Bitumen

B. kommt in der Natur als Bestandteil von Asphalten und Asphaltgesteinen vor, die sich in langen geologischen Zeiträumen durch Verdunsten der leichter siedenden Anteile des Erdöls gebildet haben.

Der weitaus größte Teil des industriell eingesetzten B. fällt bei der Mineralölverarbeitung an. Es ist die Fraktion des Erdöls, die nach der Destillation und Abtrennung der verdampfbaren Anteile zurückbleibt. Je nach Herstellungsverfahren unterscheidet man Destillationsbitumen, Hochvakuumbitumen, Oxidationsbitumen oder Polymerb.

B. wurde schon von den Sumerer, Babylonier und Assyrer als Baustoff genutzt und mit Sand für die verschiedensten Anwendungen gemischt. Der industrielle Einsatz von B. begann im 19. Jahrhundert mit der Zunahme des motorisierten Verkehrs. Die Einsatzbereiche von B. können grundsätzlich unterschieden werden in Heiß- und Kaltverarbeitung. Bei der Kaltverarbeitung wird B. in Lösemitteln gelöst oder als wässrige Dispersion verarbeitet. Bei der Heißverarbeitung wird - z.B. bei der Herstellung von B.-Bahnen - in stationären Anlagen erhitztes Bitumen auf ein Trägermaterial aufgebracht. Diese B.-Bahnen können auf Baustellen u.a. durch Schweißen mittels Gasbrenner oder durch Einlegen in Heißb. verarbeitet werden. Heißflüssige Massen auf B.-basis werden auch zum Verschließen von Fugen oder zum Verkleben von Dämmstoffen verwendet.

Die mit Abstand größte Menge des B. geht als Walzasphalt in den Straßenbau. B. ist ein Gemisch höherer Kohlenwasserstoffe und heterozyklischer Verbindungen (Kohlenwasserstoffe mit anderen Atomen wie Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff). Neben Kohlenstoff und Wasserstoff sind daher auch Schwefel (bis zu 8 Massenprozent), Stickstoff (etwa 0,5 Massenprozent) und Sauerstoff (1 bis 2 Massenprozent)Bestandteile des B.

Kritisch diskutiert wird meist der Anteil an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK). Bei Temperaturen unter 80° C treten praktisch keine Emissionen aus B. auf. Hier besteht lediglich die Möglichkeit, dass es durch Verschmutzungen zu Hautkontakt mit dem in Lösemitteln gelösten oder in Wasser dispergierten Bitumen kommt. Bei 150°C liegen die Emissionen nur bei etwa 1 mg/h. Bei 180°C wurden merkliche Emissionen festgestellt. Ab ca. 230° C (Einbautemperatur von Gussasphalt) treten höhere Emissionen auf.

Häufig werden B. und Teer immer noch verwechselt. Teer entsteht als Pyrolyseprodukt bei der thermischen Behandlung von Stein- oder Braunkohle bei 700 bis 1200° C. Alles was schwarz ist wird als Teer, oder, wenn die Substanz flüssig ist, als Pech bezeichnet. Dies führte und führt noch immer dazu, dass Gefahren beim Umgang mit B. gesehen werden, die nur beim Umgang mit Pech oder Teer auftreten. Insbesondere gilt dies für den Gehalt an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen sowie deren Leitsubstanz, dem
Benzo[a]pyren (B[a]P).

Die MAK-Kommission begründet ihre B.-Bewertung ("hautresorptiv" und "krebserzeugend Kategorie 2") vor allem damit, dass in B. PAK enthalten sind. Hier ist allerdings zu berücksichtigen, dass der Gehalt an B[a]P mit 2 bis 3 mg/kg im B. deutlich unter den 50 mg/kg liegt, ab denen Substanzen entsprechend der Gefahrstoffverordnung als krebserzeugend gelten.

Literatur: Rühl R, Musanke U (Hrsg): Sachstandsbericht des Gesprächskreis Bitumen. 2001