Auftausalz

Nahaufnahme von herkömmlichem Auftausalz

Auftausalz, umgangssprachlich auch Streusalz oder Tausalz genannt, besteht mindestens zu 94 % (idealerweise zu 98 %) aus herkömmlichem Kochsalz und wird als Winterstreu zum Schmelzen von Schnee und Eis auf Verkehrswegen verwendet. Es handelt sich somit um eine Maßnahme des Winterdienstes, um Schnee- und Eisglätte entgegenzuwirken. Die Verwendung von Salz ist jedoch in vielen Gemeinden – vor allem auf Gehwegen – untersagt. Auftausalz fiel in Deutschland nicht unter die bis 1993 erhobene Salzsteuer, weswegen es vergällt, das heißt durch Zusätze nicht mehr zum menschlichen Verzehr geeignet, angeboten werden musste.

Geschichte

Magnesiumchlorid als Streusalz (stark vergrößert)

Mit der systematischen Verwendung von Salz zur Beseitigung von Schnee und Glätte wurde gegen Anfang des 20. Jahrhunderts begonnen. In Paris setzte man zu dieser Zeit in großem Maßstab Salz zur Glatteisbekämpfung ein. Als besonders nachteilig wurden die Auswirkungen auf die Hufe der Zugtiere sowie auf die eisernen Unterbauten bzw. Brücken beschrieben.

Mit Zunahme der Motorisierung wurde in Deutschland aus Gründen der Verkehrssicherheit in den 1960er Jahren mit dem Streuen von Salz begonnen. So entstanden in den Straßenmeistereien zu dieser Zeit auch Salzhallen zur Bevorratung des im Winter benötigten Salzes. Zum Einsatz wurde das Salz auf LKW verladen und von der offenen Ladefläche mit der Hand auf der Strecke verstreut. Um den Winterdienst wirtschaftlicher zu gestalten, kamen bald darauf mechanische Streugeräte zum Einsatz.

Das Streuen von trockenem Salz zeigte jedoch nicht in jeder Situation die gewünschte Wirkung. So wurde das Salz auf glatteisgefährdeten Brücken relativ rasch durch den Wind von der Fahrbahn geweht. Erst mit der Entwicklung von Feuchtsalz am Anfang der 1970er Jahre konnte dieses Problem gelöst werden.

Zusammensetzung

Das handelsübliche Auftausalz besteht zum großen Teil aus Koch- oder Steinsalz, also Natriumchlorid (NaCl). Zudem kann es natürliche Nebenminerale wie Anhydrit (Calciumsulfat), Magnesiumsulfat oder Ton enthalten. Rieselhilfen verhindern das Zusammenklumpen. Andere verwendete Auftaumittel sind Calciumchlorid (CaCl₂) und Magnesiumchlorid (MgCl₂) und Kaliumchlorid (KCl). Zuweilen findet auch das Mineral Kainit als Auftaumittel Verwendung.

Anforderungen an Auftausalz (hier am Beispiel der Steiermärkischen Landesregierung im Jahr 2006):

• Auftausalz NaCl
• Mindestanteil NaCl 98 %
• Kornverteilung stetig
• Größtkornanteil über 1,6 mm maximal 10 %
• Kleinstkornanteil unter 0,16 mm maximal 5 %
• Produkte mit geringem Sulfatanteil sind zu bevorzugen
• Der Anteil der unlöslichen Stoffe darf 0,25 % nicht übersteigen.
• Feuchtigkeit bei Hallenlagerung maximal 1,2 %
• Feuchtigkeit bei Silolagerung maximal 0,6 %

Wirkung

Phasendiagramm von NaCl-Lösung

Die Wirkung des Auftausalzes beruht auf dem physikalisch-chemischen Effekt der molaren Schmelzpunkterniedrigung, durch den der Gefrierpunkt einer Flüssigkeit abnimmt, je mehr Teilchen in ihr gelöst werden. In der Praxis sind diese Teilchen die Ionen des im Wasser gelösten Salzes. Das Auftausalz wird als Sole, d. h. in wässriger Lösung, angewendet, die demnach einen niedrigeren Gefrierpunkt hat als das Eis, in dem von Natur aus wesentlich weniger Teilchen gelöst sind. Der Gefrierpunkt einer Natriumchlorid-Sole kann auf bis zu −21,1 °C abgesenkt werden.

