DE3733080A1

DE3733080A1 - Fluessiger taustoff zur bekaempfung von schnee- und eisglaette

Info

Publication number: DE3733080A1
Application number: DE19873733080
Authority: DE
Inventors: Anton Kahlbacher; Horst Dipl Ing Dr Techn Felsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1988-04-14
Also published as: ATA261886A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigen Taustoff zur Bekämpfung von Schnee- und Eisglätte auf Verkehrs flächen, bestehend aus einer Tausalzlösung, insbesondere Kalziumchloridlösung.

Zur Bekämpfung der Eis- und Schneeglätte auf Verkehrs flächen wird die Trockensalzstreuung, die Feuchtsalzstreuung und in Sonderfällen auch das Aufsprühen eines flüssigen Taustoffes (Tausalz lösung) auf die Verkehrsflächen angewendet.

Die Trockensalzstreuung erfolgt mit Natriumchlorid als Streusalz. Der Nachteil der Trockensalzstreuung liegt darin, daß das aufgestreute Trockensalz auf glatter Oberfläche nicht sofort haftet und sowohl vom Seiten wind als auch vom Fahrtwind nachfolgender Fahrzeuge zum Fahrbahnrand hin verweht wird. Die dadurch bedingten Streusalzverluste sind erheblich und müssen durch erhöhte Mengen an Streusalz ausgeglichen werden. Dazu kommt noch, daß das Natriumchlorid nur bis zu einer Temperatur von -9°C wirksam ist, ganz abgesehen von der Umweltbelastung (Natriumchlorid ist biologisch nicht abbaubar) und der allseits bekannten starken korrosiven Wirkung auf Metallteile infolge des Gehaltes an Choridionen.

Um die Haftung der Salzkörner auf der glatten Fahrbahn oberfläche zu erhöhen, wurde die Feuchtsalzstreuung entwickelt. Unter Feuchtsalz wird ein unmittelbar bei der Streuung mit einer Flüssigkeit - der Benetzungs flüssigkeit - angefeuchtetes Trockensalz (im allgemeinen Natriumchlorid) verstanden. Als Benetzungsflüssigkeit wird in der Praxis der Feuchtsalzstreuung etwa eine 20-30%ige wäßrige Kalziumchloridlösung verwendet. Mit einer derartigen Benetzungsflüssigkeit lassen sich nicht nur die Verwehungsverluste des eigentlichen Streu salzes (Natriumchlorid) vermeiden, vielmehr wird auch die Abtauwirkung des auf die Verkehrsfläche aufgebrachten Feuchtsalzes erhöht, und zwar einerseits durch die mit gelieferte Flüssigkeit, durch die ein rascherer Beginn der Tauwirkung eintritt, und andererseits durch die starke Gefrierpunktserniedrigung von Kalziumchlorid bzw. Kalziumchloridlösungen. Infolge dieser Gefrierpunkts erniedrigung wird auch eine Einsatzmöglichkeit der Feuchtsalzstreuung bei hohen Minusgraden gewährleistet.

Das Kalziumchlorid, welches für die Benetzungsflüssig keit zur Feuchtsalzstreuung verwendet wird, ist kein gereinigtes Kalziumchlorid. Aus Kostengründen muß eine möglichst billige Rohware eingesetzt werden, die nicht vorgereinigt ist. In der Praxis wird eine Substanz ver wendet, die nur 77-80% reines CaCl₂ enthält, im übrigen aber noch einen Anteil an alkalischen Produkten und Kristallwasser. Aus diesem Grund hat eine etwa 20%ige wäßrige Lösung einer solchen Kalziumchlorid substanz einen pH-Wert von 10,5, ist also deutlich alkalisch. Die Folge ist eine erhöhte korrosive Wirkung des Feuchtsalzes auf Metallteile (besonders Aluminium), da zu der Chloridionenkorrosion des eigentlichen Streu salzes (Natriumchlorid) noch die korrosive Wirkung der OH-Ionen der unreinen wäßrigen Kalziumchloridlösung dazukommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen flüssigen Taustoff in Form einer Tausalzlösung, zum direkten Aufsprühen auf Verkehrsflächen, insbesondere aber als Benetzungs flüssigkeit für die Feuchtsalzstreuung zu schaffen, der kein korrosives Verhalten zeigt bzw. bei der Feuchtsalz streuung die korrosive Wirkung des eigentlichen Streu salzes (Natriumchlorid) nicht erhöht. Ferner soll sich die Tausalzlösung durch eine gute Abtauwirkung aus zeichnen und in der Verwendung als Benetzungsflüssigkeit für die Feuchtsalzstreuung, die Abtauwirkung des Tau salzes günstig beeinflussen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Tau salzlösung bzw. das im wesentlichen aus Wasser und/oder Alkohol bestehende Lösemittel des Salzes, insbesondere Kalziumchlorid, eine oder mehrere Säuren als Zugabe ent hält.

