und Bunkeranlagen

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HDI Risk Consulting
Sicherheitstechnische
Fachinformation
Brandschutz und
Brandbekämpfung
in Silo- und
Bunkeranlagen
Durch richtige Planung
und Maßnahmen im
Brandfall sind Silobrände beherrschbar.
Silobrände sind Sonderbrandfälle und
erfordern Spezialmaßnahmen von Betreibern,
Feuerwehren und Fachberatern.
1 Allgemeines
2 Risikosituation und Schadenbeispiele
Durch einen unzureichenden vorbeugenden Brandschutz
und durch Unkenntnis über die Besonderheiten im
Brandfall kommt es bei Bränden in Silo- und geschlossenen
Bunkeranlagen immer wieder zu großen Sach- und Personenschäden. Herkömmliche Löschmittel und Methoden
sind für eine sichere Silobrand-Bekämpfung und zur
Verhinderung von Staubexplosionen kaum geeignet. Die
Gefahr einer Staubexplosion ist besonders groß, wenn
versucht wird, das Silogut aus einem mit Hotspots oder
Glutnestern belasteten Silo zu räumen. Die erschwerte Zugänglichkeit, die Gebäudehöhe, die Staubexplosionsgefahr
der brennbaren Schüttgüter, die notwendigen Sonderlöschmittel und der enorme Zeitbedarf machen Silobrände
zu Sonderfällen in der Brandbekämpfung. Sie können nur
mit entsprechender Vorbereitung, abgestimmten Löschmaßnahmen und Geduld beherrscht werden.
2.1 Risikosituation
Silos, geschlossene Bunker und ähnliche Großbehälter dienen zur Lagerung loser Schüttgüter. Die Behältergrößen
sind dabei recht unterschiedlich und reichen bis zu mehreren tausend Kubikmetern. Silos können aus Stahl, Beton,
Kunststoff (GFK), Holz oder textilen Materialien bestehen.
Lose Schüttgüter können in folgender Form vorliegen:
• staubförmig (z. B. Faserstaub, Kunststoffpulver)
• körnig (z. B. Getreide, Kunststoffgranulat)
• stückig (z. B. Kohle, Kartoffeln)
• breiig (z. B. Schlamm)
• zerspant (z. B. Holzspäne)
• geschnitzelt (z. B. Kunststoffabfälle)
Zündquellen sind oftmals Selbstentzündungen oder eingeschleppte Funken und Glutnester. Organische Schüttgüter
(z. B. Nahrungs- und Futtermittel) können unter anderem
bei zu feuchter, zu warmer oder überlanger Einlagerung
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
zur Selbstentzündung neigen. Grundsätzlich kann bei Feststoffschüttungen eine Selbstentzündung eintreten wenn:
• die Lagerungstemperatur ausreicht, das vorhandene
Schüttvolumen zu zünden bzw. umgekehrt, das
Schüttvolumen groß genug ist, um bei der vorhandenen Lagerungstemperatur gezündet zu werden,
• die Lagerungsdauer bei der gegebenen Temperatur
größer ist als die Induktionszeit,
• die Abfuhr von Verbrennungsgasen und die Nachführung von Sauerstoff in die Reaktionszone möglich ist.
Brände können sich über betriebliche Transportwege (Rohre, Förderleitungen), Wärmestrahlung und Funkenflug ausbreiten. Es kann zur Bildung von Schwel- und Pyrolysegasen kommen, auch außerhalb des Behälters, wodurch eine
explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann. Stichflammenbildungen aus Öffnungen sind möglich. Beim Öffnen
des Behälters und beim Ausräumen des Schüttgutes besteht die Gefahr einer Durchzündung/Explosion. Es kann
zu Staubexplosionen auch außerhalb des Silos durch
Staubablagerungen kommen. Die Statik des Behälters und
des Gebäudes kann durch Erwärmung tragender Teile
beeinträchtigt sein, sie kann auch durch Löschwasser überlastet werden und versagen. Quellfähige Materialien können bei Kontakt mit Wasser den Behälter sprengen.
2.2 Schadenbeispiele
2.2.1 Tierfrischmehlsilo
Vermutlich durch biologisch induzierte Selbstentzündung
gerät ein 30 t-Silo für Tierfrischmehl in Brand. Als nach
mehrmaligem Betätigen der vorhandenen manuellen CO₂Löschanlage kein Löscherfolg erzielt werden kann, entscheidet man sich zwei Stunden später, die Feuerwehr zu
alarmieren. Diese ordert einen Tankzug mit Stickstoff. Vor
dessen Eintreffen beginnt man das Silo betriebsmäßig leer
zu fahren. Kurze Zeit danach werden plötzlich „fauchende
Geräusche“ aus dem Silo vernommen. Meterhohe Flammen schlagen aus dem oberen Silomannloch, die im weiteren Verlauf das Silo und die Fördertechnik zerstören und
die umgebende Lagerhalle in Brand setzen. Es ist davon
auszugehen, dass eindringende Frischluft während des
Leerfahrens (Absickern des Produkts) die Stichflammen
entfacht hat. Erst nach Anforderung weiterer Einsatzkräfte
gelingt es, den Brand eine Stunde später zu löschen. Es
entsteht ein Millionenschaden.
2.2.2 Kohlesilo
An einem 3.000 t-Steinkohlesilo aus Stahlbeton auf dem
Gelände eines Kraftwerkes wird eine leichte Rauchentwicklung wahrgenommen. Die im Silo vorhandenen Temperatur- und Kohlenmonoxidmelder schlagen an und signalisieren einen Schwelbrand. Gemeinsam mit der herbeigerufenen Feuerwehr wird die stationäre Schaumlöschanlage am
Silokopf in Betrieb genommen, die Rauchentwicklung verringert sich. Unter der Annahme, das Feuer sei gelöscht,
wird einige Stunden später unter Aufsicht der Feuerwehr
mit dem betriebsmäßigen Leerfahren des Silos begonnen.
Am Morgen des zweiten Tages kommt es während des
Leerfahrens sehr wahrscheinlich durch Frischluftzufuhr
plötzlich zu einer heftigen Explosion, wodurch das 250 t
schwere Betondach des Silos einstürzt und die Fördertechnik am Silokopf zerstört wird. Das Silo war nicht mit einer
Explosionsdruckentlastung ausgestattet. Diese ist bei Kohlesilos oft nicht vorhanden, aber sinnvoll. Daraufhin ordnet
die Feuerwehr an, das Silo mit einem Abrißbagger zu öffnen. Diese Arbeiten dauern weitere sechs Tage an. Das Silo
erleidet Totalschaden, die Anlagen in der Umgebung werden beschädigt. Das Kraftwerk musste zwischenzeitlich
abgeschaltet werden. Es entsteht ein Schaden von knapp
10 Mio. Euro.
2.2.3 Holzspänesilo
Aus der oberen Siloluke eines Holzspänesilos wird eine
Rauchentwicklung festgestellt. Die herbeigerufene Feuerwehr öffnet von der Drehleiter aus die obere Luke und
stellt zwar eine starke Rauchentwicklung, aber keine Flammen fest. Daraufhin wird die untere Luke am Siloboden
geöffnet, um das Silo hierüber zu entleeren und eventuelle
Brandnester abzulöschen. Mit Schaufeln werden die Holzspäne von der Feuerwehr aus dem Silo befördert, wobei
sich die Späne langsam dunkler färben und bald ganz
schwarz sind. Plötzlich schlagen Stichflammen aus der un-
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
teren Luke und verletzen einen Feuerwehrmann. Vermutlich führte aufgewirbelter Staub in Verbindung mit den
hohen Temperaturen und Sauerstoffzufuhr beim Öffnen zu
dieser schlagartigen Verbrennung. Die Feuerwehr ist insgesamt über zwölf Stunden im Einsatz bis das Silo endgültig
entleert und vollständig abgelöscht ist.
keiten ergeben sich aus den Vorgaben der VDI 3673 oder
DIN EN 14491. Bei einer Explosion und beim Ansprechen
der Druckentlastungeinrichtung dürfen Personen durch
fortgeschleuderte oder herabfallende Teile und durch
mögliche Druck- und Flammenauswirkungen nicht gefährdet werden.
