Nachhaltigkeit im Winterdienst

Wie das Umweltbundesamt mitteilt, verursache die Beseitigung oder Eindämmung der Schäden durch Streusalz jährlich hohe Kosten. Demgegenüber steht beim Winterdienst im kommunalen Bereich, dass sich Ökologie und Ökonomie in etwa die Waage halten sollten.

Umweltsituation

Beim Winterdienst sollte man sich Gedanken über die Nachhaltigkeit machen. Im innerstädtischen Bereich mit Regen- oder Mischwasserkanalisation entsteht folgende Problematik: Das Auftausalz fließt zusammen mit dem Schmelzwasser ins Kanalsystem ab. Von dort gelangt es in die Kläranlage und nachdem diese durchlaufen ist, landet es in Bächen und Flüssen. Oder aber das Auftausalz wird direkt mitsamt dem Schmutzwasser ins Oberflächenwasser geleitet. Letzteres passiert auch bei einer Überlastung der Mischwasserkanalisation.

Ein nicht unerheblicher Teil des Auftausalzes dringt auch in angrenzende Böden ein. Dort reichert es sich über die Jahre an. Daher werden Schäden an der Vegetation häufig erst zeitverzögert sichtbar. Ein erhöhter Salzgehalt im Boden führt zur verstärkten Auswaschung von Nährstoffen und vermindert die Aufnahmefähigkeit der Pflanzen für Nährstoffe sowie Wasser.

Bei Laubbäumen ist eine mangelnde Wasser- und Nährstoffversorgung erkennbar an Aufhellungen an den Blatträndern im Frühsommer bis hin zu Blattrandnekrosen und vorzeitigem Laubfall. Solche geschwächten Gehölze sind wesentlich anfälliger für Krankheiten und können vorzeitig absterben. Die Schäden sind umso gravierender, je näher die Pflanzen an den mit Auftausalz behandelten Straßen und Wegen wachsen.

Feuchtsalz und Sole

Streusalz (Trockensalz) wirkt nicht so schnell wie oft angenommen. Um wirken zu können muss das gestreute Trockensalz zunächst Feuchtigkeit aus der Umgebung (Boden, Luft) aufnehmen. Deshalb kommt im kommunalen Bereich nicht mehr nur allein Trockensalz, sondern auch Feuchtsalz FS 30 und seit ein paar Jahren auch reine Sole FS 100 zum Einsatz. Vor allem letztere wirkt viel schneller und ist deutlich umweltverträglicher. Da die Sole im flüssigen Zustand auf die Straßen und Wege gesprüht wird, kann sie sofort ihre Wirkung entfalten.

Im Vergleich zum Trockensalz lassen sich die Vorteile der Sole wie folgt zusammenfassen:

• Geringere Umweltbelastung aufgrund niedrigerer Salzkonzentration
• Oberflächen werden geschont: Streusalz hinterlässt viele Rückstände, die den Untergrund angreifen. Bei der Sole ist die Salzkonzentration deutlich geringer.
• Flächendeckende sofortige Wirkung ist mit Trockensalz nicht zu erreichen.
• Keine Ablagerungen von kontaminiertem Splitt im Grünstreifen: Sole wird gezielt aufgebracht und wird kaum abgetragen.
• Reduktion des Feinstaubaufkommens und des Arbeitsaufwandes. Es muss kein Split mehr abgekehrt werden.
• Bessere Wirkung auf Kopfsteinpflaster: Dort gelangt Trockensalz oft in die Fugen und wirkt dadurch nicht.
• Barrierefreie Fortbewegung möglich: Splitt behindert Personen, die mit Rollator, Rollstuhl oder Kinderwagen unterwegs sind.

Geräte zum Ausbringen von Sole

Sole als Taumittel für Wege und Straßen kann manuell oder maschinell ausgebracht werden. Für den manuellen Sole-Einsatz eignen sich Drucksprüher, wie zum Beispiel der IceFighter Bag – eine gemeinsame Entwicklung von Birchmeier Sprühtechnik AG (Schweiz) und Eco Technologies Planungs-, Entwicklungs- & HandelsgmbH (Österreich). Dieses Gerät kann ergonomisch auf dem Rücken getragen werden und ist erhältlich in zwei Ausführungen: als handbetriebenes (5 bar) und als Akku-Gerät mit wechselbaren Li-Ion Akkus (0,5 bis 6 bar).

