DE202022105594U1 - Track system for railway vehicles and substrate composition for such a track system - Google Patents
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Abstract
Gleisanlage (100) für Bahnfahrzeuge, aufweisend eine Anordnung von Schienen (10), wobei neben und/oder zwischen den Schienen (10) ein Substrat (11) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (11) ein Zusatzprodukt (12) aus einem Pyrolyseprozess betreffend eine thermo-chemische Umwandlung von Biomasse aufweist. Track system (100) for railway vehicles, having an arrangement of rails (10), a substrate (11) being introduced next to and/or between the rails (10), characterized in that the substrate (11) comprises an additional product (12). a pyrolysis process relating to a thermo-chemical conversion of biomass.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gleisanlage für Bahnfahrzeuge, aufweisend eine Anordnung von Schienen, wobei neben und/oder zwischen den Schienen ein Substrat eingebracht ist. Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Substrat für eine solche Gleisanlage für Bahnfahrzeuge und auf ein entsprechendes Zusatzprodukt zur Bildung des Substrates.The invention relates to a track system for railway vehicles, having an arrangement of rails, with a substrate being introduced next to and/or between the rails. The invention is also aimed at a substrate for such a track system for rail vehicles and at a corresponding additional product for forming the substrate.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Beispielsweise offenbart die
Gleisanlagen weisen insbesondere im Bereich von Weichen, Übergängen, Bahnsteigen und dergleichen kein Schotterbett sondern geschlossene Fundamente auf, sodass das Substrat keinen Stoffaustausch mit der Umgebung bzw. mit einem gewachsenen Boden haben kann. Derartige Fundamente sehen lediglich Aufnahmebereiche wie Vertiefungen für das Substrat vor, die insofern unterseitig und seitlich abgeschlossen sind, und in trockenen Jahreszeiten können diese austrocknen, sodass das Wachstum der Pflanzen häufig vollständig zum Erliegen kommt. Im Ergebnis ergeben sich insbesondere auch in innerstädtischen Bereichen braune Eindeckungen der Bereiche zwischen und neben den Schienen der Gleisanlage, wobei es wünschenswert wäre, insbesondere in innerstädtischen Bereichen und auf repräsentativen Flächen in der und rund um die Gleisanlage möglichst auch bei witterungsbedingter Trockenheit eine Begrünung mit einem gesunden Pflanzenwachstum zu erhalten. Eine Bewässerung der Grünanlagen ist zumeist sehr aufwendig und wird nicht grundsätzlich durchgeführt.Track systems do not have a ballast bed, particularly in the area of points, transitions, platforms and the like, but closed foundations, so that the substrate cannot exchange material with the environment or with a natural soil. Such foundations only provide receiving areas such as depressions for the substrate, which are closed off on the underside and on the sides, and in dry seasons these can dry out, so that the growth of the plants often comes to a complete standstill. As a result, especially in inner-city areas, there are brown coverings of the areas between and next to the rails of the track system, whereby it would be desirable, especially in inner-city areas and on representative areas in and around the track system, to have greenery with a to maintain healthy plant growth. Watering the green areas is usually very expensive and is not generally carried out.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung einer Gleisanlage für Bahnfahrzeuge mit einem Substrat für eine Bepflanzung, das eine Verlängerung des Pflanzenwachstums bzw. ein Erhalt der gewachsenen Pflanzen in der Eindeckung zwischen und neben den Schienen der Gleisanlage auch bei Trockenheit ermöglicht. Damit soll das Substrat vor allem die Eigenschaft besitzen, möglichst lange Wasser bzw. Feuchtigkeit zu speichern und eine Verdunstung zu verhindern.The object of the invention is to improve a track system for railway vehicles with a substrate for planting that allows plant growth to be extended or the grown plants to be preserved in the covering between and next to the rails of the track system even in dry conditions. The substrate should primarily have the property of storing water or moisture for as long as possible and preventing evaporation.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Gleisanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, weiterhin ausgehend von einem Substrat für eine Gleisanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 und schließlich ausgehend von einem Zusatzprodukt für eine Gleisanlage zur Bildung des Substrates gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved based on a track system according to the preamble of claim 1, further based on a substrate for a track system according to the preamble of
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Substrat ein Zusatzprodukt aus einem Pyrolyseprozess betreffend eine thermo-chemische Umwandlung von Biomasse aufweist.The invention includes the technical teaching that the substrate has an additional product from a pyrolysis process relating to a thermo-chemical conversion of biomass.
