Transcript Feuchtsalz - Streutechnik

Differenziertes Feuchtsalz
Fachsymposium Winterdienst
01.10.2013 in Erfurt
Paul Rosenstihl
Übersicht
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
2

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm

Präventives Bekämpfen von Eis und Schnee

Differenzierung der Einsatzbedingungen

Praktische Erfahrungen

Neue Möglichkeiten der Streutechnik

Fazit
Unterkühlte Sole
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
3
… 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!
Was sind 4 g Salz oder 20 g Sole…
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
4
4 g NaCl
20 g 20%-NaCl Sole
entspricht 4 g NaCl+16 g H2O
Eigenschaften von „Frostschutzmittel“ Salz
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
5
T
[°C]
Der Verlauf der Kurven von NaCl und CaCl2 ist bis -21°C nahezu
gleich
Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Wieso wirkt Salz als Frostschutzmittel?
Unterkühlte Sole
Die Salze werden im Wasser in ihre Ionen zerlegt.
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
6
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
Eigenschaften von Salz – es wird kälter
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
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
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Konzentration [%]
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
T
[°C]
Fazit
Was passiert nun, wenn die Temperatur auf -10°C abfällt?
Gefriert die Sole?
7
Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Was passiert, wenn die Temperatur auf -10°C abfällt?
Unterkühlte Sole
Bei -10 °C würde sich laut Diagramm eine etwa 14%-ige Sole bilden.
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Gewichts% Sole
Konzentration [%]
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
T
[°C]
Fazit
Wie kann sich Sole aufkonzentrieren?
8
Eigenschaften von Salz – speziell NaCl
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Temperatur:
Zustand 1
Zustand 2
-5°C
-10°C
Wasser-Salz-Gemisch: flüssig (als Lösung)
flüssig/ fest (Lösung und Eis)
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Abkühlen
auf -10°C
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
(teilweise Ausscheidung von Eis)
Praktische
Erfahrungen
Mengenansatz:
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
9
Kommentar:
Wasser
Salz
92g
8g
Lösung
100g
Die Salzlösung scheidet bei
Temperaturen < -5°C Eis aus
Wasser
Salz
Eis
Lösung - Eis
49g
8g
43g
100g
Die verbleibende Salzlösung (57g)
ist konzentrierter als in Zustand 1.
Bei weiterer Temperaturabsenkung
scheidet sich noch mehr Eis aus.
Fazit
Das Ganze in Worten:
Unterkühlte Sole
…eine angenehme Eigenschaft von Sole ist
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Sole konzentriert sich bei tieferen Temperaturen auf, überschüssiges
Wasser wird in Form von Eis abgestoßen und es bleibt eine höher
konzentrierte Lösung übrig.
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
10
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.
Warum kann eine festgefahrene Eis- und Schneeschicht
durch Salz nicht wirtschaftlich aufgelöst werden?
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
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.
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
11
 viel zu wenig Salz, deshalb: Präventivstreuen!
Vermeidung einer festgefahrenen Schneedecke
Durch Präventivstreuen:
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
12
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.
Vorteile - Präventives Sprühen mit Sole
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
…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
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Differenzierung der Einsatzbedingungen
Setzen wir immer die richtige Streumethode ein?
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
 Unterschiedliche Witterungsverhältnisse erfordern
angepasste Streumethoden
Wir unterscheiden:
1. Raureif – Präventiver Einsatz
2. Überfrierende Nässe
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
3. Viel Schnee und Eis
Fazit
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Ab wann wird die Straße glatt?
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
15
 Ab 0,02mm Eisdicke wird die Straßen glatt!
 Das entspricht einer Wassermenge von 20g/m²
oder einem Schnapsglas von 2cl/m² Volumen
Ab wann sprechen wir von überfrierender Nässe?
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
16
 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!
Viel Schnee und Eis
Unterkühlte Sole
Einsatzbedingung 3
Phasendiagramm
Viel Schnee und Eis
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Hohe Streudichte
Feuchtsalz
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
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Geringe Anfeuchtung
erhöht die Tauleistung,
perforiert die Eisfläche
Überfrierende Nässe
Unterkühlte Sole
Einsatzbedingung 2
Phasendiagramm
Überfrierende Nässe
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
geringe Streudichte
Feuchtsalz
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
18
Hohe Anfeuchtung
für bessere
Oberflächenhaftung,
schnelle und
vernetzte Tauwirkung
Streustoffverteiler OptiWet® mit FS-Adaptiv®
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm

Kontinuierlicher Materialfluss von Salz und Sole

Vollständige Vermischung
von Salz und Sole

Ausgezeichnete
Querverteilung

Der Streudichte
automatisch angepasste
prozentuale Anfeuchtung
FS-Adaptiv®
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
19
Raureif – Präventiver Einsatz
Unterkühlte Sole
Einsatzbedingung 1
FS 30
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Raureif –
Präventiver Einsatz
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
geringe Streudichte
100% flüssiger Taustoff
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
20
Vollständige Benetzung
Hohe Oberflächenhaftung
Sofortige Enteisung
Grundsatzfrage
Besitzen wir die technischen Mittel? Unsere Antwort: Ja!
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
21
21
Flüssigenteisung in Schweden
Unterkühlte Sole
Statistische Erhebung:
Präventive Enteisung und Unfallrisiko
Phasendiagramm
4.5
4
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
3.5
Unfallrisiko
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
3
2.5
Eisbildung
2
keine Eisbildung
1.5
Praktische
Erfahrungen
1
0.5
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
0
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
Stunden
Fazit
„Präventives Streuen verhindert ein erhöhtes Unfallrisiko durch Vermeiden von
Glatteisbildung“
22
Vergleich von Taustoffverlusten (FS30 zu 100% Sole)
Verkehrseinwirkung auf Autobahnen nach präventiver Streuung
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
FS30
FS30
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Sole
Sole
Sole
Sole
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Sole Sole
Fazit
FS30
FS30
Quelle: Herr Hausmann Fa. Kommzept
23
Wirtschaftlichkeit
Auswertung präventive Streueinsätze mit FS 30
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
(Einsatzdaten aus Forschungsbericht FGSV 3.12 - „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)
o Taustoffverbrauch NaCl aus FS 30
rd. 200 t
o Taustoffverbrauch NaCl aus Lösung
rd. 90 t
o Taustoffreduzierung Flüssigstreuen zu FS 30
rd. 55 %
o Kosteneinsparung Material
rd. 30 %
 Investitionen für Mehrausstattung der Geräte
(z. B. Kombistreuer und zusätzliche Infrastruktur Meisterei wie
leistungsfähige Löseanlage)
amortisieren sich innerhalb von ca. 6 Jahren
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IMS E mit
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
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Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
26
Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme
Unterkühlte Sole
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
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Fazit und logische Konsequenz
Unterkühlte Sole
 Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit muss die
Flüssigenteisung als Bestandteil des Winterdienstes
Phasendiagramm
Präventives
Bekämpfen von Eis
und Schnee
eingeführt werden!
 Flüssigenteisung ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten
interessant!
Differenzierung der
Einsatzbedingungen
Praktische
Erfahrungen
Neue Möglichkeiten
der Streutechnik
Fazit
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 Mit der Flüssigenteisung bringen wir weniger Salz aus –
eine ökologisch schonende Streumethode.
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-78199 Bräunlingen
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