon 50 – 60 % der insgesamt in-korporierten Menge.

DermaleResorptionbei Kontaktmit kaltemBitumen?Es wurden 134 Beschäftigte einesBitumendämpfungsfolien herstel-lenden Betriebes hinsichtlich äuße-rer und innerer PAK-Belastunguntersucht. Dabei lag die Tempera-tur des Bitumens, mit dem die Be-schäftigten in Kontakt kamen,überwiegend unter 50 °C. Die äu-ßere Exposition wurde mithilfepersonengebundener Luftmessun-gen bestimmt (16 EPA-PAK).

y Lediglich geringe Hautirritatio-nen wurden festgestellt.

y Die Überlebensraten der belas-teten Tiere waren genauso wiein der nicht belasteten Kontroll-gruppe.

y Andere die Gesundheit der Ver-suchstiere belastende Resultatewurden nicht gefunden.

Dermale Re-sorption vonEmissionenaus heißemBitumenAm Institut und der Poliklinik fürArbeits- und Sozialmedizin desUniversitätsklinikums Gießen undMarburg wurde die dermale Re-sorption von Bitumen-Emissionenuntersucht.

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Abbildung 11:Konzentration dreier PAK-Metabolite von 10 Atemschutz tragendenPersonen vor, während und nach Exposition gegenüber Bitumen-Emissionen von 20 mg/m3


Arbeits-medizinischeBetreuung derGussasphalt-ArbeiterDer Ausschuss für Gefahrstoffehatte 2000 mit der Aussetzung desGrenzwertes für Gussasphaltarbei-ten gefordert, die Gussasphaltar-beiter besonders intensiv arbeits-medizinisch zu betreuen.

Hierzu wurden mit Hilfe der Ver-bände alle erreichbaren Gussas-phalt verarbeitenden Betriebeaufgefordert, ihre Arbeitnehmeruntersuchen zu lassen. Die Unter-suchung wurde vom Arbeitsmedi-zinischen Dienst der BG BAU zwi-schen August 1999 und Januar

Zur Erfassung der inneren PAK-Be-lastung wurden die Metabolite 1-Hydroxypyren (Tab. 6); 1-, (2+9)-,3- und 4-Hydroxyphenanthren so-wie 1- und 2-Naphthol im Urin be-stimmt. Als Kontrollkollektiv wur-den 64 beruflich nicht PAK-expo-nierte Personen untersucht.

Alle im Urin gemessenen Konzen-trationen der PAK-Metaboliten la-gen im Bereich der Basisausschei-dung der Allgemeinbevölkerung.Die Raucher des Kontrollkollektivshatten höhere PAK-Ausscheidun-gen als die nicht rauchenden expo-nierten Personen.

Bei der untersuchten Form der Bit-umenverarbeitung kann das Ge-sundheitsrisiko durch PAK-Exposi-tion unter Berücksichtigung derbestimmten Parameter vernachläs-sigt werden.

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Raucher Nichtraucher

n μg/g Kreatinin n μg/g Kreatinin

Kontrollen

Bürotätigkeit 24 0,16 40 0,05

Bitumenexponierte

Stapelfahrer 8 0,26 7 0,11

Kalanderführer 6 0,23 2 0,14

Anlagenfahrer 4 0,23 4 0,08

Chargierbetrieb 6 0,18 6 0,05

Instandhaltung 8 0,19 9 0,07

Abnehmer 14 0,13 17 0,09

Sonstige 18 0,23 25 0,07

Tabelle 6:Medianwerte der 1-Hydroxypyren-Konzentration [μg/g Kreatinin]

2004 durchgeführt, wobei 109 Fir-men respektive Betriebsteile erfasstwurden. Insgesamt wurden 859Personen untersucht, denen einVergleichskollektiv mit 517 Kontrol-len gegenübergestellt wurde.

Für die Erfassung der Untersu-chung wurde ein Erhebungsbogenkonzipiert, der Beschwerden derArbeitnehmer im Hinblick auf dieHaut und Atemwege erfragte.

Im Ergebnis sind die erfragten Be-schwerden bei den Gussasphaltar-beitern deutlich höher. Von denExponierten gaben 24,5 % mindes-tens eine Beschwerde an gegen-über 5,8 % bei den Kontrollen. Amhäufigsten waren Atembeschwer-den vermerkt (11,4 %; Abb. 12).

Die Anzahl der Klagen steigt mitdem zeitlichen Ausmaß der Guss-asphalttätigkeit. In der ärztlichenBeurteilung zur Fortführung derTätigkeit am Arbeitsplatz wurdensignifikant häufiger Einschränkun-gen bei den Exponierten ausge-sprochen. Der Umgang mit Epo-xydharzen und die Expositiongegenüber Dieselmotoremissionenwurden mehrfach als zusätzlichbelastend genannt.


