Intelligente Melder- und Löschtechnologie
Zuverlässiger Schutz vor gefährlichen Bränden und Explosionen in der Schüttguttechnik
Aus der Sonderausgabe Fire-and-explosion der Schüttgut & Prozess 6/2023
In der industriellen Produktion sind Funkenlöschanlagen unerlässlich zur Vermeidung von Bränden und Explosionen. Sie verwenden hochsensible Sensoren, die Funken oder glühende Partikel in Produktions- und Verarbeitungsbereichen aufspüren. Diese Sensoren haben eine hohe Empfindlichkeit und sind in der Lage, selbst winzige Funken in Millisekunden zu detektieren. Bei der Erkennung solcher Funken setzt die Anlage sofort ein Alarmsignal in Gang und aktiviert parallel das Löschsystem. Aufgrund dieser Merkmale sind Funkenlöschanlagen ein zentraler Bestandteil der Sicherheitsinfrastruktur in vielen industriellen Sektoren, insbesondere in jenen, wo mit brennbaren Materialien oder bei hohen Temperaturen gearbeitet wird. Wie sieht das im Detail aus?
Schüttgüter wie Getreide oder andere Lebens- und Futtermittel, Holzspäne, Chemikalien oder pulverförmige Stoffe sind in zahlreichen Industriezweigen allgegenwärtig – und mit ihnen einhergehend auch signifikante Brand- und Explosionsrisiken. Es ist die Kombination aus Luftsauerstoff, brennbaren Stäuben oder dem Schüttgut selbst, das diesen Mix so brand- bzw. explosionsgefährlich macht.
Entstehen bei der Produktion, Transport oder der Einlagerung dann auch noch unvorhergesehene Zündquellen, ist der potenzielle Schaden kaum abzusehen. Im schlimmsten Fall resultieren daraus Anlagenbrände oder Staubexplosionen mit Sach- bzw. Personenschäden und Produktionsausfall – eine Katastrophe für alle Beteiligten.
Unternehmen wissen um diese Gefahren und setzen seit mehr als 50 Jahren ihr Vertrauen in maßgeschneiderte Schutzkonzepte von Fagus-GreCon, ihrem Spezialisten für vorbeugenden Brandschutz.
Am südniedersächsischen Standort Alfeld, knapp 50 Kilometer entfernt von der Landeshauptstadt Hannover, entwickelt und produziert das Unternehmen seine Technologien zur vorbeugenden Brandbekämpfung und setzt dabei vollumfänglich auf die Weiterentwicklung seiner jahrzehntelangen Erfolgsgeschichte: die Detektion und die anschließende effiziente Eliminierung von hochmobilen Zündquellen mittels intelligenter Melder- und Löschtechnologie.
Zündinitiale zuverlässig erkennen und beseitigen – die GreCon-Kompetenz
Im Mittelpunkt der GreCon-Schutzkonzeptstrategie steht die Kombination aus Funkenmeldern und Gefahrenabwehr durch Löschung oder Ausschleusung. Diese Kombination nennt sich Funkenlöschanlage und wird seit fast fünf Jahrzehnten erfolgreich zur sicheren Detektion und effizienten Eliminierung von hochmobilen Zündquellen eingesetzt. Auch in der Schüttguttechnik findet diese bildhaft gesprochene „Schutzkette“ zur Brandvermeidung erfolgreich Anwendung, beispielsweise in der pneumatischen sowie der mechanischen Förderung von Schüttgütern.
Auf Basis ihrer Eigenschaften wie beispielsweise Größe, Temperatur, Lebensdauer und Aktivität (im Zusammenhang mit gezielten Feldmessungen) lassen sich Zündquellen in 4 Typen einteilen. Dieses Wissen über die Unterschiede von Zündquellen ist Grundlage der Detektionssicherheit mit seit Jahrzehnten etablierten Sensormaterialien – selbst unter rauen Umweltbedingungen und hohen Materialbeladungen.
Vorbeugender Brandschutz beginnt allerdings bereits bei der Prozessüberwachung und der regelmäßigen Anlagenwartung, um Zündinitiale erst gar nicht entstehen zu lassen. Haben diese abwehrenden Maßnahmen ihr Ziel verfehlt, kommt die GreCon-Kompetenz zum Tragen – Zündinitiale zuverlässig erkennen und beseitigen, bevor Schäden entstehen.
