Moderne Cedima-Technik mindert die Lärmbelästigung von Betonfahrbahnen

Der Ausbau der europäischen Verkehrswege stellt aufgrund des steigenden Fahrzeugaufkommens in den kommenden Jahren eine besondere Herausforderung dar. Ziel ist es, die Fernstraßen fit für die Zukunft zu machen und den zusätzlichen Anforderungen, die sich aus Energiewende, Klimawandel und zunehmender Rohstoffknappheit ergeben, Rechnung zu tragen.
Im Einzelnen geht es darum, die Griffigkeit der Oberfläche bei gleichzeitiger Reduzierung des Rollwiderstandes zu erhöhen, das Aquaplaning durch eine optimierte Drainage zu minimieren und nicht zuletzt das Abrollgeräusch der Reifen spürbar zu senken. Außerdem sollte die Nutzungsdauer der Fahrbahn, bzw. der Fahrbahnoberfläche, gemessen an heutigen Standards, spürbar verlängert werden.
In Deutschland werden Betonfahrbahnen seit 2006 mit einer Waschbeton-Oberfläche als geräuscharme Bauweise ausgeführt. Dieses Verfahren ist kostenintensiv, eignet sich aber nicht um allen erwähnten Anforderungen gerecht zu werden. Zumal bei dieser Fertigungsweise verschiedene Einflüsse wie Art der Zuschlagstoffe, Witterung, Temperatur und Alter des Frischbetons eine gleichbleibende Qualität der Oberfläche nicht zulassen.

Längs zur Fahrtrichtung

Eine neue, erfolgversprechende Methode der Oberflächenstrukturierung von Betonflächen ist das Grinding. Dabei werden geometrisch angeordnete Rillen in Fahrtrichtung Längs in den bereits ausgehärteten Beton geschliffen. Ursprünglich diente dieses Verfahren dazu anfallendes Regenwasser auf Fahrbahnen abzuleiten und somit gefährliches Aquaplaning zu vermeiden. Doch bald stellte sich heraus, dass derart behandelte Fahrbahnen weniger Abrollgeräusche emittierten. Dazu kommt, dass das Grinding nicht nur bei Straßenneubauten, sondern auch bei bereits existierenden Betonfahrbahnen eingesetzt werden kann.

Erste befahrene Teststrecke auf der A12

Cedima ist bereits seit mehreren Jahren Mitglied des Gremiums „Akustisches Grinding“ der Forschungsgesellschaft Straßen- und Verkehrswesen (FGSV). Diese haben gemeinsam, mit Unterstützung der Nord-Ost Autobahn GmbH, auf einem Teilstück der Autobahn A12 bei Fürstenwalde eine Spur der Richtungsfahrbahn sowie einen Teil des Standstreifens auf einer Länge von ca. 120 m mit einem speziellen Rillenprofil versehen. Auf diesem Stück wurde vor und nach Fertigstellung die Geräuschemission gemessen und weiterhin soll langfristig Haltbarkeit der Oberfläche im laufenden Verkehr untersucht werden. Die gegrindete Teilfläche auf dem Standstreifen dient dabei als Referenzfläche.

Rillenprofil erstellt

Vor Beginn der Arbeiten mussten Unebenheiten und Wellen der bereits in die Jahre gekommene Fahrspur ausgeglichen werden. Diese Aufgabe wurde durch die Firma OAT durch ein Ebenheitsgrinding in hervorragender Qualität bewerkstelligt.
Das Rillenprofil wurde von einem vollhydraulischen Cedima Fugenschneider von Typ CF-6021 mit Grooving-/Grinding-­­Anbausatz in die Fahrbahn geschliffen. Bei diesem Anbausatz sitzen Diamant-Trennscheiben mit speziell profilierten Segmenten dicht an dicht in einer Gesamtbreite 600 mm auf einer Welle nebeneinander. Diese fräsen eine genau definierte Mikrotextur in die Betonoberfläche. Unterbrochen werden diese in regelmäßigen Abständen von Trennscheiben mit etwas größerem Durchmesser um tiefere Rillen für die Drainage herzustellen.

Saubere Fahrbahn

Da während der Arbeiten der Verkehr nicht gefährdet oder beeinträchtigt werden durfte – der Verkehr wurde über die Standspur, bzw. später über die rechte Fahrspur vorbeigeleitet – mussten die anfallenden Schneidschlämme abgesaugt werden und aufbereitet werden. Zu diesem Zweck war am Grinding-Anbausatz ein Absaugblattschutz montiert. Die hydraulische Absauganlage des CF-6021 konnte somit die anfallenden Schneidschlämme fast komplett aufsaugen und zum Cedima-Schlämmeseparator vom Typ CBS-1500 weiterleiten. Dieser ist in der Lage bis zu 1500 Liter verunreinigtes Schneidwasser pro Stunde aufzunehmen, die Feststoffe herauszufiltern und das gereinigte Wasser wieder dem Arbeitskreislauf zuzuführen. Die herausgefilterten Partikel können anschließend als gepresste Filterkuchen umweltgerecht als normaler Bauschutt entsorgt werden. Dank eines eigenen Stromerzeugers benötigt der CBS-1500 keine Versorgungsleitungen und ist in der Lage autark zu arbeiten.

Die ersten 125 Meter

Gefräst wurde auf einer Strecke von ca. 125 Metern in jeweils 60 cm breiten Streifen. Die Breite einer Fahrspur beträgt 3,75 m, zusätzlich wurde ein weiterer Streifen in den Beton des Pannenstreifens gefräst. Insgesamt ergibt das eine bearbeitete Fläche von etwa 543 Quadratmetern. Begonnen wurde mit dem Fräsen am Mittelstreifen der Fahrbahn, während der Verkehr auf dem Seitenstreifen weiterlief. Für die Gesamtstrecke von 125 Metern benötigte der Cedima CF-6021 ca. 60 Minuten, was einer Vorschubgeschwindigkeit von etwa 2 m/min und einer gefrästen Fläche von etwa 1,2 m²/min entspricht. Die Arbeiten erfolgten an zwei aufeinanderfolgenden Tagen, da die Spur für den Durchgangsverkehr über Nacht vom Seitenstreifen auf die linke Fahrspur verlegt werden musste.

Deutlich leiser

Nach Abschluss der Arbeiten wurde die Geräuschemission der Fahrbahnoberfläche mit zwei Referenzreifen erneut gemessen und mit den Werten von vor der Bearbeitung verglichen. Dieser Vergleicht zeigte eine deutliche Verringerung des Geräuschpegels von 3 dB(A). Das erscheint im ersten Moment recht wenig. Jedoch vor dem Hintergrund, dass eine Verringerung des Pegels um 10 dB(A) einer Halbierung der Lautstärke in der subjektiven menschlichen Wahrnehmung entspricht, ist die Verringerung der Geräuschemission doch beträchtlich.

Nachweis der Haltbarkeit

Nun muss die Testfläche auf der A12 in den kommenden Monaten ihre Haltbarkeit unter realen Bedingungen unter Beweis stellen. Besteht sie diesen, wäre damit ein weiterer Schritt zur Lärmreduzierung gegangen. Es ist jedoch noch ein weiter Weg bis zur flächendeckenden Anwendung im Straßenbau, den Cedima auch in den kommenden Jahren mit Technik und Know-how praxisnah begleiten wird.

Dieser Artikel ist zuerst erschienen in der Ausgabe 54 des Fachmagazins "DER BETONBOHRER".
Herausgegeben vom Fachverband Betonbohren und Sägen Deutschland e.V.