Saugwagen

Saugwagen

Saugwagen im Einsatz (Kanalreinigung)

Ein Saugwagen (auch Saugfahrzeug genannt) ist ein Nutzfahrzeug, mit dem flüssige, pastöse oder feste kleinere Materialien abgesaugt werden können.

Überblick

Es existieren grundsätzlich zwei Hauptarten von Saugwagen:

• der klassische Saugwagen, der mittels Vakuumpumpe Unterdruck erzeugt und
• der Saugbagger, der mittels Gebläse bzw. sehr hoher Luftgeschwindigkeit (Durchzug) die abzusaugenden Materialien „hineinzieht“.

Hier geht es um den klassischen Saugwagen. Durch die systembedingten Unterschiede sollte man die beiden Fahrzeugarten unterscheiden. Sie haben (theoretisch) sehr ähnliche Einsatzgebiete, doch jedes der beiden Fahrzeuge hat positive wie negative Eigenschaften. Daher überschneiden sich die beiden Fahrzeugarten nicht gänzlich.

Arten von Saugwagen

Saugwagen werden grundsätzlich wie folgt aufgeteilt:

• Standardsaugwagen
• Hochleistungssaugwagen
• Chemiesaugwagen

Der Standardsaugwagen dient dazu, normale Schächte, Gruben, Flüssigkeiten abzusaugen. Diese Fahrzeuge können aber auch pastöse Materialien absaugen (Schlämme usw.). Sie sind eher ungeeignet, um nur Materialien wie Sand, Kies, Steine, usw. abzusaugen. Dafür ist die Pumpenleistung eher ungenügend. Standardsaugwagen haben meist Pumpenleistungen mit Luftdurchsätzen bis 4000 m³/Std.. Ihr Vakuum beträgt max. 90 % (je nach Meereshöhe etwas mehr oder etwas weniger). Sie werden für den alltäglichen Saugeinsatz verwendet.^[1]

Der Hochleistungssaugwagen ist vom Prinzip her genau gleich wie ein Standardsaugwagen. Er hat meist andere Filtersysteme und viel stärkere Vakuumpumpen. Die Pumpenleistungen beginnen meist über 6500 m³/Std. Luftdurchsatz und können je nach Hersteller bis 21.000 m³Std. betragen. Sie erreichen ca. 85% Vakuum. Diese Saugwagenart dient zum Kies und Schlamm absaugen, was die Standardfahrzeuge von der Leistung her nicht mehr schaffen. Einige Saugfahrzeuge können per Injektorprinzip Kies für Flachdächer über 100 m hoch verblasen.

Die Chemiesaugwagen nehmen eine Sonderstellung ein. Sie sind zwar von der Technik her gesehen gleich wie Standardsaugwagen aufgebaut, haben aber andere Werkstoffe, Dichtungen u. Armaturen. Da diese Fahrzeuge meist unter Gefahrgut (ADR) betrieben werden, gelten dort auch andere Vorschriften. So müssen beispielsweise die Schweißnähte geröntgt bzw. mit Ultraschall geprüft werden. Der Tank wird je nach Berechnungsdruck mit bis zu 10 bar (einige Spezialtanks mit 21bar!) Prüfdruck beaufschlagt. Der Tankwerkstoff ist meist aus V4A oder höherwertigeren Materialien. Solche Tanks können auch mit Innenbeschichtungen ausgekleidet sein. Für die Ansaug- u. Auslassöffnungen gibt es genaue Vorschriften (je nach Baumusterzulassung) (die Art, die Anzahl, Platzierung). Je nach Tankcodierung (dort wird max. Druck vom Tank, Anzahl Öffnungen, Ort der Öffnungen etc. festgehalten) gelten andere Vorschriften. Das ADR Handbuch dazu verfügt über 1200 Seiten.

Alle Saugwagentypen gibt es in Gefahrgut- (ADR-)Ausführung. Die ADR-Ausführung aller Saugwagentypen beinhaltet grundsätzlich weiterführende Sicherheitsinstallationen bei der Kontrolle der Schweißnähte, Sicherheitsventile bei Überdrück, andere Werkstoffe (Tank, Dichtungen, Schutzbügel bei Überschlag, usw.). Bei der ADR-Prüfung werden die Fahrzeuge auf den maximal zulässigen Druck „gepumpt“ und auf Dichtheit untersucht. Die Prüfungsintervalle variieren je nach Land. Grundsätzlich können alle Saugwagentypen Vakuum und Überdruck erzeugen.

