Wenn der gesunde Menschenverstand aussetzt, werden Mensch und Umwelt gefährdet. Einfach so - weil alle wegschauen sollen oder wollen und das aus Sicht einiger Protagonisten auch so gewollt ist.
Auf dem Bild sehen wir Teile eines Gasmotors eines europäischen Marktführers, Kunden sind Blockheizkraftwerke oder regionale Energieerzeuger; mit der sog. "Kraft-Wärme-Kopplung" wird Strom und Wärme erzeugt und es gibt bereits Modelle, die teilweise auf Wasserstoff laufen. Die Zeichen stehen auf grüner Energie und das ist ja auch gut so.
Neueste Technik, dezentrale Steuerung, digitale Überwachung und steigende Effizienz - die Technik wird immer ausgereifter, denn Energie ist ein wertvolles Gut.
Alles ist hochwertig, die Motorenhersteller stellen die Leistungsfähigkeit ihrer energieerzeugenden Maschinen heraus und auch auf den neuen Heilsbringer, den grünen Wasserstoff, ist man vorbereitet; schon jetzt gibt es Motoren, die problemlos zumindest teilweise mit Wasserstoff betrieben werden können.
Hersteller wie Kommunen investieren viel Geld um umweltfreundlich Kraft und Wärme zu erzeugen.
Alles hochwertig? Motorentechnisch vielleicht, bauteiletechnisch vielleicht auch, aber sonst?
Die Technik der Wärmedämmung (Isolierung) modernster Motoren kommt aus dem letzten Jahrhundert und hat sich seit den 1980er Jahren nicht verändert
Motorentechnik an sich ist ja auch nicht neu, könnte man jetzt behaupten, allerdings wurden und werden die Motoren stets weiterentwickelt.
Das trifft auf die meistens grauen und selten richtig passenden Isolier-Elemente allerdings nicht zu und wird zusehends zu einem Problem, wie dieser Artikel zeigt.
Kommt es zu regelmäßigen Wartungs- oder kurzfristigen Austauscharbeiten, wird oft die Isolierung abmontiert und anschließend wieder aufgesetzt und so fangen die Probleme an, mit Konsequenzen, mit denen zwar niemand gerechnet hat, die aber nun jetzt einmal da sind, weil der ganzen Branche das "haben wir immer so gemacht" jetzt ziemlich schwer auf die Füße fällt.
Wie bereits angemerkt, ist der sog. "Stand der Technik" bei den abnehmbaren Isolierelementen in den 1980er Jahren entstanden. In der Regel bestehen die "Kissen oder Jacken", wie sie gerne genannt werden aus Glasgewebe und Glasfasermatten, hauptsächlich aus E-Glas-Produkten.
Ein Blick in die technischen Eigenschaften von E-Glas genügt, um herauszufinden, dass E-Glas eigentlich nur bis 450°C-500°C verwendet werden sollte. Werden diese Temperaturen überschritten, verspröden die Gläser und büßen einen Großteil ihrer textilen Eigenschaften ein.
Um diesen Prozess zu verlangsamen, werden die Gewebe mit allerlei Hochtemperaturbeschichtungen versehen, um den Alterungsprozess bzw. Verschleiß zu verhindern.
Mit diesen Beschichtungen oder auch Coatings wird die Anwendungstemperatur "kurzzeitig bis 600°C" attestiert und qualifiziert so diese Materialien dann auf dem Papier auch für den Einsatz für größere Gas- und Dieselmotoren.
Für die ganz heißen Daueranwendung sind diese Materialien jedoch weniger geeignet; die Messung von Temperaturbeständigkeiten für die Datenblätter der Lieferanten erfolgt in ruhiger und zeitlich begrenzter Ofenhitze, nicht aber auf stark vibrierenden Antriebsteilen.
Papier ist geduldig und war es schon immer.
Laut technischen Spezifikationen sind die Materialien also geeignet und einsetzbar und so beginnt der thermische Verfall mit der Inbetriebnahme der energieerzeugenden Anlage.
Bis heute finden wir z. B. Polyurethanbeschichtungen als zusätzliche Schnittfestausrüstung selbst auf den Innenseiten der Dämmelemente, wohl wissend, dass das Polyurethan bei Temperaturen von über 250°C "ausgast".