Darüber hinaus hat Fagus-GreCon im Zuge seiner Digitalisierungsstrategie sein Augenmerk auf die Diagnoseeigenschaften seiner Systeme gelegt. Seit der aktuellen Funkenlöschgeneration kommen weitere Sensoren und Diagnosealgorithmen zum Einsatz, um Performance-Veränderungen von Funkenlöschanlagen bereits bei geringsten Abweichungen zu bemerken und vorbeugende Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Darüber hinaus hat Fagus-GreCon im Zuge seiner Digitalisierungsstrategie sein Augenmerk auf die Diagnoseeigenschaften seiner Systeme gelegt. Seit der aktuellen Funkenlöschgeneration kommen weitere Sensoren und Diagnosealgorithmen zum Einsatz, um Performance-Veränderungen von Funkenlöschanlagen bereits bei geringsten Abweichungen zu bemerken und vorbeugende Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Meldertechnologie in Funkenlöschanlagen – robuste Augen aus Silizium und Bleisulfid
Funkenlöschanlagen arbeiten minimalinvasiv, das bedeutet: Sie schützen nahezu unsichtbar und unbemerkt Industrieanlagen und Menschen. Am Anfang dieser Schutzkette stehen Infrarotmelder wie die der GreCon-Generation DLD 1/9 (Daylight Detector). Sie sind die stets wachsamen Augen des Schutzkonzepts und gewährleisten optimale Erkennung aller bekannten und klassifizierten Zündquellen – in jeder Umgebung.
Dies gelingt unter anderem durch die richtigen Sensormaterialien. Seit der Erfindung der Funkenlöschanlage haben sich mit Silizium und Bleisulfid zwei Sensormaterialien durchgesetzt, die einerseits über die notwendige Robustheit und Detektivität verfügen. Andererseits kontinuierlich und zuverlässig unter rauen industriellen Bedingungen arbeiten. Darüber hinaus nutzt GreCon wissenschaftliche Erkenntnisse über hochmobile Zündquellen, um die individuell auf die zu überwachende Anlage abgestimmte zuverlässige Detektion zu optimieren.
Klassifizierung der Zündquellen
Um nicht nur die sichere Erkennung zu gewährleisten, sondern bestmögliche Ergebnisse bei der Detektion von Zündquellen zu erzielen, wurden umfassende Forschungsarbeiten in Zusammenarbeit mit der Universität Wuppertal betrieben. Sie lieferten unter anderem wichtige Erkenntnisse über Zündenergien und zündwirksame Partikel in pneumatischen Transportförderern.
Die wichtigste Erkenntnis ist, dass sich sogenannte hochmobile Zündquellen in vier Typen mit unterschiedlichem Risikopotenzial einteilen lassen. Das Risikopotenzial bestimmt sich dabei durch Eigenschaften wie Größe, Lebensdauer (LT), Temperatur (T) (die zur Entzündung führen kann) und aktive Verbrennung:
- mechanisch erzeugte Funken entstehen bei der Materialverarbeitung oder werden bspw. durch Ventilatoren erzeugt
- brennende Partikel treten bei Trocknungsprozessen auf
- heiße Partikel oder Oberflächen sind Verunreinigungen, die bspw. bei Zerkleinerung entstehen oder sogenannte Schweißkugeln – die nicht selbst brennen, aber Stäube entzünden können
- Glimmnester überall dort, wo Trocknung passiert oder wo Umwelteinflüsse Selbstentzündung
begünstigen
Gemeinsam mit der Universität Wuppertal hat Fagus-GreCon Zündquellen wissenschaftlich erforscht. Die nachgewiesene Kenntnis über verschiedene Zündquelltypen ermöglicht qualifizierte Modellrechnungen, die spezifische Anwendungsparameter und Materialeigenschaften für jeden Industriezweig – so auch die Schüttguttechnik – berücksichtigen. Auf dieser Modellberechnung lässt sich die optimale Auswahl und Parametrierung der eingesetzten Funkenmelder treffen.
Zündquellen eliminieren – vom Wasserhahn zur intelligenten Löschautomatik
Mindestens so essenziell wie die sichere Erkennung ist die effiziente Eliminierung von Zündquellen. Dafür hat sich die Löschung mit fein versprühtem Wasser als Löschmedium erster Wahl etabliert. Über eine Steuerung sind die Funkenmelder mit den Löschautomatiken verbunden. Sind Zündquellen detektiert, werden diese mithilfe von Wassernebel nach wenigen hundert Millisekunden – also innerhalb weniger Meter nach der Detektion – effizient beseitigt.
Die Wassernebelmethode bringt mehrere Vorteile mit sich:
• Verfügbarkeit von Wasser ist hoch
• Wasser ist betriebswirtschaftlich günstig
• Keine Kontamination des Materialstroms und der Produktionsanlage
• Hohe Löschwirksamkeit bei kleinsten Mengen
- Verfügbarkeit von Wasser ist hoch
- Wasser ist betriebswirtschaftlich günstig
- Keine Kontamination des Materialstroms und der Produktionsanlage
- Hohe Löschwirksamkeit bei kleinsten Mengen
Das Zusammenspiel der verschiedenen Vorteile schlägt vergleichbare Löschsubstanzen wie Schaum oder Pulver und macht Wasser deshalb fast ausnahmslos zum idealen Löschmedium.
