Forschungsbericht "Optimierung der Feuchtsalzstreuung" [barrierearm]

6.6 Ermittlung der erforderlichen Streumengen
Ausgehend von dem in Abb. 13 auf Seite 42 sizzierten Modell kann die Streumenge angegeben
werden, die theoretisch notwendig ist um die Fahrbahn über den Zeitraum eines ganzen Streuumlaufes
frei von Schnee und Eis zu halten. Im Wesentlichen geht es darum, den Gefrierpunkt des Solefilms auf
der Fahrbahn unter der Fahrbahntemperatur zu halten, um eine Eisbildung sowie daraus resultierende
Straßenglätte wirkungsvoll zu verhindern.
Die Fahrbahntemperatur in den üblicherweise maßgebenden Morgen- und Abendstunden liegt in
der Regel 0,0°C bis 2,0 °C über der Lufttemperatur. Durch den Verkehrseinfluss kommt es zusätzlich zu
einem Wärmeeintrag im befahrenen Bereich von ca. 0,001°C je Kfz und Stunde je Fahrspur. An stark
befahrenen Straßen kann es dadurch zu einer Erhöhung der Temperatur um bis zu +2,0 °C kommen.
Die Fahrbahntemperatur kann mit Sensoren in Fahrzeug und Fahrbahn oder einer Thermokamera zuverlässig
bestimmt werden. Ausgehend von der vorhandenen Fahrbahntemperatur und Niederschlagsmenge
ergibt sich die erforderliche Restsalzmenge zur Absenkung der Gefrierpunkttemperatur unter
die Fahrbahntemperatur gemäß den Diagrammen in Abb. 71 und Abb. 72.
Anhand von zwei Beispielen wird nun in der Folge der Zusammenhang von Niederschlagsmenge,
Solekonzentration, Gefrierpunkt erläutert, aus dem sich die notwendige Streumenge ermitteln lässt. Für
eine Niederschlagsmenge von 0,1 bzw. 0,2 mm im Streuintervall (0,1 bzw. 0,2 cm Schnee) sowie eine
Fahrbahntemperatur von -4,0 °C kann eine erforderliche Restsalzmenge von 5,5 g/m 2 bzw. 11,3 g/m 2
aus Abb. 71 abgelesen werden, die nach der Umlaufzeit noch notwendig ist, um den während dieser
Zeit gefallenen Schnee zu tauen.
Da diese Salzmenge noch am Ende des Streuintervalls zu Verfügung stehen muss, um ein Gefrieren
zuverlässig zu verhindern, sind auch noch die Streu- und Austragungsverluste zu berücksichtigen,
um auf die erforderliche Streumenge zu kommen. Die voraussichtliche Anzahl der KFZ kann aus der
Tagesganglinie des Verkehrs und den Zeitpunkten der Streuungen ermittelt oder überschlägig abgeschätzt
werden.
Notwendige Salzmenge nach Umlaufzeit [g/m²]
25,0
20,0
15,0
10,0
14,5 g/m²
11,3 g/m²
5,5 g/m²
Fahrbahn -1°C
Fahrbahn -2°C
Fahrbahn -3°C
5,0
0,0
Fahrbahn -4°C
Fahrbahn -5°C
Fahrbahn -6°C
Fahrbahn -7°C
Fahrbahn -8°C
Fahrbahn -9°C
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Niederschlag in [mm] bzw. Schnee in [cm]
0,25 mm
Abb. 71: Ermittlung der erforderlichen Restsalzmenge am Ende des Streuintervalls auf Basis der Fahrbahntemperatur
und prognostizierten Niederschlagsmenge mit Hilfe eines Diagrammes
SK NaCl = 0,0005177*GP
98
3
NaCl
2
− 0,01698*GP NaCl − 1,714*GP NaCl − 0,8468 Formel 08: Solekonzentration
SK Konzentration [%]
GP Gefrierpunkt [°C]