PAK im Ausbauasphalt: Warum Feststoffgehalt und Eluierbarkeit nicht dasselbe sind

Der PAK-Gehalt im Feststoff zeigt, wie viel polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in einer Asphaltprobe enthalten sind. Er zeigt jedoch nicht unmittelbar, welcher Anteil bei Regen oder anderem Wasserkontakt tatsächlich aus dem Material gelöst werden kann. Für die Bewertung des Wasserpfads ist deshalb die Eluierbarkeit entscheidend.

Was ist der PAK-Feststoffgehalt?

Bei der Feststoffanalyse wird die in einer Probe enthaltene PAK-Menge bestimmt und üblicherweise in Milligramm pro Kilogramm Trockensubstanz angegeben. Der Wert dient unter anderem dazu, Ausbauasphalt Materialklassen zuzuordnen und Hinweise auf mögliche teer- oder pechhaltige Bestandteile zu erhalten.

Die Analyse erfasst die im Material vorhandene PAK-Menge. Sie beschreibt nicht automatisch deren Verfügbarkeit für Wasser.

Was bedeutet Eluierbarkeit?

Eluierbarkeit beschreibt, in welchem Umfang Stoffe durch den Kontakt mit Wasser aus einem Material gelöst und in die Wasserphase überführt werden können. Untersucht wird dies mit definierten Laborverfahren, bei denen die Probe mit Wasser in Kontakt gebracht und das entstehende Eluat analysiert wird.

Für die Beurteilung möglicher Auswirkungen auf Boden und Gewässer ist damit nicht nur entscheidend, ob PAK vorhanden sind, sondern auch, ob und in welcher Konzentration sie tatsächlich in das Kontaktwasser übergehen.

Warum bleiben PAK im Bitumen gebunden?

Bitumen ist eine organophile, bei Umgebungstemperatur hochviskose bis nahezu feste Matrix. PAK besitzen ebenfalls eine hohe Affinität zu organischen Phasen und sind häufig nur sehr gering wasserlöslich. Dadurch liegt das Verteilungsgleichgewicht stark auf der Seite des Bitumens.

Damit ein PAK-Molekül in das Wasser gelangt, muss es zunächst innerhalb des Bitumens bis zur Oberfläche wandern und anschließend in die wässrige Phase übertreten. Beide Schritte sind gehemmt. Bei gealtertem Ausbauasphalt ist das Bitumen zudem verhärtet, was die Molekülbeweglichkeit weiter reduziert.

Was geschieht beim Fräsen und Brechen?

Durch das Fräsen, Brechen und Sieben entstehen neue Materialoberflächen. Daraus folgt jedoch nicht, dass die gesamte im Feststoff vorhandene PAK-Menge frei verfügbar wird. Die Gesteinskörner bleiben zu großen Teilen von Bitumen umhüllt, und auch an Bruchflächen liegen PAK nicht automatisch als wasserlösliche Schicht vor.

Wie stark eine konkrete Probe eluierbar ist, kann dennoch nicht allein aus einer theoretischen Betrachtung abgeleitet werden. Dafür sind geeignete Untersuchungen und eine repräsentative Probenahme erforderlich.

Was zeigen Eluatuntersuchungen?

Die in der IBQ-Stellungnahme ausgewerteten Untersuchungen an gering verunreinigtem, bitumengebundenem Ausbauasphalt ergaben PAK-Konzentrationen im Eluat unterhalb der jeweiligen analytischen Bestimmungsgrenzen. Dies stützt die fachliche Annahme einer sehr geringen Mobilisierbarkeit aus der Bitumenmatrix.

Die Ergebnisse dürfen nicht pauschal auf teer- beziehungsweise pechhaltiges Material, unbekannte Gemische oder andere Schadstoffparameter übertragen werden.

Warum bleibt die AwSV-Einstufung trotzdem relevant?

Die AwSV arbeitet bei festen Gemischen mit einer vorsorglichen, typisierenden Einstufung. Ein fachlicher Nachweis geringer Eluierbarkeit hebt diese rechtliche Einstufung nicht automatisch auf. Deshalb müssen Stoffverhalten, formale Einstufung und konkrete Anlagenbedingungen getrennt betrachtet und anschließend gemeinsam bewertet werden.

Kurzantwort

Ein PAK-Feststoffwert beschreibt den Gesamtgehalt in der Asphaltprobe. Die Eluierbarkeit beschreibt dagegen den Anteil, der tatsächlich in Wasser übergehen kann. Durch die Einbindung in die Bitumenmatrix kann die Eluierbarkeit wesentlich geringer sein, als es der Feststoffgehalt allein vermuten lässt.