1. Definition von Trichterfluss (Kernfluss) und Massenfluss in Silos

Bunker / Silos lassen sich in 2 Typen einteilen: Massenfluss-Silos und Trichterfluss-Silos. Diese Klassifizierung erfolgt nach dem Fließverhalten von Schüttgütern in den Silos.

Beim Trichterfluss , auch Kernfluss genannt, bewegt sich das Produkt in der Mitte des Silos deutlich schneller als das Produkt an den Seitenwänden.

Bei Massenfluss-Silos bewegen sich dagegen alle Partikel mit derselben Geschwindigkeit, was bedeutet, dass die Verweilzeitverteilung im Silo reduziert wird, während sie bei Trichterfluss-Bunkern sehr groß sein kann.

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Abbildung 1: Entleerungsmuster von Behältern

2. Vor- und Nachteile der jeweiligen Bauarten

Tabelle 1: Vor- und Nachteile von Massenfluss- und Trichterfluss-Auslegung [1]

Bunkertyp	Vorteile	Nachteile
Trichterfluss	Kann bei reduzierter Höhe eine größere Kapazität bieten (die Neigungswinkel der Konuswände sind flacher als bei Massenfluss-Bunkern) Reduzierte Abrasion der Bunkerwände, da sich Partikel an der Wand nicht bewegen	Bunker sind anfällig für Brückenbildung und Rattenlöcher , was die Entleerung unvorhersehbar macht (Probleme können durch Austragshilfen gemildert werden) Risiko der Bildung von Brücken oder Rattenlöchern, gefolgt vom Einsturz der Brücken, was zu strukturellen Problemen bei großen Silos führen kann Der Einsturz von Brücken kann das gesamte Silo fluidisieren und bewirken, dass das Produkt plötzlich sehr schnell fließt Silos sind anfällig für Entmischung
Massenfluss	First-in-First-out: Die Partikel haben mehr oder weniger dieselbe Verweilzeit im Silo Keine Brückenbildung, stabiler Massenstrom am Austrag Weniger Entmischung (Dichte ist am Austrag stabil – wichtig für die Austragsförderer-Auslegung). Solche Silos bieten sogar einen gewissen Remix-Grad direkt am Siloauslauf [2] Fluten tritt selten auf, da sich keine stabilen Brücken bilden	Kann hohe Geometrien erfordern, die möglicherweise nicht in die Anlage passen Nicht für alle Materialien möglich – der Einsatz von Austragshilfen ist dann zu erwägen

Nach der Auslegung eines Massenfluss-Bunkers ist es ebenfalls entscheidend, die nachgeschalteten Austragsgeräte so zu gestalten, dass der Massenfluss erhalten bleibt: Absperrorgane (z. B.Klappenventile, Schieber) müssen zu 100 % geöffnet sein, und Förderer (z. B. Schneckenförderer) sollten das Produkt über die gesamte Länge der Austragsöffnung des Bunkers entnehmen (z. B. durch Schnecken mit variablem Durchmesser).

3. Wie wählt man zwischen Massenfluss und Kernfluss (Trichterfluss) aus?

Was benötigen Sie? [2]

Was Sie wollen oder haben...	Was benötigen Sie?
Das Pulver neigt leicht zur Entmischung, Demixung	Massenfluss Da Massenfluss am Austrag eine Vermischung der verschiedenen Strömungen im Silo bewirkt, wird das Risiko der Entmischung reduziert
Das Pulver verdirbt leicht	Massenfluss Massenfluss stellt sicher, dass die Verweilzeit der gesamten Pulvermasse annähernd konstant ist und Totzonen vermieden werden, in denen das Produkt degradieren könnte
Konstante Dichte am Siloauslauf	Massenfluss Wie bei der Entmischung sorgt Massenfluss für ein gleichmäßigeres Produkt am Siloauslauf über die Zeit
Das Pulver neigt stark zur Fluidisierung	Massenfluss Massenfluss verhindert, dass sich das Pulver in der Silomitte zu stark fluidisiert und plötzlich austritt
Das Pulver ist kohäsiv	Massenfluss Ein richtig ausgelegtes Massenfluss-Silo hilft, Brückenbildung und Verstopfungen im Silo zu vermeiden
Keine besonderen Bedenken...	Kernfluss-Silos können in Betracht gezogen werden, da ihre Konstruktion in der Regel kostengünstiger und kompakter ist. Beachten Sie jedoch alle oben genannten Punkte! In jedem Fall muss das Silo sorgfältig ausgelegt werden, indem zuerst die Fließeigenschaften des zu lagernden Schüttguts bewertet werden

Hinweis: V-förmige Bunker (Keilbunker) können gegenüber konusförmigen Bunkern Vorteile bieten: Sie ermöglichen Massenfluss bei kompakterer Bauweise.

4. Silo-Inspektion und -Reinigung

Ob Massenfluss oder Trichterfluss – ein großes Silo mit mehreren Dutzend m^³ muss regelmäßig inspiziert und gewartet werden.

Um zu vermeiden, dass Material zu lange im Silo verbleibt (bei Verdichtung in Massenfluss-Silos oder aufgrund der Bauart bei Trichterfluss-Silos), wird empfohlen, ein Silo in regelmäßigen Abständen vollständig zu entleeren (praktisch ist hier der Betrieb mit 2 Silos, sodass eines die Funktion übernehmen kann, während das andere entleert wird).

Sowohl die äußere Inspektion (insbesondere bei Außensilos) als auch die innere Inspektion sollten jährlich durchgeführt werden. Dies hilft, strukturelle Probleme oder Schäden frühzeitig zu erkennen. Beispielsweise ist zu prüfen, ob sich kein Material an der Innenseite des Daches ansammelt, da dies das Gewicht dramatisch erhöhen und zum Einsturz des Daches führen kann. Falls erforderlich, kann die Innenreinigung durch spezialisierte Unternehmen erfolgen (dies erfordert spezielle Schulungen und strenge Sicherheitsvorkehrungen).

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Quelle [1] "Grundlagen der Pulvertechnologie", M.J. Rhodes, 1990 [2] "Auslegung von Dosiergeräten für Schüttgüter", Chemical Engineering, Marinelli und Miller, 2017

[2] "Zehn entscheidende Schritte zur Erzielung einer zuverlässigen Entleerung von Trichtern (Bunkern)", SHAPA Technische Abhandlung 3, SHAPA, 2001

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