28.06.2019, 11:14

Hochtemperaturdämmungen

Sicherheit für die Bau- und Bergbaumaschinen der Zukunft schaffen

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Ausgabe: Allgemeine Bauzeitung 26/2019

Mannheim (ABZ). – Bau- und Bergbaumaschinen sind im Dauereinsatz. Deshalb haben Brandschutz und Ausfallsicherheit oberste Priorität. Einerseits für Mensch und Maschine, andererseits, um die Wirtschaftlichkeit zu sichern und z. B. Versicherungsprämien gering zu halten. Ein Großteil der Brände bei Bau- und Minenfahrzeugen beginnt im Motorraum. Hauptursache sind die hohen Oberflächentemperaturen von Bauteilen wie Turbolader, Krümmer und Abgasstrang, die bis zu 750 °C erreichen. Thermamax bietet mit der Tmax-Isolierverkleidung seit vielen Jahren Dämmsysteme an, die das thermische Risiko minimieren können: Sie reduzieren laut Hersteller durch Kapselung der heißen Komponenten die Oberflächentemperaturen auf ca. 220 bis 200 °C. Die so ummantelten Bauteile werden thermisch isoliert. Hydrauliköle oder andere entflammbare Flüssigkeiten wie Diesel kommen nicht mehr mit heißen Oberflächen in Kontakt.

Auch abgenutzte Isolierungen an Bergbaumaschinen erhöhen das Brandrisiko und damit die Gefahren für Mensch, Maschine und Image. Es drohen lange Ausfallzeiten und erhöhte Versicherungsprämien. Um wirtschaftlich zu bleiben, kommen Minenbetreiber häufig nicht um eine Erneuerung veralteter Isolierungen herum. Mit Tmax-Retrofit lasse sich dieser Prozess reibungslos gestalten, so das Unternehmen. In nur sechs Schritten könnten Motoren mit Hochtemperaturdämmsystemen nachgerüstet werden, die höchsten Ansprüchen an Sicherheit und Effizienz genügten.

Weltweit sind erneuerbare Energien auf dem Vormarsch. Bei der Entwicklung alternativer Antriebe für Bau- und Minenfahrzeuge stehen Lithium-Ionen-Batterien im Mittelpunkt. Sie überzeugen mit ihren Eigenschaften in den Bereichen Lebensdauer, Kosten, Sicherheit und Leistung. Aufgrund ihrer Bauweise bergen sie jedoch erhebliche thermische Risiken, die neue Anforderungen an den Brandschutz im Motorraum stellen. Ab einer gewissen Betriebstemperatur komme es zum sogenannten thermischen Durchgehen der Batterie, einer selbständigen Erhitzung bis hin zur Zerstörung. Das liege daran, dass Lithium-Ionen-Batterien, im Gegensatz zu Blei- oder Nickel-Modellen, nicht ohne brennbare Komponenten auskommen. Eine elektronische Fehlfunktion oder mechanische Beschädigung kann dazu führen, dass in der Batterie Temperaturen bis mehr als 1000 °C entstehen können. Für Transport und Lagerung sind Lithium-Ionen-Batterien als gefährliche Güter eingestuft. Entsprechend empfindlich reagieren sie auf ihre Umgebung. Auf keinen Fall sollten die Energiequellen unmittelbar oder dauerhaft höheren Temperaturen ausgesetzt sein.

Für den Brandschutz von Lithium-Ionen-Systemen genügt es nicht, eine Hochtemperaturdämmung zu entwickeln. Vielmehr muss die Temperatur permanent überwacht werden. Deshalb verfügt das Tmax-Batteriegehäuse über ein Thermomanagement mit einer Hochleistungs-Kühlung. Das isolierte Tmax-Batteriegehäuse schützt die Umgebung vor den Auswirkungen des thermischen Durchgehens und die Batterie vor den Risiken hoher Außentemperaturen.

Um den Ausstoß von Schadstoffen zu reduzieren, wurden die Emissions-Richtlinien auf internationaler Ebene kontinuierlich verschärft. Ab 2019 gilt für mobile Maschinen Stufe 5 der EU-Emissionsverordnung. Um die Vorgaben zu erreichen, kommen verschiedene Systeme zur Abgasnachbehandlung zum Einsatz. Dazu gehören z. B. die Abgasrückführung (AGR) oder die Abgasnachbehandlung mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) unter Zusatz von AdBlue/ Urea, aber auch Oxidationskatalysatoren (DOC) und Dieselpartikelfilter (DPF), die den Partikelausstoß von Dieselmotoren reduzieren.

Noch weiter steigern lässt sich die Effizienz der Abgasnachbehandlung durch den richtigen Umgang mit hohen Temperaturen. In enger Kooperation mit führenden Herstellern von Bau- und Bergbaumaschinen sowie Abgasnachbehandlungskomponenten sorgt Thermamaxmit der Tmax-Integraldämmung dafür, dass an allen Stellen im Abgasstrang optimale Temperaturen herrschen – für eine max. effiziente Abgasnachbehandlung.

Der Lärm von Bau- und Bergbaumaschinen kann für Arbeiter und Anwohner zur Belastung werden. Einige europäische und deutsche Vorschriften regeln deshalb den Lärmschutz. Im europäischen und deutschen Recht regeln Richtlinie 2000/14/EG und die 32. BlmSchV die Schallschutz-Anforderungen für ca. 15 Baumaschinenarten. Mit der zunehmenden Leistung steigt auch der erlaubte Höchstwert. Für die Schallemission von Maschinen, die nicht von dieser Regelung erfasst sind und somit nur der Kennzeichnungspflicht unterliegen, kann und muss der Hersteller für seine Produkte die Schallschutz-Anforderungen selbst festlegen. Dabei ist als Mindestforderung der Schallschutz zugrunde zu legen, der laut der Europäische Maschinenrichtlinie, Ziffer 1.5.8 wie folgt definiert ist: "Die Maschine muss so konzipiert und gebaut sein, dass Gefahren durch Lärmemission auf das unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts und der verfügbaren Mittel zur Lärmminderung, vornehmlich an der Quelle, erreichbare niedrigste Niveau gesenkt werden." Hier gelten v. a. eine Obergrenze von 80 dB(A) Schalldruckpegel am Kopf des Maschinenführers sowie die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Schutz gegen Baulärm (AVV-Baulärm). Letztere enthält die zulässigen Pegel für Anwohner sowie Beispiele für technische Schutzmaßnahmen.

Eine Hauptursache des Maschinenlärms sind die starken Verbrennungsmotoren. Hersteller können hier mit akustischen Isolierungen Abhilfe schaffen. Schallabsorbierende Maßnahmen im Motorraum sind jedoch nicht trivial, denn sie benötigen Platz. Mit Tmax-Sonetherm stehen nun auch die heißen Oberflächen der Bauteile im Abgasstrang zur Verfügung, denn das System vereint laut Unternehmen die thermische Direktisolierung mit dem Prinzip der Schallabsorption. Tmax-Sonetherm ist nicht nur eine Dämmung, die mit hohen Temperaturen umgehen kann. Durch ihren perforierten metallischen Außenmantel absorbiert sie auch die hohen Lautstärken im Motorraum und senkt so die Lärmbelastung durch Bau- und Bergbaumaschinen.