CMA Bedienungshandbuch - RAW Handel und Beratungs

CMA Bedienungshandbuch - RAW Handel und Beratungs
CMA+
Bedienungshandbuch 1.0
zur Reduktion der Feinstaubbelastung durch
die Anwendung von flüssigem „Feinstaubkleber“
(Calcium-Magnesium-Acetat)
www.life-cma.at
Bedienungshandbuch CMA+
2
An diesem Handbuch haben mitgewirkt:
Wolfgang Hafner, Erich Staudegger, Gudrun Treffer (Magistrat Klagenfurt, Abt. Umweltschutz, Österreich)
Oskar Januschke, Michael Moritz, Martin Preßlaber (Stadtgemeinde Lienz, Österreich)
Alexander Steiner, Michael Niedermair (Stadtpolizei Bruneck, Italien)
Johann Koban, (Magistrat Klagenfurt, Abt. Kommunale Dienste, Österreich)
Gerhard Bachler (IVT, Technische Universität Graz)
Tina Klarskov (Nordsik Aluminat, Dänemark)
Mats Gustafsson (VTI, Schweden)
Joachim Wittstock (R.A.W. Handel und Beratungs GmbH, Deutschland)
Layout: Sigrid Bostjancic, boss GRAFIK, Klagenfurt
Druck: Satz- & Druckteam GesmbH, Klagenfurt
Fotos: aus den Archiven der Projektpartner
Impressum und Copyright
Magistrat der Landeshauptstadt Klagenfurt am Wörthersee
Abteilung Umweltschutz
Bahnhofstraße 35/II
9020 Klagenfurt am Wörthersee
Austria
umweltschutz@klagenfurt.at
www.klagenfurt.at
www.life-cma.at
Klagenfurt, Juni 2012
Bedienungshandbuch CMA+
Index
Einleitung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feinstaub (PM10 ) – Belastung, Quellen, Gesundheitseffekte, Gesetzlicher Hintergrund, Minderungsstrategien
Einflüsse von Straßenreinigung und Winterdienst auf PM10
. . . 5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Eigenschaften von flüssigem CMA und CMA:KF-Mischungen
Auswirkungen von CMA auf die Umwelt
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Anwendung von CMA zur Feinstaubbindung in der Winterperiode
CMA als Auftaumittel
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
CMA zur Staubbindung auf unbefestigten Straßen und Baustellen
Luftgütemessungen zur Evaluierung der Wirkung von CMA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Restmengenbestimmung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Ausrüstung für CMA-Nutzer
Fallbeispiele
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Zusammenfassung und Empfehlungen
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Literaturverzeichnis
Anhang
14
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Einflüsse von CMA auf das Reibungsverhalten und die Verkehrssicherheit
Kostenkalkulation
4
Bedienungshandbuch CMA+
3
4
Einleitung
Das vorliegende Bedienungshandbuch (Version 1.0)
stellt für Gemeinden eine serienreife Methodik zur
deutlichen Verringerung (bis zu 30 % bezogen auf
einen Tagesmittelwert) der Feinstaubbelastung an
stark befahrenen Straßen dar. Es basiert auf den
Ergebnissen des EU-Projektes CMA+ und ist als ein
Leitfaden für Anwender mit ausschließlich empfehlendem Charakter zu verstehen.
von CMA bzw. Mischungen von CMA mit KF auftreten
könnten, sind seitens des Käufers bzw. Anwenders mit
dem Hersteller dieser Produkte abzuklären.
Ergeben sich bei den weiteren Anwendungen neue
Erkenntnisse, wird das Handbuch aktualisiert und
ergänzt.
Das CMA+ -Projekt wurde vom Förderprogramm
LIFE+ gefördert und erstreckte sich über einen
Projektzeitraum von 4 Jahren (2009-2012). Ziel
des EU-Projektes war es, die Anwendung von CMA
(Calcium-Magnesium-Acetat) als „Feinstaubkleber“
im Winter und Sommer in Klagenfurt am Wörthersee
und in den Projektpartnerstädten Bruneck und Lienz
zu optimieren, demonstrieren und evaluieren. Dabei
wurden neben Fragen bzgl. Aufbringungsmenge, Zeitpunkt und Häufigkeit auch jene der Verkehrssicherheit
untersucht. Zur Klärung der Verkehrssicherheit wurden der Österreichische Automobil-, Motorrad- und
Touring-Club (ÖAMTC) sowie das Kuratorium für Verkehrssicherheit (Kf V) als auch die Technische Universität Wien (Institut für Verkehrswissenschaften) mit
Messungen beauftragt. Wissenschaftlich wurde das
Projekt von der Technischen Universität Graz (Institut
für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik)
und dem schwedischen Straßenforschungsinstitut
VTI begleitet. CMA sowie das im Zuge des Projektes
entwickelte verbesserte Produkt CMF (eine Mischung
aus CMA mit Kaliumformiat/KF), werden vom Projektpartner aus Dänemark, der Firma Nordisk Aluminat
produziert.
Rechtliche Haftungsfragen, die bei der Anwendung
Bedienungshandbuch CMA+
Feinstaub (PM10)
Belastung, Quellen, Gesundheitseffekte,
Gesetzlicher Hintergrund, Minderungsstrategien
Staub (PM, particulate matter) ist ein komplexes
Gemisch aus festen und flüssigen Teilchen. Diese
unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Größe, Form,
Farbe, chemischen Zusammensetzung, physikalischen
Eigenschaften und ihrer Herkunft bzw. Entstehung.
Grundsätzlich wird zwischen primären und sekundären Partikeln unterschieden. Erstere werden als
primäre Emissionen direkt in die Atmosphäre abgegeben, letztere entstehen durch luftchemische Prozesse
aus gasförmig emittierten Vorläufersubstanzen (z.B.
Ammoniak, Schwefeldioxid, Stickstoffoxide).
Zahlreiche Studien haben in den letzten Jahren einen
Zusammenhang zwischen der Belastung durch Feinstaub und gesundheitlichen Auswirkungen gezeigt.
Diese Auswirkungen reichen von vorübergehenden
Beeinträchtigungen der Lungenfunktion bis zu zuordenbaren Todesfällen, vor allem aufgrund von Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Nach einer
aktuellen Einschätzung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehört die Außenluftbelastung zu jenen
Umwelteinflüssen, die die größten gesundheitlichen
Auswirkungen in westlichen Industrieländern verursachen. Es gibt für PM10 keinen Schwellenwert.
Die als PM10 bezeichnete Staubfraktion enthält 50%
der Teilchen mit einem Durchmesser kleiner 10 µm.
Partikel dieser Größe können über den Kehlkopf
hinaus bis tief in die Lunge gelangen. Sie sind daher
besonders gesundheitsschädlich. Sie sind maximal so
groß wie Zellen und können mit freiem Auge nicht
gesehen werden. Der gut sichtbare Staub, der bei
Baustellen oder durch Streusplitt entsteht, besteht
zum Großteil aus Grobstaub.
PM2,5 ist eine Teilmenge von PM10 und umfasst 50%
der Teilchen mit einem Durchmesser kleiner 2,5 µm.
Die WHO (2005) empfiehlt 20 µg/m³ als Jahresmit-
Feinstaub kann sowohl aus natürlichen Quellen stammen als auch menschlichen Ursprungs sein. Hauptverursacher der natürlichen Staubbelastung sind
Pollen, Vulkane, Seesalz, Waldbrände, Verwehungen
von (Wüsten-)Staub und Erosion. Als anthropogene
Quellen kommen insbesondere Hausbrand (Einzelöfen,
Holzheizungen und offene Kamine), Industrie, Fernheiz-(kraft-)werke, Landwirtschaft, Schüttgutumschlag, Straßenverkehr (Abrieb von Reifen, Bremsen,
Asphalt, Auspuff-Abgase wie Dieselruß) sowie Bahnu. Flugverkehr in Frage.
telwert und 50 µg/m³ als Tagesmittelwert (max.
