Staubexplosion

Eine Staubexplosion ist der Spezialfall einer Explosion, die durch die Zündung fein verteilter fester Stoffpartikel zustande kommt. Die Folge ist eine plötzlich verlaufende Kraftentfaltung, die auf dem Ausdehnungsbestreben von plötzlich erhitzten Gasen und Dämpfen beruht - von fein zermahlenen und gleichzeitig brennbaren Substanzen, sofern Sauerstoff in einem ausreichenden Mischungsverhältnis und eine Zündquelle vorhanden sind.

Explosionsfähig sind Gemische von Luft mit brennbaren organischen oder anorganischen Stäuben wie Kohle-, Mehl-, Holz-, Kakao-, Kaffee-, Stärke-, Aluminium- oder Zellulosestaub. Entscheidend für die Zündfähigkeit ist der Sauerstoffanteil in der Luft. Als Zündquelle können verschiedene elektrische oder mechanische Effekte mit ausreichender Temperatur und Energiedichte dienen. Ein Funke, verursacht durch das Ziehen eines elektrischen Steckers, ein schadhaftes Elektrogerät oder die Entladung elektrostatisch aufgeladener Kleidung, kann für die Zündung ausreichen.

Während zur Herbeiführung einer Gasexplosion lediglich das Gas-Sauerstoff-Verhältnis im zündfähigen Bereich liegen und die Zündquelle die stoffabhängige Mindestzündenergie bei der Zündtemperatur liefern muss, müssen zur Herbeiführung einer Staubexplosion weiter Rahmenbedingungen eingehalten werden: Der Staub muss fein verteilt und brennbar sein, außerdem muss die Größe der Staubpartikel unter der stoffabhängigen Maximalgröße liegen.

Geeignete Vorsorgemaßnahmen sind regelmäßige Überprüfungen elektrischer Geräte, Erdung von statisch aufladbaren Gegenständen und der Einhaltung der notwendigen Sauberkeit, da schon eine wenige Millimeter dicke Staubschicht bei entsprechender Verwirbelung und dem gleichzeitigen Auftreten eines Zündfunkens zu einer Staubexplosion führen kann. Außerdem sind alle Maßnahmen, die im Explosionsschutzdokument für die jeweilige Anlage festgeschrieben sind, einzuhalten.

Gefahr und möglicher Ablauf von Staubexplosionen sind schwer einzuschätzen, dies erklärt sich beispielhaft mit Hilfe des folgenden Szenarios: Durch nicht durchgeführte Säuberungsarbeiten in einem Mühlengebäude sammelt sich eine Mehlstaubschicht auf einem Elektromotor, die sich bei überhitzten des Motors entzündet. Hierdurch entstehen Glutnester in der Staubschicht, die ohne sichtbare Flamme glimmen. Durch das Öffnen einer Tür entsteht eine Luftströmung, die zu einer Verwirbelung der Staubschicht in der Nähe der Glutnester führt. Es kommt zu einer Verpuffung, die zunächst keine Schäden anrichtet. Allerdings wird durch diese Verpuffung Mehlstaub in der Luft gewirbelt, so dass nun eine Explosionsfähige Atmosphäre mit großem Volumen entsteht. Die noch vorhandenen Glutnester entzünden das Gas-Luft Gemisch, erst diese Explosion richtet den Hauptschaden (bis hin zur Zerstörung der gesamten Anlage) an.

Bei Löscharbeiten muss darauf geachtet werden, dass durch den Wasserstrahl kein Staub aufgewirbelt wird, da sich dieser dann explosionsartig entzünden und zu einer Ausbreitung des Feuers führen kann.

Am 6. Februar 1979 löste ein kleines Feuer in der Rolandmühle in Bremen die größte Mehlstaubexplosion der Geschichte der Bundesrepublik Deutschland aus. Es mussten 14 Tote und 17 Verletzte bei einem Sachschaden von umgerechnet etwa 50 Millionen Euro verzeichnet werden.

In verschieden Kohlebergwerken kam es zu Kohlenstaubexplosionen.

Siehe auch: Portal Feuerwehr, Themenliste Feuerwehr