2.2.4 Getreidesilo
Bei den Löscharbeiten an einem Getreidesilo kommt es
zu einer Explosion, in deren Folge das Betondach des elfstöckigen Silos einstürzt und zwei Feuerwehrmänner tödlich trifft. Sechs weitere Einsatzkräfte werden schwer verletzt. Der Betreiber wird mangels vorbeugendem Brandschutz zu einer mehrjährigen Haftstrafe verurteilt.
Inertgas
Als Inertgase bezeichnet man Gase, die reaktionsträge
(inert) sind, sich also an nur wenigen chemischen Reaktionen beteiligen. Ob man ein bestimmtes Gas für eine bestimmte Anwendung als Inertgas bezeichnet, ist allerdings
vom konkreten Fall abhängig. Zu den Inertgasen gehören
zum Beispiel Stickstoff und sämtliche Edelgase
(z. B. Argon, Helium).
Als inerte Gase im Sinne des Brand- und Explosionsschutzes kommen grundsätzlich alle nichtbrennbaren und nicht
brandfördernden Gase in Betracht, die mit dem Stoff bzw.
dem Staub nicht reagieren, z. B. Stickstoff, Kohlendioxid
und Argon.
3 Begriffe
Betriebsanweisungen
Die Betriebsanweisung im Sinne dieser Fachinformation ist
eine Anweisung des Arbeitgebers an die Beschäftigten. Sie
regelt arbeitsplatz- und tätigkeitsbezogen das Verhalten im
Betrieb mit dem Ziel, Unfall- und Gesundheitsgefahren zu
vermeiden. Darüber hinaus dient die Betriebsanweisung als
Grundlage für Unterweisungen.
Man unterscheidet zwischen Betriebsanweisungen, die den
Umgang mit Gefahrstoffen regeln, und Betriebsanweisungen für den Umgang mit Maschinen und Anlagen. Geregelt werden nur die Tätigkeiten, die gefährlich bzw. sicherheitsrelevant sind. Die Betriebsanweisung enthält hierzu
die erforderlichen Angaben der Gebrauchsanleitung bzw.
-anweisung (bei technischen Erzeugnissen) oder der Sicherheitsdatenblätter (bei Gefahrstoffen) des Herstellers, Einführers oder Lieferanten.
Explosionsdruckentlastung
Druckentlastungsflächen dienen dazu, im Explosionsfall
den Überdruck gezielt abzuleiten und damit die Standsicherheit eines Silos oder Bunkers nicht zu gefährden. Die
erforderlichen Druckentlastungsflächen und Behälterfestig-
Inertisierung
Inertisierung meint das Befüllen eines Raumvolumens mit
einem Inertgas (im Sinne des Brand- und Explosionsschutzes) zur Verdrängung des Sauerstoffes, so dass keine Verbrennung/Explosion innerhalb des Raumvolumens mehr
möglich ist.
Sprühwasserlöscheinrichtung
Sprühwasserlöscheinrichtungen und Sprühwasserlöschanlagen dienen dazu, eingebrachtes Löschwasser sehr gezielt
dem Brandherd zuzuführen. Dies kann durch eine trockene
Löschwasserleitung erfolgen, die einen Anschluss für die
Feuerwehr besitzt oder durch Leitungen, die permanent an
das Wassernetz angeschlossen sind und im Brandfall automatisch oder manuell ausgelöst werden.
Sicherheitstechnische Kenngrößen
Sicherheitstechnische Kenngrößen ist ein Sammelbegriff
für Stoffeigenschaften von brennbaren Stäuben gemäß
VDI 2263 Blatt 1.
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
4 Betreiberpflichten
5 Schutzmaßnahmen
Zu den Pflichten des Betreibers von Silo- und ähnlichen
Anlagen gehört es u. a., mögliche Brand- und Explosionsgefahren zu analysieren und zu dokumentieren, sowie die
erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen. Das
alles erfolgt anhand einer Risikoanalyse, die der Betreiber
vor der ersten Inbetriebnahme durchzuführen hat. Wesentlich hierbei ist die Erfassung sämtlicher Betriebszustände
von Errichtung, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung, Reinigung bis hin zur Demontage und Entsorgung. Für Brandgefahren ist dabei beispielhaft die TRGS 800 zu beachten.
Für Explosionsgefahren gilt insbesondere die Betriebssicherheitsverordnung. Es ist ein entsprechendes Explosionsschutzdokument zu erstellen. In Betriebsanweisungen ist
den Mitarbeitern der richtige und sichere Umgang mit Silound Bunkeranlagen sowie das richtige Verhalten im Gefahrfall aufzuzeigen.
Bei der Einschätzung des Brand- und Explosionsrisikos ist
zu berücksichtigen, dass Stäube von organischem Material
grundsätzlich brennbar bzw. staubexplosionsfähig sein
können. Näheren Aufschluss in Einzelfällen können Angaben aus den Sicherheitsdatenblättern, aus Datenbanken
für sicherheitstechnische Kenngrößen, aus sicherheitstechnischer Literatur oder Laborversuche geben. Selbst bei
stückigem oder geschnitzeltem Material kann es durch
Abrieb im Silo, im Umfeld und in den Förderanlagen zu
Staubbildung und damit möglicherweise zu einer gefährlichen Staubexplosion kommen. Bei wechselndem Lagergut
muss eine erneute Brand- und Explosionsgefahr-Analyse
durchgeführt werden.
Ferner gehört es zu den Pflichten eines Betreibers, Brandschutzanlagen und elektrische Anlagen inkl. der Blitzschutzanlagen (gemäß DGUV Vorschrift 3/vormals BGV A3,
Betriebssicherheitsverordnung/Ex-Bereiche, Technische
Prüfverordnung, Prüfvorschriften des Versicherers usw.)
regelmäßig überprüfen und warten zu lassen.
Es lassen sich eine Reihe von praxiserprobten vorbeugenden Brandschutzmaßnahmen ergreifen, die einen Silobrand verhindern oder seine Auswirkungen minimieren
können:
5.1 Vermeidung von Brandlasten und Zündquellen
Durch den Abwurf des Produktes kann es, insbesondere
während der Befüllung des Silos, eine Staubaufwirbelung
geben. Beim Vorliegen einer Zündquelle kann es dann zu
einer Staubexplosion kommen.
Zusätzliche Brandlasten durch Staubablagerungen im Umfeld des Silos müssen durch regelmäßiges Reinigen so gering wie möglich gehalten werden. Zündquellen im Silo
und im Umfeld des Silos müssen unbedingt vermieden
werden:
5.1.1 Eintrag verhindern
Durch einen Zellenbelegungs- und Kontrollplan können
Vermischungen vermieden und kritische Zustände erkannt
und nachverfolgt werden. Hierdurch kann das Risiko einer
Selbstentzündung im Silo, z. B. aufgrund eingetragener
Feuchtigkeit, verringert werden. Lagergüter, die in Verbindung mit Feuchtigkeit zur Selbstentzündung neigen, sollten vor dem Einlagern auf ihren Feuchtegehalt untersucht
werden. Eine Belüftung des Silos kann dazu dienen, den
Feuchtegehalt des Siloguts niedrig zu halten.
