Brandschutz in Laboratorien

Arbeits- und GesundheitsschutzVorbeugender Brandschutz im LaborbereichErstellt von der Stabsstelle Sicherheit 11/2010„Der Umstand, dass in vielen Gebäudenjahrzehntelang kein Brand ausbricht, beweistnicht, dass keine Gefahr besteht, sondernstellt für die Betroffenen einen Glücksfall darmit dessen Ende jederzeit gerechnet werdenmuss!“Oberverwaltungsgericht Münster, 10A 363/86 vom 11.12.19872

Bedingungen für ein FeuerBrennbarer StoffGefahrstoffe mit der Codierung GHS02Sauerstoff aus der LuftGefahrstoffe mit derCodierung GHS03ZündquelleZündtemperaturEs kommt zum Brand / Explosion, wennalle drei Elemente zusammentreffen.3Brennbare Stoffe, GefahrstoffeGefahrstoffe mit folgenden physikalischen Gefahrenklassennach GHS (neu):- Entzündbare Gase- Entzündbare Aerosole- Entzündbare Flüssigkeiten- Entzündbare Feststoffe- Stoffe und Gemische, die bei Berührung mit Wasserentzündbare Gase entwickeln- pyrophore Flüssigkeiten- pyrophore FeststoffeGefahr / Achtung-Gefahrstoffe mit folgendem Gefährdungsmerkmal(EU alte Kennzeichnung)Hochentzündlich (F+), Flammpunkt < 0°CLeichtentzündlich (F), Flammpunkt 0°C < 21°CEntzündlich, Flammpunkt > 21°C4

Sauerstoff, GefahrstoffeSauerstoff aus der Luftoder als komprimiertes Gasin DruckgasflaschenGefahrstoffe mit folgendenphysikalischen Gefahrenklassennach GHS (neu):- oxidierende Gase- oxidierende Flüssigkeiten- oxidierende Feststoffe- organische PeroxideGefahrstoffe mit folgendemGefährdungsmerkmal(EU alte Kennzeichnung)- brandfördernd (O)5Wichtige Kenngrößen zum BrandpotentialSiedetemperaturZündtemperaturFlammpunktExplosionsgrenzen6

SiedetemperaturDie Siedetemperatur ist die Temperatur, bei der eineFlüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergeht, d.h.flüssige Phase und Gasphase stehen miteinander imGleichgewichtBeispiele:EthanolDiethyletherAcetonToluol78,3°C34,5°C56,2°C110,6°C7ZündtemperaturAls Zündtemperatur bezeichnet man dieTemperatur, bei der ein Stoff bei Kontakt mit Luftspontan von selbst Feuer fängt. Es ist keineoffene Flamme oder ein Zündfunken erforderlich,es reicht eine bestimmte Temperatur.Beispiele:EthanolDiethyletherSchwefelkohlenstoff425° C170° C102° C8

Zündgefahren durch HeißluftgebläseHohe Brandgefahr besteht durch Heißluftgebläse (Heißluftföne). DieseGeräte erreichen mit bis zu 550°C annähernd gleiche Temperaturen wieBunsenbrenner. Diese gilt nicht nur für die Heizdrähte im Inneren derGeräte, sondern auch für die Luftaustrittsdüse.Deshalb:nicht in der Nähe brennbarer Gegenstände,Flüssigkeiten oder Dämpfe betreibennicht direkt neben derartigen Stoffen ablegengrundsätzlich außerhalb des Abzugesaufbewahren, am besten in einer fest montiertenHalterung9Gefahrenquelle Heizbad und BeheizungZum Beheizen von Flüssigkeitsheizbädern nur elektrischeHeizeinrichtungen verwenden.Nur Wärmeträger verwenden, deren unbedenkliche maximaleBetriebstemperatur bekannt ist.z.B. PEG 1000 Polyethylenglykolmax 230°Cz.B. Silikonölmax. 250°CLaborapparaturen müssen jederzeit von der Beheizung zu trennen sein.Versuchsapparaturen daher so aufbauen, dass das Heizbad vollständigabgesenkt werden kann.10

