BRANDSCHUTZ FÜR WELTWEIT GRÖSSTE BIO-ETHANOL-ANLAGE
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Mehrere Löschanlagen für innovative Bio-Ethanol-Anlage

In Hallein ging Ende 2020 die erste heimische Anlage zur Herstellung von fortschrittlichem Bio-Ethanol in Betrieb. Er wird aus Holzzucker, einem Abfallprodukt der Zellstoffproduktion, gewonnen und Benzinkraftstoffen beigemischt. Im Endausbau möchte der Betreiber AustroCel damit rund ein Prozent des Benzinverbrauchs in Österreich ersetzen. Das Ingenieurbüro Hoyer Brandschutz übernahm für die Bioraffinerie die Brandschutz- und Löschanlagenplanung. Das Konzept beinhaltet gleich mehrere Löschsysteme, um die Brandgefahren in der Destillation, im rund 2.000 m³ großen Tanklager oder bei der Eisenbahnverladung des Bio-Ethanols auf ein Minimum zu reduzieren. Sicherheit wird am Standort in jeder Hinsicht großgeschrieben – auch mit einer Betriebsfeuerwehr.

AustroCel in Hallein gehört zu den größten Ökostromerzeugern in Österreich. Das Unternehmen verwertet Restholz aus der Sägeindustrie zur Gewinnung von hochreinem Viskose-Zellstoff. Beim Kochen des Holzes entsteht so genannte Braunlauge, die bisher eingedampft und verbrannt wurde. Die Bio-Ethanol-Anlage nutzt diesen Reststoff nun nachhaltig, um den darin enthaltenen Holzzucker mittels Hefe zu fermentieren und zu einer umweltfreundlichen Treibstoffkomponente zu destillieren.

Sprinkleranlage für die Destillation
So besteht auch die Produktion aus den zwei Bereichen Fermentation und Destillation, die als eigene Brandabschnitte ausgebildet wurden. Da Braunlauge in der Fermentation zu siebzig Prozent aus Wasser besteht und nur in getrocknetem Zustand brennbar ist, ist die Fermentation brandschutztechnisch ungefährlich. „Anders sieht es in der Destillation aus“, so Projektleiter Thomas Schwaighofer. „Hier wird die Maische destilliert und am Schluss kommt reinstes Ethanol, also über 99 Prozent Alkohol, heraus. Je höher wir in der Destillationskolonne kommen, desto höher das Brandrisiko“. Geschützt wird die Destillation mit einer Sprinkleranlage, die mit Unterwasserpumpen über den betriebseigenen Brunnen versorgt wird. Im Brandfall kühlt und verflüssigt die Sprinkleranlage das Ethanol so weit, bis der darin enthaltende Alkohol nicht mehr brennbar ist. Zudem verhindert sie ein Übergreifen des Brandes von der Bio-Ethanol-Anlage auf die bestehenden Anlagen am Gelände.

Strahlungswärmeberechnung für Tanklager
Im Tanklager wird das produzierte Bio-Ethanol gesammelt und bevorratet. Neben vier unterirdischen Tanks zur Zwischenlagerung befindet sich die größte Ethanolmenge in einem oberirdischen Tank mit einer Kapazität von 2.000 m³. „Aufgrund der Größe dieses Tanks kann sich ein Feuer massiv auf umliegende Bereiche auswirken und stellt auch eine besondere Gefahr für die Feuerwehr dar“, erklärt Schwaighofer. Ergänzend zum Brandschutzkonzept führte er daher eine Strahlungswärmeberechnung durch. Sie lieferte wichtige Erkenntnisse darüber, wie sich die Strahlungswärme bei verschiedenen Entfernungen auf Menschen und Materialien wie etwa Stahl oder Glas auswirkt – und wie groß der erforderliche Sicherheitsabstand für die Feuerwehr bei der Brandbekämpfung ist.

Doppelt hält besser: Stickstoffinertisierung und Schaumlöschanlage
Aufgrund des erhöhten Risikos sieht das Brandschutzkonzept für den oberirdischen Tank gleich mehrere Maßnahmen vor. Das Tankinnere wird durch ein Dauerinertisierungssystem mit Stickstoff gesichert. Es gewährleistet eine ständige zündfreie Atmosphäre, wodurch ein Brand gar nicht erst entstehen kann. Der Schutz von außen besteht in einer Schaumlöschanlage. Da Bio-Ethanol wie Alkohol zu betrachten ist, der eine hohe Brennbarkeit hat, kommt ein alkoholbeständiges Schaummittel zum Einsatz. Die Schaumlöschanlage erreicht auch den Ringspalt, der durch die Umhüllung des Tanks entsteht. Die Umhüllung stellt eine weitere Sicherheitsmaßnahme dar, denn sie kann den Inhalt des Tanks bei Leckagen, Überlauf oder einem Tankgebrechen vollständig auffangen.

Sprühflut in der Verladestation
Anfang 2021 wurden die ersten Chargen Bio-Ethanol ausgeliefert. Der zentrale Bereich dafür ist die Verladestation. Für die Minimierung eines Schadens bei einem Brandereignis sorgt hier nicht nur die automatische Brandmeldeanlage, die sich auch über die Produktion, das Tanklager und weitere Betriebsgebäude erstreckt, sondern eine Sprühflutanlage mit Schaumbeimischung. „Jeder Kesselwagen fasst rund 85.000 Liter. Bei einer Sprinkleranlage bestünde im Brandfall wegen der schnellen Ausbreitung des Feuers die Gefahr, dass sie ‚überläuft‘ – die Sprinklerköpfe also erst aufmachen, wenn das Feuer schon beim nächsten oder übernächsten Sprinkler ist. Bei Sprühflutanlagen sind alle Düsen geöffnet und lösen gleichzeitig aus“, erklärt Schwaighofer. Mit einer flüssigkeitsdichten Auffangwanne im Gleisbett bietet die Verladestation eine weitere Besonderheit. Sie dient der Löschwasserrückhaltung, kann im Havariefall aber auch eine komplette Kesselwagenfüllung aufnehmen. 

Einsatztaktik in Abstimmung mit der Betriebsfeuerwehr
Neben dem baulichen und anlagentechnischen Brandschutz spielt der betriebliche Brandschutz eine wesentliche Rolle für die Sicherheit am Standort. Dafür stimmte Hoyer Brandschutz die Einsatztaktik mit der Betriebsfeuerwehr von AustroCel Hallein ab. Gegründet 1902 als „Freiwillige Feuerwehr Cellulosefabrik Hallein“ auf Wunsch der damaligen Belegschaft besteht die heutige Betriebsfeuerwehr aus mehr als 30 aktiven Einsatzkräften, die zu jeder Tages- und Nachtzeit einsatzbereit sind. 

Unabhängig planen, kostentransparent vergeben 
Nach der Planungsphase übernahm Hoyer Brandschutz für AustroCel Hallein die Ausschreibung der Löschanlagen. „Für den Auftraggeber ist das die optimale Vorgehensweise, denn als unabhängiger Planer legen wir den Fokus auf die technisch beste und ressourcenschonendste Lösung. Im Anschluss können wir durch die Einholung und Bewertung mehrerer Angebote Kostentransparenz herstellen und objektiv den Bestbieter ermitteln“, erklärt Schwaighofer. Am Ende seiner Tätigkeit in Hallein prüfte er die ordnungsgemäße Umsetzung des Brandschutzkonzeptes und hatte auch die Abnahme der Löschanlagen inne, die Hoyer Brandschutz als befugte Stelle durchführte.