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Vorbereitet für die Betonage: die Fläche mit kunststoffummantelten Fahrbahndübeln

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

Ausgabe 3/2016Thema: Stadt|Land|Fluss

Frischer Wind am ZOB

Busbahnhof nutzt photokatalytisch aktive Betonoverflächen

Im Dortmunder Stadtteil Mengede wird der neue barrierefreie Busbahnhof mit umweltaktiven Fahrspuren ausgestattet. Sie bestehen aus einem Beton, der mit dem photokatalytisch wirksamen Zement TioCem produziert wurde. Fahrgäste und Umwelt profitieren von der Luftverbesserung.

„Der Umweltaspekt ist uns wichtig.“

Jens Wilky

In einem anderen Landstrich wäre Mengede mit knapp 40.000 Einwohnern eine eigenständige Mittelstadt, deren Bedeutung längst über den Charakter einer Kleinstadt hinausgewachsen wäre. In der Metropolregion Ruhr ist Mengede ein lebendiger Stadtbezirk im Nordwesten von Dortmund. In puncto Infrastruktur sind sich die Planer der Westfalenmetropole bei der Projektierung von Straßen und Plätzen innerhalb ihres riesigen Stadtgebiets der Belastung der Bevölkerung und der Umwelt durch Schadstoffe bewusst. Nicht erst seit die Europäische Union europaweit einen neuen Stickstoffdioxid-Grenzwert von 40 µg/m³ im Jahresmittel verordnet hat, steht der Umweltaspekt auf der Agenda. Verschiedentlich wurden bereits Park- und Verkehrsflächen, etwa beim „Dortmunder U“, dem ehemaligen Turm der Unionsbrauerei, sowie am hoch belasteten Wallring mit Beton mit photokatalytischer Wirkung ausgeführt. Numerische Simulationen haben dort gezeigt, dass sich die Luftqualität mit diesem Beton spürbar verbessern lässt.

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Der photokatalytisch wirksame Beton auf den Busspuren baut Schadstoffe ab.

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Auch bei der grundlegenden Umgestaltung und Neuanlage des Busbahnhofs in Mengede haben sich die Planer des Tiefbauamtes für Flächen aus dem Spezialbeton entschieden. „Der Umweltaspekt ist uns wichtig. Schon zuvor fiel die Wahl auf Busspuren aus Beton, weil wir mit der Standfestigkeit und der wertigen Anmutung dieser dauerhaften Bauweise gute Erfahrungen gemacht haben“, sagt Jens Wilky, der als Projektleiter im Tiefbauamt die Baumaßnahme in Mengede betreut.

Ziel der Neugestaltung und Umbauarbeiten ist es, den Busbahnhof ansprechend, barrierefrei und dabei funktional für den Verkehr zu gestalten. Künftig wird anstelle von fünf parallel angeordneten Busspuren eine Mittelinsel entstehen, die von den Bussen umfahren wird. Realisiert wird dort ein achteckiges Hochbeet mit acht Holzauflagen, die als Sitzgelegenheiten für die wartenden Fahrgäste dienen. Als zentrales Element wird eine bereits groß gewachsene Traubeneiche mit 25 bis 30 Zentimeter Stammumfang gepflanzt. Wartehäuschen, Fahrradbügel und übersichtliche Anzeigetafeln mit Fahrgastinformationen runden den zeitgemäßen Verkehrsknoten für den öffentlichen Nahverkehr ab.

Nach Fertigstellung werden im gesamten Busbahnhofbereich rings um die Mittelinsel sieben Haltemöglichkeiten für die unterschiedlichen Bustypen der städtischen Linien zur Verfügung stehen. Insgesamt fahren dann täglich 264 Busse auf der fast 1.000 Quadratmeter großen Fläche an und ab. Dort ist es sinnvoll, die Busspuren mit dem photokatalytisch wirksamen Beton zu bauen, der den Abbau von Stickstoffoxiden fördert.

Um während der Bauarbeiten den laufenden Betrieb des bestehenden Busbahnhofs nicht lahmzulegen, erfolgte der Bau der Fahrbahnen in zwei Bauabschnitten. Für das Bauunternehmen Rohde Tief- und Straßenbau übernahm die FR Richter Bauunternehmung die anfallenden Betonarbeiten. Bauleiter Drebes ließ insgesamt 180 Kubikmeter Beton, davon 45 Kubikmeter Beton mit TioCem verarbeiten. Auf 19 Zentimetern Unterbeton wurden fünf Zentimeter Aufbeton mit photokatalytischer Wirkung mittels Betonpumpe eingebaut. „Die mit TioCem produzierte Betonfahrbahn zeigt mit Besenstrich eine attraktive Fläche, die etwas heller als eine herkömmliche Betonfläche erscheint“, sagt Micha Drebes. Titandioxid wird als hochwertiges Farbpigment bei manchen Bauprojekten zur Aufhellung von Beton verwendet. Der spezielle Katalysator Titandioxid (TiO2) in ­TioCem, dem Zement des Betons in Mengede, bewirkt, dass unter Einwirkung von Licht gesundheitsschädliche Stickstoffoxide (NOx) aus der Luft abgebaut werden können. Vereinfacht ausgedrückt wandeln sich schädliche Stickstoffoxide in wasserlösliche Nitrate, die in geringen Mengen anfallen. Ein Vorgang, der auch bei bedecktem Himmel funktioniert und sich – da TioCem homogen im Beton integriert ist – beim Umwandlungsprozess nicht verbraucht. Dadurch ist der photokatalytische Umweltnutzen dauerhaft.Susanne Ehrlinger

