Archiv für die Kategorie ‘Dach-Schnee-Last’

Heißer Dampf gegen Eis und Schnee geht in die nächste Runde

Dienstag, 27. Dezember 2011

Die Minderung der Dachlast durch Schnee bleibt auch in diesem Jahr ein Top-Winterthema. Aus diesem Grund wurden nach den ersten größeren Schneefällen in Höheren Lagen erneut Versuche gestartet, welche Dämpfmethoden effizient genutzt werden können.

Der große Vorteil von heißem Dampf gegenüber klassischen Räummethoden mit der Schaufel liegt klar auf der Hand: Dank der Hitze schmilzt der Schnee als Wasser einfach weg und muss nicht erst vom Dach und dann weiter vom Gebäude weg transportiert werden.

Zudem ist der Personalbedarf bei der Nutzung einer Dämpfmethode um ein vielfaches geringer!

Dabei liegt der Dampfverbrauch um 1 kg Schnee zu schmelzen bei gerade einmal 0,1691 kg Dampf. Ein effektiver Dampferzeuger mit 96% Wirkungsgrad benötigt hierfür nur 0,015l Heizöl.

Um nun die Energiekosten für die Räumung einer Fläche von Dampf zu berechnen muss man die Dichte von Schnee hinzuziehen, die durchschnittlich als stark gebundener Neuschnee bei ca. 0,17kg/dm³ = 170kg/m³ Schnee liegt (siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Schnee#Dichte ). Um 1 m³ Schnee zu dämpfen werden folglich ca. 2,55l Heizöl benötigt. Dieser Wert wurde in den Versuchen mehrfach bestätigt.

Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden bei den diesjährigen Dämpfversuchen gezielt 4 Dämpfmethoden im Vergleich getestet:

1. Dämpfhaube

Die mit Schnee bedeckte Fläche wird mit einer aus leichtem Aluminium gefertigten Dämpfhaube abgedeckt und dann Heißdampf unter diese eingeleitet. Die Haube wird nach erfolgter Abschmelzung wieder z.B. händisch versetzt. Das Ergebnis war immer 100%ig.

Haubendämpfung - Die Fläche ist vollständig von Schnee befreit - ein optimales Ergebnis

Haubendämpfung - Die Fläche ist vollständig von Schnee befreit - ein optimales Ergebnis

Bei einer abgedeckten Fläche von 3,2m² und einer eingesetzten Dampfmenge von nur 15 kg konnte in 4,5 Minuten der Schnee (ca. 0,5m³/89 kg) vollständig geschmolzen werden.

2. Dämpfrohre mit Folien-Abdeckung

Perforierten Rohre werden auf der schneebedeckten Fläche in regelmäßigen Abständen verlegt und diese wie über das zu im aktuellen Schritt zu bedampfende Areal bedeckt. Durch die Rohre wird heißer Dampf unter die Folie geleitet und der Schnee abgeschmolzen.

Dämpfrohr mit Folienabdeckung. Man sieht deutlich links, dass nach dem Dämpfen noch Schneeinseln verblieben sind.

Dämpfrohr mit Folienabdeckung. Man sieht deutlich links, dass nach dem Dämpfen noch Schneeinseln verblieben sind.

Bei diesem Versuch wurde der meiste Schnee geschmolzen. Es musste jedoch festgestellt werden, dass trotz einheitliche Dampfeinleitung Schneeinseln verbleiben, wo aufgrund geringfügig höhere Dichte kein optimaler Schmelzeffekt erreicht wird.

3. Dämpfrohre in der Dachrinne

Die Dachrinne eines Glashauses wurde mit einem perforierten Dämpfrohr bestückt und dann mit Schnee kontinuierlich von den beidseitigen Dachflächen bedeckt während Dampf austrat.

Dämpfrohr in der Dachrinne

Dämpfrohr in der Dachrinne

Soweit das Rohr immer mit Schnee bedeckt ist, wird ein optimaler Schmelzeffekt erzielt. Bei dieser Methode ist jedoch ein stetiger Personaleinsatz nötig, um Schnee nachzuschieben.

4. Dämpfen mit einer Dämpflanze

Der Dampf wurde mit einem Dämpflanze, vergleichbar mit einem Hochdruckreiniger, oberflächlich händisch verteilt.

Dämpfen mit Dämpflanze. Ein Großteil des Dampfes entweicht in die Luft.

Dämpfen mit Dämpflanze. Ein Großteil des Dampfes entweicht in die Luft.

Zwar wird eine Abschmelzwirkung erreicht. Dennoch ist die Methode ineffizient, da ein Großteil des Dampfes einfach in die Luft entweicht bzw. aufsteigt.

