Differenziertes Feuchtsalz

Präsentation zum Thema: "Differenziertes Feuchtsalz"—  Präsentation transkript:

1 Differenziertes Feuchtsalz
Fachsymposium Winterdienst in Erfurt Sehr verehrte Damen und Herren, Wir haben dieses Thema gewählt, weil wir glauben, hier noch deutliche Verbesserungspotentiale in der Streutechnologie zu erzielen! Paul Rosenstihl

2 Übersicht Unterkühlte Sole Phasendiagramm Präventives Bekämpfen von Eis und Schnee Differenzierung der Einsatzbedingungen Praktische Erfahrungen Neue Möglichkeiten der Streutechnik Fazit

3 Unterkühlte Sole … ein wenig Theorie hilft, die Prozesse des Auftauens in Verbindung mit Salzen besser zu verstehen! hilft, sich für die beste Streumethode je nach Witterungslage zu entscheiden!

4 Was sind 4 g Salz oder 20 g Sole…
4 g NaCl g 20%-NaCl Sole entspricht 4 g NaCl+16 g H2O

5 Eigenschaften von „Frostschutzmittel“ Salz
T [°C] Der Verlauf der Kurven von NaCl und CaCl2 ist bis -21°C nahezu gleich

6 Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Wieso wirkt Salz als Frostschutzmittel? Die Salze werden im Wasser in ihre Ionen zerlegt. Die negativen und positiven Ionen des Salzes lagern sich fest an die Wassermoleküle und verhindern dadurch die Wasserstoffbrückenbildung und somit auch die hexagonale Anordnung der Wassermoleküle, die zur Bildung von Eis erforderlich ist. Wie dick ist üblicherweise ein Wasserfilm? Raureif <0,04 mm  <40 g Wasser/m2 Eisglätte <0,2 mm  <200 g Wasser/m2

7 Eigenschaften von Salz – es wird kälter
Wie viel Salz ist erforderlich, um präventiv bei -5°C eine Wasserfilmdicke von 92 g/m2 Wasser flüssig zu halten? Antwort Eine 8%ige NaCl-Lösung bei -5°C gefriert gerade noch nicht.  8g NaCl verhindern das Gefrieren von 92 g Wasser Konzentration [%] Diese Folie muss korrigiert werden. T [°C] Was passiert nun, wenn die Temperatur auf -10°C abfällt? Gefriert die Sole?

8 Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Was passiert, wenn die Temperatur auf -10°C abfällt? Bei -10 °C würde sich laut Diagramm eine etwa 14%-ige Sole bilden. Wie kann sich Sole aufkonzentrieren? Gewichts% Sole Konzentration [%] T [°C]

9 Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Abkühlen auf -10°C (teilweise Aus- scheidung von Eis) Das Rechteck im Zustand 1 mit 92 g Wasser und 8 g Natriumclorid eine Einheit soll Sole darstellen Das Rechteck im Zustand 2 mit 46 g Wasser und 8 g Natriumclorid eine Einheit soll Sole darstellen, darüber soll Eis schwimmen mit 43 g

10 Fazit Das Ganze in Worten: …eine angenehme Eigenschaft von Sole ist
Sole konzentriert sich bei tieferen Temperaturen auf, überschüssiges Wasser wird in Form von Eis abgestoßen und es bleibt eine höher konzentrierte Lösung übrig. Diese Lösung liegt unter dem abgestoßenen Eis unmittelbar auf der Straßenoberfläche und verhindert das Festfrieren des Eises. Die Eisschicht schwimmt auf dem Solefilm, bei Verkehr wird die Schicht durch die Reifenlast zerstört, der Reibschluss mit der Fahrbahn bleibt im Wesentlichen erhalten.

11 Warum kann eine festgefahrene Eis- und Schneeschicht durch Salz nicht wirtschaftlich aufgelöst werden? Wenn es 10 cm locker geschneit hat und diese Schneeauflage auf eine 10 mm gepresste Schnee und Eisschicht zusammengefahren wurde, befinden sich auf jedem m² etwa 10 Liter gefrorenes Wasser. Für eine Temperatur von -5°C, so können wir es aus der Tabelle oder dem Lösungsdiagramm ablesen, bräuchten wir etwa 800 g Salz pro m².  viel zu wenig Salz, deshalb: Präventivstreuen!