3 Überschreitungstage). [1]
Zum Schutz der Gesundheit wurden in Europa Immissionsgrenzwerte für Schadstoffe eingeführt. Mit der
Tochterrichtlinie 1999/30/EG vom 22. April 1999 zur
Luftqualitätsrichtlinie wurden erstmals Grenzwerte
für Feinstaub festgelegt. Derzeit gilt in der EU die
Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments
und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität
und saubere Luft für Europa (Luftqualitätsrichtlinie).
Grenzwerte für PM10 und PM2,5
PM10
50 µg/m³ Tagesmittelwert; pro Kalenderjahr ist
die folgende Zahl von Überschreitungen
zulässig: 35
PM10
40 µg/m³ Jahresmittelwert
PM2,5
25 µg/m³ Jahresmittelwert, gültig ab 1.1.2015
PM2,5
20 µg/m³ AEI (Average Exposure Indicator),
gleitender 3-Jahresmittelwert als
Durchschnittswert von städtischen
Hintergundmesstationen, gültig ab
31.12.2015 mit weiteren Reduktionsverpflichtungen
Bedienungshandbuch CMA+
5
6
Können natürliche Emissionsbeiträge zu Luftschadstoffen mit hinreichender Sicherheit nachgewiesen werden und sind Überschreitungen ganz oder
teilweise auf diese natürlichen Emissionsbeiträge
zurückzuführen, können diese bei der Beurteilung der
Einhaltung der Luftqualitätsgrenzwerte unberücksichtigt bleiben. Dies gilt auch für die Ausbringung
von Streusand oder -salz auf Straßen, sofern sinnvolle
Maßnahmen zur Senkung der Konzentrationen getrof-
Als Minderungsmaßnahmen der PM10 -Belastung aus
dem Sektor Straßenverkehr kommt die Reduktion der
Schadstoff-Emissionen in Frage (Elektromobilität,
Umrüstung der Kraftfahrzeuge auf Euro 5 oder 6,
Einrichtung von Umweltzonen, temporäre und/oder
sektorale Fahrverbote, City-Maut, Parkraumbewirtschaftung, Ausbau und Förderung des öffentlichen
Nahverkehrs, Geschwindigkeitsreduktionen).
fen wurden. [22]
Der Straßenerhalter kann lokal ebenfalls im Rahmen
des Sommer- bzw. Winterdienstes mittels Straßenreinigung (Kehrmaschinen zur Feinstaubrückhaltung,
Nassreinigung der Straßen) sowie mittels Aufbringung
des flüssigen Feinstaubklebers CMA bzw. von CMA:KF
Mischungen effektive Maßnahmen setzen, um die
Aufwirbelung von Straßenstaub im innerstädtischen
Bereich zu reduzieren.
Bei Grenzwertüberschreitung ist ein Luftreinhalteoder Aktionsplan aufzustellen. Darin werden in den
einzelnen europäischen Ländern unterschiedliche
Strategien verfolgt. [21]
An verkehrsnahen Messstationen in Ballungsgebieten
ist der Straßenverkehr zumeist der Hauptverursacher
der PM10 -Belastung, wobei die Wiederaufwirbelung
von Straßenstaub den größten Anteil ausmacht.
Abb. 1 Verursacheranteile
von PM10 an der Messstation
Völkermarkterstraße in
Klagenfurt (23.000 DTV)
Jahresmittelwert 2005.
10% Verkehr-Abgas
22% Verkehr-Abrieb und
Wiederaufwirbelung
10% Hausbrand
6% Industrie
0%Landwirtschaft
52% Hintergrund
Bedienungshandbuch CMA+
Einflüsse
von Straßenreinigung und Winterdienst auf PM10
Straßenreinigung
Die Aufwirbelung von Straßenstaub trägt in vielen Verkehrsbereichen wesentlich zur gemessenen PM10 -Konzentration bei. Insbesondere in den Nordischen Ländern
führen der Verschleiß von Spike-Reifen, die Splittstreuung und die Verwendung von Streusalz im Winter zu
hohen Anteilen an Straßenstaub. Die Straßenreinigung
kann eine geeignete Gegenmaßnahme zur Verminderung
der Aufwirbelung von Straßenstaub darstellen.
Gemäß einer Zusammenfassung von Amato et al. (2010)
[2] sind wissenschaftliche Studien in diese Richtung eher
rar und zeigten bisher enttäuschende Ergebnisse bzgl. der
Reduktion von PM10-Emissionen. Es scheint die Straßenreinigung mittels herkömmlicher Kehrmaschinen ineffektiv zu
sein, um PM10 in Summe zu reduzieren, wobei einige Kehrmaschinen sogar die lokale PM10-Konzentration erhöhen.
In einigen wenigen Studien konnten zwar positive Effekte
festgestellt, aber der Einfluss meteorologischer Effekte
auf die Resultate letztlich nicht eindeutig ausgeschlossen
werden.
Eine aktuelle Studie in Schweden zeigte hingegen, dass
moderne Kehrmaschinen durchaus den lokalen Beitrag an
PM10-Konzentrationen um bis zu 20% reduzieren können,
wenn auch der Effekt auf das Gesamt- PM10 eher gering
ausfiel (Gustafsson et al., 2011) [4]
Abb. 2 Straßenreinigung in Schweden
Abb. 3 Straßenreinigung in Schweden
Winterdienst
In Gebieten, wo im Winter-Temperaturen unter 0°C
vorherrschen, sind Winterdienste dafür verantwortlich, die Oberflächenreibung der Straßen dahingehend
zu erhalten, dass diese befahrbar bleiben. Die am
meisten angewandten Methoden stellen die Applikation von Streusalz (Natriumchlorid) in fester oder
wässriger Form bzw. als Feuchtsalz sowie von Splitt
(Sand) dar.
Splitt kann bereits sehr feine Staubanteile beinhalten, wenn er auf die Straße aufgebracht und in
weiterer Folge vom Verkehr weiter zerkleinert wird.
Es konnte gezeigt werden, dass Splitt im Labor zu
hohen PM10 -Anteilen beiträgt und somit eine wichtige Feinstaubquelle darstellt. Der Beitrag zum PM10
ist wahrscheinlich hoch, wenn auch nur kurzfristig,
Bedienungshandbuch CMA+
7
8
zumal der Verkehr den Splitt rasch mit den Reifen
abtransportiert. Kupiainen (2007) [5] zeigte, dass
die Größenverteilung und Materialeigenschaft von
Splitt wichtig für die PM10 -Emission ist. Er entdeckte
ebenfalls den sogenannten „Sandpapier-Effekt“, was
bedeutet, dass Splitt unter Einfluss des Straßenverkehrs den Straßenabrieb erhöht und somit mehr zur
PM10 -Emission beiträgt. Auf Basis dieser Ergebnisse
Nach der Luftqualitätsrichtlinie können PM10 -Belastungen, die auf die Anwendung von Streusalz oder
Splitt zurückzuführen sind, von der Jahresbelastung
nachträglich abgezogen werden [22]. Nach bisherigen Analysen von Feinstaubfilterproben können in
Klagenfurt bis zu 8 Überschreitungstage pro Jahr auf
erhöhte NaCl-Konzentrationen zurückgeführt werden.
wurde etwa in Helsinki Splitt vor dessen Anwendung
durch Siebung oder Waschung von Feinstanteilen
getrennt sowie generell härteres, abriebresistenteres
Felsmaterial verwendet.
