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Unsere Lösungen auf einen Blick
Risiken, die hohe Gefahren von Bränden hervorrufen:
- Lithium-Ionen-Batterien und Akkus
- Spraydosen, Gasbehälter
- Selbstentzündung durch biologische oder chemische Reaktionen
- Funkenbildung und heiße Partikel
- Überhitzung von Materialien und Lagern
- Enorme Brandlasten und hochkalorische Materialien
Maschinen mit hohen Brandrisiken
- Vorzerkleinerer und Nachzerkleinerer
- Förderbänder
- Windsichter
- Dosenpressen
- Filter
- Inputlager
- Outputlager
Technologien zur Branddetektion und Brandvermeidung
- Funkenlöschanlagen
- Sprühwasserlöschanlagen
- Brandmeldeanlagen
- Infrarot Brandfrüherkennung
- FGSDS – Brandfrüherkennungssystem
Ihr Partner in der Recyclingindustrie
Das Recycling hat sich im letzten Jahrzehnt enorm gewandelt. Die Bedeutsamkeit in der heutigen Zeit von Materialrecycling hat stark zugenommen. Die Technologien und Prozesse sind mit der Zeit immer komplexer und fortschrittlicher geworden. Ob Altholzrecycling, LVP Recycling, Altpapierrecycling, Metallrecycling oder sogar das recyceln von Lithium-Ionen-Batterien und Akkus die Tiefe des Recyclingprozesses wird immer größer.
In den vergangenen Jahren hat die Branche allerdings auch sehr viel Erfahrung mit verheerenden Brandereignissen machen müssen. Die Brandursachen sind dabei vielfältig, wobei sich oftmals Störstoffe im Materialstrom, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien und Akkus als größter Brandverursacher gezeigt haben. Trotz teilweise installierter Brandschutzmaßnahmen sind Brände in der Recyclingindustrie nur schwer zu beherrschen. Ohne Adäquaten Brandschutz sind Brände existenzbedrohend. In der Folge der vielen heftigen Brandschäden ist die Branche kaum noch versicherbar. Aktuell existieren in Deutschland lediglich drei Sachversicherer die das Feuerrisiko in dieser Branche noch zeichnen. Ein enorm wichtiger Baustein ist die ganzheitliche Betrachtung des Prozesses und derer Risiken. Eine Orientierung über mögliche Brandschutzlösungen bietet die VdS 2517. Im Wesentlichen ist das Zusammenspiel von organisatorischem, baulichem und anlagentechnischem Brandschutz von entscheidender Bedeutung. Beim anlagentechnischen Brandschutz ist die frühzeitige Detektion von sogenannten Hot-Spots und die schnelle Wassereinbringung in den Prozess sehr relevant. T&B bietet dabei ein breites Portfolio und kann Anlagenbetreibern in der Recyclingindustrie hierzu umfangreich beraten. Unzureichende Brandschutzmaßnahmen führen in der Regel zu Totalverlusten.
Die in der Folge entstehenden Betriebsunterbrechungen bringen nicht nur hohe Kosten für den Wiederaufbau mit sich, vielmehr bestehen auch weitere Gefahren, die auf den ersten Blick nicht zwingend klar sind.
7 Gründe für zuverlässige Brandschutz-Prävention:
- Der Wiederaufbau kostet Kraft, Zeit und Geld.
- Kunden- und Lieferantenverlust durch lange Abstinenz vom Markt
- Bereitstellung der Investition: Die Schadenregulierung durch den Sachversicherer ist nicht immer eindeutig und zeitnah geklärt.
- Anschaffung von Maschinen, Einrichtung und Ausstattung der Arbeitsplätze
- Daten retten: IT-Systeme können beschädigt sein
- Installieren und Einrichten von Hard- und Software
- Wiederherstellen sämtlicher Prozesse
Weitere Verzögerungen durch
- Mangel an Fachkräften: sowohl beim Aufbau als auch in der eigenen Belegschaft
- Verlängerte Lieferzeiten: für Maschinen, Kleinteile, Material (Lagerbestand)
Wenn Sie diese Gefahren bereits erkannt haben, sind Sie hier genau richtig. Falls nicht, sind Sie ebenfalls richtig und lesen in den folgenden Abschnitten potenzielle Brandgefahren und lernen Technologien kennen, die Sie vor Produktionsausfällen und langen Diskussionen mit Versicherern schützen.
Welche Produktionsbereiche bieten eine besonders hohes Brandgefahr?
