Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr – Betriebliche Brand- und Explosionsgefährdung

Jedes Jahr kommt es in Deutschland zu etwa 3.500 meldepflichtigen Arbeitsunfällen, deren Ursache ein Brand oder eine Explosion ist. Rund 150 davon sind Großereignisse, bei denen der durchschnittliche Schaden mehrere Millionen Euro beträgt – und viel zu oft eben auch Verletzte oder gar Tote zu beklagen sind. Die Brand und Explosionsgefahr, auch Brand- und Explosionsgefährdung genannt, gehört daher zu den Gefährdungsfaktoren, die in jeder Gefährdungsbeurteilung zu betrachten sind.

Brand und Explosionsgefahr – Begriffe, Ursachen und Gefährdungen

Brand und Explosion
Ein Brand ist eine unerwünschte Verbrennung, bei der Energie in Form von Licht und Wärme frei wird. Findet diese Freisetzung sehr schnell statt (technisch: Flammausbreitungsgeschwindigkeit größer als die Verbrennungsgeschwindigkeit), spricht man von einer Explosion. Brände entstehen, wenn brennbare Stoffe mit einem Oxidationsmittel (in der Regel Luftsauerstoff, aber auch andere oxidierende Stoffe kommen in Frage) ein zündfähiges Gemisch bilden, und dieses durch eine Zündquelle mit ausreichender Energie gezündet wird. Wenn brennbarer Stoff und Oxidationsmittel schon vorgemischt sind, etwa als Gas-Luft oder Gas-Staub-Gemisch oder bei Dämpfen und Nebeln brennbarer Stoffe, kann es bei Zündung zu einer Explosion kommen. Bei der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung geht es vor allem darum, die brennbaren Stoffe, ihr Brandverhalten und mögliche Zündquellen zu betrachten (ein Oxidationsmittel ist in der Form von Sauerstoff in der Regel vorhanden). Zu prüfen ist auch, ob eine explosionsfähige Atmosphäre (brennbare Stoffe sind in feiner Verteilung und ihre Konzentration liegt innerhalb der Explosionsgrenzen) entstehen kann und im Falle ihrer Entzündung (von deren Möglichkeit stets auszugehen ist) Sicherheit und Gesundheit von Beschäftigten oder Dritten gefährdet sind. Ist das der Fall, handelt es sich um eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die weitere Schutzmaßnahmen dringend erforderlich macht. Bei gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre ist immer von einem hohen Schadensausmaß auszugehen.

Gefährdungen
Brände gefährden Mitarbeiter und Dritte durch hohe Temperaturen und Brandrauche. Die hohen Temperaturen können (neben Sachschäden) Brandwunden verursachen, die nicht nur schmerzhaft, sondern infolge von Infektionen, Schockwirkung und Vergiftung durch Eiweißzerfall auch gefährlich sind. Insbesondere in geschlossenen Räumen ist auch die Gefährdung durch Brandgase und Brandrauche zu beachten. Zu den Brandgasen gehört Kohlendioxid, welches Luft, und damit den lebensnotwendigen Sauerstoff, verdrängt sowie das bei unvollständiger Verbrennung entstehende giftige Kohlenmonoxid, das schon bei einer Konzentration von 0,1 Volumenprozent tödlich sein kann. Beim Verbrennen kohlenstoffreicher Brennstoffe entsteht aus unverbranntem Kohlenstoff bestehender Rauch, der durch verunreinigte Brennstoffe, brennende Kunststoffe etc. zahlreiche andere Stoffe und Gase enthalten kann. Etwa 80 bis 90 Prozent aller Todesopfer bei Bränden sterben durch eine Rauchvergiftung. Bei der Explosionsgefährdung kommen noch die Gefährdungen durch Druckwellen und umherfliegende Teile dazu.

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Durchführung der Gefährdungsbeurteilung Brand- und Explosionsgefahr 

Bei der Ermittlung von Brand- und Explosionsgefährdungen, also der Gefährdungsbeurteilung, sollte auf jeden Fall – so vorhanden – der Brandschutzbeauftragte hinzugezogen werden. Möglicherweise liegen viele der benötigten Informationen bereits vor, da diese etwa bei Industriebauten auch für die Erstellung des Brandschutzkonzeptes benötigt werden.

