Bitumentanklösungen: Bewährte Verfahren für Design, Fertigung und Lagerung in industriellen Anwendungen

Im Ökosystem der Asphaltproduktion wird der Bitumenlagertank oft als passives Gefäß – ein bloßer „Stahleimer“ für heiße Flüssigkeit – abgetan. Dies ist ein fataler Irrtum. Ein Bitumentank ist in Wirklichkeit ein aktives thermodynamisches System, das ständig gegen zwei unerbittliche Feinde ankämpfen muss: die thermische Trägheit (den Energieaufwand für die Erwärmung) und die oxidative Alterung (die Verschlechterung der Bindemittelqualität).

Für Werksleiter und Bauingenieure macht sich der Unterschied zwischen einem Standardtank und einer speziell entwickelten Speicherlösung direkt in der Gewinn- und Verlustrechnung bemerkbar – durch Kraftstoffverbrauch, Wartungsstillstandszeiten und die Konsistenz der Asphaltmischung.

Ausgehend von den technischen Spezifikationen der Serien YDL, DZL und DXL werden in diesem Artikel bewährte Verfahren für die moderne industrielle Bitumenlagerung analysiert.

I. Thermodynamische Architektur: Lösung des „Wärmeübertragung vs. Verkokung“-Paradoxons

Die größte Herausforderung bei der Bitumenlagerung besteht darin, die verarbeitungsfähige Viskosität aufrechtzuerhalten, ohne das Material zu beeinträchtigen. Direkte Erwärmung beschleunigt den Prozess, birgt aber das Risiko der Verkokung (Karbonisierung des Bitumens an den Heizflächen). Indirekte Erwärmung erhält die Bindemittelqualität, ist jedoch mit einer thermischen Verzögerung verbunden.

Der technische Ansatz von Feiteng löst diesen Konflikt durch drei unterschiedliche thermische Architekturen, die jeweils auf ein bestimmtes Betriebstempo abgestimmt sind.

1. Das Hybridprotokoll „Dual-Heating“ (YDL / YZSL-Serie)

Für Standorte ohne externe Thermoölstation bietet die YDL-Serie eine echte „2-in-1“-Architektur, die den Speichertank in ein eigenes Kesselsystem verwandelt.

Die Physik:
Anstelle eines einfachen Feuerrohrs verfügt der Tank über eine Brennkammer, die von einem Thermoölmantel umhüllt ist. Ein Diesel- oder Gasbrenner zündet in die Kammer und erhitzt das umhüllte Thermoöl.

Die Anwendungslogik:

• Hochtemperatur-Umwälzpumpen befördern Thermoöl durch interne Heizkörperschlangen zur indirekten Beheizung.
• Gleichzeitig strömt heißes Rauchgas durch mehrreihige Rauchrohre und trägt so zur Strahlungswärme bei.

Kommerzielle Auswirkungen:

• Gesamtwärmeeffizienz 70–85%
• Eliminiert die Investitionskosten eines separaten Thermoölkessels
• Exportiert heißes Thermoöl zur Vorwärmung von Rohrleitungen und Bitumenpumpen, wodurch der Einsatz elektrischer Heizbänder entfällt.

2. Zonale elektrische Heizstrategie (DZL-Serie)

Bei intermittierendem Betrieb – oder in Regionen mit niedrigen Stromkosten – ist das Erhitzen von 45 Tonnen Bitumen, um nur 5 Tonnen zu verwenden, eine enorme Verschwendung von Betriebskosten.

Das Design:
Die Modelle DZL-35L / DZL-45 verfügen über eine Zonenheizung. Eine kompakte Hochtemperaturkammer (~6 m³) ist im Haupttank integriert.

Operativer Vorteil:

• Die Anfahrheizung konzentriert sich nur auf die kleine Hochtemperaturzone.
• Beim Ausstoßen des heißen Bitumens saugt der Unterdruck vorgewärmtes Bitumen aus der Niedertemperaturzone an.

ROI-Logik:
Dieses Verfahren verhindert wiederholtes vollständiges Erhitzen des Tanks, wodurch die Oxidation beschleunigt wird. Es ermöglicht einen schnellen Anfahrvorgang (Temperaturanstieg von …). 3–5 °C/Stunde in der aktiven Zone), während der Großteil des Volumens in einem energiesparenden Ruhezustand gehalten wird.

II. Rheologische Steuerung: Die Wissenschaft der Rührung

Bei der Lagerung von polymermodifiziertem Bitumen (PMB) oder gummimodifiziertem Bitumen (CRMB) stellt die Sedimentation das größte Risiko dar. Polymere schwimmen auf, Gummigranulat sinkt ab – ohne intensives Mischen geht die Bindemittelhomogenität verloren.