12 Vermeidung einer festgefahrenen Schneedecke
Durch Präventivstreuen: Noch vor dem Schneefallereignis muss die Sole bzw. Salz auf der Straße sein. Ein nicht gefrierender Lösungsfilm, mit der Fahrbahn verbunden, verhindert ein Festfrieren von Eis und Schnee. Diagramm von der vorherigen Seite überarbeiten, so dass auf der Fahrbahnoberfläche ein Solefilm sich befindet

13 Vorteile - Präventives Sprühen mit Sole
…Präventivsprühen mit Sole vor Wetterereignissen wie Schneefall ist wichtig, denn: Größere Eisschichten werden mit Salz oder Sole nicht wirtschaftlich und ökologisch vertretbar vollständig aufgelöst. Sole kann problemlos frühzeitig verteilt werden. Präventives Ausbringen von Sole bis -5°C ist enorm Salz sparend Sole haftet auf trockener Fahrbahn über einen langen Zeitraum Präventives Sprühen mit Sole bei bevorstehendem Schneefall verhindert Glatteisbildung Eigenschaften von Salz wie das „Aufkonzentrieren“ von Sole unterstützen den Winterdienst

14 Differenzierung der Einsatzbedingungen
Setzen wir immer die richtige Streumethode ein?  Unterschiedliche Witterungsverhältnisse erfordern angepasste Streumethoden Wir unterscheiden: Raureif – Präventiver Einsatz Überfrierende Nässe Viel Schnee und Eis Verkehrsflächen enteisen mit Feuchtsalz ist mittlerweile deutschlandweit der Status Quo! Wir wollen jedoch einmal kritisch unsere bisherige Praxis im Winterdienst, vor allem im Streutechnik hinterfragen“ 14

15 Ab wann wird die Straße glatt?
Ab 0,02mm Eisdicke wird die Straßen glatt! Das entspricht einer Wassermenge von 20g/m² oder einem Schnapsglas von 2cl/m² Volumen

16 Ab wann sprechen wir von überfrierender Nässe?
Ab 0,1mm Wasserfilmdicke sprechen wir von überfrierender Nässe, der Belag wird sehr glatt! 0,1mm Wasserfilmdicke entspricht einer Menge von 100g/m² Eine Wasserfilmdicke von >0,2mm kann die Fahrbahn nicht mehr halten, es findet ein Abfluss statt!

17 erhöht die Tauleistung, perforiert die Eisfläche
Viel Schnee und Eis Einsatzbedingung 3 Viel Schnee und Eis Hohe Streudichte Feuchtsalz Betrachten wir die Einsatzbedingung 3 etwas näher! Dickes Eis bzw. festgepresster Schnee stellen besondere Herausforderungen für das Personal dar. Es gilt, die winterbedingte Behinderung schnell zu beseitigen! Geringe Anfeuchtung erhöht die Tauleistung, perforiert die Eisfläche 17

18 Oberflächenhaftung, schnelle und vernetzte Tauwirkung
Überfrierende Nässe Einsatzbedingung 2 Überfrierende Nässe geringe Streudichte Feuchtsalz Betrachten wir Einsatzbedingung 2 Eisschichten zwischen 0,2mm und 0,5mm. Hohe Anfeuchtung für bessere Oberflächenhaftung, schnelle und vernetzte Tauwirkung 18

19 Streustoffverteiler OptiWet® mit FS-Adaptiv®
Kontinuierlicher Material- fluss von Salz und Sole Vollständige Vermischung von Salz und Sole Ausgezeichnete Querverteilung Der Streudichte automatisch angepasste prozentuale Anfeuchtung FS-Adaptiv® Exaktes Verteilen von angefeuchtetem Salz ist die Voraussetzung für Sicherheit auf den Straßen Dazu bedarf es eines ganzheitlichen Konzeptes. Exaktes Verteilen quer und längs der Fahrbahn durch: einen pulsationsfreien und kontinuierlichen Fluss von Salz und Sole frühzeitige Anfeuchtung des Salzes, was zu einer vollständigen Vermischung der beiden Stoffe führt Identischen Auftreffpunkt auf dem Streuteller unabhängig von der Streurichtung -einen Streuteller mit einer Flügelform für gebündelte laminare Strömung beim Abwurf des Salz/Solegemisches. Nur so erreichen wir eine stabile Streustoffausbringung in der turbulenten Luftströmung des fahrenden Verkehrs!

20 Raureif – Präventiver Einsatz
Einsatzbedingung 1 FS 30 Raureif – Präventiver Einsatz geringe Streudichte 100% flüssiger Taustoff Kommen wir zur Einsatzbedingung Einsatzbedingung 1 Präventives Streuen mit FS 30 ist hier nicht möglich! Auch geringste Eisschichten zwischen 0,02mm und 0,1mm sind für die herkömmliche FS30 Streumethode nicht geeignet. Die Salzkörner liegen auf der Fahrbahn, gehen nicht oder nur kaum in Lösung. Durch den Fahrtwind werden die Körner innerhalb kürzester Zeit seitlich verfrachtet. Bis zu 90% des Salzes werden ins Begleitgrün geweht. Viel besser ist deshalb die reine Flüssigenteisung mit reiner Sole Beispiel: 0,02mm Eisschichtdicke sind 20g Wasser auf 1m² Um das Eis bei -3°C in Wasser umzuwandeln benötigen wir 1g Salz. Es würde also reichen, nur 5g/m² Sole zu streuen. Mit der Solestreuung erzielen wir eine vollständige Vernetzung der Oberfläche Vollständige Benetzung Hohe Oberflächenhaftung Sofortige Enteisung 20

21 Besitzen wir die technischen Mittel? Unsere Antwort: Ja!
Grundsatzfrage Besitzen wir die technischen Mittel? Unsere Antwort: Ja! Frau Radjenovic, Können wir hier den Film des Combiwet Streuers mit einbauen? An dieser Stelle wäre es ideal.

