Die Trocknung von Materialien ist vielfach Voraussetzung für deren weitere Verarbeitung. Durch den Trocknungsvorgang, d.h. durch den thermischen Entzug von Wasser und anderen Flüssigkeiten, werden Trocknungsgüter erst haltbar, mischbar, mahlbar oder auf andere Weise verwertbar für weitere Prozessschritte.
Trocknungsprozesse sind bereits seit vielen Jahrzehnten industrieller Standard. Der erste Bandtrockner in Europa ist z.B. im Jahre 1907 in Betrieb genommen worden. Heutzutage kommen Bandtrockner in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz. Beispiele hier sind u. a. Holz, Pharmazeutika, Lebensmittel, Kunststoffe, Abwasserschlämme und viele andere organische Stoffe. All diese Stoffe haben eines gemeinsam: Sie sind brennbar und bringen in Kombination mit Bandtrocknern eine hohe Brandlast mit sich.
Die Bedeutung von Bandtrocknern in der industriellen Anwendung ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. Prinzipiell bieten Bandtrockner der Standardbaureihe einen modularen Aufbau. Sie bestehen aus einem Produktaufgabemodul, einem Trocknungsmodul und einem Austragsmodul.
Neues VdS zertifiziertes Brandschutzkonzept für Bandtrockner
Das Produktaufgabemodul hat die Aufgabe, das zugeführte Material kontinuierlich und gleichmäßig auf das Band innerhalb des Trockners aufzugeben. Im Trocknungsmodul erfolgt die eigentliche Trocknung des Materials durch Zuführung von vorgewärmter Luft, welche die Feuchtigkeit des Trockengutes aufnimmt und über Absaug- oder Abluftleitungen aus der Anlage wieder abführt. Je nach Länge des Trocknerbandes und der Materialeigenschaften sind Verweilzeiten von bis zu 30min keine Seltenheit. Am Ende des Trocknungsmoduls hat das Produkt vielfach eine Restfeuchte von lediglich 3%. Über das Austragsmodul wird das Material schonend auf nachgeschaltete Förderer gegeben, ohne dabei die Struktur des getrockneten Materials zu beschädigen.
Der Trocknungsprozess über Bandtrockner bringt einige Vorteile gegenüber anderen Trocknungsprozessen mit sich, weshalb die Anzahl der Bandtrockner in den letzten Jahren stark gestiegen ist. Mit der gestiegenen Anzahl an Bandtrocknern haben allerdings auch die Brandereignisse zugenommen, wodurch führende Versicherungsgesellschaften auf den oftmals mangelhaften Brandschutz für Bandtrockner aufmerksam geworden sind. Der HDI hat u.a. in einem seiner zahlreichen Brandschutzleitfäden ein Konzept zur Löschung von Bränden in Bandtrocknern vorgestellt. Auf dieser Basis hat T&B nun in Zusammenarbeit mit dem VdS ein zertifiziertes Schutzkonzept erstellt.
Brandschutz in Bandtrocknern
Warum ist der Brandschutz in Bandtrocknern wichtig und warum wird ein VdS zertifiziertes Schutzkonzept benötigt? Zahlreiche Brandereignisse in der Vergangenheit haben gezeigt, dass vollumfänglicher Brandschutz in Bandtrocknern elementar ist. Aufgrund verschiedenster ungünstiger Faktoren steigt das Brandrisiko in Bandtrocknern immens. Da wären zum einen die relativ hohen Trocknungstemperaturen, die zunehmende Trockenheit des Materials und ein hoher Staubanteil. Zum anderen ist auch der hohe Materialanteil in solchen Anlagen nicht zu unterschätzen, weshalb die Brandlast als sehr hoch einzuschätzen ist. Wenn nun im Prozess Funken, die z.B. durch vorgelagerte Prozesse in den Bandtrockner eingetragen werden, oder heiße Materialschichten, die bei Ablagerungen im Trockner entstehen, zu Glutnestern führen, ist mit einer sehr schnellen Brandausbreitung zu rechnen.
In der Vergangenheit gab es verschiedene Ansatzpunkte, um den Brandschutz in einem Bandtrockner darzustellen. So wurden z.B. Sprinkleranlagen zum Schutz von Bandtrocknern eingesetzt. Eine Sprinkleranlage ist zum Schutz von eingehausten Objekten nur bedingt geeignet, denn: Bei einem Brand im Trockner löst ein Sprinkler aus und löscht lokal den Brand. Die benachbarten Sprinkler werden jedoch durch den Wassernebel dahingehend gekühlt, dass sie nicht mehr auslösen, obwohl sich der Brand höchstwahrscheinlich schon ausgebreitet hat. Eine Ausbreitung des Brandes, eine sogenanntes “Überlaufen der Sprinkler”, ist damit sehr wahrscheinlich.
Eine Alternative stellen hier Sprühwasserlöschanlagen dar. Sprühwasserlöschanlagen haben im Gegensatz zu Sprinkleranlagen ein offenes Düsennetz und können im Auslösefall den Trockner flächendeckend mit einem feinen Wassersprühbild benetzen. Die Ansteuerung kann hierbei pneumatisch über thermische Auslöseelemente oder elektrisch z.B. über Wärmemelder oder Flammenmelder erfolgen.