Abbildung 12:Einzelbeschwerden

HumanstudieBitumenDer Ausschuss für Gefahrstoffehatte bei der Aussetzung desGrenzwertes für Dämpfe undAerosole aus Bitumen für Gussas-phaltarbeiten gefordert, 50 Guss-asphaltarbeiter besonders intensivzu untersuchen.

Diese Gussasphalter-Studie sowiedie darauf aufbauende Humanstu-die Bitumen wurden im Berufs-genossenschaftlichen Forschungs-institut für Arbeitsmedizin (BGFA),Institut der Ruhr-Universität in Bo-chum, unter Leitung von Frau Prof.Dr. Monika Raulf-Heimsoth durch-geführt. Sie wird als multizentrischeStudie von den Kompetenz-Zen-tren des BGFA und von externenKooperationspartnern getragen.

Die Humanstudie Bitumen wurdesowohl vom Ausschuss für Gefahr-stoffe als auch von der MAK-Kom-mission unterstützt.

Gussasphalter-StudieGemeinsam mit der Berufsgenos-senschaft der Bauwirtschaft wur-

den Gussasphaltarbeiter hinsicht-lich der Belastung durch Dämpfeund Aerosole aus Bitumen vor undnach einer Arbeitsschicht unter-sucht (Cross-shift).

Dieses Cross-shift Untersuchungs-Design umfasst u.a.:y Expositionsmessungen,y Einsatz eines tätigkeits- und

krankheitsbezogenen Fragebo-gens,

y Lungenfunktionsuntersuchun-gen,

y Biomonitoring der PAK-Meta-bolite im Urin

y Gewinnung und Analyse vonZellmaterial und löslichen Ent-zündungsmediatoren der Na-senschleimhaut (Nasallavage)und des tieferen Respirations-traktes (Sputum),

y Parameter der Genotoxizität imBlut sowie die Untersuchungenrelevanter Enzympolymorphis-men.

Insgesamt konnten von Mai 2001bis Ende 2004 auf 14 Baustellen 66exponierte Beschäftigte sowie alsKontrollpersonen 49 Beschäftigteohne Exposition untersucht werden.

Im Ergebnis zeigt sich ein Dosis-Wirkungszusammenhang bei den

PAK-Metaboliten nach der Schicht.Je höher die äußere Exposition mitDämpfen und Aerosolen aus Bitu-men war, umso höher waren die1-Hydroxypyren- und die Hydroxy-phenanthren-Konzentrationen imNachschicht-Urin. Atemwegsbe-schwerden wurden von den hoch-exponierten Gussasphaltern häufi-ger genannt. Das Abfallen derLungenfunktionswerte nach derSchicht bei den Exponierten zeigteinen akuten Einfluss der Dämpfeund Aerosole im Schichtverlauf.

Entzündliche Veränderungen beiden Hochexponierten waren amdeutlichsten in den tieferen Atem-wegen zu beobachten und weisenauf eine chemisch-irritative Wir-kung der Dämpfe und Aerosoleaus Bitumen hin.

Gussasphalter mitTeerexposition

Bei sieben Beschäftigten wurdendeutlich erhöhte Konzentrationender PAK-Metabolite im Nach-schicht- Urin im Vergleich zu denanderen Gussasphaltkolonnen ge-messen (Schott et al., 2004).

Ursache hierfür war ein Unterbo-den aus Steinkohleteerplatten, ausdem der heiße Gussasphalt diePAK freigesetzt hatte (Abb. 13). Inden Steinkohleteerplatten wurdeeine Benzo[a]pyren-Konzentrationvon 768 mg/kg ermittelt, im Gus-sasphalt weniger als 0,3 mg/kg.

Da die erhöhte PAK-Belastungenihre Ursache außerhalb des Bitu-mens hatte, wurde diese „Schwel-

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Viele Institute arbeiten mit dem BGFA an der Humanstudie Bitumen

mer Kolonne“ nicht in Humanstu-die Bitumen einbezogen.

HumanstudieBitumenDas Cross-shift Untersuchungs-De-sign der Gussasphalter-Studie wur-de in der Humanstudie Bitumenfortgeführt, um mögliche che-misch-irritative bzw. genotoxischeWirkungen von Dämpfen undAerosolen aus Bitumen auf dieAtemwege abzuklären.