Generell sollte aber Splitt wenn überhaupt nur im
untergeordneten Straßennetz Verwendung finden.
Es konnte auch gezeigt werden, dass Streusalz zum
PM10 beiträgt (z.B. Furusjö et al., 2007)[3] und somit
eine wichtige Quelle für PM10 im Winter in der Umgebung von Straßen sein könnte.
Abb. 4 Salzkristalle auf Straßenasphalt
Bedienungshandbuch CMA+
Eigenschaften
von flüssigem CMA und CMA:KF-Mischungen
CMA ist unter dem Namen ICE & DUST-AWAY auf
dem Markt erhältlich und besteht aus einer wässrigen
Lösung aus 25 Gewichts-% Kalziummagnesiumazetat. Es wird verfahrenstechnisch produziert, indem
man Essigsäure mit Branntkalk und Magnesiumoxid
reagieren lässt. ICE & DUST-AWAY wird ohne Zusatz
von Additiven oder Inhibitoren hergestellt.
Eine Mischung von CMA mit Kaliumformiat (KF,
hergestellt aus Ameisensäure und Kaliumhydroxid)
ist unter dem Namen ICE & DUST-AWAY PLUS 50 auf
dem Markt. Dieses Produkt (50 Gew-% CMA und
50 Gew-% KF) hat einen niedrigeren Gefrierpunkt
und eine bessere Schmelzkapazität als CMA (siehe
Abb. 31). Im Roadsimulator ist der Staubbinde-Effekt
und Wirkungsdauer ebenfalls besser (siehe Abb. 22).
Fahrversuche sowie Reibungstests seitens des ÖAMTC
zeigten vergleichbare bis leicht bessere Ergebnisse für
ICE & DUST-AWAY PLUS 50 als für ICE & DUST-AWAY.
ICE & DUST-AWAY PLUS 50 ist allerdings um einiges
(1,8 mal) teurer als ICE & DUST-AWAY.
Die Produkte werden zur Staubbindung auf Straßen
und als Enteisungsmittel auf Straßen, Gehwegen und
in Fußgängerzonen verwendet.
Die Produkte sind zur Anwendung in der Nähe von
Grünanlagen gut geeignet, weil es keine schädlichen
Effekte auf Pflanzen hat. Die Produkte sind auch für
den Fußgängerbereich gut geeignet, um Korrosionen
und Salzirritationen von Tierpfoten zu vermeiden.
Klassifikation
Das Produkt ist nicht klassifiziert.
Erste Hilfe
Im Falle eines Kontaktes mit Augen. sofort mit viel
Leitungswasser spülen und medizinische Beratung
aufsuchen.
Hersteller/Vertrieb
Nordisk Aluminat A/S
Stejlhoej 16, DK-4400 Kalundborg
E-mail: tko@aluminat.dk (Frau Klarskov)
Die Produkte können leicht mittels Sprühdüse oder
Streugerät appliziert werden. Die Handhabung beider
Produkte, die auch bei längerer Lagerung völlig stabil
bleiben, ist einfach.
Produkteigenschaften
Dichte bei 20 °C
Viskosität bei +5/0/-5/-10/-15 °C
pH
Gefrierpunkt
Gesamtchloridgehalt
Aussehen
ICE & DUST-AWAY
1.14 g/cm³
32/37/44/53/- cP
8.8 ± 0,5
-14 °C
< 0.01 Gew.%
transparente Flüssigkeit
Bedienungshandbuch CMA+
ICE & DUST-AWAY PLUS 50
1.22 g/cm³
-/28/32/36/43 cP
9.0 ± 0,5
-23 °C
transparente Flüssigkeit
9
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Auswirkungen
von CMA auf die Umwelt
Als Enteisungsmittel besitzt ICE & DUST-AWAY das
nordische Umweltzeichen „Der Schwan“. Ein KFhältiges Produkt hat auch das nordische ECO-Label.
Die Umwelt-Schwellenwerte für das ECO-Kennzeichen
sind unten angeführt. ICE & DUST-AWAY PLUS 50
wurde noch nicht getestet.
Umwelt-Schwellenwerte für das ECO-Kennzeichen
Parameter
Schwellenwerte
Chloridgehalt (Cl-)
1,0 Gew.-%
Biologische Abbaubarkeit
Mind. 70 % in 28 Tagen (OECD 301 A)
Sauerstoffverbrauch
5 g O2 /m2
Ökotoxizität (zwischen 1-100 mg/l muss die Substanz leicht abbaubar sein)
Fisch
LC50 > 1 mg/l
Daphnien
EC50 > 1 mg/l
Algen
LC50 > 1 mg/l
Nährstoffe, total-Stickstoff
1 Gew.-%
Nährstoffe, total-Phosphor
1 Gew.-%
Schwermetalle
Arsen(As)
10 mg/kg Trockensubstanz (TS)
Kadmium (Cd)
0,8 mg/kg TS
Quecksilber (Hg)
0,8 mg/kg TS
Nickel (Ni)
30 mg/kg TS
Blei (Pb)
40 mg/kg TS
Zink (Zn)
30 mg/kg TS
Chrom (Cr)
40 mg/kg TS
Kupfer (Copper)
40 mg/kg TS
Test durchgeführt von Eurofins, Dänemark für Nordisk Aluminat A/S
ICE & DUST–AWAY
0,006 Gew.-%
70 % wurde in 3 Tagen abgebaut
1,2 g O2 /m2
LD50 >11,4 g/l
EC50 > 1,8 g/l
EC50 = 13 g/l
0,00008 Gew.-%
0,002 Gew.-%
7,5 mg/kg TS
0,1 mg/kg TS
0,6 mg/kg TS
10 mg/kg TS
16 mg/kg TS
9,3 mg/kg TS
9,1 mg/kg TS
8,9 mg/kg TS
Materialintensität und globales Erwärmungspotenzial (GWP) von CMA
im Vergleich mit Kaliumformiat (KF) und Streusalz (Natriumchlorid)
CMA
20g/m2
CMA
KF
Salzsole
20g/m2
20g/m2
20g/m2
1x in 4 Tagen
Abiotisches Material [g/m2 ]
15,3
3,8
70,8
25,0
4,6
1,2
39,6
1,6
Luft [g/m2 ]
385
96
3,978
162
Wasser [g/m2 ]
5,77
1,35
25,73
0,46
GWP [g CO2 Äquiv./m2 ]
Studie durchgeführt vom Wuppertal Institut, Deutschland, im Rahmen des Life CMA+ Projektes
Bedienungshandbuch CMA+
Streusalz
20g/m2
27,2
2,5
356
0,58
Anwendung
von CMA zur Feinstaubbindung in der Winterperiode
Die Ausbringung von CMA auf asphaltierten Straßen
im Winterhalbjahr (Oktober-April) basiert auf einem
dynamisiert ausgerichteten Winterdienst.
Folgende Punkte sind zu beachten:
• Durch die Anwendung kann die Straßenoberfläche
feucht werden, wo ansonsten eine trockene Fahrbahn
zu erwarten ist. Es sollten keine Straßenabschnitte
mit minderer Griffigkeit bzw. mit hohem Verschleiß
oder Spurrillen behandelt werden. Griptester-Untersuchungen zur Ermittlung der Griffigkeit im Straßennetz
vor Anwendungsbeginn werden daher empfohlen.
• Rechtzeitig vor Anwendungsbeginn sind die behandelten Streckenbereiche oder -gebiete zu beschildern
(Beispiele für Beschilderung siehe Abb. 11, 12, 29 und
30), die Bevölkerung ist durch Öffentlichkeitsarbeit zu
informieren.
