{"id":32517,"date":"2024-01-02T15:02:54","date_gmt":"2024-01-02T13:02:54","guid":{"rendered":"https:\/\/obera.fr\/ratschlage\/industrielle-verfahren-und-vermeidung-von-explosions-und-brandrisiken-durch-industrielle-staubabscheider\/"},"modified":"2025-04-15T10:20:08","modified_gmt":"2025-04-15T08:20:08","slug":"procedes-industriels-prevention-risques-explosion-depoussiereurs-industriels","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/obera.fr\/de\/ratschlage\/procedes-industriels-prevention-risques-explosion-depoussiereurs-industriels\/","title":{"rendered":"Industrielle Verfahren und Vermeidung von Explosions- und Brandrisiken durch industrielle Staubabscheider"},"content":{"rendered":"\n

In vielen industriellen Systemen<\/strong> werden entflammbare Pulverprodukte verwendet oder brennbare St\u00e4ube erzeugt. Der Betrieb dieser Produktionssysteme birgt Brand- und Explosionsrisiken. Risiken, die sich aus den Eigenschaften der eingesetzten Produkte und Verfahren ergeben. Die Gesetzgebung zur Sicherheit der Arbeitnehmer und zum Umweltschutz verpflichtet die Unternehmen daher, geeignete Pr\u00e4ventions- und Schutzma\u00dfnahmen zu ergreifen. Die h\u00e4ufigste Pr\u00e4ventionsma\u00dfnahme ist die Kontrolle der Aufwirbelung von Partikeln und ihrer Konzentration in der Umgebungsluft<\/strong> oder in den Ger\u00e4ten. Hierzu geh\u00f6ren Absaug- und Filtersysteme zur Entstaubung von Prozessen.<\/p>\n\n

Wie entsteht ein Feuer oder eine Explosion bei der Verwendung von pulverf\u00f6rmigen Produkten oder bei der Emission von Staub?<\/h2>\n\n
\"Explosion<\/figure>\n\n

Bestimmte industrielle Aktivit\u00e4ten<\/strong>, insbesondere solche, die mit Pulvern arbeiten, verteilen Staub in der Luft, der ein Explosions- oder Brandrisiko darstellt. Sie erzeugen eine Wolke aus brennbarem Staub, die eine explosive Atmosph\u00e4re<\/strong> (ATEX) bildet. Die ATEX wird explodieren, wenn sie die richtigen Bedingungen vorfindet. <\/p>\n\n

Eine andere M\u00f6glichkeit ist, dass sich die Staubwolke absetzt. Der Staub sammelt sich dann als Schicht auf den Ger\u00e4ten und dem Boden der Werkstatt an. Abh\u00e4ngig von der Hitze des Ger\u00e4ts oder der chemischen Zusammensetzung der Partikel kann diese Staubmasse sich selbst erhitzen oder pyrolysieren, was zu einem Brand oder einer Explosion f\u00fchren kann. <\/p>\n\n

DasAuftreten dieser Ph\u00e4nomene<\/strong> erfordert spezifische Bedingungen, die wir im Folgenden zusammenfassen (f\u00fcr weitere Informationen siehe die detaillierten ATEX-Artikel).<\/p>\n\n

Wie kommt es zur Selbsterhitzung von Staub und welche Folgen hat dies?<\/h3>\n\n

Die besondere chemische Zusammensetzung<\/strong> einiger Staubablagerungen kann eine spontane exotherme chemische Reaktion ausl\u00f6sen. Und die Bedingungen des Depots k\u00f6nnen dazu f\u00fchren, dass die W\u00e4rme schneller erzeugt wird, als sie in die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Dies geschieht ohne externe W\u00e4rmezufuhr zum Reaktionssystem. Das ist Selbsterhitzung. Die Temperaturerh\u00f6hung beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit und damit auch die W\u00e4rmeentwicklung. Die anf\u00e4nglich langsame Erhitzung kann sich bis zur Erzeugung von Glut oder Selbstentz\u00fcndung<\/strong> entwickeln. Je nach den \u00f6rtlichen Umgebungsbedingungen (Vorhandensein von Material, das empfindlich auf den W\u00e4rmefluss reagiert, Vorhandensein einer Wolke aus brennbarem Staub, …) kann die Reaktion zu einem Brand oder einer Explosion f\u00fchren. Daher ist das Ph\u00e4nomen der Selbsterhitzung dem des Feuers und der Explosion vorgelagert.<\/p>\n\n

Wie kommt es zur Pyrolyse von Staub und was sind die Folgen?<\/h3>\n\n

Pyrolyse ist die chemische Zersetzung eines organischen Produkts<\/strong> unter dem Einfluss von gro\u00dfer Hitze und in Gegenwart einer sauerstoffarmen oder -freien Atmosph\u00e4re. <\/p>\n\n

DieSelbsterhitzung einer Staubablagerung<\/strong> oder der W\u00e4rmefluss einer hei\u00dfen Oberfl\u00e4che, auf der sich die Staubablagerung befindet, kann Pyrolysegase erzeugen, und zwar im sauerstoffarmen oder sauerstofffreien Teil der Ablagerung. <\/p>\n\n

Diese Gase k\u00f6nnen sich in der Atmosph\u00e4re ansammeln. Diethermische Energie<\/strong>, die die Pyrolyse ausgel\u00f6st hat, oder eine andere Energiequelle kann diese Gase entz\u00fcnden. Je nach Konzentration kann die Entz\u00fcndung zu einem Brand oder einer Explosion f\u00fchren. Wie die Selbsterhitzung ist auch die Pyrolyse von Staub ein Vorl\u00e4uferph\u00e4nomen f\u00fcr Feuer oder Explosionen.<\/p>\n\n

