Entwicklungsanwendung HEIZ in Kooperation mit KEYENCE DEUTSCHLAND GmbH

Seit 2019 wird im Rahmen des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte ZIM Kooperationsprojekts HEIZ ein temperierbarer Asphaltaufbau entwickelt. Das Entwicklungsprojekt wird vom Institut für Straßenwesen der Technischen Universität Darmstadt und der Wilhelm Schütz GmbH & Co. KG durchgeführt.

Asphaltflächen sind ständiger Witterung ausgesetzt und durchlaufen in Deutschland Temperaturen von – 15 °C im Winter und bis zu über 70 °C im Hochsommer, was nachteilig für den Asphalt und die Nutzer der Asphaltflächen sein kann.

Durch die in HEIZ entwickelte Bauweise sollen diese negativen Folgen reduziert, die Lebensdauer der Asphaltflächen verlängert und weitere positive Nebeneffekte generiert werden. Erreicht werden soll dies durch die Zirkulation eines Wärmeübertragungsmediums, mit dem der Asphalt bei hohen Außentemperaturen gekühlt und bei Temperaturen unter 0 °C erwärmt werden kann.

Durch eine Erwärmung in den kalten Monaten soll der Eis-, Schnee- und Glättebildung und kältebedingtem Materialversagen entgegengewirkt werden. Im Sommer soll der Asphaltfläche die Wärme entzogen werden. Durch diese Temperaturreduzierung wird der Bildung von Spurrillen oder ähnlichen Schäden aufgrund der viskosen (zähflüssigen) Eigenschaften von Asphalt bei hohen Temperaturen vorgebeugt. Zusätzlich zur Vermeidung der negativen Auswirkungen der Temperatur kann die Asphaltfläche im Sommer als Wärmekollektor verwendet werden. Eine schematische Darstellung der Wirkungsweise im Vergleich zu einem konventionellen Straßenaufbau ist in der Abbildung zu sehen. Um das Konzept umzusetzen, musste einerseits ein neuer Aufbau der

Asphaltkonstruktion entworfen werden. Andererseits musste auch das Mischgut den neuen Erfordernissen angepasst werden, und dass unter der Prämisse eines durchführbaren und wirtschaftlichen Bauablaufs.

Im Rahmen des Kooperationsprojekts werden die Wärmemengenmesser der Baureihe FD-R und FD-Q der Firma KEYENCE verwendet um die Stoff- und Wärmeströme des Demonstrators zu erfassen. Die gesammelten Daten dienen der Beurteilung von Wirksamkeit des Asphaltaufbaus, der Beurteilung nicht sichtbarer Beschädigungen, Verwendung zur Steuerung der Aktoren, wie Ventile und Pumpen und deren Kontrolle.