Explosionsrisiken wirksam beherrschen
Passive Explosionsschutzsysteme – eine unverzichtbare Sicherheitsebene in der Schüttgutindustrie
Autorin: Dr.-Ing. Miriam Weiss, IEP Technologies
Explosionsfähige Staub-Luft-Gemische stellen in vielen Bereichen der Schüttgutindustrie ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Insbesondere bei der Förderung, Lagerung und Verarbeitung brennbarer Stäube kann es unter ungünstigen Bedingungen zu verheerenden Staubexplosionen kommen. Vor diesem Hintergrund bilden passive Explosionsschutzsysteme häufig den Ausgangspunkt („Ground Zero“) bei der Auslegung von Schutzkonzepten für Anlagen, Maschinen und Personal.
Passive Explosionsschutzmaßnahmen verhindern keine Explosion. Sie sind vielmehr als reaktive Schutzsysteme zu verstehen, deren Aufgabe darin besteht, die Auswirkungen einer Explosion zu begrenzen. Konkret bedeutet dies: Der entstehende Explosionsdruck wird kontrolliert abgeführt, und eine Ausbreitung der Deflagration auf angeschlossene Anlagenteile wird verhindert.
Reaktiver Schutz statt Prävention
Zu den gängigen passiven Explosionsschutzkomponenten zählen unter anderem Explosionsdruckentlastungseinrichtungen wie Berstscheiben und Explosionsklappen sowie das weite Feld der flammenlosen Explosionsdruckentlastungen, selbsttätige Explosionsentkopplungseinrichtungen (Rückschlagklappen; ISODISC) und Zellenradschleusen, Entkopplungsventile oder ISODISC für die Luftansaugung. Diese Systeme reagieren rein mechanisch auf den Explosionsdruck und benötigen keine externe Energieversorgung oder aktive Auslöseeinrichtungen.
Ein wesentlicher Vorteil passiver Explosionsschutzlösungen liegt in geringen Investitions-, Installations- und Wartungs kosten. Für viele Anwendungen in der Schüttgutförderung stellen sie daher eine wirtschaftlich attraktive Lösung dar. Dennoch ist eine ganzheitliche Betrachtung des Prozesses zwingend erforderlich. Dabei müssen unter anderem fol gende Faktoren berücksichtigt werden: Explosionskenn größen des Schüttguts (Kst-Wert, Pmax, Mindestzünde nergie usw.), Geometrie und Druckfestigkeit der Anlagen komponenten, Anlagenlayout und räumliche Gegebenheiten und Personenaufenthalt im Gefahrenbereich.
In vielen Fällen erweisen sich passive Schutzmaßnahmen als praktikabel und ausreichend. Es gibt jedoch keine „Onesize-fits-all“-Lösung. Technische Einschränkungen, bauliche Gegebenheiten oder erhöhte Sicherheitsanforderungen können dazu führen, dass passive Systeme allein nicht ausreichen.
Kombination mit aktivem Explosionsschutz
Wo passive Maßnahmen an ihre Grenzen stoßen, kommen aktive Explosionsschutzsysteme zum Einsatz – häufig in Kombination mit passiven Komponenten. Aktive Systeme detektieren eine Explosion innerhalb von Millisekunden und unterdrücken sie gezielt, während gleichzeitig eine Entkopplung angrenzender Anlagenteile erfolgt. Solche hybriden Schutzkonzepte sind insbesondere bei komplexen Anlagen oder hohen Sicherheitsanforderungen Stand der Technik.
Flammenlose Explosionsdruckentlastung für Becherwerke
Becherwerke werden in der Getreide- und Agrarindustrie häufig zur vertikalen Förderung von Schüttgütern eingesetzt. Aufgrund der unvermeidbaren Staubentwicklung besteht hier ein erhöhtes Explosionsrisiko. Die am weitesten verbreitete Schutzmaßnahme ist die Installation von Explosionsdruckentlastungen in Form von Berstscheiben oder Explosionsklappen. Diese klassischen Lösungen stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn sich das Becherwerk innerhalb von Gebäuden oder in Bereichen mit Personenaufenthalt befindet. Bei einer Explosion würden Druckwelle, Flammenfront und heiße Verbrennungsprodukte unkontrolliert in die Umgebung austreten – ein erhebliches Gefahrenpotenzial.
Flammenlose Entlastung als sichere Alternative
In solchen Anwendungen bietet die flammenlose Explosionsdruckentlastung eine sichere und effektive Alternative. IEP Technologies hat mit dem IVE ein speziell für Becherwerke und vergleichbare Anlagen entwickeltes hocheffizientes System konzipiert, das den Explosionsdruck ableitet, ohne Flammen oder heiße Gase in den Aufstellungsraum freizusetzen. Im Explosionsfall öffnet das Entlastungselement kontrolliert. Druck und Flamme werden durch einen integrierten Flammenfilter (Flame Arrester) geleitet, der die heißen Gase abkühlt und die Flammenfront zuverlässig löscht. Dadurch bleibt die Umgebung außerhalb des Geräts geschützt.
Robuste Bauweise und einfache Integration
Das IVE-System besteht aus einer Edelstahl-Explosionsentlastung sowie einem Flammenfilter, eingefasst in einem robusten, beschichteten Kohlenstoffstahlgehäuse. Die Montage ist einfach und platzsparend, was insbesondere bei Bestandsanlagen von Vorteil ist. Ein integrierter Berstsensor signalisiert das Auslösen des Systems und ermöglicht dem Anlagenpersonal eine schnelle Reaktion. Die Geräte sind in verschiedenen Größen erhältlich, optional mit Wetterschutz, und verfügen über Inspektionsöffnungen zur einfachen Sichtprüfung vor Ort.
Fazit
Passive Explosionsschutzsysteme sind ein zentraler Bestandteil moderner Sicherheitskonzepte in der Schüttgutindustrie. Insbesondere flammenlose Explosionsdruckentlastungen eröffnen neue Möglichkeiten für den sicheren Betrieb von Anlagen in sensiblen Bereichen. In Kombination mit einer fundierten Risikoanalyse und – wo erforderlich – aktiven Schutzsystemen lassen sich Explosionsrisiken wirksam beherrschen und Personen, Anlagen sowie Produktionsprozesse nachhaltig schützen.
Über IEP
IEP Technologies ist ein auf aktiven und passiven Explosionsschutz von Industrieanlagen spezialisiertes Unternehmen des HOERBIGER Konzerns. Industrielle Sicherheits- und Explosionsschutz-Lösungen von IEP Technologies schützen Menschen und Anlagen. HOERBIGER ist weltweit in führender Position in den Geschäftsfeldern der Kompressortechnik, Antriebstechnik und Hydraulik tätig. 6.477 Mitarbeiter erzielten 2024 einen Umsatz von 1,466 Milliarden Euro. Die Marke HOERBIGER steht für Komponenten und Serviceleistungen mit hohem Kundennutzen für Kompressoren, Industriemotoren und Turbinen, für den automobilen Antriebsstrang sowie für vielfältige Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau. Industrielle Sicherheits- und Explosionsschutz-Lösungen von HOERBIGER schützen Menschen und Anlagen.
