Lüftung des Maschinenraums in Ammoniak-Kälteanlagen
Die Lüftung eines Maschinenraums ist ein wichtiger Teil des Sicherheitskonzepts einer
Ammoniak-Kälteanlage. Sie erfüllt im normalen Betrieb andere Aufgaben als im Störfall:
Während die Betriebslüftung beispielsweise Wärme abführt, dient die technische Notlüftung
dazu, bei einer Ammoniakfreisetzung automatisch auf die Gefahr zu reagieren.
Entscheidend ist immer das Zusammenspiel aus Gaswarnanlage, Lüftung, Alarmierung,
Anlagenabschaltung, fernbetätigten Absperrarmaturen und dem betrieblichen Alarmplan.
Die konkrete Ausführung muss zur jeweiligen Anlage, zum Maschinenraum und zur
Gefährdungsbeurteilung passen.
1. Betriebslüftung, technische Notlüftung und Abblaseleitung
Im Zusammenhang mit einem Maschinenraum werden oft verschiedene Einrichtungen pauschal
als „Lüftung“ bezeichnet. Für einen sicheren Betrieb ist es jedoch wichtig, ihre Aufgaben
klar voneinander zu unterscheiden.
Betriebslüftung: Sie unterstützt den normalen Betrieb, etwa durch
Abführung von Wärme aus dem Maschinenraum.
Technische Notlüftung: Sie wird bei einer festgestellten
Ammoniakfreisetzung über die Gaswarnanlage automatisch aktiviert und ist Teil der
Alarmkette.
Abblaseleitung von Sicherheitsventilen: Sie dient der sicheren
Ableitung von Ammoniak, falls ein Sicherheitsventil anspricht. Sie ist nicht mit der
Maschinenraumentlüftung gleichzusetzen.
Die technische Notlüftung darf nicht isoliert betrachtet werden. Ihre Funktion, die
Alarmierung, die Absperrarmaturen und die Abschaltung betroffener Anlagenteile müssen
als zusammenhängende Sicherheitskette geplant und geprüft werden.
2. Alarmkette nach TRAS 110
Die TRAS 110 beschreibt für Maschinenräume mit Ammoniak-Kälteanlagen eine abgestufte
Alarmkette. Die Einstellungen und die technische Umsetzung gehören in das Schutzkonzept
der jeweiligen Anlage.
Ammoniak-Voralarm: Bei einer Konzentration von 150 bis 500 ppm muss
die technische Notlüftung automatisch eingeschaltet werden.
Ammoniak-Hauptalarm: Bei 1.000 ppm müssen betroffene Anlagenteile,
beispielsweise Verdichter oder Kältemittelpumpen, automatisch abgeschaltet und
fernbetätigte Absperrarmaturen geschlossen werden.
Sehr hohe Konzentration: Spätestens bei 30.000 ppm muss die
technische Notlüftung automatisch abschalten; Zuluftöffnungen sind automatisch zu
schließen. Ob hierfür eine dritte Alarmschwelle erforderlich ist, ergibt sich aus
dem Schutz- und Ausbreitungskonzept.
Die Notlüftung soll eine Gefahr nicht einfach nach außen verlagern. Gerade bei hohen
Konzentrationen muss deshalb geprüft werden, welche Lüftungsstrategie die Personen im
Gebäude, die Einsatzkräfte und die Umgebung am besten schützt.
3. Gaswarnanlage und Position der Sensoren
Die Gaswarnanlage erkennt eine mögliche Ammoniakfreisetzung und löst die festgelegten
Sicherheitsfunktionen aus. Sie ist damit die zentrale Verbindung zwischen Messung,
Alarmierung, Notlüftung und Anlagenabschaltung.
Verdichterräume: Mindestens ein Sensor soll oberhalb der Verdichter
im Luftstrom der Verdichterabwärme beziehungsweise der Entlüftung angeordnet sein.
Pumpen, Abscheider und Sammelbehälter: Hier ist ein Sensor oberhalb
dieser Anlagenteile erforderlich.
Hohe Maschinenräume: Bei einer Raumhöhe von mehr als vier Metern
ist zusätzlich ein Sensor in der Nähe der Pumpen erforderlich.
Alarmweiterleitung: Die Alarmierung muss im Maschinenraum und an
einer ständig besetzten Stelle erfolgen.