Prinzip

Grundsätzlich ist ein Saugwagen folgendermaßen aufgebaut:

Tank

Ein klassischer Saugwagen hat einen vakuumbeständigen (kreisrunden) Tank, der 90 % Vakuum standhält. Vielfach aus Normal-/Chromstahl gefertigt und ca. 5-8 mm stark (bei Hochleistungssaugwagen etwas dicker, da der Verschleiß viel höher ist). Durch sogenannte Verstärkungsringe an der Tankaußenwandung wird dem Tank noch mehr Stabilität verliehen. Die meisten Saugwagen (außer Chemiesaugwagen) haben einen Tankdeckel, der sich öffnen lässt, um das abgesaugte Material abzukippen. Chemiefahrzeuge haben häufig keinen Deckel, sondern nur Anschlüsse in Größen von 1“ bis 6“. Am Tankscheitel befindet sich in einem Käfig eine Kugel. Diese schwimmt auf dem abgesaugten Material oben auf und verschließt die Ansaugöffnung der Pumpe, wenn der Tank voll ist. Somit wird ein sogenanntes Übersaugen verhindert. Je nach Pumpentyp kann ein Übersaugen kleinere oder größere Schäden verursachen.

Abscheidersystem

Das abgesaugte Material darf nicht in die Saugpumpe gelangen, da diese Schaden nehmen könnte. Somit muss eine Abscheidevorrichtung zwischen Tank und Pumpe eingebaut werden. Man nennt das Abscheider. Ein(e) Abscheidersystem oder –kammer (je nach Hersteller verschieden) dient dazu Materialien aufzuhalten, die vom Tank in die Pumpe gelangen wollen. Davon gibt hauptsächlich folgende Arten.

• Zyklon: Der Zyklon- oder Fliehkraftabscheider funktioniert in etwa wie ein Hurrikan, der kreisförmige Luftströme bildet. Durch die entstehende Zentrifugalkraft werden die Schmutzpartikel auf- und zurückgehalten. Meist ist noch eine Abstellkugel eingebaut, falls der Zyklon voll sein sollte, so wird die Pumpe geschützt. Ein Zyklonabscheidersystem hat meist zwei Sicherungen. Die Abstellkugel im Tank und die Abstellkugel „im“ Zyklonabscheider.
• Abscheiderkammer: Dabei ragt ein Rohr vom Schlammtank in eine leere Kammer. Oberhalb befindet sich das Saugrohr der Pumpe. Dieses simple Abscheidersystem eignet sich aber nur für flüssige Medien. Staubführende Medien werden durch dieses System nicht aufgehalten. Des Weiteren ist keine Sicherheit eingebaut, falls die Abscheidekammer voll sein sollte. Wird sie übervoll, läuft es in die Pumpe. Die Abscheiderkammer hat nur eine Sicherung, die Abstellkugel im Tank. Im Abscheidersystem befindet sich keine weitere Abstellsicherheit.
• Filtertaschen: Dieses System ähnelt einem Luftfilter eines LKW/PKW. Sie weisen eine hohe Oberfläche auf. Der Staub, der nicht in die Pumpe gelangen sollte, bleibt an den Filterwänden hängen. Mittels Luftdruck werden die Taschen selbsttätig gereinigt oder manuell begutachtet/behandelt/gesäubert. Findet allermeist nur Einsatz bei Hochleistungssaugwagen, die Staub, Sand, Kies usw. saugen.

Pumpe

Die Pumpe erzeugt das Vakuum. Durch die Druckdifferenz von Tank und Außenumgebung wird das Material - je nach Betrachtungsweise - in den Tank gezogen oder gedrückt. Je größer bzw. je höher die Pumpenleistung, umso eher weniger Vakuum kann sie erzeugen. Wobei die Unterschiede sehr gering sind. Die kleineren Pumpen erzeugen 90% Vakuum und die großen noch 85%. Es gibt verschiedene Pumpenarten:

