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Schutz vor Lichtbögen Auswahl hitze- und flammbeständiger Kleidung

Auswahl hitze- und flammbeständiger Kleidung
Luftblasen zum Schutz vor Lichtbögen

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Lichtbögen stellen nach wie vor ein erhebliches Risiko dar, auch für Elektroinstallateure und Ingenieure bei Energieversorgern. Foto: Tomwang112/Dupont
Ein Licht­bo­gen birgt eine große ther­mis­che Gefahr, der viele Arbeit­nehmer aus­ge­set­zt sind, von den Elek­troin­stal­la­teuren bis hin zu den Inge­nieuren in Energiev­er­sorgung­sun­ternehmen. Dieser Beitrag beschreibt die wichtig­sten Aspek­te bei der Auswahl von Klei­dung zum Schutz vor Licht­bö­gen und warum dop­pel­seit­ige Gewebe – mit der soge­nan­nten „Bubble-Effekt“-Technologie – weit­eren Schutz versprechen.

Ein Licht­bo­gen, auch Über­schlag genan­nt, ist ein berührungslos­er Kurz­schluss zwis­chen zwei Leit­ern wie zum Beispiel Strom­schienen oder Kabeln. Das Ergeb­nis ist eine Plas­mafeuerkugel, die Tem­per­a­turen von bis zu 20.000 °C erre­ichen und die Klei­dung eines Arbeit­nehmers selb­st aus großer Ent­fer­nung entzün­den kann.1

Ein Licht­bo­gen kann bei elek­trischen Geräten zum Beispiel auf­grund von falsch­er Instal­la­tion, Staub, Kor­ro­sion, Ober­flächen­verun­reini­gun­gen oder Ver­schleiß entste­hen. Die häu­fig­ste Ursache dafür ist jedoch men­schlich­es Versagen.

Die Fol­gen für die Arbeit­nehmer kön­nen lebens­bedrohlich sein und reichen von schw­eren äußeren und inneren Ver­bren­nun­gen bis hin zu tödlichen Ver­let­zun­gen. Die Arbeit­nehmer kön­nen auch gifti­gen heißen Gasen und ver­dampftem Met­all aus­ge­set­zt sein oder auf­grund des erzeugten ultra­vi­o­let­ten Lichts Augen­ver­let­zun­gen erlei­den.2 Die Bere­it­stel­lung ein­er ver­lässlichen per­sön­lichen Schutzaus­rüs­tung (PSA) ist ein Muss.

Lichtbögen – ein dauerhaftes Risiko

Licht­bö­gen stellen immer ein erhe­blich­es Risiko für Arbeit­nehmer dar. Nach den neuesten Euro­stat-Zahlen erlit­ten 2018 über 76.000 Arbeit­nehmer in Europa Ver­let­zun­gen durch „Kon­takt mit elek­trisch­er Span­nung“.3 Unfälle durch Licht­bö­gen kön­nen auch weitre­ichende finanzielle Fol­gen für den Arbeit­ge­ber haben. Im Mai 2021 wurde der größte britis­che Eisen­bahn-Infra­struk­tu­ran­bi­eter zu ein­er Geld­strafe von fast GBP 700.000 verurteilt, nach­dem ein Arbeit­er durch einen elek­trischen Licht­bo­gen Ver­bren­nun­gen drit­ten Grades und unter­schiedlich­er Tiefe erlit­ten hat­te.4

Die Gefahr von Licht­bö­gen kön­nte sich auf­grund des wach­senden Sek­tors der erneuer­baren Energien noch weit­er aus­bre­it­en.5 Wie bei anderen elek­trischen Anwen­dun­gen beste­ht auch bei der Instal­la­tion und Wartung von Erzeugern von erneuer­bar­er Energie wie Solar­mod­ulen6 und Wind­tur­binen7 unweiger­lich die Gefahr von Licht­bö­gen. Dies gilt auch für Bat­ter­iespe­ich­er­sys­teme.8

