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2. Ex-Schutz-Forum 2014

Brand- und Explosionsschutz — zwei Seiten einer Medaille

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Sicherheitstechnische Kenngrößen – Wegweiser im Explosionsschutz

Um einschätzen zu können Welche Gefahren von den jeweils vorliegenden Stäuben ausgehen und welchen Schutzmaßnahmen zu treffen sind, nutzt man Sicherheitstechnische Kenngrößen (STK). Für abgelagerte Stäube nannte Martin Schmidt, Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Entzündbarkeit, Brennverhalten, Mindestzündtemperatur einer 5 mm Staubschicht (Glimmtemperatur) und Selbstentzündungstemperatur ermittelt. STK für aufgewirbelte Stäube sind Explosionsfähigkeit, Maximaler Explosionsdruck und zeitlicher Druckanstieg, Untere Explosionsgrenze, Sauerstoffgrenzkonzentration, Mindestzündenergie und Mindestzündtemperatur einer Staubwolke. Die konkreten Größen werden experimentell bestimmt.

Neben Laboren liefern auch Datenbanken STK für brennbare Stäube. Doch Schmidt ruft zur Vorsicht auf, da er die Anwendbarkeit solcher Datenbanken im Falle von Stäuben für gegrenzt hält. Die Gründe sind vielfältig: So erscheinen Stäube verschiedener Herkunft unter gleichem Namen, etwa Kohle, Aluminium, Holz oder Schleifstaub. Die Unterschiedliche in Zusammensetzung und Aufbereitungszustand werden häufig sind berücksichtigt. Auch liegen oft unzureichende Information über die Zusammensetzung vor. Das kann zu einer erheblichen Bandbreite an STK führen.

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Dieser Problematik hat sich die von Schmidt vorgestellte Datenbank Gemeinsamer Stoffdatenpool Bund / Länder (GSBL) gestellt. Hierfür haben die Experten Staubgruppen erarbeitet und für diese dann Bandbreiten der STK zusammengestellt. So gibt die Datenbank für die Staubgruppe Aluminium bei der unteren Explosionsgrenze eine Bandbreite von 30 bis 2000 g/m3 an. Gleichzeitig wird auch angegeben wie gut der jeweilige Grenzwert abgesichert ist. Mithilfe dieser Werte kann man sehen, in welchem Bereich sich die STK bewegen kann und ob der vorliegende Staub geprüft werden muss.

Funken erkennen und löschen

„Mehr als 30 Prozent der Brände entstehen durch Funken oder Glimmnester“, betont Peter Reinecke, GreCon, die Bedeutung von Funken für den Brandschutz. Wenn brennbares Material fällt oder pneumatisch gefördert wird, erhöht sich das Risiko von Funkenbildung. Selbst wenn die Temperatur des Materials nicht besonders hoch oder es feucht ist. Wie Reinecke in zwei Filmen eindrucksvoll verdeutlichte. Funkenlöschanlagen können das Risiko von Bränden und Explosionen senken, da sie die Zündenergie ausschalten bevor diese entstehen. Grundsätzlich besteht ein solche Anlage aus drei Elementen – Funkendetektion, Steuerungszentrale und Funkenneutralisation.

Zur Funkendetektion setzen Reinecke und seine Kollegen Technologien, wie Infrarotmelder, Temperaturmelder, Flammenmelder, Brandgasmelder oder Rauchmelder, ein. In pneumatischen Förderleitungen, Silos, Filtern und ähnlichen Anlagen herrschen häufig schwierige Bedingungen für die Funkenerkennung. Hohe Beladung, Staub, große Förderdurchmesser sowie dunkles Material erschweren die Detektion. In solchen Fällen müssen die Melder eine hohe Empfindlichkeiten bieten. Hierfür eignen sich laut Reinecke Infrarotmelder. Diese arbeiten in der Regel mit einem Silizium-, Bleisulfid- oder Bleiselen-Element. Jedes Element hat seine Vor- und Nachteile. So sind Silizium Elemente 200 Mal empfindlicher als Bleisulfid-Elemente, eigen sich jedoch nur für absolut dunkle Bereiche. Bleisulfid- und Bleiselen-Element arbeiten zwar auch bei Lichteinfall, sind aber dafür weniger empfindlich.

Dies zeigt, dass es eine Funkenlöschanlage von Stange nicht geben kann. Für jede Anwendung muss für die Funkendetektion, die Steuerungszentrale und die Funkenneutralisation die entsprechende Technik individuell bestimmt werden.

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Über den Autor

M.A. Manja Wühr

M.A. Manja Wühr

Redakteurin