ViaEMs Hazel Road: Von der Design-Intuition zur messbaren Kohlenstoffwirkung

Die Herausforderung

Hazel Road: ein durchdachter Ausgangspunkt, um frühe Entscheidungen in maximale Wirkung umzusetzen

Bei dem Projekt Hazel Road handelte es sich um eine normale Fahrbahnsanierung in Nottinghamshire, die mit einer 100 mm dicken Einlage versehen werden sollte. Das ViaEM-Ingenieurteam entschied sich bewusst für die Verwendung nachhaltiger Materialien und wählte eine Spezifikation, die die Prinzipien des Kreislaufbelags anwendet, indem sie eine mechanisch robuste SMA-Deckschicht mit einer kohlenstoffärmeren Binderschicht kombiniert.

- 40 mm warm gemischte SMA-Deckschicht mit 10 % RAP, die eine haltbare, strukturierte Oberfläche bei reduzierten Mischtemperaturen bietet.
- 60 mm Cold Recycled Bound Material (CRBM), bei dem das verfügbare teergebundene Material und Schaumbitumen verwendet wird, um eine strukturell effiziente, emissionsärmere Bindemittelschicht zu erhalten.

Mit dieser Wahl wurde ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung, Zuverlässigkeit der Lieferanten und lokaler Verfügbarkeit erreicht. Es war eine gute Entscheidung.

Aber war es auch die beste Entscheidung unter allen möglichen Materialszenarien?

In der Vergangenheit musste Via East Midlands Materialentscheidungen auf der Grundlage folgender Kriterien treffen:

- Fragmentierte Materialdaten in Standards und Tabellenkalkulationen
- Begrenzte Sichtbarkeit des gesamten Spektrums an kohlenstoffarmen Materialoptionen
- Langsame, manuelle Zyklen, die die Erkundung von Alternativen langsam und mühsam machten
- Silo-Wissen, da die Erkenntnisse eines jeden Projekts nicht systematisch in das nächste einfließen

Dies hatte zur Folge, dass einige hochwirksame Möglichkeiten für Kohlenstoff- und Kosteneinsparungen in einem frühen Stadium des Prozesses schwer zu erkennen waren.

"Wir wussten, dass Entscheidungen in der frühen Phase wichtig sind. Aber wir hatten nicht die Daten, um sie zu optimieren", erklärte Peter Wells, Highway Asset Manager bei ViaEM.

Die Kernfrage, die das Team zu beantworten suchte, lautete: Welche Materialspezifikation bietet die richtige Leistung bei gleichzeitiger Minimierung von Kosten und Kohlenstoffausstoß?

Die Lösung

Eine Frühphasen-Intelligenz, getestet an der Hazel Road als Proof-of-Concept

Anstatt sich allein auf die Intuition zu verlassen, führte ViaEM in Zusammenarbeit mit ORIS eine rückblickende Analyse durch: "Welche Szenarien hätten wir in Betracht ziehen sollen, wenn wir im Vorfeld eine umfassende Materialtransparenz gehabt hätten?"

Die Kernstrategie war digitales Optioneering: die Nutzung von ORIS zur raschen Evaluierung realisierbarer Materialspezifikationen unter Berücksichtigung der Kosten- und Kohlenstoffkriterien des Projekts. Das Team konzentrierte sich auf zwei Fragen:

1. Wie viel Kohlendioxid wurde durch die von uns getroffene Materialwahl tatsächlich eingespart?
2. Welche anderen Materialszenarien gab es, die wir nicht bewertet haben?

Um diese Fragen zu beantworten, wurden mit ORIS vier verschiedene Material- und Lieferantenszenarien bewertet:

- Konventionelles HMA-Design: Heißmischasphalt sowohl für die Deckschicht (SMA) als auch für die Bindemittelschicht (AC), was eine Standardgrundlage darstellt.
- Alternative Warmmischung mit hohem RAP-Anteil: Deckschicht mit 20 % RAP und Binderschicht mit 50 % RAP, unter Verwendung von Warm-Mix-Asphalt zur Senkung der Mischtemperaturen.
- Realisierter Entwurf: SMA-Deckschicht mit 10 % RAP in Kombination mit Foamix CRBM, einem schnell viskoelastischen (QVE) Kaltrecycling-Bindemittel (CRBM).
- Optimiertes kohlenstoffarmes Design: SMA mit 20 % RAP gepaart mit einem langsam reagierenden viskoelastischen CRBM, das die potenzielle Kohlenstoffreduzierung maximiert.

Dieser systematische Ansatz ermöglichte es dem Team,:

- Testen und Vergleichen mehrerer Szenarien innerhalb von Minuten, nicht Wochen.
- einen klaren Vergleich von Kompromissen in Entscheidungs-Dashboards, die die Geschichte hinter den Zahlen erzählen.
- die Auswirkungen des Verkehrs mit hoher Präzisionabzubilden, um festzustellen, wo die lokale Beschaffung die Emissionen senken könnte.

