Druckbehälter
Druckbehälter sind geschlossene Gefäße zur Aufnahme von Gasen oder Flüssigkeiten, deren Betriebsdruck höher oder niedriger als der Umgebungsdruck ist. Sie werden in der Regel aus widerstandsfähigen Materialien wie Stahl oder Aluminium gefertigt und so konstruiert, dass sie dauerhaft den mechanischen Belastungen durch Über- oder Unterdruck sicher standhalten. Anders als einfache Tanks sind sie speziell für den sicheren Betrieb bei Druckunterschieden ausgelegt.
Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Medien zuverlässig und sicher unter Druck zu speichern oder zu transportieren. Dazu müssen sie so ausgelegt sein, dass weder Verformungen noch Materialversagen zu erwarten sind. Zur Überwachung und Absicherung sind Druckbehälter häufig mit Druckmessern, Sicherheitsventilen und weiteren Schutzeinrichtungen ausgestattet, die unzulässigen Über- oder Unterdruck verhindern oder kontrolliert abbauen.
Anwendungsbereiche
Druckbehälter werden vielfältig genutzt, beispielsweise:
- In Industrieanlagen zur Lagerung und Verarbeitung von Chemikalien und Gasen.
- In Kraftwerken als Dampfkessel oder Druckluftbehälter.
- In der Medizin zur Aufbewahrung von medizinischen Gasen.
- In der Lebensmittelindustrie für die Verarbeitung und Lagerung unter Druck.
- Im Transportwesen als Druckgasflaschen oder Tankfahrzeuge.
- In Kälte- und Klimaanlagen zur Speicherung von Kältemitteln.
Gefahren bei Druckbehältern
Die größte Gefahr bei einem Druckbehälter ist das plötzliche Versagen der drucktragenden Wandung („Zerknall“), ausgelöst durch zu hohen oder niedrigen Innendruck, Materialfehler, Beschädigungen oder defekte Sicherheitsventile. Besonders kritisch ist dies bei gefährlichen Medien, da giftige, brennbare, extrem heiße oder kalte Stoffe freigesetzt werden können. Auch ungefährliche Medien bergen durch die kinetische Energie der freigesetzten Masse Risiken.
Zur Bewertung des Gefahrenpotenzials werden folgende Faktoren herangezogen:
- Art des Mediums (explosiv, giftig, ungefährlich)
- Maximaler Betriebsdruck
- Volumen des Behälters
- Produkt aus Druck und Volumen (gespeicherte Energie)
- Größe und Druck der angeschlossenen Rohrleitungen
Diese Kriterien bestimmen die Anforderungen an Konstruktion, Prüfung und Betrieb.
Maßnahmen zur Gefahrenvermeidung
Um die Risiken bei Druckbehältern zu minimieren, sind folgende Maßnahmen wichtig:
- Regelmäßige und fachgerechte Prüfungen, einschließlich zerstörungsfreier Prüfverfahren, um Material- und Funktionsmängel frühzeitig zu erkennen
- Einhaltung gesetzlicher Vorgaben und technischer Regeln (z. B. BetrSichV, Druckgeräterichtlinie)
- Ausstattung mit Sicherheitsventilen und Überwachungseinrichtungen
- Schulung der Bedienenden im sicheren Umgang und Notfallverhalten
- Verwendung geeigneter Materialien und Korrosionsschutz
- Anpassung der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) an das Medium
- Erstellung von Notfallplänen und Bereitstellung der PSA
- Sorgfältige Dokumentation aller Prüfungen und Wartungen
Gesetze und Vorschriften in Deutschland
Druckbehälter unterliegen in Deutschland einer Vielzahl von gesetzlichen Regelungen und technischen Normen, die den sicheren Betrieb gewährleisten sollen:
- ÜAnlG (§ 2) in Verbindung mit BetrSichV (§ 2 Abs. 13): Druckbehälteranlagen sind überwachungsbedürftige Anlagen; Ausnahmen gelten für Anlagen mit geringem Risikopotenzial.
- Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV): Regelt die Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln, einschließlich Druckbehältern, und schreibt regelmäßige Prüfungen sowie Wartungen vor.
- Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS): Konkretisieren die Anforderungen der BetrSichV, beispielsweise TRBS 3141, die speziell Druckbehälter behandelt.
- Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU): Europäische Richtlinie, die Mindestanforderungen an Konstruktion, Herstellung und Konformitätsbewertung von Druckgeräten festlegt. In Deutschland wird sie durch die Druckgeräteverordnung (DruckGerV) umgesetzt.
- Produktsicherheitsverordnungen (6. & 14. ProdSV, Richtlinien 2009/105/EG und 2014/68/EU): Legen grundlegende Sicherheitsanforderungen für Druckbehälter und Druckgeräte fest.