Der Kunststoff-Tank des IceFighter hat ein Füllvolumen von 15 Liter. Weitere manuelle Rücken-Sole-Spritzen haben auch andere Hersteller im Sortiment, unter anderem Mesto. Dieser bietet einen Behälter aus Kunststoff mit einem Volumen von zwölf Liter und einem Betriebsdruck von sechs bar. Erhältlich sind diese Geräte im kommunalen Fachhandel.

Zu haben sind zum Teil auch Starterpakete, bestehend aus Sole-Sprüher und Fertig-Sole. Zu manchen Drucksprühern, die nicht auf dem Rücken getragen werden können, gibt es auch passende Transportwagen-Kits.

Auf der Ladefläche eines Pick-ups, Traktors oder LKWs montierbar oder als Anhänger sind viele verschiedene Solesprüher mit unterschiedlichen Fassungsvermögen zu haben. Wie zum Beispiel:

• Hilltip SprayStriker Solesprüher für den Winterdienst
• Henne Ecotech-Streuer
• Winterdienst-Solesprüher als Aufbau-, Aufsattel-, Hakenlift- oder Anhängegerät der Herbert Dammann GmbH
• ecotech Solesprüher IceFighter XFA-EZ/RZ
• Fiedler Solesprüher FSSA230-17600 und FSSAZ230-2200
• Saltnex Salz- und Flüssigkeitsstreuer für unterschiedliche Fahrzeuge

Autonomer Winterdienst

Zum Ausbringen von Sole können auch autonome Geräte zum Einsatz kommen. Im Hinblick auf die zunehmende Personalknappheit sind Kollegen wie der autonom fahrende Roboter Urban von Capra Robotics aus Dänemark willkommen. Dieser Roboter navigiert autonom auf asphaltierten Flächen und wendet bei Bedarf gezielt Enteisungsmittel dort an, wo sie benötigt werden.

Eine Person kann sich um eine Flotte von fünf Robotern kümmern, die wiederum für eine Enteisung von Gehwegen, Parkplätzen und anderen städtischen Wegen sorgen. Ökologisch ist Capra Urban deshalb, weil mit ihm ebenfalls Sole zur Enteisung ausgebracht wird. Damit werden bis zu 70 Prozent weniger Salz verbraucht.

Mit dem 36 Liter fassenden Tank ist der Enteisungsroboter in der Lage, eine Fläche von 1800 Quadratmetern abzudecken. Unterstützt werden automatisches Nachfüllen und Aufladen. Ebenfalls autonom arbeitet der Snow Blower Roboter von Yarbo. Er erstellt automatisch einen Schneeräumplan, basierend auf Echtzeit-Wetter-Updates, und hält Wege frei.

Projekt Gurkenwasser

Eine besondere Sole wird seit ein paar Jahren in Niederbayern benutzt. In dem Produktionsstandort für Gewürzgurken der Firma Develey werden alljährlich etwa 17.000 Tonnen Gurken zu Gewürzgurken verarbeitet. Nach der Ernte werden sie bis zur Verarbeitung in Silos gelagert, die mit Salzwasser versetzt sind. Bei der Produktion von Einmachgurken fällt also salzhaltiges Abwasser an. Bis vor Projektbeginn musste es aufwändig über die betriebseigene Kläranlage entsorgt werden.

Seit 2019 kommt es auf einigen niederbayerischen Straßen im Winterdienst zum Einsatz. Hierbei handelt es sich nicht um einen essigsauren Sud, sondern um das salzhaltige Abwasser aus den Silos. Es wird gefiltert, um Schwebeteilchen zu entfernen. Weil es aber nur sieben Prozent Salz enthält, wird es von der Straßenmeisterei Dingolfing entsprechend aufbereitet.

Danach liegt es bei einem Salzgehalt von 21 Prozent und kann somit im Winterdienst in den Landkreisen Kelheim, Landshut und Dingolfing-Landau eingesetzt werden. Nach Angaben des staatlichen Bauamts Landshut sparen mit dem Gurken-Abwasser die Straßenmeistereien in der Region jährlich mindestens 100 Tonnen Salz und 800.000 Liter Wasser ein.