Die Entstehung von heißen oder brennenden Stoffen, Glutnestern oder Funken bzw. funkenreißenden Teilen ist bereits auf den Förderwegen zum Silo effektiv zu verhindern.
Hierzu dienen sicherheitstechnische Überwachungen der
Fördereinrichtungen (Schieflaufwächter, Schlupfkontrolle,
Drehzahlmesser, Temperaturkontrolle) sowie Metallabscheider.
Das Weiterleiten von heißen oder brennenden Stoffen
(z. B. eingetragene Glutnester) über die Fördertechnik
Richtung Silo muss wirkungsvoll verhindert werden. Hierzu
können Infrarot-Melder (Hotspot-Melder) oder Funkenmel-
5
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
der eingesetzt werden. Diese machen aber nur Sinn, wenn
nach der Detektion eines heißen oder brennenden Stoffes
dieser automatisch entweder sicher ausgeschieden oder
abgelöscht wird oder die Förderanlage sofort abgeschaltet
wird. Zum Ablöschen innerhalb des Förderweges haben
sich Funkenlöschanlagen bewährt. Entscheidend hierbei
ist, dass innerhalb der Förderanlage die Schüttdichte nicht
zu hoch ist, so dass Glutnester und Funken verdeckt werden und dass das Lagergut nicht allzu empfindlich gegenüber Wasser ist. Einer Verschmutzung der Funkenmelder
kann z. B. durch Druckluftspülungen vor den Optiken entgegengewirkt werden. U. a. aus diesen Gründen ist es erforderlich, dass Planung und Einbau durch einen VdS-anerkannten Errichter für Funkenlöschanlagen gemäß VdSRichtlinie 2106 erfolgen.
5.1.2 Zündquellen am und im Silo
Wenn im Silo ein explosionsgefährdeter Bereich ausgewiesen ist (sog. Ex-Zonen, siehe Betriebsrichtlinie 1999/92/EG),
müssen elektrische und nicht-elektrische Geräte und Systeme in Europa den Anforderungen der ATEX Produktrichtlinie 94/9/EG entsprechen (ex-geschützte Geräte). Außerhalb Europas regeln ähnliche Gesetze und Normen die Beschaffenheitsanforderungen. Sie müssen regelmäßig
gemäß Betriebssicherheitsverordnung durch eine befähigte
Person im Höchstabstand von drei Jahren geprüft werden.
Elektrische Einrichtungen (wie z. B. Leuchten) sollten nach
Möglichkeit nicht im Siloinnern installiert werden. Alle
elektrischen Betriebsmittel (inkl. Leuchten) in explosionsgefährdeten Bereichen müssen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Zonen geeignet und so angeordnet sein, dass
sie nicht zugeschüttet werden können. Siehe auch EN IEC
60079 "Explosionsgefährdete Bereiche".
Gegen statische Elektrizität sind leitfähige Silozellen zu
erden bzw. an den Potentialausgleich anzuschließen
(vgl. VDE-Normen). Auch bei Abfüll-, Umfüll- und Förderprozessen kann statische Elektrizität auftreten. Hier sind
ebenfalls Potentialausgleichsmaßnahmen erforderlich, insbesondere auch an mit den betrieblichen Anlagen verbundenen Lieferfahrzeugen wie Lkw und Bahnwaggon. Siehe
auch NFPA 77 und Cenelec CLC/TR 50404.
Hohe Silogebäude sollten über eine Blitzschutzanlage gemäß DGUV-Information 209-045 (vormals BGI 739-2) verfügen. Diese ist nach DIN EN 62305/VDE 0185-305 auszuführen.
5.2 Permanent-Inertisierung
Für Schüttgüter, die stark zur Selbstentzündung neigen,
wie z. B. einige Steinkohlesorten oder Kohlenstäube, wird
empfohlen, die Silo- und Bunkeranlagen unter einer ständigen Inertgasatmoshpäre zu betreiben. Durch laufende
Nachspeisung von Inertgas (in der Regel Stickstoff) wird die
Siloatmosphäre permanent unterhalb kritischer SauerstoffKonzentrationen gehalten, je nach Schüttgut zwischen
2 und 12 Vol.-%. So kann ein Feuer erst gar nicht entstehen, entweichendes Inertgas bei Befüll- und Entleerungsvorgängen des Silos muss jedoch laufend ersetzt werden.
Dies kann kostenintensiv sein.
5.3 Konstruktive Explosionsschutz-Maßnahmen
Hierunter fallen alle Maßnahmen, die durch gezielte Überdruckabführung dazu führen, dass der Silokörper bzw. die
Bild 1: Beispiel für Berstscheiben
(pneumatischen) Förderstrecken im Falle einer Staubexplosion nicht beschädigt werden. Staubexplosionen können
Überdrücke von bis zu 8 bar erzeugen. Die Druckabführung muss gefahrlos ins Freie erfolgen. Falls dies nicht
möglich ist, sind technische Vorkehrungen zur gefahrlosen Beherrschung der Druckabführung vorzusehen (z. B.
Quenchvorrichtung).
Beispielhaft werden im Folgenden einige mögliche Maßnahmen genannt, die im Rahmen eines Schutzkonzeptes
ermittelt und aufeinander abgestimmt werden müssen.
Die häufigste Maßnahme ist die Schaffung von Explosionsdruckentlastungsflächen am Silokopf, z. B. durch Berstscheiben, Berstklappen oder Reißfolien, die den Druck
nach oben oder seitlich abführen. Die Silobehälter müssen
für den durch die Druckentlastung sich ergebenden reduzierten Explosionsdruck ausgelegt sein. Die Größe der notwendigen Druckentlastungsflächen bemisst sich u. a. nach
der Staubexplosionsgefährlichkeit des Stoffes (KSt-Wert)
und der Behälterform und -größe. Genaue Bemessungen
finden sich in der VDI-Richtlinie 3673 oder DIN EN 14491.
Mechanische geschlossene Fördereinrichtungen wie z. B.
Elevatoren können ebenfalls durch Druckentlastungseinrichtungen geschützt werden, wie z. B. Berstscheiben und
Entlastungsklappen. Die Fördereinrichtungen müssen dann
für den reduzierten Explosionsdruck ausreichend fest ausgeführt sein.
Pneumatische Förderstrecken können ggf. mit sog. Entlastungsschloten geschützt werden. Hierbei wird die Förderrichtung des Transportgutes in einem spitzen Winkel umgelenkt, so dass die Hauptrichtung des Überdrucks über
eine Berstscheibe, die noch in Transportrichtung angeordnet ist, entweichen kann.
Alle Fördereinrichtungen müssen bei vorhandenen Druckentlastungseinrichtungen dem reduzierten Explosionsüberdruck standhalten.
Um zu verhindern, dass Staubexplosionen auf andere Silozellen oder Förderanlagen übertragen werden können,
müssen die einzelnen Einheiten untereinander explosions-
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
Bild 2: Vorbereitete Abdichtung für den Siloaustrag
technisch entkoppelt werden. Dazu werden i. d. R. Zellenradschleusen oder Entlastungsschlote eingesetzt. Auch gibt
es spezielle Explosionsschutzventile und Schnellschlussschieber für pneumatische Förderanlagen, die in Sekundenbruchteilen schließen. Die Förderanlagen müssen dabei
dem vollen oder ggf. reduzierten (bei vorhandener Druckentlastung) Explosionsdruck standhalten. Ferner können
Explosionsunterdrückungsanlagen installiert werden, die
eine anlaufende Explosion durch sehr schnelles Einsprühen
eines Löschmittels (Löschpulver, Wasser) unterdrücken. Als
Entkopplungseinrichtung werden diese Systeme als Löschmittelsperren bezeichnet. Auch Fördereinrichtungen mit
Löschmittelsperren oder Explosionsunterdrückungsanlagen
müssen für einen reduzierten Explosionsüberdruck ausgelegt sein.
