BRÄNDE IN RECYCLINGANLAGEN

Vielfalt an Brandursachen
Die Brandursachen in abfallwirtschaftlichen Anlagen, seien es Lager, Aufbereitungsoder Förderanlagen, haben ein sehr breites Spektrum. So sind sie zum Teil von branchenspezifischer, aber auch nicht branchenspezifischer Natur und reichen von Selbstentzündung über biologische und chemische Reaktionen bis hin zu heiß laufenden Maschinenteilen, elektrischen Einwirkungen, Umwelteinflüssen oder Brandstiftung. Die Brände selbst haben nicht nur eine Auswirkung auf Anwohner, Mitarbeiter oder Einsatzkräfte, sondern auch auf die Umwelt. So setzt ein großer Brand in einem Recyclingbetrieb potenziell mehr Emissionen frei als alle schwedischen Müllverbrennungsanlagen in einem Jahr zusammen (vgl. Nigl & Pomberger, 2018). Auch beeinflussen solche Ereignisse das Image der gesamten Abfallbehandlungsbranche negativ. Die angesprochene Vielfalt bei den Brandursachen hängt einerseits mit der Zusammensetzung des Eingangsmaterials oder den Lagerbedingungen zusammen, allerdings auch mit einer teilweise schlechten Moral bei der Mülltrennung. Es kommt immer wieder zu Fehlwürfen oder zur nicht fachgerechten Entsorgung von unterschiedlichen Abfallsorten. Ein Grund für die Häufung unklarer Ereignisse liegt u.a. in der Zunahme von sicherheitsrelevanten Störstoffen im zu behandelnden Abfall. Als prominentestes Beispiel seien hier die Lithium-Ionen-Akkus erwähnt: Seit Mitte der 2000er-Jahre ist eine Zunahme an Lithium-Ionen-Batterien auf dem Markt erkennbar. Jedoch wird auch festgestellt, dass die Sammelmengen der Lithium-Batterien der In-Verkehr-Setzung stark hinterherhinken. Ein Problem sind die unzureichenden Möglichkeiten, die Batterien aus den Geräten oder Produkten zu entnehmen, wie es bei mp3-Playern, Kinderspielzeug oder Smartphones der Fall ist. So gehen Batterien auf Lithium-Basis möglicherweise einen anderen Entsorgungsweg als herkömmliche (Nigl & Pomberger, 2018). In abfallwirtschaftlichen Anlagen kann einerseits die in der Batterie gespeicherte Energie, andererseits die beim Durchgehen der Batterie („Thermal Runaway“) freiwerdende Energie das umliegende Material entzünden. Dieses thermische Durchgehen kann mehrere Ursachen haben, hängt aber meist mit einer mechanischen Beschädigung, einem Fehler im System oder einer thermischen Überbelastung (z.B. beim Laden) zusammen. Sortier- und Zerkleinerungsanlagen (Schredder) bringen eine hohe mechanische Energie in die Batterie ein, welche in späterer Folge zur Reaktion führen kann. Der Zeitpunkt des Durchgehens ist jedoch unklar, und der beschädigte Akku wird als tickende Zeitbombe durch die gesamte Anlage befördert. Die Förderanlage (z.B. Förderband) kann somit als eine Art Zündschnur gesehen werden, welche durch das ganze System führt. Dies macht eine gesonderte brandschutztechnische Betrachtung notwendig.

