ZIM Forschungsprojekt Fugen in Flugbetriebsflächen

Für die Wettbewerbsfähigkeit eines Landes spielt die Verkehrsinfrastruktur eine zentrale Rolle. Flughäfen gelten dabei aufgrund der Einsatzzeiten und der Flugsicherheit als besonders komplex.

Zu den sensiblen Bereichen gehören Flugbetriebsflächen, die lang unterhaltsarm und instandsetzungsfrei genutzt werden sollen. Durch Fugen in diesen Betonflächen soll ein unkontrolliertes Auftreten von Rissen verhindert werden. Deren Verguss erfolgt mit kalt- oder heiß verarbeitbaren Fugenfüllstoffe, die aber erfahrungsgemäß eine nur sehr kurze Lebensdauer aufweisen. Deshalb war es Ziel des Projektes eine neue Generation von Fugenfüllstoffen auf PMMA-Basis zu entwickeln, die sich durch auch unter widrigen Bedingungen wie z.B. tiefen Temperaturen und hohe chemisch-physikalische Beanspruchungen durch eine lange Lebensdauer auszeichnen. Es gelang, neben der Entwicklung dieser Fugenfüllstoffe, auch Konzepte zu deren Ausschreibung, Ausführung und Qualitätskontrolle zu entwickeln, die für eine erfolgreiche Ausführung Voraussetzung sind. Auch die Praxisversuche auf dem Flughafen Leipzig zeigten, dass die erarbeiteten Konzepte eine hohe Ausführungsqualität gewährleisten.

Die Entwicklungsarbeiten haben gezeigt, dass im Marktsegment Flughafen ein großes Interesse an der langlebigen Instandsetzung der Fugen in den Flugbetriebsflächen besteht, da die mittlere Lebensdauer häufig nur wenige Jahre beträgt. Der daraus resultierende kontinuierliche Unterhalt der Flugbetriebsflächen stört massiv die Betriebsabläufe, führt zu hohen Kosten und ökologischen Belastungen. Es hat sich gezeigt, dass neben geeigneten Werkstoffen als Fugenfüllstoffe auch die Ausschreibung, Ausführung und Qualitätskontrolle vom Planer neue Konzepte erfordert, zumal bis heute diese Leistung ohne die Betreuung durch externe Planer erfolgt.

Durch die Einwirkung der für den Flughafenbereich zugelassenen Taumittel (KAc, KF, PG) werden nachweislich zementgebundene Werkstoffe durch die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR), geschädigt.  Dies zieht hohe Instandsetzungskosten nach, verursacht vor allem durch die zeitlich begrenzten Zugriffszeiten (verkehrsfreie Zeiten in der Nacht). Der Salztransport in den Werkstoff kann über die Fahrbahnfläche der Flugbetriebsflächen Betonbauteile erfolgen. Hier gibt es starke Tendenzen durch die Oberflächenfunktionalisierung (Tiefenhydrophobierung) den Schadstoffeintritt sicher zu unterbinden. An den Stirnflächen der Betonelemente kann dieses Verfahren aber nicht eingesetzt werden. Hier greift das entwickelte Konzept dauerhaftere Fugenfüllstoffe, die auch bei widrigen Umständen verarbeitet werden können, alternativ zu bestehenden Systemen einzusetzen.