WO2004051000A1 - System und verfahren zum bekämpfen von glätte - Google Patents

System und verfahren zum bekämpfen von glätte Download PDF

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WO2004051000A1 PCT/EP2003/013428 EP0313428W WO2004051000A1 WO 2004051000 A1 WO2004051000 A1 WO 2004051000A1 EP 0313428 W EP0313428 W EP 0313428W WO 2004051000 A1 WO2004051000 A1 WO 2004051000A1
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Felix Albertus Ignatius Lugtenberg
Gerhard Hendrik Robert Van Gelder
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Schmidt Holding Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H10/00—Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials

Definitions

  • the invention relates to a system for combating smoothness on a traffic surface, such as an automobile road, the system comprising: at least one station with at least one stationary storage container for storing and providing stray liquid; at least one spreading vehicle, which comprises at least one storage tank for spreading liquid from the station and a dispensing device for distributing the spreading liquid over the traffic area.
  • the present invention relates to such a system in which the at least one station further comprises at least one stationary depot for the storage and provision of solid spreading material and the spreading vehicle further comprises at least one storage container for solid spreading material from the depot, the Spreading device of the spreading vehicle is designed for the common distribution of the solid spreading material and the spreading liquid over the traffic area.
  • the present invention relates to a method for combating smoothness on a traffic area, such as highways.
  • a salt mixture is usually used as the solid spreading material, the salt grains being moistened with the spreading liquid, for example water, during application to the traffic area in order to accelerate the thawing action and to promote adherence of the salt grains to the surface of the traffic area. It is also known to only use a scattering liquid in the form of a liquid chemical de-icing agent.
  • a system of the type specified at the outset which is characterized in that the station comprises a heating device for heating the stray liquid and a supply container which contains stray liquid heated by the heating device.
  • Heating the stray liquid eg water
  • a suitable storage container in the station has decisive advantages for practical use compared to heating the stray liquid on board the spreading vehicle.
  • the spreading operation can begin immediately after the spreading vehicle has been loaded; there are no waiting times for the crew of the gritter.
  • There is also comparatively much time available for heating the stray liquid in the station so that the heating can be carried out under particularly economical conditions, for example using solar energy and / or inexpensive night-time electricity.
  • the system according to the invention works more reliably than the prior art; Because it does not require the comparatively fault-prone vehicle-side heating devices in the storage tanks, but needs a reliably working stationary heating device in the station. After all, the investment costs for adapting existing systems are significantly lower than in the case of retrofitting spreading vehicles with their own efficient heating devices for the spreading liquid.
  • the present invention has the additional advantage that the melting and thawing effect of the chemical thawing agent is increased by the heating.
  • the storage tank of the at least one spreading vehicle is thermally insulated. This prevents the scattered liquid heated in the station from cooling too quickly after it has been poured into the storage tank of the scattering vehicle, as a result of which the operating radius of the scattering vehicle can be increased.
  • the spreading vehicles have on-board, limited-power auxiliary heating devices for the spreading liquid which are designed in such a way that they prevent or delay cooling of the heated spreading liquid with which the storage tanks of the spreading vehicles are filled in the station.
  • the depot stores and holds a solid spreading material in the form of a blunted spreading material and that the at least one spreading vehicle comprises a storage container for solid spreading material, the spreading vehicle dispensing device for the joint spreading of solid, especially blunted spreading material and heated spreading liquid is designed for the traffic area.
  • the blunting scattering material essentially comprises sand. It is also possible to use small stones like chippings. It is also possible within the scope of the present invention to use a mixture of a blunting and a thawing material or else exclusively thawing material as the solid scattering material.
  • the storage tank of the at least one spreading vehicle is a pressure container in which heated spreading liquid can be stored under excess pressure.
  • the stray liquid is water, for example, the temperature of the water can be brought under pressure above 100 ° C. without the water boiling. In this way, more heat can be supplied to the stray liquid than in the case of a pressureless container, as a result of which the amount of water which is to be applied together with solid, in particular blunting, scattering material can be reduced and the operating range can be increased again.