Die Abbildungen 14 und 15 gebeneinen Überblick über die unter-suchten Kollektive. Es war geplant,Gussasphalt- und Walzasphaltar-beiter sowie Dachdecker beimUmgang mit heißem Bitumen zuuntersuchen. Es zeigte sich jedoch,dass nur bei den Gussasphaltarbei-tern über die Schicht betrachtet re-levante Expositionen auftreten. DieMedianwerte für alle Gussasphalt-

arbeiten liegen bei 5,1 mg/m3

Dämpfe und Aerosole aus Bitu-men, für Walzasphaltarbeiten bei2,3 mg/m3 und beim Schweißenvon Bitumenbahnen bei 0,3 mg/m3. Der schichtbezogene Median-wert für die Gussasphaltarbeiterder Humanstudie Bitumen liegt bei3,5 mg/m3. Bei einer Einbeziehungder Walzasphaltarbeiter oder garder Dachdecker hätte über dieSchicht bezogen kaum eine Be-lastung durch Dämpfe und Aero-sole stattgefunden.

Die Ergebnisse der HumanstudieBitumen können wie folgt zu-sammengefasst werden:y Die Exponierten zeigten unauf-

fällige Lungenfunktionsbefundesowohl vor als auch nach derSchicht. Nur ein schwacher Ein-fluss der Exposition von Dämp-fen und Aerosolen aus Bitumenwährend der Schicht auf dieLungenfunktion war zu beob-achten.

y An den tieferen Atemwegenkonnten irritativ-entzündlicheVeränderungen in der exponier-ten Gruppe sowohl vor als auchnach der Schicht nachgewiesenwerden. Dies weist auf einen(sub)chronischen Effekt hin.

y Das Ausmaß von oxidativenDNA-Schädigungen im Blutwar in der Gruppe der Expo-nierten vor und nach derSchicht höher als in der Kon-trollgruppe.

y Auf chromosomaler Ebenewurden keine deutlichen Effek-te gefunden.

y Ein Dosis-Wirkungs-Zusammen-hang zur einmalig gemessenenDampf- und Aerosolexpositionlässt sich sowohl für irritativeals auch für genotoxische Mar-ker nicht herleiten.

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Abbildung 13:Boden der Gussasphalterkolonnemit erhöhter PAK-Belastung; obenTeppichboden, in der Mitte derGussasphalt, unten Steinkohlen-teerpechplatte

An

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70

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40

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20

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Dämpfe und Aerosole aus Bitumen (mg/m3)

0.1 0.16 0.41 1 1.6 2.5 4.1 6.6 10 16 25 41

Exponierte KontrollenN = 320 N = 118

Dämpfe und Aerosole aus Bitumen 3,46 mg/m3 0,20 mg/m3

(Median)

Alter (Median, Bereich) 41 (17–63) 41 (18–64)

aktuelle Raucher 62,2% 51,7%

Deutscher Nationalität 68,3% 81,4%

Abbildung 14:Kollektive der Humanstudie Bitumen

Abbildung 15:Belastung der Exponierten derHumanstudie Bitumen

Literatur1. DIN EN 14023 Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel – Rahmenwerk für die Spezifikation von poly-

mermodifizierten Bitumen; Deutsche Fassung EN 14023:20052. DIN EN 12591 Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel – Anforderungen an Straßenbaubitumen; Deut-

sche Fassung EN 12591:20093. Fuhst R., Creutzenberg O., Ernst H., Hansen T., Pohlmann G., Preiss A., and Rittinghausen S.: 24 Months

Inhalation Carcinogenicity Study of Bitumen Fumes in Wistar (WU) Rats. Journal of Occupational and En-vironmental Hygiene, 4(S1): 2007, 20-43

4. Glet, W. Aspekte zu den Emissionen aus Bitumen, Asphalt und alten Straßenausbaustoffen, Gefahrstoffe –Reinhaltung der Luft 58 (1998) 397-405

5. Knecht, U., Stahl, S. und Woitowitz, H.-J.: Handelsübliche Bitumensorten: PAH-Massengehalte und tem-peraturabhängiges Emissionsverhalten unter standardisierten Bedingungen. Gefahrstoffe – Reinhaltungder Luft 59 (1999) 429 – 434

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7. Merkblatt „Warmlagerung von Bitumen“, T037, Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie, Jeder-mann Verlag, Heidelberg

8. Preuss, R.; Rossbach, B.; Korinth, G.; Müller, J.; Drexler, H.; Angerer, J.: Innere und äußere Belastung mitpolycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) bei Beschäftigten eines Bitumen verarbeitendenBetriebes. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft, 63 (2003) 461-467

9. Raulf-Heimsoth M, Angerer J, Pesch B, Marczynski B, Hahn JU, Spickenheuer A, Preuss R, Rühl R, RodeP, Brüning T: Biological monitoring as a useful tool for the detection of a coal-tar contamination in bitu-men-exposed workers. J Toxicol Environ Health A 2008; 71: 746-750

10. Raulf-Heimsoth M, Pesch B, Schott K, Kappler M, Preuss R, Marczynski B, Angerer J, Rihs HP, Hahn JU,Merget R, Brüning T: Irritative effects of fumes and aerosols of bitumen on the airways: results of a cross-shift study. Arch Toxicol 2007; 81: 35-44

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Weiterführende Informationen, u.a. die Abschlussberichte vieler Studien sind auf der Webseite des Ge-sprächskreises BITUMEN zu finden: www.gisbau.de/bitumen.html.

