KANBrief 3/20

Auslaufmodell SF6 als Prüfgas bei Abzügen – wie geht es weiter?

Prüfung eines Laborabzuges© Hemling Laborbau
Prüfung eines Laborabzuges

Teil 3 der Normenreihe DIN EN 14175 beschreibt verschiedene Baumusterprüfverfahren zur Charakterisierung von Laborabzügen. Die erforderliche Prüfgasmischung enthält mit Schwefelhexafluorid (SF6) ein ungiftiges, aber stark klimaschädliches Gas mit einem etwa 30 000-fach höheren Treibhauspotential als CO2. Da SF6 vielerorts schon verboten ist, ist eine Alternative nötig. Aktuell wird vor allem Lachgas (N2O) als Ersatz diskutiert, das allerdings aus Arbeitsschutzsicht nicht unproblematisch ist.

Das Rückhaltevermögen (Containment) von Abzügen wird nach EN 14175-3 in einem speziellen Prüfraum im Rahmen der Baumusterprüfung ermittelt. Es beschreibt die Fähigkeit eines Abzugs, luftgetragene Stoffe im Abzugsinnenraum zu halten. Das Rückhaltevermögen ist abhängig von der Abzugskonstruktion, vom Abluftvolumenstrom, von der Größe der Front-Öffnung und weiteren Randbedingungen. Getestet wird es nach Norm mit dem Prüfgas Schwefelhexafluorid (SF6). Wie die Prüfergebnisse zu bewerten sind, ist nicht Teil der Norm, sondern in nationalen Regelungen festgelegt. Die Baumusterprüfung soll zudem Angaben dazu machen, wie sich ein Laborabzug im Nutzeralltag verhält (etwa zur Bestimmung des notwendigen Mindest-Abluftvolumenstroms für ein gefordertes Rückhaltevermögen).

Ein nicht baumustergeprüfter Laborabzug muss vor der Erstinbetriebnahme einzeln vor Ort bezüglich seines Rückhaltevermögens geprüft werden. Zudem sind für Abzüge jährliche Wiederholungsprüfungen vor Ort vorgeschrieben. Die Prüfmethoden für die Vor-Ort-Prüfungen sind in Teil 4 der EN 14175 beschrieben. Für die Prüfdurchführung wird auch auf Teil 3 verwiesen – wie bei der Baumusterprüfung ist SF6 als Prüfgas vorgesehen.

SF6 ist als Spürgas ideal: Es hat eine extrem geringe Hintergrundkonzentration, ist weitgehend chemisch inert und nicht toxisch, mit hoher Infrarot-Absorption, und ist auch in geringen Konzentrationen relativ einfach nachweisbar. Da es in einigen Ländern aufgrund der Klimaschädlichkeit bereits heute nicht mehr verwendet werden darf, müssen Alternativen gefunden werden. Eine Prüfung mit einer SF6-Alternative muss für die Beteiligten sicher durchführbar und auch mit vorhandenen Typprüfungsmethoden von Abzügen vergleichbar sein.

Die Alternative Lachgas

Lachgas (N2O) wird aktuell als mögliche Alternative zu SF6 bei Containment-Messungen diskutiert. Es wurde schon gezeigt, dass Messwerte und Konzentrationskurven bei Abzugsprüfungen für beide Gase identisch sind. Vor dem Aufkommen von SF6 wurde N2O bereits als Spürgas für Lüftungsuntersuchungen in Räumen eingesetzt. Es ist nur etwa 300-fach klimaschädlicher als CO2.

Wegen der Toxizität von Lachgas kann der Anwendungsbereich jedoch nur auf die Baumusterprüfung in einem personenfreien Prüfraum beschränkt bleiben. Für Vor-Ort-Prüfungen ist N2O als Prüfgas in der Regel nicht einsetzbar, da nicht auszuschließen ist, dass Abzüge ein signifikantes Leck aufweisen und die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration für anwesende Personen überschritten wird.

Weitere Schritte

Mit N2O in Baumusterprüfungen wäre für die Suche nach weiteren SF6-Alternativen Zeit gewonnen. Ein völliger Ersatz für alle Fragestellungen ist N2O aber wohl nicht. Eine besondere Herausforderung für die Normung ist, alternative Prüfmethoden so zu wählen, dass Baumuster- und Vor-Ort-Prüfungen sicher sind und eine Vergleichbarkeit zu den bisherigen SF6-Methoden gegeben ist.

Eine Ad-hoc-Gruppe von CEN/TC 332/WG4 „Abzüge und Laborlufttechnik“ erarbeitet derzeit einen neuen Methodenvorschlag für EN 14175-3. Es wird diskutiert, neben N2O auch andere Prüfstoffe als Ersatz für SF6 zuzulassen, sofern zumindest gleiche Genauigkeit und Messunsicherheit erreicht werden. Noch ist offen, ob in Zukunft sowohl für Baumusterprüfungen als auch für bestimmte Vor-Ort-Prüfungen gleiche Methoden verwendet werden können. Momentan werden auch alternative Prüfstoffe und Prüfmethoden diskutiert, z. B. basierend auf Partikeln und Aerosolen.

Wegen der fundamentalen Bedeutung von Containment-Messungen erscheint es sinnvoll, die Zeit zu nutzen, die mit einem mit N2O modifizierten Teil 3 gewonnen wird. Eine europäisch koordinierte Forschungsinitiative könnte einen „Werkzeugkasten“ für sichere Methoden und Einsatzempfehlungen erarbeiten. Längerfristig wünschenswert für die Nutzer ist eine Vereinheitlichung der Containment-Bewertungskriterien von allen geläufigen lufttechnischen Sicherheitseinrichtungen (Abzüge, Sicherheitswerkbänke, Wägeplätze etc.).

Albrecht K. Blob, Monheim am Rhein
ak-blob@web.de
Der Autor war langjährig in der europäischen und nationalen Normung von Laboreinrichtungen tätig.