Silo- und Bunkeranlagen sollten innerhalb von Gebäuden
und gegenüber anderen Gebäuden und Anlagenteilen
feuerbeständig abgetrennt sein. Bei Aufstellung im Freien
sollte ein Mindestabstand von 5 m, bei brennbaren Silos
10 m zu Gebäuden und Anlagen eingehalten werden, insbesondere wenn der Silokörper nicht massiv ist und eine
hohe Einsturzgefahr besteht. Bei Aufstellung in Gebäuden
sollten Wände und Decken des Gebäudes feuerbeständig
sein (F90 nach DIN 4102). Im Übrigen sind die Mindestanforderungen aus der DGUV Information 209-045
einzuhalten.
Für eine notwendige Inertisierung des Silos im Brandfall ist
es Voraussetzung, dass alle Öffnungen möglichst gasdicht
(auch provisorisch) verschlossen werden können, so dass
das Inertgas nicht schnell entweichen kann.
5.4 Baulicher Brandschutz
Silos und Bunker müssen standsicher und ausreichend fest
nach den allgemeinen Regeln der Technik errichtet werden. Bei der Dimensionierung sind die Maßnahmen zum
Explosionsschutz zu berücksichtigen (Anordnung, Größe,
statischer Ansprechdruck und Entlastungsfähigkeit der
Druckentlastungseinrichtungen, Behälterfestigkeit für reduzierten Explosionsdruck).
Silo- und Bunkeranlagen sollten aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen, um die Brandlasten nicht zusätzlich zu
erhöhen.
Massive Siloanlagen aus Mauerwerk oder Stahlbeton besitzen den Vorteil, dass sie im Brandfall über eine gute Feuerwiderstandsfähigkeit und Standsicherheit verfügen. Silos
aus Metall, Kunststoff (GFK) oder textilen Materialien dagegen werden im Brandfall schnell ihre Festigkeit verlieren
und können einstürzen. Insbesondere, wenn in solche Silos
Löschwasser eingefüllt wird, kann die Statik schnell
versagen. Des Weiteren sollte bei Silobaustoffen aus Kunststoff auch die elektrische Leitfähigkeit sichergestellt werden (Schutz gegen Zündfunken durch elektrostatische
Aufladung).
Zum anschließenden Ausräumen des Silos haben sich Einstiegsluken in verschiedenen Höhen des Silokörpers (lichte
Weite mind. 0,6 m) sowie zusätzliche Notaustragsöffnungen am Silofuß bewährt, von wo aus das Silogut in einen
sicheren Bereich transportiert und ggf. abgelöscht werden
kann.
Zur Lagerung spezieller Schüttgüter kann es seitens der
Behörden oder der Berufsgenossenschaften besondere Anforderungen an die Beschaffenheit von Silos und Bunkern
sowie deren Umfeld geben. Siehe hierzu auch Kap. 8.
5.5 Anlagentechnischer Brandschutz
Diese Maßnahmen sollen dazu dienen, einen Brand zu erkennen und/oder zu bekämpfen.
5.5.1 Überwachung von Silos
Neben den üblichen technischen Überwachungseinrichtungen, wie Füllstandsanzeiger und Überfüllsicherung, sollten
Silos und Bunker auch auf mögliche Brände im Innern
überwacht werden. Als einfachste Maßnahme werden
hierfür häufig Temperaturmelder als fest installierte Melder
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
oder als Messlanzen in verschiedenen Höhen der Schüttung eingesetzt. Sie besitzen allerdings den Nachteil, dass
sie nur sehr träge reagieren bzw. den Brand gar nicht
detektieren und vor ihrem Ansprechen erfahrungsgemäß
oft bereits ein Rauchaustritt aus dem Silo wahrgenommen
werden kann.
Besser geeignet sind Brandgasmelder, die typische Schwelgase (wie z. B. Kohlenmonoxid CO oder Methan CH₄) sehr
frühzeitig erfassen. Je nach Lagergut kommt es im Siloinneren oft zu erhöhter Konzentration von Kohlenmonoxid
(z. B. bei Kohle oder Holzpellets), Luftfeuchte und Feinstaub, so dass auch Brandgasmelder, die ausschließlich die
Kenngröße CO erfassen, nur eingeschränkt eingesetzt werden können. Ggf. können auch Sauerstoffsensoren zur
Brandüberwachung dienen.
vom Lagergut. In offenen Bunkeranlagen eignen sich
oft auch stationäre Wärmebildkameras zur Brandfrüherkennung.
In jedem Fall müssen die automatischen Überwachungskonzepte individuell auf die Bedingungen vor Ort angepasst werden. Es ist eine Fachplanung durch Spezialisten
erforderlich, da falsche Auswahl der Technik und falsche
Platzierungen der Brandmelder zu Störungen, Fehlalarmen
oder Nichtauslösen/Versagen führen können. Universelle
Überwachungssysteme, die im Silobereich uneingeschränkt
verwendet werden können, gibt es bis lang nicht.
Konventionelle Rauchmelder sind im Siloinneren weniger
geeignet, da sie schnell verschmutzen. Sie können ggf. in
Räumen oberhalb der Siloköpfe angeordnet werden, evtl.
auch als Rauchansaugsysteme, sofern kein nennenswerter
Staubanfall vorliegt. Speziell für Siloinnenbereiche wurden mittlerweile besondere Filter und Staubabscheider
für Rauchansaugmelder entwickelt, so dass jetzt auch
hier eine Überwachung auf Rauch möglich ist, abhängig
5.5.2 Löschanlagen
5.5.2.1 Inertisierung im Brandfall
Die erfolgversprechendste Möglichkeit zur Brandbekämpfung und zum sicheren Ausräumen im Ereignisfall ist die
Inertisierung des Silos oder Bunkers. Dabei wird ein Inertgas (meist Stickstoff) in das Silo bzw. in den Bunker gegeben, so dass die Luft und damit der Sauerstoff aus dem
Silo verdrängt wird und der Sauerstoffgehalt unter 4-6
Vol.-% absinkt. Bei dieser Sauerstoffkonzentration ist für
die üblichen Lagergüter eine Brandausbreitung nicht mehr
möglich. Staubexplosionen sind bei organischen Stoffen
(Nahrungs- und Futtermittel, Holz, Kohle, Kunststoffe) be-
Bild 3: Beispiel für ex-geschützte Brandgasmelder
Bild 4: Brandgasmelder in der Anwendung
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
reits bei unter 8 Vol.-% nicht mehr möglich (Sauerstoffgrenzkonzentration). Die Sauerstoffgrenzkonzentrationen
sind stoffabhängig und liegen ca. zwischen 3 Vol.-%
(Magnesium) und 14 Vol.-% (Steinkohle), siehe Tabelle 1.
Von den Tabellenwerten sollte im Brandfall mindestens
1 Vol.-% als Sicherheitsabstand abgezogen werden.
Stickstoff besitzt als Inertgas den Vorteil, dass er etwas
leichter als Luft und ungiftig ist (er wirkt aber sauerstoffverdrängend!). Kohlendioxid besitzt zwar etwas bessere
Löscheigenschaften, wirkt jedoch in höheren Konzentrationen giftig und ist vor allem schwerer als Luft, so dass es
sich in tieferliegenden Räumen ansammelt. Dies kann bei
einer Siloinertisierung für das Einsatzpersonal gefährlich
werden, sofern die Eingabestelle für das Inertgas unter Bodengleiche liegt oder aus anderen Leckstellen am Silo Kohlendioxid entweicht und sich unter dem Silo ansammelt.
