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BGN Berufsgenossenschaft Nahrungs­mittel und Gastgewerbe
Forscher und Forscherin sitzen am Schreibtisch in einem Labor und arbeiten an Messgeräten.

Brand- und Explosionsschutz

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Der Fachbereich Brand- und Explosionsschutz des BGN-Zentrallabors bietet ein umfassendes Spektrum von Dienstleistungen an. Beginnend von der Quantifizierung der stofflichen Eigenschaften über die Beratung zum sicheren Anlagenbetrieb bis hin zur Prüfung von Geräten und Schutzsystemen können Sie mit kompetenter Unterstützung rechnen.

Sind meine Stäube explosionsfähig?

Diese erste Frage sollte sich jeder Betreiber im Hinblick auf seine gehandhabten Schüttgüter stellen. Viele „Nahrungsmittelstäube“ sind in der Tat explosionsfähig, wenn sie fein verteilt in der Luft vorliegen. Genauer lässt sich diese Frage mit Hilfe einer Reihe von Kennzahlen beantworten, die die Stäube charakterisieren. Zur Beurteilung der Explosionsgefahr sollte man folgende Fragen beantworten:

 

  • Glimm- und Zündtemperatur: Mit welchen Temperaturen sind heiße Oberflächen in der Lage den jeweiligen Staub als Wolke oder als Ablagerung zu entzünden?

  • Mindestzündenergie (siehe Bild 1): Welche Energie muss ein Funken einer elektrischen bzw. elektrostatischen Entladung besitzen, um den aufgewirbelten Staub zu entzünden?

  • Untere Explosionsgrenze: In welchen Konzentrationen muss der Staub mit Luft hierzu vermischt sein?

  • Selbstentzündungstemperatur: Ab welchen Lagertemperaturen kann sich der Staub in einer großen Schüttung von selbst entzünden?

  • Maximaler Explosionsüberdruck und Kst-Wert: Abhängig vom Schutzkonzept der Anlage kann es wichtig sein zu wissen, welcher Druck in einem geschlossenen Behälter im Explosionsfall schlimmstenfalls entstehen kann und wie schnell der Druck dabei ansteigt.

Die Tabelle gibt einen groben Überblick, welche sicherheitstechnischen Kennzahlen für das jeweils anzuwendende Schutzprinzip notwendig sind. Sie bilden das Fundament einer soliden Gefährdungsbeurteilung und können in unserem Staublabor ermittelt werden:

Sicherheitstechnische Kennzahl

Notwendig für:

Untere Explosionsgrenze

Konzentrationsbegrenzung

Glimmtemperatur

Vermeiden wirksamer Zündquellen

Zündtemperatur einer Staubwolke

Mindestzündenergie

Selbstentzündungstemperatur

Maximaler Explosionsüberdruck

Dimensionierung von Druckentlastungseinrichtungen und Entkopplungsmaßnahmen sowie Explosionsunterdrückungsanlagen

Kst-Wert

Zündtemperatur

Maximaler Explosionsüberdruck

Druckfeste Bauweise

Prüfapparatur für die Ermittlung der Mindestzündenergie brennbarer Stäube:

 Prüfapparatur für die Ermittlung der Mindestzündenergie brennbarer Stäube

Prüfapparatur für die Ermittlung der Mindestzündenergie brennbarer Stäube

Ja, denn dies ist die zentrale Forderung der Gefahrstoffverordnung. Sie ist die nationale Umsetzung der europäischen Richtlinie 1999/92/EG (sog. ATEX-Richtlinie für Betreiber). Eine ihrer Hauptforderungen ist die Erstellung eines Explosionsschutzdokumentes, welches wiederum die Gefährdungsbeurteilung als zentralen Bestandteil enthält. Die Prüfvorschriften für explosionsgefährdete Anlagen sind wiederum in der Betriebssicherheitsverordnung festgelegt.

Viele Betreiber sind mangels speziellen Fachwissens oder auch wegen knapper personeller Ressourcen nicht in der Lage, eine solide Gefährdungsbeurteilung in eigener Regie zu erstellen. Deshalb bietet die BGN dazu zahlreiche Hilfestellungen an.

Zunächst können im Rahmen von Seminaren und Workshops die Grundlagen des Explosionsschutzes gelernt bzw. bestehendes Wissen vertieft werden. Um die Auswirkungen von Explosionsereignissen realistisch einschätzen zu können, werden im Rahmen unserer Schulungen auf der Versuchsanlage in Kappelrodeck Explosionsereignisse im Großmaßstab vorgeführt.

Diese Schulungen in Kombination mit den verschiedenen branchenspezifischen Leitfäden können vielen Betreibern helfen, das Explosionsrisiko ihrer eigenen Anlagen zu beurteilen.

Bei komplexen Anlagen oder beispielsweise bei besonders zündempfindlichen Produkten, aber auch im Rahmen von Genehmigungsverfahren wird häufig externe Hilfe notwendig. Von unterstützenden Beratungsgesprächen im Betrieb, bis hin zur Erarbeitung ausführlicher Gutachten oder sogar von Explosionsschutzdokumenten stehen hier die Fachberater der BGN den Betreibern unterstützend zur Seite.

Idealerweise beginnt der Explosionsschutz schon bevor eine Anlage in Betrieb genommen wird. Das betrifft insbesondere die Planungsphase, bei der die Fachberatung der BGN bereits mit eingebunden werden kann. Darüber hinaus greifen Maßnahmen zum Explosionsschutz schon bei der Herstellung von Geräten, Anlagen und Schutzsystemen. Hier haben Hersteller die Möglichkeit das Wissen der BGN in die Konstruktion ihrer Geräte einfließen zu lassen oder diese auch nach deren Fertigstellung bezüglich ihrer Explosionssicherheit prüfen zu lassen.

EU-Baumusterprüfungen für Hersteller von Geräten und Schutzsystemen nach Richtlinie 2014/34/EU (ATEX) erfolgen über die europäisch benannte Prüf- und Zertifizierungsstelle für Systemsicherheit der FSA GmbH.

Explosionsschaden an einem Becherelevator

Sollte es zu einem Explosionsereignis gekommen sein (das Foto zeigt z. B. eine Staubexplosion in einem Becherelevator), ist die Frage nach der Ursache von fundamentaler Bedeutung, um eine mögliche Wiederholung zu verhindern.

In der Regel kann der Explosionshergang nicht ohne eine genaue Analyse nachvollzogen werden. Hierzu sind, wie oben genannt, die stofflichen Voraussetzungen (die sicherheitstechnischen Kennzahlen) zu klären, aber auch die Anlage hinsichtlich möglicher Zündquellen zu untersuchen. Dafür ist eine Betrachtung der Prozessbedingungen notwendig. Es kann notwendig sein, den Prozessablauf unter möglichst realistischen Bedingungen im Labor oder auf der Versuchsanlage nachzustellen. Die Untersuchung von Schadensereignissen setzt somit eine enge Verzahnung zwischen Arbeiten im Staublabor und auf dem Versuchsfeld mit gutachterlichen Tätigkeiten voraus.

Wissen kompakt: Brandschutz
BGN-Branchenwissen

Kontakt Brand- / Explosionsschutz

0621 4456-3489

Dr. Andreas Arnold 

andreas.arnold@bgn.de andreas.arnold@bgn.de