An der Grenzfläche zwischen dem Eis und der darauf aufgebrachten Sole gehen Wassermoleküle aus dem Eis in den flüssigen Aggregatzustand über und werden Teil der Sole. Da die Sole weiterhin einen niedrigeren Gefrierpunkt hat als das Eis, gehen von der Sole keine Wassermoleküle in den festen Aggregatzustand über. Dadurch löst sich das Eis langsam auf, während die Sole zunehmend verdünnt wird und dadurch ihr Gefrierpunkt steigt. Folglich muss die verwendete Sole eine ausreichend hohe Konzentration haben, um nicht bei einer entsprechenden Temperatur den Gefrierpunkt zu erreichen.

Auftausalz kann seine Wirkung nicht entfalten, wenn es in Reinform (statt als Sole) auf das Eis aufgebracht wird. Es muss sich immer zuerst im Wasser lösen, um seine Wirkung entfalten zu können. Dies kann geschehen, wenn, z. B. aufgrund der Wetterlage, zusätzlich zum Eis flüssiges Wasser vorliegt.

Neben der Form spielt insbesondere die Umgebungstemperatur für die Wirksamkeit von Auftausalz eine Rolle. Natriumchlorid eignet sich lediglich für Temperaturen bis −10 °C. Bei tieferen Temperaturen besitzen Calciumchlorid und Magnesiumchlorid eine bessere Wirksamkeit. Aber bei etwa −20 °C versagt auch die auftauende Wirkung dieser beiden Salze.

Anwendung

Salzstreuung

Streuteller an einem Winterdienstfahrzeug

Der einzelne Anwender im Kleinbereich streut – soweit in der jeweiligen Gemeinde zulässig – das Salz in Pulverform auf den vereisten Bereich. Im Großanwendungsbereich, vor allem im Straßenverkehr, wird es leicht mit Sole versetzt und dann mittels eines am Fahrzeug befestigten Streutellers breitflächig aufgetragen. Durch den feuchten Zustand wird es vom Wind nur in geringen Mengen fortgetragen (rund 15 %).

Um die volle Wirkung auf der Straße zu erreichen, müssen aber bestimmte Rahmenbedingungen vorhanden sein. Die Fahrbahntemperatur darf nur in einem bestimmten Bereich schwanken. Ist sie zu tief, ist auch mit Salz keine Auftauwirkung zu erzielen. Außerdem muss die Straße eine bestimmte Fahrzeugfrequenz aufweisen. Fahrende Autos bewirken, dass durch den Druck der Reifen das Eis schmilzt und zerkleinert wird und dass das Gemenge aus Salzlösung und Eis nach außen geschleudert wird. Bei der ständig wiederholten Aufwirbelung verdunstet auch Wasser, was wiederum die Salzlösung konzentriert, die dadurch weiteres Eis anlösen kann. So bilden sich bald reifenbreite Fahrrinnen und die Straßen werden – von dort beginnend – allmählich eisfrei und trocken.

Auftausalz kann auch als Feuchtsalz ausgebracht werden. Hierbei wird das Salz vor dem Aufbringen auf die Straße mit einer Salzlösung aus Natrium-, Calcium- oder Magnesiumchlorid befeuchtet. Das angefeuchtete Auftausalz ermöglicht größere Streubreiten, haftet besser auf der Fahrbahn und hält diese länger eisfrei. Bedingt durch verbesserte Ausbringungstechnik und den überwiegenden Einsatz von Feuchtsalz – auch in Kombination mit Trockensalz – konnten bei gleicher und längerer Auftauwirkung die Dosierungen im Vergleich zu denen in den 1970er Jahren um ca. 70 % reduziert werden. Nach Informationen des Bundesverkehrsministeriums von 1984 konnte der Einsatz von Auftausalz innerhalb von drei Jahren in der Bundesrepublik Deutschland um 58 % von 600.000 Tonnen auf 250.000 Tonnen reduziert werden.

Auch Salzlösungen und Flüssigmischungen von Natrium-, Calcium- und Magnesiumchlorid finden Anwendung im Winterdienst.