IoT-Projekt

Um die Steigerung der Nachhaltigkeit und Präzision im WinterDienst geht es in dem derzeit laufenden Forschungsprojekt NachWinD. Daran beteiligen sich das

Fraunhofer IOSB-INA, INFA-ISFM e. V., die Okeanos Data Solutions GmbH sowie die assoziierten Projektpartner: der Kreis Lippe – Eigenbetrieb Straßen, ASP Paderborn sowie der Deutsche Wetterdienst. Dieses Forschungsprojekt will aufzeigen, dass eine präzisere automatische Dosierung von Streusalz ermöglicht werden kann, durch:

• örtlich fein aufgelöste Echtzeitdaten
• digital verfügbares Expertenwissen über den aktuellen Straßenzustand
• Onlinezugang zu Planungsdaten, wie vorgegebene Wegpunkte oder besondere Restriktionen

Somit soll durch die Digitalisierung und Modellierung von Expertenwissen ein IoT-System als lernendes System aufgebaut werden. Es dient der Optimierung des Winterdienstes, so dass sich die Menge an Streu-/Räumfahrten um zehn Prozent und der Salzverbrauch möglichst um 15 Prozent senken lässt. Umgesetzt wird das IoT-System in zwei realen Pilotbereichen in ländlichen und städtischen Umgebungen.

Digitale Lösungen können also bei den jeweiligen Entscheidungen helfen, wann und wo Winterdiensteinsätze notwendig sind. Um Materialkosten zu reduzieren und gleichzeitig die Umwelt zu entlasten soll ein engmaschigeres Sensornetz die Einsatzleitung im Winterdienst bei der Entscheidung unterstützen. Damit sollen gezieltere Streueinsätze ermöglicht und gleichzeitig die Sicherheit des Straßenverkehrs gewährleistet werden.

Bei diesem IoT-Projekt wurden über mehrere Winter an acht ausgewählten Messstellen Sensoren installiert, um Lufttemperatur, -feuchtigkeit und -druck zu erfassen. Übertragen wurden die Messdaten per LoRaWAN (LongRangeWideAreaNetwork). Die verwendeten LoRaWAN-Sensoren können über Jahre mit einer Batterie betrieben werden. Für den Empfang der Sensor-Daten wurden entsprechende LoRaWAN-Gateways installiert. In einem Dashboard sind die Sensorwerte für die Einsatzleitung im Winterdienst visuell dargestellt – zu sehen im Technologie-Demonstrator im Showroom des Teams "Future City Solutions".

Weitere Alternativen zum Trockensalz

Die Salzeinträge lassen sich unter anderem auch mit Hilfe von legiertem Streusalz verringern. Dabei handelt es sich um veredeltes Streusalz, bei dem durch Zusätze die Korrosion vermindert wird. Es löst sich langsamer auf, hält dadurch länger und hat nur einen minimalen Anteil an Staub. Legiertes Streusalz lässt sich ebenfalls zusätzlich mit Sole kombinieren. Noch nachhaltiger wäre es, wenn möglichst gar kein Salz gebraucht würde.

Nach dem Schneeräumen können abstumpfende Mittel ausgebracht werden. Gebrochene Gesteine, Splitt und Spezialsand schmelzen Schnee und Eis nicht ab, sondern sorgen lediglich für eine verbesserte Griffigkeit der Fläche, wenn sie sich mit der Glätteschicht verzahnen. Diese salzfreien Granulate wirken nur so lange, bis sie von einer neuen Eis- oder Schneeschicht bedeckt sind.

Als abstumpfende Mittel werden Asche, Holzspäne, Sägemehl, Sand, Kies oder Splitt empfohlen. Mit folgenden Nachteilen: Nach dem Abtauen bestehen damit möglicherweise erhöhte Rutschgefahren. Zudem können sie zu Verstopfungen in den Abflüssen und der Kanalisation beitragen. Deshalb müssen sie zusammengekehrt und entsorgt werden.

