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Sichere Elektroversorgung im Chemielabor

Brandschutz in der Anwendung
Sichere Elektroversorgung im Chemielabor

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Max­i­male Brand­schutz- und Sicher­heits­stan­dards sind bei den Spezial­chemie-Experten von C.H. Erb­slöh in Krefeld selb­stver­ständlich. Den­noch zeigte ein begin­nen­der Schmor­brand im Labor eine bis dahin unerkan­nte Schwach­stelle: Aus­gelöst wurde die Hitzeen­twick­lung durch eine fehler­hafte Klemme in der Elek­troin­stal­la­tion. Der Ein­satz mehrerer Brand­schutzschal­ter 5SM6 von Siemens schließt diese Sicher­heit­slücke nun zuverlässig.

Sodapro­duk­te, Salze, Chlorkalk und sog­ar aus Ital­ien importierten Schwe­fel hat­te Großhändler Carl Hugo Erb­slöh schon 1876 im Liefer­pro­gramm. Seit­dem hat sich das in Düs­sel­dorf gegrün­dete Tra­di­tion­sun­ternehmen zu einem inter­na­tion­al gefragten Han­delshaus für Spezial­chemikalien und Indus­triem­iner­alien mit weltweit 125 Mitar­beit­ern entwick­elt. Und noch immer führt die Fam­i­lie des Fir­men­grün­ders die Geschäfte, aktuell in viert­er und fün­fter Gen­er­a­tion. Die Kun­den der C.H. Erb­slöh GmbH & Co. KG und ihrer Tochterun­ternehmen sind in allen Branchen zuhause. Ob Lebensmittel‑, Kosmetik‑, Kun­st­stoff- oder Elek­tron­ikin­dus­trie: „Wir bieten die Kleinigkeit­en, die den Pro­duk­ten unser­er Kun­den genau die Eigen­schaften geben, die sie brauchen“, bringt Geschäft­sleitungsas­sis­tentin Elke Füt­ter­er die Kernkom­pe­tenz von C.H. Erb­slöh auf den Punkt.

Für diesen hochspezial­isierten Bedarf sind rund 2.800 Artikel ab Lager liefer­bar. Die dafür notwendi­gen Lagerka­paz­itäten sind enorm: Bis zu 4.000 Ton­nen Chemikalien und Min­er­alien wer­den in mod­er­nen Hochre­galan­la­gen und Tanks am heuti­gen Fir­men­stan­dort in Krefeld gelagert. Die brand­schutztech­nis­chen Maß­nah­men entsprechen höch­sten Anforde-run­gen. Grund dafür sind nicht nur die für die Chemie-Indus­trie gel­tenden geset­zlichen Vor­gaben, etwa durch das Bun­des­im­mis­sion­ss­chutzge­setz (BIm­SchG). Hohe Sicher­heits­stan­dards find­en sich bei C.H. Erb­slöh in allen Bere­ichen wieder – auch in der Elektroinstallation.
Sicher­heit in der Elektroinstallation
Ein speziell geschul­ter Mitar­beit­er über­prüft als „unter­wiesene Per­son“ gemäß DIN VDE 0701 kon­tinuier­lich alle orts­be­weglichen Elek­trogeräte. Alle orts­festen elek­trischen Anla­gen wer­den zudem regelmäßig von einem exter­nen Sachver­ständi­gen im Rah­men eines soge­nan­nten E‑Checks begutachtet. Und das Unternehmen geht noch über diese vorgeschriebe­nen Maß­nah­men hin­aus. „Der ‚Trig­ger‘ dafür war eine bren­nende Steck­dose in einem benach­barten Bau­markt vor eini-gen Jahren“, erin­nert sich Elke Füt­ter­er. Für alle Ver­sorgungsk­a­bel und Steck­do-sen sind seit­dem ein­heitlich hochw­er­tige Stan­dard­mod­elle vorgeschrieben. Offene Leitun­gen – auch unter den Schreibtis­chen – sind durch­weg zugun­sten fix­iert­er Instal­la­tio­nen verbannt.
