Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln: Der große Spagat zwischen Lebensrettung, Rettung von Wirtschaftsgut und Umweltschutz Bricht ein Brand aus, kommt dies für Betroffene grundsätzlich einer Katastrophe gleich. Ob im privaten Bereich oder bei einem Großflächenbrand in Unternehmen oder Industrieanlagen, besteht im Brandfall immer sofortiger Handlungsbedarf. Je früher mit den Löscharbeiten begonnen wird, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, Menschen, Gebäude und Gerätschaften zu retten. Jedoch haben die Löschverfahren auch ihre Tücken. Das Löschen mit fluorhaltigen Löschmitteln schadet der Umwelt und damit dem Menschen und auch Tieren. Mit jedem Löschvorgang belasten organische Fluorverbindungen die Umwelt.
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Als der erste Feuerlöschschaum mit Fluortensiden im Jahr 1969 seitens 3M einer breiten Öffentlichkeit präsentiert wurde, galt dies als revolutionär. Endlich konnten zahlreiche Brände effektiv bekämpft werden. Fluorhaltige Löschmittel gehören bis heute zum Standard in der Brandbekämpfung. Beschränkungen regeln den Verwendungsfall. Wie stark die Auswirkungen auf die Umwelt sind, hängt entschieden vom Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln ab.
Ein Brand kündigt sich nicht an: Unkalkulierbare Brände blocken
Jeder weiß, es kann passieren. Jeder denkt, es darf nicht passieren. Und doch: Der Großbrand kommt unangekündigt. Als schockierendes Paradebeispiel stellt der Tanklagerbrand in Buncefield aus dem Jahr 2005 für viele Brandschutzbeauftragte und Feuerwehrleute bis heute ein verheerendes Schreckensszenario dar. Nicht nur der Brand selbst hatte katastrophale Folgen, sondern auch die Löscharbeiten mit fluorhaltigem Löschschaum.
Was war passiert?
Die Tankanzeige eines Tanks im Tanklager Buncefield funktionierte nicht korrekt. Niemand bemerkte den Übertritt des Benzins aus einem der Tanks. Insgesamt führten 300 Tonnen Benzin, die bei Austritt aus dem Tank eine hochexplosive Benzin-Luftmischung bildeten, zu drei katastrophalen Explosionen. 20 Tanks gerieten in Brand. Die gefährliche Rauchwolke soll im Weltall sichtbar gewesen sein. Das gesamte Umfeld war in Gefahr.
Zusätzlich kamen die starken Belastungen für die Umwelt hinzu. Die Feuerwehr reagierte schnell und konnte unter Verwendung von fluorhaltigem Schaum den Brand löschen. Doch der Löschschaum hatte es in sich. Umweltschädliches Perfluoroctansulfonat (PFOS) verunreinigte das Grundwasser, was einem ähnlichen Desaster gleichkam wie das Feuer selbst.
An diesem Fallbeispiel lässt sich sehr gut aufzeigen, wie nahe die Vorteile und Nachteile von fluorhaltigen Löschschäumen beieinanderliegen. Neben dem wirtschaftlichen Schaden, den sowohl das Feuer als auch die Löscharbeiten hervorbrachten, mussten Mensch und Umwelt die Konsequenzen tragen. Und all das nur, weil nicht rechtzeitig erkannt wurde, dass ein Tanklager überlief. Die Luftbelastungen waren immens hoch. Andererseits ließen sich die Brände nur mit dem konsequenten Einsatz mobiler Hochleistungslöschsysteme ausschließlich unter Verwendung fluorhaltigen Löschschaums unter Kontrolle bringen.
Die Brandkatastrophe von Buncefield hatte auch einen positiven Effekt. Erstmalig wurde der gesamten Weltbevölkerung intensiv bewusst, dass organische Fluorverbindungen eine große Gefahr für die Umwelt bedeuten.
Gefahren für den Menschen durch den Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln
Tritt eine derartige Gefahr, die die Nutzung von fluorhaltigen Löschmitteln auslöst, meistens erst im Rahmen einer Brandkatastrophe ins Bewusstsein der Menschen, machte das Unternehmen 3M erste Entdeckungen bereits im Jahr 2000.
3M, gefeierter Urheber fluorhaltiger Löschschäume, stellte bereits im Jahr 2000 beunruhigend hohe Konzentrationen von PFOS im Blut der Mitarbeiter fest. 3M stoppte umgehend die Produktion derartiger Schäume.
Im Anschluss daran setzten Löschverantwortliche auf fluorfreie Löschschäume. Doch auch hier wurde schnell klar: Fluorfrei aber nicht problemfrei. Fluor in Löschschäumen wird weitgehend durch andere Stoffe ersetzt, die ebenfalls nicht ganz unbedenklich sind. Die wichtigsten fluorhaltigen Löschmittel und Alternativen ohne Fluore:
Fluorhaltige Schaumlöschmittel heute (verbesserte chemische Strukturen)
P: Proteinschaummittel P (AR): alkoholresistent S: synthetische oder Mehrbereichsschaummittel S (AR): alkoholbeständig
Fluorhaltige Schäume so wirken sie
Fluorhaltige Schäume nehmen einen permanent negativen Einfluss auf die Umwelt, und das nicht nur im Falle eines Brandereignisses, sondern auch durch deren Produktion. Alle fluorhaltigen Chemikalien verfügen über eine unumkehrbare Persistenz. Diese sind nicht abbaubar. Besonders hartnäckige fluorhaltige Stoffe nisten sich regelrecht in Organismen ein. Zudem ist bei vielen fluorhaltigen Löschmitteln von einer toxischen Gefahr auszugehen. Dennoch nutzen Feuerwehren den toxischen Löschschaum nicht ohne Grund. Dieser hat im Brandfall viele Vorteile aufzuweisen:
Die Leistungsfähigkeit von fluorhaltigen Schaumlöschmitteln ist um ein Vielfaches höher als die anderer Löschprodukte. Damit lassen sich Brände der Brandklasse B (Benzin, Teer, Öle, Benzol, Lacke) erwiesenermaßen sehr zuverlässig löschen.
PFOS in Schaumlöschmitteln gilt unter Feuerwehrleuten und anderen Brandfachkräften als echter Leistungstreiber im Löschverfahren.
Seit dem Jahr 2002 gilt der Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln als weniger aggressiv. Anstelle von PFOS wird seitdem AFFF verwendet. Die AFFF-Schaummittel (aqueous film forming foams) bilden bei Verwendung auf geschmolzenen Oberflächen oder über brennbaren Flüssigkeiten einen dünnen leicht wässrigen Tensidfilm. Dieser trennt die Brandzone von der Luft, die diese umgibt. Damit wird die Sauerstoffzufuhr zum Brandort unterbrochen, was eine Erhöhung der Löschwirkung und Verkürzung der Löschdauer zur Folge hat. Eine gute Rückzündungshemmung ist durch diese Herangehensweise ebenfalls gegeben.