Brannbare Stoffe
Um Brand- und Explosionsgefährdungen zu ermitteln, muss man sowohl die brennbaren Stoffe als auch mögliche Zündquellen erfassen. Dabei sind neben normalen auch außergewöhnliche Betriebsbedingungen, wie Nutzung von Heizgeräten im Winter, In- und Außerbetriebnahme, Betriebsstörungen oder vernünftigerweise vorhersehbarer Fehlgebrauch, zu berücksichtigen. Das Brandverhalten brennbarer Stoffe wird durch Eigenschaften wie Entflammbarkeit (zeigt, wie leicht sich ein Stoff entzündet; Maß ist die Zündtemperatur [bei Flüssigkeiten auch Flammpunkt] in °C, die sich allerdings nur bei Flüssigkeiten und Gasen genau angeben lässt, bei Feststoffen ist die Zündtemperatur von der Oberfläche abhängig – was etwa die brennbare Stahlwolle zeigt) und Brennbarkeit (Maß ist der Heizwert in MJ/kg) bestimmt. Menge und Heizwert bestimmen im Wesentlichen die Brandlast und Brandintensität. Zu betrachten ist weiter die Temperatur der Luft/des Stoffes und die Sauerstoffzufuhr. Bei fein verteilten Stoffen ist eine Explosion dann möglich, wenn die Konzentration in der Luft einen Mindestwert überschreitet, und nicht mehr möglich, wenn ein Höchstwert überschritten wird. Es muss zudem eine solche Menge vorhanden sein, dass bei einer Entzündung ein Schaden entstehen würde.

Zündquellen
Die zur Zündung erforderliche Energie muss von einer Zündquelle geliefert werden. Dabei wird zwischen Selbst- und Fremdentzündung unterschieden. Von Selbstentzündung spricht man, wenn die Energie aus dem brennbaren Stoff selber kommt, z. B. durch Oxidationsreaktionen. Selbstentzündungen sind häufige Ursache für Feststoff- und Staubbrände und ihre Möglichkeit muss daher in jedem Fall bei der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung betrachtet werden. Selbstentzündlich sind insbesondere organische Verbindungen wie Öle und Fette oder auch Öllacke, Epoxid- oder Polyesterharze (das ist auch der Grund, warum ölgetränkte Putzlappen nur in nicht brennbare, verschlossene und gekennzeichnete Behälter entsorgt werden dürfen). Als Oxidationsmittel – und damit als Auslöser für Selbstentzündungen – wirken z. B. auch Nitrolacke und Kunstharzlacke, Gießharze und Peroxide in Kontakt mit Holz oder Papier, konzentrierte Salpetersäure mit organischen Stoffen oder reiner Sauerstoff mit Ölen, Fetten oder Dichtungswerkstoffen. Bei der Fremdzündung kommt dagegen eine äußere Energiequelle ins Spiel. Häufige (und daher zu betrachtende) Zündquellen sind:

• offene Flammen (Schweiß-, Schneid-, Brennerflammen, Schweißspritzer, Lötlampe,…),
• heiße Oberflächen (Motorengehäuse, Glühlampen, überlastete elektrische Leitungen,…),
• Reibungswärme (heiß gelaufene Lager,…),Reib- und Schlagfunken (Schleifen von Metallen,…),
• elektrische Energie (defekte elektrische Geräte, Schaltfunken, Blitzschlag,…),
• elektromagnetische Wellen (wie Linsen wirkende Glasscherben,…),
• elektrostatische Aufladung (Sieben, Mahlen, Zerstäuben von Flüssigkeiten – Abfüllen von Benzin und Heizöl,…).

Brandausbreitung
Ein wichtiges Kriterium für die Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung ist weiter die mögliche Geschwindigkeit der Brandausbreitung. Diese hängt etwa von der baulichen Gestaltung und der Verteilung der brennbaren Stoffe ab. Zentral ist hier die Lagerung großer Mengen brennbarer oder brandfördernder Stoffe in entsprechend (feuerfest) abgetrennten Lagerbereichen. In der Produktion darf nur die Brandlast vorhanden sein, die für den Fortgang der Arbeit erforderlich ist. Bei der Gefährdungsbeurteilung sollte auch geprüft werden, ob Brandschutzwände, Brandschutztüren etc. tatsächlich funktionsfähig sind und nicht z. B. bei Umbauten, der Verlegung von (Rohr-) Leitungen etc. beschädigt worden sind.

