Schutzsysteme für Pulver Staubexplosionen bei Lebensmitteln im Keim ersticken

Die Energiekrise und der anhaltende militärische Konflikt mitten in Europa zeigen ihre Folgen in allen Industriebereichen. Auch Hersteller und Verarbeiter von Lebensmitteln und Futtermitteln sehen sich vor große Herausforderungen gestellt. Gerade Ernährungssicherheit ist zu einem relevanten gesellschaftlichen Thema geworden.

Ein Schlüsselkriterium für verfügbare und sichere Lebensmittel ist die Aufrechterhaltung der Prozesskontinuität bei der Produktion. Bei der Verarbeitung oder Lagerung pulverförmiger Lebensmittel besteht jedoch ein erhebliches Risiko für ungeplante Produktionsausfälle: Staubexplosionen sind tückisch, sie bringen einen extremen Druckanstieg mit sich und können so eine verheerende Zerstörungskraft entwickeln.

Kritische Staub-Luft-Gemische

Praktisch alle trockenen landwirtschaftlichen Massenprodukte, etwa Mehl aus Getreide, Hülsenfrüchten oder Kernen und Samen, verursachen in entsprechender Staubkonzentration ein zündfähiges Gemisch. Auch Stärke, Zucker sowie Süßstoffe oder Bindemittel gehören dazu. Sogar Materialien, die selbst nicht pulverförmig sind – wie zum Beispiel Futterpellets –, bilden durch das ständige Aneinanderreiben oft feine, brennbare Stäube.

Rund um vor allem pneumatische Förderanlagen, Mühlen, Staubfilter oder Zyklone entstehen immer wieder kritische Staub-Luft-Gemische. In Becherelevatoren rieselt das überschüssige Pulver ab und reichert sich in der Luft an. Durch die Bewegung können die Staubanteile dort deutlich länger in der Luft verweilen als üblich.

Als Auslöser einer Staubexplosion kommen dann neben Flammen oder Glimmnestern auch heiße Oberflächen oder mechanisch sowie elektrisch erzeugte Funken oder elektrostatische Aufladung in Frage. Zu viele Risikofaktoren, die sich nicht vollkommen vermeiden lassen. Ein zertifizierter, konstruktiver Explosionsschutz ist für Prozessverantwortliche von entscheidender Bedeutung, um die Produktion dennoch sicher aufrechtzuerhalten.

Explosionsunterdrückung in Sekundenbruchteilen

Aktive, schnellwirkende Systeme zur Explosionsunterdrückung ersticken Staubexplosionen im Keim, reduzieren ihr Ausmaß auf ein technisches Minimum und gewährleisten so eine schnelle Wiederaufnahme des Regelbetriebs. Das modulare IPD-System von Bormann & Neupert etwa kann den Entstehungsbrand einer anlaufenden Explosion innerhalb von Sekundenbruchteilen unterbinden, lange bevor der Explosionsdruck seine volle Zerstörungskraft entfaltet.

Sensoren erkennen dabei einen kritischen Druckanstieg – etwa im Kopf oder Fuß eines Becherelevators – unmittelbar und ermöglichen dem Unterdrückungssystem ein sofortiges Reagieren. Die Löschkanone bringt ohne Umweg ein hochwirksames, lebensmitteltaugliches Löschmittel ein und unterdrückt die Explosion.

Vermeidung von Flammenausbreitung

Das gleiche technische Funktionsprinzip wird zur Entkopplung von Explosionen eingesetzt. Durch das Einbringen von Löschmittel wird eine Sperre errichtet, die das Ausbreiten der Flammen in verbundene Anlagenbereiche stoppt. Effektiv sind auch aktive mechanische Systeme. Redex-Schutzschieber oder IVE-Quetschventile von BS&B stoppen die Ausbreitung sicher.

Schadensprävention durch Druckentlastung

Explosionsschutz-Berstscheiben bilden als konventionelle Druckentlastungen überall dort einen zuverlässigen Basisschutz, wo das Entweichen von brennenden Partikeln und Flammen akzeptiert werden kann. Druckentlastungen von BS&B bersten unmittelbar bei Erreichen des vorab definierten Ansprechdrucks. Aufgrund der schnellen Reaktion und des schlagartigen Freigebens einer großen Entlastungsöffnung sind Anlagen vor der Druckeinwirkung geschützt – Beschädigungen werden vermieden.

Für Innenbereiche und Umgebungen, in denen keine ausreichend große Sicherheitszone zur Verfügung steht, sind FlameFree-Druckentlastungen in den Varianten R-IQ und IQR die Alternative. Ein mehrlagiges Edelstahl-Filtergewebe hält Flammen und Partikel zurück, lässt aber die Druckwelle entweichen.

Einen weiteren Ansatz für vorbeugende Maßnahmen zum Explosionsschutz liefert Bormann & Neupert mit SparkEx. Das System erkennt Funken, heiße Partikel oder Glut und Flammen im Produktstrom, löscht sie automatisch und vermeidet so Zündquellen.

Notwendigkeit von konstruktivem Ex-Schutz

Grundsätzlich gilt: Eine vollständige Vermeidung von potenziellen Zündquellen ist prozessbedingt fast nie möglich. Konstruktiver Explosionsschutz verbindet hohe Sicherheit mit langfristiger Wirtschaftlichkeit und schafft so die Voraussetzung für ein sinnvolles Schutzniveau für Personen und Anlagen. Das gibt Betreibern auch die Sicherheit, gemäß den Vorgaben der relevanten gesetzlichen Betriebssicherheitsverordnung zu handeln.