Artenvielfalt von Bitumen

Bitumen ist ein vielseitiges Produkt, das auf unterschiedliche Art hergestellt wird und zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten hat – 80–85 % des Bitumens wird heutzutage im Straßenbau verwendet, darüber hinaus kommt es in der Dachabdichtung und in industriellen Anwendungen zum Einsatz. 

Die Destillation von speziell ausgewählten Rohölen ist der Ausgangspunkt der Bitumenproduktion – nur etwa 10–15 % der weltweit verfügbaren Rohöle eignen sich zur Herstellung von Bitumen, das unterschiedlichen, detailliert beschriebenen technischen Spezifikationen genügen muss.  

Die Eigenschaften und die Verwendung der unterschiedlichen Bitumensorten hängen von zahlreichen Faktoren ab, unter anderem: den verwendeten Rohölen, den Produktionsmöglichkeiten der Raffinerien oder der Weiterverarbeitung auch mit Zusätzen. Alle Bedingungen, Rohöle und Produktionstechnologien werden vor Beginn der Produktion entsprechend des Qualitätsmanagementplans sorgfältig untersucht, aufeinander abgestimmt und während der Produktion laufend überprüft.

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Destillation

Der verbreiteste Raffinerieprozess zur Herstellung von Bitumen ist die Destillation von Rohölen und Rohölgemischen unter atmosphärischem Druck mit nachfolgender Vakuumdestillation. Das so hergestellte Bitumen wird als Destillations- oder Straight-Run-Bitumen bezeichnet. Typische Anwendungen sind im Straßenbau zu finden.

Das Rohöl wird auf 300 bis 350 °C erhitzt, um leichtere Fraktionen abzutrennen. Der verbleibende atmosphärische Rückstand wird in die Vakuumdestillation überführt, in der unter reduziertem Umgebungsdruck weitere leichte Komponenten separiert werden können, ohne die Produktionstemperaturen erhöhen zu müssen; ungewollte thermische Reaktionen werden dadurch vermieden. Die Druck- und Temperaturbedingungen in der Vakuumdestillation bestimmen die Härte des Vakuumrückstands und somit die Sorte des produzierten Bitumens.

Kontrollierte Änderungen der Einstellungen der Vakuumdestillation ermöglichen die Herstellung unterschiedlicher Bitumensorten.

Polymermodifizierung

Verschiedene Polymere werden verwendet, um durch sorgfältiges und kontrolliertes Mischen in Bitumen homogene, gebrauchsfertige polymermodifizierte Bitumen (PMB) herzustellen. PMB werden häufig eingesetzt, um die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit von Bitumenprodukten, beispielsweise im Straßenbau oder in industriellen Anwendungen, zu erhöhen.

Oxidation

Das Einblasen von Luft bei hohen Temperaturen dient der gezielten Anpassung der physikalischen Eigenschaften von Destillationsbitumen. Abhängig vom Umfang des Oxidationsprozesses werden grundsätzlich zwei Arten derart hergestellter Bitumen unterschieden: Air-Rectified Bitumen bzw. Oxidationsbitumen.

  • Air-Rectified Bitumen sind schwach angeblasen und vergleichbar mit Destillationsbitumen.
  • Oxidationsbitumen werden zum Beispiel zur Abdichtung von Dächern verwendet: ihre Eigenschaften wurden den Belastungen, beispielsweise durch große Temperaturschwankungen auf Dächern, entsprechend angepasst – sie sind beständig gegenüber hohen Temperaturen und zugleich flexibel bei Kälte.

Die Oxidation erhöht die Steifigkeit des Bitumens und beeinflusst zugleich auch andere physikalische Eigenschaften des Bitumens. Durch Definition der Dauer des Oxidations- oder Blasprozesses können die Reaktionseffekte und die Eigenschaften des Endproduktes gezielt beeinflusst werden.

Das Mischen von Bitumen unterschiedlicher Viskosität in definierten und kontrollierten Mischverhältnissen und -bedingungen kann in Raffinerien, Terminals oder anderen Verarbeitungsstätten, von denen die Endprodukte anschließend ausgeliefert werden, erfolgen. Damit können unterschiedliche Bitumensorten bereitgestellt werden.

Straßenbau

Im Wesentlichen werden vier Arten von Bitumen für die Produktion von Heißasphalten verwendet, einer Bauweise, die zahlreiche Vorteile bietet – von Dauerhaftigkeit über Kürze der Einbauzeit, maßgeschneiderte Konzeption, Sicherheit und Lärmreduzierung bis zur Wiederverwendung. Weitere Informationen dazu finden Sie hier.

Dach- und Dichtungsmaßnahmen und industrielle Anwendungen

Etwa 10 bis 15 % des Bitumens werden in Anwendungen des Hoch- und Ingenieurbaus eingesetzt, allem voran zur Dachabdichtung. Oxidationsbitumen finden häufig Verwendung in Dach- und Dichtungsbahnen, allerdings werden zunehmend auch polymermodifizierte Bahnen eingebaut.

Harte Bitumen für industrielle Anwendungen basieren meist auf Oxidationsbitumen und haben zahllose und vielfältige Anwendungsgebiete: von Schichten zur Geräuschreduzierung in Fahrzeugen über die Abdichtung von Batterien, Pflanzgefäßen oder Rohrleitungen bis zu bitumenhaltigen Anstrichen und Druckfarben. Weitere Informationen dazu finden Sie hier.

Um welche Bitumenart es sich auch immer handelt, ihnen liegende technische Standards und gezielte Prüfungen zugrunde, um ihre hohe Qualität sicherzustellen.