Effiziente Härtestabilisatoren bekämpfen Tunnelversinterung

Mit Tabletten gegen den Kalk – Umweltschonender Depotwirkstoff zeigt bemerkenswerte Praxiserfolge

Versinterungen verursachen erhebliche Folgekosten bei der Unterhaltung von Tunnel-Entwässerungssystemen. Betroffen sind Tunnelbauwerke in ableitender Bauweise, z.B. viele Eisenbahn- oder Straßentunnel in den Alpen. Neben konstruktiven Vorkehrungen und konventionellen Gegenmaßnahmen, etwa dem Spülen bzw. Hochdruckspülen bis hin zum Ausfräsen der Dränagerohre, gewinnen kontinuierlich wirkende, chemische Hilfsmittel an Bedeutung, um die Versinterung zu bekämpfen bzw. zu verzögern.

Baypure® DSP, ein Produkt von Bayer Chemicals, einem Unternehmensbereich der Bayer AG, ist eine solche Substanz. In der Sprache der Chemiker kurz Polysuccinimid genannt, wird sie aus Maleinsäureanhydrid, Wasser und Ammoniak gewonnen. Die polymere Verbindung selbst ist nahezu wasserunlöslich, reagiert aber mit Wasser langsam unter Bildung löslicher Folgeprodukte, aus denen schließlich Polyasparaginsäure entsteht. Alle diese Folgeprodukte einschließlich der Polyasparaginsäure wirken als biologisch abbaubare und daher umweltverträgliche Härtestabilisatoren der Kalkabscheidung und damit der Versinterung entgegen. Bilden sich dennoch Abscheidungen, ist deren Kristallform durch Einwirkung der Polysuccinimid-Hydrolysate gestört. Sie sind daher relativ weich und lassen sich mechanisch – z.B. durch Spülen – besser entfernen. Zusätzlich wird in Anwesenheit von Polysuccinimid eine allmähliche Rückbildung bereits bestehender Ablagerungen beobachtet.

„Das wasserunlösliche Baypure® DSP fungiert gewissermaßen als Depotform für Polyasparaginsäure. Bringt man Kunststoffnetze mit der zu Tabletten gepressten, polymeren Verbindung in die Dränagesysteme ein, dann bilden sich unter dem Einfluss des Wassers nach und nach die Härtestabilisatoren“, erklärte Dr. Ralf-Johann Moritz, Manager Technisches Marketing Baypure® bei Bayer Chemicals. Deshalb besteht die härtestabilisierende Wirkung über einen längeren Zeitraum hinweg. Die Anwendung von Baypure® DSP ist damit unter dem Aspekt des Geräte- und Personaleinsatzes wirtschaftlicher als andere Reinigungsstrategien für Tunnel-Dränagesysteme. Dies hat in den letzten Jahren der Praxiseinsatz in verschiedenen Straßen- und Eisenbahntunneln in Deutschland und der Schweiz gezeigt. So konnten zum Beispiel in den vier Tunneln der Bundesstraße 10 bei Annweiler in Rheinland-Pfalz die Unterhaltungskosten des Dränagesystems um rund 50 Prozent gesenkt werden.

Moritz fasste zusammen: „Tabletten oder Dosiersteine aus Polysuccinimid sind deutlich effektiver und ökonomischer als konventionelle Reinigungstechniken allein. Auch im Vergleich zu flüssigen Härtestabilisatoren, die in Tunneln eine komplizierte Dosiertechnik erfordern, haben sie Vorteile.“

Die Menge des vorbeiströmenden Wassers sowie seine Eigenschaften, speziell seine Alkalität, entscheiden darüber, wie schnell das Polysuccinimid umgewandelt wird. Auf diese Weise passt sich die Hydrolysegeschwindigkeit von Baypure® DSP und damit die Konzentration der Härtestabilisatoren im Wasser tendenziell dem Bedarf an. In Laborversuchen haben Bayer-Experten diese Zusammenhänge inzwischen eingehend untersucht. Zusammen mit praktischen Erfahrungen erlaubt dies eine einfache und verlässliche Dosierung.

Wenn mikrobiell stark belastetes Dränagewasser vorliegt, haben die Bayer-Experten eine spezielle Formulierung als optimalen Kompromiss zwischen dem Erhalt der biologischen Abbaubarkeit und dem Schutz der Tabletten vor mikrobiellem Befall gefunden. Diese Lösung beruht auf der konzentrationsabhängigen mikrobiziden Wirkung eines aus der Lebensmittelindustrie bekannten Konservierungsstoffs.

Sowohl die spezifischen Problemanalyse vor Ort als auch die Applikation von Baypure® DSP in Tunneldränagen gehört zu den Aufgaben ausgewählter Service- und Systempartner von Bayer Chemicals, z.B. der Firma UCM GmbH in Heidelberg.