Kerngedanke der Erfindung ist die Verwendung eines Zusatzproduktes zur Anreicherung eines Substrates für die Eindeckung von Gleisanlagen, sodass schließlich mit dem Zusatzprodukt zwischen oder neben den Schienen ein Substrat bereitgestellt wird, das die Eigenschaft besitzt, die Eindeckung der Gleisanlage für eine Bepflanzung wesentlich länger feucht zu halten. Das Zusatzprodukt entstammt erfindungsgemäß einem Pyrolyseprozess, wobei unter der Pyrolyse thermo-chemische Umwandlungsprozesse verstanden werden, in denen organische Verbindungen, wie beispielsweise Grünabfälle, bei hohen Temperaturen und weitgehend unter Ausschluss von Sauerstoff gespalten werden. Durch die hohen Temperaturen werden die chemischen Bindungen der Ausgangsstoffe getrennt, wobei jedoch durch den Sauerstoffmangel eine vollständige Verbrennung verhindert wird. Im Ergebnis ergibt sich sogenannte Biokohle, die nicht nur nährstoffreich ist, sondern die die besondere Eigenschaft besitzt, Wasser langanhaltend einzuspeichern, ohne dass dieses beispielsweise bei hohen Außentemperaturen verdunstet. Der Erfindungsgedanke besteht nun darin, das Substrat für die Begrünung von Gleisanlagen, insbesondere also Erde, Mutterboden oder sonstige vergleichbar wirkende Substrate anzureichern mit dem Zusatzprodukt aus dem Pyrolyseprozess.The core idea of the invention is the use of an additional product to enrich a substrate for the covering of track systems, so that finally a substrate is provided with the additional product between or next to the rails, which has the property of keeping the covering of the track system moist for a much longer period of time for planting . According to the invention, the additional product originates from a pyrolysis process, pyrolysis being understood to mean thermo-chemical conversion processes in which organic compounds, such as green waste, are split at high temperatures and largely in the absence of oxygen. The high temperatures separate the chemical bonds of the raw materials, but the lack of oxygen prevents complete combustion. The result is so-called biochar, which is not only rich in nutrients, but also has the special property of storing water for a long time without it evaporating, for example, at high outside temperatures. The idea of the invention now consists in enriching the substrate for the greening of track systems, in particular earth, topsoil or other substrates with a comparable effect, with the additional product from the pyrolysis process.
Das Zusatzprodukt weist beispielsweise 60 % bis 80 % und vorzugsweise 75 % Kohlenstoff und/oder 5 % bis 15 %, vorzugsweise 10 % Betonit auf. Betonit bezeichnet eine Tonart aus Vulkanasche, welche besonders mineralstoffhaltig ist, wobei alternativ oder zusätzlich auch Ceolith zugegeben werden kann. Das zugegebene Betonit für die Bildung des Zusatzproduktes kann daher auch allgemein durch Ton ersetzt werden.The additional product has, for example, 60% to 80% and preferably 75% carbon and/or 5% to 15%, preferably 10% bentonite. Bentonite refers to a type of clay made from volcanic ash, which is particularly rich in minerals, whereby ceolite can also be added as an alternative or in addition. The added bentonite for the formation of the additional product can therefore also generally be replaced by clay.
Ein Kubikmeter des Substrates weist beispielsweise 5 kg bis 15 kg und bevorzugt etwa 10 kg des Zusatzproduktes aus der Pyrolyse auf. Das Substrat kann dabei im Übrigen Mutterboden oder sonstige natürlich oder synthetische Substrate oder Mischungen derselben umfassen, die geeignet sind, als Pflanzboden zu dienen.One cubic meter of the substrate has, for example, 5 kg to 15 kg and preferably about 10 kg of the additional product from the pyrolysis. The substrate can otherwise topsoil or other natural or synthetic substrates or Mixtures thereof suitable to serve as planting soil.
