Ohne elektrischen Strom kann unser modernes Leben nicht mehr funktionieren. Deshalb überrascht es nicht, dass die Energiewirtschaft, die Verbraucher und auch die Regierungen so großen Wert darauf legen, dass eine kontinuierliche Belieferung mit Strom sichergestellt ist. Es gibt zahlreiche Faktoren, die die Lieferkontinuität beeinträchtigen können, angefangen von Sturmschäden bis hin zum Ausfall von Geräten. Eine der zerstörerischsten Wirkungen hat Feuer, egal, ob ein Brand innerhalb der Erzeugungsanlage oder an einer nachgeschalteten Umspannstation ausbricht.

Die Auswirkung eines Feuers kann eine so gravierende Wirkung haben, weil es schwierig ist, beschädigte Komponenten in einer durch einen Brand zerstörten Anlage auszuwechseln. Wesentliche Gerätebauteile, die in der Erzeugung und Verteilung von Elektrizität zum Einsatz kommen, sind häufig nicht problemlos ab Lager verfügbar, denn Sie werden ausnahmslos nach Maß gefertigt und sind dadurch teuer. Es kann also zu langen Verzögerungen bei der Beschaffung von Ersatzteilen kommen. Anlaufzeiten von bis zu zwei Jahren sind für Transformatoren, die in Umspannstationen zum Einsatz kommen, keine Seltenheit, darüber hinaus sind die Preise für diese Anlagen in der Regel sehr hoch. Sie bewegen sich häufig im Bereich von mehreren hunderttausend Dollar.

Angesichts dieser Überlegungen ist es verständlich, dass die Energiewirtschaft einen sehr großen Wert auf einen wirksamen Brandschutz legt. Die Bereitstellung eines geeigneten Brandschutzes stellt jedoch, aufgrund der Vielfalt der vorhandenen Anlagen, eine immense Herausforderung dar. Die meisten Kraftwerke in den USA werden heute mit Kohle befeuert, aber es existieren auch zahlreiche Erdgaskraftwerke und außerdem gibt es landesweit über 100 Kernkraftwerke.

Während sich die Stromerzeugungsanlagen durch die Art des Brennstoffs unterscheiden, der in der jeweiligen Anlage verwendet wird, gibt es bestimmte Bereiche innerhalb der Energieerzeugung und Verteilung, die sich, zumindest im Hinblick auf den Brandschutz, unabhängig vom verwendeten Brennstofftyp sehr ähnlich sind. Kontrollräume und Umspannstationen sind die beiden wichtigsten Beispiele dafür. Der nun folgende Teil dieses Artikels befasst sich mit Löschanlagen für diese beiden Bereiche.

Die Anforderungen, die an Brandschutzsysteme gestellt werden, die in Kontrollräumen und Umspannstationen zum Einsatz kommen, sind sehr hoch und äußerst vielfältig. Jedes gewählte System muß in der Lage sein, Brände wirksam zu löschen, aber das allein reicht nicht aus. Es sollte ein geeignetes Löschmittel verwendet werden, das nach dem Löschvorgang keine Rückstände hinterlässt, die Folgeschäden an den Geräten verursachen könnten, darüber hinaus darf das Löschmittel nicht elektrisch leitend sein, damit es nicht zu Kurzschlüssen und sonstigen elektrisch verursachten Folgeschäden kommt.

Außerdem muss ein Löschmittel gewählt werden, dass ein geringst mögliches Risiko für die menschliche Gesundheit birgt, denn häufig müssen Räume geschützt werden, in denen Menschen anwesend sind.

Angesichts des stetig wachsenden Bewusstseins für Klimaveränderungen und den Einfluss des Menschen auf die Umwelt ist es unbedingt erforderlich, die Umwelteigenschaften der Feuerlöschmittel zu berücksichtigen. Dies ist für die Energiewirtschaft ein besonders wichtiger Punkt, da zahlreiche Regierungen aus aller Welt Umweltgesetze erlassen haben, die dazu beitragen sollen, die Emission von Treibhausgasen deutlich zu senken.

Einige dieser Gesetze haben unmittelbare Auswirkungen auf die Energiewirtschaft, beispielsweise das California State Bill 136. Dieses Gesetz verbietet, den staatlichen Energiebedarf aus Kraftwerken zu decken, deren Emission von Treibhausgasen mehr als 1.100 Pfund pro Megawattstunde beträgt. Dieses besondere Gesetz hat zwar keinen direkten Bezug zu den Feuerlöschsystemen, zeigt jedoch, dass die gesamte Umweltverträglichkeit der elektrischen Anlagen sehr genau überwacht wird.