An Orten, wie Chemieanlagen oder Flughäfen, wo die vorgegebene Rettungszeit lediglich drei Minuten beträgt, sind und bleiben fluorhaltige Löschschäume die erste Wahl, um die Ausbreitung eines Brandes zu verhindern. Nur mit diesen fluorhaltigen Löschmaßnahmen lässt sich der Brand schnell unter Kontrolle bringen und zuverlässig löschen.
Fluorfrei aber nicht problemfrei: Warum fluorbefreite Löschmittel nur die zweite Wahl sind
Unter dem Motto ‘Fluorfrei aber nicht problemfrei’ bleibt die vollständig fluorfreie Brandlöschung eher Wunschdenken. Versuche gab es bereits viele. Nur auf den ersten Blick erscheint der Verzicht auf fluorhaltige Löschmittel unproblematisch. Nahezu alle Löschmittelhersteller bieten auch weniger aggressive Mittel ohne Fluor zur Brandbekämpfung an. Jedoch ist bis heute höchst umstritten, ob deren Wirksamkeit mit der von fluorhaltigen Löschmitteln mithalten kann. Zumindest sieht es so aus, dass die Nutzung von Löschschäumen ohne Fluor durch Feuerwehren lediglich bei bestimmten Anwendungen zum Einsatz kommt. Sieben Gründe, warum Feuerwehren den Einsatz ohne fluorlastigen Löschschäumen kritisch sehen:
1. Bestimmte Löscheinsätze sind nur mit perfluorierten Chemikalien denkbar. 2. Handfeuerlöscher verlieren durch die Verwendung fluorfreier Löschmittel mindestens drei Stufen und sind damit weniger effektiv. 3. Vor jedem stationären Einsatz müsste überprüft werden, ob die Anlagentechnik mit der Variante ohne Fluore vereinbar ist. Dies bedeutet einen großen Zeitverlust, wo es im Brandfall doch um Minuten geht. 4. Die meisten fluorfreien Löschmittel erfordern eine gewisse Mindestverschäumung, die durch viele vorhandene Sprinkleranlagen gar nicht gegeben ist (Beispiel: Parkhäuser). 5. Bestehende gut funktionierende Löscheinrichtungen müssten zunächst auf spezielle Sprinklerdüsen umgestellt werden, um die umweltschonenderen Löschmittel zu nutzen. 6. Tanks, die zuvor mit fluorhaltigen Löschflüssigkeiten befüllt waren, müssten zudem einer intensiven Reinigung unterzogen werden. Dieser Vorgang gestaltet sich technisch als schwierig. 7. Problemfall: Recycling fluorhaltiger Schäume Das Recycling von fluorhaltigen Schäumen führt zu erheblichen Umweltbelastungen.
Insgesamt stellt das objektive Abwägen der Unverzichtbarkeit von fluorhaltigen Löschmitteln und der Wirksamkeit der umweltschonenden Alternativen nicht nur Brandexperten vor eine große Herausforderung. Ganz nebenbei wären auch kostspielige Veränderungen in der Logistik notwendig, würden nur noch fluorbefreite Löschmittel Anwendung finden.
Emissionsreduzierung vs. Gefahrenminderung im Brandfall
Fluorfreies Löschen hat Zukunftspotential, bildet nach derzeitigem Stand jedoch die Ausnahme. Umweltschutz ist tief in unserem Bewusstsein verankert. Entwicklung und Produktion von sanfteren Alternativen gegenüber dem Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln haben höchste Priorität. Doch es gibt Prioritätsfaktoren, die über dem Umweltschutz stehen. Darüber sind sich alle Verantwortlichen einig. Situationen, die die Verwendung der fluorhaltigen Löschmittel rechtfertigen:
zuverlässige Löschung in Großanlagen,
Flugzeugbrandbekämpfung,
Löschung von Tankschiffbränden,
Brandbekämpfung bei Straßentankfahrzeugen und Bahnkesselwagen,
höchste Priorität: Lebensrettung.
Die Verwendung von PFC-haltigen Löschmitteln wird seit jeher kritisch beäugt. Andererseits unterliegt diese klar aufgestellten Verhaltensregeln, wovon Devise Nr. 1 die Wichtigste ist:
Fluorhaltige Löschschäume nur dann einsetzen, wenn dies zwingend erforderlich ist..
Um diesen Satz zu verinnerlichen, einige Beispiele dazu, in welchen Brandfällen auch Löschmittel ohne Fluor Wirkung zeigen.
Fluorhaltige Schäume löschen tatsächlich alles. Bei Bränden der Brandklasse A kann jedoch darauf verzichtet werden. Brandklasse A: Feststoffbrände, wie bei Fahrzeug- oder Wohnungsbränden der Fall, Kunststoff-Lagerbrände oder ein Feuer auf Abfalldeponien. Brände der Brandklasse A lassen sich effektiv durch fluorfreies Löschen ausschalten.
Bei jedem Brand muss neu erwogen werden, ob ein fluorhaltiges oder fluorfreies Löschmittel der bessere Weg ist. Bei Verwendung fluorhaltiger Löschmittel in stationären Anlagen sind auf jeden Fall geeignete Rückhaltevorrichtungen notwendig, um Umweltschäden vorzubeugen. Bei mobilen Feuerlöscheinsätzen empfehlen Experten, das Löschwasser durch einen Saugwagen aufzunehmen und fachgerecht zu entsorgen.
Was rät das Umweltbundesamt?
Frau Annegret Biegel-Engler vom Bundesumweltamt spricht sich ganz deutlich für fluorfreies Löschen aus, damit Umweltschäden erst gar nicht entstehen können. Doch auch dem Umweltbundesamt ist klar, dass im Brandkatastrophenfall die Verwendung von fluorhaltigen Löschmitteln unabdingbar ist, um Menschenleben und Wirtschaftsgut zu retten. Daher rät Frau Annegret Biegel-Engler vom Umweltbundesamt zum zweigleisigen Löschverfahren: Fluorfreies Löschen, wo immer möglich, bei gefährlichen Brandszenarien fluorhaltigen Schaum verwenden. Als Einzelbeispiel führt die Expertin Raffineriebrände an.
Die Abwägungsmanöver ‘fluorhaltig oder fluorfrei’ stellt Feuerwehren in jedem einzelnen Brandfall erneut vor große Herausforderungen.