• Die Anwendung ist witterungsabhängig und sollte
nur unter folgenden Bedingungen durchgeführt
werden: trockene Witterungsverhältnisse, Luftfeuchtigkeit unter 80 %, keine Niederschläge zu erwarten,
Feinstaubbelastung mit steigender Tendenz, Grenzwertüberschreitungen (> 50 µg/m3) sind bereits
gegeben oder zu erwarten.
• Eine Entscheidung zur Aufbringung sollte durch ein
Expertenteam (Luftgüte, Meteorologe, Winterdienst)
tagesaktuell getroffen werden. Ein täglich aktualisiertes Planungs- und Prognosemodell dient als Entscheidungsgrundlage für den Winterdiensteinsatz (Prognose- und Interpretationsmodell Lienz siehe Abb. 19
im Anhang).
• Die Dosierung einer einmaligen Behandlung sollte
aus Gründen der Verkehrssicherheit nicht mehr als
10g/m2 betragen. Kreuzungsbereiche, Fußgängerübergänge, Kurven, Kreisverkehre und Brücken sowie
Straßenabschnitte mit verminderter Griffigkeit sind
von der Behandlung auszunehmen.
• Die Behandlung sollte bei stark befahrenen Straßenabschnitten (mehr als 7500 DTV je Fahrspur)
einmal täglich, bei sehr stark befahrenen Straßen
(> 15000 DTV je Fahrspur) zweimal täglich erfolgen.
Bei weniger stark befahrenen Straßen (< 5000 DTV)
ist eine Behandlung jeden zweiten Tag ausreichend,
unter 2.500 DTV jeden 3. Tag. Bei schwach befahrenen Straßen (unter 1000 DTV je Fahrspur) ist eine
Behandlung nicht mehr zielführend. Das Aufbringen
des flüssigen Streumittels sollte wenn möglich vor
dem Frühverkehr (bis max. 7 Uhr) erfolgen.
• Eine Restmengenbestimmung von CMA zur Kontrolle und besseren Steuerung der Aufbringungsintervalle wird empfohlen.
• Ab einer Außentemperatur unter minus 10 Grad
Celsius ist die Aufbringung zu unterlassen, da die
Gefahr der Vereisung besteht.
• Die Straßenabschnitte sind sobald es die Witterungsverhältnisse erlauben, zwischendurch sooft wie
möglich zu reinigen und zu waschen (PM10 -taugliche
Kehrmaschine mit Einsatzmöglichkeit bis minus 5
Grad, Hochdruckwaschfahrzeug).
• Zur optimalen Verwendung von CMA und Einsparung von Ressourcen und Kosten kann die Aufbringung alternierend über die ganze Straßenbreite und
danach nur auf Reifenspurbreite erfolgen, sofern die
Bedienungshandbuch CMA+
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Streufahrzeuge entsprechend ausgerüstet sind.
• Die bestmögliche Feinstaubbindewirkung ist
aufgrund der Laborversuche mit dem Verwendungsprodukt CMA/KF im Mischungsverhältnis 50:50 zu
erreichen. Diese Mischung wurde jedoch im Freiland
bisher nicht getestet. Die Häufigkeit der Aufbringung
könnte bei gleichbleibender Aufbringungsmenge reduziert werden.
• Zur Kontrolle und Dokumentation der ausgebrachten Menge und Einhaltung der Dosierung sind genaue
Aufzeichnungen zu führen und nach jeder Ausbringungsfahrt die ausgebrachte Menge und befahrene
Fahrbahnstrecke zu bilanzieren (Protokolle siehe Abb.
27 und Abb. 28 im Anhang) .
• Schulung und Sensibilisierung der Mitarbeiter des
Straßendienstes, insbesondere der Fahrer der Streufahrzeuge, sowie Erfahrungsaustausch mit Winterdienstverantwortlichen anderer Kommunen trägt
wesentlich zum Erfolg bei.
• Bei konsequenter Aufbringung beträgt die zu
erzielende Feinstaubreduktion am Straßenrand bis zu
30 % bezogen auf den Tagesmittelwert, 20 % Prozent
bezogen auf den Monatsmittelwert und 10 % bezogen
auf den Jahresmittelwert.
Bedienungshandbuch CMA+
CMA als Auftaumittel
Die Enteisungswirkung von CMA wurde insbesondere
in Parkanlagen und sensiblen fließgewässernahen Verkehrswegen sowie auf Gehsteigen im innerstädtischen
Bereich getestet.
• Bei größeren Neuschneemengen ist eine anschließende Erleichterung der „Schwarzräumung“ zu verzeichnen. Der Schnee bindet nicht so kompakt mit der
Straßenoberfläche ab, was einen besseren Räumerfolg
erbringt.
Produkteigenschaften
• Die Wirkung als Auftaumittel ist präventiv und die
Dosierung abhängig von den zu erwartenden Schneemengen zwischen 10 und 40 g/m2. Da die Wirkung
von CMA deutlich weniger lang anhält als bei
Streusalz, wird eine alleinige Anwendung im Straßenverkehr nicht empfohlen (siehe Abb. 25). Die
gleichzeitige Anwendung von CMA und Streusalz ist
unproblematisch.
• Gute Erfahrungen gibt es im Bereich von Fußgängerzonen und Parkplätzen, aber auch hier nur vorbeugend. Bei starken Schneefällen oder bereits eingetretener Vereisung wird die zusätzliche Anwendung von
Salz oder abstumpfenden Streumitteln empfohlen.
Abb. 5 Anwendung in Lienz, Fußgängerbereich: eine Enteisungswirkung ist bis ca. 3 cm Neuschneemenge deutlich
erkennbar.
• Im privaten Bereich eignet sich die Anwendung in
5 Liter Kanistern mit manuellen Sprühgeräten, wie
sie im Gartenbereich Verwendung finden. Auch hier
ist ein leichter Essiggeruch zu erwarten, der mitunter
über die Schuhsohlen in den Hausinnenbereich verschleppt wird, was jedoch unproblematisch ist und zu
keinen Schäden führt.
• Der optimale Anwendungszeitpunkt ergibt sich aus
den allgemeinen Erfahrungen des Winterdienstes.
• Das effizienteste Auftaumittel ist die CMA/KF Produktmischung. Je höher der KF-Anteil, desto besser
die Auftauwirkung.
Bedienungshandbuch CMA+
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CMA zur Staubbindung
auf unbefestigten Straßen und Baustellen
Eine Staubbindung auf unbefestigten Straßen ist
mit geringem Aufwand aber höherer Dosierung von
100-200 g/m2 als im Winterdienst durchführbar.
Die Behandlung nicht asphaltierter Fahrwege mit
CMA in einer Dosierung bis zu 200 g/m2 ist sinnvoll,
um die lokale Aufwirbelung und Luftverfrachtung von
Staubpartikeln in sensible benachbarte Areale (Wohnsiedlungen etc.) zu minimieren.
Die Ausbringung von CMA etwa auf Schotterstraßen
im Freiland oder in Schottergruben kann grundsätzlich mit denselben Geräten wie zur Winteranwendung
oder aber auch praktikabel mit einer herkömmlichen
Gießlanze mit Gießfass bewerkstelligt werden.
Die Häufigkeit richtet sich nach den Witterungsverhältnissen, der Oberflächenbeschaffenheit und der
Verkehrsstärke. Die Wirkungsdauer kann aus den bisherigen Erfahrungen mehrere Wochen betragen und
direkt vor Ort beobachtet werden, da eine vermehrte
Staubentwicklung sofort sichtbar ist.
Vor der Applikation sollte der zu behandelnde Boden
feucht sein, damit die flüssigen CMA- Tröpfchen die
Bodenmatrix besser benetzen können. Eine Befeuchtung des Bodens kann entweder natürlich gegeben
sein (Morgentau, Regen) oder maschinell erzielt werden (Besprühen mit Wasser).