Ferner kann es bei sehr hohen Temperaturen im Siloinnern
zu explosiblem Kohlenmonoxid reagieren.
Voraussetzungen für eine schnelle und gezielte Inertisierung eines Silos oder Bunkers sind vorbereitete fest verrohrte Gasleitungen zum Silokopf sowie verschließbare
Anschlüsse für die Gasaufgabe und für Messsonden (Gas,
Druck; ø ca. 15 cm). Für die Gasaufgabe ist ein C-Rohranschluß (DIN 14302) als Stutzen oder Ringkanal vorteilhaft,
Stoff
Beispiel:
Siloabmessungen:
Höhe: 40 m, Durchmesser: 8 m
Siloquerschnittsfläche:
4 m x 4 m x π (3,14.) = 50 m²
Silogesamtvolumen:
50 m² x 40 m = 2.000 m³ (organisches Lagergut)
Füllstand:
24 m (= 60 %), d. h. 800 m³ freier Kopfraum,
1.200 m³ Schüttung
Inertgasmenge Kopfraum:
800 m³ x 1,5 m³ Stickstoff/m³ = 1.200 m³ Stickstoff
Inertgasmenge Schüttung:
1.200 m³ x 0,5 (1,0) m³ Stickstoff/m³ = 600 (1.200) m³
Stickstoff
Aufgaberate Kopfraum:
1.200 m³/4 Stunden = 300 m³/h
Aufgaberate Schüttung:
600 (1.200) m³/4 Stunden = 150 (300) m³/h
Zzgl. weiterer Inertgasmengen zur Aufrechterhaltung der Konzentration (Undichtigkeiten,
abhängig vom jeweiligen Silo).
Sauerstoffgrenzkonzentration bei Stickstoffinertisierung in Vol.-%
Aluminium
5
Braunkohle
12
Cellulose
9
Holz
10
MagnesiumVorlegierung
3
Maisstärke
9
Polyacrylnitril
10
Polyethylen (PE)
10
Ruß
12
Steinkohle
14
Tabelle 1: Sauerstoffgrenzkonzentrationen verschiedener Stäube; aus VDI 2263-2
Bild 5: Inertgaslieferung per Tankfahrzeug mit mobilem Verdampfer
9
10
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
wobei das Rohr so eingebaut sein sollte, dass es nicht
durch Schüttgut verstopfen kann. Die Inertgasanschlüsse
sollten oben und unten angeordnet sein. Für den Silokopfund Fußbereich sind geeignete Vorrichtungen zum Abdichten vorzuhalten.
Für Messsonden sollten mindestens drei verschließbare
1/2“-Öffnungen angebracht werden und zwar je am
Silofuß (zwischen Austragseinrichtung und Inertgaseinspeisung), auf halber Silohöhe und am Silokopf. Am Silokopf sollte ferner eine Entlüftungsöffnung vorhanden sein,
um abströmende verdrängte Luft abzuführen.
5.5.2.2 Sprühwasserlöschanlagen
Für Schüttgüter, die sich gut mit Wasser löschen lassen,
z. B. Holzspäne und -stäube sowie Papierschnitzel und
-stäube, wird die Installation von stationären Sprühwasserlöschanlagen innerhalb von Silos und Bunkern empfohlen.
Für die Auslegung und Installation ist die VdS-Richtlinie
2109 (Sprühwasserlöschanlagen) sowie für Holz die
DGUV Information 209-045 zu beachten. Die Wasserbeaufschlagung sollte dabei mindestens 7,5 mm/min
(l/m² x min) betragen. Die Auslösung kann manuell oder
auch automatisch erfolgen, z. B. über ein Anregerrohrnetz
(oft in Bunkeranlagen) oder über automatische Brandmelder. Die Löschanlagen können bei kleineren Silos auch als
trockene, halbstationäre Anlagen ausgeführt sein, die im
Brandfall über Wandhydranten oder von der Feuerwehr
mit Löschwasser versorgt werden.
Filteranlagen mit Textileinsätzen im Zuge von Absauganlagen sollten ebenfalls über manuelle, automatische oder
halbstationäre Sprühwasserlöschanlagen verfügen.
Elektrische Druckerhöhungspumpen für die Löschwasserversorgung müssen auch im Brandfall funktionieren und
sollten daher über eine Notstromversorgung verfügen.
5.5.2.3 Gaslöschanlagen
Gaslöschanlagen sind für Silos und Bunker bedingt geeignet. Das Wirkprinzip beruht auf der Inertisierung. Der technische Aufwand ist jedoch recht groß, da die gesamte
benötigte Löschgasmenge bevorratet werden muss. Im
Vergleich zu herkömmlichen Gaslöschanlagen sind die
Flutungszeiten erheblich länger (etwa ein bis zwei Stunden). Das Ziel, das Lösch- bzw. Inertgas über viele Stunden
oder Tage in dem Silo zu halten, können Gaslöschanlagen
allein nicht erreichen. Es ist eine kontinuierliche Nachspeisung mit Inertgas über längere Zeiträume notwendig, da
Silos in der Regel nicht zu 100 % gasdicht sind und das
Löschgas bzw. Inertgas langsam entweichen wird.
5.6 Löschwasserversorgung
Für Erstmaßnahmen, zur Kühlung von Gebäudeteilen, zur
Einspeisung in vorhandene Löschanlagen sowie zum Ablöschen ausgeräumter Glutnester ist eine ausreichende
Wasserversorgung erforderlich. Diese sollte mindestens
192 m³/h (=3.200 l/min) über zwei Stunden betragen. Für
stationäre Löschanlagen muss eine eigenständige Löschwasserversorgung dimensioniert und vorgehalten werden.
Zur manuellen Brandbekämpfung am Silokopf sollte im
Silogebäude eine (trockene) Steigleitung für die Feuerwehr
vorhanden sein, in die aus einem sicheren Bereich im Erdgeschoß eingespeist werden kann. Diese Steigleitung kann
auch für die Inertisierung (Gastransport nach oben) genutzt werden. Die Leitung muss über C- bzw. B-Kupplungsanschlüsse nach DIN 14 302 verfügen und sollte
mindestens einen Durchmesser von DN 65 besitzen (je
nach Situation auch größer). Alle Leitungen müssen
gegen elektrostatische Aufladung geerdet sein (Anschluss
an Potentialausgleich).
5.7 Brandschutz-Organisation
Bei staubexplosionsfähigen Lagergütern ist gemäß Betriebssicherheitsverordnung ein Explosionsschutzdokument
zu erstellen und aktuell zu halten. Alle sich aus der Betriebssicherheitsverordnung ergebenden notwendigen Prüfungen sind regelmäßig durchzuführen.
Für Arbeiten im Bereich von Silos und Bunkern sollte eine
Betriebsanweisung erstellt werden (Befahrerlaubnis, Reinigungsplan etc.).
In der Nähe von Siloanlagen und im Silo dürfen keine
feuergefährlichen Arbeiten ausgeführt werden, oder nur
unter erhöhten Sicherheitsmaßnahmen bei restentleerten
und gereinigten Silos (staubfrei). Siehe auch Sicherheitstechnische Fachinformation zum Thema „Feuergefährliche
Arbeiten“. Das Rauchen ist verboten. Auf dieses Verbot ist
mittels Beschilderung deutlich hinzuweisen.
Eine ausreichende Anzahl Betriebsangehöriger ist im Verhalten im Falle eines Silobrandes und im Umgang mit den
Sicherheitseinrichtungen der Silo- und Bunkeranlagen zu
unterweisen. Praktische Feuerlöscher-Übungen an einem
Trainingsgerät werden zudem dringend empfohlen.
