Saugwagen

Ein Saugwagen (auch Saugfahrzeug genannt) ist ein Nutzfahrzeug, mit dem flüssige, pastöse oder feste kleinere Materialien mittels einer Vakuumpumpe abgesaugt werden können. Geräte, die mit einem Gebläse und sehr hohen Luftgeschwindigkeiten arbeiten, bezeichnet man als Saugbagger.

Arten von Saugwagen

Saugwagen werden grundsätzlich wie folgt aufgeteilt:

• Standardsaugwagen
• Hochleistungssaugwagen
• Chemiesaugwagen

Der Standardsaugwagen dient dazu, Flüssigkeiten aus normalen Schächte oder Gruben 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 einem Luftdurchsatz bis zu 4000 m³ pro Stunde. Ihr Vakuum ist maximal 90-prozentig (je nach Meereshöhe etwas mehr oder etwas weniger). Sie werden für den alltäglichen Saugeinsatz verwendet.<ref>Bernd Bilitewski,Georg Härdtle,Klaus Marek:Abfallwirtschaft: Handbuch für Praxis und Lehre, Springer, 2000, ISBN 3540642765, Seiten 116 und 125</ref>

Der Hochleistungssaugwagen gleicht vom Prinzip her einem 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 zu 21.000 m³Std. betragen. Sie erreichen ca. 85 % Vakuum. Diese Saugwagenart dient zum Kies- und Schlammabsaugen, was die Standardfahrzeuge wegen zu geringer Leistung 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 technisch gesehen wie Standardsaugwagen aufgebaut, haben aber andere Werkstoffe, Dichtungen und Armaturen. Da diese Fahrzeuge meist als Gefahrgut (ADR) betrieben werden, gelten auch andere Vorschriften. So müssen beispielsweise die Schweißnähte geröntgt oder mit Ultraschall geprüft werden. Der Tank wird je nach Berechnungsdruck mit bis zu 10 bar (einige Spezialtanks mit 21 bar!) Prüfdruck beaufschlagt. Der Tankwerkstoff ist meist aus V4A oder höherwertigen Materialien. Solche Tanks können auch mit Innenbeschichtungen ausgekleidet sein. Für die Ansaug- und Auslassöffnungen gibt es je nach Baumusterzulassung genaue Vorschriften (bzgl. Art, Anzahl oder Platzierung). Je nach Tankcodierung (dort werden der maximale Druck des Tanks, die Anzahl und die Orte der Öffnungen, etc. festgehalten) gelten andere Vorschriften. Das zugehörige ADR-Handbuch hat 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 Überdruck und 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. Er ist oft aus Normal- oder 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 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 obenauf 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 zwischen Tank und Pumpe eine Abscheidevorrichtung 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 würden. Davon gibt es 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. Weitere Sicherungen (falls die Abscheidekammer voll sein sollte) sind nicht eingebaut: 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, es hat eine große Oberfläche. Der Staub, der nicht in die Pumpe gelangen sollte, bleibt an den Filterwänden hängen. Mittels Luftdrucks werden die Taschen selbsttätig gereinigt oder manuell begutachtet/behandelt/gesäubert. Dieses System 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, desto 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 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 und 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 dem der Wasserringpumpe: Es gibt einen Rotor und ein Außengehäuse. Auf der Axialrichtung des Rotors gibt 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 dadurch ab. Dabei entsteht eine Berührung von Lamellen und dem Außengehäuse. Um deren Verschleiß etwas zu mindern, wird tröpfchenweise Öl dazugegeben. Die Pumpe verfügt über einen eigenen kleinen Ölvorrat, der tröpfchenweise während des Betriebs Öl zuführt. Die Pumpe kann zu jeder Jahreszeit betrieben werden, ist also 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 und sie darf in explosionsgefährdeten Arbeitsbereichen eingesetzt werden.
• Drehkolbenpumpe: Zwei ineinandergreifende Zahnräder (drei- bis vierzahnig) erzeugen so ein Vakuum. Sie sind kälteunempfindlich und können somit zu jeder Jahreszeit verwendet werden. Sie sind ebenfalls relativ laut und sind verschleißtechnisch zwischen der Lamellen- und der Wasserringpumpe einzuordnen. Diese Pumpenart ist auch in ATEX–Ausführung erhältlich und 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 festen Medien wie Steine oder Ähnliches gepumpt werden. Je nach Pumpenart beträgt die maximale 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 hydraulischen System am größten und beim Kardanantrieb am kleinsten (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 ca. 9 m tief Wasser abgesaugt werden (der mittlere Luftdruck auf der Erde von 1013 mbar entspricht näherungsweise einer 10 m Wassersäule, dies entspricht wiederum der Saugtiefe bei einem (nicht erreichbaren) 100 % Vakuum). Bei schwereren Materialien wie Schlämmen usw. wird dem Saugschlauch falsche Luft zugeführt. Dies geschieht durch Nicht-ganz-Eintauchen des Saugschlauches in das abzusaugende Medium (dadurch saugt dieser 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 umso 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 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 bei Flüssigtransporten über 7500 Liter Inhalt Schwallwände vorhanden sein müssen (oder maximal 20 % oder minimal 80 % Beladungszustand 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 anderen LKWs 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 drei 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 maximalen Druckverhältnisse eingehalten werden. Ansonsten kann es so einen Tank zusammenziehen oder er explodiert/birst.

• Fahrverhalten: Die meisten Saugwagenfahrzeuge haben einen hohen Schwerpunkt. Daher ist in Kurvenfahrten und bei Ausweichmanövern stets große Vorsicht 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 Richtungsänderung lässt das Fahrzeug umkippen, weil sich die Energie des ersten Ausweichmanövers aufschaukelt und dann beim Auffangen des Fahrzeuges zu groß wird und sich entlädt. Somit kippt das Fahrzeug. Bei Tankaufliegern ist das Kipprisiko kleiner als bei 2-, 3-, 4-, 5-Achssaugwagen-LKWs. Dies wurde mehrfach bei Kreisfahrtests nachgewiesen.

• Bedienung: Für die Bedienung eines solchen Fahrzeuges ist gesetzlich keine Ausbildung vorgeschrieben. Meist erhält man interne Einschulungen, oder diese werden durch den Hersteller durchgeführt. Bei Gefahrgut (ADR) wird eine spezielle Ausbildung des Fahrers 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- und Hochleistungssaugwagen bestehen keine Vorschriften. Ob mit oder ohne Hand- und Gesichtsschutz wird nicht vorgeschrieben, außer der Kunde macht eigene Betriebsvorschriften geltend.<ref>Verordnungen in der Schweiz</ref>

• 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 gereinigt werden. Dazu wird der Tank mittels „Hochdruckreinigung“ gereinigt. Was ebenfalls immer mitgereinigt werden muss, sind die Verrohrungen der An- und 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 aber 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

<references />