Durch die Zugabe von Säuren kann die Alkalität der Tau salzlösung, insbesondere die basischen Inhaltsstoffe der Kalziumchloridlösung (Lauge) abgepuffert und damit die von dieser Alkalität herrührende korrosive Wirkung gegenüber der Verwendung einer üblichen wäßrigen Kalziumchloridlösung deutlich gesenkt werden. Die Säure zugabe sollte zweckmäßigerweise in einer solchen Menge erfolgen, daß der pH-Wert der Tausalzlösung, insbesondere Kalziumchloridlösung, höchstens 7 beträgt. Optimale Er gebnisse erzielt man mit einer Säurezugabe, die den pH-Wert der Tausalzlösung, insbesondere Kalziumchlorid lösung, auf etwa 5 senkt. Eine weitere Absenkung des pH-Wertes wäre jedoch nicht günstig, weil es dann zu einer Säurekorrosion kommen könnte. Durch die Einstellung des pH-Wertes in der Benetzungsflüssigkeit auf Werte zwischen 7 und 5 und durch den fakultativen Einsatz von Alkohol als Lösungsmittel bzw. durch Zugabe von Alkohol zum Wasser des Lösemittels erreicht man eine weitere Gefrierpunktserniedrigung gegenüber der an sich schon beachtlichen Gefrierpunktserniedrigung einer üblichen wäßrigen Kalziumchloridlösung, womit sich die Einsatz möglichkeit des flüssigen Taustoffes bzw. der Feucht salzstreuung bei noch höheren Minusgraden und eine besonders gute Abtauwirkung bzw. Abtaugeschwindigkeit einer mit der erfindungsgemäßen Tausalzlösung durchge führten Besprühung der Verkehrsfläche bzw. Feuchtsalz streuung ergibt.

Für die Zubereitung der erfindungsgemäßen Tausalzlösung kann man als Lösemittel normales Leitungswasser ver wenden und dieses mit der entsprechenden Menge an Säuren und/oder Alkohol versetzen. Man kann aber als Lösemittel auch Wein verwenden, da Wein, sowohl was seinen Gehalt an Alkohol betrifft, als auch infolge seiner Inhalts stoffe, vor allem der im Wein enthaltenen Säuren, die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist und im besonderen Maße die erfindungsgemäßen Effekte garantiert. Zwar wird die Verwendung von Wein als Lösemittel für eine Taustofflösung im allgemeinen zu teuer sein. Es stehen jedoch zeitweise trinkunfähige bzw. verfälschte Weine zur Verfügung, die nicht mehr als Getränk verkauft werden dürfen, sondern, wie z. B. die in großen Mengen zur Verfügung stehenden "Glykolweine", beseitigt werden müssen. Die Beseitigung derartiger Weine bereitet jedoch aus Gründen des Umweltschutzes Schwierigkeiten. Ein solcher Wein darf z. B. nicht direkt in den Vorfluter einer Kanalisation gelangen, da sonst in dem betreffen den Gewässer durch den Abbau von großen Mengen an Alkohol ein Sauerstoffmangel auftreten würde. Bei der Feuchtsalzstreuung hingegen, die ausschließlich in den Wintermonaten erfolgt, besteht nicht die Gefahr, daß der mit dem Streusalz auf die Verkehrsfläche aufge brachte Wein sofort in den Vorfluter gelangt. Vielmehr wird ein Teil des Alkohols bereits verdampft sein, wenn im Frühjahr mit dem Schmelzwasser der größere Teil der an sich unschädlichen Inhaltsstoffe des Weines in den Vorfluter eingeschwemmt wird.

Es sei besonders darauf hingewiesen, daß bei Verwendung von "Glykolwein" als Lösemittel für das Salz, insbesonde re Kalziumchlorid, im vorliegenden Fall aufgrund der geringen Konzentration nicht der Gehalt an Glykol von Bedeutung ist (obgleich Glykol auch als Frostschutz mittel eingesetzt wird), sondern der im Wein enthaltene Alkohol sowie insbesondere die Säuren und eventuelle weitere Inhaltsstoffe.