Aus einem Alarmplan sollte hervorgehen, wer im Brandfall
zu informieren ist, z. B. Firmenleitung, Feuerwehr, Inertgaslieferant, Fachberater, Berufsgenossenschaft, Gewerbeaufsicht, Feuerversicherer (Brandschutzabteilung).
Mit Inertgaslieferanten ist abzuklären, welche geeigneten
Gase und Gasmengen sowie benötigte Technik (Verdampfer) in welcher Zeit geliefert werden können.
Mit der zuständigen Feuerwehr sind die einsatztaktischen
Maßnahmen im Vorfeld abzusprechen und regelmäßig
Einsatzübungen durchzuführen!
Für die Feuerwehr und für Fachberater/Sachverständige
sollten aussagekräftige Feuerwehrpläne und Konstruktionsunterlagen der Silo- und Bunkeranlagen sowie diese
vorliegende Fachinformation vor Ort griffbereit sein.
5.8 Wartung und Instandhaltung
Eine regelmäßige Wartung von Filtern, beweglichen Teilen
inkl. Lagern und Scharnieren und den vorhandenen Sicherheitseinrichtungen der Silo- und Bunkeranlagen gemäß
Herstellervorgaben ist dringend erforderlich.
6 Maßnahmen im Brandfall
Nach Alarmierung der zuständigen Stellen (Feuerwehr,
Fachberater) sollten im Brandfall alle Fördereinrichtungen
abgeschaltet und zur Vorbereitung einer Inertisierung damit begonnen werden, alle Siloöffnungen möglichst gas-
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
dicht zu verschließen, notfalls mit nassen Säcken, Platten,
Klebeband o. ä. Dadurch wird eine weitere Sauerstoffzufuhr vermieden. Dabei ist darauf zu achten, dass keine
Personen durch Rauchgase gefährdet werden, ggf. ist
umluftunabhängiger Atemschutz anzulegen (Feuerwehr).
Des Weiteren sollten benachbarte, anliegende Silos, die
nicht brandbetroffen sind, nach Möglichkeit entleert werden, um eine Brandübertragung zu vermeiden.
6.1 Inertisierung
Die benötigte Menge an Inertgas ist zu ermitteln und bereitzustellen. Erst wenn genügend Inertgas vorhanden ist
und die weitere Versorgung sichergestellt ist, sollte mit
einer Inertisierung begonnen werden.
Ferner sind kontinuierliche Gasmessungen erforderlich, u. a.:
• Sauerstoff: um eine ausreichende Inertisierung nachzuweisen,
• CO: Feststellung der Brandintensität und des Löscherfolgs.
• Die Messwerte (Verlauf) müssen vor Ort durch einen
Sachverständigen bewertet werden.
6.1.1 Benötigte Inertgasmengen
Wie Erfahrungswerte aus der
Praxis gezeigt haben, genügen für eine Inertisierung des
freien Silo-Kopfraumes 1 m³
Kohlendioxid (gasförmig) oder 1,5 m³ Stickstoff (gasförmig) pro m³ freier Kopfraum. Dies führt zu einer Reduzierung der Sauerstoffkonzentration auf weniger als
8,0 Vol.-%, so dass keine Staubexplosionsgefahr für organische Stoffe im Kopfraum mehr besteht. Für das Aufgeben der entsprechenden Inertgasmenge wird ein Zeitraum
von vier Stunden angestrebt.
Durch Aufgaberaten von 0,5 bis 1,0 m³ Inertgas (gasförmig) pro m³ Schüttung wird eine Sauerstoffreduzierung
auf < 2 Vol.-% erzielt. Diese ist für die Löschung des
Glimmbrandes in der Schüttung erforderlich und muss
über längere Zeit (i. d. R. 48 Stunden) gehalten werden.
Auch hier wird eine Aufgabezeit des Inertgases von
vier Stunden angestrebt.
Voraussetzung ist jeweils, dass das Silo relativ gasdicht ist
bzw. (provisorisch) abgedichtet werden kann, ansonsten
können sich die benötigten Inertgasmengen erheblich
vergrößern. Ferner sollte der tatsächliche Füllstand des
Silos überprüft werden, unabhängig von automatischen
Füllstandsanzeigern, die gelegentlich defekt oder ungenau
sein können.
6.1.2 Bevorratung und Beschaffung von Inertgas
Inertgas kann bei großen Gaslieferanten als Notfall-Lieferung angefordert werden. Bis die
Unvollständige Brandbekämpfung und zu
Gaslieferung an dem betroffenen
frühes Ausräumen des Silos führt oft zu Staub- Silo eintrifft, können jedoch mehexplosionen – mit fatalen Folgen!
rere Stunden vergehen. Dies ist in
Anhaltswerte für eine Silo-Inertisierung/Übersicht
Bemerkungen
Sauerstoffkonzentration gegen Staubexplosion
(Sauerstoffgrenzkonzentration)
Im Mittel < 8,0 Vol.-% bei organischem Material
Gilt bei Ausräumen des Silos; dabei Sauerstoff
am Silofuß und Silokopf messen.
Sauerstoffkonzentration (O₂) gegen Brandausbreitung
Max. 4-6 Vol.-% O₂
Sauerstoff am Silokopf messen
Konzentration mind. 48 h halten.
Sauerstoffkonzentration (O₂) zur Löschung
< 2 Vol.-% O₂
Sauerstoff am Silokopf messen
Konzentration mind. 48 h halten!
Inertgasaufgabemenge für Kopfraum für Sauerstoffkonzentration < 8 Vol.-%
1,0-1,5 m³ pro m³ freies Silovolumen
N₂: 1,5 m³/m³ freies Volumen
CO₂: 1,0 m³/m³ freies Volumen
Inertgasaufgabemenge für Schüttung für Sauerstoffkonzentration < 2 Vol.-%
0,5-1,0 m³ pro m³ Schüttvolumen
Unabhängig vom Inertgas!
Tankzugladung
(Stickstoff verflüssigt)
(Kohlendioxid verflüssigt)
Ca. 20.000 kg (flüssig)
= ca. 17.100 m³ N₂-Gas
= ca. 10.820 m³ CO₂-Gas
Verdampfer erforderlich!
Max. Silo-Innenüberdruck
Siehe Herstellerangaben
Abh. v. der Bauart; zu messen in Nähe der
Inertgas-Eingabestelle.
Messen der Brandintensität (Glimmbrand)
Kohlenmonoxid (CO)-Konzentration am
Silokopf messen
Nimmt bei erfolgreicher Inertisierung von
>> 1.000 ppm bis auf <100 ppm ggf. gegen 0 ab.
Tabelle 2: Anhaltswerte aus der Praxis für eine Silo-Inertisierung
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
den meisten Fällen aber unkritisch, da sich ein Schwelbrand im Siloinnern nur sehr langsam ausbreitet und es
ohnehin oft keine andere erfolgversprechende Methode
zur Brandbekämpfung gibt (abhängig vom Lagergut). Hier
ist von allen Beteiligten Umsicht und vor allem Geduld
gefragt!
Es können sowohl Flaschenbündel (Inertgas gasförmig) als
auch Tankzüge (Inertgas flüssig) geliefert werden. Eine
Tankzugladung mit 20.000 kg Flüssigstickstoff im Sattelauflieger ergibt ca. 17.100 m³ gasförmigen Stickstoff. Ein
Nachteil von Tankzugladungen ist, dass das Inertgas nur
etwa in den ersten drei Stunden gasförmig aus dem Tank
entnommen werden kann (wobei der Restdruck nicht unter 0,5 bar sinken darf). Danach ist eine Verdampfung von
der Flüssig- in die Gasphase erforderlich, die nur mit einer
separaten und entsprechend groß dimensionierten Verdampferanlage vorgenommen werden kann. StickstoffFlaschenbündel sind dagegen durchgängig bis zur Restentleerung nutzbar (CO₂-Flaschen nicht!).