• Wasserringpumpe: Für deren Betrieb ist ein Wasserkreislauf bzw. Wasser notwendig. Das Wasser bildet die Abdichtung des Rotors gegenüber dem Außengehäuse. Auf der einen Seite wird die Luft angesaugt und auf der anderen Seite wieder ausgestoßen. Durch den abdichtenden Wasserring berühren sich Rotor und Außengehäuse niemals. Daher ist die Pumpe sehr laufruhig und extrem verschleißarm bzw. langlebig. Allerdings kann die Pumpe nur mit Aufwand bei Temperaturen um die 0°C betrieben werden, da sonst das Wasser gefrieren würde. In Ländern, wo es extrem kalt ist, findet die Wasserringpumpe eher wenig bis keine Anwendung.
• Lamellenpumpe: Das Prinzip der Lamellenpumpe ähnelt der Wasserringpumpe. Man hat einen Rotor und ein Außengehäuse. Auf der Axialrichtung des Rotors hat es Schlitze, in die Lamellen eingelassen sind. Wenn die Lamellenpumpe eingeschaltet wird, werden die Lamellen durch Zentrifugalkräfte nach außen an das Außengehäuse gedrückt und dichten somit ab. Dabei entsteht eine Berührung von Lamellen und dem Außengehäuse. Um deren Verschleiß etwas zu mindern, wird tröpfchenweise Öl dazu gegeben. Die Pumpe verfügt über einen eigenen kleinen Ölvorrat, der tröpfchenweise während des Betriebs Öl zuführt. Die Pumpe kann zu jeder Jahreszeit betrieben werden und ist somit kälteunempfindlich. Allerdings hat sie ölhaltige Abluft, die in einem Ölabscheider aufgehalten werden muss. Die Lamellenpumpe hat einen höheren Verschleiß als die Wasserringpumpe und ist bedeutend lauter. Die Lamellenpumpe gibt es auch als ATEX – Ausführung, bzw. darf in explosionsgefährdeten Arbeitsbereichen eingesetzt werden.
• Drehkolbenpumpe: Zwei ineinander greifende Zahnräder (3-4 zahnig) erzeugen so ein Vakuum. Sie sind kälteunempfindlich und können somit bei jeder Jahreszeit verwendet werden. Sie sind ebenfalls relativ laut und sind verschleißtechnisch zwischen der Lamellen- u. Wasserringpumpe einzuordnen. Diese Pumpenart ist auch in ATEX – Ausführung erhältlich, bzw. darf in explosionsgefährdeten Arbeitsbereichen eingesetzt werden. Bei einer weiteren Form der Drehkolbenpumpe wird das zu befördernde Medium durch die Pumpe hindurch geleitet. Somit muss der Tank nicht vakuumbeständig sein (er kann dünner, leichter und schwächer gebaut werden (Transporttanks)). Diese Pumpen finden meist im chemischen oder lebensmitteltechnischen Bereich Einsatz. Die Zahnräder müssen mit einer Speziallegierung versehen werden, damit sie Laugen, Säuren usw. standhalten können. Durch diese Pumpen dürfen keine feste Medien wie Steine oder ähnliches gepumpt werden. Je nach Pumpenart beträgt die max. Feststoffgröße 0,5 cm bis 5 cm.

Antrieb

Der Antrieb erfolgt meist hydraulisch oder mittels Keil- und Mehrrippenriemen. Eine weitere, eher seltene Form, ist der Direktantrieb über eine Kardanwelle. Der Leistungsverlust ist beim hydraulischem System am größten und beim Kardanantrieb am kleinsten bzw. fast nicht messbar. Der Keilriemenantrieb hat auch sehr wenig Verluste, wenn er korrekt gespannt ist.

Verschiedenes

• Saugtiefe: Theoretisch kann mit einem Saugwagen bei 90% Vakuum, 9m tief Wasser abgesaugt werden (-10m = -1bar = 100% Vakuum, da auf der Erde im Durchschnitt 900mbar Druck herrschen entspricht das 90% Vakuum). Bei schwereren Materialien wie Schlämme usw. wird dem Saugschlauch falsche Luft zugeführt. Dies geschieht durch nicht ganz eintauchen des Saugschlauches in das abzusaugende Medium, dadurch saugt er Luft an. Oder durch Einblasen von Luft über einen Kompressor. In diesen Fällen ist nicht mehr das reine Vakuum Transportmedium, sondern die Mischung aus Vakuum und Luft, die angesaugt wird. Je tiefer man absaugt, umso mehr Luft muss beigegeben werden. Je dicker und je tiefer das abzusaugende Medium ist, umso dicker müssen die Saugschläuche sein, und um so wichtiger wird der Faktor beigegebene Luft. Daher werden dickere Medien sowie tiefe Saugarbeiten mit Hochleistungssaugwagen ausgeführt.

