Explosionsfähige Atmosphäre in Sicherheitsschränken vermeiden

In einem Sicherheitsschrank zur Lagerung von Gefahrstoffen sammeln sich schnell Gefahrstoffdämpfe an. Diese Dämpfe entstehen beispielsweise, wenn eingelagerte Gebinde nicht korrekt verschlossen sind oder kleinere Leckagen sowie eine äußere Benetzung der Behälter unbemerkt bleiben. Der ausgetretene und verdampfte Gefahrstoff kann im richtigen Mischungsverhältnis mit Luft und dem darin enthaltenen Sauerstoff eine explosionsfähige Atmosphäre bilden — dabei reicht schon ein kleiner Funke, wie er durch elektrostatische Aufladung entstehen kann.

Für jeden entzündbaren Gefahrstoff gibt es eine untere Explosionsgrenze (UEG), die im Sicherheitsdatenblatt angegeben ist. Unterhalb dieser Schwelle ist ein Gemisch aus brennbaren Dämpfen und Sauerstoff nicht explosionsfähig und wird auch mageres Gemisch genannt. Oberste Prämisse ist es daher sicherzustellen, dass die UEG nicht überschritten wird.

Zur gängigen Praxis gehört es, Sicherheitsschränke technisch zu entlüften und so zu verhindern, dass Gefahrstoffdämpfe sich aufkonzentrieren. In der Anlage
3 2.2 des Technischen Regelwerks für Gefahrstoffe (TRGS) Regel 510 wird zwar der Betrieb von Sicherheitsschränken ohne technische Entlüftung ermöglicht, es müssen dann allerdings Ersatzmaßnahmen für einen adäquaten Explosionsschutz getroffen werden. Hierzu zählen beispielsweise Ex-Schutzzonen um den Schrank. Im Alltag wird schnell klar, dass diese deutlich den Betriebsablauf einschränken. Zudem bleibt trotz der Alternativmaßnahmen ein gewisses Restrisiko, denn die entzündbaren Gase und Dämpfe im Schrank sind ohne technische Entlüftung weiterhin vorhanden.

Da die entzündbaren Gase und Dämpfe in aller Regel gesundheitsgefährdend sind, können steckerfertige Umluftfilteraufsätze (UFA) eine Lösung zum Schutz der Mitarbeitenden sein. Häufig werden die UFA in Industrieunternehmen oder Handwerksbetrieben verwendet: Hier müssen meist nur wenige Schränke entlüftet werden, und eine feste Abluftanlage zu installieren, rentiert sich oft nicht. Mit dem UFA hat Asecos, hessischer Experte für Gefahrstofflagerung und -handling, jetzt eine komplett überarbeitete Neuauflage seines Gerätes auf den Markt gebracht. Die kompakten Luftfiltergeräte können aufwendige Baumaßnahmen für feste technische Entlüftungsanlagen ersetzen. Die Umluftfilteraufsätze können Anwender einfach steckerfertig auf die zu entlüftenden Schränke aufsetzen. Wand- und Deckendurchbrüche sowie aufwendige Verrohrungen entfallen. Unmittelbar nachdem der Aufsatz an eine Stromquelle angeschlossen ist, nimmt er seine Arbeit auf. Der Aufstellort der Sicherheitsschränke kann flexibel gewählt werden, da kein starrer Anschluss an eine technische Abluftanlage genutzt werden muss. Wenn Baumaßnahmen vermieden werden, können dadurch auch Kosten eingespart werden. Außerdem kann eine Abluftanlage – durch bauliche Gegebenheiten oder den Denkmalschutz – manchmal auch gar nicht installiert werden.

Bei der Lagerung von üblichen Lösemitteln wie Kohlenwasserstoff-Verbindungen stehen Umluftfiltergeräte der neuesten Generation festen Abluftanlagen in Funktion und Sicherheit in nichts nach. Der Umluftfilteraufsatz von Asecos sorgt im Schrank für einen mindestens 10-fachen Luftwechsel pro Stunde, wobei jeweils die gesamte Luft im Innenraum ausgetauscht wird. Dafür saugt der UFA die kontaminierte Luft über den Abluftanschluss aus dem Schrank ab und gibt diese gereinigt wieder an den Arbeitsraum zurück. Der hierbei entstehende Unterdruck im Schrank wird ausgeglichen, indem über den Zuluftanschluss frische Luft aus dem Arbeitsraum in den Schrankinnenraum nachströmt.

Die eingesaugte Schrankluft durchläuft ein 3,5 kg schweres, mehrstufiges Filterpaket sowie einen Schwebstoff-Vorfilter. Die in der Luft enthaltenen Schadstoffe werden zu 99,999 % aus der Luft entfernt und in der Aktivkohle sicher zurückgehalten. Die aufgereinigte Luft wird wieder an den Arbeitsraum abgegeben, nachdem sie noch einen zweiten, den sogenannten Polizeifilter, passiert hat.

Die im UFA verwendete Aktivkohle hat eine hochporöse Struktur, ihre Poren sind dabei wie bei einem Schwamm untereinander verbunden. Die innere Oberfläche von 2 g Aktivkohle entspricht ungefähr der Fläche eines Fußballfeldes. Die Gefahrstoffdämpfe haften durch Oberflächenkräfte an der Aktivkohle. Bereits kleinste Überschreitungen von festgelegten Grenzwerten registriert und meldet die UFA-Sensorik.

Um nachzuweisen, wie verlässlich der Umluftfilteraufsatz ist, arbeitet Asecos mit unabhängigen Prüfinstituten zusammen. Das Ziel war es, zu belegen, wie wirksam das Rückhaltevermögen der Aufsätze für Kohlenwasserstoffe ist. Getestet wurden verschiedene typische Gefahrstoffe unter anderem Ethanol, Aceton und Diethylether in unterschiedlichen Sicherheitsschranktypen und mit verschiedenen Inneneinrichtungen. Bei der Stoffauswahl wurden jeweils der Flammpunkt und der Dampfdruck sowie das unterschiedliche Adsorptionsverhalten der einzelnen Stoffe berücksichtigt. Das Ergebnis: Der UFA kann Lösemitteldämpfe von Kohlenwasserstoffen permanent bis zur Filtersättigung zu mehr als 99,999 % zurückhalten.

Entscheidet ein Anwender sich für die technische Entlüftung mittels Umluftfilteraufsatz, sollte er, wenn er Geräte auswählt, immer nach einer Positiv-Stoffliste fragen. Diese Liste führt auf, welche Kohlenwasserstoffe die Filter sicher zurückhalten können. Alternativ bieten Hersteller auch an, Listen der zu lagernden Stoffe einzusenden und dann zu überprüfen, ob diese zur Umluftfiltration geeignet sind.

Auch in puncto Nachhaltigkeit überzeugen die leistungsstarken Filtergeräte. Durch den Umluftbetrieb wird keine geheizte oder aufbereitete Luft aus dem Arbeitsraum ins Freie geleitet, sondern in einem steten Kreislauf wieder an den Aufstellort des Schranks abgegeben. Es entstehen keine Energieverluste. Die im Inneren der UFA eingesetzte Filterkassette ist aus korrosionsbeständigem, robustem Kunststoff gefertigt und kann aufbereitet vielfach wiederverwendet werden. Steht ein Filterwechsel an, beauftragt der Anwender den Hersteller des Gerätes mit dem Filtertausch. Die im Filter verwendete Aktivkohle wird dann durch den Hersteller einem Kreislauf zugeführt, fachgerecht aufbereitet und anschließend für andere nicht so sensible Einsatzzwecke wiederverwendet.