Flüssiggas

Die Zusammensetzung der handelsüblichen Flüssiggase ist in DIN 51622 festgelegt. Hiernach liegt ein normgerechtes Flüssiggas vor, wenn es:

• als "Propan" mindestens 95 % reines Propan (C~3H~8) enthält
• als "Butan" mindestens 95 % reines Butan (C~4H~10) enthält.

Flüssiggas ist unter normalen atmosphärischen Bedingungen gasförmig, lässt sich aber bei Raumtemperatur und bei relativ niedrigen Drücken verflüssigen. Flüssigerdgase zählen nicht zu den Flüssiggasen, weil sie erst bei zusätzlicher Kühlung flüssig werden.

Das als Brenngas verwendete Flüssiggas besteht vorwiegend aus Propan mit geringem Butananteil. Es wird in flüssigem Zustand unter Druck in stationären Behältern gespeichert und in ortsbeweglichen Behältern (Flaschen, Fässern, Eisenbahn-Kesselwagen, Straßen-Tankfahrzeugen) oder auch auf Spezialschiffen befördert. Flüssiggas verdampft und wird erst zu Gas, wenn es von dem Innendruck des Behälters - seinem Dampfdruck - entlastet wird. Der Dampfdruck ist der Druck, der sich temperaturabhängig in der Gasphase über der Flüssigkeit einstellt. Bei unveränderter Temperatur bleibt der Druck so lange konstant, bis die Flüssigkeit verdampft ist. Deshalb kann der zulässige Füllgrad nicht über eine Druckmessung, sondern nur durch einen Füllstandsanzeiger an den Tanks oder eine Wägung bei Flüssiggasflaschen erfolgen.

Bei Entnahme von Flüssiggas aus der Gasphase sinkt der Druck im Behälter und es erfolgt eine Verdampfung aus der Flüssigkeit, die Wärme benötigt. Erfolgt keine ausreichende Wärmezufuhr von außen (Entnahme aus Gasflasche bei kühler Witterung), kühlt die Flüssigphase (erkennbar am Vereisen der Flasche) ab. Dementsprechend sinkt der Dampfdruck. Theoretisch kann kein Gas mehr entnommen werden, wenn der Dampfdruck auf den Außendruck abgesunken ist (Propan bei ca. -42 °C, Butan bei ca. 0 °C Flüssigphasentemperatur). Praktisch ist dies schon früher der Fall, weil der Druckregler einen gewissen Überdruck benötigt, um einwandfrei arbeiten zu können.

Gefährdungen können sich vor allem auf Grund folgender Eigenschaften ergeben:

• Flüssiggas ist schwerer als Luft und brennbar. Beim Ausströmen, auch als entspanntes Gas, sinkt es sehr schnell zu Boden und breitet sich aus. Da es sich nur langsam mit Luft mischt, kann es sich in Vertiefungen sowie in geschlossenen und schlecht durchlüfteten Räumen sehr lange halten. Es besteht Feuer- bzw. Explosionsgefahr.
• Flüssiggas hat als Gemisch mit Luft bzw. mit Sauerstoff unterschiedliche Explosionsgrenzen. Sie liegen z. B. bei Propan im Gemisch mit Luft bei 2,1 - 10 Vol.-% und im Gemisch mit Sauerstoff bei 2,0 - 60 Vol.-%. Ein ähnliches Verhältnis liegt bei Butan vor.
• Flüssiggas dehnt sich bei Erwärmung sehr stark aus. Solange sich in einem Behälter über dem Flüssiggasspiegel noch ein Gaspolster befindet, besteht ein Gasdruck (Dampfdruck). Dieser Druck entspricht der jeweils herrschenden Temperatur. Steigt die Temperatur, steigt auch der Dampfdruck. Gleichzeitig dehnt sich das flüssige Gas aus und füllt schließlich auch den Gasraum aus. Im Behälter herrscht jetzt reiner Flüssigkeitsdruck, der bei weiterer Erwärmung sehr schnell ansteigt, und zwar um 7 bis 8 bar je 1 °C Temperaturanstieg. Bei übermäßiger Wärmeeinwirkung besteht deshalb die Gefahr, dass der Behälter zerknallt. Aus diesem Grund darf der Füllgrad nicht überschritten werden.
• Beim Verdampfen vergrößert sich das Volumen um das ca. 260fache gegenüber dem Flüssigkeitsvolumen.
• Flüssiggas im flüssigen Zustand führt bei Hautkontakt zu "Kälteverbrennungen", weil beim Verdampfen der Haut große Wärmemengen entzogen werden.

Die Sicherheitsvorschriften für Flüssiggas sind in unterschiedlichen Regelwerken niedergelegt. Ortsfeste Lagerbehälter sind Druckgeräte im Sinne der Druckgeräteverordnung. Bau und Ausrüstung neuer Behälter müssen den Beschaffenheitsanforderungen der Druckgeräte-Richtlinie entsprechen. Beim Inverkehrbringen muss die Konformität erklärt und damit die Anwendung eines von der Druckgeräte-Richtlinie vorgegebenen Konformitätsbewertungsverfahrens bestätigt werden. Hinsichtlich des Betriebs unterliegen Lagerbehälter der Betriebssicherheitsverordnung, da sie zu den überwachungsbedürftigen Anlagen zählen.

