Komfortables Kopfsteinpflaster dank innovativer Schleiftechnik

In vielen Kommunen erschwert unebenes Natursteinpflaster – meist in Nebenstraßen – das Radfahren, obwohl diese Straßen aufgrund ihres geringen Verkehrsaufkommens eigentlich gut für den Radverkehr geeignet wären und die Hauptstraßen entlasten würden. Im NUDAFA-Reallabor, das an der TH Wildau angesiedelt ist, wurden im Rahmen der Projektlaufzeit (01/2021 bis 09/2025) verschiedene Methoden untersucht, um Natursteinpflasterstraßen besser befahrbar zu machen. Eine davon ist das Abschleifen bestehender Pflasterstein- Oberflächen mittels „Precision Grinding“. Dieses Verfahren wurde schon in einigen Straßen in Berlin- Brandenburg eingesetzt.
 

NUDAFA steht für „Nutzerdaten-gestützte Planung eines integrierten Fahrradverkehrsnetzes“ und ist ein inzwischen abgeschlossenes Forschungsprojekt der Technischen Hochschule (TH) Wildau. Das Labor hat in den vergangenen Jahren erarbeitet, wie Kommunen gemeindeübergreifend und kostengünstig Infrastruktur für den Radverkehr verbessern können. Im Teilprojekt „Komfortables Kopfsteinpflaster“ wurden Ansätze erprobt, wie Großkopfsteinpflaster besser befahrbar wird. Neben Verfahren mit wasserdurchlässigen Deckschichten sowie der vollständigen Fahrbahnsanierung mit Betonsteinpflaster wurde vor allem das Schleifen bestehender Pflastersteinoberflächen getestet.
 

Abschleifen der Pflastersteine – Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens 

Die Vorteile des Schleifverfahrens liegen vor allem im Erhalt der Versickerungsfähigkeit des Kopfsteinpflasters. Während Asphaltdecken in der Herstellung pro Quadratmeter zunächst günstiger erscheinen, machen begleitende Maßnahmen, wie der Einbau von Regenwasserkanälen oder Schächten, viele Projekte teuer und aufwendig. Gerade in kleinen Kommunen und in Nebenstraßen wird die Sanierung dann unwirtschaftlich. Beim Schleifen bleibt die natürliche Versickerungsfähigkeit des (unverfugten) Kopfsteinpflasters erhalten, was den Gesamtaufwand reduziert und die Maßnahme ggf. finanzierbar macht.

Zudem kann das Abschleifen kurzer Strecken mit Kopfsteinpflaster innerhalb weniger Tage erfolgen – ohne umfassende Baumaßnahmen oder lange Sperrzeiten. Kopfsteinpflasterstraßen gelten außerdem als ortsbildprägende Elemente und unterliegen deswegen teilweise sogar dem Denkmalschutz. Durch das gezielte Schleifen lässt sich die Funktionalität deutlich verbessern, ohne den historischen Charakter zu verändern. Letztlich profitiert auch der Kraftfahrzeugverkehr von einer leiseren und besser befahrbaren Oberfläche. Durch eine glatte Pflasteroberfläche wird der mechanische Einfluss geringer. Dadurch entsteht weniger „Aufschwingung“ im System und die Lärmbelastung für Anwohner reduziert sich. Grenzen hat das Verfahren trotzdem: Sehr unebenes Pflaster oder kleines Mosaikpflaster lässt sich nur schwer schleifen, oft sind manuelle Vorarbeiten nötig. Und da das Verfahren erst in der Erprobungs- bzw. Einführungsphase ist, sind die Kosten für die Anschaffung und den Betrieb der speziellen Maschinen auch noch relativ hoch – was sich dann auch in den Kosten niederschlägt. Ein Unternehmen aus Lübben, die Fräsdienst-Service E. Feind GmbH, hat – zunächst als Partner des NUDAFA-Reallabors – in das entsprechende Equipment investiert und bietet das Precision Grinding mit Maschinen von Wirtgen an.
 

