Wir fahren darauf, unsere Reifen kleben daran und unsere Bikes stützen sich darauf ab – im wahrsten Sinne des Wortes.
Aber wir fragen uns nie, woher sie kommen, wohin sie gehen und woraus sie gemacht sind.
Text: Simon Hargreaves Bildmaterial: Simon Hargreaves, Bridgestone
Jeder, der Motorrad fährt, weiß instinktiv, dass ein Paar frische, richtig aufgepumpte Reifen lebenswichtig sind. Ohne einen guten Reifendruck ist die Haftung des Motorrads beeinträchtigt, und genau diese Haftung verhindert, dass ein fahrendes Motorrad – mitsamt Fahrer – umkippt. Doch Grip funktioniert in zweierlei Hinsicht – Reifen haften nur dann an etwas, wenn dasselbe auch an ihnen haftet (um das unter Beweis zu stellen, nimmt man einfach die klebrigsten Straßenreifen, die man finden kann, und fährt damit auf nassem Gras). Und das, woran Reifen am liebsten kleben, heißt Straße.
Die Geschichte der Straßen
Straßen wurden während der Agrarrevolution vor 12,000 Jahren erfunden, als die Frühmenschen aufhörten zu jagen und zu sammeln und sich niederließen, um in Höhlen zu leben. Das Freimachen einer Strecke zwischen ihrer Höhle und der Höhle ihres Nachbarn machte es viel einfacher, zum Abendessen vorbeizuschauen oder einkaufen zu gehen. Diese frühen Pfade eigneten sich ideal für einen Fußmarsch und wurden mit der Einführung der Tierhaltung um 8000 v. Chr. Schritt für Schritt verbreitert, um Platz für Vieh zu schaffen. Als dann aber um 4000 v. Chr. das Rad als Transportmittel entwickelt wurde, mussten auch Straßen entwickelt werden.
Die frühesten unbefestigten Straßen waren einfach Pfade, die bis auf den Oberboden geräumt wurden. Schon bald wurden verschiedene Materialien verwendet, um die Straße zu verstärken – Holz, Kies, Steinplatten – doch abgesehen von einigen bemerkenswerten Ausnahmen wie einer 50 km langen asphaltierten Straße, die im Jahr 2000 v. Chr. von den Minoern auf Kreta gebaut wurde, entstand der Bedarf an starken, zuverlässigen und wetterfesten Straßen erst beim römischen Herr, das mit seinen Streitwagen durch ganz Europa zog. Bei ihrem zehntausende von Kilometern umfassenden Straßennetz verwendeten die Römer mehrere Materialschichten, um eine gewisse Festigkeit zu erreichen. Beginnend mit einer Grundschicht aus Sand oder leichtem Kies gefolgt von größeren Steinen (manchmal in Mörtel eingebettet) wurde die Straße anschließend mit einer leichteren Schicht aus kleineren oder zerkleinerten Steinen aufgefüllt und mit einer Deckschicht aus gepflasterten Steinblöcken abgeschlossen. Auf beiden Seiten wurden Gräben ausgehoben, deren oberste Schicht zur Unterstützung der Entwässerung gewölbt war. Es wurden auch Fußgängerbereiche gebaut und Meilensteine gesetzt, um Entfernungen zu markieren. Diese Innovationen kommen noch heute zum Einsatz.
Als sich die Römer zurückzogen, verfielen die Straßen (obwohl viele der Strecken und ein Großteil der eigentlichen Konstruktion noch heute erhalten sind). Ohne eine geschlossene Kraft zur Instandhaltung der Straßen begann in Europa erst im 18. Jahrhundert wieder ein systematischer Straßenbau. Auf der ganzen Welt wurde die Straßenentwicklung jedoch fortgesetzt. Im Nahen Osten begann das Arabische Reich mit der Verwendung eines klebrigen Bindemittels, das aus Öl gewonnen wurde, um die oberste Schicht seiner prestigeträchtigen Straßen zu binden und abzudichten. Die Substanz hieß Teer.
