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In einer Forschungskooperation zwischen BG-RCI und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens „HySpark“ untersucht, wie sich die Zündwahrscheinlichkeit von verschiedenen, metallischen Werkstoffpaarungen in unterschiedlichen Methan-Wasserstoff-Gemischen verhält. Es bestehen signifikante Unterschiede in der Zündwahrscheinlichkeit durch mechanisch erzeugte Schlagvorgänge zwischen den ver¬schiedenen Metallen bzw. Stählen und insbesondere zwischen den einzelnen Brenngas/Luft-Gemischen. Mechanisch erzeugte Schlagfunken stellen in explosionsgefährdeten Bereichen eine potentielle Zündquelle dar, oft in Verbindung mit der Zündquelle „heiße Oberflächen“. Eine Vielzahl von mechanischen und reaktionskinetischen Einflüssen verursacht dabei eine komplexe Interaktion von Parametern, von deren Auswirkung auf die Zündwahrscheinlichkeit bislang wenig bekannt ist. Die statistisch erfassten Eigenschaften von Schlagfunken in verschiedenen Untersuchung der BAM lassen auf stochastische Prozesse schließen, bei denen die Anzahl der durch einen Schlagprozess abgetrennten Partikel und deren Oxidationsverhalten sowie die Höhe der kinetischen Schlagenergie entscheidenden Einfluss auf die Zündwahrscheinlichkeit hat /L4/; /L5/. Werkzeuge sind keine Geräte oder Schutzsysteme im Sinne der Richtlinie 2014/34/EU /L1/. Deshalb ist es nicht möglich, Werkzeuge in Übereinstimmung mit dieser Richtlinie zu zertifizieren. Trotzdem müssen die Materialien für solche Werkzeuge bestimmte Mindestanforderungen gemäß TRGS 723 /L2/ erfüllen. Die TRGS 723 Abschnitt 5.15 fordert den Nachweis der Funkenfreiheit der verwendeten Werkstoffpaarung bei Verwendung in explosionsgefährdeten Berei¬chen. Der Nachweis der Erfül¬lung dieser Anforderungen ist durch Zertifizierungen im sogenannten „gesetzlich nicht geregelten“ Bereich möglich. Die BAM bietet diese Zertifizierung im Rahmen ihres Zertifizierungsprogrammes 2.8 „Funkenarme Werkzeuge“ an /L3/. Bei der Gefährdungsbeurteilung für den Gebrauch von Werkzeugen im explosionsgefährdeten Bereich müssen mechanisch erzeugte Funken oder heiße Reibflächen, die bei mechanischen Schlagvorgängen durch den Einsatz von Werkzeugen oder Geräten bzw. Maschinen entstehen können, müssen als Zündquelle gesondert betrachtet werden. Üblicherweise wird die Mindestzündenergie bzw. die Explosionsgruppe auch für die Beurteilung der Zündwirksamkeit von mechanischen Schlägen für Brenngase herangezogen [6]. Während Schlagvorgänge als Zündquelle für explosionsfähige Atmosphären der Explosionsgruppe IIA in vielen Fällen weniger relevant sind, werden sie besonders bei Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre der Explosionsgruppe IIC als sehr wirksame Zündquelle angesehen, die berücksichtigt werden muss. Entsprechend wird in der TRGS 723 [6] sowie der DIN EN ISO 80079-36 [21] als Schutzmaßnahme z.B. die Verwendung von funkenarmen Werkzeugen aus nicht gehärtetem schwer oxidierbarem Nicht-Eisen-Metall genannt, wobei die mögliche kinetische Schlagenergie unter 60 J bleiben und die Funkenfreiheit für die jeweils vorliegende mögliche Werkstoffpaarung (Werkstück, Stützen, Boden usw.) nachgewiesen sein muss. Manche Hersteller von Werkzeugen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind, nennen ihre Werkzeuge „funkenfrei“. Die Bezeichnung wird missverständlicher Weise abgeleitet aus dem englischen „non sparking tools“. Die Bezeichnung funkenarme Werkzeuge, „low sparking tools“, trifft eher zu, denn es gibt tatsächlich keine funkenfreien, metallischen Werkzeuge. Denn es ist immer eine Frage mit welcher kinetischen Energie und gegen welchen weiteren potentiellen Schlagpartner/Werkstoff die funkenarmen Werkzeuge geschlagen werden. Üblicherweise werden Werkzeuge für den industriellen Einsatz aus hochlegierten Chromstählen hergestellt. Mit steigender kinetischer Schlagenergie und sinken¬der Zündenergie der Brenngas-Luft-Atmosphäre im explosionsgefährdeten Be¬reich, steigt die Zündwahrscheinlichkeit im Falle von Schlag- oder Reibbeanspru¬chung deutlich. Funkenarme Werkzeuge für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen wer¬den überwiegend aus speziellen Nichteisen-Metalllegierungen (NE-Metall) her¬stellt. Die beiden großen Werkstoffsorten zur Herstellung von funkenarmen Werkzeugen sind Aluminium-Bronze und Kupfer-Aluminium. Für diese beiden Werkstoffe und deren mögliche Schlagpartner gibt es bisher nur wenige umfassenden Untersuchungen mit Aussagen zur Zündwahrscheinlichkeit.

