Baustellen-Sicherheit Aktuelles

A.S.T.: Hohes Gefahrenpotenzial bei Schlauchleitungen für moderne Hochdruckkompressoren

Die Verwendung von Druckluft gehört zum Alltag auf Baustellen, ob über oder unter Tage. Moderne Kompressoren liefern heute Betriebsdrücke, die in diesem Ausmaß vor einigen Jahren noch nicht im Einsatz waren. Der Umgang mit solchen Maschinen und Geräten ist vielerorts zu einer Routine geworden, die jedoch leicht in eine gefährliche Situation oder gar zu Unfällen mit Personenschaden führen kann. Christian Wieczorek, Geschäftsführer von A.S.T. Bochum, sowie Roland Herr, Dipl.-Ing. und freier Journalist, Wetzlar/Bangkok, beschreiben dieses oft unterschätzte Problem und führen Lösungsansätze bzw. Methoden auf, um Schlauchleitungen sicher an moderne Hochdruckkompressoren anzuschließen.

Auf einigen europäischen Baustellen ist es in den letzten beiden Jahren vermehrt zu Unfällen beim Anschluss von überwiegend 2-Schlauchleitungen an Hochdruckkompressoren mit bis zu 40 bar Betriebsdruck gekommen – zum Teil mit erheblichem Personenschaden.

Standardlösungen mit Klemmeneinband, mit denen ein Betriebsdruck bis 25 bar bisher möglich war, sind nicht mehr realisierbar. Durch die hohen Drücke steigt vor allem auch die Temperatur an den Kompressorausgängen auf teilweise
über 100 °C.

Hier versagen selbst bewährte Schlauchleitungen (insbesondere im Bereich der Flachschläuche), die im Normalfall für diese hohen Drücke geeignet sind. An dieser Stelle ist die Verwendung einer Temperatur-Kompensationsschlauchleitung direkt am Kompressor empfehlenswert, die der »normalen« Schlaucheinheit vorgeschaltet ist. Zudem ist eine zusätzliche Sicherung mit einem Schlauchbruch-Sicherungskabel notwendig, um den enormen Peitschenhiebeffekt bei der explosionsartigen und anhaltenden Druckentladung von versagenden Schlauchleitungen abzufedern.

Nicht-demontierbare Verbindungselemente

Konusverschraubungen sind für diese Anwendungen grundsätzlich geeignet, jedoch muss die Einbindung exakt auf den verwendeten Schlauch – vor allem bei Flachschläuchen – angepasst werden. Ebenso ist die Kontur der Schlauchtülle exakt an den Schlauch anzupassen, damit diese den hohen Drücken und Temperaturen jederzeit standhält. Lüdecke, ein führender Hersteller von Kupplungssystemen für Druckluftanwendungen, empfiehlt hierfür hydraulisch verpresste Presshülsen statt der bisher verwendeten Klemmen.

­Wegen des hohen Gefahrenpotenzials von Druckluft bei hohen Drücken wird davon abgeraten, auf der Baustelle solche Schläuche selbst zu reparieren. Es sollten vielmehr – und wie in der Hydraulik üblich – nicht-demontierbare Verbindungselemente zum Einsatz kommen, sodass bei einer Beschädigung der Leitung die komplette Schlauchleitung ausgetauscht bzw. neu verpresst werden muss. Diese Vorgehensweise garantiert die dringend notwendige Arbeitssicherheit.

Gewohnter Alltag auf der Baustelle

Moderne Kompressoren sind heute in der Lage, bis zu 40 bar – statt wie bisher 10 bar bis 25 bar – Betriebsdruck zu liefern. Bei der Entwicklung des Schlauchmaterials wurde dagegen in den letzten Jahren das Augenmerk oft auf die Optimierung des Materials in puncto Design, Querschnitte und Wanddicken sowie auf die Anpassung für bestimmte Anwendungsbereiche gerichtet.

Die größte Herausforderung stellt jedoch der Baustellen-Alltag dar: Es wird improvisiert und repariert, Schläuche werden verlängert oder gar abgeknickt, die Klemmen werden in der falschen Größe verwendet oder sind fehlerhaft bzw. nicht ausreichend befestigt bis hin zu einem komplett unpassenden Einsatz von Kupplungen, Schläuchen und Verbindungen. Oft sind der verwendete Schlauch mit den Schlaucharmaturen und Klemmen oder Klemmfassungen nicht aufeinander abgestimmt und diese Schlaucheinheit auch nicht für die Anwendung geeignet. Zudem werden häufig minderwertige und billige Materialien aus Wirtschaftlichkeitsgründen den sicheren Produkten vorgezogen und gefährden dadurch Menschen und Maschine.

System Kupplung, Schlauch und Klemmen

Seit Jahrzehnten werden die als robust und hochwertig allgemein geschätzten Klauenkupplungen oder – alternativ vor allem für Schlauchleitungen größer als 1 – Überwurfmutterkonusverschraubungen von Lüdecke verwendet. Eine sichere Schlauchleitung für Druckluftarbeiten besteht aus einem flexiblen Schlauch und Armaturen, wie beispielsweise Schlauchkupplungen, die an beiden Enden mithilfe von Verbindungselementen (Klemmen, Presshülsen oder Schellen) eingebunden sind. Auf der einen Seite gibt es eine Vielzahl an Schlauchherstellern und -händlern, die häufig aufgrund nicht vorhandener Normung für gleiche Systemgrößen und identische Einsatzzwecke verschiedene Schläuche anbieten. Hier bestehen jedoch große Unterschiede, wie etwa beim lnnen- oder Außendurchmesser, also bei der Wandungsdicke. Variieren können aber auch der Aufbau und das Material des Schlauches, was wiederum die Beständigkeit gegen äußere Einflüsse stark limitieren kann.


