Paul Rosenstihl Differenziertes Feuchtsalz Fachsymposium Winterdienst 01.10.2013 in Erfurt.

Paul Rosenstihl

Differenziertes Feuchtsalz

Fachsymposium Winterdienst 01.10.2013 in Erfurt

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm

Präventives Bekämpfen von Eis

und Schnee

Differenzierung der Einsatzbedingungen

Praktische Erfahrungen

Neue Möglichkeiten der Streutechnik

Fazit

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Übersicht

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm

Präventives Bekämpfen von Eis und Schnee




Fazit

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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!

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Was sind 4 g Salz oder 20 g Sole…

4 g NaCl 20 g 20%-NaCl Sole entspricht 4 g NaCl+16 g H2O

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Eigenschaften von „Frostschutzmittel“ Salz

Der Verlauf der Kurven von NaCl und CaCl2 ist bis -21°C nahezu gleich

T [°C]

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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?

AntwortEine 8%ige NaCl-Lösung bei -5°C gefriert gerade noch nicht.

8g NaCl verhindern das Gefrieren von 92 g Wasser

Was passiert nun, wenn die Temperatur auf -10°C abfällt?Gefriert die Sole?

T [°C]

Konzentration [%]

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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?

T [°C]

Gewichts% Sole

Konzentration [%]

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Zustand 1 Zustand 2

Temperatur: -5°C -10°C

Wasser-Salz-Gemisch: flüssig (als Lösung) flüssig/ fest (Lösung und Eis)

Mengenansatz: Wasser 92g Wasser 49gSalz 8g Salz 8g

Eis 43gLösung 100g Lösung - Eis 100g

Kommentar: Die Salzlösung scheidet bei Die verbleibende Salzlösung (57g)Temperaturen < -5°C Eis aus ist konzentrierter als in Zustand 1.

Bei weiterer Temperaturabsenkung scheidet sich noch mehr Eis aus.

Abkühlen auf -10°C

(teilweise Aus-scheidung von Eis)

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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.

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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!

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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.

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Setzen wir immer die richtige Streumethode ein?

Unterschiedliche Witterungsverhältnisse erfordern angepasste Streumethoden

Wir unterscheiden:

1.Raureif – Präventiver Einsatz

2.Überfrierende Nässe

3.Viel Schnee und Eis

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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!

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Viel Schnee und Eis

Hohe StreudichteFeuchtsalz

Geringe Anfeuchtung erhöht die Tauleistung, perforiert die Eisfläche

Einsatzbedingung 3

Viel Schnee und Eis

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Überfrierende Nässe

geringe StreudichteFeuchtsalz

Hohe Anfeuchtung für bessere

Oberflächenhaftung, schnelle und

vernetzte Tauwirkung

Einsatzbedingung 2

Überfrierende Nässe

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Kontinuierlicher Material-fluss von Salz und Sole

Vollständige Vermischung von Salz und Sole

Ausgezeichnete Querverteilung

Der Streudichte automatisch angepasste prozentuale Anfeuchtung FS-Adaptiv®

Streustoffverteiler OptiWet® mit FS-Adaptiv®

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Raureif – Präventiver Einsatz

geringe Streudichte100% flüssiger Taustoff

Vollständige BenetzungHohe Oberflächenhaftung

Sofortige Enteisung

Einsatzbedingung 1

Raureif – Präventiver Einsatz

FS 30

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

2121

Grundsatzfrage

Besitzen wir die technischen Mittel? Unsere Antwort: Ja!

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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„Präventives Streuen verhindert ein erhöhtes Unfallrisiko durch Vermeiden von Glatteisbildung“

Statistische Erhebung:Präventive Enteisung und Unfallrisiko

Flüssigenteisung in Schweden

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Verkehrseinwirkung auf Autobahnen nach präventiver Streuung

Vergleich von Taustoffverlusten (FS30 zu 100% Sole)

FS30 FS30

Sole

Sole

Sole

Sole

Sole

Sole

FS30 FS30

Quelle: Herr Hausmann Fa. Kommzept

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Wirtschaftlichkeit

Auswertung präventive Streueinsätze mit FS 30 (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

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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IMS E mit

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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Reine Flüssigenteisung über Düsensysteme

Unterkühlte Sole

Phasendiagramm


und Schnee




Fazit

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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.

Lassen Sie uns gemeinsam die Qualität des Winterdienstes erhöhen, mit integrierten

Systemen aus einer Hand.

Im Interesse der allgemeinen Verkehrssicherheit.

Küpper-Weisser GmbHIn Stetten 2D-78199 Bräunlingen

Tel. +49 771 601 0Fax +49 771 601 170

[email protected]

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Paul Rosenstihl Differenziertes Feuchtsalz Fachsymposium Winterdienst 01.10.2013 in Erfurt.

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