Studentisches Zuhören im Klassenzimmer einer Hochschule

Die BARTEC Academy

Ein einzigartiges Aus- und Weiterbildungsangebot rund um den Explosionsschutz

Technische Entwicklung des Explosionsschutzes

Ungewollte Zündungen sind älter als der Mensch. Atmosphärische Entladungen – Gewitterblitze – lösten Brände aus, lange, bevor der Mensch die Erde betrat. 1753 als der erste Blitzableiter erfunden wurde konnten die elektrostatisch erzeugten Gefahren als Zündquellen für Brände deutlich reduziert werden. „Brandgefährlich“ war lange Zeit auch die Beleuchtung im Bergbau, denn Grubenluft mit Methan vermischt – sogenannte schlagende Wetter – konnten durch ausreichend starke Zündquellen zu Explosionen führen. 1815 stellte Sir Humphrey Davy die erste Benzinsicherheitslampe, ein nicht-elektrisches Betriebsmittel, für den Bergbau vor. Zwei übereinander angeordnete feinmaschige Metalldrahtgewebe trennten diemöglichst klein zu haltende Flamme im inneren Sieb vom anstehenden brennbaren Gemisch, ließen aber eine Verbrennung innerhalb der Siebe zu. Die Siebe verhinderten - bei entsprechendem Umgang - eine äußere Zündung.

Im 19. Jahrhundert hielt die Elektrotechnik ihren Einzug in Industrie und Haushalte. Unmittelbar danach entwickelten sich, begründet durch das im Steinkohlenbergbau auftretende Methan und den Kohlenstaub, die ersten Grundlagen für den elektrischen Explosionsschutz. Die Vorteile der Elektrizität waren so überzeugend, dass man intensiv daran arbeitete, Mittel und Wege zu finden, wie das Zusammentreffen von explosionsfähiger Atmosphäre und Zündquellen - bedingt durch die Anwendung elektrischer Betriebsmittel - ausgeschlossen und wie somit Explosionen vermieden werden können.

 

Nach anfangs bitteren Erfahrungen konnten die Schlagwetterexplosionen sehr stark zurückgedrängt werden und elektrische Betriebsmittel mit hohem Sicherheitsstandard eingesetzt werden. Heute ist die Zahl der Ereignisse, die durch elektrische Zündquellen verursacht werden, erfreulicherweise gering. Der Aufwand an Entwicklung und Fertigung sowie die gesetzlichen Regelungen haben sich bewährt, deshalb muss die häufig gestellte Frage „ob der Aufwand gerechtfertigt ist“ mit ja beantwortet werden.

Ein Nachlassen wäre sträflicher Leichtsinn. Leider gibt es noch genügend Beispiele, die uns die verheerenden Auswirkungen von Explosionen für Menschen, Umwelt und Anlagen, bei Vernachlässigung bekannter Zusammenhänge, vor Augen führen. Vor den Lösungen, die die Vermeidung wirksamer Zündquellen betreffen, man bezeichnet sie als sekundären Explosionsschutz, hat der primäre Explosionsschutz Vorrang, d.h. man bemüht sich um Maßnahmen (nicht-brennbare Stoffe, Lüftung), die die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre vermeiden.

Brennbare Stoffe, z.B. Methan oder Steinkohlenstaub in Gruben sowie Benzin oder vielleicht zukünftig Wasserstoff beim Kraftfahrzeug können nicht immer ausgeschlossen werden. Schutz und Sicherheit gewährleisten in diesem Fall Betriebsmittel, die zuverlässig explosionsgeschützt sind. Eine solche Lösung durch Bereitstellung von Zündschutzarten wird als sekundärer Explosionsschutz bezeichnet. Heute geht die Ausführung explosionsgeschützter Geräte und Maschinen längst über das Gebiet der Elektrotechnik hinaus. Auch nicht-elektrische Betriebsmittel sind prüf- oder wenigstens beurteilungspflichtig. Jahrzehntelange Erfahrungen und das angesammelte Wissen der Hersteller elektrischer Betriebsmittel auf dem Gebiet des Explosionsschutzes ist nun für Hersteller nicht-elektrischer Betriebsmittel nützlich. Es gibt vielfältige Anwendungsfälle, die explosionsgeschützte Betriebsmittel erfordern. In den über 100 Jahren elektrischer Explosionsschutz sind Prinzipien und Techniken entwickelt worden, die es ermöglichen, elektrische Sensoren und Messtechniken auch dann einzusetzen, wenn die explosionsfähige Atmosphäre in Reaktionsgefäßen permanent vorhanden ist.

Der Anwendungsbereich im Bergbau war der Anfang. Die Nutzung und Verarbeitung von Erdöl und Erdgas ist ein weites Einsatzfeld für explosionsgeschützte Betriebsmittel. Die organische Chemie, die Lack- und Farbenindustrie oder die pharmazeutische Industrie verarbeiten brennbare Flüssigkeiten und brennbare Gase. Mit der Gewinnung und Nutzung von Biogas entwickeln sich ständig neue Anwendungsbereiche. Die Nutzung von Wasserstoff wird intensiv diskutiert, in Versuchsanlagen praktiziert und wird als erneuerbare Energie in unser Leben treten.