Wenn einmal alle Stricke reißen und rasch eine Betonkühlung erreicht werden soll, gibt es noch weitere Kühlmethoden: die Lanzenkühlung und die Zuschlagskühlung. Früher gang und gäbe, wird sie heute allerdings nur noch sporadisch eingesetzt, da es Nachteile bei der Qualität des herzustellenden Frischbetons gibt.

Bis ins Jahr 2005 war die Lanzenkühlung das am Bau meist angewandte Verfahren zum Kühlen von Frischbeton. Es wurde auf Großbaustellen weltweit vor allem beim Kraftwerks-, Tunnel- und Brückenbau eingesetzt. Durch Nachteile für den Frischbeton kommt diese Art der Zementkühlung nur noch selten zum Einsatz.

Der Einsatz der Lanzenkühlung

Bei der Betonkühlung mittels Lanzenkühlung im Zwangsmischer wird zunächst flüssiger Stickstoff entweder aus einem mobilen oder stationären Tank entnommen. Über Rohrleitungen und Schläuche wird er zur Mischertrommel geführt und mittels spezieller Düsensysteme direkt in den Mischer eingedüst. Bei dieser Kühlmethode kommt es allerdings zu direktem Kontakt zwischen dem Mischer (den Mischarmen und der Wandung). Das kann zu einer Versprödung der Mischerarme und damit zu deren Bruch führen.

Eine weitere Variante der Lanzenkühlung ist die Kühlung mittels Sprühlanzen in LKW-Transportmischern. Die Lanzen werden durch die Beschickungsöffnung in die Mitte der Trommel eingebracht, welche sich während der Lanzenkühlung im Schnellgang drehen sollte.

Durch den zusätzlichen Aufwand ergeben sich bei diesem Verfahren merklich verlängerte Standzeiten an den Kühlstationen von etwa einer viertel Stunde je Fahrzeug. Damit wird auch die Produktionskapazität reduziert. Zudem führt die Eindüsung von Stickstoff zu einem Konsistenzverlust durch die „Kältereaktion“ zwischen Frischbeton und Flüssig-Stickstoff. Insbesondere die modernen Fließmittel reagieren auf den direkten Kontakt mit Flüssig-Stickstoff. Außerdem kann das Einsprühen des flüssigen Stickstoffs zu Beschädigungen der Mischertrommel bis hin zum Entlacken oder zum Bruch von Schweißnähten führen.

Ein weiterer Nachteil dieser Kühlverfahren: Es wird nur ein geringer Teil der eingesetzten Kälteenergie des flüssigen Stickstoffs ausgenutzt. In der Praxis wurden Werte zwischen 30 und höchstens 50 Prozent ermittelt. Die restliche „Kälteenergie“ strömt ungenutzt in die Umgebung ab. Das führt in der Folge wieder zu einem höheren Bedarf an Kühlmedium. Zur Ermittlung der Betriebskosten bei diesem Verfahren geht man von einem Bedarf von 12 bis 20 kg Flüssigstickstoff pro Kubikmeter Frischbeton bei einer Abkühlrate um 1 Grad Celsius aus.

Der Einsatz von Zuschlagskühlung

Eine weitere Methode der Betonkühlung ist die Kühlung der Zuschlagstoffe, mittels Berieselung mit Wasser (passive Zuschlagskühlung). Diese Kühlmethode bringt aber nur dann Erfolg, wenn große Zuschlagdeponien vorhanden sind und eine Wassersammlung und -aufbereitung erfolgen kann. Außerdem muss die Betonmischanlage in der Lage sein, die veränderten Zuschlagsfeuchten zu verarbeiten.

Bei der aktiven Zuschlagskühlung wird der in den Dosierboxen bevorratete Zuschlag durch kalte Gase gekühlt. Die Zufuhr der kalten Gase erfolgt dabei über die vorhandenen Systeme für das Aufheizen der Zuschlagsboxen im Winter. Als Kaltgas kommt entweder ein Luft/Flüssig-Stickstoff-Gemisch oder mittels Wärmetauscher gekühlte Luft zum Einsatz.

Durch den schlechten Wärmeübergang von Gas zu Feststoff benötigt der Zuschlag viel Zeit zur Kühlung bis in den Kern. In der Praxis erfolgt daher oftmals nur eine Oberflächenkühlung, was sich dann während des Abbindeprozesses mit erhöhten Temperaturen bemerkbar macht.

Fazit zur Kühlung mit Lanzen oder Betonzuschlagstoffen

Die Kühlmethoden der Lanzenkühlung und der Zuschlagskühlung stellen Alternativen dar. Die Lanzenkühlung wird heute allerdings nur noch sporadisch und im Notfall eingesetzt. Zu groß sind die Nachteile dieser Kühlmethode, sowohl wirtschaftlich als auch technologisch.

Die Zuschlagskühlung braucht Zeit und ist nur eingeschränkt effektiv. Messer setzt daher auf moderne und effektive Methoden zur Betonkühlung. Dennoch werden alle verfügbaren Verfahren zur Betonkühlung auch angeboten.

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