Sendung vom 17. April 2011
Daniel Wallimann fragt:
Im Haushalt sind Stäube bloß ein Ärgernis, aber
für die Industrie eine echte Gefahr. In europäischen
Betrieben ereignet sich täglich etwa eine Staubexplosion. Tote
und Verletzte sind dabei leider keine Ausnahme. 14 Tote und einen
Sachschaden von über 100 Millionen Mark forderte etwa die
Mehlstaubexplosion der Bremer Rolandmühle am 6. Februar 1979
– die größte bisher in Deutschland. Die
Kopfball-Reporter Isabel Hecker und Burkhardt Weiß zeigen mit
Experimenten in der Kopfball-Werkstatt, wie es zu solchen
Katastrophen kommen kann.
Für die Entstehung einer Staubexplosion ist in erster Linie
der Mahlgrad verantwortlich. Fein gemahlen kann jeder brennbare
Stoff explodieren: neben Mehl zum Beispiel auch Kakao- und
Kaffeepulver, Stärke und Holzstaub. Sogar Metalle wie Eisen
oder Aluminium sind als Pulver leicht brennbar.
Der entscheidende Faktor ist dabei die Oberflächenvergrößerung. Den Effekt kennt man von Holz: Ein massiver Holzblock lässt sich kaum anzünden, während Holzwolle oder -späne sofort lichterloh in Flammen aufgehen. Weil Stoffe nur außen an ihrer Oberfläche brennen, gilt: je größer die Oberfläche, desto heftiger die Reaktion – bis hin zur Explosion. Die gesamte Oberfläche des Mehlstaubs aus einer Tüte Mehl ist etwa tausendmal größer als zusammengepresst in der Verpackung. Während die Oberfläche der Mehltüte also etwa so groß ist wie ein DIN A4-Blatt, erreicht die Oberfläche aller einzelnen Mehlkörnchen die Größe von 1000 DIN A4-Blättern – das ist eine Fläche von 60 Quadratmetern. Bei einer Staubexplosion breitet sich die Flammenfront schlagartig über die riesige Oberfläche aus, so dass die Staubwolke in rasender Geschwindigkeit verpufft.
Die Partikel- und Oberflächengröße ist eine
wichtige, aber nicht die einzige, Bedingung für eine
Staubexplosion. Der Staub muss auch in ausreichender Konzentration
vorhanden sein. Im Fall von Nahrungsmittelstäuben wie Mehl,
Kakao oder Kaffee wird es ab 30 bis 60 Gramm pro Kubikmeter
gefährlich. In der Küche treten solche Werte so gut wie
nie auf, deshalb bleibt Backen ein ungefährliches Hobby.
Neben einem explosiven Staubgemisch bedarf es natürlich auch
noch einer Zündquelle und Sauerstoff. Häufig sind
mechanische Funken, langsam vor sich hin schwelende Glimmnester
oder Überhitzungen durch mechanische Beanspruchung
verantwortlich. Aber auch elektrostatische Entladungen können
katastrophale Folgen haben.
Text Tobias Schlößer
Film VisualBridges: Tobias Schlößer und Niels Waibel mit Isabel Hecker und Burkhardt Weiß
Chris
schrieb am 21.09.2011, 22:27 Uhr
Witziger Beitrag von euch,
so haben ein Freund und ich mal ein wenig Feuer gespuckt. Und zwar mit Mehl. Das war zwar eine etwas gewöhnungsbedürftige Prozedur, doch veranschaulicht es gut die Kraft der Oberflächenvergrößerung.
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