Hybride Gemische

Zusammenfassung

Begriff

Hybride Gemische sind Gemische aus Luft und brennbaren Stoffen in unterschiedlichen Aggregatzuständen – also Gemische aus brennbarem Staub und brennbarem Gas, Dampf und/oder Nebel in Luft. Beispiele dafür sind Methan-Kohlenstaub-Luft oder Benzindampf-Benzintröpfchen-Luft. Entstehen kann ein hybrides Gemisch z. B., wenn Stäube erhitzt werden und sich Pyrolysegase ("Schwelgase") bilden.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Hybride Gemische sind in den TRBS (Reihe TRBS 2152) definiert und werden unter einzelnen Gesichtspunkten dort erwähnt. Weitergehende Informationen finden sich in der VDI 3673 Blatt 1 "Druckentlastung von Staubexplosionen" sowie der VDI 2263 Blatt 5: "Staubbrände und Staubexplosionen – Explosionsschutz bei Wirbelschichtanlagen" bzw. VDI 2263 Blatt 6: "Brand- und Explosionsschutz an Entstaubungsanlagen".

1 Beurteilung schwierig

Aus Sicht des Explosionsschutzes sind hybride Gemische schwer zu beurteilen und können eine erhöhte Gefährdung darstellen, da das Gemisch auch explosionsfähig sein kann, wenn die Konzentration einzelner oder mehrerer Komponenten unter deren Explosionsgrenzen liegt (vgl. VDI 3673).

Zudem können sich Sicherheitstechnische Kenngrößen, z. B. der KST-Wert bzw. zeitliche Druckanstieg/Explosionsdruck verändern. Stäube können durch Beimischung brennbarer Gase/Dämpfe eine höhere Staubexplosionsklasse erreichen. Auch die Mindestzündenergie kann sich im Vergleich zu der MZE eines reinen Staub-Luft-Gemisches verringern.

Die VDI-Richtlinie 2263 Blatt 5 sagt für die Beurteilung eines Gemisches Folgendes aus:

Zitat

"Ist die Gas- und Dampfkonzentration insgesamt an jedem Ort unter 20 % UEG Gas, Dampf, so kann das Gesamtgemisch mittels der Sicherheitsdaten des reinen Staub/Luft-Gemisches bewertet werden (siehe VDI 2263).

Bei Produkten, die nicht mehr als 0,5 % Gewichtsanteil an brennbaren Lösemitteln enthalten, ist zu erwarten, dass an jedem Ort die Gas- und Dampfkonzentrationen unter 20 % UEG Gas, Dampf liegen.

Getrocknete Produkte, die max. 0,5 % Gewichtsanteil brennbare Lösemittel enthalten und unterhalb ihrer Trocknungstemperatur gehandhabt werden, sind im Sinne dieser Richtlinie nicht als hybrides Gemisch zu betrachten."

Zudem ist "bei hybriden Gemischen mit brennbaren Stäuben der Staubexplosionsklasse St 3 (KSt > 300 bar • m • s–1) der Rat von Fachleuten einzuholen".

Für die Zoneneinteilung und die damit verbundene Auswahl von Geräten und Arbeitsmitteln kann sich bei hybriden Gemischen laut TRBS 2152 Teil 2 ergeben, dass die Zonen sowohl nach denen für Gas-Luft-Gemische (0, 1, 2) als auch nach den Zonen für Staub-Luft-Gemische (20, 21, 22) eingeteilt werden.

2 Schutzmaßnahmen

Für Schutzsysteme ist zu beachten, dass die speziellen Eigenschaften von Gas-Luft- und Staub-Luft-Gemischen berücksichtigt werden müssen. So können z. B. für Gas-Luft-Gemische ausgelegte Flammendurchschlagsicherungen ungeeignet sein, da diese durch die Staubanteile schlichtweg verstopfen (DGUV-R 113-001).

Hybride Gemische stellen auch an eingesetzte Geräte besondere Anforderungen. So müssen diese sowohl denen der Kategorie G (= Gas) als auch D (= Dust – Staub) entsprechen, um Zündschutz bzw. sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Achtung

Komplexe Sachlage

Bei der Beurteilung hybrider Gemische ist es aufgrund deren Komplexität ratsam, im Zweifelsfall Fachpersonal hinzuzuziehen.