Auftausalz wird in vielen Ländern zur Glättebekämpfung eingesetzt. Besonders schneereiche Länder, wie etwa Finnland, die Slowakei oder Österreich, verwenden allerdings nur wenig Streusalz. Dort wird eher eine Schneeräumung durchgeführt, im Anschluss erfolgt das Aufstreuen von abstumpfenden Stoffen. In der Schweiz hingegen wird in strengen Wintern 300.000 bis 350.000 Tonnen Streusalz eingesetzt, wobei die Verbräuche zwischen den Jahren um mehr als das Dreifache variieren können.

Umwelteinflüsse

Salzlagerhalle

Die Verwendung von Auftausalz hat zahlreiche Nachteile für die Umwelt. Das Salz gelangt mit dem Schmelzwasser in den Boden. Der dadurch verursachte übermäßige Eintrag von Natrium- und Chloridionen in den Boden hat negative Auswirkungen auf die Bodenstruktur, es kann zu Verschlämmung und Verdichtung kommen.

Zusammen mit Seesalz trägt Auftausalz zu einer Erhöhung des PM₁₀-Anteils in der Umgebungsluft bei. Temperaturen um den Gefrierpunkt sowie Tauwetter ermöglichen es, dass durch Fahrzeuge Feuchtigkeit aufgewirbelt wird und so ein salzhaltiges Aerosol entsteht.

Das Ausbringen des Salzes in gelöster Form („Sprühsalz“) ist wirkungsvoller, es reduziert ebenso wie der Ersatz durch oder die Beimischung von Sand bzw. Splitt usw. die Menge des verwendeten Salzes und verringert dadurch die Umwelteinflüsse.

Gelangt das Auftausalz in die Gewässer, was mehr oder weniger zwangsläufig der Fall ist, kann es dort bei bestimmten Konzentrationen Flora und Fauna empfindlich schädigen. Eine im Winter 2014 vorgelegte Untersuchung des amerikanischen Cary Instituts für Ökosystemstudien in Milbrook zeigt, dass die Salzbelastung aus Streusalz von Flüssen und Seen im Südosten des Bundesstaates New York sommers wie winters fast gleich und unerwartet hoch ist. Sie geht davon aus, dass über Jahrzehnte in Grundwasserleiter gelangte Auftausalzfrachten sich in der Zunahme von Salzkonzentrationen in Oberflächengewässern und Trinkwasserbrunnen zeigt. Im kühlen und schneereichen Michigan fanden sich in zwei untersuchten Seen Veränderungen der spezifischen Wasser-Dichten mit daraus resultierenden Behinderung der Zirkulation zwischen den Wasser-Schichten. In einem der Seen bestand gar keine Durchmischung mehr: es zeigte sich eine sauerstofflose und sehr salzige, beständige bodennahe Wasserschicht mit entsprechenden Veränderungen von Flora und Fauna.

Auftausalz greift auch die Vegetation an, besonders empfindlich sind die oftmals an Straßen gepflanzten Linden. Aber auch Ahorne, Rosskastanien, Roteichen und Fichten reagieren empfindlich auf die erhöhten Ionen-Konzentrationen im Boden (siehe auch: Osmoregulation). Dauerhaft hohe Salzkonzentrationen an Straßenrändern können zur Ansiedlung von salzliebenden Küstenpflanzen im Binnenland führen.

Bei Haustieren schädigt Auftausalz in den Pfoten die empfindliche Haut der Zehenzwischenräume. Die Tiere lecken die gereizten Stellen laufend sauber und erzeugen so Entzündungen, die aufgrund des Salzes nur langsam wieder abheilen. Speziell bei Hunden kann die Einnahme von Streusalz zu Vergiftungserscheinungen führen. Weitere Folgeschäden werden durch die korrosive Wirkung der im Auftausalz enthaltenen Chloridionen bei Betonbauteilen, Stahlträgern und Fahrzeugen verursacht.

In Österreich wird vom VKI nach Untersuchungen kritisiert, dass der Anteil des wesentlich aggressiveren Calciumchlorids am Streumittel wesentlich höher ist als beispielsweise in der Schweiz. Diese Kritik bestätigen auch zahlreiche Autoimporteure, die viel häufiger mit Rostschäden konfrontiert sind als in anderen Ländern. Gegenüber der Schweiz liegen diese in Österreich deutlich höher. Ein weiterer Kritikpunkt liegt vor allem an den Streuungen der Gemeindestraßen, da die einzelnen Gemeinden im Gegensatz zu den Straßen- und Autobahnmeistereien nicht über die technischen Möglichkeiten einer konstanten und ökonomisch richtigen Streuung verfügen und damit mehr Streumittel als notwendig aufgetragen wird.