Test in der Straße „Am Graben“ in Eichwalde 

Basierend auf den Tests des NUDAFA-Reallabors in den Jahren 2020 und 2024 kam die neue Schleiftechnik u. a. in der Straße „Am Graben“ in Eichwalde im Juni 2025 zum Einsatz. Hier wurde nicht nur sehr unebenes Großsteinpflaster per Precision Grinding geschliffen, sondern auch erstmals eine Kombination aus 3D-Vermessung und digitaler Schleifsimulation eingesetzt. 

Vorbereitung 

Vor dem Schleifen wurde die Fahrbahn mit Lasertechnik präzise vermessen. Mit der daraus resultierenden 3D-Punktwolke konnten mithilfe einer digitalen Simulation Schleiftiefen berechnet und ein exaktes Bearbeitungsprofil für die Schleifmaschine erstellt werden. Diese im Zusammenhang mit Natursteinpflaster bislang neuartige Vorgehensweise ermöglichte eine vorausschauende Planung – etwa Rückschlüsse auf den Querschnitt der Straßenoberfläche, das Abflussverhalten von Regenwasser nach der Reprofilierung und die Lokalisation punktuell notwendiger Anhebungen. So ließ sich beispielsweise erkennen, welche Vertiefungen bei gegebener Schleiftiefe bleiben würden – und daher im Vorfeld manuell angehoben werden mussten, um unnötig tiefe Schleifarbeiten zu vermeiden. Vorhandene Schachtabdeckungen oder Kappen von Unterflurhydranten wurden gegen schleifbare Blindstopfen ausgetauscht.

Durchführung 

Das „Precision Grinding“ wurde mit der speziell entwickelten Schleifmaschine von Wirtgen durchgeführt. Herzstück der Maschine ist eine schnelldrehende, mit 380 eng gesetzten Diamanttrennscheiben bestückte Welle, die in einem Wellenkasten unter der Maschine angebracht ist. Statt wie zuvor jeden Stein einzeln glattzuschneiden, schleift die große Walze das gesamte Pflaster von oben vertikal ab, sodass ein Rillenmuster auf den Steinen entsteht.

Durch entsprechende Vermessungstechnologie konnte die Maschine das zuvor festgelegte Schleifprofil abfahren und sich Schritt für Schritt daran annähern. Da einzelne Steine über das digital errechnete Profil hinausstanden, erfolgte das Abschleifen durch eine Vielzahl von Überfahrten, wobei das digitale Modell als Referenz genutzt wurde. So konnte trotz der stark variierenden Steinlagen eine gleichmäßige Fahrbahn erzeugt werden. 

Während des Vorgangs wurde die Diamantwelle mit Wasser gekühlt und das Schleifgut über eine Absaugvorrichtung noch während des Schleifprozesses aufgenommen. Die Schleifschlemme wird zur weiteren Verarbeitung in Fahrmischer verlagert. Nach dem Grinding wird die Pflasterfläche mit Hochdruck gereinigt und mit Brechsand verfugt.

Auswertung/Nachbereitung 

In Eichwalde wurden 330 m Kopfsteinpflaster abgeschliffen. Beim Schleifen des Kopfsteinpflasters zeigte sich, dass gegenüber der vorab durchgeführten Simulation bereits eine geringere Schleiftiefe ausreichte, um das angestrebte Ergebnis zu erreichen. Dies begründet sich durch die Umwandlung der Punktwolke in eine Fläche mit der durchschnittlichen Oberflächenhöhe. Daraus ergaben sich Erkenntnisse zur Verbesserung der Simulationsmethoden. Als Ziel- bzw. Sollvorgabe erleichterten das digitale Oberflächenprofil und die lasergestützte Maschinensteuerung dennoch – und gerade bei sehr unebenen Fahrbahnoberflächen – in erheblichem Maße die Steuerung der Maschine, wodurch ein hochwertiges Ergebnis erzielt werden konnte. Gegenüber den zuvor getesteten, kleineren und manuell gesteuerten Maschinen bietet dieses Vorgehen bei einer Maschine mit hochwertiger Steuerungstechnik die Möglichkeit, größere Straßenabschnitte eben und durchgehend zu schleifen.
 