Härte gegen Feuerwehren
Der besonnene und hochsensible Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln gewinnt zunehmend an Bedeutung. Daher häufen sich in den letzten Jahren die Verfahren gegen Feuerwehren, wenn die Frage im Raum steht, ob ein Umweltschaden, verursacht durch den Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln, nicht zu verhindern gewesen wäre. In diesen ersten Fällen wurden Feuerwehren verklagt, fluorhaltige Löschchemikalien verwendet zu haben, obwohl dies nicht notwendig gewesen wäre. Auf der anderen Seite stehen die Feuerwehrleute, ohne deren Löschaktionen sowohl Wirtschaftsgut als auch Menschenleben im Brandfall gefährdet sind. Anstatt die Feuerwehrleute vor Gerichte zu zerren, wären da vielleicht andere Fragen zu klären:
Im Brandfall müssen Feuerwehrleute binnen Sekunden zum Einsatz aufbrechen, um Schlimmstes zu verhindern. Bleibt da überhaupt die Zeit zur Abwägung, ob fluorhaltiges Löschmittel oder umweltfreundliche Löschschäume hier richtig sind?
1. Würde damit nicht wertvolle Löschzeit verschwendet?
2. Wäre es nicht sinnvoller, Feuerwehrfachkräfte gründlich in diesem Bereich zu schulen und ihnen dennoch die Entscheidung zu überlassen?
3. Steht nicht die Rettung von Menschenleben und kostspieligem Wirtschaftsgut vor der Vermeidung von Umweltschäden?
4. Ist der Umweltschaden letztendlich nicht viel größer, wenn umweltverträgliche Löschmittel zum Einsatz kommen, die dem Brand nicht Herr werden?
In diesem Fall stellt sich generell die Frage, ob eine Anklage gegen Feuerwehrleute, die häufig unter Einsatz ihres eigenen Menschenlebens Rettungsmaßnahmen ergreifen, überhaupt rechtens ist.
Vorbeugung ist der beste Schutz
Schaut man sich die Zahlen von Bränden genauer an, steht schnell fest: Viele Brände könnten durch einen verbesserten Brandschutz, mehr Aufmerksamkeit in Gefahrenzonen und verschärfte Kontrollen von Großanlagen verhindert werden. Hier besteht noch ein großes Potenzial im Hinblick auf die Brandvorbeugung. Verringern sich die Zahlen von Bränden deutlich, so kommen auch weniger Löschmittel zum Einsatz. Die Umweltfrage, ob fluorfreies Löschen oder Brandbekämpfung mit fluorhaltigen Löschmitteln, würde mit sinkender Anzahl von Bränden an Bedeutung einbüßen. Die meisten Brände kommen in der Metallindustrie vor. Ein kleiner Überblick der Brandvorkommnisse der vergangenen 10 Jahre:
Metallindustrie: 189 Vorfälle = 35 % aller Brandvorkommen Automobilindustrie: 76 Vorfälle = 14 % aller Brandvorkommen Druckereiindustrie: 49 Brandereignisse = 9 % aller Brandvorkommen
Hinzu kommen noch die restlichen 42 % größerer oder minderschwerer Brandunfälle.
In den benannten Industriezweigen (Metallindustrie, Automobilindustrie und Druckindustrie) lösen Spezial-Löschsysteme am häufigsten aus. Hier besteht erhöhter Bedarf an Brandvorkehrungen. Brände können durch Fehler in Anlagen, aber auch durch versehentliches menschliches Fehlverhalten ausgelöst werden. In einigen Fällen reicht schon die kleinste Unachtsamkeit, um einen Großbrand auszulösen. Daher sind Beratungen und Einweisungen von Mitarbeitern zum Thema Brandschutz und Brandvorbeugung in großen Industriebereichen zwingend notwendig.
Vorzeigebeispiel „Arbeitskreis Schaummittel“ des Werkfeuerwehrverbandes Deutschland e.V.
Der “Arbeitskreis Schaummittel” geht mit leuchtendem Beispiel voran. Hier schaffen Feuerwehrfachleute Lösungen, die beiden Seiten gerecht werden: Effektive Brandbekämpfung und Umweltschutz. Beteiligt sind Werkfeuerwehren, Flughafenfeuerwehren, Forschungseinrichtungen, Löschmittelhersteller und -entwickler sowie das Umweltbundesamt als beratendes Organ. Die Brandfachleute verfolgen das hohe Ziel einer unabhängigen Forschung zur Bestimmung und Feststellung der Leistungsfähigkeit fluorfreier Schaummittel als Alternative zu fluorhaltigen Schaummitteln. So erklärt es Eike Peltzer, Vorsteher des Arbeitskreises. Der “Arbeitskreis Schaummittel” dient zudem als Vorbildfunktion. Zahlreiche weitere Kreise haben sich auch auf internationaler Ebene gebildet, um Untersuchungen zu fluorbefreiten Löschverfahren durchzuführen. Die bekannteste international agierende Initiative:
LASTFIRE Consortium und dessen Maßnahmen
LAST steht hier als Akronym für “Last Atmospheric Storage Tankfires”. Dieses von der Mineralölindustrie ins Leben gerufene Konsortium hat sich die Untersuchung der “Verwendung von Schaumlöschmitteln bei Tankbränden” zur favorisierten Aufgabe gemacht. Viele Feuerwehren, Löschmittelhersteller und Betreiber halten sich bereits an die immer engmaschigeren Vorgaben zum Umweltschutz bei der Verwendung von Löschmitteln. Erwartbar sind zukünftig weitere Beschränkungen bei den Löschschäumen, insbesondere die fluorhaltigen Löschmittel betreffend. Das Umweltbundesamt empfiehlt EU-weit, die Substanz C6 als besonders gefahrenvoll für die Umwelt einzustufen.
Die aktuell gültigen Beschränkungen für fluorhaltige Substanzen im Überblick
Beschränkung Nr. 1: Seit 2008 gilt europaweit eine Anwendungsbeschränkung für PFOS. Mischungen mit einem PFOS-Gehalt von > 0,001 Gewicht % (10 mg/kg) dürfen seit diesem Zeitraum nicht mehr in den Verkehr gebracht werden. Diese PFOS-Regel wurde 2012 auch im Anhang B der Stockholm-Konvention verankert. Die Stockholm-Konvention (internationales Übereinkommen zur Beendigung oder Einschränkung der Produktion, Verwendung und Freisetzung von persistenten organischen Schadstoffen) setzt sich seit Jahren für den angeordneten Verzicht auf fluorhaltige Löschmittel und ähnliche fluorhaltige Stoffen ein. Jedoch gewährt man hier Ausnahmen: Diese Ausnahmen gelten für Einsatzbereiche, in denen Alternativen zu fluorhaltigen Löschmitteln nicht greifen. Seit dem Einsatz von Fluor in Löschmitteln bedeuten Organische Fluorverbindungen Gefahr für die Umwelt.