Möglichkeiten der Brandbekämpfung und des Schutzes vor Gefahren
Bei der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung sollten zudem die Möglichkeiten zur Brandbekämpfung (Brandmeldeanlagen, Löscheinrichtungen, Übungen der Mitarbeiter) und zum Schutz (Rauchabzugsanlagen, Alarmpläne, Flucht- und Rettungswege, Ersthelfer,…) beurteilt werden.

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Der Brandschutzbeauftragte 

Brandschutzbeauftragte werden unter bestimmten Voraussetzungen im Landesbaurecht und oftmals auch von der Feuerversicherung gefordert. Die Bestellung eines Brandschutzbeauftragten hat sich aber auch bei Betrieben bewährt, wo er nicht gefordert ist, da feuerbedingte Betriebsunterbrechungen existenzbedrohend sein können. Brandschutzbeauftragte beraten und unterstützen die verantwortlichen Personen z. B. bei:

• Ermittlung Brand- und Explosionsgefahr – Explosionsgefährdung,
• Erstellen eines Brandschutzkonzepts,
• Instandhalten von Brandschutzeinrichtungen,
• Organisation von Brandschutzbegehungen und Brandschauen,
• Zusammenarbeit mit Feuerwehr und Feuerversicherung,
• Aufstellung des Flucht- und Rettungsplans,
• Ausbildung von Brandschutzhelfern und Unterweisung der Mitarbeiter,
• Überwachung und Kontrolle der Einhaltung von Vorschriften und betrieblichen Vorgaben

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Schwerpunkte der Gefährdungsbeurteilung Brand- und Explosionsgefährdungen

Bei der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung geht es darum, Bereiche mit erhöhter Brandgefährdung zu identifizieren, bei denen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen. Nach der Technischen Regel für Arbeitsstätten (ASR) A2.2 kann eine erhöhte Brandgefährdung gegeben sein, wenn:

• Stoffe mit hoher Entzündbarkeit oder brandfördernden Eigenschaften vorhanden sind,
• örtliche und betriebliche Verhältnisse für die Brandentstehung günstig sind und in der Anfangsphase mit einer schnellen Brandausbreitung zu rechnen ist
• brandgefährliche Arbeiten durchgeführt werden (Schweißen, Brennschneiden, …) oder brandgefährliche Verfahren angewendet werden (z. B. Flammarbeiten),
• erhöhte Gefährdungen vorliegen, z. B. durch Selbstentzündung, Stoffe der Brandklassen D/F, brennbare Stäube, leicht-/hochentzündliche Flüssigkeiten…

Beispielsweise kann in Altpapier- und Holzlagern, Lagerbereichen für Verpackungsmaterial, bei der Metallverarbeitung, in Elektrowerkstätten, bei der Verarbeitung brennbarer Lacke und Kleber, in Lackieranlagen oder petrochemischen Anlagen immer mit erhöhter Brandgefahr gerechnet werden, ebenso bei der Lagerung von und dem Umgang mit brennbaren oder oxidierenden Gefahrstoffen.

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Schutzmaßnahmen bei Brandgefährdungen

Beim Brandschutz wird zwischen vorbeugendem und abwehrendem Brandschutz unterschieden: Der vorbeugende Brandschutz soll die Brand Entstehung und dessen Ausbreitung verhindern, der abwehrende Brandschutz soll den Brand und die mit ihm eingehenden Gefahren für Leben, Gesundheit und Sachwerte bekämpfen.

Vorbeugender Brandschutz

Baulicher Brandschutz
Zum vorbeugenden Brandschutz gehört der bauliche Brandschutz, der die Ausbreitung und Übertragung einschränken sowie im Brand gefährdeten Personen ein schnelles Verlassen des Arbeitsplatzes und der Feuerwehr einen sicheren Zugang ermöglichen soll. Er ist in baurechtlichen Vorschriften, Baugenehmigung(en) und in der Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) vorgegeben. Wichtig ist, bei innerbetrieblichen Veränderungen auf die Einhaltung der Vorgaben und eine Aktualisierung der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr zu achten: etwa Brandwände nach Durchbrüchen wieder sachgerecht zu verschließen oder Flucht- und Rettungswege bei Umbauten nicht zuzumauern. Flucht- und Rettungswege müssen gekennzeichnet sein, Türen in Fluchtrichtung aufschlagen und sich von innen ohne Hilfsmittel leicht öffnen lassen, solange sich Personen im Raum befinden.