  • the invention further relates to a method for combating smoothness on a traffic area, such as motor roads, which method comprises the steps:
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment of a system according to the invention, a perspective view
  • FIG. 2 shows a perspective view of a spreading vehicle that can be used in the system according to FIG. 1.
  • FIG. 1 A system 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the system 1 comprises a station S with a depot 2, where grit sand 3 is stored, and a storage container 4 next to the sand store for storing and supplying grit liquid, in this case water, and two gritters
  • a heating device 5 is arranged, which pumps water from the storage container 4 via the line 6, then heats it up, for example with natural gas, and pumps it back into the storage container 4 via line 7.
  • the stray liquid stored in the storage container 4 is heated and kept at temperature.
  • two spreading vehicles 8 are shown in FIG. 1, which distribute a mixture of spreading sand 3 'and spreading liquid on traffic areas in order to combat slippery surfaces.
  • Such a scattering vehicle 8 is shown in more detail in FIG.
  • This vehicle 8 has a storage container 9, in which the grit 3 ', after filling the grit vehicle in the station S, is contained. Under the storage container 9, a conveyor belt 10 is attached, with which the grit 3 'is transported to the spreading device 11.
  • Storage tanks 12 are arranged along the storage container 9 and contain the stray liquid.
  • the sand 3 ' is moistened with this scattering liquid when it is discharged.
  • the storage tanks 12 are insulated, so that the stray liquid (here water), which has been filled into the storage tanks 12 in the heated state S, is still sufficiently warm even during the spreading operation that the sand 3 'moistened with it comes into contact with the sand snow-covered or icy traffic area melts into the ice or snow layer.
  • stray liquid here water
  • spreading vehicles are shown here in the figures which are designed for the joint application of solid spreading material and spreading liquid to traffic areas, it is evidently also possible, according to the above explanations of the invention, to apply the invention to those spreading vehicles whose spreading device in the form of a spraying device alone on the application of a stray liquid, ie of a liquid spreading agent heated in the station.

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Abstract

Ein System zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrsfläche, wie einer Autostrasse, umfasst wenigstens eine Station (S) mit wenigtens einem stationären Lagerbehälter (4) zur Bevorratung und Bereitstellung von Streuflüssigkeit und wenigstens ein Streufahrzeug (8). Das Streufahrzeug umfasst wenigstens einen Vorratstank (12) für Streuflüssigkeit aus der Station sowie wenigstens eine Ausbringvorrichtung (11) zum Verteilen der Streuflüssigkeit über die Verkehrsfläche. Die Station umfasst eine Erwärmungsvorrichtung (5) zur Erwärmung der Streuflüssigkeit und einen Bereitstellungsbehälter (4), welcher durch die Erwärmungsvorrichtung (5) erwärmte Streuflüssigkeit enthält.

Description

System und Verfahren zum Bekämpfen von Glätte
Die Erfindung betrifft ein System zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrsfläche- wie einer Autostraße, welches System umfaßt: wenigstens eine Station mit wenigstens einem stationären Lagerbehälter zur Bevorratung und Bereitstellung von Streuflüssigkeit; wenigstens ein Streufahrzeug, welches wenigstens einen Vorratstank für Streuflüssigkeit aus der Station sowie eine Ausbringvorrichtung zum Verteilen der Streuflüssigkeit über die Verkehrsfläche umfaßt.
Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung dabei ein solches System, bei dem die wenigstens eine Station weiterhin wenigstens ein stationäres Depot zur Lagerung und Bereitstellung von festem Streustoff und das Streufahrzeug weiterhin wenigstens einen Vorratsbehälter für festen Streustoff aus dem Depot umfaßt, wobei die Ausbringvorrichtung des Streufahrzeugs zum gemeinsamen Verteilen des festen Streustoffes und der Streuflüssigkeit über die Verkehrsfläche ausgelegt ist.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrsfläche, wie Autostraßen.