Bedingt durch das Produkt und die hohe Dosierung ist
Abb. 6 Teststecke Druckerweg mit Luftgütemessstation, Klagenfurt
Bedienungshandbuch CMA+
15
in der nächsten Umgebung der Anwendungsflächen
mit einem leichten Essiggeruch zu rechnen, der jedoch
keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt hat.
Eine Anwendung auf Baustellen ist ebenfalls möglich,
um die infolge Baustellenverkehrs bedingte lokale
Staubentwicklung zu minimieren. Zu beachten ist,
dass durch den starken Staubbindeeffekt Schmutz
von unbefestigten oder befestigten Flächen über die
Kfz-Reifen in öffentliche befestigte Straßenabschnitte verfrachtet werden können. Bei der Anwendung auf
Baustellen sollte daher im Idealfall eine Radwaschanlage installiert sein, um eine Verschmutzung öffentlicher Verkehrswege zu vermeiden.
Limitierende Faktoren
1. Zentimeterdicke trockene Staubschichten verhindern eine Benetzung der Flüssigkeitströpfchen
aufgrund der hohen physikalischen Oberflächenspannung von Wasser. Dieser Effekt ist insbesondere bei
hochsommerlicher Witterung mit heißen Tagen zu
beobachten.
Produkteigenschaften
Abb. 8 CMA auf trockener Staubschicht
2. Eine Verwehung von trockenen Staubpartikeln aus
nichtbefestigten großflächigen Tagbau-Arealen (Mineralrohstoffgewinnung im Tagbau, Schottergruben)
kann mit dieser Methode bei Starkwind nicht verhindert werden.
Produkteigenschaften
Abb. 7 Aufbringung auf Stegener Marktplatz, Bruneck
Abb. 9 Fahrweg Schottergrube, Hörtendorf bei Klagenfurt
Bedienungshandbuch CMA+
16
Luftgütemessungen
zur Evaluierung der Wirkung von CMA
Allgemein
Die Durchführung von Luftgütemesskampagnen in
alpinen Beckenlagen erfordert vor allem aufgrund
der speziellen meteorologischen Bedingungen in den
Wintermonaten (Inversionswetterlagen, niedrige
Windgeschwindigkeiten …) eine Adaption des Messkonzeptes. Der Ansatz wird dahingehend geändert,
dass 2 geeignete straßennahe Messstationen und
eine Messstation zur Erfassung der lokalen Hintergrundbelastung ausgewählt werden. Auf dieser Basis
werden die Differenzen der Schadstoffbelastung von
PM10 (delta PM10 ) und NO x (delta NO x ) gebildet, da im
Gegensatz zu PM10 die NO x-Emission kaum größeren
Schwankungen unterliegt und rechnerisch sehr gut
prognostizierbar ist. Dadurch wird die durch den Verkehr verursachte Immission bestmöglich erfasst. Zum
besseren Verständnis ist dieser Ansatz in nachstehender Grafik dargestellt.
Hintergrundmessstation
mit
CMA
ohne
CMA
mit
CMA
ohne
CMA
Hot-Spot
Station
Hot-Spot
Station
Differenz
Schadstoffe
Abb. 10 Schema Messanordnung Luftgütemessstationen TU Graz
Die berechneten straßeninduzierten Immissionsbeiträge und eine Verkehrszählstelle zur genauen Erfassung
des Pkw- bzw. Lkw-Anteils bilden die Grundlage
für den nächsten Berechnungsschritt. Mit Hilfe der
einzelnen Verkehrsanteile und der Emissionsfaktoren
für NO x , die mit dem Modell NEMO berechnet wurden,
kann der flottengemittelte Emissionsfaktor für NO x in
g/km*Fzg bestimmt werden. Dieser flottengemittelte
Emissionsfaktor für NO x wird nun mit dem Verhältnis
von delta PM10 zu delta NO x multipliziert. Als Ergebnis
bekommt man den flottengemittelten Emissionsfaktor für PM10 in g/km*Fzg, der bei der Hot-Spotstation
ohne CMA höher ist als mit CMA.
delta PM10
EF PM10 [g/km * Fzg] = EF NOx *
delta NOx
Das Ergebnis kann auf das effektive PM10 -Reduktionspotential rückgerechnet werden.
Tage mit Niederschlägen oder hoher Luftfeuchtigkeit
sind bei der Auswertung nicht zu berücksichtigen.
Steht nur eine straßennahe Messstation zur Verfügung
ist auch ein Episodenvergleich mit und ohne CMAAnwendung möglich, vorausgesetzt die meteorologischen Rahmenbedingungen sind ähnlich. Beispiel einer
Auswertung siehe Abb. 20 und 21 im Anhang.
Messtechnik
Zur Erfassung der lokalen Schadstoffbelastung im
Rahmen der Luftgütemesskampagnen werden folgende Komponenten messtechnisch erfasst: PM10 (PM2.5
PM1), NO, NO2, NO x sowie die meteorologischen Parameter Temperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit
und –richtung. Bei den straßennahen Messstationen
werden zusätzlich mittels Seitenradargeräten die
Verkehrszahlen detektiert. Zur besseren Vergleichbarkeit der Messergebnisse empfiehlt es sich nach
Möglichkeit Messgeräte desselben Herstellertyps und
Messprinzips zu verwenden.
Bedienungshandbuch CMA+
17
Wintermesskampagnen
Neben dem Verkehr liefern vor allem Hausbrand und
Industrie in Stadtgebieten einen wesentlichen Anteil
zur lokalen PM10 -Belastung. Um die Auswirkungen des
Verkehrs auf die Luftgüte bestmöglich abbilden zu
können, ist die Wahl einer geeigneten Hintergrundmessstation von entscheidender Bedeutung. Dabei
sollte auf folgende Gesichtspunkte Rücksicht genommen werden:
• Geringes Maß an Verbauung
• G eringer Einfluss von Einzelquellen (Hausbrand,
Industrie …)
• G eringes Verkehrsaufkommen an der nächstgelegenen Straße
Um die Auswirkungen des Verkehrs bzw. von CMA
auf die Luftgütesituation auch mittels Kurzzeitmittelwerten betrachten zu können, ist wesentlich, dass
sich der gemessene Tagesgang der Luftschadstoffkonzentrationen an der Hintergrundstation nicht zu
stark von jenen der straßennahen Messstationen
unterscheidet. Der straßennahe Messaufbau sollte im
Idealfall aus zumindest zwei Messstationen bestehen.
Im Nahbereich einer Messstation wird auf + 200m
CMA ausgebracht. Der Bereich der nächstgelegenen,
straßennahen Messstation wird nicht mit CMA behandelt, der Abstand zum Ende der CMA-Teststrecke
sollte mindestens 500m betragen (Verschleppungseffekt!). Auf dieser Basis sollte, durch den Vergleich der
Schadstoffkonzentrationen mit der Hintergrundmessstation, das Reduktionspotential von CMA auf die
Luftgütesituation bestimmt werden können.
berücksichtigt werden:
• Geringes Maß an Verbauung
• Geringer Einfluss von Einzelquellen (Baustelle,
Manipulationsvorgänge …)
• Ausreichendes Verkehrsaufkommen (~300 Kfz/Tag)
• Splitt-/Schotterstraße
Um die Auswirkungen des Verkehrs bzw. von CMA auf
die Luftgütesituation betrachten zu können, ist ein
möglichst einheitlicher Straßenbelag (Splitt, Schotter)
und ein ausreichend hohes Verkehrsaufkommen entscheidend. Der straßennahe Messaufbau sollte wie zuvor beschrieben aus zwei Messstationen bestehen. Die
Hintergrundmessstation sollte in einem ausreichend
großen Abstand (>500 m) zur unbefestigten Straße
sein, um Beeinflussungen auf die Luftschadstoffbelastung durch den Straßenverkehr zu vermeiden.