Beschränkung Nr. 2: Im Jahr 2013 wurde die Perfluoroctansäure (PFOA) durch die Europäische Chemikalienverordnung als äußerst besorgniserregend identifiziert und eingestuft. Den Anstoß gab das Umweltbundesamt. PFOA ist Bestandteil zahlreicher fluorhaltiger Löschschäume. PFOA wird zudem in vielen anderen Bereichen verwendet. Daher hat sich dieser Stoff überall in der Umwelt verbreitet. Der lebensgefährliche Stoff baut sich nicht ab. Dies macht ihn besonders tückisch. Er wirkt sich schädlich auf die Fortpflanzung und toxisch auf die Leber aus und ist damit als hochwirksames Gift einzustufen, das Mensch, Tier und Umwelt schadet. Die Beschränkung umfasst die Herstellung, das Inverkehrbringen als auch den Import von PFOA, PFOA-Salze und aller Substanzen, die zur Bildung von PFOA beitragen, auch als Vorläuferverbindungen bekannt.
Fazit Solange Feuerwehren Brände löschen, gibt es das Streitthema Umweltschutz in der Brandbekämpfung. Fluorhaltige Löschmittel sind nicht nur passionierten Umweltschützern ein Dorn im Auge. Viele Menschen hoffen auf sanftere Löschalternativen. Daher sollten fluorhaltige Löschmittel contra Löschschäume ohne Fluor keine Konflikte mehr darstellen. Eher setzen sich heute Hersteller von Löschmitteln, Feuerwehren und der Umweltschutz für das große gemeinsame Ziel ein: Brandbekämpfung im Sinne der Lebensrettung und des Umweltschutzes. Hersteller und Anwender von Löschmitteln machen sich bereits jetzt mit den verschärften Regeln vertraut.
Und doch ist allen klar: Ausnahmeregelungen in kritischen Brandsituationen, wo der Einsatz fluorhaltiger Löschmittel unverzichtbar ist, wird es immer geben. Der beste Schutz für Mensch, Tier und Umwelt bleibt immer noch eine umfassende Brandvorbeugung, damit Löschmittel gar nicht erst zum Einsatz kommen. Löschmittel ohne Fluor sind gut, aber nicht problemfrei.
Die Gefährdungsbeurteilung ist für alle Arbeitsmittel einschließlich überwachungsbedürftiger Anlagen auch ohne Beschäftigte durchzuführen. Der Arbeitgeber hat hierzu vor der Verwendung von Arbeitsmitteln die auftretenden Gefährdungen zu beurteilen (Gefährdungsbeurteilung) und daraus notwendige und geeignete Schutzmaßnahmen abzuleiten. Die Gefährdungsbeurteilung ist unter Berücksichtigung des Standes der Technik regelmäßig zu überprüfen. Soweit erforderlich, sind die Schutzmaßnahmen bei der Verwendung von Arbeitsmitteln entsprechend anzupassen.
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QHSE steht für Qualität (Quality), Gesundheit (Health), Sicherheit (Safety) und Umweltschutz (Environment). Dieses Kürzel repräsentiert ein integriertes Managementkonzept, das darauf abzielt, in Organisationen und Unternehmen hohe Standards in diesen vier Schlüsselbereichen zu gewährleisten. Obwohl QHSE selbst keine rechtliche Verbindlichkeit hat, basieren die Prinzipien und Praktiken, die es umfasst, oft auf gesetzlichen Vorgaben und international anerkannten Standards. Das Konzept unterstützt Organisationen dabei, Risiken zu minimieren, die Leistungsfähigkeit zu verbessern, die Einhaltung relevanter Gesetze und Vorschriften zu sichern und ein nachhaltiges Wachstum zu fördern. Im Kern geht es darum, ein Arbeitsumfeld zu schaffen, das die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeitenden priorisiert, die Umweltauswirkungen minimiert und gleichzeitig die Qualität der Produkte oder Dienstleistungen sicherstellt.
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Im “Neu-Deutsch” verstehe ich darunter eine qualifizierte Person, die folgende Grundfähigkeiten mitbringt:
Studium in Ingenieurwesen oder Naturwissenschaften mit Neigung zu Jura
Biologie, einschließlich der Biostoffverordnung (BioStoffV), Schimmelpilzproblematik, Mikrobiologie, pharmazeutische Produkte und Umweltschutz.
Brandschutz, wobei er als Fachplaner und Fachbauleiter für Brandschutz qualifiziert ist.
Was ist QHSE, HSE oder EHS?
Der QHSE-Beauftragte arbeitet nicht alleine. Er bietet Beratung und Unterstützung vor Ort und fungiert als Verbindungsglied zwischen allen relevanten Abteilungen.
Gibt es eine QHSE-Abteilung, so ist er für die Erstellung und Pflege der Dokumentation des QHSE-Managements vor Ort verantwortlich. Das QHSE-Management befasst sich mit der Planung, Umsetzung, Kontrolle und Optimierung von betrieblichen Prozessen in den Bereichen Gesundheitsschutz, Arbeitssicherheit und Umweltmanagement.
Darüber hinaus verfolgt er das Ziel, Mensch, Natur und Umwelt zu schützen und die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften sowie der DGUV-Bestimmungen sicherzustellen.
DIN VDE 0132: Das gilt bei der Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen Niemand wünscht sich, dass in seinem Betrieb ein Brand ausbricht. Und doch passiert es noch viel zu oft. Unzählige Ursachen können dazu führen, dass ein Feuer ausbricht. An oder im Bereich elektrischer Anlagen kommt dies häufiger vor. Ein Kabelbrand, der ein Großfeuer auslöst ist ebenso denkbar, wie menschliches unbeabsichtigtes Fehlverhalten. Hier ist demnach äußerste Vorsicht geboten.
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Damit aus einem Brand keine Katastrophe wird oder – und das hat höchste Priorität – kein Menschenleben als Folge eines Brandes beeinträchtigt wird, ist die Brandbekämpfung durch verschiedene Vorgaben, Richtlinien und Normen geregelt. Für die Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen greift die Norm DIN VDE 0132. Als erste Regel sollten jeder Anlagenbetreiber und seine Verantwortlichen einen Brandfall möglichst verhindern bzw. vermeiden. Falls es dennoch passiert, die wichtigsten Punkte aus dieser DIN-Norm VDE 0132 im Überblick.