Filter, Schredder
Filter
Brände in Filteranlagen und Entstaubungsanlagen auch in der Recyclingindustrie und der Abfallwirtschaft eine oft unterschätzte Brandursache. Bei äußerst ungünstigen Bedingungen (Abreinigung der Filterelemente, unzureichende Wartung, unsachgemäßer Betrieb) kann es bei der richtigen Staub-Luftkonzentration (Konzentration zwischen UEG und OEG) und einem ausreichenden Zündpotential sogar zu Explosionen kommen. Welche Ursachen sind zu beachten:
- Materialverunreinigung: Durch Störstoffe im Materialstrom wie z.B. Spraydosen, Einwegzigaretten mit Lithium-Ionen-Batterien können gefährliche Zündpotentiale in die die Absaugleitung eingetragen werden.
- Lagerschaden am Ventilator: Lagerschäden am Ventilator können einen starken Funkenflug verursachen.
- Schäden an der Austragsschnecke: Ein Wellenbruch an der Austragsschnecke oder aber auch Materialstau können zu Reibungen führen, die Glutnester im Material hervorrufen.
- Werkzeugbruch: Ein Werkzeugbruch kann dazu führen, dass Metallstücke in die Absaugleitung gelangen und dort mechanische Funken erzeugen.
- Materialstau: Durch Verkeilen oder Verklemmen von Materialien im Stoffstrom kann es schnell zu mechanischer Reibung kommen, wodurch Glutnester oder glimmende Partikel entstehen können.
- Menschliches Fehlverhalten: Unsachgemäße Handhabung der Maschinen oder beispielsweise das unkontrollierte Wegwerfen von Zigarettenstümmeln kann zum Einbringen von gefährlichen Zündpotentialen in die Absauganlage führen.
Schredder
Silobrände sind in der Holzindustrie ein bekanntes Szenario. Silobrände sind äußerst schwer zu löschen und bedürfen einer gut ausgebildeten Feuerwehr, die mit solchen Ereignissen sicher umgehen können. Wird bei einem Silobrand ein falsches Löschvorgehen gewählt, kann es leicht zu verheerenden Explosionen kommen. Um das Risiko von Silobränden zu vermeiden, sollten geeignete Detektions- und Löschsysteme integriert werden. Zur Vorbeugung können beispielsweise Funkenlöschanlagen eingesetzt werden. Eine weitere gute Orientierung über den Schutz von Siloanlagen bietet z.B. das VdS Merkblatt VdS 2154. Im folgenden Nennen wir Ihnen Brandursachen, die Sie in jedem Fall bei der Risikobeurteilung berücksichtigen müssen:
- Funken: Durch einen Wellenbruch oder metallische Störstoffe können an den Wellen des Schredders schnell mechanische Funken erzeugt werden, die wiederrum die teilweise hochkalorischen Materialien entzünden.
- Hot-Spots / heiße Materialien: Können durch Reibung oder auch vorgeschädigte Lithium-Ionen-Batterien und Akkus, bei denen nur eine leichte mechanische Penetration erfolgte, entstehen.
- Glutnester: Entstehen überwiegend durch Materialstau bzw. dem Verkeilen von Materialien und der zunehmenden Reibung.
- Explosionen: Brechen oder Quetschen von feuergefährlichen Stoffen insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, Gasbehälter, Spraydosen etc. können bei gewissen Prozessbedingungen Explosionen mit darauffolgenden Bränden verursachen. Insbesondere leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien verursachen bei einem Thermal-Runaway (das thermische Durchgehen einer Zelle, und thermische Propagation, die Propagation eines thermischen Ereignisses von Zelle zu Zelle in einer Batterie) eine starke exotherme Reaktion.
Wissenswertes: Thermal Runaway? Was passiert hier eigentlich?
Beim sogenannten Thermal Runaway überhitzt sich eine Batteriezelle aufgrund eines selbstverstärkenden Prozesses, der Wärme erzeugt. Dieser Vorgang kann dazu führen, dass die Zelle platzt und Feuer fängt. Häufig breitet sich das Feuer dann auch auf angrenzende Zellen aus. Während des Thermal Runaway wird durch eine Umstrukturierung der Kathode kurzfristig Sauerstoff innerhalb der Zelle freigesetzt, der sofort mit den organischen Bestandteilen der Batterie, wie etwa dem Elektrolyten, reagiert. Diese Reaktion erzeugt Wärme, die sich schnell zu extremer Hitze steigert und weitere chemische Prozesse auslöst, sodass die Temperatur innerhalb von Millisekunden auf mehrere hundert Grad Celsius ansteigen kann.
Die Menge des freigesetzten Sauerstoffs und die Entstehung von Gasen wie Wasserstoff hängen dabei von der Struktur der Kathode und dem Ladezustand der Batterie ab. Je instabiler die Kathode und je höher der Ladezustand, desto mehr entzündbare Gase werden produziert, was einen Brand außerhalb der Batterie begünstigt. Wasserstoff kann sogar bei sehr niedrigen Sauerstoffkonzentrationen von etwa fünf Volumenprozent brennen, was beispielsweise den Einsatz von Sauerstoffverdrängenden Gaslöschanlagen (sog. Inertgaslöschanlagen) nicht empfiehlt.