• Konkurrent Saugbagger: In den letzten Jahren hat sich der Saugbagger als Konkurrent zum Saugwagen entwickelt. Allerdings ist das Grundeinsatzgebiet des Saugbaggers ein anderes als des Saugwagens. Der Saugbagger war ursprünglich als Baggerersatz gedacht. Er fand am Anfang hauptsächlich Einsatz im Tiefbau zum sanften, risikofreien Absaugen von Erdmaterial bei Reparaturen von Wasserleitungen, Stromleitungen usw.. Überall wo das Risiko hoch ist, mit dem Bagger eine Leitung zu beschädigen, kommt der Saugbagger zum Einsatz. Ein Saugbagger hat Schlauchdimensionen zwischen 200 mm und 300 mm, daher ist er in der Lage, größere Medien abzusaugen. Allerdings ist der Saugbagger nicht wirklich für nasse Medien gedacht, da sein Filtersystem eigentlich auf trockene Medien ausgelegt ist. Des Weiteren erfüllt er die Anforderungen zum Transport von gefährlichen Medien nicht so umfangreich wie ein Vakuumtank (Saugbagger haben kubische Tanks). Der Saugbagger ist sozusagen eher für trockene, große, schwere Medien gedacht. Des Weiteren darf er aus gewichtstechnischen Gründen meist nicht beladen auf öffentlichen Straßen fahren. Da über 7500ltr. Inhalt Schwallwände vorhanden sein müssen (Flüssigtransporte,oder max. 20% oder min. 80% Beladungzustand herrschen muss, was nicht geht weil er dann ja gesamtgewichtstechnisch zu schwer ist) bleibt er auf der Baustelle stehen. Es muss in Mulden umgeladen werden welche von zweiten LKW's abtransportiert werden. Des Weiteren sind die Stundenansätze verhältnismäßig sehr hoch.

• Transporttank: Diese Tanks sind meist nicht vakuumbeständig, vielfach aber überdruckbeständig. Einige Tanks (ADR) sind nach L4BH geprüft, das heißt sie halten einem inneren Überdruck von 4 Bar stand, sind für flüssige Medien gedacht, haben 3 Öffnungen und werden als Luftdicht betrachtet. Diese Tanks verfügen meist über keine Pumpe, oder über eine Drehkolbenpumpe, durch die das Ladegut fließt. Fahrzeuge ohne Pumpe werden meist von oben per Freifall befüllt. Bei der Befüllung und Entleerung der Tanks ist stets darauf zu achten, dass die max. Druckverhältnisse eingehalten werden. Ansonsten kann es so einen Tank zusammenziehen oder er explodiert/berstet.

• Fahrverhalten: Die meisten Saugwagenfahrzeuge haben einen hohen Schwerpunkt. Somit ist stets große Vorsicht in Kurvenfahrten sowie bei Ausweichmanövern angebracht. Die meisten Unfälle passieren beim Ausweichen oder bei Kurvenfahrten. Das Gefährliche daran ist, dass man keine Anhaltspunkte hat, wann das Fahrzeug zu kippen beginnt. Das Fahrzeug neigt sich leicht zur Seite und verbleibt dort lange Zeit. Plötzlich und ohne Ankündigung kippt das Fahrzeug um. Bei Ausweichmanövern sind die abrupten Richtungsänderungen das größte Gefahrenpotenzial. Durch das ruckartige Ausweichen kann sich das Fahrzeug aufschaukeln und wird so zum Kippen gebracht. Meist kann die erste Ausweichkurve noch realisiert werden, doch die zweite Richtungsänderungen lässt das Fahrzeug umkippen. Dies deshalb, weil sich die Energie des ersten Ausweichmanövers aufschaukelt und dann beim Auffangen des Fahrzeuges zu groß wird/entlädt. Somit kippt das Fahrzeug. Bei Tankaufliegern ist das Kipprisiko kleiner als bei 2-,3-,4-,5-Achssaugwagen LKW’s. Dies wurde mehrfach bei Kreisfahrtest nachgewiesen.