Trotz dieser Maß­nah­men kam es im Herb­st 2014 im firmeneige­nen Labor zu einem Schmor­brand: „Plöt­zlich hörte ich ein Knis­tern wie bei einem geplatzten Schlauch“, beschreibt Labor-Mitar­beit­er Frank Matussek die Sit­u­a­tion. Als er bei näher­er Prü­fung Rauch an ein­er Steck­dose bemerk­te, reagierte der Chemiein­ge­nieur sofort und schal­tete die Stromver­sorgung manuell über die Haupt­siche-rung ab. Durch sein geis­tes­ge­gen­wär­tiges Han­deln ent­stand kein größer­er Schaden. „Gott sei Dank passierte das während der Arbeit­szeit“, zeigt sich Matusseks Chefin Beate Padler-Schmitz erle­ichtert. Als Lei­t­erin des Analyse- und des anwen-dung­stech­nis­chen Labors ist sie nicht zulet­zt auch gemäß Gefahrstof­fverord­nung (Gef­Stof­fV) und beruf­sgenossen­schaft-lich­er Labor­richtlin­ie für die Sicher­heit ihrer Mitar­beit­er ver­ant­wortlich. Zudem kommt im Labor anspruchsvolle und teure Tech­nik zum Ein­satz, die es zu schützen gilt. „Entsprechend schnell und umfassend haben wir nach dem Vor­fall gehan­delt“, blickt Beate Padler-Schmitz zurück.
Serielle Fehler­licht­bö­gen als Gefahrenquelle
Die Ursache für die ver­schmorte Steck­dose war schnell aus­gemacht: Bei zwei Klem­men hat­ten sich die Befes­ti­gungss­chrauben gelock­ert. Dadurch ent­standen hohe Tem­per­a­turen, die die PVC-Isolierung der Kabel sukzes­sive schmelzen und das Kupfer brüchig wer­den ließen. An der schad­haften Stelle bilde­ten sich dann serielle Fehler­licht­bö­gen. Sie kön­nen eine punk­tuelle Hitzen­twick­lung von bis zu 6000°C verur­sachen. „Ein Stan­dard-Fehler“, weiß Elek­tro­fach­mann Roland Köhne, der mit seinem Fach­be­trieb seit dem Vor­fall als Hause­lek­trik­er bei C.H. Erb­slöh tätig ist.
Auch gequetschte Leitun­gen oder fehler­hafte Endgeräte kön­nen serielle Fehler­licht­bö­gen verur­sachen und im Extrem-fall nicht nur einen Schmor‑, son­dern auch einen Schwel­brand aus­lösen. Kaum über­raschend also, dass allein in Deutsch­land rund ein Drit­tel aller Brände auf Elek­triz­ität als Bran­dur­sache zurück­zu-führen ist. Unter diesen Brän­den wer­den wiederum knapp 30 Prozent durch Män­gel in der Elek­troin­stal­la­tion, vom Verteil­er bis zur Steck­dose, verursacht.
Auf der Suche nach ein­er geeigneten Lösung zur Absicherung der Labor-Steck­dosen gegen entsprechende Gefahren set­zte Elek­tromeis­ter Roland Köhne im ersten Schritt auf berührungssichere Steck-Klem­men, bei der sich keine Schrauben lösen kön­nen. Trotz­dem war der spez­i­fis­chen Gefährdung durch seri-elle Fehler­licht­bö­gen mit herkömm­lichen Schutzgeräten zunächst nicht beizukom-men. Denn Leitungs(LS)- und Fehlerstrom(FI)-Schutzschalter, wie sie auch die beste­hen­den VDE-Richtlin­ien vorschrei-ben, sind nicht auf die Detek­tion entsprechen­der Störun­gen aus­gelegt. Leitungss­chutzschal­ter bieten Schutz bei Kurz­schluss sowie vor Überlast.
