{"id":280304,"date":"2021-03-24T17:00:34","date_gmt":"2021-03-24T16:00:34","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=280304"},"modified":"2021-03-24T17:00:34","modified_gmt":"2021-03-24T16:00:34","slug":"umweltfreundliche-strasenbelage-mit-hilfe-von-robotern-und-bindfaden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/umweltfreundliche-strasenbelage-mit-hilfe-von-robotern-und-bindfaden\/","title":{"rendered":"Umweltfreundliche Stra\u00dfenbel\u00e4ge mit Hilfe von Robotern und Bindf\u00e4den"},"content":{"rendered":"\n

Asphalt besteht in der Regel aus Edelsplitt, Edelbrechsand, Natursand und Gesteinsmehl. Dazu kommt Stra\u00dfenbaubitumen oder polymermodifizierter Bitumen als Bindemittel. Es sind also jede Menge Ressourcen n\u00f6tig, um Stra\u00dfen zu asphaltieren. Forscher der Empa – Eidgen\u00f6ssische Materialpr\u00fcfungs- und Forschungsanstalt<\/a> suchen daher nach neuen Wegen f\u00fcr einen umweltvertr\u00e4glicheren Stra\u00dfenbau. Mit Hilfe eines Roboters, der einen Bindfaden in einem Mandala-\u00e4hnlichen Muster auf ein Schotterbett legt, wollen sie roboterunterst\u00fctzte Bautechniken f\u00fcr den Stra\u00dfenbau erproben. Zugleich wollen sie den Aufbau des Belags durch eine neue Art von mechanischer Verst\u00e4rkung ver\u00e4ndern. So sollen in Zukunft Ressourcen gespart werden oder Stra\u00dfenbel\u00e4ge sogar vollst\u00e4ndig wiederverwertet werde k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Geboren wurde die Idee in einem Projekt des Gramazio Kohler Research Labs der ETH Z\u00fcrich, wo es als Kunst- und Forschungsprojekt aufgezogen wurde. Damals zeigten die Wissenschaftler, wie rein aus Bindfaden und Schotter aufget\u00fcrmte Stelen nur durch die Verzahnung und Verspannung des Schotters mit einem eingewobenen Faden eine enorme Stabilit\u00e4t erreichen k\u00f6nnen. Komplett ohne den Zusatz von Zement. Bei einem Test im Labor hielten 80 Zentimeter hohe Schotterstehlen mit einem Durchmesser von 33 cm einem Druck von 200 kN stand. Das entspricht einer Belastung mit 20 Tonnen.<\/p>\n\n\n\n

Digitalisierte Bauweisen im Stra\u00dfenbau<\/h3>\n\n\n\n

Da Asphahlt ebenfalls aus Gestein unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe und dem Bindemittel Bitumen besteht, \u00fcbertrugen die Empa-Forscher Martin Arraigada und Saeed Abbasion aus der Abteilung “Concrete & Asphalt” dieses Konzept auf den Stra\u00dfenbau: “Wir wollen herausfinden, wie man einen recyclingf\u00e4higen Belag in Zukunft herstellen k\u00f6nnte. Dabei setzen wir auch erstmalig digitalisierte Bauweisen im Stra\u00dfenbau ein”, erkl\u00e4rt Arraigada.<\/p>\n\n\n\n

Ein Stra\u00dfenbelag, der mit einer Schnur verst\u00e4rkt ist und bei dem kein Bitumen n\u00f6tig ist, hat mehrere Vorteile. Er ist umweltfreundlicher, da er \u2013 im Gegensatz zu Betumen \u2013 nicht aus Erd\u00f6l hergestellt wird. Somit werden weder bei der Herstellung noch beim Gebrauch Schadstoffe freigesetzt. Dar\u00fcber hinaus ist er weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Risse und Verformungen. Nicht zuletzt wirkt er Aquaplaning entgegen, da Betumen den herk\u00f6mmlichen Stra\u00dfenbelag undurchl\u00e4ssig f\u00fcr Regenwasser macht. Die Forscher glauben, dass man k\u00fcnftig auch mit Gestein arbeiten k\u00f6nnte, das weniger rar, sonst aber f\u00fcr den Stra\u00dfenbau ungeeignet ist. Nicht zuletzt mache das Verfahren sogar einen ausrollbaren und recyclingf\u00e4higen Belag denkbar, betonen sie.<\/p>\n\n\n\n