Ein weiterer Punkt, den es zu berücksichtigen gilt, ist das Risiko, dass die nicht umweltverträglichen Löschmittel Gefahr laufen, in der Zukunft verboten zu werden, wie es zum Beispiel in der Vergangenheit mit Halonen der Fall war. Nachdem damals festgestellt wurde, dass Halone zur Zerstörung der Ozonschicht beitragen, wurde die Halon-Produktion 1993 eingestellt. Sollte ein solches Verbot auch für neuere die Umwelt belastenden Löschmittel in Kraft treten, wäre dies mit beträchtlichen Kosten und Betriebsunterbrechungen verbunden, die durch den Umbau der vorhandenen

3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel

Brandschutz in der Energiewirtschaft

3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel, ein

sauberes, äußerst effektives und

umweltschonendes Löschmittel kann

kritische Bereiche der Energieversorgung wie z.B. Kontrollräume und

Umspannstationen zuverlässig vor kost-

spieligen Ausfallzeiten und Schäden, verursacht durch Brände schützen.

Joe Ziemba von der Firma 3M erläutert die

Vorteile.

Artikel

Von: Joe Ziemba, Firma 3M

Löschsysteme entstehen, in denen die nun verbotenen Löschmittel im Einsatz waren.

Angesichts dieser Anforderungen ist es sehr aufschlussreich, einmal einen Blick auf einige Löschmittel zu werfen, die für Anwendungen in der Energiewirtschaft angeboten wurden und folglich zum Einsatz gekommen sind. Dazu zählen unter anderem Wassernebel und Schaum. Beide Alternativen sind aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit sicher nicht uneingeschränkt geeignet, aber es gibt noch weitere Bedenken. Praktische Tests haben gezeigt, dass sie aufgrund ihrer Wirkungsweise bei bestimmten elektrischen Bränden unwirksam sind.

Wassernebel und Schaum benötigen die Energiezufuhr des Feuers, um ihr volles Löschpotenzial zu erreichen. Bei Schwelbränden in Transformatoren ist jedoch zu wenig Energie verfügbar, und das Feuer kann nicht gelöscht werden. Umgekehrt kann bei einem Feuer über einer bestimmten Größe, beispielsweise bei Bränden in einem Volltransformator, der eine Größe von bis zu 20 MW erreichen kann, nicht ausreichend Wassernebel verdampft werden, um den Brand wirksam zu löschen. Und einige Anwendungen auf Schaumbasis sind nicht für einen dreidimensionalen Brand in einem Transformator geeignet.

Kohlendioxid (CO2) wird manchmal ebenfalls in Erwägung gezogen. CO

2

ist in der Lage, Brände jeder Größe wirksam zu löschen, hat jedoch zwei gravierende Nachteile. Der erste Nachteil besteht darin, dass eine riesige Menge Gas benötigt wird, um einen Raum mit einer bestimmten Größe zu schützen. Daher muss ausreichend Platz für die zahlreichen Gas- Behälter gefunden werden, die dafür erforderlich sind. Das ist oft problematisch oder sogar unmöglich, vor allem in Umspannstationen. Der zweite Nachteil ist noch schwerwiegender – die benötigte CO

2 Konzentration, um Brände schnell und

wirksam zu löschen, ist tödlich.

Wenden wir uns nun einer anderen Gruppe von Feuerlöschmitteln zu, die häufig für Anwendungen in der Energieerzeugungs- und Verteilungsindustrie in Erwägung gezogen werden. Dies sind die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs), die erste Generation der gleichwertigen Halonersatzstoffe. Sie sind sehr wirksam bei der Löschung von Bränden und zeichnen sich im Vergleich zu Halon durch ein deutlich geringeres Ozonabbaupotenzial aus. Sie verursachen jedoch aufgrund ihres sehr hohen Erderwärmungspotentials große Bedenken bei den staatlichen Behörden.

Aufgrund der Defizite der Fluorchlorkohlenwasserstoffe schreiben weltweit zahlreiche Energieversorungsunternehmen – beispielsweise Iberdrola in Spanien – die Verwendung des Löschmittels 3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel vor, dabei handelt es sich um ein Brandschutzmittel, das entwickelt wurde, um den Anforderungen des 21. Jahrhunderts gerecht zu werden.

Ebenso wie die Fluorchlorkohlenwasserstoffe hat auch das Novec 1230 Feuerlöschmittel ein Ozonabbaupotential von Null, aber während FCKWs in der Regel im Vergleich zu C0

2 ein Erderwärmungspotential (GWP) von 3.500

haben, liegt das Erderwärmungspotential von Novec 1230 Feuerlöschmittel

bei 1. Darüber hinaus beträgt die atmosphärische Lebensdauer nur fünf Tage, FCKWs haben dagegen eine atmosphärische Lebensdauer von etwa 30 Jahren.