Bisherige Löschautomatiken in Funkenlöschanlagen waren verhältnismäßig einfach gestrickt. Sie werden eingeschaltet, nachdem eine Zündquelle erkannt wurde, und werden wieder ausgeschaltet, wenn das Löschen erfolgreich war. Die klassische Löschüberwachung lieferte bisher allerdings wenige aussagekräftige Informationen – beispielsweise über die Qualität des Wasserflusses oder gezielte Aussagen über das Sprühbild bei sogenannten Löschstößen.
Im Zuge seiner Digitalisierungsstrategie hat Fagus-GreCon deshalb sein Augenmerk auf die Diagnoseeigenschaften seiner Systeme gelegt. Die neue intelligente Löschautomatik GreCon IEM (Intelligent Extinguishing Module) ermöglicht die hochgenaue Überwachung des Löschvorgangs – erkennt dabei Verstopfungen, Temperaturveränderungen, misst den Fließdruck und warnt beispielsweise vor vorzeitigem Verschleiß von Düsen und Ventilen. Auch kleinste Leckagen werden erkannt und automatisch gemeldet. Das bedeutet: Weniger Ausfallzeiten durch optimierte, datenbasierte Produktionsabläufe.
Predictive Maintenance - Fundierte Datenbasis als aussagekräftiger Blick in die Zukunft
Kritische Einrichtungen wie Funkenlöschanlagen müssen in festgelegten Intervallen geprüft und gewartet werden, um den zuverlässigen Betrieb sicherzustellen. Mit der neuen intelligenten Löschung können nicht nur Verstopfungen und Verschleiß frühzeitig erkannt werden, um die bestmögliche Verfügbarkeit der Funkenlöschanlage zu erhalten.
Auf Grundlage der ermittelten Daten lassen sich Wartungsintervalle zukünftig und individuell auf Basis von Verschleißdaten definieren. Durch diese dynamischen Wartungsintervalle verlängern sich nicht nur die Wartungsintervalle selbst, sondern darüber hinaus auch die sichere Nutzungsdauer der überwachten Komponenten.
Während Fachliteratur in diesem Zusammenhang häufig die Begriffe „Reactive Maintenance“ und „Preventive Maintanance“ aufgreift, zielt die Digitalisierungsstrategie auf die nachhaltige Instanthaltung und Wartung durch zusätzliche Sensorik – also „Predictive Maintenance – ab. Verbaute Sensoren registrierten Veränderungen und äußere Einwirkungen auf Bauteile. Durch die gesammelten Daten über die Lebenszeit von Bauteilen lassen sich Vorhersagen ableiten, die es beispielsweise ermöglichen, positive Veränderungen an der Nutzung vorzunehmen oder Wartungsintervalle entsprechend anzupassen. Die Lebensdauer von Bauteilen wird bei entsprechender Verwendung demnach deutlich erhöht und Maßnahmen zur Instandhaltung lassen sich vorbeugend treffen. Nur einige der Vorteile von nachhaltiger Instanthaltung.
Im Zweifel genügt ein kleines Zündinitial, um eine hochentzündliche oder explosive Umgebung in Brand zu setzen, oder schlimmeres. Es ist daher unerlässlich, dass sich Unternehmen, die mit Schüttgütern arbeiten, der Gefahren bewusst sind und entsprechende Vorkehrungen treffen. Am besten gelingt dies mit der Unterstützung von Fagus-GreCon – Ihrem Brandschutzspeziallisten mit über 50 Jahren Branchenerfahrung und maßgeschneiderten Schutzkonzepten für wirklich jede noch so individuelle Herausforderung.
Die Erfahrung zeigt: Vorbeugender Brandschutz ist nicht nur sinnvoll, sondern auch nachweisbar effektiv – dank hochsensibler Brandschutzlösungen von Fagus-GreCon!
Über Fagus GreCon
Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG ist ein in 5. Generation geführtes Familienunternehmen mit Stammsitz in Alfeld/Hannover. Die Produktmarke GreCon zählt zu den führenden Marken bei der Herstellung und Entwicklung von Brandschutz,- Messtechnik- und Inspektionssystemen für Anwendungen in zahlreichen Industrien, z. B. der Holzwerkstoffplattenindustrie. Durch die weltweit einmalige Kombination von Design, Leisten und Formen gehört die Geschäftseinheit Fagus Schuhleisten und Formen zu den führenden Zulieferern der Schuhindustrie. Alle Geschäftseinheiten sind weltweit tätig und bieten Kundendienst vor Ort. Das 1911 vom Architekten Walter Gropius erbaute Fagus-Werk gilt als eines der ersten Beispiele der architektonischen Moderne und wurde 2011 zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt. Die Unternehmensgruppe zählt derzeit mehr als 700 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen weltweit.
Kontakt
- Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG
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