Neben Sauerstoff und Wasserstoff gibt es beim Thermal Runaway noch eine dritte kritische Komponente: Abhängig von der Zellchemie können hochtoxische Stoffe wie Kobalt-, Nickel- und Manganverbindungen freigesetzt werden. Auch Fluorverbindungen, die als Bestandteile von Leitsalzen, flammhemmenden Zusätzen oder Bindemitteln vorkommen, können dabei in Fluorwasserstoff umgewandelt werden. Die dabei entstehenden gesundheitsgefährdenden Konzentrationen sind jedoch nur für kurze Zeit nachweisbar.
Der wirksamste Einsatz von Löschmedium ist aktuell Wasser. Es kühlt den Brand und verhindert ein Ausbreiten des Brandherds auf weitere Brandlasten. Ein weiterer Effekt von Wasser ist das Binden von hochtoxischen Gasen. Das Löschen von derartigen Bränden ist nicht möglich.
Transportbänder, Windsichter, Ballenpresse
Transportbänder
Die größtenteils weitverzweigten Förderwege stellen ein enormes Risiko zur Brandverschleppung dar. Oftmals werden durch Transportbänder Zündpotentiale von einem Brandabschnitt in den nächsten gefördert, wodurch die Gefahr von zwei Entstehungsbränden gleichzeitig zunimmt. Welche weiteren Risiken sind bei Transportbändern zu beachten.
- Brandlast: Mit Materialdurchsätzen von 25 – 30t/h und mehr sind die Brandlasten enorm. Durch die teilweise hochkalorischen Materialien können bereits kleine Zündpotentiale ausreichen um einen Schwelbrand auszulösen, der sich rasant ausbreitet.
- Störstoffe: Im Materialstrom befindliche Störstoffe können in Fallschächten durch die kinetische Energie in Brand geraten. Insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien kann die mechanische Einwirkung schnell zu einem Thermal-Runaway führen.
- Heißläufer an Rollen oder Ketten: Durch die großen Staub- und Materialablagerung an Transportbändern können durch Heißläufer an Rollen oder Ketten schnell Glimmbrände entstehen, die sich aufgrund der hohen Brandlasten rasant ausbreiten.
- Überhitzte Antriebe: Auch hier besteht die Gefahr, dass durch die großen Staub- und Materialablagerung an Transportbändern überhitze Antriebe (mangelnde Wartung, unzureichende Kühlung, Überlastung durch fehlende Schmierung) einen Glimmbrand erzeugen, die sich aufgrund der hohen Brandlasten rasant ausbreiten.
- Brand des Gurtbandes: Ein Brand des Gurtbandes kann z.B. durch überhitze Antriebe, Reibung durch Materialablagerungen oder Heißläufer an Rollen und Ketten verursacht werden.
Windsichter
Brände in Windsichtern können durch unterschiedliche Ursachen hervorgerufen werden. Aufgrund der aktiven Lufteinbringung können sich Brände in Windsichtern schnell ausbreiten und ggf. auf nachgeschaltete Zyklone oder Absauganlagen ausbreiten:
- Eintrag von Zündquellen: Durch vorgelagerte Prozesse können Zündquellen verursacht werden, die bei unzulänglichem Brandschutz wie z.B. Funkenmelder in den Fallschächten der Transportbänder oder Infrarotkameras, unentdeckt in einen Windsichter gelangen. Dort können diese durch die hohe Luftzufuhr entfacht werden.
- Störstoffe: Gelangen Störstoffe wie Spraydosen oder elektronische Geräte mit Lithium-Ionen-Batterien in den Windsichter können sich diese zu gefährlichen Zündpotentialen entwickeln. Kleinste mechanische Einwirkungen können eine hohe exotherme Reaktion verursachen.
- Lagerschaden am Ventilator: Ein Lagerschaden des Ventilators kann oftmals verheerende Folgen haben. Durch den in Folge verursachten Funkenflug gelangen enorme Zündpotentiale in den Windsichter, die in der Folge zu einen Brand verursachen können. Sollte im Windsichter durch unzureichende Absaugleistung eine erhöhte Staubkonzentration vorliegen, kann es im äußersten Fall zu einer Explosion kommen.
Ballenpresse/Dosenpresse
Ballenpressen sind eine oft unterschätze Maschine, wenn es um die Betrachtung der Brandrisiken geht. Durch ungünstige Faktoren kann es allerdings leicht zu Brandereignissen an diesen Maschinen kommen. Die Folgen können dabei verheerend sein.