Das Ausgasen hat in den 1980ern niemanden gestört, es qualmte halt ein wenig, stank ein bisschen und "es wird empfohlen, während des Anfahrens der Maschinen Brandmeldeanlagen auszuschalten".
Was bei der Ausgasung von Polyurethanen freigesetzt wurde?
Es waren halt die 80er, doch heute weiß man mehr:
„Auch die Entsorgung ist problematisch, bei der Verbrennung von PU werden zahlreiche gefährliche Chemikalien wie Isocyanate, Blausäure und Dioxine freigesetzt, selbst in Deponien wirkt er giftig, er zersetzt sich in klimaschädliche Stoffe“, schreibt Greenpeace Österreich.
Das „Recycling ist schwierig“, lautet auch die Einschätzung vom BUND und Verbrennen aufgrund giftiger Gase auch.
Wer meint, dass der jetzige Wissensstand dazu geführt hat, über Polyurethan als Beschichtung nachzudenken, wird enttäuscht; zwar haben Gewebehersteller "reagiert", indem sie andere Beschichtungen anbieten, aber was nimmt man wohl, wenn "altes und bewährtes" auch noch ein wenig günstiger ist und PU sowieso in den Ausschreibungen steht?
Selbst bessere und effektivere Hochtemperaturbeschichtungen, die mittlerweile verfügbar wären, sind nicht vorgesehen, denn wieder fällt der Satz: "das (Material) haben wir immer schon genommen"
Aber wir wollen nicht abschweifen, wir sind ein Fachmagazin für Stäube und nicht für Dämpfe, kommen wir also zurück auf den gefährlichen Staub, die krebserregende und umweltschädliche Chrom (VI)-Verbindung Calciumchromat (CaCrO4) auf BHKW- und KWK-Motoren, sowie Gas- und Dampfturbinen:
Schaut man sich nun ein Dämmelement eines Gasmotors nach einer gewissen Einsatzzeit an, wird der Umfang des "Chromat-Desasters" (#TheChromatedisaster) schnell klar, obwohl die Konsequenzen für die Besitzer und Betreiber den meisten gar nicht bewusst sind:
Schon nach wenigen Monaten Einsatzzeit sind Nähte gerissen, die die Segmente des Dämmelementes eigentlich in Form halten sollten, was aber, wie aus dem o.g. Bild ersichtlich, nicht gelungen ist.
Hierdurch kommt es zu einem direkten Wärmefluss von innen nach außen weil die Isolierschicht, die die Temperatur im System halten soll, im aufgeplatzten Nahtbereich nicht mehr vorhanden ist.
Da es sich um ein calciumhaltiges Isoliergewebe mit Edelstahldrahtverstärkung handelt, kann der Entstehungsprozess der Chrom (VI)-Verbindung Calciumchromat beginnen, es bildet sich gelbliches Pulver, bester Indikator für das Vorhandensein der krebserregenden Verbindung, die wie wir bereits wissen als H350 (kann Krebs erzeugen) und H410 (akut umweltschädlich mit langfristigen Folgen für Wasserorganismen) eingestuft ist.
Calciumchromat steht auf der REACH-Liste und gilt weltweit als "besonders besorgniserregende Substanz" (SVHC).
Im Europäischen Raum liegt der Arbeitsplatzgrenzwert für Chrom (VI)-Verbindungen in einigen bei einem Mikrogramm je Kubikmeter Luft.
Ein Mikrogramm ist ein Millionstel Gramm, also mit bloßem Auge nicht erkennbar.
So ein kleiner Fleck kann doch nicht schlimm sein, werden jetzt sicherlich einige denken.
Wenn der Grenzwert am Arbeitsplatz aber ein Millionstel Gramm beträgt (je Kubikmeter Umgebungsluft/Achtstunden-Schicht), dann sorgen diese sichtbare Stäube in dieser Form während des Motorenbetriebs bei Verwirbelung (oder durch Ab- und Aufmontieren der Isolierelemente) in den engen Containern für eine sofortige tausendfache Grenzwertüberschreitung.