Auf der anderen Seite stehen Armaturenhersteller. Sie bieten für die Standardschlauchweiten der Schlauchhersteller verschiedene Armaturen und Einbindeverfahren an. Wie auch bei den Schläuchen unterliegen diese Armaturen teils deutlichen maßlichen Toleranzen. Dadurch können sich beispielsweise bei den Tüllenkonturen verschiedener Hersteller Unterschiede in der Form und Abmessung ergeben.

Sicherheit und Qualität schwer einschätzbar

Jede Verbindung ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Meist können Informationen über die maximalen Betriebsdrücke und Einsatztemperaturen für die Einzelteile einer Schlauchleitung aus den Datenblättern der Hersteller entnommen werden. Dennoch ist durch die Vielzahl der Einflussparameter aber keine pauschale Aussage über die Belastbarkeit einer Schlauch­einbindung auf Basis der Einzelteile möglich. Dies gilt für den Schlauch ebenso wie für die Armaturen.

Vorkonfektionierte Schlauchleitungen

Bereits im Vorfeld konfektionierte Schlauchleitungen weisen vielfach ein stark variierendes Druck- und Temperaturverhalten auf. Das führt, je nach Einsatz, zu vielen Problemen in der sicheren Verbindung von Schlauch und Armaturen. Zudem steigen die Anforderungen an Schlauchleitungen hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber Betriebsdrücken, Umgebungs- und den Betriebstemperaturen, chemi­schen Substanzen und äußeren mechanischen Beanspruchungen stetig an.

Minderwertige Armaturen

Am Markt sind nicht selten Armaturen verfügbar, die schlecht gegossen und bearbeitet sind. Hiervon sind Klauenkupplungen und Konusverschraubungen ebenso wie Schlauchklemmen betroffen. Der Einsatz solcher Armaturen und Schlauchklemmen birgt ein enormes Sicherheitsrisiko: Durch nicht präzise bearbeitete Tüllenkonturen und teils hohe Maßabweichungen kann kein sicherer Schlauchhalt gewährleistet werden. Viele Gussbauteile weisen zudem große Toleranzen auf. Dies macht häufig ein exaktes Kuppeln nicht mehr möglich oder führt zu Leckagen. Zudem können Plagiate genormter Druckluftarmaturen ein enormes Bruchverhalten aufweisen.

Die geometrischen Qualitätsmängel dieser Armaturen sind nur ein Teil des Gesamtgefahrenpotenzials. Schwieriger zu erkennen ist, dass bei Plagiaten oft minderwertige und nicht zugelassene Werkstoffe wie Hartguss (White Cast Iron) zum Einsatz kommen. Die Bauteile können so bei hoher Belastung – beispielsweise beim Anbringen an stark vibrierende Maschinen wie einem Kompressor – schnell brechen. Damit stellen die minderwertigen Armaturen und auch Schlauchklemmen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, von deren Einsatz unbedingt abgeraten werden muss. Diese Bauteile entsprechen nicht den einschlägigen Normvorschriften und besitzen auch meist keine Kennzeichnung zu Hersteller und Einsatzparameter.

Unterschiede bei Hart- und Temperguss

Hartguss und andere minderwertige Werkstoffe sind aufgrund ihres hohen Zementit-Anteils sehr hart und spröde. Somit sind sie als Konstruktionswerkstoff für stark belastende Anwendungen ungeeignet. Temperguss ist in der Herstellung aufwendiger und damit teurer, da er einer zusätzlichen Glühbehandlung unterzogen wird. Dadurch weist dieser stark verbesserte mechanische Eigenschaften, wie eine hohe Zähigkeit, auf und ist für Anwendungen geeignet, bei denen Bauteile starken dynamischen Beanspruchungen und hohen mechanischen Kräften ausgesetzt sind.

Grundsätzlich kann der ln­verkehrbringer mangelhafter Schlauchleitungen für mögliche Regressansprüche aufgrund von Personen- und/oder Sachschäden sowie Produktionsausfällen haftbar ge­macht werden.

Nützliche Lösungsansätze für die Praxis finden

Auf der Baustelle sollte eine klare Unterscheidung stattfinden. Bei Anwendungen bis 25 bar Betriebsdruck kann auch weiterhin auf Systemlösungen mit Schlauchklemmen zurückgegriffen werden. Bei Einsätzen mit bis zu 40 bar Betriebsdruck ist jedoch die Einbindung des Schlauchs mit hydraulisch verpressten Stahl-Presshülsen und darauf abgestimmten Schlauchtüllen unter Beachtung der Einsatztemperaturen empfehlenswert. Insbesondere Schläuche mit Kunststoffanteilen verän­dern ihre Eigenschaften bei hohen Temperaturen teils stark und können zu »fließen« beginnen. Dies muss auf alle Fälle verhindert werden.

Es ist nicht notwendig, neue Richtlinien oder Normen zu schaffen. Es ist wichtig, den Anwendern für diese Thematik ein grundlegendes Bewusstsein zu vermitteln und deutlich zu machen, wie der absolut sorgsame Umgang mit flexiblen Schlauchleitungen beim Einsatz mit Druckluft zu erfolgen hat. Zudem sollten in dem Bereich ausschließlich erfahrene Fachleute tätig sein und nur Schlauchleitungen mit Komponenten etablierter Hersteller verwendet werden, die Sicherheitsdatenblätter, Montageanleitungen und Herstellergarantien bieten können. So kann sich der Händler ­gegen Regressansprüche absichern und helfen, schwere Unfälle auf der Baustelle zu vermeiden.   J

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