Systeme der vorstehend angegebenen Art sind bekannt und werden im Winter verwendet, um Verkehrsflächen von Schnee und Eis frei zu halten. Dabei wird als fester Streustoff üblicherweise eine Salzmischung verwendet, wobei die Salzkörner während des Ausbringens auf die Verkehrsfläche mit der Streuflüssigkeit, z.B. Wasser, angefeuchtet werden, um die auftauende Wirkung zu beschleunigen und ein Anhaften der Salzkörner an der Oberfläche der Verkehrsfläche zu begünstigen. Ebenfalls ist bekannt, zur Glättebekämpfung auf Ver- kehrsflächen ausschließlich eine Streuflüssigkeit in Form eines flüssigen chemischen Taumittels einzusetzen.
In Ländern, wo die Temperaturen im Winter anhaltend deutlich unter dem Gefrierpunkt liegen, beispielsweise in Permafrost- gebieten, ist es in der Praxis nicht möglich, Verkehrsflächen durch Aufbringen einer Salzmischung eisfrei zu halten, da die hierdurch erzielbare Gefrierpunktherabsetzung im Hinblick auf die tatsächlich herrschenden Temperaturen nicht ausreicht. In solchen Fällen werden die Verkehrsflächen nicht mit einem auftauenden Streustoff gestreut, sondern vielmehr mit einem abstumpfenden Streustoff wie beispielsweise Sand. Der Sand sorgt dafür, daß die durch Schnee oder. Eis gebildete Oberfläche der Verkehrsfläche rauh wird, so daß ein weitgehend gefahrloses Befahren durch Fahrzeuge möglich wird.
Der Nachteil des Bestreuens von Verkehrsflächen mit Sand ist, daß der Sand relativ schnell von der Verkehrsfläche weggefahren wird, so daß die Verkehrsfläche nach relativ kurzer Zeit wieder glatt wird und eine Gefahr bildet. Dies erfordert das häufige Ausbringen von abstumpfendem Streustoff, so daß mit der Straßenunterhaltung hohe Kosten verbunden sind.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde vorgeschlagen, die Vorratstanks solcher Streufahrzeuge, die festen, abstumpfenden Streustoff und Streuflüssigkeit gemeinsam ausbringen sollen, mit Heizeinrichtungen für die darin aufgenommene Streuflüssigkeit auszurüsten, um den festen Streustoff mit einer erwärmten Streuflüssigkeit zu befeuchten. Durch das Ausbringen von erwärmter Streuflüssigkeit (wie Wasser) gemeinsam mit dem festen Streustoff soll, sobald der Streustoff mit der anhaftenden erwärmten Streuflüssigkeit die Verkehrsfläche berührt, der Schnee bzw. das Eis dort punktuell anschmelzen, so daß die Körner des Streustoffs in den örtlich angetauten Schneebzw. Eisbelag leicht einsinken und anschließend, durch die niedrigen Temperaturen, dort festfrieren. Dadurch entsteht eine rauhe Verkehrsfläche mit in den Schnee- bzw. Eisbelag eingebettete, dort verankertem abstumpfendem Streustoffkör- nern, welche nicht leicht weggefahren oder durch Windeinfluß verfrachtet werden können.
Unter vergleichbaren Gesichtspunkten ist insbesondere für den Einsatz solcher Streufahrzeuge, die nicht-angefeuchteten festen Streustoff ausbringen, vorgeschlagen worden, den festen Streustoff vor dem Beladen des Streufahrzeugs in der Station zu erwärmen, so daß das Streufahrzeug die Verkehrsflächen mit erwärmtem festen Streustoff bestreut.