Ein paar salzfreie, abstumpfende Winter-Streumittel, die auch für den gewerblichen Einsatz geeignet sind, wurden mit dem Deutschen Umweltzeichen Blauer Engel gekennzeichnet. Dazu gehören aktuell diese Streumittel für den Winterdienst

• Eifel Lava Streugut 1-5 Millimeter (vulkanischen Ursprungs) – Lava Union GmbH
• GripTon Winterstreu 1–5 Millimeter (Blähton) – Theis Produktion GmbH + Co. KG
• Ice Bear Winterstreu (vulkanischen Ursprungs) – RAW Handel und Beratungs GmbH
• Liapor Winterstreu 1/5 (Ton) – Liapor GmbH & Co. KG Werk Hallerndorf
• Rutsch-Ex Winterstreu (Bims) – Dr. Carl Riffer Baustoffwerke GmbH & Co. KG
• Winter Safe DENIOS Winter Safe Umweltfreundliches Streugut ohne Salz (vulkanischen Ursprungs) – Denios SE

Daneben gibt es auch noch andere abstumpfende Mittel. Hierzu gehören unter anderem das Knapkon Schiefergranulat und Link Substrat jeweils mit dem Wirkstoff Blähschiefer und einer Körnung von ein bis 4 Millimetern. Allerdings ist hier zu bedenken, dass für die Herstellung von Blähton oder auch Blähschiefer viel Energie benötigt wird. Dafür aber haben solche porösen ökologischen Streumittel den Vorteil, dass sie sich im Frühjahr direkt in die angrenzenden Grünflächen einkehren lassen.

Beispiele für weitere nachhaltige Streugranulate mit Auftauwirkung wären:

• Addcon Viaform Granular
• awiwa ice rock– ökologisches Auftaugranulat, einsetzbar bis minus 50 Grad Celsius
• helcotec Chemie u. Technik GmbH Öko Eisfrei, einsetzbar bis minus 12 Grad Celsius
• Knapkon Eisfrei Öko mit dem Wirkstoff Natriumacetat/-formiat, mit einer Körnung von 1 – 4 Millimeter, einsetzbar bis minus 15 Grad Celsius
• Knapkon Öko Schiefer-Tau mit dem Wirkstoff Natriumacetat und Blähschiefer, mit einer Körnung von 1 – 4 mm, einsetzbar bis minus 12 Grad Celsius
• Schneiders Profichemie GmbH & Co. KG S-Pro EisWeg Auftaugranulat (CaCl2), einsetzbar bis minus 50 Grad Celsius
• Zoutman Nocor, Taugranulat, einsetzbar bis minus 18 Grad Celsius

Ökologische flüssige Taumittel

Neben den alternativen Streumitteln gibt es auch noch Flüssigtaumittel, die durch chemische Verbindungen den Gefrierpunkt von Wasser senken. Manche davon werden zu den ökologischen oder umweltfreundlichen flüssigen Taumitteln gerechnet. Sie sind in der Regel universell einsetzbar und eignen sich bei sensiblen Grünflächen und weil sie nicht korrosiv sind auch für Beton und Naturstein. Dazu gehören beispielsweise:

• Addcon Viaform Liquid
• Knapkon Eisfrei liquid Öko (natrium- und chloridfrei), einsetzbar bis zu minus 15 Grad Celsius
• RAW Öko-Taumittel Ice & Dust-Away 25 (mit dem Umweltzeichen Nordischer Schwan (Nordic Ecolabel) zertifiziert)

Einsatz erneuerbarer Energien

Nicht zuletzt kann auch der Einsatz erneuerbarer Energien einen Beitrag dazu leisten, den Winterdienst nachhaltiger zu gestalten, indem CO2-Emissionen reduziert werden. Das lässt sich durch elektrisch betriebene Fahrzeuge sowie Maschinen erreichen, welche selbstverständlich mit Ökostrom (Solar, Wind, Biogas) geladen werden.

Oder aber mit Hilfe von Wärmepumpen oder Geothermie Autobahnen, Straßen, Gehwege oder Brücken zu beheizen, um komplett auf Streusalz zu verzichten. Ein konkretes Beispiel dafür ist das Projekt "Temperierte Straße" der Bundesanstalt für Straßenwesen.