Verbot

Aufgrund der Nachteile wird der private Einsatz von Streusalz auf öffentlichen Wegen in vielen Kommunen untersagt und kann mit einer Geldstrafe geahndet werden, die Kommune selbst behält sich meist den Gebrauch für Hauptstraßen und Gefahrenstellen bei entsprechenden extremen Wetterverhältnissen vor. Die Verwendung von abstumpfenden Streumitteln als Alternative vermeidet zwar die spezifischen Nachteile des Auftausalzes, muss allerdings mechanisch entfernt, das heißt, von Reinigungsfahrzeugen aufgefegt werden.

In Deutschland verbieten zahlreiche Kommunen die Verwendung von Streusalz auf Gehwegen oder schränken die Verwendung stark ein. Drei der zehn größten deutschen Städte, nämlich Berlin, Hamburg und München, verbieten Streusalz auf Gehwegen völlig. In den übrigen sieben Kommunen (Köln, Frankfurt, Stuttgart, Düsseldorf, Dortmund, Essen und Leipzig) erlaubt die Satzung den Einsatz von Streusalz nur bei extremen Situationen (beispielsweise Eisregen), und dann auch nur sehr sparsam.

Ähnlich wie in Deutschland ist auch die Salzstreuung in Österreich durch entsprechende Verordnungen verboten. So ist beispielsweise in Wien, Salzburg und Graz das Streuen von Auftausalzen nur in Ausnahmefällen erlaubt.

Anders als in Deutschland und Österreich gibt es in den Schweizer Gemeinden kein generelles Streusalzverbot.

Alternativstoffe

Als Reaktion auf diese Nachteile haben einige Hersteller salzfreie Streumaterialien auf der Basis von Harnstoff (Eisflockenpunkt einer 30 Gew.-%igen Lösung in Wasser: −10 °C) entwickelt. Da der Einsatz von Harnstoff zu einer Überdüngung des Bodens führen kann, ist der Einsatz in vielen Städten verboten, so beispielsweise in Wien. Ein weiteres alternatives Auftausalz ist Ammoniumsulfat (Gefrierpunkt einer 66 Gew.-%igen Lösung in Wasser −18,5 °C). Wie Harnstoff wirkt auch diese Substanz gleichzeitig als unerwünschter Stickstoffdünger.

In den USA und Kanada wird ein Nebenprodukt der Zuckerherstellung mit Salz zu einem dunklen zähflüssigen Gemisch versetzt. In der Schweiz und in Österreich wurde dieser als Safecote bezeichnete Ersatzstoff auch bereits verschieden lang getestet. Während in der Schweiz damit Erfolge verzeichnet werden konnten, ist man bei der österreichischen ASFINAG noch nicht überzeugt. Einer der Nachteile sind große Umrüstkosten der Geräte, während Safecote selbst nur unwesentlich teurer ist. Die ASFINAG erprobt auf Autobahn-Teilstücken in Ost-Österreich Sole aus Kaliumchlorid, das durch Prozesswärme bis zu 70 Grad heiß wird.

In Wien werden derzeit ebenfalls verschiedene Tests durchgeführt, wobei Reste von Weintrauben ebenso wie Granulat aus Maiskolben aufgetragen werden. Ein erheblicher Nachteil von organischen Alternativstoffen ist die ausgebrachte Fracht an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC), die sich negativ auf den Zustand angrenzender Gewässer auswirken kann. Die Gewässerrelevanz eines flächendeckenden Einsatzes auf Nationalstraßen und im Siedlungsgebiet wurde jedoch als gering eingestuft, sofern der DOC leicht abbaubar ist.

Siehe auch

• Flächenenteisung

Weblinks

Wiktionary: Auftausalz – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Winterdienstleitfaden (PDF; 773 kB), Landesregierung Steiermark, Graz 2006.
• Allgemeine Informationen und Statistiken zu Auftausalzen (PDF-Datei; 1,91 MB).
• Umfassende Informationen zum Thema Auftausalz (PDF-Datei; 11,3 MB).
• Häufig gestellte Fragen zur Strassensalzung (Faktenblatt der eawag).
• Auftaumittel Fachinformationen des Bundesamts für Umwelt