Beide vorstehend genannten Systeme sind in der Praxis mit Nachteilen verbunden. Denn das Erwärmen des festen Streustoffs erweist sich in Anbetracht des schlechten Wärmeleitvermögens als problematisch. Und im Falle des Erwärmens der in die Vorratstanks der Streufahrzeuge eingefüllten Streuflüssigkeit kann der Streueinsatz regelmäßig erst einige Zeit (z.B. 20 bis 30 Minuten) nach dem Beladen des Streufahrzeugs beginnen, da diese Zeit für das Erwärmen der Streuflüssigkeit benötigt wird. Der entsprechende Zeitverlust resultiert wiederum in entsprechenden Mehrkosten für den Streueinsatz .
Im Lichte des aufgezeigten Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welches den oben genannten Nachteilen abhilft, indem es insbesondere auch in Per afrostgebieten eine praxistaugliche und wirksame Glättebekämpfung auf Verkehrsflächen zu vergleichsweise geringen Kosten gestattet .
Diese Aufgabe wird durch ein System der eingangs angegebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Station eine Erwärmungsvorrichtung zur Erwärmung der Streuflüssigkeit und einen Bereitstellungsbehälter, welcher durch die Erwärmungsvorrichtung erwärmte Streuflüssigkeit enthält, umfaßt. Das Erwärmen der Streuflüssigkeit (z.B. Wasser) und Bereithalten erwärmter Streuflüssigkeit in einem entsprechenden Bereitstellungsbehälter in der Station hat, verglichen mit einer Erwärmung der Streuflüssigkeit an Bord des Streufahrzeuges, für den praktischen Einsatz entscheidende Vorteile. So kann insbesondere bei dem erfindungsgemäßen System der Streueinsatz bereits unmittelbar nach der Beladung des Streufahrzeuges beginnen; es entfallen jegliche Wartezeiten für die Besatzung des Streufahrzeugs. Auch steht für die Erwärmung der Streuflüssigkeit in der Station vergleichsweise viel Zeit zur Verfügung, so daß sich die Erwärmung unter besonders wirtschaftlichen Bedingungen durchführen läßt, beispielsweise unter Verwendung von Solarenergie und/ oder kostengünstigem Nachtstrom. Ferner arbeitet das erfindungsgemäße System zuverlässiger als der Stand der Technik; denn es bedarf nicht der vergleichsweise störanfälligen fahrzeugseitigen Heizeinrichtungen in den Vorratstanks, sondern kommt mit einer zuverlässig arbeitenden stationären Heizeinrichtung in der Station aus. Schließlich sind die Investitionskosten zum Anpassen von bestehenden Anlagen bedeutend niedriger als im Falle der Nachrüstung von Streufahrzeugen mit eigenen leistungsfähigen Erwärmungseinrichtungen für die Streuflüssigkeit.
Kommt als Streuflüssigkeit ein chemisches Taumittel zum Einsatz, so hat die vorliegende Erfindung ergänzend den weiteren Vorteil, daß die Schmelz- und Tauwirkung des chemischen Taumittels durch die Erwärmung erhöht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung ist der Vorratstank des wenigstens einen Streufahrzeugs wärmeisoliert. Damit wird eine allzu schnelle Abkühlung der in der Station erwärmten Streuflüssigkeit nach Einfüllen in den Vorratstank des Streufahrzeugs vermieden, wodurch der Aktionsradius des Streufahrzeugs vergrößert werden kann. Zu demselben Zweck können im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Streufahrzeuge bordeigene, begrenzt leistungsfähige Hilfs-Wärmeinrichtungen für die Streuflüssigkeit aufweisen, die so ausgelegt sind, daß sie eine Abkühlung der erwärmten Streuflüssigkeit, mit welcher die Vorratstanks der Streufahrzeuge in der Station befüllt werden, verhindern oder verzögern.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems zeichnet sich dadurch aus, daß das Depot einen festen Streustoff in Form eines abstumpfenden Streustoffs bevorratet und bereithält und daß das wenigstens eine Streufahrzeug einen Vorratsbehälter für festen Streustoff umfaßt, wobei die Ausbringvorrichtung des Streufahrzeuges zur gemeinsamen Ausbringung von festem, insbesondere abstumpfendem Streustoff und erwärmter Streuflüssigkeit auf die Verkehrsfläche ausgelegt ist.