Anlegen der Flammen bei 35° Neigungswinkel. Foto: Frühwirt

Einsatz neuer Brandschutzsysteme
Die Erforschung und Erprobung sowie der Einsatz neuer Brandschutzsysteme sind daher nötiger denn je. Schon längst hat sich die Branche der Problematik angenommen und forscht gemeinsam mit Brandschutzspezialisten und Universitäten an den Ursachen von Bränden und den Möglichkeiten zur Vermeidung. Die Brandschutzindustrie hat für die Absicherung von Förderanlagen bereits technische Maßnahmen auf den Markt gebracht, welche sich mehr und mehr durchsetzen. So kommen zur Branddetektion Infrarot- oder Bilderkennungssysteme zum Einsatz, die das Fördergut in Bruchteilen von Sekunden scannen und bei einer kritischen Temperatur das Förderband anhalten und Alarm auslösen. Über den Förderanlagen sind zudem Sprinkler angebracht, die automatisch Löschmittel auf das Fördergut abgeben. Als Löschmittel können Wasser, Netzmittel oder Schaum, u.a. CAF (Compressed Air Foam – Druckluftschaum), eingesetzt werden. Besonders Netzmittel, also die Beimischung geringer Mengen an Schaummittel, hat sich in Versuchen als sehr effektiv erwiesen. Durch die Zumischung wird die Oberflächenspannung des Wassers herabgesetzt, und es kann besser ins Brandgut eindringen. Die Löschwirkung kann durch eine geringfügige Verschäumung noch erhöht werden, da dadurch das schnelle Abfließen des Löschwassers an der Oberfläche reduziert wird. Wie im kommunalen Bereich ist auch bei sensiblen Industrieanlagen darauf zu achten, dass Löschmittel nur in notwendigen Maßen abgegeben werden, um Anlagen nicht zu beschädigen. Gerade in Abfallbehandlungsanlagen dienen Löschsysteme meist nur zum Eingrenzen und Beherrschen des Brandes. Die vollständige Bekämpfung des Brandes und Entfernung des Brandgutes hat von Mitarbeitern oder Feuerwehrkräften zu erfolgen. Dies macht eine gute Erreichbarkeit aller Anlagenteile notwendig. Gerade bei größeren Anlagen müssen brandschutztechnische Einrichtungen ein integraler Bestandteil der Anlage sein.

Brandschutzplanung
Es ist aber leider noch immer erkennbar, dass in der Anlagentechnik der Brandschutz nur als zusätzliches Gewerk gesehen wird, das nach der Planung der Anlagen bzw. des Prozesses hinzugefügt wird. Technische Brandschutzsysteme werden erst danach installiert und sollen das Risiko minimieren, welches bereits durch eine geschickte Planung reduziert werden könnte. Der anlagentechnische Brandschutz muss also schon viel früher – und zwar bereits in der Konzeptions- und Planungsphase – ansetzen. Aufbereitungs- und Förderanlagen werden auf relativ kleinen Flächen eng zusammengebaut und Brandabschnitte werden auf das notwendige Minimum beschränkt. Förderer wie z.B. Förderbänder oder Gurtförderer werden möglichst steil gebaut, um geringe Abstände zwischen den Aggregaten realisieren zu können. So trägt das Anlagendesign auch zur Brandausbreitung bei, obwohl die Anlagen im Ereignisfall abgeschaltet werden. Gerade in Bereich der Förderanlagen fehlen teilweise allerdings noch die Grundlagen für eine umfassende und genaue Beurteilung der möglichen Einflussfaktoren. Im Rahmen der Masterarbeit des Verfassers zum Thema „Brandschutz von Förderanlagen in der Abfallwirtschaft“ wurden genau diese Aspekte untersucht. Dabei wurden nicht nur die technischen Möglichkeiten für eine rasche Detektion und Brandbekämfpung, sondern auch die konstruktiven Anforderungen für die Verhinderungen der Brandausbreitung näher behandelt. Im Zuge der Masterarbeit wurden in Zusammenarbeit mit der BtF Norske Skog Bruck und der Firma IRIS-Industrial Risk and Safety Solutions Brandversuche durchgeführt, welche die Auswirkungen konstruktiver Maßnahmen auf die Brandausbreitung zeigen sollten. In die Arbeit wurden sowohl die Ergebnisse aus Brandsimulationsstudien als auch aus den Realbrandversuchen miteinbezogen.