Was sind die Bedingungen f\u00fcr einen Staubbrand?<\/h3>\n\n

Ein Staubbrand<\/strong> entsteht durch die Verbrennung von brennbaren Gasen, die bei der Zersetzung von Staub w\u00e4hrend der Pyrolyse entstehen. Ein Feuer entsteht, wenn drei Elemente in ausreichender Menge vorhanden sind: Brennstoff (Gas), Oxidationsmittel (Luftsauerstoff) und Aktivierungsenergie (Hitze, Funken, externe Flamme…). Die allm\u00e4hliche Diffusion von brennbaren Gasen und deren Vermischung mit der Luft f\u00fchrt zur Entstehung der Brandflamme. Die Flamme erzeugt giftige Rauchgase und einen W\u00e4rmefluss, der die Ausbreitung des Feuers unterst\u00fctzt. Die Abstrahlung des W\u00e4rmeflusses <\/strong>kann zur Explosion von Druckbeh\u00e4ltern oder anderen brennbaren Materialien f\u00fchren. <\/p>\n\n

Was sind die Bedingungen f\u00fcr eine Staubexplosion?<\/h3>\n\n

Eine Explosion ist die sofortige Verbrennung<\/strong> einer explosiven Atmosph\u00e4re (ATEX) unter Freisetzung intensiver Energie. Sie geht mit einem rasanten Anstieg des Volumens, der Temperatur und des Drucks der ATEX-Gase einher.<\/p>\n\n

Es gibt sechs Bedingungen f\u00fcr die Entstehung einer Staubexplosion. Drei davon sind identisch mit denen, die einen Brand verursachen: das gleichzeitige Vorhandensein von Luft, Staub und einer Z\u00fcndquelle<\/strong>. Drei Faktoren beschleunigen die Verbrennungsreaktion: eine feine Korngr\u00f6\u00dfe, die eine gleichm\u00e4\u00dfige Aufwirbelung des Staubs in der Luft erm\u00f6glicht, eine Staubkonzentration in der Luft, die den Explosionsbereich erreicht, ein ausreichendes Containment, damit der Druck als Verbrennungsbeschleuniger wirkt. <\/p>\n\n

Staub-ATEX bilden sich in Betriebsr\u00e4umen und -einrichtungen. Die thermischen und Druckeffekte<\/strong> der Explosion bedrohen die Arbeitsumgebung und die Sicherheit von Personen.<\/p>\n\n

\"Hexagon<\/figure>\n\n

Was ist der Unterschied zwischen Staubbrand und Staubexplosion?<\/h3>\n\n

Der Kontext, in dem eine Explosion ausgel\u00f6st wird, unterscheidet sich<\/strong> von dem eines Brandes, obwohl beide Ph\u00e4nomene zueinander f\u00fchren k\u00f6nnen. <\/p>\n\n

Bei einer Explosion ist das Gemisch aus brennbarem Staub und Luft bereits vorhanden. Die Vormischflamme breitet sich von selbst aus und bildet eine Verbrennungswelle. <\/p>\n\n

Bei einem Brand liefert der Staub durch Pyrolyse den Brennstoff in Gasform. Es ist das Pyrolysegas\/Luft-Gemisch, das sich entz\u00fcndet. Und die Diffusionsflamme bleibt so lange bestehen, wie der Staub sie n\u00e4hrt. <\/p>\n\n

Da die Reaktanten in einer Explosion vorgemischt werden, ist die Energieeffizienz viel h\u00f6her als bei einem Brand<\/strong>. Bei einem Brand sind es die Geschwindigkeiten der Diffusion von brennbaren Gasen durch den Staub und die Mischung dieser Gase mit der Luft, die die Kinetik des Ph\u00e4nomens bestimmen; diese ist viel langsamer als bei einer Explosion.<\/p>\n\n

\u00dcberblick \u00fcber die Vorschriften f\u00fcr Br\u00e4nde und Staubexplosionen.<\/h2>\n\n

Durch Staub verursachte Explosionen und Br\u00e4nde<\/strong> beeintr\u00e4chtigen die Sicherheit der Mitarbeiter und zerst\u00f6ren die Ausr\u00fcstung des Betriebsgel\u00e4ndes mit potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt. Das Arbeitsgesetzbuch und das Umweltgesetzbuch regeln daher die Pr\u00e4vention dieser Ph\u00e4nomene. Oftmals handelt es sich um eine Umsetzung von EU-Recht. DerArbeitgeber muss sicherstellen, dass die R\u00e4umlichkeiten<\/strong>, die Pr\u00e4ventions- und Schutzvorrichtungen den Vorschriften entsprechen.<\/p>\n\n

In Bezug auf Feuer regelt das Arbeitsgesetzbuch die Gestaltung der R\u00e4umlichkeiten (Bereitstellung von Mitteln zur Evakuierung der R\u00e4umlichkeiten), den Schutz der Arbeitnehmer (Installation von Alarmanlagen und Feuerl\u00f6schern usw.).<\/p>\n\n

In Bezug auf Explosionen verpflichtet das Arbeitsgesetz den Arbeitgeber, die Risiken im Zusammenhang mit ATEX (explosiven Atmosph\u00e4ren) zu bewerten und spezifische Ma\u00dfnahmen zur Vermeidung von Explosionen sowie zur Sicherheit und zum Schutz der Arbeitnehmer im Falle einer Explosion zu ergreifen. Er behandelt <\/p>\n\n