Die Ergebnisse

"Wir werden nicht länger raten": von der Intuition zu messbaren Ergebnissen

Die Analyse führte zu drei entscheidenden Erkenntnissen.

26 % Kohlenstoffreduzierung erreicht: Materialauswahl ist der wichtigste Hebel

Die tatsächliche Materialspezifikation von ViaEM (Warmmischasphalt mit RAP + Foamix) führte zu einer Kohlenstoffreduzierung von 26 % im Vergleich zu herkömmlichem Heißmischasphalt mit neuen Zuschlagstoffen.

Dies war ein echter Erfolg: durchdachte Technik + verfügbare Daten + gute Lieferantenbeziehungen = bedeutende Kohlenstoffeinsparungen.

Aber jetzt kommt der entscheidende Punkt: Dieses Ergebnis basierte auf den Materialoptionen, die ViaEM zur Verfügung standen. Die Ingenieure trafen die beste Wahl auf der Grundlage der verfügbaren Informationen. Die Nachhaltigkeitsvorteile waren real, aber die Analyse zeigte auch einen wichtigen Punkt.

Eine neue Alternative wird enthüllt: Ein anderes Material-Szenario, das es wert ist, untersucht zu werden

In der retrospektiven ORIS-Analyse wurde ein anderes Materialszenario identifiziert, bei dem eine alternative, kalt recycelte, gebundene Materialtechnologie zum Einsatz kommt, die den Daten zufolge eine Kohlenstoffreduzierung von bis zu 35 % im Vergleich zur konventionellen Basisvariante ermöglichen könnte.

Ohne systematisches Material-Benchmarking in der Frühphase tauchte diese Option in der Bewertung nicht auf. Das Produkt ist auf dem Markt erhältlich und hat sich in vergleichbaren Kontexten bewährt, aber es erfordert andere Lieferantenqualifikationen und eine begrenztere Erfolgsbilanz in dieser speziellen Anwendung.

Dies ist keine verpasste Gelegenheit in dem Sinne, dass "wir diese Option hätten wählen sollen". Vielmehr handelt es sich um eine Erkenntnis: Die Daten ergaben ein konkretes Szenario, das eine technische Bewertung neben den anderen Zwängen von ViaEM rechtfertigt: Leistungsanforderungen, Verfügbarkeit von Lieferanten, finanzielle Auswirkungen und projektspezifische Machbarkeit.

47 % Unterschied bei den Transportemissionen: Lieferantenauswahl vervielfacht Auswirkungen

Ein separates, aber ebenso wichtiges Ergebnis: Als ORIS den von ViaEM ausgewählten Lieferanten (Breedon, Mansfield - ca. 25 km vom Standort entfernt) mit der nächstgelegenen Alternative für dasselbe Material verglich:

47 % weniger CO2-Fußabdruck bei den Transportemissionen durch die lokale Wahl, plus:

- 51 % kürzere Transportzeit
- 41 % geringere Transportkosten

ViaEM entschied sich aus betrieblichen Gründen für einen nahe gelegenen Lieferanten - eine logische Entscheidung. Doch die Daten machten die Größenordnung deutlich: Die räumliche Nähe schafft in Verbindung mit einer brillanten Materialauswahl eine große Hebelwirkung.

Was Hazel Road über die frühe Entwurfsphase von Infrastrukturprojekten verrät

Frühzeitige Analysen verwandeln Intuition in datengestütztes Vertrauen: Führen Sie diese Materialvergleiche durch, bevor der Entwurf abgeschlossen ist, wenn Sie noch Wahlmöglichkeiten haben. Dann sind die Erkenntnisse aus der frühen Phase die Grundlage für wichtige Entscheidungen.

Optimieren Sie die Materialauswahl durch datengestützte Vergleiche: Bewerten Sie systematisch konventionelle und kohlenstoffarme Alternativen und berücksichtigen Sie dabei Kompromisse bei den Kosten und der CO2-Bilanz. Die frühzeitige Einsicht in mögliche Optionen ermöglicht es Ingenieuren, fundierte Entscheidungen zu treffen, bevor Spezifikationen festgelegt werden, um sowohl die Nachhaltigkeit als auch die Kosteneffizienz zu maximieren.

Umfassende Materialtransparenz zeigt Optionen auf, die Sie vielleicht nicht selbst entdecken würden: Nutzen Sie eine verifizierte Datenbank von Materialien mit zugehörigen Kohlenstoffdaten, gefiltert nach Anwendungstyp und regionaler Verfügbarkeit. Szenarien, die andernfalls unentdeckt bleiben würden, werden in den Bewertungsprozess einbezogen und ermöglichen eine strenge, datengestützte Entscheidungsfindung.

Das ist die Frühphase des Optioneering. Und es beginnt mit zuverlässigen Daten in der Entwurfsphase.