Das A & O in der Brandbekämpfung: Die Vorbereitung
Nicht erst im Brandfall sollten sich Verantwortliche einer elektrischen Anlage oder Elektrofachleute Gedanken hinsichtlich der Herangehensweisen im Brandfall machen. Besser ist es, sie sind jederzeit gut auf den Brandfall vorbereitet. Mit den Vorgaben aus der DIN VDE 0132 gelingt die Vorbereitung perfekt. Die DIN VDE 0132 umfasst sowohl Regelungen zur Brandbekämpfung als auch zur technischen Hilfeleistung im Brandfall im Bereich elektrischer Anlagen. Sie dient zur Unterrichtung von Personen, deren Zuständigkeit in der Bekämpfung von Bränden in elektrischen Anlagen und deren Nähe liegt. Auch Elektrofachkräfte fallen unter diesen Personenkreis. Die Norm umfasst u.a. Vorgaben zu folgenden Punkten:
Vorbereitende Maßnahmen für die Brandbekämpfung,
Brandbekämpfung nach DIN VDE 0132 an Niederspannungsanlagen,
Brandbekämpfung an Hochspannungsanlagen,
Löschmittel Wasser,
Brandbekämpfung mit Schaum,
Löschmittel mit Pulver,
Brandbekämpfung mit Kohlendioxid,
Brandbekämpfung in Bürobereichen,
Geltung der Norm DIN VDE 0132.
Für jeden Betreiber von elektrischen Anlagen gilt die ungeschriebene Pflicht, eine aktuelle Fassung der DIN VDE 0132 an gut einsehbaren Stellen auszuhängen. Spätestens seit dem Zeitpunkt 1. Juli 2021 (Übergangsfrist) sollten Verantwortliche in jedem Unternehmen die alte Version durch die aktuelle Fassung ersetzen.
Die wichtigsten Details der DIN VDE 0132 im Überblick
Vorbereitende Maßnahmen für die Brandbekämpfung In der DIN VDE 0132 VDE 0132:2018-07 sind sowohl die Aufgaben, Herangehensweisen und Verhaltensweisen des Anlagenbetreibers definiert. Die drei wichtigsten Auflagen im Überblick:
1. Der Anlagenbetreiber hat stets eine wohlwollende Zusammenarbeit mit der Feuerwehr sowie anderen Fachkräften der technischen Hilfeleistung zu gewährleisten. 2. Der Betreiber einer elektrischen Anlage wirkt unterstützend beim Erstellen der Einsatzpläne der Feuerwehr. Er klärt über mögliche Gefahrenpunkte auf, die Löscharbeiten beeinträchtigen oder behindern könnten. 3. Auch über mögliche Chlophentransformatoren sowie andere Maßnahmen bei der Brandbekämpfung hat er die Feuerwehr zu informieren.
Brandbekämpfung nach DIN VDE 0132 an Niederspannungsanlagen Falls im Bereich der Brandstelle erhebliche Zerstörungen der Niederspannungsanlagen zu erwarten oder bereits eingetreten sind, sind alle betroffenen Leitungen im Bereich der Brandstelle und Umgebung umgehend spannungsfrei zu machen. Vorrangig gilt das für alle Freileitungen.
Eine Berührung mit herabfallenden Leitungen oder leitenden Metallteilen kann lebensgefährlich sein. Daher ist beim Annähern an den Brandort angesichts einer Erkundung oder Rettung ein Mindestabstand von 1 m bis 1.000 V AC (Wechselstrom) oder bis 1.500 V DC (Gleichstrom) einzuhalten.
Brandbekämpfung an Hochspannungsanlagen Da die Gefahr, die von Hochspannungsanlagen ausgeht, deutlich höher ist als die Risiken von Niederspannungsanlagen im Brandfall, gelten hier besondere Regelungen. Die wichtigste Vorschrift aus der DIN VDE 0132, die dem Schutz von Menschenleben dient, lautet:
Schalt- und Umspannanlagen sowie alle Hochspannungsanlagen in geschlossenen Räumen dürfen ausschließlich in Gegenwart versierter zuständiger Elektrofachkräfte betreten werden. Das können Anlagenverantwortliche oder elektrotechnisch unterwiesene Personen sein, die unmittelbar am Einsatz beteiligt sind.
Wegen der gefährlich starken Spannung in Hochspannungsanlagen gelten hier höhere Annäherungsabstände als in Niederspannungsanlagen:
Netzspannung / Annäherungsbereich über 1 kV bis 110 kV / 3 m über 110 kV bis 220 kV / 4 m über 220 kV bis 380 kV / 5 m
Eine der größten Gefahren bilden herabfallende Leitungen. Wer die Umgebung herabfallender Leitungen ohne ausreichend großem Abstand betritt, begibt sich in Lebensgefahr. Daher sehen die DIN VDE 0132 sogar einen Mindestabstand von 20 Metern vor. Dieser Abstand gilt auch für Metallteile, wie beispielsweise Schienen, Zäune oder Geländer in Brandbereichen von elektrischen Anlagen.
Der Umgang mit Löschmitteln im Rahmen der DIN VDE 0132 Der Umgang mit Löschmitteln im Bereich elektrischer Anlagen ist gemäß DIN VDE 0132 ebenfalls streng geregelt. Fehler beim Löschvorgang in Hochspannungsanlagen können verheerende Folgen haben und Menschenleben kosten. So gehen Fachleute im Brandbekämpfungsfall an Hochspannungsanlagen (auch Niederspannungsanlagen) vor, um das Risiko so gering wie möglich zu halten:
Löschmittel Wasser Wasser ist seit jeher starker Leiter von Strom. Daher geschieht das Löschen bei unter Spannung stehenden Anlagen nur, wenn erhöhte Mindestabstände eingehalten werden, wie unter den vorbereitenden Maßnahme beschrieben. Eine erhöhte Gefahr für Einsatzkräfte, die Wasser als Löschmittel verwenden, besteht vor allem dann, wenn eine durchgehende Anbindung zwischen dem Löschwasser, dem unter Spannung stehenden Anlagenteil und der Einsatzkraft besteht. Empfohlen wird daher ein feiner Sprühstrahl.
Brandbekämpfung mit Schaum Für die Brandbekämpfung mit Schaum gelten ähnliche Herangehensweisen wie bei der Löschung eines Brandes mit Wasser. Wer einen Brand im Bereich elektrischer Anlagen mit Schaum bekämpfen will, muss zuerst wichtige Vorsichtsmaßnahmen treffen, um sich selbst und andere Personen in der Nähe des Brandortes vor einem elektrischen, vermutlich sogar tödlichen, Stromschlag zu bewahren. Folgende Richtlinien gibt die Norm DIN VDE 0132 bei Niederspannung und Hochspannung vor:
Bei Niederspannung darf Löschschaum nur in spannungsbefreiten Anlagen eingesetzt werden. Aus Sicherheitsgründen sind vor der Löschaktion zudem alle benachbarten Anlagen spannungsfrei zu halten. Typgeprüfte zugelassene Feuerlöschgeräte für den Einsatz in elektrischen Anlagen sind von dieser Beschränkung ausgenommen.