• Bedienung: Für die Bedienung eines solchen Fahrzeuges braucht es keine gesetzlich vorgeschriebene Ausbildung. Meist erhält man interne Einschulungen oder diese werden durch den Hersteller durchgeführt. Bei Gefahrgut (ADR) wird eine spezielle Ausbildung des Fahrer vorausgesetzt. Das Fahrzeug muss nach ADR gebaut, geprüft und immatrikuliert sein, um solche ADR-Transporte durchführen zu können.

• Sicherheit: Je höher die Vorschriften und Anforderungen sind, umso mehr Sicherheitsmassnahmen werden bei Gefahrgutfahrzeugen (ADR) eingebaut. Diese können zum Beispiel Totmannschalter beinhalten. Die gesetzlichen Vorschriften verschärfen sich beim Einstieg in Gefahrgut (ADR) massiv. Daher sei wohl gut überlegt, ob man so ein Fahrzeug braucht. Zur Sicherheit gehört natürlich auch die persönliche Schutzausrüstung. Je nach Gefahrgutstoff sind umfangreichere Schutzmaßnahmen zu treffen. Diese sind in den schriftlichen Weisungen und Dokumenten vermerkt. Bei normalen Saug- u. Hochleistungssaugwagen bestehen keine Vorschriften. Ob mit oder ohne Hand- u. Gesichtsschutz, wird nicht vorgeschrieben, außer der Kunde macht eigene Betriebsvorschriften geltend.^[2]

• Reinigung der Tanks: Das Reinigen der Tanks wird per Maschine oder per Hand durchgeführt. Bei der maschinellen Reinigung wird ein Gerät mit Spritzdüsen in die Kammer eingelassen und reinigt so die Tankwände. Ist dies nicht möglich oder deren Reinigungsgrad nicht ausreichend, muss per Hand bzw. manuell gereinigt werden. Dazu wird mittels „Hochdruckreinigung“ der Tank gereinigt. Was ebenfalls immer mitgereinigt werden muss, sind die Verrohrungen der An- u. Ablassvorrichtungen zum Tank. Nach der Reinigung wird ein Zertifikat ausgehändigt, in dem steht, wann, wo, wie usw. der Tank gereinigt wurde. Je nach Kunde wird dieses Zertifikat vor Beladung verlangt. Bei den normalen Saugwagen wird der Tank entweder per Wasserschlauch oder Hochdruckschlauch gereinigt.

• Schläuche und Armaturen: Die Saugschläuche der einzelnen Fahrzeuge unterscheiden sich sehr. Während der Standsaugwagen normale Saugschläuche verwendet, benötigt der Hochleistungssaugwagen entweder sehr dickwandige aber schwere Schläuche (die länger halten) oder dünnwandige dafür leichte Schläuche (die schnell abgenutzt sind). Der Chemiesaugwagen benötigt je nach Ladegut verschiedene Schläuche. Für ölhaltige Abfälle eignen sich zum Beispiel eher NBR-Materialien, für Säuren und Laugen eher EPDM, Viton oder Carbon. Es gibt keine Mischung, die für alles verwendet werden kann. Die meisten Anschlüsse und Armaturen werden in Edelstahlausführung gebaut. Edelstahl weist eine hohe Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen usw. auf. Bei normalen Saugwagen verwendet man oft normalen verzinkten Stahl oder Chormstahl. Da diese Fahrzeuge keine Säuren, Laugen oder ähnliches transportieren, ist eine Armaturenausführung in Chromstahl kein Thema.

Literatur

• Helmut Orth:Saugwagen für Aufnahme und Transport von Flüssigkeiten und dickflüssigen Schlämmen mit eigener Befüllungsanlage und zusätzlicher Tiefsaugeinrichtung in Hösel, Schenkel, Schnurer:Müll-Handbuch, Verlag Erich Schmidt, Berlin 1991

Einzelnachweise

1. ↑ Bernd Bilitewski,Georg Härdtle,Klaus Marek:Abfallwirtschaft: Handbuch für Praxis und Lehre, Springer, 2000, ISBN 3540642765, Seiten 116, 125
2. ↑ Verordnungen in der Schweiz