GasbrennerBunsenbrenner dürfen nicht über Hähne oder Ventile vollständigabsperrbar sein, da kein Gas unter Druck im Gasschlauch zwischenAbsperrventil und Laborbrenner nach Abstellen des Brenners verbleibensoll !Nur DVGW-geprüfte Brenngasschläuche verwenden !Bei Kartuschenbrenner muss der Brenner vollständig absperrbarsein. Brenner mit Sensorschaltung sollten gegen unbeabsichtigtesEinschalten gesichert sein. Die Vorratskartuschen dürfen nicht imSicherheitsschrank zusammen mit brennbaren Flüssigkeitenaufbewahrt werden.11FlammpunktAls Flammpunkt bezeichnet man die niedrigsteTemperatur, bei der sich über einem Stoff einzündfähiges Dampf–Luft-Gemisch bilden.Im Unterschied zur Zündtemperatur erfolgt dieZündung nicht von selbst, es ist eine Zündquelleerforderlich.12

FlammpunktEinstufungskriterien EU (alt) – GHS (neu)KriterienR-SatzSymbol/WarnhinweisFlammpunkt>21°C und < 55°CFlammpunkt>0°C und < 21°C10 (Entzündlich)11 (leicht entzündlich)-/-Leicht entzündlichFlammpunkt 35°CFlammpunkt > 23°CSiedebeginn < 60°C12 (Hochentzündlich)Kategorie, H-SatzKategorie 1, H224Flüssigkeiten und Dampfextrem entzündbarKategorie 2, H225Flüssigkeiten und Dampfleicht entzündbarKategorie 3. H226Flüssigkeiten und DampfentzündbarHoch entzündlichSymbol/WarnhinweisGH02GefahrGHS02Achtung13Flammpunkt -Beispiele -Aceton Flammpunkt – 20°CSiedepunkt + 56°CDiethylether Flammpunkt – 45°CTetrahydrofurann-HexanSiedepunkt +36°CFlammpunkt -14,5°CSiedepunkt +66°CFlammpunkt -22°CSiedepunkt +69°Choch entzündlichGefahrEthanolMethanolPyridinFlammpunkt +12°CSiedepunkt +78°CFlammpunkt +11°CSiedepunkt: +65°CFlammpunkt +17°CSiedepunkt: +115°Cleicht entzündlichGefahr14

ZündquellenBeispiele für Zündquellen: Offene Flammen Elektrische Anlagen Strahlung Reibung Chemische Reaktionen Heiße Flächen Elektrostatische Aufladung Mechanisch erzeugte Funken15Zündgefahr durch elektrostatische AufladungZündgefahren durch elektrostatische Aufladung können bestehenbei:• brennbaren Flüssigkeiten, z.B. beim Umfüllen, durch schnellesStrömen in Schläuchen oder durch Versprühen• brennbaren Stäuben und Granulaten, z.B. beim Aufwirbeln,Mahlen, Mischen, SiebenGeeignete Schutzmaßnahmen sind z.B.• Erdung LEITFÄHIGER Gefäße und Geräte• elektrostatisch nicht leitfähige Flüssigkeiten langsam und nichtim freien Fall ausgießen, Trichter bis dicht auf den Boden desGefäßes führen.16

Explosionsfähige Atmosphäre in Kühlschränkenerzeugt durch brennbare FlüssigkeitenZündquellen imKühlschrank• Thermostat• Innenlicht• Abtauautomatik15 ml Methylbutan im Becherglas haben über Nacht im 4°C Kühlschrank eineexplosionsfähige Atmosphäre erzeugt. Ein Zündfunke von einer derZündquellen im Kühlschrank hat die Explosion ausgelöst.Geringe Mengen brennbarer Flüssigkeiten reichen aus, um in einem Standardkühlschrank(Volumen 100 Liter) eine explosionsfähige Atmosphäre zu erzeugen:Diethylether 10 ml Ethanol 5 mlAceton 7 ml Methanol 4 ml17Brennbare Flüssigkeiten dürfen nicht inStandardkühlschränken gelagert werdenKeine brennbaren Flüssigkeiten inStandardkühlschränken lagern(Innenraum ist nicht ex-geschützt).Auch keine kleinen Gebinde, dadiese Mengen ausreichen, um beiVerdampfen eine explosionsfähigeAtmosphäre im Kühlschrank zuerzeugen.Normale Kühlschränke sind zukennzeichnen:Achtung !In diesem Kühlschrankist das Aufbewahrenbrennbarer Flüssigkeitenverboten.18