Sommermesskampagnen
Die Durchführung von Sommermesskampagnen verläuft ähnlich wie im Winter. Folgende Aspekte sollten
Bedienungshandbuch CMA+
18
Einflüsse
von CMA auf das Reibungsverhalten
und die Verkehrssicherheit
Im Rahmen des Projektes wurden eine Vielzahl an
Untersuchungen zur Beeinflussung des Reibungsverhaltens und Verkehrssichherheit durchgeführt:
• B
remstests und Vergleichsfahrten in der Kreisbahn
im ÖAMTC-Fahrsicherheitszentrum in Mödling,
Kärnten 2009 und 2011.
• G
riptesteruntersuchung der TU Wien, Institut für
Verkehrswissenschaften in Klagenfurt, Lienz und
Bruneck 2010 [6]
• L aboruntersuchungen am ACCT
• U
nfallerhebungen und Konfliktuntersuchungen in
Klagenfurt, Lienz und Bruneck durch das Kuratorium für Verkehrssicherheit (2009-2012)
Sobald eine trockene, saubere Fahrbahnoberfläche
mit einem Zwischenmedium (Wasser, Feuchtigkeit,
Schmutz, Öl, Sand, Salz, Splitt, CMA etc.) benetzt
wird, verschlechtert sich die Haftung zwischen Fahrbahn und Reifen.
Griptesteruntersuchungen, Bremstest und Fahrten
in der Kreisbahn zeigten unmittelbar nach Aufbringen von CMA oder CMA:KF eine Verminderung der
Griffigkeit um bis zu 25% (im Vergleich zur trockenen
Fahrbahn). Je nach Fahrbahnoberfläche erfolgt damit
eine Reduktion auf Nassniveau oder geringfügig darunter [6]. Eine Dosierung von 20g/m2 führt zu einer
höheren Verminderung als 10g/m2.
Bei milden Außenlufttemperaturen in Kombination mit Sonneneinstrahlung und Wind trocknet die
Asphalt-Fahrbahn jedoch rasch ab und wird dadurch
wieder „griffiger“, d.h. die Haftung zwischen Reifen und Fahrbahn verbessert sich wieder. Das auf
der trockenen Fahrbahn verbleibende Streumittel
beeinflusst den Reibwert nicht. Nach 5 Minuten bis
zu ca. 2 Stunden (je nach Witterung) hat die behandelte Fahrbahn wieder das trockene Ausgangsniveau
(teilweise sogar darüber) erreicht. Eine Akkumulierung
nach dreimaligem Aufbringen von 10 g/m2 wurde
nicht festgestellt.
Verschleppungs-Effekt
KFZ-Reifen nehmen Feinstaubkleber von der Asphaltoberfläche auf und „verschleppen“ diesen in Fahrtrichtung. Dies kann je nach Witterung bereits nach
1 Stunde zu einer Reduktion des CMA-Gehaltes in
den Reifen-Asphalt-Kontaktzonen (Fahrspuren) bis zu
1/3 führen verglichen mit der Straßenmitte bzw. den
Straßenrändern (siehe Abb. 26).
Die Verschleppung führt zu keiner signifikanten Verringerung des Griffigkeitsniveaus in unbehandelten
Straßenabschnitten.
Verkehrssicherheit
Durch das Kuratorium für Verkehrssicherheit konnte
bei keinem Verkehrsunfall oder vor Ort beobachteter
Konfliktsituation ein Zusammenhang mit dem aufgebrachten Feinstaubkleber hergestellt werden.
Es wurden keine Hinweise gefunden, dass durch CMA
die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. [8]
Die Praxis zeigt jedoch, dass jeder Kraftfahrer mit viel
oder wenig Fahrpraxis seine Fahrgeschwindigkeit den
äußeren Witterungsbedingungen anpasst. „Gutes“,
d.h. „trockenes und mildes Wetter“ suggeriert eine
„gute Fahrbahnbedingung“: Entsprechend diesem
optischen Eindruck und der subjektiven Einschätzung
des Fahrers sind der Fahrstil und die Fahrgeschwindigkeit.
Statistisch gesehen sind etwa ein Viertel der inner-
Bedienungshandbuch CMA+
19
städtischen Unfälle sogenannte Schleuderunfälle,
welche größtenteils bei schlechter Witterung auftreten. Insbesondere in Kurven bzw. Kreisverkehren
kann es zu fahrdynamisch kritischen Situationen
kommen, welche die Fahrer überfordern. Vor allem die
Einlenkphase in eine Kurve oder in einen Kreisverkehr
ist besonders kritisch. Dies betrifft insbesondere die
motorisierten Zweiradfahrer.
Aus diesem Umstand heraus wurden vorbeugende
Begleitmaßnahmen bei der Anwendung von CMA
abgeleitet:
• Exakte und gleichmäßige Dosierung von max. 10 g/m2
in schlechtem baulichem Zustand sind von einer
Behandlung auszunehmen. Das Aufbringen ist ca.
20 m vor den oa. neuralgischen Straßenabschnitten
einzustellen.
• Die mit CMA behandelten Straßen sind für die
Straßenbenützer deutlich sichtbar mit entsprechenden
Hinweisschildern zu kennzeichnen.
• Präventiv können desolate Straßenabschnitte auch
mit entsprechenden Straßenverkehrszeichen (etwa
Gefahrenzeichen „Schleudergefahr“, „Andere Gefahren“) gekennzeichnet bzw. ein Geschwindigkeitslimit
verordnet werden.
• Kurven, Kreisverkehre, Kreuzungsbereiche, Zebrastreifen, glatte Fahrbahnoberflächen oder Straßen
Beispiel für eine Kennzeichnung im Testgebiet Klagenfurt siehe Abb. 11, 12, 29 und 30.
Abb. 11 Beschilderung der Feinstaub-Teststrecke
Druckerweg, Klagenfurt
Abb. 12 Eröffnung der Versuchsstrecke in Bruneck
Bedienungshandbuch CMA+
20
Restmengenbestimmung
Die SOBO-20 Messungen sind zeitlich an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen und variabel zu
gestalten (erfahrungsgemäß im Abstand von 30 min.
oder stündlich), bis kein CMA mehr auf der Fahrbahn
nachweisbar ist.
Dauer der Messungen
Die Messung des Querprofils eines kurzzeitig abgesperrten Straßenabschnittes (mit 1 Fahrstreifen pro
Fahrtrichtung) nimmt nur wenige Minuten in Anspruch.
Messbedingungen
Es ist waagrechter, durchgehend homogener und
intakter Straßenabschnitt zu wählen.
Da das Messprinzip des SOBO 20 auf der Leitfähigkeit
einer Salzlösung basiert, ist dieses Gerät für Alkali- u.
Erdalkalisalze (NaCl, CaCl2, MgCl2 ) querempfindlich;
Abb. 13 Sobo Messvorgang
d.h. es misst de facto die Summenleitfähigkeit der
beprobten Fahrbahn.
Restgehalte von CMA oder CMA:KF können nur
verlässlich bestimmt werden, wenn das Gerät auf die
zu untersuchende Substanz kalibriert ist, und sichergestellt ist, dass sich kein Streusalz auf der Fahrbahn
befindet.
In Untersuchungen in Klagenfurt wurde festgestellt,
dass bei einer Fahrbahn mit 500 Kfz/h bereits nach
4h kein CMA mehr nachweisbar war. In den Spurrillen
war die Reduktion deutlich höher, als in der Fahrbahnmitte oder am Fahrbahnrand (siehe Abb. 26 im
Anhang).