Im frühen 19. Jahrhundert entwickelte ein Schotte namens John McAdam eine billigere, schnellere Straßenbautechnik, die keine großen Grundschichten aus Stein mehr benötigte, sondern sich für die Festigkeit der Straße auf die Verdichtung des vorhandenen Untergrunds und kleinerer Steingrößen stützte. Die Methode war bis zur Erfindung motorisierter Fahrzeuge im frühen 20. Jahrhundert beliebt, als höhere Geschwindigkeiten Staub und Verschleiß zu einem Problem machten. Dies wurde gelöst, indem man geschmolzenen Teer mit Sand vermischt auf der Straßenoberfläche verteilte, um die oberste Schicht abzudichten. Tarmac war geboren.
Was macht eine moderne Straße aus?
Teer wurde lange Zeit durch Bitumen (oder Asphalt) ersetzt, das ebenfalls ein Nebenprodukt der Ölraffination ist. Dieses Material hat einen größeren Temperaturbereich und ist so stabiler und einfacher zu handhaben.
Die Grundbestandteile einer modernen Asphaltstraße sind nur wenige Hauptmaterialien: ein Zuschlagstoff (Steinpartikel, meistens Kies oder Granit), gemischt mit einem Bitumenbindemittel und Füllstoffen. Es gibt zahlreiche Mischungen, Varianten und Qualitäten, die durch Zugabe von Chemikalien (Polymeren, Fasern, Wachsen, Zeolithen und Emulsionen) modifiziert werden, um sie an die spezifischen Wetter- und Verkehrsbedingungen des Landes oder Ortes anzupassen, an dem sie verwendet werden.
In der Praxis bedeutet dies, dass es buchstäblich Tausende möglicher „Rezepte“ dafür gibt, was wir uns als Asphaltschichten auf und in einer Straße vorstellen. Aber im Allgemeinen setzen sich die Schichten von oben nach unten so zusammen:
• Straßendecke – die oberste Schicht, über die wir fahren. Sie muss geräusch- und rutschfest, beständig gegen Spurrinnenbildung, Rissbildung und Verschleiß bei jedem Wetter sein. In der Regel besteht diese Schicht aus Heißasphalt, einer Mischung aus etwa 6–8 % Asphalt mit Granit- oder Kiessplittern mit einer maximalen Korngröße von beispielsweise bis zu 14 mm. Die Schicht ist in der Regel etwa 30 – 50 mm dick.
• Binderschicht – diese Schicht, ebenfalls aus Heißasphalt, verleiht Strukturstabilität, insbesondere auf Landstraßen, wo keine unteren Strukturschichten vorhanden sein dürfen. Sie wird aus ähnlichen Materialien hergestellt wie die Deckschicht, die in unterschiedlichen Verhältnissen mit größeren Zuschlagstoffen von max. ca. 20 mm gemischt wird. Die Binderschicht ist normalerweise 60 – 90 mm dick.
• Tragschicht – ebenfalls aus Heißasphalt. Diese Schicht wird für die Standsicherheit auf Bundes-, Fern- und Industriestraßen sowie auf Autobahnen verwendet. Die Zuschlagstoffe sind dabei noch größer, normalerweise bis zu 35 mm. Die Schicht ist in der Regel 90 – 130 mm dick.
• Unterbau – dies ist das Hauptfundament einer Straße. Der Unterbau besteht in der Regel aus einem ungebundenen Zuschlagstoff (Granit oder Kalkstein) mit einer Spezifikation und Schichtdicke, die von der Straßenkategorie und den zugrunde liegenden Bodenbedingungen abhängen. Häufig hat die Schicht jedoch eine Dicke von um die 350 mm.
• Deckschicht – ähnlich wie der Unterbau, aber oft ein Material mit niedrigeren Spezifikationen. In der Regel 150 – 350 mm dick.
• Geotextilmembran – eine durchlässige Matte aus synthetischem Gewebe, die verhindert, dass die darüber liegenden Schichten mit dem Untergrund verschmelzen.
• Untergrund – auf Tragfähigkeit und Standfestigkeit gemessen, dann verfestigt und verdichtet, das ist die natürliche Unterschicht.
Worin unterscheiden sich die verschiedenen Straßentypen?