Sie tren­nen den Stromkreis bei par­al-lelen Fehler­licht­bö­gen, die zwis­chen Außen­leit­ern oder zwis­chen Außen- und Neu­tralleit­er auftreten. Fehler­strom-Schutzein­rich­tun-gen erfassen Fehler­ströme und Fehler­licht­bö­gen gegen Erde. Serielle Fehler­licht­bö­gen kön­nen diese Schutzgeräte also nicht erkennen.
Brand­schutzschal­ter
„Glück­licher­weise kom­men aber auch in der Instal­la­tion­stech­nik immer neue tech­nis­che Möglichkeit­en dazu“, freut sich Roland Köhne. Und so brachte eine Empfehlung des exter­nen Gutachters (Inge-nieur­büro Stephan Rieger) die Lösung: Der von Siemens entwick­elte Brand­schutzschal­ter 5SM6 erken­nt gefährliche Fehler­licht­bö­gen automa­tisch und zuver­läs­sig. Im Detek­tions­fall schal­tet er den betrof­fe­nen Stromkreis sofort sich­er ab.
In den USA sind Brand­schutzschal­ter – dort als AFCI (Arc-Fault Cir­cuit Inter­rupter) bekan­nt – seit vie­len Jahren vorgeschrieben. Auch die Inter­na­tionale Elek­trotech­nis­che Kom­mis­sion (IEC), das Europäis­che Komi­tee für Nor­mung (CENELEC) haben die Dringlichkeit erkan­nt: Mit der Veröf­fentlichung der Errich­tungs­bes­tim­mung IEC 60364–4–42 wird die Instal­la­tion von Brand­schutzschal­tern als anerkan­nter „Stand der Tech­nik“ drin­gend empfohlen.
Der Siemens-Brand­schutzschal­ter ist für ein­phasige End­stromkreise bis 16A aus-gelegt. In Kom­bi­na­tion mit einem Leitungss­chutzschal­ter (LS) oder mit Fehler­strom-/Leitungss­chutzschal­tern (FI/LS-Schal­tern) schützt er Per­so­n­en und Sach­w­erte. Er erfasst nicht nur Strom und Fehlerspan­nung, son­dern misst auch kon­tinuier­lich das Hochfre­quen­zrau-schen hin­sichtlich Inten­sität, Dauer und den dazwis­chen liegen­den Lück­en. Inte­gri­erte Fil­ter in Verbindung mit intel­li­gen­ter Soft­ware ver­ar­beit­en, analysieren und bew­erten diese Sig­nale nach ein­er Vielzahl von Kri­te­rien. Sind die Bedin­gun­gen eines Fehler­licht­bo­gens erfüllt, wird der angeschlossene Stromkreis inner­halb von Sekun­den­bruchteilen abgeschal­tet. Brandge­fahren von der elek­tri-schen Leitung bis hin zum Endgerät kön­nen so frühzeit­ig erkan­nt und unter­bun­den wer­den. Mit­tels ein­er inte­gri­erten Selb­sttest­funk­tion über­prüft der Brand­schutzschal­ter zudem seine eigene Funktionsfähigkeit.
Bei C.H. Erb­slöh wur­den sämtliche Steck­dosen an den Labor-Arbeit­splätzen sowie eine Steck­dose für die labor­eigene Spül­mas­chine mit ins­ge­samt 13 Brand­schutzschal­tern nachgerüstet, davon acht in Kom­bi­na­tion mit einem Leitungss­chutzschal­ter und fünf mit FI/LS-Schal­tern.
Faz­it
Durch den Ein­satz von 13 Siemens-Brand­schutzschal­tern 5SM6 kon­nte das tra­di­tion­sre­iche Spezial­chemikalien-Han-delshaus C.H. Erb­slöh in Krefeld eine lange Zeit unerkan­nte Sicher­heit­slücke in der Elek­troin­stal­la­tion seines Labors schließen. Sowohl die Mitar­beit­er als auch die sen­si­ble Labortech­nik sind damit kün­ftig zuver­läs­sig vor elek­trisch verur­sacht­en Schmor­brän­den geschützt.
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