Die vier Ps des Lichtbogenschutzes: Warum PSA wichtig ist

Die Durch­führung ein­er gründlichen Risikobe­w­er­tung am Arbeit­splatz ist der Schlüs­sel zum Schutz der Arbeit­nehmer vor Licht­bö­gen. Dies ist als die 4P-Meth­ode bekan­nt, die vier wichtige Schritte umfasst:

  1. Vorher­sage (Pre­dic­tion) der Inten­sität des Lichtbogens
  2. Ver­hin­dern (Pre­ven­tion) eines Schadens durch Gefahrenminimierung
  3. Schutz (Pro­tec­tion) der Arbeit­nehmer vor verbleiben­den Gefahren
  4. Veröf­fentlichung (Pub­lish­ing) der Resultate.

Als let­zte Schutz­maß­nahme gegen Ver­let­zun­gen durch Licht­bö­gen spielt PSA wie zum Beispiel Schutzk­lei­dung im Rah­men der 4P-Meth­ode eine wichtige Rolle. Es muss unbe­d­ingt sichergestellt wer­den, dass diese Aus­rüs­tung den aktuellen Nor­men entspricht.

Normen – Auf dem neuesten Stand bleiben

Bei der Auswahl von Schutzk­lei­dung gegen Licht­bö­gen sind ver­schiedene Nor­men zu beacht­en, die für unter­schiedliche Regio­nen voneinan­der abwe­ichen. Um die Min­dest­stan­dards zu erfüllen, muss ein Gewebe schw­er ent­flamm­bar sein und Schutz vor Licht­bö­gen bieten, indem es eine Entzün­dung verhindert.

Die fol­gen­den Nor­men sind in Europa die bedeutendsten:

  • IEC 61482–1–1:2019: Live work­ing – Pro­tec­tive cloth­ing against the ther­mal haz­ards of an elec­tric arc – Part 1–1: Test meth­ods – Method 1: Deter­mi­na­tion of the arc rat­ing of cloth­ing mate­ri­als and pro­tec­tive cloth­ing using an open arc.
  • IEC 61482–2:2018: Live work­ing – Pro­tec­tive cloth­ing against the ther­mal haz­ards of an elec­tric arc – Part 2: Requirements.

Eine weit­ere wichtige Norm für den Hitzeschutz ist die EN ISO 11612: 2015 (Pro­tec­tive cloth­ing — Cloth­ing to pro­tect against heat and flame — Min­i­mum per­for­mance requirements).

Einige Her­steller von Schutzk­lei­dung führen zusät­zliche Tests durch, um ein noch höheres Schutzniveau zu gewährleis­ten. Bei diesen Tests wird die Menge der über­tra­ge­nen Energie mit ein­er instru­men­tierten Test­puppe gemessen, wie in der ISO 13506–1:2017 fest­gelegt. Dies ermöglicht eine genaue Bew­er­tung der Per­for­mance der Schutzk­lei­dung, wenn sie ein­er kurzzeit­i­gen extremen Flammenein­wirkung aus­ge­set­zt ist.

Worauf ist bei Schutzkleidung zum Schutz vor Lichtbögen zu achten?

Die wichtig­ste Eigen­schaft, auf die man bei Schutzk­lei­dung zum Schutz vor Licht­bö­gen acht­en sollte, ist die Fähigkeit, eine Entzün­dung zu ver­hin­dern, indem sie bei stark­er Hitze verkohlt und sich verdickt. Auf diese Weise wirkt das Gewebe wie eine Schutzbar­riere zwis­chen der Hitze­quelle und der Haut und schützt den Arbeit­nehmer so vor Verbrennungen.