Elektrische Energiespeicher können unter bestimmten Bedingungen thermisch Durchgehen. Dies ist mit der Freisetzung von großen Mengen an Wärme sowie toxischen und/oder brennbaren Gasen assoziiert. Um die potenziellen Auswirkungen des thermischen Durchgehens zu quantifizieren, wurden Versuche mit Zellen und Modulen mit einem Energieinhalt von bis zu E = 6,85 kWh durchgeführt. Es wurden verschiedene Kenngrößen, wie z.B. Temperatur, Spannung, Massenabbrand, qualitative Gaszusammensetzung sowie Fragmente, messtechnisch erfasst und ausgewertet. Die Ergebnisse können sowohl für Bemessungen im vorbeugenden baulichen Brandschutz als auch in der Prozess- und Anlagensicherheit verwendet werden. Ebenso können sie in Konzept des abwehrenden Brandschutzes integriert werden.

Es wird die historische Entwicklung des Leitfadens KAS-18 dargestellt. Darauf aufbauend werden die aktuellen Entwicklungen diskutiert.

Die Gefährdungen durch die Freisetzung von Gasen und Dämpfen infolge der Ableitung über Ausbläser aus Sicherheitsventilen, Prozess-Berstscheiben, Entlüftungs- und Entspannungsleitungen sind in einer Gefährdungsbeurteilung zu bewerten. Freisetzungen aus Druckanlagen können nach TRBS 2141 beurteilt werden. In der Fachbereich AKTUELL werden verschiedene Methoden mit ihren benötigten Eingangsdaten und Anwendungsgrenzen zur Beurteilung der Gefahren an Ausbläsern für brennbare Gase vorgestellt, um den Anwendern und Prüfern von solchen Anlagen eine Hilfestellung bei der Bewertung und Beurteilung möglicher Gefahren an den prozessbedingten Stoffauslässen ins Freie zu geben.

Protection against terrorist or accidental scenarios in industrial settings requires suitable designs of structures to resist blast loads. Field testing as well as finite element simulations are among the techniques available to engineers in the understanding of the structural behavior against blast loading. As blast testing of complex scenarios can be very resource intensive, tests are generally performed for simplified scenarios. Numerical tools can be used to model these scenarios in order to get a better insight into blast loading, structural response and the resulting damage to the structure. In the next steps, the simplified scenario is successively modified in numerical simulations to incorporate complexities that cannot be covered in blast testing experiments. One of the conditions for this approach to work is that the original simplified numerical simulation is valid. The scopes and challenges encountered in such a validation are the focus of this presentation. A relatively ‘simple’ field test of a horizontal reinforced concrete (RC) slab subjected to blast loading is taken as an example for validation of the performance of numerical tools. The blast test incorporated various measurement techniques to quantify the blast load as well as the behavior of the RC slab. Blast load was measured using flush-mounted piezoelectric pressure gauges, whereas acceleration sensors and fiber-optic sensor cables were used to characterize the dynamic behavior of the slab under blast loading. Additionally, damage characteristics were ascertained also using fiber-optic sensing. The application of such measurement techniques, along with different numerical software available for the analysis of the scenario in question, demonstrate the scope of our contribution.