Das Zusatzprodukt kann verschiedene Körnungen aufweisen. Ist das Zusatzprodukt beispielsweise feinkörnig ausgebildet, kann dieses eine Masse von 400 kg/m3 bis 500 kg/m3 und bevorzugt von 450 kg/m3 aufweisen. Ist das Zusatzprodukt grobkörnig ausgebildet, kann dieses eine Masse von beispielsweise 250 kg/m3 aufweisen. So kann abhängig von der Spezifikation des Zusatzproduktes vorgesehen sein, dass pro Quadratmeter Grünfläche im Bereich der Gleisanlage etwa 0,1 kg bis 0,3 kg und bevorzugt 0,2 kg des Zusatzproduktes dem sonstigen Substrat zuzugeben werden bzw. in dieses eingestreut werden. Das Zusatzprodukt wird dem übrigen Substrat beispielsweise untergemengt, sodass das Zusatzprodukt nicht etwa auf das Substrat, also beispielsweise dem Mutterboden, lediglich aufgestreut wird, sondern das Zusatzprodukt wird mit dem übrigen Substrat vermengt, sodass das Zusatzprodukt das Substrat im Wesentlichen homogen durchsetzt.The additional product can have different grain sizes. If the additional product is fine-grained, for example, it can have a mass of 400 kg/m 3 to 500 kg/m 3 and preferably 450 kg/m 3 . If the additional product is coarse-grained, it can have a mass of 250 kg/m 3 , for example. Depending on the specification of the additional product, it can be provided that about 0.1 kg to 0.3 kg and preferably 0.2 kg of the additional product is added to the other substrate or sprinkled into it per square meter of green area in the area of the track system. The additional product is mixed into the rest of the substrate, for example, so that the additional product is not simply sprinkled onto the substrate, for example the topsoil, but the additional product is mixed with the rest of the substrate, so that the additional product penetrates the substrate essentially homogeneously.
Bezogen auf 1 kg des Zusatzproduktes bindet dieses beispielsweise 1,5 kg bis 4 kg, vorzugsweise 2,5 kg bis 3,5 kg und besonders bevorzugt 3,3 kg bis 3,4 kg CO2 im Substrat. Die Bindung des Kohlendioxids geht auf den eigentlichen Pyrolyseprozess zurück, da bei der Umwandlung von Pflanzen zu Kohle dauerhaft Kohlendioxid aus der Atmosphäre in der Kohle gebunden werden kann. Die dabei entstehende Biokohle fördert folglich die Gesundheit von Nutztieren und die Fähigkeit von Böden, Wasser und Nährstoffe zu speichern. Außerdem besteht der Vorteil, dass das Verfahren der Pyrolyse für die Energiegewinnung genutzt werden kann. Insofern ist die Verwendung des Zusatzproduktes aus dem Pyrolyseprozess zur Begrünung von Gleisanlagen CO2-neutral und weist vorzugsweise sogar eine positive CO2-Bilanz auf.Based on 1 kg of the additional product, this binds, for example, 1.5 kg to 4 kg, preferably 2.5 kg to 3.5 kg and particularly preferably 3.3 kg to 3.4 kg of CO 2 in the substrate. The binding of the carbon dioxide goes back to the actual pyrolysis process, since the conversion of plants to coal can permanently bind carbon dioxide from the atmosphere in the coal. The resulting biochar consequently promotes the health of farm animals and the ability of soils to store water and nutrients. There is also the advantage that the pyrolysis process can be used to generate energy. In this respect, the use of the additional product from the pyrolysis process for greening track systems is CO 2 -neutral and preferably even has a positive CO 2 balance.
Neben den genannten wesentlichen Bestandteilen des Zusatzproduktes, nämlich Kohlenstoff und Betonit, kann das Zusatzprodukt ferner Düngemittel oder Samen aufweisen, beispielsweise Grassamen oder Kräutersamen. Die Düngemittel können auf die zugegebenen Samenanteile angepasst sein, sodass die Düngemittel beispielsweise Grasdünger oder Kräuterdünger umfassen können.In addition to the essential components of the additional product mentioned, namely carbon and bentonite, the additional product can also contain fertilizers or seeds, for example grass seeds or herb seeds. The fertilizers can be adapted to the added proportions of seeds, so that the fertilizers can include grass fertilizers or herbal fertilizers, for example.