Arbeitsschutz-Aspekte

Die beim Schleifen auftretenden Belastungen wie Lärm, Vibrationen und Staub sind durch die automatisierte Großfräse, den Wassereinsatz bzw. die Absaugungen sowie vor allem durch die kürzeren Bauzeiten – im Vergleich zu einem Neuaufbau – gut beherrschbar. Ein kompletter Neuaufbau erzeugt normalerweise ein deutlich breiteres und schwerwiegenderes Gefährdungsspektrum im Straßenbau, etwa durch Risiken, die mit Leitungs- und Baugrubenbau verbunden sind. Des Weiteren können beim Neuaufbau Asphalt-spezifische Belastungen (Bitumendämpfe, Aerosole, hohe Umgebungstemperaturen) auftreten und es kann zum Hautkontakt mit heißen Materialien kommen. Allerdings sind auch bei Einsatz des Precision Grinding im Straßenverkehr entsprechende Verkehrssicherungsmaßnahmen zu treffen, um Beschäftigte und am Straßenverkehr Beteiligte zu schützen, auch wenn die Sperrzeiten hier nicht so lange dauern wie bei einem Neuaufbau. 

Und letztendlich sind auch Schutzmaßnahmen für Beschäftigte bei der Hochdruckreinigung nach dem Grinding zu treffen. Dazu zählt vor allem eine entsprechende PSA (Persönliche Schutzausrüstung), bestehend aus Schutzbrille, Schutzkleidung und -schuhen sowie ggf. Atemschutz.

Verkehrssicherung an Straßenbaustellen 

Die Verkehrssicherung an Baustellen muss ausreichend Platz gewährleisten und Bauarbeiter vor dem vorbeifließenden Pkw-und Lkw-Verkehr sowie Verkehrsteilnehmer und Anwohner vor Gefahren durch Baugeschehen und Verkehr schützen. Die Baustellenabsicherung ist auf die jeweilige örtliche Verkehrssituation abzustimmen und sollte den Straßenverkehr nur möglichst gering behindern. Dafür wird gemäß den „Richtlinien für die verkehrsrechtliche Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen“ (RSA) für jede Arbeitsstelle ein detaillierter Verkehrszeichenplan erstellt, mit eventueller Sperrung der kompletten Fahrbahn oder geringerer Beschränkung für den fließenden Verkehr. Bei der Auswahl der Verkehrssicherungsmaßnahmen sind u. a. auch die Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) zu beachten. Für Arbeitsstellen im öffentlichen Verkehrsbereich ist das die ASR A5.2 „Straßenbaustellen“. Hier sind u. a. deren Arbeitsraumbreiten (BM) entsprechend der auszuführenden Tätigkeit im Grenzbereich zum fließenden Verkehr und Sicherheitsabstände zum vorbeifahrenden Verkehr (SQ) bzw. zum ankommenden Verkehr (SL) zu berücksichtigen. Der Verkehrszeichenplan wird vom ausführenden Bauunternehmen, einem Verkehrssicherungsunternehmen oder einem spezialisierten Ingenieur-/Planungsbüro erstellt.
 

Vom Testprojekt zum Tagesgeschäft 

Das Precision Grinding hat sich als ursprüngliches Teilprojekt des NUDAFA-Reallabors schon als festes Geschäftsfeld für Fräsunternehmen wie Fräsdienst E. Feind etabliert. Seit 2025 wurden Pflasterstein-Schleifprojekte in Rathenow, Brandenburg an der Havel und verschiedenen Berliner Bezirken umgesetzt. Mittlerweile ist das Unternehmen auch bundesweit tätig.