Diese Stäube dürfen keinesfalls ins Grundwasser gelangen, denn auch bei Trinkwasser gilt ein Grenzwert zwischen einem und fünf Mikrogramm Chromat/l, also auch hier ein Millionstel Gramm bzw. ein Zweihunderttausendstel Gramm.
Aber es bleibt nicht nur bei den einen Flecken, und wenn man sich den Rest der Isolierung ansieht, stellt sich die Frage, wie es möglich ist, dass dieses Phänomen, welches wir als "das Chromat-Desaster" bezeichnen, immer noch nicht die nötige Beachtung gefunden hat.
Wie sich die Situation im Laufe der Zeit verschlechtert, zeigen die folgenden Fotos, wohlgemerkt aufgenommen in diesem Jahr, irgendwo in Europa:
Insbesondere beim letzten Bild rechts muss man zweimal hinschauen, um herauszufinden, ob es sich um die Innenseite oder Außenseite der Isolierung handelt.
Das lukrative Geschäft mit völlig überteuerten Ersatzteilen seitens der Motorenhersteller verhindert eine nachhaltige Pflege der Motorenisolierung. Für das Geld eines Komplettsatzes neuer Isolierungen kann man sich teilweise einen gut erhaltenen Gebrauchtwagen kaufen!
Wie kann es trotzdem im Jahre 2022 passieren, dass bestens gewartete Motoren mit Isolierungen ausgerüstet sind, die man eher in Entwicklungsländern vermuten würde?
Um diesen Missstand zu verstehen, muss man das Ersatzteilgeschäft im BHKW-/KWK-Motorenbereich hinterfragen, denn mit dem verschleißbedingten Austausch von Komponenten wird gutes Geld verdient, viel Geld, denn Neuteile werden oft mit Margen zwischen 200-400% Aufschlag verkauft.
Aus verlässlichen Quellen wissen wir zum Beispiel, dass ein Originalsatz Isolierelemente für Motoren, der vom Erstausrüster mit beispielweise ca. 3.000€ an den Motorenhersteller geliefert wird, von diesem für über 10.000€ (!) als Ersatzteil bereitgestellt wird.
Das ist schnell verdientes Geld und es gibt sicherlich Firmen, die diese Summen durchaus bezahlen, aber ein kleinerer Betreiber wird es sich mehrfach überlegen, ob er für ein Ersatzteil, welches im Original schon nach ca. zwei Jahren stark verschlissen war, einen fünfstelligen Betrag investiert und so kommt es oft zu Isolier-"Lösungen", die man unter Umständen auch einmal im Baumarkt findet, wie das nachfolgende Bild zeigt:
Richtig schlimm und fahrlässig wird #dasChromatDesaster aber dann, wenn Isolierelemente, die äußerlich große Chromat-Kontaminierungen aufweisen, per Spedition zum Service-Unternehmen gesendet werden und tatsächlich die Frage gestellt wird, ob die Isolierung noch überarbeitet werden kann.
Nur mit etwas Stretchfolie gehalten, werden mit Chromaten kontaminierte Dämmelemente quer durch die Republik transportiert und so können sich die krebserregenden Chrom (VI)-Verbindungen an vielen Orten, und oft mit Menschenkontakt, freisetzen:
Im Warenausgang des Versender
Bei der Verladung der Waren
Im Logistik-Hub der Frachtführer
Bei der Verladung im Zustellfahrzeug
Beim Entladen des Serviceunternehmens
Außerdem gilt es ja auch noch, die Frachtpapiere zu verwalten und so landen die Versanddokumente, die sich unglücklicherweise auch noch zwischen den kontaminierten Dämmelementen befanden, mit Calciumchromat behaftet, auf dem Kopierer und so manchem Schreibtisch, denn Ordnung muss schließlich sein, zumindest im Büro.
Während dieser Artikel geschrieben wurde, haben wir neue Bilder von einer anderen Baustelle bekommen. Dieses Mal handelt es sich um Isolierungen eines Motors, der in Bayern hergestellt wird und weltweit tausendfach ausgeliefert wurde; mit calciumhaltigen Textilisolierungen ab Werk.
Bleiben Sie uns verbunden, wir werden weiter berichten!
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