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Explosionsfähige Atmosphäre in Benzinabscheidern an Tankstellen

30.10.2005

Aus Gründen des Umweltschutzes müssen an Tankstellen Leichtflüssigkeiten mineralischen Ursprungs (z. B. Öle und Benzin) vom Schmutzwasser abgetrennt und zurückhalten werden. Hierzu werden an Tankstellen Abscheideranlagen nach EN 858-2 eingesetzt. Befinden sich unter den zurückgehaltenen Leichtflüssigkeiten brennbare Flüssigkeiten mit niedrigem Dampfdruck, z. B. Benzin, so kommt es im Leichtflüssigkeitsabscheider zu einer Teilverdampfung der brennbaren Flüssigkeit und es kann sich im flüssigkeitsfreien Raum der Abscheideranlagen eine explosionsfähige Atmosphäre ausbilden. Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten und vorhanden sein kann, sind explosionsgefährdete Bereiche und müssen in Zonen eingestuft werden. Dabei hängt die festzulegende Zone von der Wahrscheinlichkeit des Auftretens und der Dauer des Vorhandenseins explosionsfähiger Atmosphäre ab.

Im Rahmen dieses Vorhabens wurde untersucht, unter welchen Bedingungen Ottokraftstoffe in einen Leichtflüssigkeitsabscheider gelangen und dort zur Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre führen können. Dabei war die Verweilzeit einer im Leichtflüssigkeitsabscheider vorhandenen explosionsfähigen Atmosphäre, insbesondere von den Lüftungsverhältnissen im Leichtflüssigkeitsabscheider, zu ermitteln. Die Untersuchungen wurden an einer Tankstelle in Braunschweig in einem typischen Leichtflüssigkeitsabscheider durchgeführt.

Die Konzentrationsmessungen erfolgen parallel mit einem Sauerstoffsensor und einem Gassensor. Aus Gründen des Explosionsschutzes sind diese beiden Gasmessköpfe in einem druckfesten Gehäuse angeordnet. Das druckfeste Gehäuse ist im Leichtflüssigkeitsabscheider auf der Trennwand zwischen Schlammfang und Abscheiderraum montiert. Die Öffnungen der Messzellen liegen ca. 50 cm oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Weiterhin wird die Temperatur im Leichtflüssigkeitsabscheider und die Umgebungstemperatur gemessen.

Das Versuchsprogramm umfasste Versuche, bei denen im Leichtflüssigkeitsabscheider gezielt durch Einfüllen von Ottokraftstoff (OK 95) eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugt wurde. Diese Gemischwolken verblieben während der mehrwöchigen Messungen im Abscheider. Bei weiteren Versuchen wurde der Praxisbetrieb an der Tankstelle überprüft, d.h. über einen mehrmonatigen Messzeitraum wurden die Konzentrationen im Leichtflüssigkeitsabscheider erfasst, ohne dass gezielte Flüssigkeitsaufgaben erfolgten.

Ferner wurden zur Klärung der Frage, ob auf die Fahrbahn auslaufende Ottokraftstoffe in die Abläufe und damit in den Leichtflüssigkeitsabscheider gelangen können, auf dem Gelände der Sicherheitstechnik in der PTB insgesamt vier Ausschüttversuche vorgenommen. Es wurden dazu zwischen jeweils 0,5 Liter und 5 Liter Ottokraftstoff ausgeschüttet und die Kohlenwasserstoffkonzentration der Gemischwolke sowie deren Verweilzeit gemessen. Der ausgeschüttete Ottokraftstoff verteilte sich auf der Betonfläche und bildete Lachen bis zu 10 m² Größe. Es konnten Kohlenwasserstoffkonzentrationen gemessen werden, die mit 1,6 % Volumengehalt oberhalb der unteren Explosionsgrenze lagen. Die Verweildauer der Gemischwolken betrug wenige Minuten. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass auf der Fahrbahnfläche in der Nähe der Zapfsäulen ausgeschütteter Ottokraftstoff bei den genannten Mengen nicht in einen mehrere Meter entfernten Ablauf gelangen und dort zur Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre führen kann.

Aus den Untersuchungen ergeben sich Hinweise für die Betreiber von Tankstellen bei der Beantwortung der Frage, welche Zone in einem Leichtflüssigkeitsabscheider festzulegen ist. Die Zonenfestlegung hat der Betreiber der Tankstelle unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit, wie oft Ottokraftstoffe in den Leichtflüssigkeitsabscheider gelangen können und wie schnell durch eine geeignete Belüftung die sich bildende Gemischwolke verdünnt wird, im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung nach § 4 BetrSichV festzulegen.

Die Untersuchungen wurden finanziell unterstützt durch die Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V.