Im Falle von Hochspannungsanlagen darf Löschschaum – ohne Ausnahme – nur an spannungsfreien Anlagenteilen eingesetzt werden. Auch benachbarte Anlagenteile müssen spannungsfrei sein.
Löschmittel mit Pulver Pulver-Löschmittel finden im Bereich elektrischer Anlagen nur unter bestimmten Bedingungen Verwendung.
Gefahr: Löschpulver auf Isolatoren kann unter Einfluss höherer elektrischer Stärken (wie Hochspannung über 1 kV) leitfähig werden. Dies wiederum hat kurzschlussartige Ströme zur Folge. Diese wiederum könnten bei Verwendung Menschenleben kosten. An in Brand geratenen Anlagenteilen könnte ein Brand möglicherweiser weiter angefacht werden.
Daher gilt: Der Einsatz von Löschpulver darf nur mit Zustimmung des Betreibers erfolgen.
Brandlöschung mit Kohlendioxid Bei Kohlendioxid handelt es sich um ein gern verwendetes Löschmittel im Brandfall an elektrischen Anlagen. Kohlendioxid ist nicht leitend. Zudem hinterlässt es keine Löschrückstände. Dennoch sollten unbedingt die Gefahrenhinweise auf den Löschgeräten beachtet werden.
Die Löschvorgänge mit Kohlendioxid unterliegen jedoch einem gefährlichen Paradoxon:
Bei der Verwendung in Außenanlagen verflüchtigt sich Kohlendioxid schnell und verliert damit seine vollständige Wirkung. Bei der Verwendung in engen sowie schlecht belüfteten Innenräumen droht Lebensgefahr.
Brandbekämpfung in Bürobereichen Handfeuerlöscher können lebensrettend sein. Daher sollten diese gut sichtbar und in ausreichender Anzahl in bestimmten Bürobereichen platziert sein. Auch die Verwendung von Feuerlöschern sollte zumindest einem Teil der Mitarbeiter, wie beispielsweise dem Brandschutzbeauftragten eines Unternehmens, geläufig sein.
Gemäß der Norm DIN VDE 0132 stellen Handfeuerlöscher in Bürobereichen und ähnlichen Räumen keine Gefahr für Laien dar, sofern nachstehende Voraussetzungen erfüllt sind:
ausschließlich tragbare Handfeuerlöscher (und nur Handfeuerlöscher) gemäß DIN EN 3-1:1996-07 verwenden,
nur Sprühstrahl aus Sprühstrahldüse,
ausschließlich normales Leitungswasser ohne jegliche Zusätze,
1 m Mindestabstand bei Löschung.
Maßnahmen nach einem Brandfall in elektrischen Anlagen
Im oder nach einem Brandfall gibt es für den Betreiber elektrischer Anlagen weitaus mehr zu tun als durch Normen und Regelungen vorgegeben. Er trägt das Höchstmaß an Verantwortung und sollte dem gewissenhaft nachkommen. Die fünf wichtigsten Punkte, die der Anlagenbetreiber nach einem Brandfall beachten sollte:
1. Ein Zutrittsverbot für Unbefugte zum Brandort oder dessen Umgebung ist verpflichtend. 2. Der Anlagenbetreiber hat für Betriebsmittel und Geräte in der Nähe des betroffenen Bereiches eine Wiederinbetriebnahme zu genehmigen. 3. Erstmaliger Zutritt zur betroffenen Stelle: Vor dem erstmaligen Betreten des Brandortes (ohne Atemschutz) nach der Brandbekämpfung sind die betroffenen Orte ausreichend zu belüften. Nur so ist gewährleistet, dass sich keinerlei giftige oder zersetzende Produkte mehr in den Räumen verteilen. 4. Unter Spannung stehende Anlagenteile sind umgehend und umfassend gegen Berührung zu sichern. 5. Mögliche Pulverbeläge auf Isolatoren müssen unter Einhaltung aller Vorsichtsmaßnahmen beseitigt werden.
Größtmöglicher Schutz durch vorbeugende Absicherung
Jedem Betreiber elektrischer Anlagen obliegen zahlreiche Vorkehrungen, damit ein Brand erst gar nicht entstehen kann. Sollte aus unvorhersehbarem Grund dennoch ein Feuer entstehen, sollten Schutzmaßnahmen dafür sorgen, dass kein Chaos und keine Panik ausbrechen. Neben den zahlreichen Herangehensweisen, festgelegt in der DIN VDE 0132, sollte der Anlagenbetreiber folgende Punkte berücksichtigen:
– Der Anlagenbetreiber hat schon im Vorfeld angesichts seiner persönlichen Beurteilung der Gefährdung entsprechende Vorkehrungen und Notfallmaßnahmen im Brandfall zu treffen. Sämtliche wichtigen Brandrisiken, die sich aus dem Betrieb der Anlage ergeben können, -sind mit höchster Sorgfalt einzuschätzen, damit diese bestenfalls gar nicht erst aufkommen. – Alle Verantwortlichen für die Brandbekämpfung sind zu benennen und umfassend zu unterweisen. – Eine ausreichende Anzahl von funktionierenden Feuerlöschern ist, abhängig von Art und Größe der Anlage, bereitzustellen. Diese müssen den richtigen Brandschutzklassen folgen. – Die betrieblichen Verantwortlichen zur Brandbekämpfung beherrschen den fachkundigen Umgang mit vorhandenen Löschmitteln. – Steht eine ausreichende Persönliche Schutzausrüstung (PSA) für das verantwortliche Personal griffbereit zur Verfügung? – Die Lagerung von leicht entzündlichen Gegenständen und Stoffen hat stets so zu erfolgen, dass eine Entzündung nicht möglich ist. – Gefährliche Bestandteile der Elektrotechnik lassen sich im Brandfall zügig und leicht ausschalten. Die Ausschaltung darf jedoch nur erfolgen, wenn diese Teile nicht an der Brandbekämpfung beteiligt sind oder die Ausschaltung weitere Gefahren hervorrufen kann. – Feuerwehrpläne nach DIN 14095 sollten in jedem Betrieb ausreichend und gut einsehbar vorhanden sein. – Im Brandfall stimmt sich der Anlagenbetreiber umfassend mit der Feuerwehr ab. Den Anweisungen der Feuerwehr ist unbedingt Folge zu leisten.
