Silo- und Behälterbau

Ein Silo (der oder das, von span.: silo) oder Hochsilo ist ein großer Speicher für Schüttgut. Silos werden zum Speichern von Zement, Kalksteinmehl, Kunststoffgranulat, Futtermittel und Ähnlichem verwendet.





Funktion

Silos werden grundsätzlich von oben befüllt, und von unten wird entnommen. Trotzdem arbeiten sie nicht nach dem First-in-first-out-Verfahren. Vielmehr bildet sich beim Zapfen durch den unten liegenden Auslassstutzen ein Trichter, in den Ware aus den unterschiedlichen Füllschichten läuft und als Gemenge von zeitlich früher und später in den Silo eingefüllten Warenmengen wieder austritt. Mithin handelt es sich bei dem durch den Auslassstutzen gezapften Produkt um eine Mischung aller im Silo befindlichen Mengen – das Wirkprinzip ist im Hausgebrauch bei einer Sanduhr zu beobachten, bei der vergleichbare Durchmischungsprozesse ablaufen.

Aus diesem Grunde ist es im Falle einer Silofalschbefüllung unbedingt zu vermeiden, unbedacht von unten zu zapfen in der irrigen Annahme, dass das falsch zugefüllte Produkt oben auf dem zuvor korrekt ins Silo geladenen liegen bleibt und erst zeitlich nach ihm austreten wird. Sinnvoll ist es in solchem Fall zu versuchen, das falsch von oben zugeladene Produkt von oben her mittels Sauger oder Ähnlichem wieder aus dem Silo herauszuholen. Im kommerziellen Bereich wird in derartigen Situation vielfach ein Havariekommissar mit entsprechender Fachkenntnis hinzugezogen.[1]

Je nach Material genügt zur Entnahme ein Schieber oder, falls die Schwerkraft nicht ausreicht, um das Material zum Fließen zu bringen, eine mechanische Fördereinrichtung wie eine Förderschnecke.


Physik

Die Druckverhältnisse in einem Silo begünstigen eine relativ leichte Bauweise im Vergleich zu einem gleich hohen Tank für Flüssigkeiten. Während in einem Tank der horizontale Druck auf die Seitenwände linear mit der Höhe von oben nach unten zunimmt, erfolgt die Zunahme beim Silo wesentlich langsamer, nämlich nur proportional zum Logarithmus der Höhe. Die genaue Berechnung des Drucks im Ruhezustand des Lagergutes ist mit der Janssen-Gleichung[2]möglich (Lit.: Janssen, 1895). Ein Problem stellen die beim Entleeren vorkommenden Kräfte dar, da diese von Janssen nicht berücksichtigt werden und zu Beschädigungen des Silos führen können. Schüttguttechnische Experimente, wie etwa Scherversuche am zu lagernden Schüttgut, sind somit unumgänglich.





Bauformen

Gebräuchliche Bauformen von Silos sind Rundsilos, Rechteck- und Achtecksilos. Vielecksilos haben den Vorteil, dass diese in Modulbauweise gefertigt werden und unter Voraussetzung einer geeigneten Stahlkonstruktion nachträglich verändert (vergrößert) werden können. Durch eine solche Modulbauweise können großvolumige Silos, die im Endzustand nicht mehr mit einem LKW transportierbar wären, leicht und kostengünstig befördert werden[3]. In der Landwirtschaft sind Hochsilos, etwa 10 bis 20 Meter hohe zylindrische Bauwerke aus Beton, Stein, Stahl, Holz oder Kunststoff, in denen Getreide oder Silage aufbewahrt wird, verbreitet. Es existieren auch außergewöhnlich hohe Silos wie der Henninger-Turm in Frankfurt oder das Getreidesilo der Schapfenmühle bei Ulm, die über 100 Meter hoch sind. Diese Bauwerke werden Siloturm genannt.

Zur Konservierung von Grünfuttermitteln in der Landwirtschaft wurden Hochsilos in den vergangenen Jahrzehnten weitgehend durch die arbeitswirtschaftlich günstigeren Fahrsilos abgelöst. Diese bestehen aus einer Bodenplatte und verfügen über Seitenwände. Wird die Silage nur auf einer Bodenplatte oder auch ohne befestigte Bodenplatte gelagert, spricht man von einem Freigärhaufen. Die obere Abdeckung erfolgt meist durch eine luftdichte Kunststoffplane, die in der Regel mit Reifen oder Sandsäcken beschwert wird. Zum Schutz vor Beschädigungen der Plane wird meist noch ein Vogelschutzgitter verwendet. Fahrsilos werden durch Ladewagen mit gehäckselter frischer oder angewelkter Biomasse beschickt, die gleichmäßig verteilt, verdichtet und luftdicht abgedeckt wird. Die Entnahme erfolgt in der Regel mit speziellen Geräten am Traktor (Siloblockschneider im Heckanbau des Traktors, Silozange am Frontlader). Zum Silieren und Aufbewahren pflanzlicher Gärsubstrate für die Biogaserzeugung werden ebenfalls Fahrsilos genutzt.

In der Landwirtschaft, Getreidemühlen, Großbäckereien, aber auch in der Industrie werden seit vielen Jahren textile Silos, auch Gewebesilos genannt, eingesetzt. Die Kapazität derartiger Silos kann bis zu 50 t je Einheit betragen. Aufgrund der „flexiblen“ Bauweise sind Größen von bis zu 300 m³ möglich. In jüngster Zeit werden derartige Silos gerne für Lager bei Pelletheizungen verwendet.

In der Bauwirtschaft wird Fertigmörtel zum Verputzen in mobilen Silos angeliefert. Diese Silos sind meist direkt an die Mischanlage gekoppelt.





