WR 2400 saniert Autobahn im “Goldenen Viereck”

Das “Golden Quadrilateral” (Goldenes Viereck) ist ein gigantisches Autobahnnetz. Es verbindet auf einer Länge von 5.846 km die indischen Metropolen Neu Delhi, Chennai, Mumbai und Kalkutta. Die vierspurigen Strecken werden derzeit saniert und auf sechs Spuren erweitert. Im südöstlichsten Abschnitt, der NH-5 bei Chennai, realisiert das indische Bauunternehmen Larsen & Toubro (L&T) im Rahmen eines PPP-Projektes diesen Auftrag.

L&T wird die Strecke für 15 Jahre betreiben und entschied sich darum für eine technisch hochwertige und zugleich wirtschaftliche Sanierung mit Kaltrecycling-Technologien der Wirtgen Group. Mit einem Kaltrecycler WR 2400 sowie den Hamm-Walzenzügen 3520 und 311 bereitete L&T von Oktober 2012 bis April 2013 insgesamt rund 142.000 m² auf. Dabei stellte das Unternehmen aus der stark zerstörten Fahrbahn Ressourcen schonend eine solide, langfristig belastbare Tragschicht her, die lediglich noch mit 4 – 5 cm Asphalt überbaut wurde.

Das indische Verkehrsministerium erweitert seit vielen Jahren das nationale Autobahnnetz. Dabei liegt der Fokus auf dem Ausbau vorhandener Strecken und einer verbesserten Qualität der existierenden Fahrbahnen. In diesem Zusammenhang untersuchte die Autobahnverwaltung NHAI (National Highway Authority of India) auch das Kaltrecycling. Die Ergebnisse überzeugten in technischer, organisatorischer und ökologischer Hinsicht, so dass die Behörden eine Empfehlung für diese innovative Bauweise aussprachen.

Planung, Bau und Betrieb in einer Hand

Auftragnehmer für die Erweiterung der 43 km langen Strecke zwischen Chennai im Bundesstaat Tamil Nadu und Tada im Bundesstaat Andhra Pradesh war die L&T Chennai Tada Tollway Ltd., kurz L&T CTTL. Die 100 %-ige Tochter der Larsen & Toubro Infrastructure Developments Projects Ltd. zeichnet verantwortlich für Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung der Trasse. Weil L&T CTTL die Autobahn nach dem Bau über 15 Jahre als Konzessionär betreiben wird, legten die Verantwortlichen großen Wert auf eine Bauweise, die auf lange Sicht eine wirtschaftliche Nutzung ermöglicht. Genau das bietet das Kaltrecycling in-situ mit dem WR 2400 von Wirtgen.

Kaltrecycling: Umweltfreundlich und sparsam

Die Wirtschaftlichkeit hat viele Gründe, zum Beispiel der geringe Bedarf an Baustoffen. Beim Recycling in-situ werden nur wenige neue Gesteinskörnungen oder Asphalt benötigt. Ein großer Vorteil bei der Sanierung der NH-5, weil es in der Region Chennai keine Steinbrüche gibt. “Außerdem werden nur geringe Mengen an Zement, Wasser und Bitumen benötigt”, erklärt Arashdeep Singh, Kaltrecycling-Spezialist bei Wirtgen India. “Das bringt enorme Einsparungen bei den Transportkosten.” Aber er kennt noch mehr Vorteile: “Durch die kalte Aufbereitung der Baustoffe ist der Heizenergiebedarf sehr niedrig. Lediglich das Bitumen wird vor Ort mit einer Temperatur von 175 °C verarbeitet.” Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit überzeugten auch die Verantwortlichen bei Larsen & Toubro. Kein Wunder, denn sie rangieren auf einer Liste der umweltfreundlichsten Konzerne weltweit unter den Top 10, so das US-Magazin „Newsweek“.

Die Basis: Bestandsaufnahme

Die NH-5 war nicht das erste Kaltrecycling-Projekt für L&T. Darum wusste man dort: Eine gründliche Bestandsaufnahme des Fahrbahnzustandes ist essentiell für den Projekterfolg beim Recycling in-situ. Diese Aufgabe übergaben sie an Spezialisten der Technischen Universität Chennai (M/S IIT Chennai, IIT = Indian Institute of Technology). Sie inspizierten die Strecke visuell und nahmen entlang der gesamten Strecke Proben. Die Bestandsaufnahme ergab ein sehr uneinheitliches Bild. In einigen Bereichen war die Fahrbahn noch gut befahrbar, aber auf rund 12 km fand man massive Schäden im gesamten bituminösen Aufbau: Netz-, Block- Quer- und Längsrisse wurden ebenso festgestellt wie tiefe Spurrinnen.

30.000 Fahrzeuge täglich

Die Ursache für die lokal starken Schäden war leicht auszumachen: Auf dieser Strecke fuhren 2012 etwa 30.000 Fahrzeuge pro Tag, rund 30 % davon Schwerlastverkehr von und zu den stark frequentierten Häfen von Chennai und Ennore.