Explosionsgeschützte KühlschränkeAls explosionsgeschützte Kühlschränke bezeichnet manKühlschränke ohne Zündquellen im Innenraum, d.h. ohneInnenlicht, Thermostat und Abtauautomatik. Die Elektrikbefindet sich bei diesen Geräten auf der Außenseite.Diese Kühlschränke sind zu kennzeichnen:„Nur Innenraum freivon Zündquellen“19ExplosionsgrenzenUntere Explosionsgrenze – UEG -Obere Explosionsgrenze – OEG -UO0 Vol% EE100 Vol%GG„mageres Gemisch“Explosionsfähiger Bereich„fettes Gemisch“20

Explosionsgrenzen0 Vol% 100 Vol%Wasserstoff (4-75 %)Propan (2,1- 9,5)Kohlenmonoxid (12,5-75 %)Ethanol (3,3-19%)Explosionsfähiger Bereich21Brand- und Explosionsgefahr durchorganische PeroxideZahlreiche organische Verbindungen bilden mit LuftsauerstoffPeroxide. Diese sind schwerflüchtig und reichen sich insbesonderebei Destillationen an, wo sie sich explosionsartig zersetzen können.Flüssigkeiten, die zur Bildung organischer Peroxide neigen,müssen daher- vor der Destillation oder dem Abdampfen aufAnwesenheit von Peroxiden untersucht und diePeroxide entfernt werden- lichtgeschützt aufbewahrt werdenBeispieleDiisopropyletherDiethyletherTetrahydrofuranDioxan22

Lagerung brennbarer FlüssigkeitenSicherheitsschränkenTellerventilDichtungTemperatursensorSicherheitsschränke verfügen über dreiSicherheitsmechanismen:• Tellerventil• Temperatursensor an der Tür• Dichtung rund um die Tür herum23Lagerung brennbarer Flüssigkeiten inSicherheitsschränkenDiese Sicherheitsschränke für brennbare Flüssigkeiten haben beieinem Großbrand an der Universität Ulm 1999 ihre Funktion erfülltund die Gebinde geschützt.24

Lagerung von Druckgasflaschen inGaskabinettenBeim Brand imChemischenLaboratorium derUniversität Freiburgin 2006 hat derSicherheitsschrankdie Druckgasflaschegeschützt.25Elektrische Geräte können einen BrandverursachenVor jeder Nutzung Sichtkontrolle !Keine defekten Elektrogeräte, Verlängerungskabel,Mehrfachsteckdosen etc. verwenden.Defekte Elektrogeräte, Kabel etc. unverzüglich kennzeichnen,aussondern und ersetzen oder zur Reparatur geben.Regelmäßige Elektroprüfung ortsbeweglicher Geräte26

Elektrische Geräte können einen Brandverursachen• Stromversorgung nicht überlasten• Kein Stand-by-Modus• Kein „Kabelsalat“27Brand in der Teeküche am Mathematischen Institut derUniversität Freiburg in 200528

Brand in der Teeküche des PhysikalischenInstituts der Universität Freiburg in 200829Erhöhte Aufmerksamkeit ist notwendigbei Kaffeemaschinen, Wasserkochern etc.Regelmäßige Elektroprüfung ortsbeweglicher Geräte wieKaffeemaschinen, Wasserkocher, Mikrowellen etc. durchführenlassen – auch privat angeschaffte Geräte müssen geprüftwerden !30

Ein Feuer wird immer von Rauch begleitetSSIDie Rauchentwicklung eines Feuers wird oft unterschätzt. Ein Gebäudekann innerhalb von 2-3 Minuten vollständig verraucht sein.31Flucht ?32

800 - 1000 0 C300 - 500 0 C Nein!33Maßnahmen zur Brandverhütung /vorbeugender BrandschutzBaulicher Brandschutz:• Brandabschnitte• Flucht- und Rettungswege• NotausgängeBetrieblicher / Organisatorischer Brandschutz:• Reduzierung von Brandlasten• Unterweisung der Beschäftigten hinsichtlich:Flucht- und Rettungswegevorhandener Löscheinrichtungen(Feuerlöscher, Löschdecken, Notduschen etc.)Verhalten im Brandfall• Praktische Löschübung34

Baulicher Brandschutz: Brandabschnitte undselbsttätig schließende BrandschutztürenSelbsttätig schließende Brandschutztüren:1RauchmelderDie Brandschutztürwird durch einenElektromagnetenoffen gehalten.23Wird einer der beidenRauchmelder ausgelöst, wird dieMagnethalterung entriegelt unddie Tür schließt automatisch.35Selbsttätig schließende BrandschutztürenSelbsttätig schließende Brandschutztüren, die mitRauchmeldern versehen sind, dürfen tagsüber offen stehen –die Türen schließen bei Verrauchung im Brandfall automatisch.Rauchmelder… aber nur, wenn dieTür nicht zugestelltoder verkeilt ist !36

