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2. Ex-Schutz-Forum 2014 Brand- und Explosionsschutz — zwei Seiten einer Medaille

Autor: M.A. Manja Wühr

Bereits zum zweiten Mal lockte das Ex-Schutz-Forum Sicherheitsexperten auf die Festung Marienberg. In acht informativen Vorträgen zeigten die Referenten, dass Brand und Explosionsschutz weiter zusammenwachsen.

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(Bild: PROCESS)

„In dem Moment, wo es brennt, kann auch eine Explosion entstehen — etwa durch Aufwirbelung. Eine Explosion wiederum kann durch brennbares Material zu Bränden führen“, so bringt Jens Hötger, DMT, die Tatsache auf den Punkt, dass Brände und Explosionen einander bedingen können. Damit ist auch klar, dass diese beiden Disziplinen wie zwei Seiten einer Medaille nicht getrennt von einander betrachtet werden können.

Besser man ist vorbereitet

Neben den Schnittstellen zwischen Explosionsschutz und Brandschutz gibt es aber auch Unterschiede. Während bei einem Brand noch Zeit ist, um Brandschutzmaßnahmen einzuleiten, ist im Moment der Explosion der Hauptteil des Schadens bereits entstanden. Daher zielen Explosionsschutzkonzepte auf die Explosionsvermeidung bzw. auf die unmittelbare Beherrschung der Explosion. Brandschutzkonzepte wiederum stützen sich auf die sichere Branderkennung und -bekämpfung. Exemplarisch stellte Hötger Brand- und Explosionsschutzkonzepte für ein Silo und für ein Lager vor. Dabei zeigte sich, dass es durchaus Überschneidungen gibt – z.B. die Funken- und Glimmnesterkennung in vorgeschalteter Anlage oder im Lagerzeitmanagement.

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Förderprozess-Foren 2014 – Schüttgut- und Ex-Schutz-Forum
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Des Weiteren wies der Referent auf die Gefahren durch falsche Brandbekämpfung hin. „Silobrände sind kein Alltag für die Feuerwehren.“ Häufige Gefahren sind Staubexplosionen ausgelöst durch falsche Löschtechnik oder einstürzende Materialbrücken. Auch kann das Silo einstürzen, wenn das Lagergut aufquillt oder das Silo durch Löschwasseraufgabe überlastet wird. Umfassende Brandschutzkonzepte sind hier gefragt. Denn: „Was passieren kann, passiert auch“, gab Hötger zum Ende seines Vortrages zu bedenken. Dies wird jedoch nur dann problematisch, wenn man nicht darauf vorbereitet ist, so Hötger weiter.

Im Zweifel Experten zurate ziehen

Aber ob in Anbetracht der komplexen Anlagen und Prozesse sowie der Fülle von Regelwerken und Richtlinien Mitarbeiter und Sicherheitsbeauftragte im Unternehmen noch wirklich ausreichend informiert und vorbereitet sein können, daran äußerte Volker Krone, IEP Technologies, in seinem Vortrag Zweifel. Woran er keinen Zweifel ließ, ist die Tatsache, dass Firmen verpflichtet sind, vorbereitet zu sein. Er appellierte zu einer gewissenhaften und fachlich fundierten Brand- und Explosionsschutzbetrachtung. Sollten die nötigen Kompetenzen im Unternehmen nicht vorliegen, müssten sie gegebenenfalls von extern bezogen werden.

Versicherer von Anfang an einbeziehen

Neben Brand- und Explosionsschutzexperten sollten für Sebastian Herrgesell, Marsh Risk Consulting, auch der Versicherer bei der Erstellung entsprechender Konzepte beteiligt sein. Schließlich verfolgen Versicherer andere Schutzziele als beispielsweise Behörden. Während bei behördlichen Vorgaben, etwa der Bauordnung, der Schutz von Personen und die öffentliche Sicherheit im Fokus stehen, fordern Versicherer oft zusätzliche Maßnahmen. Zum einen zur Begrenzung von Schäden an Gebäuden und deren Inhalt und zum anderen zur Begrenzung des Ertragsausfalls bei Betriebsunterbrechung. Dabei erhebt der Versicherer eine eigene Abschätzung der Risikosituation und gibt unter Umständen Empfehlungen zur Risikoverbesserung.