Fazit: Das Schneeschmelzen mit Dämpfhaube ist das effektivste Mittel große Flächen einfach von Schnee zu befreien. Die größten mobilen Dampferzeuger generieren 2.000 kg Dampf pro Stunde und haben damit die 10 fache Leistung, wie hier im Versuch eingesetzt. Mit einer solchen Anlage kann in 4,5 Minuten ~890 kg = ~5m³ Schnee abgeschmolzen werden. Pro Stunde ist eine Dachlastminderung von mehr als 65m³ = ~11t möglich.

Dampf gegen Schnee – Dachlast mindern

Samstag, 01. Januar 2011

Wie schon 2009 ist der aktuelle Winter 2010/2011 ungewöhlich schneereich. Wege und Straßen müssen geräumt werden – die Schneemassen türmen sich zu riesigen Bergen. Wohin damit?

Auf Deutschlands Dächern ist die Situation stellenweise bedeutend ernster. Schneelawinen drohen. Zudem wird es ab 30-60 kg Schneelast pro m² Dachfläche kritisch. Viele Flachdächer sind einsturzgefährdet. Die Folge: Kommunen sind zur Zeit gezwungen, größere Hallengebäude zu schließen, um Menschenleben nicht zu gefährden und Dramen wie in Berchtesgarden 2006 zu vermeiden.

Wie die Kommunen müssen auch Industriebetriebe mit hohem Aufwand Ihre Flachdächer räumen, und die Schneemassen im Anschluß mit schwerem Gerät bei Seite geschafft werden.

Mit heißem Dampf geht es schnell und einfach.

Dampf schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. Zum einen wird das Dach schnell und ohne viel Arbeitsaufwand vom Schnee befreit zum Anderen fließt er stark volumenreduziert als Wasser mit einer Temperatur von ca. 6°C über die Regenrinnen ab und muss nicht mehr weggeschafft werden.

Der Energieeinsatz für das Abschmelzen des Schnees ist überschaubar. Um 100kg (=~1m³) abzuschmelzen, werden 33.500 kJ (=8.006,5 kcal) benötigt – das entspricht dem Energiegehalt von etwas weniger als 1l Heizöl.

Vergleicht man die Dämpfmethode mit der konventionellen Räumung durch Arbeitskraft, sieht man deutlich den Kostenvorteil. Ein Mensch räumt pro Stunde durchschnittlich ca. 8-10m³ (=800-1.000 kg) Schnee. Rechnet man nur mit 20 EUR/h Lohn ergibt dies reine Räumungskosten (ohne abschließende Schneebeseitigung) von 2 EUR/m³. Gegen einen Liter Heizöl gerechnet wird klar, welche Einsparungseffekte erzielt werden können. Die Zeitersparnis beim Einsatz von leistungsfähigen Dampferzeugern, die bis zu 16.000 kg Schnee pro h (=~16 Mann) schmelzen können, ist hierbei noch nicht einmal berücksichtigt.

Die Nutzung von Heißdampf gestaltet sich einfach: z.B. durch perforierte Schläuche oder Rohre, die schnell auf dem Dach verlegt werden, wird Dampf geleitet und tritt aus. Der Schnee schmilzt. Um mehr Effizienz zu erreichen empfiehlt es sich, stellenweise den Schnee gezielt über den Dampfleitungen aufzuschichten.

Eine kleine Demonstration der Firma MSD aus Durbach zeigt, wie größere Schneemengen beseitigt werden können:

Dämpfgabel mit performierten Rohren unter einem Schneehaufen

Dämpfgabel mit performierten Rohren unter einem Schneehaufen

1. Unter eine großere Schneemenge wird eine Dämpfgabel mit perforierten Rohren eingebracht. Der Dampf wird von einem Dampfkessel aus durch Dämpfschläuche zugeleitet. In diesem Fall wird eine Leistung von 500 kg Dampf/h genutzt.

Dampfzuleitung unter den Schnee

Dampfzuleitung unter den Schnee

2. Durch die Dämpfgabel wird der Dampf unter den Schnee geleitet und tritt dann durch die Löcher der perforierten Rohre direkt aus.

Dampf tritt aus

Dampf tritt aus

3. Stellenweise bahnt sich der Dampf einen Weg nach oben. Es empfiehlt sich, solche Schmelzlücken wieder zuzuschütten, um die Effizienz zu steigern bis die erforderliche Schneemenge abgetaut ist.

Alternativ kann einfach eine Foliendämpfung durchgeführt werden, in dem eine Hitzebeständige Folie von max 400m² ausgelegt und beschwert wird. So kann eine Schneeschicht von 25cm in weniger als 40min abgeschmolzen werden.

Mehr Informationen können Interessierte direkt bei der Firma MSD GmbH aus Durbach unter info@moeschle.de erfragen.