Abb. 14 Messbild Querprofil
Bedienungshandbuch CMA+
Ausrüstung
für CMA-Nutzer (Lagerung, Streuungssystem)
3 verschiedene Substanzen in einem Streugerät
1. Salzcontainer
2. Splittcontainer
3. CMA-Tank
Abb. 15 Streufahrzeug Lienz
CMA Tellermodus
Beim Tellermodus wird CMA über eine konstante
Breite von 3m mit einer Dosierung von 10 Gramm
pro m² ausgebracht. Im Modus kann die Dosiermenge
nicht von Hand verändert werden, damit es zu keinen
ungewollten Fehlbedienungen kommt. Lediglich eine
Taste zum Ein- und Ausschalten der CMA Streuung
- speziell im Bereich von Kreuzungen und Kreisverkehrs – wird vom Fahrer bedient. Die Streuung
erfolgt voll wegabhängig, das bedeutet, dass sich die
Dosierung an die Fahrgeschwindigkeit voll automatisch anpasst und somit ein konstanter CMA-Film von
10 Gramm pro m² hinter dem Streufahrzeug entsteht.
(Bedienungskonsole und -anleitung Streuungssystem
Springer siehe Abb. 23 und 24)
Bei Nichtverwendung von mehr als zwei Tagen sind
die Leitungen von der Pumpe bis zum Streuteller mit
Wasser zu reinigen (Verklebung der Ventile möglich)
Produkteigenschaften
Abb. 16 Sprühteller
Bedienungshandbuch CMA+
21
22
CMA Düsenmodus
Der Düsenmodus ermöglicht es CMA gezielt auf die
Reifenspur aufzutragen. Das hat den Hintergrund,
dass oft die Straße in verschiedenen Grautönen
erscheint. Die Stellen wo sich noch CMA vom letzten
Streuvorgang auf der Fahrbahn befindet, erscheinen
dunkel (meist am Rand und in der Fahrbahnmitte)
und die Stellen, wo hauptsächlich die Reifen der
Fahrzeuge laufen, erscheinen heller, da dort durch die
vielen Überfahrten kaum noch CMA auf der Fahrbahn
haftet und somit Partikel bindet. Aus diesem Grund
ist es zweckmäßig, das CMA in diesen Situationen
nur im Bereich der hellen Bereiche aufbringen zu
können. Bei einer Fahrbahnbreite von 3m, kann man
die hellen und dunklen Bereiche ca. in 1/3 zu 2/3
einteilen. Der Modus am CMA Streuautomat der es
nun ermöglicht, ausschließlich im Bereich der hellen
Produkteigenschaften
Bereiche zu streuen, bringt dann 2/3 weniger CMA für
dieselbe Strecke aus.
Dafür ist zusätzlich zum Streuteller ein Sprühbalken
angebracht worden, an dem genau im dem Bereich,
wo sich tendenziell die hellen Fahrspuren befinden,
Düsen platziert werden (Position ist beliebig einstellbar). Jede Düse hat eine Sprühkegelbreite von ca. 50
cm auf der Fahrbahn. Das Streuergebnis ist 2 CMAStreifen mit je 50 cm. Die Dosierung beträgt, wie
auch beim Tellermodus, 10 Gramm pro Quadratmeter.
Lagerung von CMA
Die Lagerung kann entweder im Freilager stapelbar
in Intermediate Bulk Containern (IBC) à 1000 Liter
Fassungsvermögen oder in größeren Tankbehältern
erfolgen. Alternativ dazu ist seitens des Produzenten
von CMA auch eine Anlieferung bzw. Befüllung mittels Tankwagen möglich, was letztlich auch eine Frage
des Preises ist.
Der kommunale Dienst der Stadt Klagenfurt hat einen
überdachten Lagerbereich zur Stapelung der IBC
realisiert.
Produkteigenschaften
Abb. 17 Sprühdüse
Abb. 18 CMA Lagerbereich, Klagenfurt
Bedienungshandbuch CMA+
Kostenkalkulation
Generell (gilt für den Winter- und Sommerdienst):
LKW und CMA-Streuer verursachen bei einem veranschlagten Grundpreis von 1 51/h für LKW und 1 10/h
für CMA-Streuer bei einer Streugeschwindigkeit von
20 km/h (1 km in ca. 3 min) in Summe Kilometerkosten in der Höhe von 1 3,05.
Materialkosten
Im CMA-Winterdienst fallen pro Kilometer Materialkosten in der Höhe von EUR 13,50 an. 1 km Straße
entspricht bei 10 g/m2 und 3 m-Streubreite 3.000 m2
behandelter Fläche bzw. 30 kg Verbrauch an CMALösung.
Bei der Anwendung von CMA:KF-Mischungen erhöhen
sich zwar die Materialkosten je nach Produktpreis
(1t CMA kostet ca. 1 520 brutto inkl. Fracht,
1t CMA:KF 1 880 brutto inkl. Fracht), welche jedoch
durch die geringere Aufbringungshäufigkeit im Tellermodus kompensiert werden können. Im Düsenmodus
(d.h. Behandlung der Fahrspuren) ist eine Reduktion
der Materialkosten um 2/3 möglich.
In Klagenfurt entstanden bei der großflächigen Anwendung im Winter 2012 bei 30 Aufbringungstagen
und 164 km Streckenlänge Kosten von rund 1 84.000.
Auf unbefestigten Straßen entstehen pro Kilometer
1 270 an Materialkosten.
1 km Straße entspricht bei 200 g CMA/m2 und 3 mStreubreite 3.000 m2 behandelter Fläche bzw. 600 kg
Verbrauch an CMA-Lösung.
Bedienungshandbuch CMA+
23
24
Fallbeispiele
Stadt
Start
Applikation
Jahr
Applikation
Teststrecke
[km]
Ergebnisse
Reduktion
PM10
Ergebnisse
Verkehrssicherheit
Literatur
Quellen
Klagenfurt (A)
2006
bis 164 km
-10% (Episode)
Keine Beeinträchtigung
8
Lienz (A)
2010
bis 12 km
-30% (24h)
Keine Beeinträchtigung
8
Bruneck (I)
2010
bis 12 km
Keine negativen Auswirkungen
8
Wolfsberg (A)
2010
25
Keine Beeinträchtigung
9
London (U.K.)
2010
City of London, 3 km
-14% (Episode)
Keine Beeinträchtigung
10
Stockholm (S)
2005-2008,
2011-2012
Certain streets in city
centre and highways
-20-50% (24h)
Verminderte Griffigkeit bei
hoher CMA Dosierung.
Nicht bei 10-15 g/m2.
11-14
Göteborg (S)
2005-2008
Certain streets in city
centre
-20-40% (24h)
Verminderte Griffigkeit bei
hoher CMA Dosierung.
15
Norrköping (S)
2006-2010
Certain streets in city
centre
Linköping (S)
2006
Rural road
-35-40% (24h)
Stuttgart (D)
2010-2011
1,2 km B 14 Neckartor
Keine Reduzierung
festgestellt
Verminderte Griffigkeit bei
hoher CMA Dosierung.
Bedienungshandbuch CMA+
16
Keine Beeinträchtigung
7, 17-19
Zusammenfassung
und Empfehlungen
Mithilfe des vorliegenden CMA+ Bedienungshandbuches kann bei konsequenter Anwendung von
CMA als Feinstaubkleber eine deutlich messbare
PM10 -Reduktion in der Luft an straßennahen Messstationen (bis zu 30% bezogen auf Tagesmittelwert,
10-20% in Wintermonaten, 5-10% im Jahresdurchschnitt) erzielt werden.
