Umweltfreundlicher Straßenbelag

Umweltfreundlicher Straßenbelag mit photokatalytischem Stickstoffdioxidabbau und einem verminderten Wärmeinseleffekt

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Die Luftverschmutzung und der städtische Wärmeinseleffekt sind zwei wichtige umweltrelevante Problemstellungen mit denen viele Städte auf der ganzen Welt konfrontiert sind. Da die Straßenoberflächen etwa 30 bis 45 Prozent der Oberfläche in Großstädten beanspruchen wird dem Einfluss von Maßnahmen auf dieser Fläche in Bezug auf die zuvor genannten Problemstellungen ein erhebliches Einflusspotenzial zugesprochen.

Durch die Einbindung von Titandioxid (TiO2) in den Oberbau können in der Straßenoberfläche photokatalytische Reaktionen hervorgerufen werden. Durch UV-A kann das Titandioxid aktiviert werden und dann als hochreaktiver "Aktivsauerstoff" wirken, welcher den chemischen Oxidationsprozess beschleunigt und eine schnellere Zersetzung von Stickoxiden (NOx) aus Kraftfahrzeugen fördert. Zum anderen wird durch die Verwendung von Titandioxid der Absorptionsgrad der Sonneneinstrahlung reduziert und führt zu einer Abkühlung der Straßenoberfläche. Dies geschieht indem die weißen TiO2-Partikel die schwarze Oberfläche aufhellen und somit ein Größerer Anteil der Einstrahlung reflektiert wird.

Es gibt jedoch noch einige Probleme bei der Anwendung von TiO2-haltigen Fahrbahnoberflächen zu lösen. Beispielsweise wie die TiO2 -haltigen Beschichtungsmaterialien verwendet oder bemessen werden sollen und wie diese TiO2-Partikel effektiv in die Fahrbahnoberfläche integriert werden können, so dass eine ausreichende Haltbarkeit des Asphaltes gegeben ist und die Fahrbahnoberflächeneigenschaften, wie Griffigkeit, nicht eingeschränkt werden.

Ziele des Forschungsvorhabens

1. Optimierung der Anwendungsverfahren und der Zusammensetzung des TiO2-haltigen Materials für Asphaltdecken im Hinblick auf die NOx-Abbauleistung und Haltbarkeit.
2. Optimierung der Anwendungsverfahren und der Zusammensetzung des TiO2 -haltigen Materials für Asphaltdecken in Bezug auf die Temperaturwirkung der Kühlung.
3. Optimierung der Anwendungsverfahren und die Zusammensetzung des TiO2 -haltigen Materials für Asphaltdecken in Bezug auf die Gesamtleistung des Luftreinigungsvorgangs und einen verminderten Wärmeinseleffekt.