Wie bereits erwähnt, kann die Verwendung der erfindungs gemäßen Taustofflösung als Benetzungsflüssigkeit für die Feuchtsalzstreuung nicht nur die korrosive Wirkung des Feuchtsalzes günstig beeinflussen, sondern auch die Abtauwirkung bzw. Abtaugeschwindigkeit gegenüber einer üblichen wäßrigen Kalziumchloridlösung ver bessern. Dadurch ist eine weitere Einsparung an Streu salzmengen möglich. Laborversuche haben ergeben, daß mit der erfindungsgemäßen Taustofflösung (bei Verwendung von Wein als Lösemittel für das Kalziumchlorid) im Ver gleich zu einer aus einer üblichen Kalziumchloridlösung bestehenden Benetzungsflüssigkeit zur Erzielung der selben Abtauwirkung etwa ein Drittel der Streusalzmenge (Natriumchlorid) eingespart werden. Dies bedeutet eine wesentliche Senkung der Umweltbelastung durch Streusalz.

Für die Salzkonzentration der erfindungsgemäßen Tausalz lösung eignen sich vor allem Werte von 10 bis 35 Gew.-%, insbesondere 20 bis 30 Gew.-%. Bei einem alkoholhaltigen Lösemittel kann die Alkoholkonzentration 5 bis 25 Vol.-%, insbesondere 10 bis 15 Vol.-% betragen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erfindungsgemäßer Tausalzlösungen näher erläutert.

Beispiel 1

Zur Herstellung von 3000 Liter einer 20%igen (G/V, G = Gewicht in kg, V = Volumen in Liter) wäßrigen Kalziumchloridlösung als Taustofflösung in erfindungs gemäßer Zusammensetzung wird wie folgt vorgegangen:

779,22 kg eines 77%igen (G/G) Kalziumchlorids wird in etwa 2500 Liter Wasser aufgelöst. In das so gebildete Konzentrat, welches durch die freiwerdende Lösungswärme eine erhöhte Temperatur von etwa 40°C aufweist, werden 14,47 kg einer 10%igen (G/G) Salzsäure zugegeben. Nach dem Abkühlen der konzentrierten Lösung auf etwa 20°C wird Wasser bis auf das Volumen von 3000 Liter nachge füllt. Als Wasser wird Leitungswasser mit einem durch schnittlichen Härtegrad von 17° dH verwendet. Bei Ver wendung eines solchen Leitungswassers haben die Wasser inhaltsstoffe keine Auswirkung auf den erfindungsge mäßen Effekt.

Die erwähnte Menge von 14,47 kg 10%iger Salzsäure bedingt eine Neutralisation der in der Kalziumchlorid substanz enthaltenen basischen Stoffe. Der pH-Wert der Tausalzlösung gemäß Beispiel 1 weist daher einen Wert von 7 auf. Wird ein geringerer pH-Wert gewünscht (bis zum Wert 5), muß eine entsprechend größere Menge an Salzsäure verwendet werden.

Anstelle von Salzsäure können natürlich auch andere Säuren verwendet werden, und zwar in folgenden Mengen (jeweils zur Herstellung einer Benetzungsflüssigkeit mit pH = 7):

25,7 kg einer 10%igen Salpetersäure, oder
24,4 kg einer 10%igen Essigsäure, oder
19,9 kg einer 10%igen Schwefelsäure, oder
18,7 kg einer 10%igen Ameisensäure, oder
36,7 kg einer 10%igen Milchsäure, oder
19,9 kg einer 10%igen o-Phosphorsäure.

Selbstverständlich können auch Kombinationen der ange führten Säuren als Zugabe zum Lösemittel bzw. Tausalz lösung verwendet werden.

Beispiel 2

Zur Herstellung von 3000 Liter einer 20%igen (G/V) wäßrig-alkoholischen Kalziumchloridlösung als Tausalz lösung in erfindungsgemäßer Zusammensetzung wird wie folgt vorgegangen:

779,22 kg eines 77%igen (G/G) Kalziumchlorids werden in etwa 2500 Liter Wasser aufgelöst. In das so gebildete Konzentrat von etwa 40°C werden 312 Liter eines 96%igen (V/V) Ethanols und eine der beim Beispiel 1 genannten Säuren in der dort erwähnten Menge zugegeben. Nach dem Abkühlen der konzentrierten Lösung auf etwa 20°C wird Wasser bis auf das Volumen von 3000 Liter nachgefüllt. Es wird Leitungswasser mit einer durchschnittlichen Härte von 17° dH verwendet.