Einfache BrandschutztürenEinfache Brandschutztüren ohne Rauchmeldermüssen geschlossen gehalten werden, um imBrandfall ihre Schutzfunktion ausüben zu können.Aufhalten und Feststellen dieserTüren ist nur für die Dauer einerHandlung erlaubt, die dieserfordert, z.B. um etwas hindurchzu transportieren. Die Türen sinddanach sofort wieder zu schließen.37Baulicher Brandschutz:Flucht- und RettungswegeFlucht- und RettungsplanInformieren Sie sich überdie vorhandenen Flucht- undRettungswege !38

Baulicher Brandschutz:Flucht- und RettungswegeFolgen Sie der Flucht- undRettungswegsbeschilderung !39Baulicher Brandschutz:NotausgängeNotausgänge müssenjederzeit freizugänglich und voninnen zu öffnen sein !Notausgänge sind mitPanikschlössern versehen,d.h. sie sind von innenjederzeit ohne Schlüsselzu öffnen !40

Organisatorischer Brandschutz:Verhalten im BrandfallSSIVerlassen Sie im Erstfall und/oder bei Ertönen eines Alarmsignalssofort das Gebäude.Warnen Sie Ihre Kollegen, nehmen Sie hilfsbedürftige Personen mit.Benutzen Sie beim Verlassen des Gebäudes keine Aufzüge.41Organisatorischer Brandschutz:Verhalten im BrandfallFür Gebäude mit Brandmeldeanlagen, elektronischerLautsprecheranlage und/oder akustischem Warnsignal gilt:niemalsein Alarmsignalignorieren !Es könnte ein Erstfall sein !42

Organisatorischer Brandschutz:Verhalten im BrandfallFlüchten Sie niemals durch einverrauchtes Fluchttreppenhaus –es besteht Lebensgefahr !Benutzen Sie den zweitenRettungsweg. Falls dies nichtmöglich ist, bleiben Sie in IhrenRäumen. Dichten Sie die Ritzenunter der Tür ab. Machen Sie sichfür die Feuerwehr am Fensterbemerkbar.43Organisatorischer Brandschutz:Verhalten im BrandfallGehen Sie unverzüglich zum Sammelplatz !Sammeln Sie sich als Arbeitsgruppe oder Abteilung, umVollständigkeit fest zu stellen. Bleiben Sie dort bis die Feuerwehrweitere Anweisungen gibt und das Gebäude freigibt !SammelplatzSammelplatzBeispiele44

Organisatorischer Brandschutz:BrandschutzordnungDie Brandschutzordnung der Universität Freiburg enthält vieleInformationen zum Verhalten im Brandfall.Informieren Sie sich rechtzeitig!Brand meldenIn Sicherheit bringenAngabe zum Sammelplatzfür das Gebäude45Organisatorischer Brandschutz:NotrufnummerDie Alarmierung der FeuerwehrRettungsleitstelleist von jedem Uni-Telefon ausmöglichmit der Telefonnummer:2 0 0 0Mit dieser Telefonnummer kannauch der Rettungsdienst gerufenwerden.Ansonsten gelten folgendeNotrufnummern:0-112 Leitstelle Feuerwehr0-19222 Leitstelle Rettungsdienst46

Organisatorischer Brandschutz:FeuerlöscherInformieren Sie sich !• Wo befinden sich die Feuerlöscher ?• Welche Feuerlöscher gibt es ?• Welchen Feuerlöscher sollen Sie imBrandfall zuerst verwenden?Pulverlöscher CO 2-Löscher Metallbrand-Löscher47Bedingungen für das LöschenBrennbarer StoffGefahrstoffe mit der Codierung GHS02Sauerstoff aus der LuftGefahrstoffe mit derCodierung GHS03ZündquelleZündtemperaturEin Feuer kann nicht weiter brennen,wenn der Sauerstoff fehlt.48