Aufgrund des hohen Erderwärmungspotentials und der atmosphärischen Lebensdauer der FCKWs bestehen schon heute Bedenken, ob ihr Einsatz auch in Zukunft erlaubt sein wird. Es ist gut möglich, dass die Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen schon in naher Zukunft eingeschränkt oder sogar verboten wird, wie dies auch bei Halon der Fall war.

Die ersten Schritte in diese Richtung zeigen sich bereits jetzt in den F-Gas Verordnungen, die vor kurzem in Europa eingeführt wurden. Diese Verordnungen gehen zwar nicht soweit, den Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoffen zu verbieten, sie legen jedoch spezifische Anforderungen für FCKWs in den Bereichen Technikerschulung, Inspektionen, Kontrollen und Berichtswesen fest.

Restriktive Maßnahmen bezüglich des Einsatzes von FCKWs werden auch in den USA ausgearbeitet. Eine erste Richtlinie, die unter dem California Global Warming Solutions Act von 2006 beschlossen wurde, enthält eine Klausel, der festlegt, dass ab dem Jahr 2012 alle neuen Brandschutzsysteme in Kalifornien ein Löschmittel mit einem Erderwärmungspotential verwenden müssen, das unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.

Neben seinen ausgezeichneten Umwelteigenschaften bietet das 3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel auch eine große Sicherheitsspanne für den Einsatz in bewohnten Bereichen. In einer typischen Anwendung wird Novec 1230 Feuerlöschmittel in einer Mindestdesignkonzentration von 4,2 % (gemäß UL/NFPA 2001) oder 5,3 % (gemäß ISO 14520) eingesetzt, es könnte jedoch sogar in einer Konzentration von bis zu 10 % eingesetzt werden, ohne das gesundheitliche Beeinträchtigungen bei Menschen auftreten würden. Daher liegt die Sicherheitsspanne bei beträchtlichen 88 % (bei einer Designkonzentration von 5,3 %) bis 138 % (bei einer Designkonzentration von 4,2 %) – das die der größte Sicherheitsspanne, die für chemische Löschmittel verfügbar ist.

Für die Anwendung in Kontrollräumen ist dies besonders wichtig, da dort die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer Freisetzung von Löschmittel Mitarbeiter anwesend sind, wesentlich höher ist. Die Sicherheitsspanne ist jedoch auch für Feuerlöschsysteme in Umspannstation von Bedeutung, da es auch dort möglich ist, dass es zu einer ungeplanten Freisetzung von Löschmittel aus dem System kommt, oder dass ein Feuer ausbricht, während Bedien- oder Wartungspersonal in der Umspannanlage arbeiten.

Novec 1230 Feuerlöschmittel bietet außerdem weitere wichtige Vorteile, unter anderem, dass nur sehr wenig Lagerfläche für die Vorratsbehälter erforderlich ist, und dass das Löschmittel bei Zimmertemperatur flüssig ist. Letzteres bedeutet, dass Novec 1230 Feuerlöschmittel in druckfreien Containern transportiert werden kann, und dass Anlagen direkt vor Ort durch das Umfüllen von Flüssigkeit wieder aufgefüllt werden können.

Nicht zuletzt ist das Novec 1230 Feuerlöschmittel elektrisch nicht

3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel

leitend und völlig „sauber“, Vorzüge, die für die Anwendung in der Energieversorgungsindustrie eine besonders wichtige Rolle spielen. Das Löschmittel verursacht weder Kurzschlüsse oder schwere Schäden an teuren Geräten, noch erfordert es aufwendige Reinigungsarbeiten, die nach einem Brand erforderlich sind, denn es hinterlässt keine Rückstände.

Die heutige Energieversorungsindustrie ist mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert. Die Bereitstellung eines wirksamen, aber dennoch sicheren und umweltverträglichen Brandschutzes gehört mit Sicherheit zu den wichtigsten Anforderungen. Wie wir zuvor deutlich wurde, verfügen viele herkömmliche Löschmittel für die Anwendung in Kontrollräumen und Umspannstationen zwar über einige der erforderlichen Eigenschaften, keines dieser Löschmittel weist jedoch alle diese vorteilhaften Eigenschaften des 3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel auf.

Das Novec 1230 Feuerlöschmittel kombiniert alle erforderlichen Eigenschaften – es löscht rückstandsfrei, ist elektrisch nicht leitend, kann gefahrlos auch in bewohnten Bereichen eingesetzt werden und ist umweltschonend. Insgesamt ist das Novec 1230 Feuerlöschmittel eine attraktive, bequeme und zukunftssichere Brandschutzlösung, die die Risiken durch Brände und zukünftige Gesetze reduziert. Das macht das Novec 1230 Feuerlöschmittel zum Löschmittel der Wahl für viele namhafte Energieversorgungsbetriebe in aller Welt.

3M Deutschland GmbH

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3M™ Novec™ 1230 Feuerlöschmittel