Zeit für frische Luft

Flanschdichtungen und die Änderung der TA Luft

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05.07.2019 Damit bei genehmigungspflichtigen Anlagen nur minimaler Schadstoffausstoß auftritt, gibt es die TA Luft: Diese technische Anleitung gibt verbindliche Vorgaben zur Verringerung von Emissionen und Immissionen von Luftschadstoffen und stellt den „Stand der Technik“ dar. Das Problem: Dieser Stand ist aus dem Jahr 2002.

Entscheider-Facts

  • Die aktuelle Version der TA Luft stammt von 2002. Das Bundesumweltministerium arbeitet derzeit an einer Novelle, um den Stand der Technik anzupassen.
  • Die neue TA Luft wird voraussichtlich strengere Grenzwerte fordern und schärfere Vorgaben machen, etwa bei der Inbetriebnahme von Flanschdichtungen.
  • Der Mehraufwand bei der Inbetriebnahme sollte sich bei Betreibern auszahlen, da die Sicherheit zunimmt und Umweltbelastungen und Materialverluste sinken.

Maze of silver steel pipes

Zusammengeflanscht: Die überarbeitete TA Luft soll den Stand der Technik zeitgemäß wiedergeben und macht unter anderem neue Vorgaben für Flanschdichtungen. Bild:Photography by APD – AdobeStock

In mittlerweile über 15 Jahren hat sich in der Filter- und Dichtungstechnik einiges getan. Folglich ist auch der Stand der Technik deutlich weiterentwickelt. Außerdem ist die TA Luft der Weg, auf dem EU-Recht auch in deutschen Gesetzen verankert wird. Gibt die EU-Kommission ein sogenanntes Merkblatt zur besten verfügbaren Technik (BVT) heraus, beispielsweise mit Grenzwerten für bestimmte Schadstoffe, muss dieses innerhalb von vier Jahren in der Gesetzgebung der Mitgliedstaaten berücksichtigt sein. In Deutschland ist dafür das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) verantwortlich.

Dritter Anlauf

Mitte 2018 hat das BMU erneut mit einem Entwurf zur Überarbeitung der TA Luft angesetzt, nachdem schon 2016 und 2017 ähnliche Entwürfe an Kritik aus der Industrie gescheitert waren. Auch mit dem jüngsten Anlauf zeigten sich mehrere Industrieverbände unzufrieden. Unmittelbar nach Bekanntwerden des Entwurfs veröffentlichten der Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI), der Bundesverband Großhandel, Außenhandel, Dienstleistungen (BGA), der Deutsche Bauernverband (DBV), der Deutsche Industrie- und Handelskammertag (DIHK) und der Zentralverband des Deutschen Handwerks (ZDH) gemeinsam eine entsprechende Mitteilung.

oil and gas pipes flange with stud bolt

Für die Dichtheitsprüfung oder Berechnung ist das komplette Dichtungssystem aus Flanschen, Dichtungen und Schrauben genauso zu berücksichtigen wie die herrschenden Prozessbedingungen. Bild:rawii – AdobeStock

Die Verbände kritisieren zum Beispiel, dass die BVT-Schlussfolgerungen der EU strikter umgesetzt werden als nötig. Während die EU-Vorgaben einen Bereich für Grenzwerte festlegen und den einzelnen Staaten somit einen gewissen Spielraum lassen, gehe die Umsetzung des BMU darüber hinaus. Außerdem befürchten die Verbände Wettbewerbsnachteile für deutsche Unternehmen im europäischen Vergleich durch kompliziertere Genehmigungverfahren. Sie wünschen sich mehr Rechts- und Planungssicherheit.

Berechnung von Flanschdichtungen

Für Flanschdichtungen beispielsweise gibt die TA Luft vor, dass in Anlagen nachvollziehbarerweise nur „technisch dichte“ Flanschverbindungen im Betrieb vorliegen dürfen. Technisch dicht bedeutet, dass sie der Dichtheitsklasse L0,01 und damit einer Leckagerate unter 0,01 (mbar*l) /(m*s) entsprechen, gemessen mit Helium als Prüfgas. Bei der Prüfung solcher Flansche, ob bei neuer Inbetriebnahme oder nach der Wartung, kommen auf die Anlagenbetreiber nun allerdings Änderungen und in manchen Fällen ein größerer Aufwand zu.

Bei metallischen Flanschverbindungen können sich Betreiber den Dichtenachweis in Zukunft sparen. Nach DIN EN 1591-1 gemäß VDI-Richtlinie 2290 lässt sich die Dichtheit einer Flanschdichtung auch berechnen – sofern die notwendigen zugrundeliegenden Prozessparameter bekannt sind. Dazu

Various engine gaskets

Runde metallische Flanschverbindungen lassen sich bei vorhandenen Kennwerten berechnen. Nichtmetallische Flansche und komplexe Geometrien erfordern praktische Versuche im Labor. Bild: bizoo _n – AdobeStock

gehören einerseits die wichtigen Kennzahlen der Dichtung selbst, also minimale und maximale Flächenpressung, Kriechverhalten und Veränderungen unter verschiedenen Temperaturen. In die Berechnung eingehen muss aber das vollständige Dichtungssystem, also auch Hardware wie Flansche und Schrauben sowie Prozessmedien samt deren Temperatur und Förderdruck.