Der Bau einer Straße richtet sich nach den Bodenverhältnissen in der Umgebung, der erwarteten Nutzungshäufigkeit (gemessen in Millionen von Standardachsen) und der Anzahl der Fahrzeuge, die sie benutzen werden (natürlich wird die Straße von größeren Fahrzeugen wie LKW, Bussen usw. stärker belastet als von Autos und Fahrräder), der Lebensdauer (in Europa in der Regel 40 Jahre) und schließlich den Baukosten.
Straßen werden normalerweise nach folgenden Kategorien unterschieden:
• Nicht klassifiziert (ländlich/innerhalb von Ortschaften)
• Wohn- oder Industriegebiete
• Hauptstraßen
• Nebenstraßen (Straßen einer niedrigeren Kategorie)
• Fernstraßen und Autobahnen
Eine Fernstraße oder Autobahn wird mit dem höchstmöglichen Standard gebaut und ist am kostspieligsten. Hauptstraßen können auch nach ähnlichen Spezifikationen gebaut werden und werden häufig eher vom Bund als von Kreisen oder Städten unterhalten. Straßen, die keine Fernstraßen sind, Nebenstraßen und niedrigere Kategorien werden von den örtlichen Straßenbehörden instandgehalten. Aufgrund ihrer geringeren Nutzung werden diese nach einem niedrigeren, kostengünstigeren Standard konstruiert und gewartet. Bei allen Straßen bestimmt auch die Art und Geschwindigkeit des Verkehrs die beste Oberfläche in Sachen Griffigkeit. Fernstraßen und Autobahnen erhalten ein besseres Produkt und rutschfestere Oberflächen, doch das kann auch bei kleineren Straßen notwendig sein, wenn die Umgebung dies vorschreibt (Unfallschwerpunkte, die Annäherung an Fußgängerüberwegen, die Einfahrt in Kreisverkehre oder außerhalb von Schulen oder in sehr scharfen Kurven usw.).
Die Kosten spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Spezifikation einer Straße. Es ist durchaus möglich, Straßen zu bauen, die sich nie abnutzen, nie unter Schlaglöchern leiden und nie im Leben gewartet werden müssen. Die Materialkosten und der Umfang der Technik machen es jedoch unpraktisch.
Warum können nicht alle Straßen wie Rennstrecken befestigt werden?
Shell Cariphalte Racetrack ist ein Asphalt mit einem modifizierten Bitumenbindemittel, das an Hochleistungsstandorten wie Rennstrecken verwendet wird. Viele MotoGP-Strecken (allerdings nicht Silverstone) verwenden dieses Zeug. Es ist sehr steif und widerstandsfähig gegen Belastung, Fretting (allgemeiner Oberflächenverschleiß) und Verformung. Es bietet auch einen sehr hohen Grip. Der Grund, warum es nicht auf Straßen verwendet wird, ist einfach. Aufgrund seines speziellen Inhalts und seiner spezifischen Konstruktionsanforderungen kostet es viele, viele Male mehr als eine normale Straße – und ehrlich gesagt wird diese Art von Leistung von den meisten Fahrzeugen einfach nicht benötigt.
Wie lange dauert der Straßenbau und was kostet er?
Wie lang ist eine Straße? Die Baudauer variiert je nach Art und Größe der Straße und kann zwischen einigen Monaten und bis zu drei Jahren liegen. Während der Bauphase werden regelmäßig Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Materialien den Spezifikationen und Leistungsanforderungen entsprechen. Wenn die Straße fertig ist, ist es üblich, dass der Kunde (die lokale Behörde oder die nationale Körperschaft) einen Prozentsatz der Kosten für ein Jahr einbehält. Dies wird als „Mängelbeseitigungsfrist“ bezeichnet und ist eine Art Reparaturgarantie.
Die Kosten für eine Straße hängen auch von der Straßenkategorie ab und können zwischen 1300 Euro und 11,000 Euro und mehr pro Meter betragen. Der Arbeitsaufwand hängt natürlich auch von der Art der Straße und dem Auftragnehmer ab. Rund 20 Männer wären beim Bau einer Nebenstraße eingesetzt. Bei einer Autobahn kann diese Zahl bis auf einige Hundert ansteigen – und manche Arbeiten sind so umfangreich, dass ein ganzes Heer an Portakabins aufgestellt wird, in denen die Arbeitskräfte vor Ort wohnen können.