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Arbeitsgemeinschaft derBitumen-Industrie e.V. (ARBIT)Frau Dr. Anja Sörensen(0 40/28 08 3114)Steindamm 5520099 [email protected]

Arbeitskreis Temperaturabsenkungin der FGSVHerr Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg(02 34/3 22 84 37)Lehrstuhl für VerkehrswegebauRuhr-Universität Bochum44780 [email protected]

Beratungsstelle fürGussasphaltanwendung e.V. (bga)Herr Dipl.-Ing. Peter Rode(02 28/23 98 99)Dottendorfer Straße 8653129 [email protected]

Bundesanstalt für Arbeitsschutz undArbeitsmedizinFrau Dr. Eva Lechtenberg-Auffarth(02 31/90 71-25 90)Friedrich-Henkel-Weg 1-2544149 [email protected]

Bundesanstalt für StraßenwesenHerr Dipl.-Ing. Franz Bommert(0 22 04/4 37 52)Brüderstraße 5351427 Bergisch [email protected]

DAV-Leitfaden‚Temperaturabgesenkte Asphalte’Herr Dipl.-Ing. Richard Mansfeld(0 3744/2149 47)Ritterstr. 3208209 [email protected]

Deutscher Asphalt Verband e.V. (DAV)Herr Jürgen Reifig(02 28/9 79 65-0)Schieffelingsweg 653115 [email protected]

Dezernat Arbeitsschutz und Sicherheits-technik des Regierungspräsidium KasselHerr Ralf Baier (0 66 21/4 06-929)Hubertusweg 1936251 Bad [email protected]

Hauptverband derDeutschen Bauindustrie e.V.Herr Obering. Ulrich Habermann(0 30/212 86-0)Kurfürstenstraße 12910785 [email protected]

IndustriegewerkschaftBauen – Agrar – Umwelt (IG BAU)Herr Gerhard Citrich(0 69/95 73 71-22)Olof-Palme-Straße 1960439 Frankfurt/[email protected]

Industriegewerkschaft Bergbau,Chemie, Energie (IG BCE)Herr Erich Manthey(0511/76 31-364)Königsworther Platz 630167 Hannover

Zentralverband desDeutschen Baugewerbes e.V.Herr Helmut Schgeiner (0 30/2 0314-0)Kronenstraße 5510117 [email protected]

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Ihre Ansprechpartnerwenn Sie direkt mit Fachleuten sprechen wollen

Humanstudie BitumenProf. Dr. Monika Raulf-Heimsoth(02 34/30 24-582)BerufsgenossenschaftlichesForschungsinstitut fürArbeitsmedizin (BGFA)Bürkle-de-la-Camp-Platz 144789 [email protected]

Ratten-InhalationsstudieProf. Dr. Uwe Heinrich(0511/53 50-120)Fraunhofer-Institut für Toxikologie undExperimentelle Medizin (ITEM)Nikolai-Fuchs-Str. 130625 [email protected]

Inhaltsstoffe von Bitumensowie Studie zur dermalenExpositionPriv. Doz. Dr. Dr. Udo Knecht(06 41/99-413 20)Universität Gießen-MarburgInstitut für Arbeits- und SozialmedizinAulweg 129 / III35392 Gieß[email protected]

Epidemiologische StudieProf. Wolfgang Ahrens(04 21/5 95 96-57)Bremer Institut für Präventions-forschung und SozialmedizinLinzer Str. 1028359 [email protected]

Untersuchung derGussasphaltarbeiterDr. Richard Rumler (09 31/4 06 83-0)BG BAU – Berufsgenossenschaft derBauwirtschaftArbeitsmedizinischer DienstMax-Planck-Str. 1297204 Hö[email protected]

Gesprächskreis BITUMENwww.gisbau.de/bitumen.htmlDr. Reinhold Rühl (0 69/47 05-213)Dr. Uwe Musanke (0 69/47 05-283)BG BAU – Berufsgenossenschaft derBauwirtschaftHungener Straße 6, 60389 [email protected]@bgbau.de


BITUMEN

Gesprächskre

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Beratungsstelle für Gußasphaltanwendung e.V.BAuA

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Temperaturabgesenkte Asphalte - BG Bau · raturabsenkung von Asphalt“ der Forschungsgesellschaft für Stra-ßen- und Verkehrswesen und im Leitfaden „Temperaturabgesenkte Asphalte“