Zusätzliche Informationen

Ausführung des Fahrbahnabschnitts im Busbahnhof

Die beiden Bauabschnitte für die Bushalteflächen am Busbahnhof in Mengede verantwortet im Auftrag des Tiefbauamtes Dortmund das Unternehmen Rohde Tief- und Straßenbau aus Korbach. Nach Fertigstellung einer Frostschutz- und Asphaltschicht übernahm das Bauunternehmen FR RICHTER aus Kassel die gesamten Betonarbeiten. Jeweils rund 450 Quadratmeter Fläche im Busbahnhof wurden in zwei Bauabschnitten mit 19 Zentimetern Unterbeton und – frisch in frisch – mit fünf Zentimetern Aufbeton, bei dem es sich um einen Spezialbeton mit TioCem handelte, ausgeführt.
Betonmischfahrzeuge fuhren den Beton just in time vom Lieferwerk Recklinghausen zur Baustelle. In die Betonschicht ließ Bauleiter Dipl.-Ing. Micha Drebes kunststoffummantelte Fahrbahndübel in den Bereichen der späteren Querscheinfugen einbauen, um eine vertikale Verschiebung der Betonsegmente zu verhindern. Die Querscheinfugen sind Sollrissfugen (Querschnittsschwächungen), um das nicht zu vermeidende Reißen der Betonplatte gezielt in den Fugenbereich zu führen. Anschließend wurden die Fugen aufgeweitet, angefast und mit einem speziellen Fugenmaterial verfüllt. Die Oberflächenstruktur wurde mittels Besenstrich hergestellt. Aufgrund des Titandioxids in TioCem, das nicht nur als Katalysator, sondern auch als Pigment Titanweiß verwendet wird, fällt der photokatalytische Beton etwas heller aus.

Mengede

Mengede ist ein lebendiger Stadtbezirk im Nordwesten der Westfalenmetropole Dortmund und liegt in der Metropolregion Ruhr. Er wurde bereits in den 1920er Jahren mittels Straßenbahn an das Dortmunder Zentrum angeschlossen und Ende dieses Jahrzehnts eingemeindet.

Logistik im Betonwerk

Spezialbetone wie der umweltaktive Beton mit TioCem unterliegen bei der Herstellung einer besonderen Sorgfalt. Im Betonwerk müssen für Spezialbetone eigens Silos für den Zement und die ausgesuchten Körnungen vorhanden sein. Die Mischanlage muss vor dem Mischen komplett gesäubert werden, andere Betonsorten könnten zur Verunreinigung des Spezialbetons führen.
Die Sattelschlepper für den Betontransport werden grundsätzlich nach jedem Einsatz gereinigt. Auch hier wird beim Einsatz von Spezialbetonen mit bestimmten Eigenschaften auf strikte Trennung der Lieferung geachtet.

TioCem
Bessere Luft dank Photokatalyse

TioCem ist ein photokatalytisch aktiver Zement, der aus Beton beziehungsweise Betonprodukten umweltaktive Flächen macht. Dank seiner Eigenschaften und dem Katalysator Titandioxid können unter Einwirkung von Licht gesundheitsschädliche Stickstoffoxide (NOx) aus der Luft abgebaut werden. Stark vereinfacht: Stickstoffoxide werden in wasserlösliche Nitrate umgewandelt, die in geringen Mengen anfallen.
Der Vorteil von TioCem und dem damit hergestellten Beton ist, dass auch ein normaler, wolkiger Tag ausreicht, um die Photokatalyse auszulösen. Obwohl die Abbaurate bei Sonne das Maximum erreicht, werden auch dann noch gute Ergebnisse erzielt, wenn wenig Licht auf den Beton fällt. In Labormessungen bei HeidelbergCement wurde eine NOx-Abbaurate von 60,7 Prozent gemessen (nach UNI 11247:2007). Betonprodukte, die TioCem beinhalten und solch ausreichend hohe Wirkungsgrade aufweisen, dürfen das Qualitätslabel „TX Active“ von HeidelbergCement tragen.
Ein weiterer Vorteil: Titandioxid verbraucht sich beim Umwandlungsprozess nicht. Zudem kann TioCem als aktiver Zement in Betonen nicht abgetragen werden – anders als photokatalytische Lasuren. Diese werden durch Umwelteinflüsse und mechanische Beanspruchungen abgetragen und verlieren an Wirkung. Beim TioCem-Konzept ist das Titandioxid im Zement und somit auch im Beton homogen „integriert“.

Geprüfte Qualität

TX Active® ist ein Qualitätslabel für die photokatalytische Aktivität von Baustoffen, das weltweit eingesetzt wird. Zusammen mit dem Lizenzpartner Italcementi S.p.A. wurden sowohl für den Zement, als auch für die produzierten Endprodukte strenge Standards definiert. TX Active steht für die dauerhafte, photokatalytische Funktionalität des Endproduktes.

Objektsteckbrief

Projekt:
Neuer Busbahnhof Mengede mit 910 Quadratmetern photokatalytisch wirksamer Betonoberfläche

Bauherr:
Stadt Dortmund, vertreten durch das Tiefbauamt

Bauunternehmen:
Rohde Tief- und Straßenbau GmbH, aus Korbach-Meineringhausen

Betonarbeiten:
FR RICHTER Bauunternehmung GmbH, Kassel

Zement:
20 t Spezialprodukt TioCem von ­HeidelbergCement, Zementwerk Ennigerloh

Beton:
Heidelberger Beton Rhein-Ruhr, Werk Recklinghausen; insgesamt 240 m³ Beton, davon 45 m³ Beton mit TioCem CEM II/A-S 42,5 R (tx)

Fertigstellung:
2016

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