Das Zusatzprodukt ist basierend auf dem Kohlenstoff und dem Betonit insbesondere so ausgestaltet und/oder in der Körnung so eingestellt, dass 1 g des Zusatzproduktes eine Oberfläche von beispielsweise 250 m2 bis 400 m2, vorzugsweise 300 m2 bis 360 m2 und besonders bevorzugt 340 m2 aufweist. Die Oberfläche bildet dabei eine Fläche zur Wechselwirkung mit anderen Stoffen und an dieser Fläche kann beispielsweise Wasser anhaften. Durch Mischung mit Betonit kann sich die Größe der Oberfläche ändern, bei 10% Beimischung kann diese noch 90% der Oberfläche aufweisen.Based on the carbon and bentonite, the additional product is in particular designed and/or grained so that 1 g of the additional product has a surface area of, for example, 250 m 2 to 400 m 2 , preferably 300 m 2 to 360 m 2 and particularly preferably 340 m 2 has. The surface forms a surface for interaction with other substances and water, for example, can adhere to this surface. Mixing with bentonite can change the size of the surface, with 10% admixture it can still have 90% of the surface.
Die Anordnung der Schienen der Gleisanlage erfolgt insbesondere in einem Fundament, wobei das Fundament nach unten und/oder seitlich geschlossene Aufnahmebereiche für das Substrat aufweist. Insofern ist das Substrat mit dem Zusatzprodukt auf besonders vorteilhafte Weise geeignet, möglichst lange Feuchtigkeit in den Pflanzbereichen des Fundamentes zu speichern, welche Eigenschaft auf das Zusatzprodukt zurückgeht.The rails of the track system are arranged in particular in a foundation, the foundation having receiving areas for the substrate that are closed at the bottom and/or at the side. In this respect, the substrate with the additional product is suitable in a particularly advantageous manner for storing moisture in the planting areas of the foundation for as long as possible, which property is due to the additional product.
Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Substrat für eine Gleisanlage für Bahnfahrzeuge, aufweisend eine Anordnung von Schienen, wobei neben und/oder zwischen den Schienen das Substrat einbringbar ist. Erfindungsgemäß weist das Substrat ein Zusatzprodukt aus einem Pyrolyseprozess betreffend eine thermo-chemische Umwandlung von Biomasse auf.The invention also relates to a substrate for a track system for rail vehicles, having an arrangement of rails, the substrate being able to be introduced next to and/or between the rails. According to the invention, the substrate has an additional product from a pyrolysis process relating to a thermo-chemical conversion of biomass.
Das Substrat weist beispielhaft 60 % bis 80 % und vorzugsweise 75 % Kohlenstoff auf, ferner weist das Substrat 5 % bis 15 % und vorzugsweise 10 % Betonit auf. Mit weiterem Vorteil weist 1 m3 des Substrates etwa 5 kg bis 15 kg und vorzugsweise 10 kg des Zusatzproduktes auf. Das Zusatzprodukt kann dabei feinkörnig oder grobkörnig ausgebildet sein, wobei ein feinkörniges Zusatzprodukt etwa eine Masse von 450 kg/m3 aufweist und ein grobkörniges Zusatzprodukt weist etwa 250 kg/m3 auf. Ferner weist das Zusatzprodukt und damit auch das Substrat mit dem Zusatzprodukt einen Samenanteil auf, insbesondere Grassamen oder Kräutersamen. Zudem kann das Zusatzprodukt und damit auch das Substrat mit dem Zusatzprodukt einen Düngemittelanteil aufweisen.The substrate has, for example, 60% to 80% and preferably 75% carbon, and the substrate also has 5% to 15% and preferably 10% bentonite. With further advantage, 1 m 3 of the substrate has about 5 kg to 15 kg and preferably 10 kg of the additional product. The additional product can be fine-grained or coarse-grained, with a fine-grained additional product having a mass of about 450 kg/m 3 and a coarse-grained additional product having about 250 kg/m 3 . Furthermore, the additional product and thus also the substrate with the additional product has a seed portion, in particular grass seed or herb seed. In addition, the additional product and thus also the substrate with the additional product can have a fertilizer content.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auf das Zusatzprodukt für eine Gleisanlage wie vorstehend beschrieben, insbesondere geeignet zur Bildung eines Substrates, wie vorstehend beschrieben.The invention is further directed to the add-on product for a track system as described above, particularly suitable for forming a substrate as described above.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 einen Querschnitt durch eine Gleisanlage mit einem Fundament und einer Anordnung von Schienen, wobei neben und/oder zwischen den Schienen das Substrat im bzw. auf dem Fundament eingebracht ist und -
2 eine schematisierte Ansicht von Einrichtungen zur Bereitstellung des Zusatzproduktes.