Die wichtigen Dichtungskennwerte sind den Herstellern von Dichtungen in der Regel bekannt und in stetig aktualisierten Datenbanken hinterlegt, beispielsweise in der „Gasketdata“ von Klinger. Davon ausgehend stellen einige Anbieter eine Berechnungssoftware zur Verfügung oder führen die Berechnung auch als Dienstleistung durch, etwa der technische Service von IDT. Der Dichtungshersteller empfiehlt außerdem das Erstellen eines Best Practice Guide, der einen Weg für die Ermittlung der Kennwerte vorgibt, Vergleichbarkeit der Ergebnisse ermöglicht und für den Betreiber größtmögliche Transparenz garantiert. Keinesfalls sollte dieser Dichtheitsnachweis für Dichtungen in kritischen Einsatzgebieten mit fehlerhaften Daten durchgeführt werden.

Bauteilversuch bei fehlenden Kennwerten

Komplizierter wird es bei nichtmetallischen Flanschdichtungen sowie anderen Geometrien als der verbreiteten Rohrleitung mit kreisförmigem

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Beim Bauteilversuch müssen dieselben Bedingungen herrschen wie im tatsächlichen Prozess. Bild: Rawf8 – AdobeStock

Querschnitt. Sind die nötigen Kennwerte nicht bekannt oder ist die Flansch-Geometrie komplexer, sieht die VDI-Richtlinie 2200 den sogenannten Bauteilversuch vor. Auch hierbei muss die gesamte Baugruppe aus Flanschen, Schrauben und Dichtungen betrachtet werden, nun allerdings in einem praktischen Versuch im Labor. Ein großer Unterschied zu früheren Prüfungen ist, dass der Test unter tatsächlichen Prozessparametern erfolgen und damit die realen Bedingungen wie Druck und Temperatur komplett nachbilden muss. Früher reichte der Dichtheitsnachweis unter 1 bar bei Raumtemperatur aus. Die Dichtungshersteller sehen hier vor allem Handlungsbedarf bei den Anbietern nichtmetallischer Flanschsysteme, da deren Parameter für die Bauteilversuche noch zu definieren und zu erproben sind.

Eine weitere Neuerung in der TA Luft kommt zum Tragen, nachdem der Dichtheitsnachweis einer Flanschverbindung erfolgreich erbracht ist, ob durch Berechnung oder Bauteilversuch. Die Montage einer solchen Verbindung darf nämlich ausschließlich von geschulten und zertifizierten Mitarbeitern durchgeführt werden. Dies soll sicherstellen, dass die vorgegebenen Parameter eingehalten werden und damit auch die Dichtheit der Verbindung gewährleistet ist. Anlagenbetreiber müssen sich also unter Umständen auch auf Weiterbildungen für das Montagepersonal sowie umfangreichere Dokumentation der Wartungsarbeiten einstellen. Solche Schulungen gehören ebenfalls zum Serviceangebot einiger Dichtungshersteller.

All diese Maßnahmen bedeuten zwar einerseits zusätzlichen Aufwand, dürften sich auf lange Sicht aber bezahlt machen: Zum einen sind die Dichtheitsprüfungen in vielen Fällen aussagekräftiger und zuverlässiger, was sich in höherer Sicherheit widerspiegelt. Zum anderen sinken die Emissionen und Immissionen, was nicht nur dem Umweltschutz zugutekommt, sondern auch Materialverluste mindert.

Bleibt noch die Frage, ab wann all diese Änderungen kommen sollen – wenn überhaupt. Laut Koalitionsvertrag will die Regierung „die Novelle der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) zügig verabschieden und damit an den Stand der Technik anpassen.“ Besagte Novelle war für Mitte 2019 erwartet. Das bei Redaktionsschluss letzte vorliegende Wort zum Thema aus dem BMU besteht jedoch bislang im Beschluss einer „Langfriststrategie für saubere Luft“ aus dem Mai 2019. Die Anpassung der TA Luft ist darin einer von mehreren Punkten, neben der Abgasregulierung von PKW, dem Ausstieg aus der Kohleverstromung und weiteren Maßnahmen im Bereich des Anlagen- und Düngerechts. Also alles Punkte, die erfahrungsgemäß noch etwas Zeit in Anspruch nehmen könnten.

Heftausgabe: Juli/2019
Ansgar Kretschmer, Redaktion

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