Optimalerweise kann Inertgas auch im Betrieb vorgehalten
werden, z. B. in Flaschenbündeln oder Flüssiggastanks (mit
Verdampfern). So kann im Brandfall die Inertisierung eines
Silos oder Bunkers frühzeitig begonnen werden und durch
nachgelieferte Gasmengen fortgesetzt werden. Die zu bevorratende Gasmenge richtet sich nach der Größe der
Silos. Sie sollte für eine Inertisierung über vier Stunden ausreichen. Nach obigem Beispiel wären bei einem ungünstigen Füllgrad von nur 10 % des Silovolumens 1.800 m³
freies Kopfvolumen vorhanden, so dass 1.800 m³ x 1,5 m³
Stickstoff/m³ = 2.700 m³ Stickstoff erforderlich wären (entspricht rund 3.160 kg).
6.1.3 Aufgabe des Inertgases und Brandlöschung
Grundsätzlich sollte zuerst der Kopfraum inertisiert
werden. Dies dient zum Schutz vor möglichen Staubexplosionen im freien Kopfvolumen des Silos, was
zunächst Priorität hat.
Eine alleinige Inertgasaufgabe von oben (entgegen der
Thermik) kann aber in der Regel die Schüttung im Silo
nicht durchdringen und somit den Glimmbrand nicht
endgültig löschen, was aber Voraussetzung für ein ungefährliches Ausräumen des Silos ist. Im zweiten Schritt
erfolgt daher parallel eine weitere Inertgasaufgabe von
unten am Silofuß z. B. mittels eines vorbereiteten Anschlusses (C-Kupplung nach DIN 14302), einer Lanze oder
einer außen liegenden Ringleitung mit Öffnungen, die in
das Silo ragen. Im Silokopf- und -fußbereich ist die Sauerstoffkonzentration ständig zu messen.
Die Gasaufgabe von unten muss langsam und mit wenig
Druck erfolgen, so dass die Schüttung gleichmäßig durchdrungen wird und sich keine größeren Kanäle in der Schüttung bilden. Der aus der Schüttung verdrängte Sauerstoff
gelangt so in den zuvor inertisierten Kopfraum. Abhängig
von der Sauerstoffkonzentration im Silokopf kann die
Gasaufgabe von oben langsam reduziert und schließlich
ganz eingestellt werden. Sollte die Sauerstoffkonzentration
im Kopfraum jedoch wieder über z. B. 8 Vol.-% ansteigen
(bei organischem Material), muss erneut Inertgas von oben
aufgegeben werden.
Vor dem Befüllen der Füllleitungen mit dem Inertgas sind
diese zu entlüften bzw. mit dem Inertgas zu spülen, damit
kein zusätzlicher Sauerstoff in das Silo eingeblasen wird.
Der Inertisierungsvorgang ist messtechnisch zu überwachen. Dabei sind am Silokopf zu messen:
• Sauerstoffkonzentration
• Kohlenmonoxidkonzentration
• ggf. Temperatur im Siloinnern
• ggf. Kohlendioxidkonzentration
Am Silofuß nahe der Inertgasaufgabestelle ist der Siloinnendruck zu überwachen.
Sind die erforderlichen Anschlüsse und Öffnungen am Silo
nicht vorhanden, müssen diese notfalls durch Anbohren
des Silos (nur im Bereich der Schüttung und unter Einsatz
von Wasser zur Bohrerkühlung) provisorisch geschaffen
werden. Dabei ist der Explosionsschutz zu beachten. Es
dürfen auf keinen Fall Zündfunken oder heiße Oberflächen
entstehen.
Der Füll- bzw. Löschvorgang kann von mehreren Stunden
bis zu einigen Tagen dauern.
Die Feststellung der Brandlöschung erfolgt über die COKonzentration. Eine dauerhafte CO-Konzentration
< 30 ppm nach Beendigung der Inertisierung (keine Inertgasaufgabe mehr) deutet auf eine erfolgreiche Löschung
hin.
6.2 Wasser-/Schaumeinsatz
Löschwasser mit Netzmittel, Mittel- und Leichtschaum oder
Löschgel kann im Schutze der Inertisierung zur Kühlung
bzw. zur Abdeckung auf das Schüttgut aufgebracht werden.
Der Einsatz von Löschwasser und Schaum im Siloinnern ist
in der Regel nicht möglich, wenn es sich um quellfähige
Stoffe handelt oder das Schüttgut sich nicht gut mit Wasser durchtränken lässt, verklumpt oder die Baukonstruktion
des Silos aus Metall, Kunststoff oder textilen Materialien
besteht und eine Gewichtszunahme durch Wasser nicht
zulässt (Einsturzgefahr).
Der Einsatz von Löschwasser ohne Zusatzmittel (Vollstrahl/
Sprühstrahl) innerhalb des Silos sollte unterbleiben.
Wird im Umfeld des Silos Wasser eingesetzt, ist darauf
zu achten, dass kein Staub aufgewirbelt wird (Sprühstrahl verwenden) und dass das Wasser nicht in Silozellen
hineinfließt.
Die Kühlung des Silos von außen mit Wasser ist in der
Regel möglich und sinnvoll.
6.3 Ausräumen des Silos
Mit dem Ausräumen des Silos darf erst nach der Brandlöschung begonnen werden. Die Feststellung der
Brandlöschung erfolgt über die CO-Konzentration. Eine
dauerhafte CO-Konzentration < 30 ppm nach Beendigung
der Inertisierung (keine Inertgasaufgabe mehr) deutet auf
eine erfolgreiche Löschung hin.
Kann eine Löschung nicht erzielt werden, muss das Ausräumen des Silos unter Inertatmosphäre im Silo und unter
Inertatmosphäre in den dazu benutzten Fördereinrichtungen erfolgen.
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
Die Entscheidung für den Beginn des Ausräumens muss
durch einen Sachverständigen in Verbindung mit der Feuerwehr getroffen werden.
Wenn diese Punkte nicht beachtet werden, besteht die
Gefahr eines erneuten Brandes oder einer Staubexplosion
bei Leerräumen des Silos!
Durch den Glimmbrand können sich innerhalb des Silos
sogenannte Brücken gebildet haben, die bei Entleerung
des Silos einstürzen können und eine Staubaufwirbelung
verursachen. Die Folge kann eine Staubsexplosion sein,
sofern keine Inertatmosphäre mehr gegeben ist.
Bild 6: Tanktrailer und mobiler Verdampfer
Vor Beginn der Ausräumaktion sind die mit dem Silo verbundenen Räume auf Staubfreiheit zu kontrollieren und
ggf. zu säubern. Hierbei müssen Staubaufwirbelungen
unbedingt vermieden werden.
Beim Austragen des Schüttgutes muss durch geeignete
Maßnahmen auch außerhalb des Silos die Bildung von
gefährlichen Staub-Luft-Gemischen verhindert werden,
z. B. durch Aufbringen eines Wasserschleiers.
Bild 7: Stationärer Verdampfer an einem Silo
Bild 8a+b: Inertgasanlieferung
Bild 9: Inertgasanschluss an stationären Verdampfer
Bild 10: Inertgasaufgabe per vorinstallierter Rohrleitungen
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
7 Notfalladressen
7.1 Inertgaslieferanten
Geeignete Inertgaslieferanten finden sich auf der Homepage des Industriegaseverbandes (IGV) www.industriegaseverband.de.
Hier ein Auszug (keine Gewähr für Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben, Stand 02/2012):
Im Brandfall können auch die Feuerwehrleitstellen bei der
Beschaffung von Inertgas behilflich sein.