Beim Einsatz von Sprühwasserlöschanlagen gibt es allerdings nicht beherrschbare Randbedingungen, die trotz der Installation des Löschsystems zum Brand führen können. Zum einen kann ein Funkeneintrag, der durch vorgeschaltete Prozesse entsteht, nicht präventiv vermieden werden und zum anderen können Glutnester im Austragsbereich nicht frühzeitig detektiert werden, was eine schnelle Brandausbreitung im Inneren des Bandtrockners und eine Brandverschleppung in nachgeschaltete Bereiche zur Folge haben könnte.
Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle noch das träge Auslöseverhalten der thermischen Auslöseelemente als ein wesentlicher Nachteil erwähnt. Thermische Auslöseelemente und Wärmemelder haben als Stillstands-Überwachung durchaus Ihre Daseinsberechtigung, sind allerdings im laufenden Prozess nicht die optimale Lösung, da durch den permanenten Luftaustausch ein Temperaturanstieg aufgrund eines Schwelbrandes nur sehr schwer zu detektieren ist.
Die genannten kritischen Randbedingungen und der Nachteil der thermischen Auslöseelemente sind ein Argument für den Einbau einer Funkenlöschanlage. Durch den Einbau von hochsensiblen IR-Funkenmeldern im Eingabemodul können Funken frühzeitig detektiert und punktuell abgelöscht werden, wodurch Zündpotentiale von vorgeschalteten Prozessen erst gar nicht in den Trocknungsprozess eingetragen werden können. Ergänzend hierzu können ebenfalls IR-Funkenmelder in die Abluftkanäle des Bandtrockners implementiert werden. Der hohen Ablufttemperatur wird mittels Lichtleitern vorgebeugt, wodurch die Funkenmelder auch in dieser rauen Umgebungsbedingung ohne Bedenken eingesetzt werden können. Hierdurch können kleinste Funken und heiße Partikel, die z.B. bei Schwelbränden entstehen, frühestmöglich detektiert werden.
Um Brandverschleppungen in nachgeschaltete Anlagenbereiche vorzubeugen, werden im Ausgabemodul sogenannte Kombimelder installiert. Diese Melder verbinden die Eigenschaften von herkömmlichen Funkenmeldern sowie Glutnestmeldern und sind damit in der Lage sowohl Funken als auch Glutnester zu detektieren. Im Falle einer Detektion werden auch im Ausgabemodul Löschautomatiken angesteuert, die punktuell das betroffene Material ablöschen. Die Besonderheit hier ist, dass sowohl unterhalb der Melder in Fallrichtung des Materials als auch oberhalb der Melder in Richtung des Trocknerbandes Löschautomatiken angesteuert werden. Da Bandtrockner im Unterdruck betrieben werden, hat sich der Einbau der Löschautomatiken oberhalb der Melder in der Praxis bewährt. Denn ohne diese Löschautomatiken ist es sehr wahrscheinlich, dass Funken oder heiße Partikel durch den Unterdruck im Bandtrockner wieder in Richtung des Bandes gesogen werden und hier verheerende Folgen mit sich bringen können.
Weder die herkömmliche Sprühwasserlöschanlage noch die klassische Funkenlöschanlage stellen allerdings einen vollumfänglichen Brandschutz für Bandtrockner dar.
Neuer T&B Kombimelder vom Typ FSM zur Detektion von Funken als auch Glutnestern
Zwei Brandschutzsysteme in Kombination
Was ist die Schlussfolgerung? Richtig, man kombiniert diese zwei Brandschutzsysteme. T&B hat die Vorteile beider Anlagen genutzt und diese gemeinsam mit VdS im neuartigen Schutzkonzept zusammengeführt. Hierbei dient die Sprühwasserlöschanlage zum flächendeckenden Brandschutz innerhalb des Bandtrockners und die Funkenlöschanlage zum präventiven Brandschutz und zur frühestmöglichen Ansteuerung der Löschanlage.
Hierzu wurde ein spezielles Ansteuerungskonzept entwickelt, welches die Auslösung der Sprühwasserlöschanlage über die Funkenmelder bzw. Kombimelder im Eingabe- und Ausgabemodul sowie der Funkenmelder in den Absaugleitungen ermöglicht. Dies ermöglicht die schnellstmögliche Auslösung der Sprühwasserlöschanlage und minimiert die Schäden am Bandtrockner, wodurch aufwendige Maschinenstillstände reduziert werden können.
Durch die VdS Zertifizierung dieses Brandschutzkonzepts ist nun ein einheitlicher Standard geschaffen, der die größtmögliche Sicherheit sowie Maschinenverfügbarkeit gewährt und im Übrigen von jedem Sachversicherer akzeptiert wird. Aufwendige Abstimmungen und Ungewissheiten über die Akzeptanz des ausgeführten Brandschutzes für Bandtrockner gehören damit der Vergangenheit an.
