Forschungsbericht "Optimierung der Feuchtsalzstreuung" [barrierearm]

2.5.3 Bestehende Feldversuche zur Restsalzmessung
2.5.3.1 Mobile Methode zur Bestimmung des Chloridgehalts auf Fahrbahnen
An der Universität in Connecticut in den USA wurde ein Verfahren zur Bestimmung der Solekonzentration
auf Fahrbahnen entwickelt [GARRICK et. al., 2002]. Die Idee bestand darin, den von den
Wagenreifen verspritzten Schnee zu sammeln, den Schnee so schnell wie möglich zu schmelzen und
mittels Leitfähigkeit die Solenkonzentration zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurde eine spezielle Wagenausrüstung
entwickelt und getestet. Temperatur- und Leitfähigkeitssensoren wurden hinter dem
Wagenreifen montiert. Mit einem elektrischen Heizkörper wurde der Schnee in der Einsammelbüchse
in wenigen Sekunden geschmolzen, um möglichst genaue Ergebnisse für die aktuelle Solenkonzentration
ermitteln zu können. Die Wagenkabine wurde mit einer Steuereinheit für die Versuchsaufnahme,
einer Temperaturkontrolle für das Heizsystem und einem Laptop für Darstellung und Sammlung von
Messergebnisse ausgerüstet.
Der Versuch wurde an zwei unterschiedlichen Wintertagen auf einer für den Verkehr gesperrten
Landstraße unter unterschiedlichen Umweltbedingungen durchgeführt. Das erste Mal wurde die gesamte
Strecke mit einer konstanten Tausalzmenge gestreut. Beim zweiten Test wurde die Messstrecke
in zwei Abschnitte aufgeteilt. Bei der Streumittelausbringung wurde im zweiten Abschnitt doppelt so viel
Streusalz wie im ersten Abschnitt aufgebracht. Ziel der Messungen war es, diese unterschiedlichen
Streumengen wirklichkeitsgetreu wiedergeben zu können.
Bei der Verteilungskurve der Leitfähigkeit im Zusammenhang mit der Zeit waren beim ersten Versuch
drei spezifische Bereiche Zeitverzögerung, Anstieg und ein konstanter Bereich zu erkennen. Bei
dem Versuch auf der Strecke mit unterschiedlicher Solenkonzentration wurden zwei konstante Bereiche
und zwei Steigungen zu beobachten. Diese Ergebnisse werden wie folgt erklärt:
● Die Zeitverzögerung entsteht, weil das System erst dann Ergebnisse darstellt, wenn genug getauter
Schnee gesammelt wurde
● Der Anstieg wird durch die plötzliche Zunahme an Salzkonzentration in der Einsammelbüchse
hervorgerufen. Da die Büchse vertikal montiert ist, ist eine gewisse Menge an Schneematsch
notwendig um die gesamte Messzone zu bedecken;
● Der nahezu konstante Bereich zeigt die eigentliche Leitfähigkeit auf der gemessenen Strecke
aufgrund der ausgebrachten bzw. noch vorhandenen Salzmenge
Die Verzögerung und die Steigung sind am Anfang jeder Durchführung des Versuches zu erwarten,
da die Einsammelbüchse vor jeder Messfahrt zu säubern ist, um genaue Werte zu erhalten. Ein weiterer
Nachteil dieses Verfahrens besteht neben der Trägheit des Messverfahrens darin, dass der erhaltene
Leitfähigkeitswert die Leitfähigkeit der gesamten eingesammelten Flüssigkeit auf der Messstrecke
als gleitenden Mittelwert angibt und nicht einen Wert an einem bestimmten Punkt zu einem bestimmten
Zeitpunkt. Darum wurde in Rahmen dieses Verfahrens ein analytisches Modell entwickelt, das aber die
Anwendung des Versuches sehr kompliziert und umfangreich macht.
Abb. 12: Ausbringung einer bekannten Streumittelmenge und Messung der verbleibenden Restsalzmenge mit
dem Saugspülgerät der BASt [HAUSMANN, 2010]
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