Technik

Benninghoven

Asphaltrecycling auf höchstem Niveau

Die Benninghoven-Granulatoren sind spezialisierte Recyclinganlagen, hergestellt, um die Bedürfnisse der Asphaltindustrie zu erfüllen. Sie arbeiten auf hohem Niveau und ohne die unerwünschten Feinstaubanteile, wodurch Verschleiß und Betriebskosten reduziert werden. Die Verwendung von Ausbauasphalt wird nicht nur aus ökonomischer Sicht thematisiert, sondern unterliegt auch den gesetzlichen Bestimmungen der Abfallwirtschaft, um einen sparsamen Umgang mit unseren wertvollen Ressourcen zu forcieren.

Diese Vorgaben wurden in einer Vielzahl von Publikationen und Vorträgen immer wieder thematisiert und auch in den „Technischen Lieferbedingungen für Ausbauasphalt“ (TL AG) manifestiert. Es werden keinerlei Zerkleinerungskriterien oder -verfahren erwähnt, welche einen maßgeblichen Einfluss auf die Menge oder die Qualität des Granulates und die rein rechnerisch möglichen Zugabemengen von Recyclingasphalt in die Asphaltmischanlage haben.

Teilweise wird zwar vorgeschlagen, dass eine Kornzertrümmerung möglichst vermieden werden soll, im zweiten Ansatz wurde aber festgestellt, dass das beim eigentlichen Zerkleinerungsprozess jedoch unvermeidbar sei. Diese Auffassung ist nur dadurch zu erklären, dass man davon ausgeht, dass der notwendige Zerkleinerungsvorgang meist durch Maschinen, wie Prallmühlen, erfolgt.

Die Herausforderung

Diese Brecher wurden in erster Linie entwickelt, um Materialien wie Hartgestein und Betonabbruch zu zerkleinern. Dazu ist es unumgänglich, das Material mit hohem Energieeintrag zu behandeln und zu zertrümmern. Diese Vorgehensweise führt dazu, dass auch das im Ausbauasphalt enthaltene Stützkorn zertrümmert wird und eine große Menge an Feinanteilen entsteht. Dies verändert die Sieblinie im Vergleich zum Ausgangsprodukt.

Um die Einhaltung der Sieblinie des Endproduktes zu garantieren, müssen größere Mengen Frischgestein zugegeben werden. Aus mathematischer Sicht schränkt dies die mögliche Zugabemenge von Recyclinggranulat ein. Hohe Feinanteile im zerkleinerten Ausbauasphalt binden eine größere Menge Wasser, sofern dieser im Freien gelagert wird. Dieses zusätzliche Wasser muss in einem weiteren Verarbeitungsprozess kostenintensiv verdampft werden.

Hohe Feinanteile können ebenfalls Probleme innerhalb einer Asphaltmischanlage verursachen (insbesondere in der Paralleltrommel). Die regelmäßige Reinigung ist kostspielig und arbeitsintensiv. Dies ist ein weiterer wichtiger Aspekt und sollte berücksichtigt werden.

Die Lösung

Schon vor mehr als 20 Jahren kam eine Maschine zur Erfüllung oben genannter Kriterien unter der Bezeichnung „Fräsbrecher“ auf den Markt. Leider wurden dabei einige Nachteile in Kauf genommen, insbesondere die bauartbedingte Empfindlichkeit gegen im Ausbauasphalt enthaltene Eisenteile.

Benninghoven hat kontinuierlich geforscht und dieses Produkt ständig weiterentwickelt. Bei der Entwicklung dieser Maschine bestand das Hauptkriterium des Benninghoven-F&E-Teams darin, einen hocheffizienten Granulator zu entwickeln, der Ausbauasphaltblöcke und -schichten in eine wiederverwertbare Größe zerkleinern kann, ohne die ursprüngliche Kornstruktur zu zerstören. Ebenfalls war es wichtig eine Maschine zu entwickeln, welche Stahl verarbeiten kann, ohne die Maschine zu beschädigen und den Produktionsablauf zu beeinflussen.

Nachdem das vorzerkleinerte Material auf einem Förderband transportiert wurde, wird es von einem Magnetabscheider von sämtlichen Eisenteilen befreit.

Das Material wird gesiebt und in verschiedene Gesteinsfraktionen unterteilt. Das Überkornmaterial fällt von der Siebmaschine in den Nachbrecher, um dort die Endkörnung herzustellen. Der Einwellenbrecher wird mit einem Zweiwellenbrecher kombiniert, um die Endkörnung zu erzielen.

Bemerkenswert ist auch die niedrige Rüstzeit der mobilen Anlagen von höchstens einer Stunde. Auf befestigten Flächen kann der Brecher bereits nach 30 Minuten in Betrieb genommen werden. Durch diese kurze Dauer können auch kleinere Mengen wirtschaftlich aufbereitet werden.