Bindfaden anstatt Bitumen<\/h3>\n\n\n\n

Die Empa-Forscher \u00fcberpr\u00fcfen das Verfahren nun anhand verschiedener Tests. Dabei legt der Roboterarm den Bindfaden in einem bestimmten einprogrammierten Muster auf die \u00fcbereinander geschichteten Schotterlagen. F\u00fcr die Tests werden f\u00fcnf Schichten aus Schotter und Fadengewebe in einer Versuchsbox \u00fcbereinandergelegt. Der Boden der Box ist mit einer Gummimatte ausgelegt, um das gesamte Paket auf dem Untergrund zu fixieren. Die Matte \u00fcbernimmt die Rolle des verformbaren Bettes, auf das der Stra\u00dfenbelag aufgebracht wird.<\/p>\n\n\n\n

Am Ende wird das Schotter-Bindfaden-Paket mit einer rotierenden Platte und mit Druck belastet. Dieser Belastungstest zeigt, dass das Paket durch die Verstrickung der einzelnen Steine mit dem Faden einem Druck von einer halben Tonne standh\u00e4lt, ohne dass die Steine stark verschoben werden. Die Rolle des Bindfadens spielt im herk\u00f6mmlichen Asphalt der Bitumen. Der verwendete Bindfaden ist \u00fcbrigens genau der gleiche, der in jedem Haushalt zum Zusammenbinden von Dingen verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n

Viel Innovationspotential<\/h3>\n\n\n\n

In einem 3D-Computermodell, das die Forscher mittels “Discrete Element Method” (DEM) zus\u00e4tzlich zu den Laborversuchen durchf\u00fchren, soll sich die Verschiebung der einzelnen Steine zeigen und welche Zugkr\u00e4fte auf den Faden einwirken. Au\u00dferdem untersuchen sie verschiedene Muster und Maschenweiten und inwieweit sich diese Unterschiede auf die Stabilit\u00e4t des Belags auswirken.<\/p>\n\n\n\n

Wann dieses Modell in den tats\u00e4chlichen Stra\u00dfenbau \u00fcbertragbar ist, k\u00f6nnen die Forscher noch nicht sagen. Die Grundlagenarbeit liefere jedoch viel Innovationspotential auf dem Weg zu einem recyclebaren und m\u00f6glicherweise ausrollbaren Stra\u00dfenbelag, der noch dazu mit einfachen Mitteln hergestellt werden kann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Asphalt besteht in der Regel aus Edelsplitt, Edelbrechsand, Natursand und Gesteinsmehl. Dazu kommt Stra\u00dfenbaubitumen oder polymermodifizierter Bitumen als Bindemittel. Es sind also jede Menge Ressourcen n\u00f6tig, um Stra\u00dfen zu asphaltieren. Forscher der Empa – Eidgen\u00f6ssische Materialpr\u00fcfungs- und Forschungsanstalt suchen daher nach neuen Wegen f\u00fcr einen umweltvertr\u00e4glicheren Stra\u00dfenbau. Mit Hilfe eines Roboters, der einen Bindfaden in […]<\/p>\n","protected":false},"author":1660,"featured_media":280303,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[25213],"tags":[110476,110479,39208,110482],"location":[53262],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-280304","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit-de","tag-asphalt-de","tag-bitumen-de","tag-empa-de","tag-strasenbelag-de","location-schweiz"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"Schweizer Wissenschaftler forschen nach einem Weg, Stra\u00dfenbelag mit einfachen Mitteln zu verst\u00e4rken und sp\u00e4ter wieder zu recyclen: Mit Hilfe eines Roboters und einigen Metern Bindfaden. ","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"Petra Wiesmayer","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/petra-wiesmayer\/"},"featured_img":null,"coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["Nachhaltigkeit<\/a>"],"unlinked":["Nachhaltigkeit<\/span>"]},"tags":{"linked":["asphalt<\/a>","Bitumen<\/a>","Empa<\/a>","Stra\u00dfenbelag<\/a>"],"unlinked":["asphalt<\/span>","Bitumen<\/span>","Empa<\/span>","Stra\u00dfenbelag<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 5 years ago","modified":"Updated 5 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on March 24, 2021","modified":"Updated on March 24, 2021"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on March 24, 2021 5:00 pm","modified":"Updated on March 24, 2021 5:00 pm"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280304","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1660"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=280304"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280304\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=280304"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=280304"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=280304"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=280304"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=280304"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=280304"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=280304"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=280304"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=280304"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}