Für die Abschätzung der Risikosituation betrachtet Hergesell Brandlasten, Zündquellen, Bauart und Weitläufigkeit sowie vorliegende Werte (Lager, Maschinenpark ) aber auch die Art des Anlagenrisikos. Zudem werden die Organisation sowie die Festlegung des PML-Szenarios und des allgemeinen Feuer- und Explosionsrisikos einbezogen. Dabei gehen Versicherer vom größtmöglichen Schaden sowie vom Versagen aller Schutzanlagen und -maßnahmen aus und kommen so zu einer Höchstschadenabschätzung.

Betreiber immer stärker in der Pflicht

Aber nicht nur Versicherer haben umfassende Forderung in punkto Sicherheit. Betreiber explosionsgefährdeter Anlagen müssen auch einer Vielzahl an Regelwerken gerecht werden. In seinem Vortrag wagte Stefan Schwing, Inburex Consulting, den Versuch, die kürzliche und anstehende Änderungen der verschiedenen Vorschriften und Richtlinien vorzustellen.

So tritt ab April 2016 die neue Atex Richtlinie 2014/34/EU in Kraft. Sie soll die Rechtsvorschriften der EU-Mitgliedstaaten harmonisieren. Änderungen betreffen daher hauptsächlich Anpassungen an das neue europäische Recht und neue Begrifflichkeiten. So wird beispielsweise aus der EG-Baumusterprüfung eine EU-Baumusterprüfung, wobei alte EG-Baumusterprüfbescheinigungen ihre Gültigkeit behalten. Eine Weitere wichtige Änderung betrifft die Pflichten. Waren bisher die Pflichten an die Hersteller gerichtet, gelten diese nun auch für Wirtschaftsakteure wie Importeure und Händler. Aber auch der Eigenbau fällt nun unter diese Richtlinie.

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Auch bei der Gefahrstoffverordnung und der Betriebssicherheitsverordnung stehen Änderungen an. So ist geplant, dass künftig die Umsetzung aller Ex-Schutzmaßnahmen (Gemische, Atmosphären und instabile Gase) durch die Gefahrstoffverordnung erfolgt. Die Organisation und Prüfung für Ex-Anlagen wird weiterhin in der Betriebssicherheitsverordnung geregelt. Zudem soll die bisherige Doppeldokumentation von Gefährdungsbeurteilung und Schutzmaßnahmen in der Gefahrstoffverordnung und der Betriebssicherheitsverordnung entfallen. Ein endgültiger Beschluss steht noch aus.

Anforderungen der Gefahrstoffverordnung werden in der TRGS 509 konkretisiert. Sie gilt für das Lagern von flüssigen und festen Gefahrstoffen in ortsfesten Behältern in Räumen und im Freien sowie für Füll- und Entleerstellen für ortsbewegliche Behälter. Eine wichtige Neuerung: Die Gefährdungsbeurteilung muss auch die Neigung zur Selbstentzündung berücksichtigen und gegebenenfalls muss eine Überwachung von verdeckten oder offenen Bränden erfolgen.

Arbeiten der Dekra Exam in Zusammenarbeit mit verschiedenen Mischer-Herstellern an Horizontal- und Vertikalmischern ergab, dass auch bei einer Beladung von 70 % explosionsfähige Gemische auftreten können. Daher muss im Mischer Zone 20 festgelegt werden und es müssen Geräte der Kategorie 1 verwendet werden. Dies kann Hersteller und Betreiber für einen hohen technischen Aufwand bedeuten.

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.

Förderprozess-Foren 2014 – Abendveranstaltung
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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.

