Fachbeitrag | Organisation und Dokumentation
12.01.2015

Risiko Staubexplosion

Staubbrände drohen nicht nur bei der Verarbeitung von Brennstoffen wie Holz oder Braunkohle. Auch in der Metall-, Textil-, Nahrungs- und Futtermittelindustrie kommt es immer wieder zu schweren Unfällen. Sie sollten deshalb das Risiko durch Staubexplosion in Ihrem Unternehmen prüfen.

© Ryan McVay /​ Photodisc /​ Thinkstock

Staubbrände statt Entstaubung

Die Entstehung und Beseitigung von Staub ist in vielen Branchen alltäglich. So gehört zum Beispiel zur Aufbereitung von Saatgut auch die Entstaubung. Doch entsprechende Entstaubungssysteme in der Nahrungs- und Futtermittelindustrie können schnell zum Ort schwerer Staubbrände werden.

Auch Holzstaubabsaugungen in der holzverarbeitenden Industrie und Silos gehören zu den Bereichen, in denen Staubbrände und Staubexplosionen drohen können. Werden Metalle wie Aluminium geschliffen, gebürstet, poliert oder gefräst, entsteht ebenfalls Staub, der zu Bränden und Staubexplosionen führen kann. Staub am Arbeitsplatz ist somit nicht nur eine mögliche Gefährdung für die Gesundheit, sondern kann zu einem akuten Sicherheitsrisiko werden.

Wie Stäube brandgefährlich werden können

Damit es zu einem Staubbrand oder einer Staubexplosion kommen kann, müssen verschiedene Voraussetzungen vorliegen. Der Staub muss eine geringe Korngröße aufweisen, es muss zu einer ausreichend hohen Dichteverteilung in der Atmosphäre kommen, und eine wirksame Zündquelle muss vorliegen. Auch wenn sich der Staub (noch) nicht in der Luft befindet, sondern sich abgelagert hat, kann eine Aufwirbelung des Staubes die Grundlage für Staubbrände schaffen.

Will man Staubbrände verhindern, muss man also den Staub binden, Staubablagerungen vermeiden und Stäube von Zündquellen fernhalten. Aber geeignete Zündquellen sind in industriellen Anlagen leider sehr verbreitet, denn für einen Staubbrand können bereits eine heiße Oberfläche, kleine Funken oder statische Elektrizität ausreichen.

An Selbstentzündung denken

Brennbarer Staub kann sich jedoch auch selbst entzünden und bildet dann Glimmnester. Ohne größere Luftzufuhr bleiben die Glimmnester klein, doch kommt es zu einer Luftzufuhr wie auf einem Förderband und bei der Absaugung, dann können schnell alle Voraussetzungen für Staubbrände und Staubexplosionen gegeben sein. Es reicht also nicht aus, an den notwendigen Abstand der Stäube zu möglichen Zündquellen zu denken.

Vorbeugung gegen Staubbrände und Staubexplosionen

Ein vorbeugender Brandschutz gegen Staubbrände und Staubexplosionen sollte Maßnahmen ergreifen, die der Brennbarkeit des Staubes begegnen (Suche nach Ersatzmaterial, falls möglich), die die Staubkonzentration begrenzen, die die verfügbare Sauerstoffkonzentration verringern und die die Zündquellen sowie Glimmnester versuchen auszuschließen. Doch bei den Gegenmaßnahmen gilt es auch Vorsicht walten zu lassen, wie das Beispiel der Staubabscheidung bei Aluminiumverarbeitung zeigt.

Staubabscheidung muss kontrolliert erfolgen

Aluminiumstäube können nicht nur in Verbindung mit Luft zu einem explosionsgefährlichen Gemisch werden. Nutzt man zur Staubabscheidung Wasser, wie dies bei der Nassabscheidung geschieht, können auch andere Gase als Luft freiwerden, die eine Explosionsgefahr bedingen (Wasserstoffgas).

Will man also Aluminiumstaub-Luft-Gemische und damit das Risiko für Staubbrände vermeiden und nutzt eine Staubabscheidung mit Wasser, kann ein Wasserstoffgas-Luft-Gemisch ein neues Explosionsrisiko mit sich bringen, wenn eine wirksame Zündquelle in der Nähe ist. Für Aluminiumstäube gibt die DGUV Regel 109-001 Hinweise, wie die Staubabscheidung im trockenen oder feuchten Zustand (Nassverfahren, Trockenverfahren mit Nass- oder Trockenabscheidung) geregelt werden sollte, um die Explosionsrisiken zu senken.

Zoneneinteilung für Stäube vornehmen

Grundsätzlich gilt für jede Branche, in der mit Staubbränden zu rechnen ist, dass im gesamten Betriebsgelände überprüft werden sollte, wo überall Stäube auftreten könnten (Zoneneinteilung). Für die Nahrungs- und Futtermittelbetriebe können dies zum Beispiel Lagerräume, Silos, Verarbeitungsmaschinen, Fördersysteme, Entstaubungsanlagen und Trockenbereiche sein. Neben der generellen Gefährdungsbeurteilung gehört auch die Zoneneinteilung in das Explosionsschutzdokument.

Dabei steht Zone 20 für Bereiche, in denen ständig, über einen längeren Zeitraum oder häufig eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre besteht, Zone 21 für Bereiche, in denen im Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist und Zone 22 für Bereiche, in denen keine oder nur kurzfristig eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftritt. In dem Explosionsschutzdokument sind dann die verschiedenen Bereiche des Betriebs, die festgestellten Zonen, die genauen Bedingungen für die gefährliche explosionsfähige Atmosphäre sowie die ergriffenen Gegenmaßnahmen festzuhalten.

Generelle und spezifische Schutzmaßnahmen gegen Staubexplosionen ergreifen

Auch wenn die spezifischen Schutzmaßnahmen von der jeweiligen Gefährdungssituation abhängen, sind bestimmte Sicherheitsmaßnahmen generell zu empfehlen, darunter

  • kontrollierte Staubabscheidung, wo technisch sinnvoll und möglich
  • Vermeidung von Staubablagerungen durch Sauberkeit am Arbeitsplatz
  • Vermeidung von wirksamen Zündquellen in den gefährlichen Zonen und Bekämpfung von Glimmnestern
  • bauliche, feuerbeständige Trennung der Staubbereiche von anderen Betriebsbereichen
  • Betrieb von Brandmelde-, Temperaturüberwachungs- und Löschanlagen, gerade auch in Bereichen, in denen Selbstentzündung drohen kann (Funkenlöschanlagen mit Funkenmelder und Löschautomatik)
Autor: Oliver Schonschek

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