Von dort werden alle Transporte in den Norden Indiens über die NH-5 geleitet. Auf Basis dieser Randbedingungen entschieden sich die Planer für eine Auslegung auf 84 Mio. ESALs (ESAL = Äquivalente Standard-Achslast), die höchsten Ansprüchen gerecht wird. Außerdem gaben sie eine Mindestnutzungsdauer von 20 Jahren vor.

Recycling-Zug in action

Sobald die Rezeptur für das Kaltrecycling feststand, kam der Wirtgen-Recycler WR 2400 ins Spiel. Er granuliert den Fahrbahnbelag mit einem robusten, 2,40 m breiten Fräs- und Mischrotor und vermischt dabei das Granulat mit Bindemitteln und anderen Zusatzstoffen. So verwandelt er in einem Übergang eine marode Fahrbahndecke in eine hochwertige und belastbare Tragschicht. Und zwar bei minimalem Energie- und Transportaufwand. So sparsam geht keine andere Bauweise mit den Ressourcen um.

Die Zugabe der Bindemittel und anderer Stoffe gestaltet sich dabei sehr unkompliziert. So wurde auf der NH-5 vor dem Recycler der Brecherstaub per Grader auf der Fahrbahn verteilt. Darüber brachte ein Bindemittelstreuer SW 16 MC von Streumaster den Zement gleichmäßig auf der Fläche aus. Direkt dahinter schob der 420 kW (571 PS / 563 HP) starke Recycler WR 2400 einen Bitumen- und einen Wassertankwagen vor sich her. Sie waren mit Schubstangen an den Recycler gekoppelt. Hinter der Radmaschine verdichteten verschieden schwere Hamm-Walzen die aufbereitete Tragschicht. So recycelte der WR 2400 rund 4.000 m² pro Tag bei einer Arbeitstiefe von 26 cm und einer typischen Geschwindigkeit von 7 m / min.

Der Recycling-Zug in action: Der Wirtgen WR 2400 schiebt einen Bitumen- und einen Wassertankwagen vor sich her. Hinter ihm wird die aufbereitete Tragschicht sofort von einem Hamm Walzenzug 3520 verdichtet.

Der Recycling-Zug in action: Der Wirtgen WR 2400 schiebt einen Bitumen- und einen Wassertankwagen vor sich her. Hinter ihm wird die aufbereitete Tragschicht sofort von einem Hamm Walzenzug 3520 verdichtet.

Exakte Bindemittelzugabe

Der WR 2400 ist ein wahres Multitalent. Er kann – je nach Ausstattung – Böden oder Fahrbahnen mit Wasser, Bitumen, Zement oder Kalk aufbereiten. “Auf der NH-5 war er ausgestattet mit einer Schaumbitumenanlage. Sie erzeugt in speziellen Expansionskammern in einen Schaum aus Heißbitumen, Wasser und Luft. Die erforderlichen Zugabemengen werden über die Steuerung exakt dosiert, so dass ein Schaum mit definierten Eigenschaften über eine Einsprühleiste direkt in den Fräs- und Mischraum gedüst wird”, weiß Ingenieur Arashdeep Singh.

Die notwendige Gesamtmenge an Schaumbitumen wird, ebenso wie die Wassermenge, von Mikroprozessoren ermittelt. Klingt kompliziert, ist es aber nicht: Der Bediener gibt auf einem Bedienpanel in der Kabine einfach die gewünschten Anteile und erforderliche Parameter ein. Den Rest erledigt das intelligente Power-Paket von Wirtgen ganz alleine und dosiert die Stoffe hochpräzise, abhängig von der voreingestellten Menge, der Arbeitstiefe und dem Vorschub.

Variable Recyclingbreite

Die Breite des Fräs- und Mischrotors ist dabei unveränderlich. Trotzdem lässt sich die Zugabe von Wasser und Bindemitteln in der Breite variieren, indem einzelne Düsen der Sprühleisten nicht angesteuert werden. Auf der NH-5 wurde die 9 m breite Fahrbahn z. B. in vier Bahnen recycelt.

Dazu bearbeitete der WR 2400 die erste Bahn mit der vollen Arbeitsbreite von 2,40 m und die nächsten beiden Bahnen mit 2,30 m (volle Arbeitsbreite + 10 cm Überlappung). Auf der letzten Bahn wurden Wasser und Schaumbitumen nur noch auf einer Breite von 2,10 m zugegeben.

Die zweite von insgesamt 4 Bahnen bearbeitet der WR 2400 mit einer Breite von 2,30 m und einer Überlappung von 10 cm zu der bereits recycelten Fläche.

Die zweite von insgesamt 4 Bahnen bearbeitet der WR 2400 mit einer Breite von 2,30 m und einer Überlappung von 10 cm zu der bereits recycelten Fläche.