Flucht- und Rettungsplan
Ein Flucht- und Rettungsplan muss nach § 4 ArbStättV immer dann aufgestellt werden, wenn Lage, Ausdehnung und Art der Nutzung der Arbeitsstätte diese erfordern (praktisch immer dann, wenn der Weg nach draußen nicht leicht zu erkennen ist oder wenn regelmäßig betriebsfremde Personen ohne Begleitung im Unternehmen unterwegs sind). Sie müssen aktuell sein und seitenrichtig aufgehängt werden. Entsprechend des Planes ist in angemessenen Zeiträumen zu üben (Evakuierungsübung). Wenn eine Rauch- und Wärmeabzugsanlage (RWA) installiert ist, muss deren Funktion regelmäßig geprüft werden.

Automatische Meldeanlage
Schäden können auch durch eine frühzeitige Alarmierung durch eine automatische Meldeanlage (zumindest in Bereichen mit erhöhter Brandgefährdung, die nicht ständig besetzt sind) verringert werden. Gute Systeme erfüllen verschiedene Funktionen, wie melden und alarmieren, Brandschutztüren schließen oder Rauch- und Wärmeabzugsanlagen öffnen.

Betrieblicher Brandschutz
Zum vorbeugenden Brandschutz gehört auch, dass die Zufahrten für die Feuerwehr ständig freigehalten werden. Ergänzt wird der bauliche vom betrieblichen Brandschutz, bei dem es um die Verhinderung des Brandausbruchs und die betrieblichen Maßnahmen zur Verhinderung der Brandausbreitung und – schon zum abwehrenden Brandschutz zu rechnen – der Brandbekämpfung und Rettung geht. Die wichtigsten Maßnahmen des betrieblichen vorbeugenden Brandschutzes sind technische und organisatorische Maßnahmen.

Technischer Brandschutz
Der technische Brandschutz bezieht sich im Wesentlichen auf Brennstoffe und Zündquellen: Brandlasten sind zu begrenzen, z. B. durch die Begrenzung von Lagermengen oder eine geeignete Umschließung. Ablagerungen in Absaugeinrichtungen sollten zudem mindestens einmal jährlich entfernt werden. Zum anderen geht es um das Vermeiden von Zündquellen: In Bereichen mit erhöhter Brandgefahr ist Rauchen und der Umgang mit Feuer verboten (Verbotsschilder), elektrische Anlagen sind nach DIN VDE 0100-420 und -520 an die Feuergefahr anzupassen und regelmäßig zu prüfen – hierzu gibt es häufig auch Vorgaben im Feuerversicherungsvertrag! Förderbänder, Elevatoren und Wellen sind regelmäßig auf Erwärmung, z. B. durch schleifende Teile, zu prüfen. Feuergefährliche Arbeiten, wie Schweißen, Schneiden etc. sollten außerhalb dafür eingerichteter Werkstätten einem schriftlichen Freigabeverfahren unterliegen, wenn eine Gefährdung durch einen Brand nicht durch Entfernen brennbarer Gegenstände (auch Staubablagerungen) ausgeschlossen werden kann. In diesem Fall sind notwendige Schutzmaßnahmen festzulegen.

Organisatorischer Brandschutz
Zum organisatorischen Brandschutz gehören das Erarbeiten einer Brandschutzordnung, die Erstellung von Feuerwehrplänen und von Flucht- und Rettungsplänen (siehe oben); die Kennzeichnung der Flucht- und Rettungswege und die Festlegung geeigneter Standorte für Feuerlöscher, die gut sichtbar, leicht zugänglich und vor Beschädigung geschützt sein sollten. Weiter gehören dazu personelle Regelungen, wie die Bestellung eines Brandschutzbeauftragten und Brandschutzhelfern.