In einer weitergehend bevorzugten Weiterbildung des Systems gemäß der Erfindung umfaßt der abstumpfende Streustoff im wesentlichen Sand. Es ist auch möglich, kleine Steinchen wie Splitt zu verwenden. Ebenfalls kommt im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht, als festen Streustoff eine Mischung aus einem abstumpfenden und einem auftauenden Material oder aber ausschließlich auftauendes Material einzusetzen.
In noch einer anderen Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung ist der Vorratstank des wenigstens einen Streufahrzeugs ein Druckbehälter, in dem sich erwärmte Streuflüssigkeit unter Überdruck bevorraten läßt. Falls die Streuflüssigkeit beispielsweise Wasser ist, kann die Temperatur des Wassers unter Druck über 100 °C gebracht werden, ohne daß das Wasser siedet. So kann der Streuflüssigkeit mehr Wärme zugeführt werden als im Falle eines Drucklos-Behälters, wodurch die Menge an Wasser, die gemeinsam mit festem, insbesondere abstumpfenden Streustoff auszubringen ist, verringert und der Aktionsradius erneut vergrößert werden kann. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrsfläche, wie Autostraßen, welches Verfahren die Schritte umfasst:
- das in eine Station Schaffen von Streuflüssigkeit;
- das Erwärmen der Streuflüssigkeit in der Station;
- das Bevorraten erwärmter Streuflüssigkeit in der Station;
- das Beladen eines Streufahrzeugs mit einem Teil der erwärmten Streuflüssigkeit;
- das Ausbringen von erwärmter Streuflüssigkeit, ggfs. gemeinsam mit festem, insbesondere abstumpfendem Streustoff auf eine Verkehrsfläche durch das Streufahrzeug.
Die vorstehend dargelegten und andere Merkmale der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Systems gemäß der Erfindung eine Perspektivansicht,
Fig. 2 zeigt in Perspektivansicht ein im Rahmen des Systems nach Fig. 1 einsetzbares Streufahrzeug.
In Figur 1 wird ein System 1 gemäß der Erfindung gezeigt. Das System 1 umfaßt eine Station S mit einem Depot 2, wo Streusand 3 gelagert ist, und einem neben dem Sandlager stehenden Lagerbehälter 4 zum Bevorraten und Bereitstellen von Streuflüssigkeit, in diesem Fall Wasser, sowie zwei Streufahrzeuge
Neben dem Lagerbehälter 4 ist eine Erwärmungsvorrichtung 5 angeordnet, die Wasser aus dem Lagerbehälter 4 über die Leitung 6 anpumpt, anschließend durch beispielsweise Erdgas erwärmt, und wieder über Leitung 7 in den Lagerbehälter 4 zurückpumpt .
Indem dies ständig getan wird, wird die in dem Lagerbehälter 4 bevorratete Streuflüssigkeit erwärmt und auf Temperatur gehalten. Weiter sind in Figur 1 zwei Streufahrzeuge 8 dargestellt, die zur Glättebekämpfung eine Mischung aus Streusand 3' und Streuflüssigkeit auf Verkehrsflächen verteilen.
In Figur 2 ist ein solches Streufahrzeug 8 in näherem Detail gezeigt. Dieses Fahrzeug 8 hat einen Vorratsbehälter 9, in dem der Streusand 3', nach Befüllung des Streufahrzeuges in der Station S, enthalten ist. Unter dem Vorratsbehälter 9 ist ein Transportband 10 angebracht, mit dem der Streusand 3' zur Ausbringvorrichtung 11 transportiert wird.