Auf öffentlichen Straßen ist mit keinen Verkehrsbeeinträchtigungen oder Folgeschäden zu rechnen,
wenn die exakte und gleichmäßige Dosierung von
max. 10 g/m2 eingehalten wird und keine Aufbringung
CMA:KF-Mischungen sind sowohl hinsichtlich Auftauwirkung als auch hinsichtlich der Feinstaubbindung
effektiver und länger wirksam als das reine CMAProdukt. Optimale Wirkung wird bei einer CMA:KFMischung im Verhältnis 50:50 erzielt.
Ein sehr guter und lang anhaltender Staubbindeeffekt
auf unbefestigten Flächen (mind. - 50%), ist durch
CMA bei einer Dosierung von mind. 100-200 g/m2 zu
erzielen.
bei Kurven, Kreisverkehren, Kreuzungsbereichen,
Zebrastreifen, glatten Fahrbahnoberflächen oder
Straßen in schlechtem baulichem Zustand erfolgt.
Auch sind die mit CMA zu behandelnden Straßen mit
entsprechenden Hinweisschildern zu kennzeichnen
und die Bevölkerung zu informieren.
Der optimale Zeitpunkt und Häufigkeit der Applikation
von CMA hängt von der Feinstaubbelastung, Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Niederschläge und Verkehrsstärke ab. Bei deutlich unter dem Grenzwert liegenden
Feinstaubwerten, bei hoher Luftfeuchtigkeit (über
80%) oder zu erwartenden Niederschlägen ist eine
Anwendung als Feinstaubkleber nicht erforderlich.
CMA hat eine gute Auftauwirkung, wirkt jedoch nur
präventiv. Eine kombinierte Anwendung als Feinstaubkleber und Auftaumittel ist daher möglich, ebenso die
gemeinsame Anwendung mit Streusalz.
Die Anwendung als Auftaumittel kann für Fußgängerzonen oder sensible Bereiche zur Vermeidung von
Umweltschäden durch Streusalz empfohlen werden.
Bedienungshandbuch CMA+
25
26
Literaturverzeichnis
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Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid, Zusammenfassung der Risikobewertung, Global gültige Aktualisierung, 2005
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Norman M, Sjövall B. Utvärdering av städmaskiners
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projekt-Story-224551
10. URS Transport for London: Targeted Application
of Calcium Magnesium Acetate (CMA) Pilot Study
Monitoring Report, August 2011, Final, 49306764/
LERP0002
11. Johansson C, Norman M, Westerlund K-G. Försök
med dammbindning längs E4-Vallstanäs och i Norr
malm i Stockholms innerstad. SLB 10:2005, SLB
analys, Stockholm, 2005. Available at http://slb.nu/
slb/rapporter/pdf8/slb2005_010.pdf
12. Johansson C, Norman M, Westerlund K-G. Försök med dammbindning längs E4 och i Stockholms
innerstad 2006. SLB 6:2006, SLB analys, Stockholm,
2006. Available at http://slb.nu/slb/rapporter/pdf8/
slb2006_H06.pdf
13. Norman M, Johansson C. Försök med dammbindning längs E4/E20 vid L:a Essingen 2007. SLB 3:2007,
SLB analys, Stockholm, 2007. Available at http://slb.
nu/slb/rapporter/pdf8/slb2007_003.pdf
14. Norman M. Försök med dammbindning med CMA
mot höga partikelhalter i Stockholms innerstad 2007
och 2008. SLB-analys, Miljöförvaltningen, Stockholm,
2008. Available at http://slb.nu/slb/rapporter/pdf8/
slb2008_004.pdf
Bedienungshandbuch CMA+
27
15. Bäck E.: Utvärdering av partikeldämpande åtgärder våren 2008, Miljöförvaltningen i Göteborgs stad,
Uppdragsrapport 2008:16. Available at http://www5.
goteborg.se/prod/Miljo/Miljohandboken/dalis2.nsf/
vyFilArkiv/N800_2008_16.pdf/$file/N800_2008_16.
pdf
22. Guidance on assessing the contribution of wintersanding and -salting under the EU Air Quality Directive, draft, European Commission, DG Environment, July
2009.
16. Gustafsson M, Blomqvist G, Jonsson P, Ferm M.
Effekter av dammbindning av belagda vägar, VTI Rapport 666. VTI, Linköping, 2010. Available with English
abstract at http://www.vti.se/sv/publikationer/pdf/
effekter-av-dammbindning-av-belagda-vagar.pdf
17. Pressemitteilung Regierungspräsidium Stuttgart,
vom 27.09.2011.
18. Luftreinhalte-/Aktionsplan für den Regierungsbezirk Stuttgart, Teilplan Landeshauptstadt Stuttgart,
Regierungspräsidium Stuttgart, Baden-Württemberg,
Februar 2010
19. Reuter U.: Mit CMA gegen Feinstaub? Beispiel
Stuttgart. Vortrag beim internationalen Kongress „
Innovativer Winterdienst-Feinstaubreduktion“ am
30.09.2010 in Lienz.
20. Hausmann G., Einsatz von Straßenbewässerung
im Winterdienst zur Minderung der PM10 -Belastung,
Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik,
Heft 1036, 2010.
21. C. Nagl C., Moosmann L., and Schneider J. ASSESSMENT OF PLANS AND PROGRAMMES REPORTED
UNDER 1996/62/EC - FINAL REPORT, Wien, 2006
Bedienungshandbuch CMA+
28
Anhang
Abb. 19 Prognose- und Interpretationsmodell Lienz (Grafik: Meteo Experts, Lienz, 2012)
Abb. 20 Zusammenhang der CMA-Aufbringung und Feinstaubbildung, Quelle Umweltbundesamt, Luftgüte, Zeitverlauf, 2011
Bedienungshandbuch CMA+
29
Abb. 21 Reduktionsportential von CMA in Bezug auf den flottengemittelten PM10 Emissionsfaktor an der
Amlacherkreuzung in LIenz (Winter 2011)
Abb. 22 Vergleich der Wirkung unterschiedlicher Staubbindemittel
Bedienungshandbuch CMA+
30
Abb. 23 Bedienungskonsole Streugerät Fa. Springer
Bedienungshandbuch CMA+
31
Abb. 24 Bedienungsanleitung für Springer-Streugerät
Bedienungshandbuch CMA+
32
Abb. 25 Bodensonde online-Messsystem Fa. Boschung, Teststrecke Rudolfsbahngürtel, Vergleich der Gefrierpunkterniedrigung
10 g CMA mit 20 g NaCl
Bedienungshandbuch CMA+
33
Abb. 26 Teststrecke Rudolfsbahngürtel, Querprofil-Messung (schematisch) nach 4 Stunden und 2000 Kfz, gemittelte Werte
nach 4 h Applikation (10 g/m2 CMA).
Bedienungshandbuch CMA+
34
Abb. 27 Streudienstprotokoll Klagenfurt
Bedienungshandbuch CMA+
35
Bedienungshandbuch CMA+
36
Abb. 28 Streudienstprotokoll Wolfsberg
Bedienungshandbuch CMA+
37
Abb. 29 Kennzeichnung Versuchsgebiet
Abb. 30 CMA Testgebiet (164 km) Klagenfurt am Wörthersee mit Standorte der Kennzeichnungstafeln
Bedienungshandbuch CMA+
38
Abb. 31 Gefrierpunkte von CMA, CMA:KF Mischungen (w/w %) und KF in wässriger Lösung; ermittelt gem. Methode ASTM D
1177 von Saybolt, Dänemark, Analysenreport Nr. 102/11639-0/11, vom 19.9.2011, im Auftrag von Nordisk Aluminat, DK.
Bedienungshandbuch CMA+
Bedienungshandbuch CMA+
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