Firma
Adresse
Telefon
Fax
E-Mail/Internet
Hauptstelle für das
Grubenrettungswesen
Wilhelmstraße 98
44649 Herne
02325-593-333
-
www.atemschutzzentrum.net
Air Liquide Deutschland GmbH
Hans-Günther-Sohl-Straße 5
40235 Düsseldorf
0211-6699-0
0211-6699-222
[email protected]
www.airliquide.de
Linde AG
Gases Division Germany
Seitnerstr. 70
82049 Pullach
01803-85000-0
-
[email protected]
www.linde-gas.de
AIR PRODUCTS
GmbH
Rensingstr. 15
44807 Bochum-Riemke
0234-6105-60
0234-6105-6371
www.airproducts.de
KRAISS & FRIZ
Autogenwerk
Bahnhofstraße 64
73630 Remshalden
07151-70 99 66 - 0
Nur in BW (7er PLZ)
07151-70 99 66-22
[email protected]
www.kraissundfriz.de
PRAXAIR
Kennedyhaus
Hans-Böckler-Str.1
40476 Düsseldorf
0211-2600-0
0211-2600-123
[email protected]
www.praxair.com
Industrieweg 43
48155 Münster
0251-695-0
0251-695-194
[email protected]
www.westfalen-ag.de
BASI SCHÖBERL
GmbH & Co. KG
Im Steingerüst 57
76437 Rastatt
07222-505-0
07222-505-298
[email protected]
www.basigas.de
MESSER GROUP
GmbH
Messer-Platz 1
65812 Bad Soden
06196-7760-0
06196-7760-442
[email protected]
www.messergroup.com
RIEßNER-GASE
GmbH & Co.KG
Rudolf-Diesel-Str. 5
96215 Lichtenfels
09571-765-0
09571-765-67
[email protected]
www.riessner.de
WESTFALEN AG
Ab 18 Uhr läuft Anrufbeantworter
mit Notfallnumer
Notruf: (außerhalb der Geschäftszeiten) 089-7446-2333
Notruf: (außerhalb der Geschäftszeiten) 069/50 98 53 68
Notruf: (außerhalb der Geschäftszeiten) 0180-201-0000
Notruf: (außerhalb der
Geschäftszeiten) 05459-80625
Technik: 0251/695-228
Notruf:
0173-88 77 930
7.2 Fachstellen
Im Brandfall kann u. a. das Zentrum für Brand- und
Explosionsschutz der DMT GmbH & Co. KG in Dortmund
angefragt werden, Notfall-Nr.: +49 231 5333-237
(24 Stunden erreichbar, es erfolgt Rückruf), www.dmt.de
Sie kann Sachverständige und Messtechnik zur Einsatzstelle entsenden.
Bei chemischen Produkten im betroffenen Silo oder Bunker
kann auch das Transport-Unfall-Informations- und Hilfeleistungssystem TUIS angefragt werden:
TUIS-Notrufzentralen/Die Leitstellen dieser TUIS-Mitgliedsunternehmen stehen rund um die Uhr zur Verfügung
BASF SE, Ludwigshafen
+49 621 6043333*
BASF Schwarzheide GmbH, Schwarzheide
+49 35752 62112
Currenta GmbH & Co. OHG, Leverkusen
+49 214 3099300¹
Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbh, Stade
+49 4146 912333
Henkel AG & Co. KGaA, Düsseldorf
+49 211 7973350
Infracor Gmbh, Chemiepark Marl
+49 2365 492232
InfraLeuna GmbH, Leuna
+49 3461 434333
InfraServ GmbH & Co. Gendorf KG, Gendorf
+49 8679 72222
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, Frankfurt am Main
+49 69 3056418
Merck KGaA, Darmstadt
+49 6151 722440
Bayer Schering Pharma AG, Berlin
+49 30 46814208
Wacker Chemie AG, Burghausen
+49 8677 832222
*National Response Center ¹für CHEMPARK Leverkusen, Dormagen, Krefeld
Im europäischen Bereich steht für Auskünfte das International Chemical Environment (ICE) zur Verfügung, siehe unter http://helid.digicollection.org/en/d/Js13467e/11.2.html
Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
für Brand- und Explosionsschutz der DMT GmbH & Co. KG
in Dortmund aktiv mitgewirkt.
7.3 Mitwirkung
An der Gestaltung dieser Fachinformation hat das Zentrum
8 Referenzen
Lokale Standards sollten eingehalten werden.
VdS 2154
VdS 2106
VdS 2109
EN 14491
EN IEC 60079
NFPA 68
NFPA 77
NFPA 654
Inertisierung von Silos im Brandfall (01/2008), www.vds.de
Funkenlöschanlagen (05/2003)
Sprühwasserlöschanlagen (06/2002 + 2109-S1: 08/2005)
Schutzsysteme zur Druckentlastung von Staubexplosionen (10/2012)
Explosionsgefährdete Bereiche (04/2013)
Standard of explosion protection by deflagration venting (2013)
Recommended Practice on Static Electricity (2014)
Standard for the prevention of fire and dust explosions from the manufacturing,processing, and handling of
combustible particulate solids (2013)
DGUV Information
209-045
Absauganlagen und Silos für Holzstaub und -späne, Brand- und
Explosionsschutz (12/2010, vormals BGI 739-2)
suvaPro
Checkliste Holzspänesilo (11/2008, Best-Nr. 67007.d, Schweiz), www.suva.ch
SP 2006: 47
Extinguishing Silo Fires (2006), SP Technical Research Institute of Sweden, report no. 2006: 47, www.sp.se
Silobrände
Einsatzlehre Feuerwehr Frankfurt a. M. (01/2008), Download von www.feuerwehr-frankfurt.de
VDE 0185-305/
DIN EN 62305/
DIN VDE 0185-305 Blitzschutzanlagen (10/2011)
VDI 3673-1
Druckentlastung von Staubexplosionen (11/2002) Blatt 1
VDI 2263
Staubbrände und Staubexplosionen (05/1992)
VDI 2263-2
Staubbrände und Staubexplosionen, Inertisierung (05/1992)
9 Anlage: Prinzipskizze Silobrandbekämpfung (Gesamtansicht)
1) Inertisierung von oben
Entlüftung
Berstscheibe
Schaumaufgabe nur bei offenem Feuer
Flaschenbündel
S I LO
Kühlung
Inertgas
Verdampfer
Glimmbrand
Steigleitung
2) Inertisierung von unten
Schaummittel
Druckmessung
Messen: O2, CO, CO2, Temp.
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Sicherheitstechnische Fachinformation:
Brandschutz und Brandbekämpfung in Silo- und Bunkeranlagen
Über die HDI Risk Consulting
403-HGST/SIFI156DE
Die HDI Risk Consulting GmbH unterstützt Mittelständler, Industrieunternehmen
und Konzerne bei der Schadenverhütung und beim Aufbau eines betrieblichen
Risikomanagements. Dazu bietet HDI Risk Consulting den Kunden Zugriff auf
ca. 180 Ingenieure und Spezialisten aus den unterschiedlichsten Fachrichtungen.
Ziel ist es, Unternehmen dabei zu unterstützen, Risiken zu beherrschen und somit
ein individuelles, risikogerechtes Versicherungs-Deckungskonzept zu erstellen.
HDI Risk Consulting ist weltweit aktiv in den Bereichen Feuer, Kraftfahrt, Technische Versicherung und Transport. Die Tätigkeitsschwerpunkte liegen in der
Erkennung und Beurteilung von Risiken sowie der Entwicklung geeigneter individueller Schutzkonzepte. Die HDI Risk Consulting GmbH ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der HDI Global SE.
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