Forschungsbericht "Optimierung der Feuchtsalzstreuung" [barrierearm]

punkte für die Eisbildung darstellen und diese Eis/Hydrohalitkonglomerate rasch zu einer schmierigen
Masse auf der Fahrbahn werden können. Hydrohalit ist zudem ein stabiles Mineral, das erst bei einer
Erwärmung auf über 0°C wieder in Halit und Wasser zerfällt, wodurch eine erneute Solebildung möglich
wird.
Die Temperaturbereiche für eine Kristallbildung von NaCl-Sole sind in Abb. 05 dargestellt und zeigen
ein typisches eutektisches Diagramm. Im hellen Bereich „Sole“ ist die Sättigung der Sole ausreichend
hoch, so dass es zu keiner Bildung von Eis oder Hydrohalit kommt. Im dunklen Bereich „Sole + Eis“
friert die Sole nach entsprechender Zeit vollständig durch und bildet Eis, während es im Bereich „Eis
+ NaCl•2H 2 O“ so lange zur Bildung von Hydrohalit kommt, bis die Sole zu Eis gefroren ist. Im hellen
Bereich „Sole + NaCl•2H 2 O“ ist die Sole flüssig, es kommt jedoch zur Bildung von Hydrohalit bis eine
Solekonzentration erreicht ist, die im Bereich „Sole“ liegt. Für den Winterdienst ist die durchgezogene
Linie interessant, da diese den Gefrierpunkt der NaCl-Lösung beschreibt, während die strichlierten Linien
die mineralogischen Abläufe markieren.
2.1.2.3 Kalziumchlorid CaCl2
Kalziumchlorid (auch Calciumchlorid) mit der chemischen Formel CaCl2 hat eine Dichte von 2,16 g/
cm3 bei 20°C und eine Löslichkeit in Wasser von 740 g/l bei 20°C. CaCl2 kommt zwar in der Natur als
Solelösung vor, wird aber für die industrielle Verwendung hauptsächlich aus Salzsäure (HCl) und Calciumcarbonat
(CaCO3) hergestellt bzw. als Nebenprodukt bei der Sodaherstellung gewonnen. Die Kristallbildung
ist unregelmäßiger als bei NaCl, was zu einer flockigen Form in trockenem Zustand führt.
Kalziumchlorid ist stark hygroskopisch, d. h. es zieht Wasser an (Feuchtigkeit aus der Luft!), was es
zu einem guten Trocknungsmittel in der Industrie und Lebensmittelverarbeitung macht. Für den Winterdienst
führt diese Eigenschaft aber zu dem Problem, dass eine mit CaCl2 gestreute Fahrbahn auch
dann feucht aussieht, wenn kein Niederschlag fällt bzw. sich kein Reif bildet. Der Fahrer streut, da die
Fahrbahn feucht ist und er ein Frieren des Wasserfilms befürchtet, obwohl die Feuchtigkeit erst durch
das Salz auf die Fahrbahn gelangt ist und in der Regel keine Gefahr besteht.
Wie NaCl hat auch CaCl 2 einen eutektischen Punkt unter dem eine weitere Herabsetzung des Gefrierpunktes
nicht möglich ist und der weit unter dem von NaCl liegt. Deswegen wird CaCl 2 vor allem
bei sehr tiefen Temperaturen angewendet. In solchen Fällen wird CaCl2 jedoch meist nur in der Sole bei
der Feuchtsalzstreuung FS30 (70% Trockensalz, 30% Sole verwendet), wodurch diese „aggressiver“
sein soll. Als Wesentlicher wird jedoch allgemein der Umstand angesehen, dass die Sole im Tank des
Streufahrzeuges nicht während der Streufahrt friert. Dies wird durch die Verwendung von CaCl 2 bei der
Soleherstellung zuverlässig für bis zu -45°C bei Sättigung der Sole verhindert. In der Praxis erfolgt eine
Anwendung von CaCl2 in der Feuchtsalzstreuung vielfach bereits ab Temperaturen von weniger als
-6°C, was die Streukosten bei einem Preis von ca. 250 - 310 €/t deutlich erhöht.
2.1.2.4 Magnesiumchlorid MgCl2
Magnesiumchlorid mit der chemischen Formel MgCl2 hat eine Dichte von 2,32 g/cm³ bei 20°C und
eine Löslichkeit in Wasser von 542 g/l bei 20°C. Magnesiumchlorid kommt in der Natur mineralisch
gebunden und im Meerwasser vor. Wie Kalziumchlorid ist es stark hygroskopisch mit den gleichen
oben beschriebenen Nachteilen. Der eutektische Punkt einer gesättigten MgCl2-Sole liegt bei -33°C.
Es wird aus Magnesiumoxid (MgO), Chlor (Cl2) und Koks (C) gewonnen und dient als Grundlage zur
Gewinnung elementaren Magnesiums sowie als Lebensmittelzusatzstoff. Weiters ist eine Verwendung
in einer Vielzahl an industriellen Produkten wie z.B. in Legierungen und Brennstoffen. Der Preis für eine
Tonne Magnesiumchlorid liegt mit ca.180 - 220 €/t ebenfalls deutlich über dem von NaCl.
2.1.2.5 Kalziummagnesiumacetat CaxMgy(CH3COO) 2(x+y)
Kalziummagnesiumacetat (CMA) ist eine aus gebranntem Dolomit und Essigsäure hergestellte
Substanz, die in wässriger Lösung (25% CMA-Sole) klebrig ist und eine leichte Tauwirkung besitzt.
Diese Eigenschaften werden dazu verwendet, auf innerstädtischen Straßen entstehenden Feinstaub
zu binden und so die Luftgüte zu verbessern. Die Tauwirkung ist allerdings nicht groß genug, um bei
Temperaturen von unter -6°C ohne zusätzliche Streumittel auszukommen, wodurch die gewünschte
Doppelwirkung als „Taumittel und Feinstoffkleber“ nicht immer erreicht werden kann.
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