Weit­ere wichtige Aspek­te sind:

  • Einge­bauter Hitzeschutz: Wählen Sie stra­pazier­fähige Stoffe, die auch nach mehrma­ligem Waschen ihre Hitzebeständigkeit nicht verlieren.
  • Schutz vor mul­ti­plen Gefahren: Je nach Ein­satzbere­ich sind Gewebe
    mit ver­schiede­nen Schutzschicht­en per­fekt, die zusät­zlich gegen Hitze, Flam­men und Spritzer von geschmolzen­em Met­all schützen.
  • Bequem­lichkeit: Müdigkeit ist eine der Haup­tur­sachen für Ver­let­zun­gen. Acht­en Sie daher immer darauf, dass Ihre Schutzk­lei­dung durch leichte und hoch atmungsak­tive Stoffe ein hohes Maß an Bequem­lichkeit bietet.
  • Stra­pazier­fähigkeit: Einige der neuesten licht­bo­genbeständi­gen Stoffe bieten eine höhere Bruch­fes­tigkeit als herkömm­liche Baum­woll­stoffe, die flammhem­mend nachgerüstet wurden.

Was ist der Luftblaseneffekt (Bubble Effect)?

Eine der neuesten Inno­va­tio­nen im Bere­ich des Schutzes vor Licht­bö­gen ist die Entwick­lung dop­pel­seit­iger Gewebe mit der soge­nan­nten „Bubble-Effect“-Technologie. Wenn diese Gewebe mit Hitze in Berührung kom­men, bilden sich in der inneren Schicht Luft­blasen, die den Träger vor Licht­bö­gen schützen. Durch dieses inno­v­a­tive Design wird eine sehr hohe Hitzebeständigkeit erre­icht, ohne den Tragekom­fort zu beein­trächti­gen. Im Ver­gle­ich zu herkömm­lichen Mate­ri­alien mit der­sel­ben Mate­ri­alzusam­menset­zung und dem­sel­ben Gewicht bietet ein dop­pel­seit­iges Gewebe einen besseren Schutz vor Lichtbögen.

Bei der Prü­fung nach IEC 61482–1–1 weist ein dop­pel­seit­iges Gewebe einen ATPV-Wert (Arc Ther­mal Per­for­mance Val­ue, ther­mis­ch­er Ken­nwert des Licht­bo­gens bei Licht­bo­gen­prü­fun­gen) zwis­chen 16 und 19 cal/cm2auf, was mehr als das Dop­pelte des ATPV eines gle­ich­w­er­ti­gen herkömm­lichen Gewebes ist (7,2 cal/cm2) ist.9

Zusammenfassung

Licht­bö­gen stellen nach wie vor eine Gefahr für Arbeit­nehmer in vie­len Branchen dar. Der aktuelle Trend zur Elek­tri­fizierung bedeutet, dass in den kom­menden Jahren möglicher­weise noch mehr Arbeit­nehmer dieser Gefahr aus­ge­set­zt sein wer­den. Schutzk­lei­dung ist der Schlüs­sel zum Schutz der Arbeit­nehmer vor den mit Licht­bö­gen ver­bun­de­nen Risiken. Dop­pel­seit­ige Gewebe erweisen sich als die opti­male Wahl für den Schutz vor Licht­bö­gen. Sie bieten eine bessere Hitze- und Flammbeständigkeit, ohne den Tragekom­fort zu beeinträchtigen.

1 https://www.theiet.org/media/8418/arc-flash-risk-management.pdf

2 https://www.theiet.org/media/8418/arc-flash-risk-management.pdf

3 https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/HSW_PH3_08__custom_1320392/default/table?
lang=en

4 https://www.orr.gov.uk/search-news/network-rail-fined-nearly-ps700000-following-orr-prosecution-
after-serious-fire

5 https://www.irena.org/Statistics/View-Data-by-Topic/Benefits/Employment-Time-Series

6 https://www.researchgate.net/publication/271481929_Arc_flash_safety_concerns_for_solar
_panels, https://www.researchgate.net/publication/261281276_Arc-flash_hazard_in_Wind_Power
_Plants

7 https://www.researchgate.net/publication/261281276_Arc-flash_hazard_in_Wind_Power
_Plants

8 https://ieeexplore.ieee.org/document/7555442

9 Basierend auf Tests, die von DuPont durchge­führt wurden.


Foto: DuPont

Autorin: Pauline Weiss­er

Appli­ca­tion Devel­op­ment Spe­cial­ist bei DuPont Per­son­al Protection

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