Sensoren, Gaswarnzentrale, Signalweiterleitung und Alarmgeber müssen als gemeinsames
System in Betrieb genommen, kalibriert und funktionsgeprüft werden. Ein einzelner
Sensor kann nicht losgelöst von der restlichen Alarmkette beurteilt werden.
Die Austrittsöffnung der Maschinenraumentlüftung muss so geplant sein, dass Ammoniak
gefahrlos abgeleitet wird. Dabei sind insbesondere die Austrittshöhe, die Richtung und
Geschwindigkeit der Abluft, Gebäudeöffnungen, Fluchtwege, Zuluftöffnungen sowie
benachbarte Schutzobjekte zu berücksichtigen.
Für die Ausbreitungsbetrachtung einer Freisetzung aus der Maschinenraumentlüftung setzt
die TRAS 110 in der Regel mindestens 10.000 ppm Ammoniak an. Reicht die vorhandene
Abluftführung nicht aus, können zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein, etwa eine
höher gelegene oder verlegte Austrittsöffnung oder ein Wäscher in der Entlüftungsleitung.
Die Auslegung der Abluftmündung ist keine reine Montagefrage. Sie gehört zur
sicherheitstechnischen Gesamtplanung und muss bei Umbauten, neuen Gebäuden oder
veränderten Umgebungen erneut bewertet werden.
5. Schalter, Not-Aus und Energieversorgung
Ein Not-Aus-System muss außerhalb des Maschinenraums im Bereich der Fluchtwege leicht
erreichbar sein. Die TRAS 110 verlangt außerdem eine Funktionsmatrix, in der die
Wirkungen des Not-Aus-Systems und der Gaswarnanlage festgelegt sind.
Eine eindeutig beschriftete, außenliegende Schaltstelle für die Lüftung ist in der
Praxis sinnvoll: Sie ermöglicht eine Bedienung, ohne den Maschinenraum zunächst
betreten zu müssen. Ob und wie eine manuelle Lüftungsbetätigung in die Sicherheitskette
eingebunden wird, muss jedoch für die konkrete Anlage geplant und dokumentiert werden.
Sicherheitstechnisch erforderliche Einrichtungen, die bei einer Störung weiterhin
funktionieren müssen, benötigen eine geeignete gesicherte Energieversorgung. Dies kann
beispielsweise ein gesichertes Netz oder eine Notstromversorgung sein. Ob eine USV
erforderlich ist und welche Verbraucher daran angeschlossen werden, ergibt sich aus
der Gefährdungsbeurteilung und dem Schutzkonzept der Anlage.
6. Prüfung, Dokumentation und Alarmplan
Die Funktionsprüfung darf sich nicht darauf beschränken, ob ein Ventilator läuft.
Geprüft werden muss die vollständige Wirkkette von der Erkennung einer
Ammoniakkonzentration bis zur vorgesehenen Reaktion der Anlage.
Sensor und Messwertverarbeitung der Gaswarnanlage
Alarmierung im Maschinenraum und an der ständig besetzten Stelle
Automatische Einschaltung der technischen Notlüftung
Rückmeldung des Ventilatorbetriebs und gegebenenfalls der Luftklappen
Abschaltung betroffener Anlagenteile und Schließen der Absperrarmaturen
Not-Aus-Funktion und Eintrag der Wirkungen in die Funktionsmatrix
Dokumentation von Kalibrierung, Wartung, Inspektion und Funktionsprüfung
Die Prüfintervalle für Gaswarneinrichtungen richten sich nach der
Gefährdungsbeurteilung, den Betriebserfahrungen sowie den Vorgaben des Herstellers.
Zusätzlich braucht jede Ammoniak-Kälteanlage einen betrieblichen Alarm- und
Gefahrenabwehrplan. Beschäftigte müssen wissen, wie sie sich bei einer Freisetzung
verhalten und welche Aufgaben sie übernehmen dürfen.
7. Praxisbeispiel: außenliegende Schaltstelle
Die folgende Ausführung zeigt eine gut sichtbare Beschilderung für Not-Aus und
Lüftung der Kälteanlage sowie einen Schalter im Vorraum. Die Schaltstelle ist damit
erreichbar, ohne dass der Maschinenraum betreten werden muss.
Gut sichtbare Beschilderung für Not-Aus und Lüftung der Kälteanlage.Außenliegender Schalter für die Lüftung der Kälteanlage im Vorraum.
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