Die BrandklassenBrennbare Stoffe werden in 5 Brandklassen unterteilt:Brennbare feste Stoffe(flammen- und glutbildend)z.B. Holz, Papier, TextilienBrände von Metallenz.B. Al, Mg, Li, Na, KBrennbare flüssige Stoffe(flammenbildend)z.B. Benzin, Fett, Öl, AlkoholFettbrände (pflanzliche &tierische Öle und Fette)in Frittier- und Fettbackgerätenund anderenKücheneinrichtungenBrennbare gasförmige Stoffe(flammenbildend)z.B. Methangas, Propangas49Feuerlöscher• Kohlendioxid CO 2CO 2-Löscher sind Dauerdrucklöscher, d.h. sie stehenständig unter Druck, da Löschmittel und Druckgas ineinem Behälter untergebracht sind. Sie sind einfach zubedienen. Das CO 2verdampft rückstandsfrei.• PulverPulverlöscher sind Aufladelöscher. Das Löschmittel befindetsich im Löschmittelbehälter und steht nicht unter Druck. DasDruckgas ist in einer Stahlflasche oder Patrone gespeichert.Der Löscher wird erst bei Inbetriebnahme unter Druckgesetzt.• Schaum• Wasser• Metallbrand50

Löschen eines Entstehungsbrandes mittelseines PulverlöschersPulverlöscher sind ABC-LöscherSie eignen sich zum Löschen bei Bränden von festen,flüssigen und gasförmigen brennbaren Stoffen.Sicherung entfernen Löscher aufladen Löschpistole betätigenSchauen Sie sich bitte die Feuerlöscher in Ihrem Arbeitsbereich an.Die Aktivierung ist auf dem Löscher beschrieben. Es gibt dabeiverschiedene Modelle an Pulverlöschern.51Löschen eines Entstehungsbrandes mittelseines CO 2 -LöschersCO 2 -Löscher eignen sich zum Löschen von Brändenflüssiger Stoffe der Brandklasse B und bei Elektrobränden.Sicherung entfernenFeuerlöscher betätigenNiemals einengebrauchtenFeuerlöscherzurück an dieWand hängen !Informieren Sie bitte die Stabsstelle Sicherheit (Tel. 203-9031),diese organisiert die Wiederbefüllung des Feuerlöschers.52

MetallbrandlöscherMetallbrandlöscher werden speziell zumLöschen bei Bränden von Metallen,insbesondere Alkali- und Erdalkalimetalleneingesetzt.Metallbrandlöscher enthalten als Löschmittelfeinst vermahlene Alkalichloride (häufigNatriumchlorid). Das Löschmittel hat einehohe Reaktions- und Temperaturstabilität.Es kommt drucklos mit einer speziellenPulverbrause aus dem Löscher, um eineggf. vorhandene Metallschmelze vorsichtigmit einer luftdichten Schicht abdecken zukönnen.Metallbrandlöscher sollten bei Versuchenmit Alkali- oder Erdalkalimetallen stetsgriffbereit sein.Metallbrand-Löscher53Bekämpfung von PersonenbrändenLöschen von Personen- mit Notduschen- oder FeuerlöschernEs hat früher einmal Vorbehaltegegen die Verwendung vonKohlendioxidlöschern zumLöschen von Personenbrändengegeben – das gilt nicht mehr !54

Eine wichtige BrandschutzmaßnahmeLaborkittel tragen !Grundausstattung: langer Labormantel mitlangen eng anliegenden Ärmeln mit einemBaumwollanteil von mind. 35 %Reißen Sie bei einem Personenbrandden Kittel schnell herunter -häufig kann ein Übergreifenauf die darunterliegende Kleidungverhindert werden !55Feuerlöscher müssen jederzeit griffbereit sein !56

Organisatorischer Brandschutz:Reduzierung von Brandlasten57Fettexplosion20 ml Wasser in 1L brennendem ÖlDie nachfolgenden Bilder wurden innerhalb von3 Sekunden aufgenommen58

5960

61Eine praktische Löschübung wird von derStabsstelle Sicherheit angebotenDie Stabsstelle Sicherheit bietet regelmäßig am letzten Donnerstageines Monat ein Brandschutzseminar mit anschließender Löschübungenfür die Mitarbeiter der Universität an.Nähere Informationen und die Online-Anmeldung finden Sie unterhttp://www.sicherheit.uni-freiburg.de/termine/loschuebung201062

Das Team der Stabsstelle Sicherheit –zentrale Telefonnummer 203-9031SSIStefan-Meier-Straße 8, 2.OG(Eckgebäude Stefan-Meier-Str. / Albertstr.)sicherheit@uni-freiburg.deInfos direkt auf unserer Homepage:http://www.sicherheit.uni-freiburg.deoder unter „Wie geht das ?“63