Abwehrender Brandschutz

Der betriebliche abwehrende Brandschutz umfasst die Bekämpfung vom Brand durch Beschäftigte. Diese ist extrem wichtig, da ein Brand nach der Zündung zunächst eine Schwell- und Glimmphase durchläuft, bevor durch weitere Hitzeentwicklung das Feuer auf weitere brennbare Gegenstände überspringt und ein Vollbrand entsteht. Beschäftigte können Entstehungsbrände aber nur dann schnell und wirksam bekämpfen, wenn sie darin ausgebildet sind und wenn ihnen geeignete Löschmittel zur Verfügung stehen.

Löschmittel
Löschmittel behindern den Verbrennungsvorgang beim Brand. Sie können entweder den Sauerstoff beseitigen und das Feuer dadurch ersticken (Löschdecken), die Oxidationsgeschwindigkeit durch reaktionshemmende Stoffe verringern (Löschpulver) oder die Reaktionstemperatur durch Kühlung herabsetzen (Wasser). Löschmittel sind für bestimmte Brand Klassen zugelassen und verursachen bei sachgemäßer Verwendung keine Gesundheitsschäden; von Niederspannungsanlagen unter Spannung muss ein Mindestabstand von 1 m eingehalten werden. Die wichtigsten Löschmittel sind Feuerlöscher, die in jedem Betrieb und auf jeder Baustelle vorhanden sein müssen. Die Grundausstattung von Arbeitsstätten mit Löschmitteln ist in ASR A2.2 „Maßnahmen gegen Brände“ in Abhängigkeit von der Grundfläche vorgegeben. Bei der Auswahl der Feuerlöscher ist aber nicht nur das Löschvermögen, sondern auch die Eignung zu beachten. So können Server und andere elektronische Geräte durch Löschpulver Schaden nehmen, sodass hier gasförmige Löschmittel besser geeignet sind.

Öffentlicher Brandschutz
Der öffentliche Brandschutz besteht aus der öffentlichen (Berufs- oder Freiwilligen) Feuerwehr. Die Koordination mit der Feuerwehr und die (empfehlenswerte) Durchführung gemeinsamer Brandschauen übernimmt zumeist der Brandschutzbeauftragte, um die Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung in der Gefährdungsbeurteilung zu senken.

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Beurteilung der Gefährdung durch explosionsfähige Gemische

Bei der Gefährdungsbeurteilung durch explosionsfähige Gemische, also der Explosionsgefährdung, müssen im Vergleich zur Brandgefährdung weitere Faktoren betrachtet werden:

Da hier ein Gemisch aus brennbaren Stoffen und Oxidationsmittel (zumeist Luftsauerstoff) in einer Menge, bei deren Entzündung ein Schaden für Sicherheit und Gesundheit entstehen könnte (gefährliche explosionsfähige Atmosphäre), vorhanden sein müssen, muss etwa auch der Dispersionsgrad der  brennbaren Stoffe  in der Gefährdungsbeurteilung betrachtet werden, also die Frage beantwortet werden, ob diese in feiner Verteilung vorkommen können. Gemäß der Gefahrstoffverordnung ist bei der Gefährdungsbeurteilung Explosionsgefahr Explosionsgefährdung zu ermitteln, ob an Arbeitsplätzen explosionsfähige Gemische entstehen können. Dies hängt unter anderem von dem Arbeitsverfahren ab:

Feststoffe
Bei Feststoffen können Staub/Luft-Gemische etwa bei Arbeitsverfahren wie Mahlen, Sieben, Schleifen und Trocknen auftreten, aber auch beim Aufwirbeln von Staubablagerungen. Eine wichtige Kenngröße ist hier der Medianwert (gemessen in μm), der die Korngrößenverteilung eines Staubes angibt: Die Hälfte des Staubes ist gröber, die Hälfte feiner als der Medianwert.