Erfolgsfaktor Verdichtung

Die immens wichtige Verdichtung unmittelbar hinter dem Kaltrecycler übernahm auf der Baustelle bei Chennai ein Hamm-Walzenzug 3520 P mit Stampffußbandage. Diese Verdichtung hat das Ziel, die mit Luft und Wasser gefüllten Hohlräume zu reduzieren und so die Dichte und die Tragfähigkeit der Schichten zu erhöhen. Deshalb wählte man hierfür die 20 t schwere Hamm-Walze, weil sie eine sehr hohe Verdichtungskraft und große Tiefenwirkung aufweist.

Walzenzug 311 – Verdichtungstechnik aus Indien für Indien

Danach sorgte ein Walzenzug 311 von Hamm für die weitere Verdichtung. “Wir sind besonders stolz darauf, hier mit dieser Walze zu arbeiten”, erzählt Sanjay Bajaj, Vertriebsleiter Nord bei Wirtgen India. “Dieser Walzenzug wurde von Wirtgen India entwickelt und wird seit 2012 in unserem Werk in Pune in Serie gebaut.” Auf der Baustelle konnte der 311-er zeigen, was er kann. Mit Erfolg: Alle Fachleute waren angetan von der einfachen Bedienung und der hohen Verdichtungsleistung.

Die finale Verdichtung übernimmt die Hamm Walze 311. Diese 11 Tonnen-Walze wurde speziell für den indischen Markt entwickelt und wird im Werk der Wirtgen India Pvt. Ltd. in Pune in Serie gebaut.

Die finale Verdichtung übernimmt die Hamm Walze 311. Diese 11 Tonnen-Walze wurde speziell für den indischen Markt entwickelt und wird im Werk der Wirtgen India Pvt. Ltd. in Pune in Serie gebaut.

Recyceln, verdichten – fertig

In einem letzten Arbeitsgang versiegelten Tandem- und Gummiradwalzen die feuchte Oberfläche. “Danach haben wir nur noch den Abschnitt geräumt. Dann rollte der Verkehr wieder auf der frisch recycelten Fahrbahn, die nun als neue Tragschicht dient – und das zum Teil nur wenige Stunden nach dem Recycling. Schneller geht’s nicht”, freut sich Projektleiter S. Elangovan von L&T IDPL über das hohe Tempo der Bauweise.

Projektleiter S. Elangovan von L&T IDPL freut sich über das hohe Tempo der Bauweise: „Nach zum Teil nur wenigen Stunden rollte der Verkehr wieder auf der frisch recycelten Fahrbahn, die nun als neue Tragschicht dient. Schneller geht’s nicht.“

Projektleiter S. Elangovan von L&T IDPL freut sich über das hohe Tempo der Bauweise: „Nach zum Teil nur wenigen Stunden rollte der Verkehr wieder auf der frisch recycelten Fahrbahn, die nun als neue Tragschicht dient. Schneller geht’s nicht.“

Asphaltüberbau als Finale

Zu guter Letzt eroberte nach Abschluss der Recyclingarbeiten noch einmal eine Flotte von Geräten der Wirtgen Group die Baustelle: Für den Bau einer 4 – 5 cm dicken Deckschicht über der Recycling-Tragschicht nutzte M/S GVR Pvt Ltd als Unterauftragnehmer von L&T IDPL einen Super 1800-2 von VÖGELE zusammen mit einer Flotte von Hamm-Walzen.

Service Team von Wirtgen India unterstützt perfekt

Während der gesamten Zeit begleitete ein Team von Wirtgen India unter der Leitung von Servicetechniker Siva Kumar die Baustelle. Er stand mit Rat und Tat zur Seite und half bei den Einstellarbeiten und der Wartung des Recyclers und der Walzen. Kein Wunder also, dass alle Geräte während der gesamten Projektlaufzeit anstandslos ihren Dienst verrichteten.

Um die Schulung der Bediener hatten sich Trainer aus dem Service Team von Wirtgen India schon im Vorfeld gekümmert. In der Zentrale in Pune wurden die Fahrer ausführlich in die Besonderheiten des Kaltrecyclings sowie die Bedienung und Wartung der Wirtgen-, Hamm- und Streumaster-Geräte eingeführt. Damit waren die optimalen Voraussetzungen für einen erfolgreichen Projektverlauf gegeben.

Kaltrecycling – ideale Bauweise für Indien

Die Qualität der neuen Fahrbahn, das Tempo der Bauarbeiten und die großen Einsparungen bei Kraftstoff und Baustoffen überzeugten alle Beteiligten vom Kaltrecycling. “Wir haben mit minimalem Aufwand eine langfristig hoch belastbare Tragschicht hergestellt”, fasste Projektleiter S. Elangovan die Vorteile zusammen. Er erkannte das Potenzial dieser Bauweise für viele andere Straßen des Subkontinents: “Mit dem Kaltrecycling können wir unsere Infrastruktur umweltfreundlich auf ein hohes technisches Niveau heben und damit nachhaltig zur Entwicklung Indiens beitragen.”

EN DE