1. Horizontale vs. vertikale Rührdynamik

Herkömmliche Vertikalrührwerke erzeugen zwar Oberflächenwirbel, bewegen aber Bodensedimente nicht ausreichend. Die Serien DXL und YDXL (Gummibitumen-Ausrüstung) nutzen einen grundlegend anderen kinematischen Ansatz.

Mechanische Konfiguration:

• Drei Sätze von Hochleistungs-Rührwerken mit Frequenzsteuerung (jeweils 5,5 kW bis 7,5 kW)

Flusstopologie:

• Die Rührwerkswellen sind horizontal
• Die Antriebsmotoren sind oben montiert (vertikal).
• Beseitigt die bei herkömmlichen Horizontalmischern auftretende chronische Leckage an den Seitendichtungen.

Bewährte Vorgehensweise:
Die Geometrie der Schaufeln ist so ausgelegt, dass sie die gesamte untere Halbkugel des Tanks überstreichen, Sedimente nach oben drücken und eine gleichmäßige Verteilung von SBS- oder Gummipulver gewährleisten.

2. Beseitigung von „toten Zonen“

Selbst bei gründlichem Mischen können sich Reststoffe ansammeln und zersetzen.

Designmerkmal:
Die Serien RLC (Emulsionstanks) und DXL verfügen über Absaugöffnungen in extrem niedriger Position.

Warum das wichtig ist:
Bei der Lagerung von PMB können Restmaterialien aus gealtertem Material frische Chargen verunreinigen. Eine vollständige Entleerung ist daher für die Qualitätskontrolle bei anspruchsvollen Autobahnprojekten unerlässlich.

III. Systemintegration und Sicherheitslogik

Ein Bitumentank ist nur so sicher wie seine Steuerungslogik. Die Konstruktionen von Feiteng implementieren strenge Verriegelungsprotokolle, insbesondere zwischen Brennern, Pumpen und Heizgeräten.

1. Pumpen-Brenner-Verriegelungsschutz

Bei den Selbsterhitzungssystemen ZYDST und YDL ist der Brenner fest mit der Thermoöl-Umwälzpumpe verbunden.

• Der Brenner kann sich nur zünden, wenn der Ölfluss bestätigt ist.
• Verhindert Überhitzung, Rissbildung oder explosives Versagen von stehendem Öl.

2. Viskositätsabhängige Zusatzheizung

Elektrische Thermoöl-Heizgeräte (die zur Rohrleitungsverfolgung eingesetzt werden) unterliegen einer strengen Betriebsregel.

• Wird nur aktiviert, wenn die Viskosität den Pumpenstart blockiert.
• Nicht für den Dauerbetrieb ausgelegt

Übermäßiger Verbrauch verschwendet Energie und erhöht das Verkokungsrisiko in Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser.

IV. Normen für Baukonstruktionen und Wärmedämmung

Selbst das beste Heizsystem versagt, wenn die Tankhülle Energie verliert.

• Isolationsdicke: 100 mm hochdichte Steinwolle
• Dichte: ≥ 112 kg/m³

Kennzahl für die thermische Leistung:
Ein ordnungsgemäß isolierter Industrietank sollte folgende Merkmale aufweisen:

• < 1°C Temperaturabfall pro Stunde (statisch)
• Oder < 10% Temperaturdifferenzverlust über 24 Stunden

Bauingenieurwesen:
Große vertikale Tanks (z. B. 1250-Tonnen-/1320-m³-Einheiten) erfordern eine sich verjüngende Wandstärke:

• Basis: 9,75 mm (hydrostatische Lastzone)
• Oben: 4,75 mm (Niederdruckzone)

Dieser Ansatz optimiert den Stahleinsatz, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Schlussfolgerung

Die Auswahl eines Bitumenlagertanks ist keine Kapazitätsentscheidung, sondern eine strategische technische Entscheidung zwischen:

• Direktfeuer: schnell, niedrige Anschaffungskosten, hohes Degradationsrisiko
• Thermoöl: stabil und skalierbar, aber infrastrukturintensiv
• Elektrisch: sauber und präzise, aber betriebskostenempfindlich

Für moderne Asphaltmischanlagen stellt das integrierte Dual-Heating-Modell (YDL / YZSL) den aktuellen Branchenstandard dar – es vereint die Unabhängigkeit des Brenners mit dem Materialschutz der Thermoölheizung.

Das Ergebnis ist einfach: Das Bitumen gelangt in dem gleichen chemischen Zustand in den Mischer, in dem es die Raffinerie verlassen hat.