-
1 a cross section through a track system with a foundation and an arrangement of rails, the substrate being placed in or on the foundation next to and/or between the rails and -
2 a schematic view of facilities for providing the additional product.
Die
Die Pflanzbereiche 18 sind mit Substrat 11 gefüllt, das in nicht näher gezeigter Weise oberseitig begrünt werden kann. Das Substrat 11 bildet insbesondere und mit seinem Hauptbestandteil den Mutterboden für beispielsweise Grasbewuchs, Kräuterbewuchs und dergleichen.The
Gemäß der Erfindung weist das Substrat 11 ein Zusatzprodukt 12 auf, wobei das Zusatzprodukt 12 ein Produkt aus einem Pyrolyseprozess betreffend eine thermo-chemische Umwandlung von Biomasse umfasst. Das Zusatzprodukt 12 ist schematisch innerhalb des Substrates 11 gezeigt, sodass das Substrat 11 das Zusatzprodukt 12 mit umfasst. Das Zusatzprodukt 12 weist insbesondere etwa 75 % Kohlenstoff und 10 % Betonit auf, und 1 m3 des Substrates 11 umfasst etwa 10 kg vom Zusatzprodukt 12.According to the invention, the
Werden nun die Pflanzbereiche 18 mit dem Substrat 11, umfassend das Zusatzprodukt 12, aufgefüllt, so bewirkt das Zusatzprodukt 12 durch seine hygroskopischen Eigenschaften einen langanhaltenden Feuchtigkeitsspeicher für eine Begrünung zwischen und neben den Schienen 10, wodurch sich insbesondere das optische Bild der Gleisanlage 100 im Bereich von Innenstädten, insbesondere Übergängen und Bahnsteigen, Weicheneinrichtungen und dergleichen deutlich verbessert.If the
Nach der Bereitstellung des Produktes 12 werden in einem weiteren Schritt der Mutterboden 16 und ferner sonstige Substrate 17 zugegeben, sodass das Substrat 11 entsteht, das der Gleisanlage 100 zur Eindeckung der Grünbereiche zugegeben wird. Die Darstellung zeigt das Substrat 11 mit vereinzelten Anteilen des Zusatzproduktes 12 in der Gleisanlage 100. Das Zusatzprodukt 12 wird unter das Substrat 11, insbesondere aufweisend den Mutterboden, eingearbeitet oder untergehoben, sodass die hygroskopischen Eigenschaften für das gesamte Substrat 11 genutzt werden können.After the
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its implementation to the preferred exemplary embodiment given above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution shown even in the case of fundamentally different designs. All of the features and/or advantages resulting from the claims, the description or the drawings, including structural details or spatial arrangements, can be essential to the invention both on their own and in a wide variety of combinations.
Bezugszeichenlistereference list
- 100100
- Gleisanlage track system
- 1010
- Schienerail
- 1111
- Substratsubstrate
- 1212
- Zusatzproduktadditional product
- 1313
- Fundamentfoundation
- 1414
- Rohstoffraw material
- 1515
- Pyrolyseeinrichtungpyrolysis device
- 1616
- Mutterbodentopsoil
- 1717
- sonstiges Substratother substrate
- 1818
- Pflanzbereichplanting area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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R207 | Utility model specification |