Wie viele verschiedene Arten von Oberflächen gibt es?
Tausende und ebenso viele Unternehmen stellen sie her. Es gibt Standards, denen sie bei der Verwendung entsprechen müssen, und Standards in Bezug auf Art, Größe und Verhältnisse der verwendeten Zuschlagstoffe, aber die Hersteller verwenden unterschiedliche Additive und andere Verbundmaterialien, um ihre spezifischen Mischungen zu erstellen.
Shell Grip ist eine beliebte griffige Oberfläche, von der viele von uns vielleicht schon gehört haben. Wir denken dabei normalerweise an die sandfarbene Strukturoberfläche an der Zufahrt zu Kreisverkehren oder an Haarnadeln. Es ist ein rutschfestes Material mit hoher Reibung, das ein kalziniertes Bauxit-Aggregat mit einem Epoxid- oder Polyurethanharz verwendet, um einen Rutschfestigkeitswert (SRV) von 70+ zu erreichen. Die Rutschfestigkeit wird mit einer speziellen Maschine namens SCRIM (Sideways Force Coefficient Routine Investigation Machine) gemessen – es handelt sich um ein spezielles Testrad, das um 20 Grad geneigt ist und mit 50 km/h hinter einem Auto hergezogen wird.
Doch Shell Grip und die vielen anderen ähnlichen Oberflächenbeschichtungen sind – Sie haben es erraten – teuer. Auch hier kommt es auf die Balance zwischen Nutzungsart, Lebensdauer und Kosten an.
Warum sollte man Straßen mit Kiessplitt erneuern?
Unter dem Strich ist es billig, effektiv bei der Verlängerung der Lebensdauer der Straßenoberfläche und für Sie oder Ihr Motorrad ungefährlich, vorausgesetzt, Sie fahren gemäß der empfohlenen Geschwindigkeitsbegrenzung (normalerweise 30 km/h), so die Straßenplaner. Ihnen zufolge treten die Probleme erst auf, wenn zu schnell gefahren wird und die Fahrzeuge entweder auf dem losen Kies rutschen oder der Vorderreifen einen Stein durch den Kühler schnippt. Oder ein anderes Fahrzeug fährt zu schnell und wirft einen Stein nach hinten, wodurch ein Scheinwerfer zerschmettert oder der Lack beschädigt wird. Aber das ist nicht immer der Fall. Bereits bei niedriger Geschwindigkeit kann ein Motorrad auf Schotter die Kontrolle verlieren – ganz zu schweigen von der anschließenden Reinigung des klebrigen, teerartigen Bitumens von Ihrer Maschine.
Warum entstehen Schlaglöchern und Unebenheiten?
Schlaglöcher entstehen durch das Eindringen von Wasser in die Fahrbahn. Eine gute Entwässerung ist für die Langlebigkeit einer Straße von entscheidender Bedeutung – Wasser erodiert, korrodiert (im Fall von Streusalz) und zerstört die Straßenschichten. Oder, wie es in einigen Ländern der Fall ist, Winterwetterzyklen, bei denen es zu wiederholtem Einfrieren (Expansion) und dann Auftauen (Kontraktion) kommt, zerbrechen Straßenabschnitte und bringen sie zum Einstürzen. Und solange der Verkehr auch noch über den Schaden fährt, wird es immer schlimmer.
Unebenheiten werden durch schlechte Bodenverhältnisse, Baumwurzeln oder schlechtes Straßendesign und -bau verursacht, zum Beispiel an den Eingängen zu scharfen Kurven, wo die Straßenoberfläche durch das starke Bremsen schwerer Fahrzeuge abgeschabt wird oder sich bei wiederholtem Gebrauch Rillen bilden. Doch im Allgemeinen verschlechtert sich das Asphaltbindemittel, wenn eine Straßenoberfläche altert und sich abnutzt, wodurch das freiliegende, abrasive Aggregat zurückbleibt – das dann überpoliert und rutschig wird.
