Explosionen im industriellen Umfeld haben meist gravierende Folgen für Mitarbeiter und Maschinen.

„Für wirksamen Schutz von Industriebetrieben vor Staubexplosionen sind eine anforderungsgerechte Explosionsschutzlösung und die Kommunikation zwischen Anlagenbetreiber, Anlagenbauer und Explosionsschutzanbieter entscheidend. - Bild: thomasstaub/pixabay.com

| von Felix Lauther

Explosionen in Industriebetrieben machen weniger als vier Prozent aller Störungen, aber beinahe 40 Prozent aller Verluste aus. Sie kommen insbesondere vor bei der Förderung, Verarbeitung, Pulverisierung und Lagerung verschiedenster Materialien. Dazu zählen Holzstaub, Metallstaub, Arzneimittel, Kunststoff oder Harz. All diese Stoffe können unter bestimmten Bedingungen explodieren – und dann kommt es auf das richtige Konzept an, um Schlimmeres zu verhindern. Ein Überblick über fünf entscheidende Einflussfaktoren für das Entstehen und den Verlauf einer Explosion: 

1. Gefährliche Gemische

Damit ein zündfähiges Gemisch zustande kommt, reicht bereits ein Staubanteil von 20 bis 60 Gramm pro Kubikmeter Luft aus – immer abhängig von dem jeweiligen Material, das verarbeitet wird. Beispiel Getreide: Nicht nur während der Lagerung in einem Silo, sondern auch bei der Produktion von Mehl besteht erhöhte Gefahr, dass eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht. Als solche wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Staub aus brennbaren feinsten Festpartikeln bezeichnet. Der Dichteunterschied sorgt für ständiges Umherwirbeln und Umwälzen, wodurch ein homogenes Gemisch entsteht. Trifft dieser dispergierte Staub auf eine Zündquelle, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es zur Explosion kommt. 

2. Hoher Druck

Alu- oder Magnesiumpulver, Holzmehl oder Kunststoffe wie Polyester machen richtig Druck: Bei Stäuben aus diesen Stoffen erzielt der Explosionsüberdruck einen Höchstwert von 10 bar oder noch mehr. Im Fall von verbrennenden Metallen steigt die Temperatur im Reaktionsraum auf einen Wert von bis zu 3.000 Grad Celsius an.

3. Druckwelle der Explosion

Die Druckwelle einer Staubexplosion breitet sich mit einer Geschwindigkeit von 330 Metern pro Sekunde aus – nur knapp unterhalb der Schallgeschwindigkeit. Vor diesem Hintergrund muss ein Explosionsschutz-System rasch und effektiv eingreifen, damit durch eine Explosion keine Kettenreaktion ausgelöst wird und sich eine unkontrollierbare Detonation verhindern lässt.

4. Explosionsunterdrückung

Der Wimpernschlag eines Menschen dauert 100 Millisekunden. Lediglich drei Viertel dieser Zeit – nämlich genau 75 Millisekunden – hat derweil ein aktives System zur Explosionsunterdrückung, um eine Zündung zu detektieren, den Explosionsherd mit Löschmittel zu versehen und den Anstieg des Drucks sowie die damit verbundene Gefahr aufzuhalten.

5. Elektrostatische Entladung

Stromschläge, die sich manchmal von Türklinken oder Autokarosserien auf Menschen übertragen, können eine Spannung von bis zu 35.000 Volt aufweisen. Sie kommen dadurch zustande, dass sich aufgestaute Reibungselektrizität schlagartig entlädt. Weil der Vorgang lediglich Sekundenbruchteile dauert und nur wenig Energie im Spiel ist, hat das außer dem Schreckmoment keine Folgen für den Getroffenen. Ganz anders in der Industrie: Dort sind Voraussetzungen gegeben, dass ein solcher Funke eine Explosion auslöst – im Extremfall mit schwerwiegenden Konsequenzen für die Mitarbeiter sowie für Anlagen und Maschinen.

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