Staubbindung, Flughafen Kassel-Calden


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CMA-Test auf Europas größter Erdbaustelle

CMA (Calcium-Magnesium-Acetat, 25 %ige Lösung) wird auf unbefestigten Flächen (Baustellen, nicht asphaltierten Straßen) zur Staubbindung eingesetzt.

Auf der Baustelle des neuen Regionalflughafen Kassel-Calden werden täglich 50.000 Kubikmeter Erde bewegt – 4,8 Millionen insgesamt. Damit ist der Flughafen die derzeit größte Erdbaustelle Europas. 60 Dumper, 14 Großbagger, vier Großradlager, 25 Raupen und 30 Walzen sind im Einsatz. 3.200 Lastwagenladungen Erde werden jeden Tag abtransportiert, insgesamt 10 Meter Höhenunterschied ausgeglichen.

Ganz klar, dass hier im wahrsten Sinne, viel Staub aufgewirbelt wird – insbesondere durch die Baufahrzeuge aber auch durch ungünstige Witterungsverhältnisse wie Winde, die zu Sandverwirbelungen führen.

Um die enorme Staubentwicklung zu reduzieren startete am 12. September 2011 ein Versuch, unter der Leitung der BG BAU – Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft, Staubbindemittel auf Baustellen-Fahrwegen zu testen.

Auf der Strecke fahren ca. 30 Dumper/Stunde (Ladegewicht ca. 28.000 kg, Bruttogewicht 51.200 kg).

In dem Versuch werden Messungen von A- und E-Staub unmittelbar neben mehreren Fahrwegabschnitten vorgenommen. Unter dem A-Staub (alveolengängigen Fraktion) versteht man den Teil des einatembaren Staubes, der so fein ist, dass er bis in die kleinsten Verzweigungen der Lunge, in die Alveolen (Lungenbläschen), vordringen kann. Den Massenanteil aller im Atembereich vorhandenen Teilchen, der durch Mund und Nase eingeatmet wird, bezeichnet man als E-Staub (einatembare Fraktion).

Die Versuchsstrecke ist ein temporärer Fahrweg aus natürlich anliegendem Bodenmaterial. Der Untergrund besteht aus Kalkstein/Kalksteinschotter verdichtet mit Lößlehmauflage, teilweise ohne Auflage. Die 4 x 150 m lange und ca. 5 m Breite Teststrecke unterteilt sich in einem Trockenbereich, einem mit Wasser, einem mit CMA (Calcium-Magnesium-Acetat) und einem mit Magnesiumchlorid besprühten Bereich. Die ersten 50 m jeder Versuchsstrecke bilden eine „Übergangsstrecke“ in der mit Verschleppungen zu rechnen ist, bzw. in der hinter dem Fahrzeug aufgewirbelter Staub sich ablösen soll (Staubfahne). Beginn und Ende der Abschnitte sind seitlich markiert. Die Wasserbenässung erfolgt täglich mehrmals im baustellenüblichen Rhythmus, CMA und Magnesiumchlorid werden täglich nur

einmal aufgetragen.

Messgeräteanordnung
Die Messgeräte werden nach der Übergangsstrecke neben der Versuchsstrecke angeordnet. Die Messgeräte werden außerhalb des Steinschlagbereichs beidseitig neben der Fahrstrecke auf Stativen aufgestellt.
Auf der windabgewandten Seite werden Messgeräte zur Erfassung von „Drittquellen“ positioniert. Diese sollen in einer Entfernung von der Fahrstrecke aufgestellt sein, dass eine Beeinflussung durch den Fahrbetrieb nicht mehr stattfindet.

Messgeräte
Stationäre Messgeräte zur Bestimmung der A- und E-Staub Fraktion. Zusätzlich direkt anzeigendes Respicon-System (Staubsammelgerät) um vor Ort Entscheidungen zur Versuchsdurchführung treffen zu können.

Messprogramm
An drei Tagen wird folgendes Messprogramm gleichbleibend durchgeführt:
Messung mit Respicon an drei Messpunkten bis zu sichtbarer Staubentwicklung durch den Fahrverkehr, um Anstieg der Staubentwicklung durch Abtrocknung der Fahrbahn festhalten zu können. Bei sichtbarer Staubentwicklung erfolgen vor weiterer Fahrbahnbehandlung Kurzzeitmessungen an allen Messpunkten,

um einen Vergleichswert der Staubbelastung vor Fahrbahnbehandlung zu bekommen.

Messung des Anstieges der Staubkonzentrationen in Bezug auf den Ausgangswert nach

Auftragen des Staubbindemittels
Die Messung des Anstieges erfolgt in zweistündigen Zeiträumen sowie zusätzlich über den ganzen Zeitraum mit direkt anzeigenden Messgeräten. Ein erneutes Auftragen von CMA oder Magnesiumchlorid erfolgt an dem jeweiligen Tag nicht mehr.
Wenn die Staubbindung deutlich erkennbar nachgelassen haben sollte und der Zustand vor dem Auftragen erreicht wurde, werden die Fahrbahnabschnitte mit Wasser nachbenässt. Nach dem Nachbenässen werden die Messgeräte mit neuen Filtern bestückt und die Messung bis zum Ende des Messtages fortgesetzt.

Mit dem Versuch sollen insbesondere folgende Fragestellungen geklärt werden:

Wie unterscheiden sich die unterschiedlichen Staubbindemaßnahmen (Wasser, CMA, Magnesiumchlorid) auf unbefestigten Fahrstraßen für LKW/Muldenkipper?
Wie hoch ist der Effekt der Staubreduzierung?
Wie lange hält dieser an?
Können behandelte Flächen evtl. mit Wassersprühvorgängen nachbehandelt werden, mit dann evtl. reduziertem Wasserverbrauch?
Wird durch das Bindemittel über Nacht Feuchtigkeit gebunden und kann dadurch später mit der Behandlung der Flächen begonnen werden?

Die BG BAU stellt für die Versuche die Messtechnik und qualifizierte Messtechniker zur Verfügung. Das CMA (Calcium-Magnesium-Acetat) und das Magnesiumchlorid werden von dem jeweiligen Produzenten kostenlos zur Verfügung gestellt.

R.A.W. ist in dem Projekt „Staubbindung Baustelle Flughafen Kassel-Calden“ zusammen mit der NORDISK ALUMINAT

A/S beratend und mit dem Produkt ICE & DUST-AWAY (CMA) als Feinstaubbindemittel involviert.