Statt der erwähnten Mischung von 312 Liter eines 96%igen Ethanols und Wasser kann als Lösungsmittel auch eine 10%ige (V/V) wäßrige Lösung von Ethyl alkohol verwendet werden. Auch in diesem Falle können die im Zusammenhang mit Beispiel 1 genannten Säuren als Zugabe verwendet werden.

Beispiel 3

Zur Herstellung von 3000 Liter einer 20%igen (G/V) Kalziumchloridlösung in Wein wird wie folgt vorgegangen:

779,22 kg eines 77%igen (G/G) Kalziumchlorids werden in etwa 2800 Liter Weiß- oder Rotwein aufgelöst. Auch in diesem Fall wird Lösungswärme frei, die die Lösung erwärmt. Nach dem Abkühlen auf 20°C wird anschließend bis zur Strichmarke von 3000 Liter mit Weiß- bzw. Rot wein, allenfalls auch mit Wasser, aufgefüllt. Der erfindungsgemäße Anteil von Säuren in der Benetzungs flüssigkeit ist in diesem Falle bereits im Wein ent halten, ebenso ein bevorzugter Gehalt an Alkohol. Der pH-Wert einer solchen Tausalzlösung ist 5.

Die beschriebenen Tausalzlösungen können als Benetzungs flüssigkeit für die Feuchtsalzstreuung verwendet werden, wobei als Streusalz, welches durch die Benetzungsflüssig keit befeuchtet wird, insbesondere Natriumchlorid vorge sehen ist. Infolge des günstigen Einflusses der er findungsgemäßen Tausalzlösung, die als Benetzungs flüssigkeit dient, auf die Abtauwirkung des Feucht salzes kann mit Streusalz sparsam umgegangen werden.

Die erfindungsgemäßen Tausalzlösungen weisen für sich schon (also nicht nur in Kombination mit einem Streu salz) eine sehr gute Abtauleistung auf, vor allem wenn die Tausalzlösung wein- oder alkoholhältig ist, so daß etwa bei präventiven Maßnahmen (wenn die Straßen eis frei sind und in der Nacht eine Eisbildung erwartet wird) die Taustofflösung allein als flüssiger Taustoff ausreicht. Auf zusätzliche Anwendung von Streusalz (Natriumchlorid) kann in solchen Fällen verzichtet werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Tausalzlösungen mit Kalziumchlorid hergestellt. Die erfindungsgemäße Zugabe von Säuren und gegebenenfalls Alkohol wäre aber auch bei Tausalzlösungen aus Natrium chlorid oder Magnesiumchlorid sinnvoll.

Claims

1. Flüssiger Taustoff zur Bekämpfung von Schnee- und Eisglätte auf Verkehrsflächen, bestehend aus einer Tausalzlösung, insbesondere Kalziumchloridlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Tausalzlösung bzw. das im wesentlichen aus Wasser und/oder Alkohol bestehende Lösungsmittel des Salzes, insbesondere Kalziumchlorid, eine oder mehrere Säuren als Zugabe enthält.

2. Flüssiger Taustoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Lösemittel bzw. die Salzlösung Säuren in einer Menge enthält, die zumindest aus reicht, die in der Salzlösung enthaltenen basischen Stoffe zu neutralisieren (pH = 7).

3. Flüssiger Taustoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittel bzw. die Salz lösung Säuren in einer Menge enthält, die ausreicht, um den pH-Wert der basische Stoffe enthaltenden Tausalzlösung auf einen Wert unter 7, vorzugsweise jedoch nicht unter 5 zu senken.

4. Flüssiger Taustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel zumindest teilweise Wein, vorzugsweise trinkunfähiger Wein, verwendet wird.

5. Flüssiger Taustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzkonzentration 10 bis 35 Gew.-%, insbesondere 20 bis 30 Gew.-% beträgt.

6. Flüssiger Taustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoholkonzentration 5 bis 25 Vol.-%, insbesondere 10 bis 15 Vol.-% beträgt.

7. Verwendung eines flüssigen Taustoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Benetzungsflüssigkeit für die Feuchtsalzstreuung.

8. Verwendung eines flüssigen Taustoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum direkten Aufsprühen auf die Verkehrsfläche.