22 Flüssigenteisung in Schweden
Statistische Erhebung: Präventive Enteisung und Unfallrisiko Schweifen wir etwas in den Norden nach Südschweden. Die Wetterverhältnisse sind aufgrund der Meeresnähe geprägt von hoher Luftfeuchtigkeit und Temperaturen um die 0°C. Ideale Verhältnisse für häufig vorkommende überfrierende Nässe. In vielen Messungen und statistischen Erhebungen konnte man eindeutig einen Zusammenhang zwischen Unfallhäufigkeit und Eisglätte nachweisen. Die Schwedische Straßenbauverwaltung hat die Konsequenzen daraus gezogen. Präventives Streuen wird allgemein empfohlen. Verhinderung von Eisbildung durch Präventives Streuen mit Sole lässt ein erhöhtes Unfallrisiko gar nicht erst entstehen! „Präventives Streuen verhindert ein erhöhtes Unfallrisiko durch Vermeiden von Glatteisbildung“ 22

23 Verkehrseinwirkung auf Autobahnen nach präventiver Streuung
Vergleich von Taustoffverlusten (FS30 zu 100% Sole) Verkehrseinwirkung auf Autobahnen nach präventiver Streuung FS30 FS30 Sole Sole Sole Sole Das Diagramm beweist in eindrücklicher Weise, wie flüchtig Trockensalz, aber auch Feuchtsalz auf der Straße liegt, wenn das Salz nicht in Lösung gehen kann. Sole Sole FS30 FS30 Quelle: Herr Hausmann Fa. Kommzept 23

24 Wirtschaftlichkeit Auswertung präventive Streueinsätze mit FS (Einsatzdaten aus Forschungsbericht FGSV „Verteilung von Tausalzen auf Fahrbahnen“) – Ludwig Niebrügge 75 Präventiveinsätze mit FS 30 von insgesamt 217 WD-Einsätzen bewertet Gegenüberstellung Dosierung „FS 30“ und „Flüssigstreuen“ gemäß Einsatzvorgaben Straßen.NRW (Berechnung bezogen auf 50 km Umlaufstrecke und 2-streifige BAB) Taustoffverbrauch NaCl aus FS 30 rd. 200 t Taustoffverbrauch NaCl aus Lösung rd t Taustoffreduzierung Flüssigstreuen zu FS 30 rd % Kosteneinsparung Material rd % Investitionen für Mehrausstattung der Geräte (z. B. Kombistreuer und zusätzliche Infrastruktur Meisterei wie leistungsfähige Löseanlage) amortisieren sich innerhalb von ca. 6 Jahren

25 IMS E mit Strahldüsen für die Querverteilung links und rechts des Fahrzeuges. Sogar bei Geschwindigkeiten >60 km/h wird die Streudichte bis in äußere Randzonen eingehalten - und keine Verringerung der Streubreite. Sprühköpfe für die mittige Querverteilung hinter dem Fahrzeug. Einzeln zuschaltbare Sprühdüsen gewährleisten eine homogene Quer-verteilung bei Geschwindigkeiten zwischen 5 km/h und 80 km/h.

26 Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme
Strahldüsen für die Querverteilung links und rechts des Fahrzeuges. Sogar bei Geschwindigkeiten >60 km/h wird die Streudichte bis in äußere Randzonen eingehalten - und keine Verringerung der Streubreite. Sprühköpfe für die mittige Querverteilung hinter dem Fahrzeug. Einzeln zuschaltbare Sprühdüsen gewährleisten eine homogene Quer-verteilung bei Geschwindigkeiten zwischen 5 km/h und 80 km/h.

27 Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme
Strahldüsen für die Querverteilung links und rechts des Fahrzeuges. Sogar bei Geschwindigkeiten >60 km/h wird die Streudichte bis in äußere Randzonen eingehalten - und keine Verringerung der Streubreite. Sprühköpfe für die mittige Querverteilung hinter dem Fahrzeug. Einzeln zuschaltbare Sprühdüsen gewährleisten eine homogene Quer-verteilung bei Geschwindigkeiten zwischen 5 km/h und 80 km/h.

28 Fazit und logische Konsequenz
Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit muss die Flüssigenteisung als Bestandteil des Winterdienstes eingeführt werden! Flüssigenteisung ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten interessant! Mit der Flüssigenteisung bringen wir weniger Salz aus – eine ökologisch schonende Streumethode. Ein Sprühbild des Flüssigenteisers in den Hintergrund legen, aber erst, nachdem die Punkte vorgetragen wurden. 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Lassen Sie uns gemeinsam die Qualität des Winterdienstes erhöhen, mit integrierten Systemen aus einer Hand. Im Interesse der allgemeinen Verkehrssicherheit. Küpper-Weisser GmbH In Stetten 2 D Bräunlingen Tel Fax