Forschungsbericht "Optimierung der Feuchtsalzstreuung" [barrierearm]

2.2 Wirkung auftauender Streumittel
2.2.1 Auftauende Wirkung
Wasser gefriert bei Temperaturen geringer als 0°C zu Eis. Der Gefrierpunkt von Solen als Mischung
auftauender Streumitteln und Wasser liegt niedriger und weist bei einer für das jeweilige Salz bestimmten
Konzentration einen Tiefstwert auf (Eutektikum). Bei höheren Konzentrationen kommt es zu keiner
weiteren Herabsetzung des Gefrierpunktes unterhalb der eutektischen Temperatur, es besteht allerdings
eine Reserve für weitere Niederschläge, die zu einer Verdünnung und damit Konzentrationsabsenkung
führen. Um eine Eisbildung der Sole zuverlässig zu verhindern, muss ihre Gefriertemperatur
unter der Temperatur der Straßenoberfläche liegen. Der Gefrierpunkt nach Solekonzentration für das
üblicherweise in der Praxis eingesetzte Streumittel Natriumchlorid ist in Abb. 06 (links) dargestellt und
wird in Abschnitt 4.3 noch genauer erläutert. In dieser Abbildung sind zudem zwei Beispiele enthalten,
welche die (theoretischen) Möglichkeiten und Grenzen auftauender Streumittel zeigen.
Beispiel 1 zeigt, wie viel Niederschlag mit der maximal möglichen Streumenge von 40 g/m 2 NaCl und
einer Fahrbahntemperatur von -2,5°C getaut werden kann. Um eine bekannte Niederschlagsmenge zu
tauen, ist mindestens jene Salzmenge erforderlich, durch die eine Absenkung der Gefriertemperatur
unter die Fahrbahntemperatur erfolgt. Die Taugeschwindigkeit ist dabei umso größer, je größer dieser
Temperaturunterschied ausfällt. Bei 1 cm Schnee (entspricht 1 mm Regen bzw. 1.000 g/m 2 Wasser)
und der üblichen maximalen Streumenge von 40 g/m 2 kann der Gefrierpunkt nur auf -2,5°C abgesenkt
werden. Liegt die Fahrbahntemperatur darunter oder fällt mehr Schnee, besteht Glättegefahr.
Beispiel 2 zeigt die notwendige Streumenge bei gegebener Temperatur und Niederschlagsmenge.
Ausgehend von der Fahrbahntemperatur kann aus dem eutektischen Diagramm auch die Mindestsolekonzentration
zur Verhinderung eines Gefrierens abgelesen werden und für eine gegebene Streumenge
die beherrschbare Niederschlagsmenge bestimmt werden. Ausgehend von einer Fahrbahntemperatur
von -5°C ergibt sich eine Mindestsolekonzentration von 8%. Bei üblichen Streumengen von z.B.
12 g/m 2 sind nur Schneefälle bis 1,5 mm (150 g/m 2 Wasser) beherrschbar.
Anhand der Beispiele zeigt sich die stark begrenzte Tauwirkung von Streusalz (NaCl), was zu einem
Umdenken bezüglich der Maximalstreumengen führen muss, da größere Schneefallmengen bei entsprechenden
Temperaturen im Streuintervall regelmäßig vorkommen. Ist ein solches Schneefallereignis
selbst bei Ausbringung der Maximalstreuung im Streuintervall nicht mehr beherrschbar, so führt die
Ausbringung großer Streumengen nur zur Bildung von mehr Schneematsch. Dieser Schneematsch wird
in der Folge wieder gefrieren und bietet eine geringe Griffigkeit und Sichtbarkeit als eine Schneedecke.
Bsp. 1: Gefrierpunkt 1 cm Schnee & max. Salzmenge (NaCl) 40 g/m 2
±0,0°C
-2,5°C
-5,0°C
±0,0°C
-2,5°C
-5,0°C
fest Niederschlagsmenge: 1 mm (1000g/m²)
Schneehöhe: 1 cm
+
Streumenge (max.): 40g/m²
=
flüssig
Solekonzentration: 4%
Gefrierpunkt: -2,5°C
Bsp. 2: Taubare Schneemenge bei -5°C und 12 g/m 2
flüssig
=
+
fest
Solekonzentration: 8%
Gefrierpunkt: -5°C
Streumenge (normal): 12g/m²
Niederschlagsmenge: 0,15 mm (150g/m²)
Schneehöhe: 0,15 cm
-2,5°C
Zusammenhang
Gefrierpunkt – Salzkonzentration (NaCl)
~8%
Beispiel 1
Beispiel 2
„Ziel der Salzstreuung ist die
Herabsetzung des Gefrierpunktes
unter die Fahrbahntemperatur“
Abb. 06: Zusammenhang zwischen Gefrierpunkt und Konzentration erläutert anhand von zwei Beispielen (Für
die Berechnung vgl. Abschnitt „4.3 Gefrierpunkt und eutektisches Diagramm“ auf Seite 55)
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