Ausschluss der Geltung der Norm DIN VDE 0132
Zum sicheren Betrieb einer elektrischen Anlage gehört die Schaffung von Maßnahmen zum Brandschutz sowie zur Brandbekämpfung durch den Anlagenbetreiber. Das ist hier festgeschrieben: Abschnitt 4.1.111 „Brandschutz und Brandbekämpfung” der DIN VDE 0105-100:2015-10 „Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen”. In diesem Abschnitt wird unmittelbar auf die DIN VDE 0132 sowie die DIN VDE 0105-100 im informativen Abschnitt B.4 verwiesen.
Die Norm DIN VDE 0132 gilt nicht in folgenden drei Anwendungsbereichen:
1. für die Errichtung sowie den Betrieb ortsfester Löschanlagen, 2. für Anlagen zur Beregnung, Wasserwerfer und ähnlichen Löschmaßnahmen, 3. für spezielle Löschmaßnahmen, wie z.B. die Flutung von Kabelkanälen mit Wasser oder Löschschaum.
Die DIN VDE 0132 gelten ebenfalls nicht, wenn folgende Voraussetzungen gegeben sind:
Für elektrische Anlagen mit einer Nennspannung bis 50 V Wechselspannung (AC) oder bis 120 V Gleichspannung (DC) gelten die in der DIN VDE 0132 angegebenen Werte der Mindestabstände für Annäherung und Löschmitteleinsatz nicht.
Fazit Verantwortungsbewusste Betreiber von elektrischen Anlagen sind sich der erhöhten Gefahr, die sich aus dem Betrieb ergeben, stets bewusst. Da sie jedoch eine große Anzahl anderer Aufgaben, wie dem betriebswirtschaftlichen und verwaltungstechnischen Teil, zu bewältigen haben, ist niemand vor kleinen Unachtsamkeiten gefeit. Daher empfiehlt es sich, sich in regelmäßigen Abständen mit den Vorgaben der Norm DIN VDE 0132 intensiv zu befassen und den möglichen Brandfall mit verantwortlichen Mitarbeitern zu kommunizieren. Denn im Brandfall gilt es, Ruhe zu bewahren. Das gelingt nur mit einer verantwortungsvollen Vorbereitung auf das Ereignis, das hoffentlich nie eintrifft. Zum einen dient diese Vorgehensweise der Rettung von Menschenleben. Andererseits bleibt so der Versicherungsschutz in vollem Umfang erhalten.
Wie wirkt Strom auf Menschen – Erste Hilfe mit Vorsicht leisten Elektrischer Strom ist unser Energiebringer Nummer Eins. Ohne ihn hätten wir kein Licht, könnten keine Elektrogeräte betreiben und selbst eine Warmwasserdusche würde zum Problemfall. Doch wo Licht ist, ist auch Schatten. Neben den zahlreichen Vorteilen, die unseren Alltag durch Verwendung von elektrischer Energie erleichtern, ist der direkte Kontakt mit Stromflüssen von Außen für Menschen und Tiere lebensgefährlich. Warum das so ist und wie Gefahren durch elektrische Energie vermieden werden, verraten nachstehende Details.
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So wirkt elektrischer Strom auf Menschen
Bis zu einer gewissen Stärke produziert der menschliche (oder tierische) Körper selbst elektrische Impulse. Fast alle im Körper befindlichen Organe verarbeiten diese Impulse, die vom Gehirn aus gebildet werden. Mit einer körpereigenen Stärke von etwa 50 mV (Millivolt) steuern diese sanften Impulse nahezu unseren gesamten Bewegungsapparat sowie unsere Organe. Die moderne Medizin verfügt über verschiedene elektrische Geräte, durch die sich diese Ströme messen lassen. So misst das EKG (Elektrokardiogramm) beispielsweise die Herzaktivität. Sogar das Herz arbeitet mit selbst erzeugten elektrischen Strömen, was sich durchaus als kleines Wunderwerk des Körpers bezeichnen lässt. Funktioniert das Herz aufgrund verschiedener Krankheiten nicht mehr richtig, so bekommt der Patient einen Herzschrittmacher, der diesen natürlichen körpereigenen Stromfluss aufrechterhält.
Warum eine zu hohe Stromstärke tödlich ist
Übersteigt die Stromzufuhr die geringfügige vom Körper erzeugte Millivoltzahl von 50 mV, so kann es schnell lebensgefährlich werden. Elektrounfälle oder ein Stromunfall haben verheerende Folgen für die betroffenen Personen. Wandert ein von außen kommender Stromfluss durch den menschlichen Körper, kommt es zu Muskelverkrampfungen. Betroffene verunglückte Personen sind dann nicht mehr in der Lage, die Stelle loszulassen, aus der der Strom ihren Körper durchdringt. Dies macht einen Stromunfall besonders gefährlich.
(C) http://elektro-wissen.de/
Fließt beispielsweise Wechselstrom mit einer viel zu hohen impulsgebenden Stromstärke von etwa 50 Hz ins Herz, dann würde das Herz einen Ausgleich schaffen wollen, indem es 50 Mal pro Sekunde schlägt. Diese gefährliche Situation verkraften Menschen kaum. Die meisten Stromunfälle haben körperschädigende bzw. todbringende Auswirkungen zur Folge:
Herzrhythmusstörungen
Herzkammerflimmern
Komplettausfall der Herztätigkeit
Kreislaufstillstand
Sauerstoffmangel mit verursachender Hirnschädigung (fast immer mit Todesfolge)
Ab wann besteht tatsächlich Lebensgefahr im Falle einer Fremdzufuhr von Strom?
Die Frage ‘Wir wirkt Strom auf Menschen’ lässt sich leicht in Zahlen zusammenfassen:
– Wechselspannungen über 50 V (Lebensgefahr für Menschen, 25 V für Tiere) – Gleichspannungen über 120 V (Lebensgefahr für Menschen, 60 V für Tiere) – Wechselstromfrequenz von 50 Hz (stellt ein höheres Risiko dar als Gleichstrom, da es hierbei bereits zu Herzkammerflimmern kommen kann)
Quelle: Fachkunde Elektrotechnik; 22.Auflage 1999; Europa Verlag
Weitaus weniger bekannt ist den meisten Menschen die Tatsache der chemischen Wirkung von Strom. Bei längerer Einwirkung auf den Körper besteht die Gefahr einer elektrolytischen Zersetzung des Blutes. Es kommt zu schweren bis tödlichen Vergiftungen.
Daher gilt für alle Menschen, die berufsbedingt oder privat an Stromquellen arbeiten, folgender Leitsatz:
Wegen der hohen Unfallgefahr ist das Arbeiten an unter Stromspannung stehenden Teilen generell verboten.
Der gewissenhafte sachgemäße Umgang mit Strom ist äußerste Voraussetzung dafür, Elektrounfälle oder einen Stromunfall zu verhindern.
