Straßen im Winter: Der Wasser-Eis-Schlagloch-Effekt

Auf vielen deutschen Straßen sind nach einem langen Frostwinter Baukolonnen unterwegs, um die schlimmsten Straßenschäden zu flicken. Vier Wochen Eis und Schnee haben die Straßen schwer ramponiert. Wie im Winter ein Schlagloch entsteht.

Straßen im Winter: Der Wasser-Eis-Schlagloch-Effekt 

Januar/Februar 2011: Auf vielen deutschen Straßen sind nach dem langen Frostwinter jetzt Baukolonnen unterwegs, um die schlimmsten Schäden zu flicken. Bis zu acht Wochen Eis und Schnee haben ungewöhnlich schwere Straßenschäden hinterlassen.
Die »Badische Zeitung« befragte den Leiter der Abteilung für Straßenbautechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) dazu; er nannte mehrere Gründe, wie z. B. das hohe Alter der Straßen, denn »jedes Material hat eine begrenzte Lebensdauer«. Ein Großteil der Straßen in Deutschland wurde in den 1950er und 1960er Jahren gebaut. Laut deutschen Straßenbau-Regeln soll eine Straße mindestens 30 Jahre halten. Die für Autofahrer sichtbare graue Asphaltdecke hält höchstens 15 Jahre und muss deshalb regelmäßig repariert werden.

Noch ist Winter und die Baukolonnen stopfen die größten Löcher, um wenigstens die Gefahr für den Verkehr zu bannen. Doch: Die Flicken aus Kaltasphalt sind nicht mehr als ein Pflaster. Besser wäre es, die Löcher sorgfältig vorzubehandeln und mit Heißasphalt zu schließen. Noch wirkungsvoller wäre in vielen Fällen das großflächige Abfräsen der Straßendecken und ihre anschließende Erneuerung (siehe Beitrag »Kaltfräsen«). Dafür fehlt oft das Geld. Dabei wären nach Schätzung des Autoclubs Europa (ACE) mehr als 40 Prozent der Landesstraßen in Baden-Württemberg sanierungsbedürftig. Der Frost hat Ende 2010 früher eingesetzt als sonst. Problematisch war dabei der häufige Wechsel von Minus- zu Plusgraden und umgekehrt. Dadurch trat der Wasser-Eis-Schlagloch-Effekt besonders oft auf.
Dies hängt auch mit der hohen Verkehrsbelastung zusammen. Mehr Autos und immer schwerere Lastwagen donnern über Asphaltstraßen, die für solche Belastungen oft genug nicht gebaut sind. Die Forscher in Karlsruhe entwickeln neue Straßenbautechniken, Asphalt- und Betonformen. Der heutige Asphalt habe mit dem Straßenbelag von vor drei Jahrzehnten fast nur noch die Farbe gemeinsam, erklärt der Karlsruher Wissenschaftler. Bestand Asphalt früher einfach aus Gestein und Bitumen als Bindemittel, so sei heute das Bitumen mit Kunststoffen versetzt. »Der Asphalt ist zwar noch schwarz«, sagt der Fachmann, »aber er enthält mehr und hochwertigere Inhaltsstoffe«. Alte Straßendecken können da nicht mithalten. Sie sind durch schlechte Pflege und die Verkehrsbelastung rissig geworden. Dies sei nicht weiter schlimm, wenn man rechtzeitig vor dem Wintereinbruch alle Lecks schließe. Wird dies nicht getan, kann Wasser in die Straße eindringen.

Den Verlauf des Zerstörungsprozesses zeigen die folgenden tec.LEHRERFREUND-Zeichnungen. 

Durch Risse im Asphalt dringt Wasser ein und sammelt sich unter der Fahrbahndecke.

Das zu Eis gefrierende Wasser dehnt sich aus. Die Fahrbahndecke hebt sich - es entstehen neue Risse.

Das Eis schmilzt, Wasser gefüllte, brüchige Hohlräume bleiben zurück. 

Fahrzeuge fahren über die Blase. Unter ihrem Gewicht bricht der Asphalt durch. Dauerndes Überfahren der beschädigten Stelle vergrößert das Schlagloch. Fahrzeugräder schlagen immer wieder in das gleiche Loch: daher Schlagloch.
____________________
Wie werden Straßenbeläge repariert? Informationen finden Sie beim Kaltfräsen und beim  Straßenfertiger.

... und für die Sendung mit der Maus haben sie dazu ein nettes Video gedreht.

• Versuch 14: Die Sprengkraft des Wassers
• Drehmomente (2): Kräfte, Druck, Festigkeit
• Sammelsurium (3): Kraft und Drehmoment