Mit den zwei gewählten Brechstufen wurde vor allem den Bedürfnissen der Asphaltindustrie Rechnung getragen, immer kleinere Körnungen herstellen zu können, ohne den unerwünschten Feinkornanteil zu erhöhen.

Anlage
Die Anlage gibt es vollmobil (Vierachs-Sattelauflieger), rahmenmontierte transportable oder als stationäre Version.

Funktionsweise

Der Vorbrecher wird direkt durch einen Radlader/Bagger beschickt. Die Kantenlänge des aufgegebenen Materials kann bis zu 1.800 Millimetern betragen. Hydraulisch angetriebene Stampfer drücken das zu zerkleinernde Material auf die rotierende Fräswelle; es wird durch die Fräszähne gegen den verstellbaren Brechkamm zerkleinert.

Die Geschwindigkeit der Welle wird elektronisch geregelt und gewährleistet eine gleichmäßige Materialzufuhr unabhängig vom Materialtyp (Asphaltaufbruch, Fräsmaterial oder eine Mischung aus beidem). Befinden sich Eisenteile im Aufgabegut, kann der gefederte Brechkamm ausweichen.

Die Störstoffe fallen auf das Abzugsband und werden durch einen nachgeschalteten Überbandmagneten ausgetragen. Der Antrieb der Fräswelle ist so ausgelegt, dass ein Starten der Maschine auch mit gefülltem Aufgabetrichter problemlos möglich ist. Die variable Geschwindigkeit der Fräswelle gewährleistet eine optimierte Produktionsrate.

Das auf etwa 0/60 Millimeter vorzerkleinerte Material passiert auf einem Beschickungsband einen Überbandmagneten. Anschließend klassiert ein Hochleistungsfreischwingsieb das Endprodukt. Das abgesiebte Material verlässt die Maschine auf einem Förderband (0-8 und 8-22 Millimeter), welches unter dem Schwingsieb positioniert ist. Das Überkorn aus dem Siebüberlauf wird im Zweiwellen-Zerkleinerer BZG 1200 nachzerkleinert. Eine der beiden gegenläufigen Walzen des Nachbrechers ist gefedert gelagert.

Ihr Abstand zur feststehenden Walze ist entsprechend der gewünschten Endkörnung stufenlos einstellbar. Eine platzsparende Rückführung des nachzerkleinerten Korns zum Hochleistungssieb stellt sicher, dass das Endprodukt ausschließlich die gewünschte Zielkorngröße ohne Überkorn enthält

In den Maschinen von Benninghoven wird das Material schonend behandelt, so dass bei der Asphaltaufbereitung die ursprüngliche Kornstruktur der Zuschlagsstoffe erhalten bleibt.
In den Maschinen von Benninghoven wird das Material schonend behandelt, so dass bei der Asphaltaufbereitung die ursprüngliche Kornstruktur der Zuschlagsstoffe erhalten bleibt.

Der Fortschritt

Durch diese Benninghoven-Zerkleinerungstechnologie kommen die Zerkleinerungswerkzeuge mit dem zugeführten Material nur kurz in Berührung, wodurch die Anlage sehr verschleiß- und geräuscharm arbeitet.

Außerdem wird dadurch das Material schonend behandelt, so dass bei der Asphaltaufbereitung die ursprüngliche Kornstruktur der Zuschlagsstoffe erhalten bleibt und nur wenig Feinstkorn und Staub anfällt.

Das Diagramm zeigt deutlich, dass der Granulator einen wesentlich größeren Anteil in der Gruppe 16-22 Millimeter aufzuweisen hat (fast 45 Prozent). Bei der Prallmühle (rot) liegt der Schwerpunkt vorrangig bei 1-4 Millimeter. Dies bedeutet, dass durch Verwendung des Granulators eine Kornzertrümmerung weitgehend vermieden wurde. Man muss darauf hinweisen, dass es sich bei dieser Analyse jeweils um das Ergebnis einer Trockenabsiebung handelt. Das erklärt den hohen Anteil  von 16-22 Millimeter.

Vergleicht man mehrere Test-Ergebnisse des Benninghoven-Granulators, so kann nachgewiesen werden, dass das Stützkorn innerhalb des Ausgangsmaterials kaum zerstört und nur geringe Feinanteile erzeugt wurden. Dies ist gänzlich verschieden zu den Ergebnissen bei Verwendung eines Prallmühlensystems.

Hinsichtlich der Korngrößenverteilung können nahezu 100 Prozent des RC-Granulats eingebaut werden. Bezüglich der Kornstruktur könnte Granulat, welches mit dem Benninghoven- Granulator zerkleinert wurde, bis zu 90 Prozent beigesetzt werden.

Das Diagramm zeigt den Vergleich der Materialgröße zwischen einer Prallmühle und einem Benninghoven-Granulator, analysiert von einem unabhängigen Labor.
Das Diagramm zeigt den Vergleich der Materialgröße zwischen einer Prallmühle und einem Benninghoven-Granulator, analysiert von einem unabhängigen Labor.
 
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