Flüssigkeiten
Bei Flüssigkeiten sind Tätigkeiten, bei denen Flüssigkeiten versprüht oder verspritzt werden, bei denen ein Flüssigkeitsstrahl aufreißen oder Flüssigkeiten verdampfen bzw. kondensieren können, hinsichtlich der Explosionsgefährdung in der Gefährdungsbeurteilung besonders kritisch. Je feiner die Teilchen bzw. die Tröpfchen, desto leichter verteilt sich der Staub/der Nebel. Bei Gasen und Dämpfen, die sich immer ausreichend gut verteilen, ist zu beachten, dass bereits geringe Luftbewegungen (z.B. thermische Konvektion an warmen Oberflächen) die Vermischung mit Luft deutlich beschleunigen. Immer, wenn durch ausreichende Verteilung brennbarer Stoffe in der Luft ein explosionsfähiges Gemisch entstehen kann, muss durch eine Abschätzung der Quellen und der Mengen beurteilt werden, ob das Gemisch bei einer Entzündung schädliche Auswirkungen auf Sicherheit und Gesundheit von Beschäftigten hätte und somit eine hohe Explosionsgefahr Explosionsgefährdung darstellt.

Gase und Dämpfe
Bei der Frage nach der Explosionsgefährdung, also ob ein Gemisch explosionsfähig ist, spielt vor allem bei Gasen und Dämpfen die Frage eine Rolle, ob die Konzentration innerhalb der Explosionsgrenzen liegt – dabei ist ggf. auch die Konzentration im Inneren von Anlagen oder Arbeitsmitteln zu betrachten. Sicherheitstechnische Kenngrößen und Stoffdaten zur Beurteilung finden sich in Sicherheitsdatenblättern und Stoffdatenbanken. Zu beachten ist, dass sich sicherheitstechnische Kenngrößen verändern können, wenn keine atmosphärischen Bedingungen (Umgebungstemperatur -20 °C bis +60 °C, Druck von 0,8 bis 1,1 bar) herrschen. Bei Stäuben spielen die Explosionsgrenzen eine weniger wichtige Rolle: durch die mögliche Aufwirbelung oder durch Absetzen kann sich die Konzentration schnell verändern und leicht eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen. Dementsprechend unterscheiden sich die Sicherheitskenngrößen abgelagerter und aufgewirbelter Stäube. Als gefährlich hinsichtlich der Brand und Explosionsgefahr muss in geschlossenen Räumen in der Regel schon eine explosionsfähige Atmosphäre von 10 Litern angesehen werden.

Das Explosionsschutzdokument
Nach § 6 (9) GefStoffV muss aus dem Explosionsschutzdokument insbesondere hervorgehen:

1. dass die Explosionsgefährdungen ermittelt und einer Bewertung unterzogen worden sind,
2. dass angemessene Vorkehrungen getroffen werden, um die Ziele des Explosionsschutzes zu erreichen (Darlegung eines Explosionsschutzkonzeptes),
3. ob und welche Bereiche entsprechend Anhand 1 Nummer 1.7 in Zonen eingeteilt wurden,
4. für welche Bereiche Explosionsschutzmaßnahmen nach § 11 und Anhang I Nummer 1 GefStoffV getroffen wurden,
5. wie die Vorgaben nach § 15 GefStoffV (Zusammenarbeit verschiedener Firmen) umgesetzt werden und
6. welche Überprüfungen nach § 7 Absatz 7 und welche Prüfungen zum Explosionsschutz nach Anhang 2 Abschnitt 3 der Betriebssicherheitsverordnung
‏     durchzuführen sind.
Die Darstellung sollte zusammenhängend und leicht einsehbar erfolgen.

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Behinderung explosionsfähiger Gemische – primärer Explosionsschutz

Zu den wichtigsten Schutzmaßnahmen im Explosionsschutz gehört das Verhindern oder Einschränken des Entstehens gefährlicher explosionsfähiger Gemische („primärer Explosionsschutz“). Technische Regeln zum primären Explosionsschutz finden sich in der TRGS 722 „Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre“. Zu den möglichen Maßnahmen gehören:

Ersatz explosionsfähiger Stoffe:
z.B. Ersatz brennbarer Löse- und Reinigungsmittel durch wässrige Lösungen, Ersatz pulverförmiger Füllstoffe durch nicht-brennbare Füllstoffe, Befeuchten von Staub (sodass eine Aufwirbelung vermieden wird).

Inertisierung:
Durch Zugabe von Stickstoff, Kohlendioxid, etc. wird in Anlagen die Konzentration des für die Verbrennung benötigten Sauerstoffs so weit verringert, dass eine Zündung nicht mehr möglich ist.

Konzentrationsbegrenzung:
Im Inneren von Anlagen kann die Konzentration explosionsfähiger Stoffe auch durch die Betriebsbedingungen unterhalb der unteren oder oberhalb der oberen Explosionsgrenze gehalten werden.