Stromunfall: Was im Unglücksfall zu tun ist
Allen Vorsichtsmaßnahmen und Empfehlungen zum Trotz passiert es häufiger, als viele Menschen annehmen: Elektrounfälle mit lebensgefährlichen Verletzungen oder Todesfolge. Eine Statistik der BG ETEM (Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse) informiert mit nachstehenden Zahlen des Jahres 2020 aus deren Unfallregister vom 10.02.2021:
Gemeldete Spannungsunfälle: 3.574
Meldepflichtige Spannungsunfälle: 605
Tödliche Stromunfälle: 3
Drei tödliche Elektrounfälle pro Jahr sind drei zuviel. Diese sollten durch Verschärfen von Vorsichtsmaßnahmen ausgeschlossen werden. Die hohe Zahl aller gemeldeten Stromunfälle bezeugt einmal mehr, dass noch nicht alle Menschen die Risiken durch Strom richtig einschätzen. Letztendlich kann es jedoch auch ohne eigenes Fehlverhalten zu einem Stromunfall kommen.
Woraus auch immer die Elektrounfälle resultieren: Ist es passiert, kann Erste Hilfe das Leben eines Verletzten retten. Erste Hilfe bei Stromunfällen in sieben Schritten:
1. Die Hilfe sollte möglichst schnell erfolgen. Der Verletzte könnte noch unter Stromeinfluss stehen. 2. Zuerst den über den Menschen gleitenden Stromfluss unterbrechen (kann bis zu 1000 Volt betragen). Hier gilt es, möglichst schnell den Netzstecker zu ziehen oder – noch besser – die Sicherungen ausschalten. 3. Kann der Stromkreis durch diese Maßnahmen nicht unterbrochen werden, ist der Verletzte durch einen isolierten Gegenstand, der ihn von den leitenden Teilen trennt, umgehend aus seiner misslichen Lage zu befreien. 4. Bei Atemstillstand ist eine sofortige Beatmung notwendig, bei einem Herzstillstand eine Herzdruckmassage durch fachkundig eingewiesene Ersthelfer. 5. Jetzt wird der Verletzte in eine stabile Seitenlage gebracht (auch dann, wenn Atmung und Puls nach dem Stromschlag in Ordnung sind). 6. Alle Wiederbelebungsmaßnahmen sind möglichst so lange vorzunehmen, bis Puls und Atmung wieder einsetzen oder der Arzt vor Ort erscheint. 7. Sofort nach den ersten Vorkehrungen den Notarzt benachrichtigen; mehr können und sollten Laien hier nicht machen, da die möglichen inneren Verletzungen durch einen Stromunfall nur vom Arzt oder einer medizinischen Fachkraft festgestellt werden können.
Merksatz für Ersthelfer In einer Hochspannungsanlage ist es ausschließlich Elektrofachkräften gestattet, den Stromkreis zu unterbrechen und wieder in Gang zu bringen.
Fazit Elektrounfälle passieren täglich. Daher sollten sich möglichst viele Menschen mit den lebensrettenden Maßnahmen nach einem Stromunfall vertraut machen. Am Unfallort eingetroffen, sollten sich Ersthelfer zunächst selbst schützen, indem sie Verletzte nur berühren, nachdem der Stromkreis unterbrochen ist. Sonst besteht die gleiche Verletzungsgefahr auch für helfende Personen. Die hohen Zahlen an Elektrounfällen pro Jahr machen deutlich, dass diese nur durch erhöhte Achtsamkeit im Umgang mit der lebensspendenden, aber auch unfallträchtigen, Stromenergie verringert werden können. Schadhafte elektrische Geräte, beschädigte (offengelegte Stromkabel) oder unsachgemäße Arbeiten bei hoher Stromspannung verursachen die meisten Elektrounfälle. Die Auswirkungen von Strom auf den Menschen verdeutlichen die gefährlichen Reaktionen, die ein Stromunfall in unserem Körper verursacht.
Mich erreichte heute folgende Anfrage aus dem Explosionsschutz:
Inwiefern ist die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre abhängig vom Mischungsverhältnis zwischen wässrigem Anteil und organischem Anteil einer entsprechenden Lösung (Annahme Ethanol-Wasser-Gemische bei Standardbedingungen)?
Anbei meine Antwort: Ethanol ist in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar. Dabei kommt es beim Vermischen zur Volumenkontraktion, das bedeutet, das 50 ml Ethanol und 50 ml Wasser nicht 100 ml Volumen ergeben, sondern 97 ml Wasser/Ethanol-Mischung. Dies geschieht immer unter Abgabe von Wärme.
Ethanol und Wasser, die untereinander schwächere Wechselwirkungen aufweisen als in den Reinstoffen, bilden ein Azeotrop mit Dampfdruckmaximum bzw. Siedepunktsminimum.
Für die Praxis bedeutet das, dass Ihre exakte Ethanol-Wasser-Mischung auf die sicherheitstechnischen Kenngrößen hin bestimmt werden müssen, wie der Siedepunkt, der Flammpunkt, UEG, OEG, Zündtemperatur, Temperaturklasse, MZE, Dampfdruck ect.
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Der Flammpunkt ist jedoch direkt abhängig von der Alkoholkonzentration. Siehe folgende Abbildung:
(c) BGN Praxisleitfaden zur Erstellung eines Explosionsschutzdokumentes für Brennereien und Spirituosenbetriebe.
Das bedeutet, dass die Lösung mit mehr Alkohol (Ethanol) einen tieferen Flammpunkt hat und damit die Gefährdung einer Ex-Zone steigt. Umso höher der Wasseranteil im Ethanol, um so höher ist der Flammpunkt und die Ex-Gefährdung sinkt. Der Siedepunkt ist bei verschiedenen Mischungen fast Konstanz, der Flammpunkt ändert sich jedoch wesentlich. Einige Werte aus der Praxis:
1) Ethanol-Lösung unter 10% in Wasser: Siedepunkt: > 78°C Flammpunkt: > 45°C Zündtemperatur: > 400°C UEG: > 3,1 Vol-% bzw. 59g/m3 OEG: < 27,7 Vol-% bzw. <532 g/m3
2) Ethanol-Lösung ab 10% bis unter 60% in Wasser: Schmelzpunkt: > -144°C Siedepunkt: > 78°C Flammpunkt: 21°C bis 45°C Zündtemperatur: > 400°C UEG: >3,1 Vol-% bzw. 59g/m3 OEG: < 27,7 Vol-% bzw. <532 g/m3
3) Ethanol-Lösung ab 60% in Wasser: Schmelzpunkt: > -144°C Siedepunkt: > 78°C Flammpunkt: < 21°C Zündtemperatur: > 400°C UEG: >3,1 Vol-% bzw. 59g/m3 OEG: < 27,7 Vol-% bzw. <532 g/m3
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