Entlang dem Vorratsbehälter 9 sind Vorratstanks 12 angeordnet, in denen die Streuflüssigkeit enthalten ist. Mit dieser Streuflüssigkeit wird der Sand 3' befeuchtet, wenn er ausgebracht wird.
Die Vorratstanks 12 sind isoliert, so daß die Streuflüssigkeit (hier Wasser) , die in der Station S erwärmt in die Vorratstanks 12 eingefüllt wurde, auch während des Streueinsatzes noch ausreichend warm ist, daß der mit ihr befeuchtete Sand 3' bei seinem Aufkommen auf die beschneite bzw. vereiste Verkehrsfläche in die Eis- bzw. Schneeschicht einschmilzt .
Obwohl hier in den Figuren Streufahrzeuge gezeigt sind, die auf das gemeinsame Ausbringen von festem Streustoff und Streuflüssigkeit auf Verkehrsflächen ausgelegt sind, ist es nach den vorstehenden Erläuterungen der Erfindung ersichtlich auch möglich, die Erfindung auf solche Streufahrzeuge anzuwenden, deren Ausbringeinrichtung in Form einer Sprühvorrichtung allein auf das Ausbringen einer Streuflüssigkeit, d.h. eines in der Station erwärmten flüssigen Streumittels ausgelegt sind.

Claims

Patentansprüche
1. System zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrsfläche, wie einer Autostraße, welches System umfaßt; wenigstens eine Station (S) mit wenigstens einem stationären Lagerbehälter (4) zur Bevorratung und Bereitstellung von Streuflüssigkeit; wenigstens ein Streufahrzeug (8) , welches wenigstens einen Vorratstank (12) für Streuflüssigkeit aus der Station sowie wenigstens eine Ausbringvorrichtung (11) zum Verteilen der Streuflüssigkeit über die Verkehrsfläche umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Station (S) eine ErwärmungsVorrichtung (5) zur Erwärmung der Streuflüssigkeit und einen Bereitstellungsbehälter (4) , welcher durch die Erwärmungsvorrichtung (5) erwärmte Streuflüssigkeit enthält, umfaßt.
2. System nach Anspruch 1, wobei die Station ferner wenigstens ein stationäres Depot (2) zur Lagerung und Bereitstellung von festem Streustoff und das Streufahrzeug (8) ferner wenigstens einen Vorratsbehälter (9) für festen Streustoff umfaßt, wobei die Ausbringvorrichtung (11) des Streufahrzeuges (8) zur gemeinsamen Ausbringung von festem Streustoff und erwärmter Streuflüssigkeit auf die Verkehrsfläche ausgelegt ist.
3. System nach Anspruch 2, wobei das stationäre Depot (2) und der Vorratsbehälter (9) des Streufahrzeugs (8) einen festen Streustoff in Form eines abstumpfenden Streustoffs enthalten.
4. System nach Anspruch 3, wobei der feste Streustoff im wesentlichen Sand (3) umfaßt.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Vorratstank (12) des wenigstens einen Streufahrzeugs (8) wärmeisoliert ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Vorratstank (12) des wenigstens einen Streufahrzeugs (8) ein Druckbehälter ist, in dem sich erwärmte Streuflüssigkeit unter Überdruck bevorraten läßt.
7. Verfahren zum Bekämpfen von Glätte auf einer Verkehrs- fläche, wie Autostraßen, welches Verfahren die Schritte umfaßt :
- das in eine Station (S) Schaffen von Streuflüssigkeit;
- das Erwärmen der Streuflüssigkeit in der Station (S) ;
- das Bevorraten erwärmter Streuflüssigkeit in der Station;
- das Beladen eines Streufahrzeugs (8) mit einem Teil der erwärmten Streuflüssigkeit;
- das Ausbringen von erwärmter Streuflüssigkeit auf eine Verkehrsfläche durch das Streufahrzeug.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei durch das Streufahrzeug gemeinsam mit der Streuflüssigkeit fester, abstumpfender Streustoff auf eine Verkehrsfläche aufgebracht wird.
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