In der Umgebung von Anlagen:
Durch auf Dauer technisch dichte Anlagenteile (technische Dichtheit muss ständig überwacht und durch Wartung gewährleistet werden); Befüllen und Entleeren von Behältern mit brennbaren Flüssigkeiten im Gaspendelverfahren (Flüssigkeits- als auch Gasräume der Behälter sind durch Leitungen miteinander verbunden); technische Maßnahmen zur Verhinderung betriebsbedingter Austritte beim Umfüllen, Probenehmen, (Objektabsaugungen…).

Lüftungsmaßnahmen:
Bei technischer Lüftung muss die Wirksamkeit der Lüftung überwacht werden, z. B. durch Gaswarneinrichtungen oder Strömungswächter.

Regelmäßige Beseitigung von Staubablagerungen:
Auf der Grundlage von Reinigungsplänen.

ProSys_05-2014_2Technische Regeln und Stoffdatenbanken zum Explosionsschutz
Eine Zusammenstellung von Regeln zum Explosionsschutz findet sich in den Explosionsschutz-Regeln der DGUV (Regel 113-001). Diese stellt zahlreiche technische Regeln zum Explosionsschutz zusammen – darunter die TRGS 721: Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre – Beurteilung der Explosionsgefährdung und TRGS 722: Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre – und ergänzt diese um eigene Empfehlungen. Sicherheitstechnische Kenngrößen von Stäuben sind in der GESTIS-STAUB-EX-Datenbank, sicherheitsrelevante Daten (nicht nur) zum
‏                        Explosionsschutz bei Gefahrstoffen finden sich im Gefahrstoffinformationssystem GisChem der BG RCI und dem
‏                        Informationssystem für gefährliche Stoffe des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW.

Kann das Entstehen eines gefährlichen explosionsfähigen Gemisches nicht sicher verhindert werden, muss der Arbeitsbereich gekennzeichnet werden. In ihm dürfen nur in den notwendigen Sicherheitsmaßnahmen unterwiesene Beschäftigte tätig werden. Insbesondere muss eine Entzündung des Gemisches verhindert werden („sekundärer Explosionsschutz“). Nach Anhang 1 Nr. 1.6 (3) GefStoffV können explosionsgefährdete Bereiche (Kennzeichnung siehe folgende Abb.) zu dem nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens von gefährlichen explosionsfähigen Atmosphären in Zonen eingeteilt werden. Die Zonen sind im Anhang 1 Nr. 1.7 GefStoffV definiert:

Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln:
Zone 0 – ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden,
Zone 1 – kann sich bei Normalbetrieb bilden,
Zone 2 – tritt im Normalbetrieb nicht oder nur kurzzeitig auf.

Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub:
Zone 20 – über lange Zeiträume oder häufig vorhanden,
Zone 21 – kann sich im Normalbetrieb gelegentlich bilden,
Zone 22 – tritt im Normalbetrieb nicht oder aber nur kurzzeitig auf.

Nach TRBS 2152 Teil 3 sind in diesen Bereichen folgende Zündquellen zu vermeiden (weshalb Vorhandensein in Gefährdungsbeurteilung ermittelt werden sollte):
Zone 0 und 20 – alle, auch seltene, Zündquellen,
Zone 1 und 21 – Zündquellen, die ständig, häufig oder gelegentlich, z.B. bei vorhersehbaren Störungen eines Arbeitsmittels, auftreten,
Zone 2 und 21 – Zündquellen, die ständig oder häufig auftreten.

Gegenüber den auch bei Bränden zu betrachtenden Zündquellen sind bei Explosionen zusätzlich folgende Zündquellen zu betrachten:

• elektrische Ausgleichsströme, kathodischer Korrosionsschutz,
• Blitzschlag,
• elektromagnetische Felder von 9×10³ Hz bis 3×10¹¹ Hz,
• elektromagnetische Strahlung von 3×10¹¹ Hz bis 3×1015 Hz,
• ionisierende Strahlung,
• Ultraschall,
• adiabatische Kompression, Stoßwellen, strömende Gase.