- Störstoffe: Gelangen Störstoffe wie Druckgasbehälter, Spraydosen oder Lithium-Ionen-Batterien in eine Presse, können diese schnell einen Brand oder eine Explosion verursachen.
- Defekt des Hydraulikaggregats: Bei einem Defekt des Hydraulikaggregats oder einem Riss eines Hydraulikschlauchs kann sich das austretende Hydrauliköl leicht auf heißen Oberflächen an der Maschine oder den ausgetragenen Ballen entzünden.
Wie sieht wirksamer Brandschutz für diese Bereiche aus?
Wirksamer Brandschutz kommt nicht von der Stange. Bei T&B electronic bieten wir spezialisierte Brandschutzlösungen, die speziell auf die Anforderungen der Automobilindustrie zugeschnitten sind. Unsere Systeme sind darauf ausgelegt, die hohen Sicherheitsstandards dieser Branche zu erfüllen und den Schutz von Mitarbeitern, Anlagen und Produkten zu gewährleisten.
T&B erarbeitet gemeinsam mit Ihnen individuelle Schutzkonzepte für Ihre Produktionsanlage.
Wirksame Brandprävention kommt nicht „von der Stange“, sondern erfüllt die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Prozesses oder Anlagenbereiches.
Wir legen Wert auf ganzheitlichen Schutz für bestmögliche Sicherheit. Zugeschnitten auf Ihre Produktion und zertifiziert.
Funkenlöschanlagen
T&B Funkenlöschanlagen detektieren geringste Zündpotentiale wie Funken, glimmende und heiße Partikel. Durch einen feinen Wassernebel wird in Millisekunden das Zündpotential heruntergekühlt, ohne dabei den Produktionsprozess zu unterbrechen. Durch die Hochleistungsinfrarotmelder können sowohl Funken als auch glimmende und heiße Partikel frühzeitig und sicher detektiert werden. Im Falle eines anhaltenden Funkenflugs können die Produktionsbereiche abgeschaltet werden und weitere Löschanlagen wie z.B. Gaslöschanlagen aktiviert werden.
- Filteranlagen
- Absaugleitungen
- Transportbänder
- Windsichter
- Vor-undNachzerkleinerer
Gaslöschanlagen
T&B Gaslöschanlagen werden durch eine intuitive Brandmelder- und Löschsteuerzentrale überwacht und ausgelöst. Die Branddetektion erfolgt je nach Prozess über unterschiedliche Brandmelder wie z.B. Flammen-, Rauch-, Wärme- oder auch Brandgasmelder. Als Löschgas wird Argon eingesetzt, das gegenüber anderen Löschgasen wesentliche Vorteile bietet (mehr dazu hier). In besonderen Fällen kann auch eine Kombination mit der T&B Funkenlöschanlage erfolgen.
- Filteranlagen
- Siloanlagen
Sprühwasserlöschanlagen
Die Sprühwasserlöschanlagen von T&B erkennen ein Feuer besonders rasch und verteilen das Wasser gleichzeitig über alle Düsen, die zu einem Löschbereich gehören. Daher werden sie oft als Sprühflutanlagen bezeichnet. Im Falle eines Brandes setzen sie kurzfristig große Mengen Wasser frei, das sich gleichmäßig über die gesamte zu schützende Fläche verteilt. Auf diese Weise können Brände, auch in kritischen Bereichen, schnell und zuverlässig bekämpft werden.
- Input-und Outputhalle
- Vor-und Nachzerkleinerer
- Windsichter
- Transportbänder
Brandmeldeanlagen
T&B Brandmeldeanlagen bestehen aus einer intuitiven Brandmeldezentrale die auch als Löschsteuerzentrale eingesetzt werden kann. In Kombination mit den robusten Industriebrandmeldern von T&B bildet Sie ein zuverlässiges System, um Brände sicher zu detektieren. Ob Rauch, Flammen, Hitze oder Brandgase, mit den verschiedenen Brandmeldern von T&B kann für jeden Prozess die richtige Branddetektion projektiert werden.
- Input und Outputhalle
- Bürogebäude
Infrarotkameras
T&B Infrarotkameras sind Sonderbrandmelder, die im Gegensatz zu herkömmlichen Brandmeldern in der Lage sind, große Flächen zu überwachen und dort deutlich früher Entstehungsbrände zu detektieren. Gerade auf Freiflächen wie z.B. beim Rundholzlager, Spanplatz oder Schnittholzplatz können Infrarotkameras von T&B einen entscheidenden Vorteil bei der frühzeitigen Branddetektion bieten.
- Input- und Outputhalle
- Transportbänder
- Windsichter
- Vor-und Nachzerkleinerer