Siehe auch

Bei einer Kokerei befindet sich der Kohlenvorrat in Kohlenbunkern. Hier spricht man nicht von einem Silo, obwohl auch hier ein Schüttgut in einem hohen turmartigen Gebäude gelagert wird.

Getreidesilos werden im englischen Sprachraum auch als Getreideheber (Grain Elevator) bezeichnet.


Einzelnachweise

1. Handbuch Mehl- und Schälmüllerei P. Erling (Hrsg.) Verlag Agrimedia GmbH, Spithal 4, 29468 Bergen/Dumme ISBN 3-86037-230-0
2. * H. A. Janssen: Getreidedruck in Silozellen. in: Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. Düsseldorf 1895, ISSN 0341-7255.
3. 44 S. P&A Oktober 2009:Innovatives Silodesign, S. 37


Weblinks

• Commons: Silo – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• * Berechnung von Spannungen in Silos (Janssen-Gleichung), aufgerufen am 17. Januar 2010.



Behälter

Ein Behälter ist ein Gegenstand, der in seinem Inneren einen Hohlraum aufweist, der insbesondere dem Zweck dient, seinen Inhalt von seiner Umwelt zu trennen. Ein Gefäß ist ein Gerät mit einer steifen und starren Hülle, die einen Inhalt unterschiedlicher Konsistenz fassen kann.

Die von der Norm getroffene Definition bedeutet, dass – im Unterschied zu beliebigen anderen Behältnissen – der Behälter gegenüber dem Medium, für das er konstruiert ist, dicht ist (Ein Flechtkorb etwa ist ein Gefäß, aber kein Behälter für Flüssigkeiten, eine Plastiktüte ein Behälter, aber kein Gefäß), und dass ein Gefäß ein bewegliches Objekt ist (ein Öltank einer Heizanlage ist ein Behälter, aber kein Gefäß). Der deutsche Sprachgebrauch hingegen kennt diese Einschränkung nicht, und es kann allgemein Behältnis stehen.


Grundlagen

Behälter und Gefäße verwendet man zur Aufbewahrung oder Speicherung unterschiedlicher Gegenstände für eine bestimmte Zeit. Sie können aber auch dazu dienen, als Gebinde Gegenstände mit bestimmten Gemeinsamkeiten (Stückgut) zusammenzufassen oder zu ordnen. Ein weiterer Anwendungsbereich ist der Schutz des Inhaltes vor äußeren Einflüssen oder umgekehrt der Schutz der Umwelt vor den Gefahren des Inhalts in Lagerhaltung und Transport.

Es gibt spezialisierte Behältnisse für feste, flüssige und gasförmige Substanzen. Die Behälter können nach Herstellungsmaterial, wie Holz, Keramik, Glas, Metall, Kunststoff, usw., unterschieden werden. Sie können je nach Bedarf stationär, beispielsweise als Bergebunker oder Silos oder mobil, beispielsweise als Tankfahrzeug, Container oder Faltbehälter) verwendet werden. Eine Sonderform ist der Druckbehälter.


Wortherkunft

Gefäß ist im Mittelhochdeutschen seit dem 11. Jahrhundert als gevǣze, von althochdeutsch gifāzi, ‚Ausrüstung‘, ‚Schmuck‘, nachweisbar. Später in engerer Bedeutung unter dem Einfluss des nicht sicher verwandten Wortes Fass[1] als ‚Proviantladung‘ (vergleiche ‚fassen‘).


Anforderungen an Behältnisse

Behältnisse sind im täglichen Leben allgegenwärtig, und die Verlässlichkeit ihrer Funktion ist von grundlegender Bedeutung. Daher widmet – in dieser Form nur für Deutschland gültig – der Normgeber dem Behälter im allgemeinen grundlegende Regelungen:

• DIN 28005 Allgemeintoleranzen für Behälter, die alle produktions- und betriebsrelevanten Aspekte für Behältnisse regelt. Sie fasst seit 1988 schrittweise verteilte, ältere Regelungen zusammen und umfasst bis jetzt:
          • DIN 28005-1:1988-11 Normteil 1: Behälter allgemein
          • DIN 28005-2:2001-04 Normteil 2: Behälter aus Stahl, emailliert

• PAS 1023-3 Leitfaden zur Umsetzung der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), Teil 3: Behälter, aus dem Jahr 2003 regelt den Umgang mit allen Behältern als Arbeitsmittel

• §50Vorlage:§§/Wartung/alt-URL österreichische Arbeitsmittelverordnung (AM-VO)


Spezielle Behälter sind in etlichen fachspezifischen Normen und Richtlinien erfasst:

Verpackungen

• Für Versandbehälter die Normen des internationalen Gefahrgutrechts[2] wie auch des Gefahrstoffrecht

• Normen über Lebensmittelverpackungen

• Regelungen über Verpackung und Aufbewahrung von Medikamenten


Arbeiten, wie Reparatur, Reinigung oder Wartung, in und an Behältern:

• Deutschland: BG-Regel 117-1Vorlage:§§/Wartung/alt-URL Arbeiten in Behältern, Silos und engen Räumen der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

• Österreich: §§59, 60Vorlage:§§/Wartung/alt-URL Allgemeine Arbeitnehmerschutzverordnung, BGBl. Nr. 218/1983

Daneben sind laut BetrSichV als überwachungsbedürftig insbesondere alle Druckbehälter noch zusätzlichen Regelungen unterworfen, wie sie europaweit die Druckgeräterichtlinie 97/23/EG (PED) erfasst.


Weblinks

• Wiktionary Wiktionary: Behälter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
• Wiktionary Wiktionary: Gefäß – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
• Commons: Behälter, Gefäße und andere Behältnisse – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• Kluge Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache, 24. Auflage
• Checkliste für Gefahrgut-Transporte auf der Straße



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