Prüfen von Ex-Anlagen

Die Prüfung von Ex-Anlagen ist vorgeschrieben, etwa durch die Betriebssicherheitsverordnung. Doch Wer, Was, Wie und Wie oft prüfen muss, ist nicht immer so klar. In seinem Vortrag machte Dr. Michael Dzieia, Merck, deutlich, dass es eine Universallösung nicht gibt. Jeder Betreiber sollte ein Prüfkonzept erstellen. Da es nicht möglich ist große Anlagen in einem Schritt zu prüfen, müssen einzelne „Prüfpakete geschnürt werden“, so Dzieia. Dabei besteht die Gefahr, dass Bereich oder Anlagenteile durchs Raster fallen. Auch Wechselwirkungen zwischen Bereichen oder Anlagenteilen müssen erhoben werden. Dzieia empfliehlt dazu eine Matrix zu erstellen. Dabei werden betriebliche Abteilungen, z.B. Elektrotechnik oder Rohrleitungsbau, bestimmten Prüffelder/Prüfaufgaben gegenübergestellt. Dzieia rät zudem jeden betriebliche Abteilung eine/en Verwortliche/en festzulegen.

Die Frage nach dem Wer wirft auch die Fragen nach den entsprechenden Qualifikationen auf. Anhand einer Qualifikationsmatrix aller potentiellen Kandidaten lässt sich erkennen, welche Qualifikationen bereits im Unternehmen vorliegen. Sollte es an bestimmten Qualifikationen mangeln, können diese durch Schulungen erlangt oder durch externe Dienstleister erbracht werden. Dabei sollten Betreiber beachten, dass die Verantwortung für die sachgerechte Prüfung immer in der Verantwortung der Betreiber liegt.

Für das Prüfkonzept sollte der Betreiber auch Prüfinhalten, Prüfarten und Prüffristen festlegen. Hierfür rät Dzieia verfügbare Informationen aus verschiedenen Quellen, etwa Normen, Tagungen, Fachliteratur, Herstellerinformationen oder Produktwarnungen, heranzuziehen. Aber auch betriebliche Erfahrungen sollten hierfür genutzt werden. „Einfach mal den Wartungstechniker fragen.“

Wie erstellt man ein Explosionsschutzdokument

In seinem Vortrag erstellte Klaus Rabenstein, Herding Filtertechnik, gemeinsam mit dem Auditorium ein Explosionsschutzdokument für ein Filtergerät. Grundsätzlich besteht das Explosionsschutzdokument aus drei Teilen – Aufgabenstellung, Gefährdungsbeurteilung mit Schutzmaßnahmen und dem Anhang mit unterstützenden Unterlagen. Der Abschnitt Aufgabenstellung umfasst neben der Beschreibung des Objekts, der Schnittstellen und Verfahren auch explosionstechnische Kenngrößen der Gefahrstoffe und eine Festlegung der explosionsgefährdeten Bereiche (Zonen).

Aus der Gefährdungsbeurteilung werden vorbeugenden, konstruktiven und organisatorische Maßnahmen abgeleitet. Wobei vorbeugende, primäre Schutzmaßnahmen auf das Vermeiden einer explosionsfähigen Atmosphäre abzielen. Vorbeugende, sekundäre Schutzmaßnahmen wiederum sollen wirksame Zündquellen vermeiden. Organisatorischen Maßnahmen umfassen Arbeits- und Handlungsanweisungen, wie ein Rauchverbot, aber auch Wartungsverträge oder regelmäßige Überprüfungen, etwa des Potentialausgleichs.

Nachdem Rabenstein alle genannten Punkte am Beispiel eines Filters abgearbeitet hatte, wurde deutlich, dass die Erstellung des Explosionsschutzdokumentes eine sehr individuelle Beurteilung ist. „Dies muss der Betreiber leisten“, so die Schlussfolgerung Rabensteins.

Fazit

Die Vorträge zeigen nicht nur die enge Verknüpfung von Brand- und Explosionsschutz, sondern auch die steigende Komplexität. Ganz gleich ob der Betreiber die entsprechenden Kompetenzen für Brand- und Explosionsschutzkonzepte, Überprüfung oder Dokumentation selbst aufbaut oder als Dienstleistung von extern bezieht, er ist und bleibt in der Pflicht für den sicheren Betrieb seiner Anlagen Sorge zu tragen.

Neue Anregungen gibt es wieder 2015: Hier informieren wir Sie in Kürze über den Termin der Förderprozess-Foren 2015.

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Über den Autor

M.A. Manja Wühr

M.A. Manja Wühr

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