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Vermeidung wirksamer Zündquellen – sekundärer Explosionsschutz

Sind explosionsgefährdete Bereiche nicht in Zonen eingeteilt (typischerweise etwa bei zeitlich und örtlich begrenzten Tätigkeiten, bei denen nur für die Dauer der Tätigkeiten mit Explosionsgefahren zu rechnen ist, etwa Errichtungs- und Instandhaltungstätigkeiten oder selten/ nur ausnahmsweise ausgeführte An- und Abfahrprozesse von Anlagen) müssen die Maßnahmen in der Gefährdungsbeurteilung Brand und Explosionsgefahr Explosionsgefährdung festgelegt werden. Bei besonders gefährlichen Tätigkeiten ist – wie auch in Ex-Zonen – ein Arbeitsfreigabesystem mit schriftlichen Anweisungen vorzusehen. Technische Regeln zum sekundären Explosionsschutz finden sich in der TRBS 2152 Teil 3 „Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger  Atmosphäre“. Die häufigsten Zündquellen sind Arbeitsmittel; in explosionsgefährdeten Bereichen dürfen daher nur explosionsgeschützte Arbeitsmittel verwendet werden, die die Anforderungen der 11. ProdSV (Explosionsschutzprodukteverordnung) erfüllen, die wiederum auf die RL 2014/34/EU verweist. Explosionsgeschützte Geräte sind neben dem CE-Kennzeichen mit dem Kennzeichen „Verhütung von Explosionen“ versehen; neben der Konformitätserklärung (Konformitätsbescheinigung für Komponenten) müssen eine Betriebsanleitung und Sicherheitsinformationen mitgeliefert werden. Explosionsgeschützte Geräte sind je nach Schutzniveau in verschiedene Gerätekategorien eingestuft: Kategorie 1 bedeutet ein sehr hohes Maß an Sicherheit (auch bei seltenen Gerätestörungen sicher), Kategorie 2 bedeutet ein hohes Maß an Sicherheit (bei häufigen Gerätestörungen sicher) und Kategorie 3 ein normales Maß an Sicherheit (Einsatz nur dort, wo explosionsfähige Atmosphäre nur selten auftritt). Entsprechend müssen die eingesetzten Geräte an die Ex-Zonen angepasst sein:

G steht für Gase, Dämpfe oder Nebel;
D für Staub [von engl. dust];
die Gerätekategorie I gilt für die Verwendung im Bergbau.

zone-kategorie

Der Vermeidung der Zündung durch heiße Oberflächen dienen die Temperaturklassen.
Diese Einteilung erfolgt nach der maximalen Oberflächentemperatur, an die die explosionsfähige Atmosphäre gelangen kann und dabei dürfen lediglich Geräte verwendet werden, deren Oberflächentemperatur unter der Zündtemperatur des explosionsfähigen Gemisches liegen.

Um Funken aus elektrischen Anlagen als Zündquellen zu vermeiden, werden entsprechend der Gerätekategorie verschiedene Zündschutzarten verwendet; um die Ansammlung elektrisch leitfähiger Stäube an oder in elektrischen Betriebsmitteln zu vermeiden, müssen sie staub – geschützt sein (Details siehe TRBS 2152 Teil 3). Zur Vermeidung von Zündgefahren durch elektrostatische Aufladung siehe TRGS 727.

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Explosionsschutzmaßnahmen – sekundärer Explosionsschutz

Der tertiäre/konstruktive Explosionsschutz besteht in Maßnahmen wie explosionsdruckfester Bauweise von Anlagen (Anlage kann dem zu erwartenden Explosionsdruck bzw. Stoßdruck standhalten), Explosionsdruckentlastung (Explosionsklappen oder Berstscheiben, die sicherstellen, dass die Anlage nicht über ihre Explosionsfestigkeit hinaus beansprucht wird), zur Explosionsunterdrückung/ -löschung (Einblasen von Löschmittel), etc. Technische Regeln hierzu finden sich in der TRBS 2152 Teil 4 „Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken.“ In Arbeitsbereichen mit Brand- und Explosionsgefährdungen sollte zudem besonders darauf geachtet werden, dass ausreichende Flucht- und Rettungswege vorhanden sind, diese freigehalten werden und dass die Übertragung von Bränden und Explosionen sowie deren Auswirkungen auf benachbarte Bereiche vermieden werden.