Werden die Technischen Regeln zur Betriebsicherheitsverordnung (TRBS) beachtet, gelten die Forderungen der Verordnung als eingehalten. Bis entsprechende Technische Regeln vom Ausschuss für Betriebssicherheit (ABS) erarbeitet und veröffentlicht sind, gelten die Betriebsvorschriften der Technischen Regelwerke zur Druckbehälterverordnung weiter. Für ortsfeste Behälter zum Lagern oder Aufbewahren von Flüssiggas sind das insbesondere die Sonderregelungen der TRB 801 Nr. 25 (Anforderungen für Prüfungen nach den §§ 14 - 16 BetrSichV; siehe Anhang 5 Nr. 11 der BetrSichV) und der Anlage "Flüssiggaslagerbehälteranlagen" sowie die allgemeinen Regeln der TRB 610 für die Aufstellung von Druckbehältern. Bei einem zulässigen Betriebsüberdruck von mehr als 0,5 bar sind Flüssiggasrohrleitungen mit einer Nennweite (DN) > 25 ebenfalls überwachungsbedürftige Anlagen nach BetrSichV. Es sind noch - soweit zutreffend - die Betriebsvorschriften der Technischen Regeln Rohrleitungen (TRR) maßgebend.

Soweit Arbeitnehmer beschäftigt werden, muss auch eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden und ein Explosionsschutzdokument erstellt werden.

Transportbehälter (Gasflaschen) sind ortsbewegliche Druckgeräte, für die bzgl. des Inverkehrbringens, der Betriebsbedingungen und der wiederkehrenden Prüfungen Anforderungen der Verordnung für ortsbewegliche Druckgeräte (OrtsDruckV) bzw. des Verkehrsrechts (ADR/RID) gelten. Nur wenn diese erfüllt sind, ist nach BetrSichV der innerbetriebliche Einsatz erlaubt. Für sie gelten derzeit noch die Betriebsvorschriften der Technischen Regeln Druckgase (TRG). So legt z. B. die TRG 280 fest: Räume oder Orte, in denen Flüssiggasbehälter aufgestellt bzw. untergebracht sind, gelten als explosionsgefährdete Bereiche. Hier dürfen keine Zündquellen und brennbaren Materialien vorhanden sein. Außerdem dürfen sich in den Bereichen keine Kelleröffnungen oder -zugänge, Licht- oder Luftschächte, Gruben, Kanaleinläufe ohne Flüssigkeitsverschluss und ähnliche Vertiefungen befinden, in die ausströmendes Flüssiggas hineinfließen kann.

Bei Anwendung der Reihen TRB und TRG ist zu beachten, dass die für die Aufstellung der Anlagen wichtigen Begriffe "Sicherheitsabstand" und "Schutzabstand" (Flüssiggasanlagen) in den technischen Regeln unterschiedlich definiert und verwendet werden (Abbildung).

Wird Flüssiggas als Treibgas für Fahrzeuge (z. B. Gabelstapler) eingesetzt, erfolgt die Entnahme aus der Flüssigphase des Behälters (Treibgasflasche oder Treibgastank). Schwere Unfälle sind zurückzuführen auf Verwechslungen von Treibgas- mit Brenngasflaschen, falsche Bedienung und undichte Verbindung beim Betanken oder Kälteverbrennungen beim Betanken. Treibgasflaschen (Abbildung) sind im Gegensatz zu Brenngasflaschen mit einem 270°-Kragen zum Schutz des Ventils ausgestattet. Das Entnahmeventil ist mit einem gebogenen Tauchrohr zur Liegendentnahme versehen. Am Tauchrohr im Inneren der Flasche befindet sich ein Rohrbruchventil. Wegen der Entnahme aus der Flüssigphase wird die Flasche bestimmungsgemäß ohne Druckregler betrieben.

Beim Flaschenwechsel ist zu beachten:

• Treibgasflaschen nur im Freien über Erdgleiche und nach Schließen des Flaschenventils wechseln
• beim Wechseln der Flaschen Lederhandschuhe tragen (Kälteverbrennungen drohen, wenn Rohrleitung und Flasche nicht ganz leer gefahren sind)
• als Treibgas Treibgasflaschen verwenden (Kragen am Entnahmeventil!); darauf achten, dass im Anschluss der neuen Flasche eine Dichtung vorhanden ist
• die Kragenöffnung bzw. der Anschluss des Entnahmeventils muss nach unten weisen, damit das Tauchrohr in die Flüssigphase eintaucht und die Flasche völlig entleert werden kann
• an Treibgasflaschen keine Druckregler anschließen.

Hinweise für Flüssiggastankstellen enthält die TRG 404.