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Gefahr erkannt, Gefahr gebannt

Trotz hoher Sicherheitsstandards führen elektrostatische Aufladungen durch Unkenntnis immer wieder zu Bränden und Explosionen. Häufig sind die Ursachen Mängel bei der Wahl geeigneter Verpackungen für explosionsgefährliche Stoffe oder eine mangelhafte Ableitung beim Abfüllen beziehungsweise bei Transport, Umschlag und Lagerung. Der nachfolgende Beitrag soll Entstehung und Gefahren elektrostatischer Aufladungen sowie einige Gegenmaßnahmen näher beleuchten.

Beim Küssen kann der Funke der elektrostatischen Entladung sehr schmerzhaft und störend sein – viele haben es bestimmt schon erlebt – doch wenn der Funke überspringt, dann macht es richtig Spaß. Ebenso ist es mit der Elektrostatik, die in jeder Hinsicht eine hochspannungsgeladene Sache ist und die Kreativität herausfordert.

Dieses natürliche Phänomen zeigt sich leider nicht nur in der imposanten Erscheinung eines Blitzes, sondern auch bei kleinen, kaum spürbaren Entladungen, die beim Umgang mit Gefahrgut zu Katastrophen führen können. Das beginnt bei der Arbeit im Lager für brennbare Flüssigkeiten und endet bei der Handhabung kleiner Gebinde an den jeweiligen Maschinen und Anlagen.

Grundlagen der Elektrostatik
Um das Phänomen der Elektrostatik zu verstehen, sollte man sich mit einigen Grundsätzen vertraut machen: Alle Materialien sind aufladbar. Zur Ladungserhaltung müssen diese Stoffe im Sinne der Elektrostatik über eine ausreichende Hochohmigkeit verfügen, so dass die entstandenen Ladungen nicht abfließen können. Alle Stoffe unterscheiden sich in ihrer Eigenart dadurch, dass sie an ihren Oberflächen unterschiedliche Austrittsenergien gegenüber anderen Stoffen besitzen.

Werden Stoffe miteinander kontaktiert, so werden die Oberflächenberührungspunkte mit der kleineren Austrittsenergie Elektronen an die Berührungspunkte mit der größeren Austrittsenergie abgeben. Werden die in Kontakt stehenden Stoffe getrennt und auf einen größeren Abstand gebracht, so entsteht zwischen diesen unterschiedlichen Oberflächen ein hohes elektrisches Potenzial.

Kurz gesagt: Elektrostatik entsteht durch Kontakt und Trennung, Reibung oder Bewegung, auch in Flüssigkeiten, verstärkt dieses Phänomen. Dabei findet der Elektronenübergang im atomaren und molekularen Bereich statt. Das ist der „Nanometer“-Bereich (10-9 m und kleiner). Dieses gilt sowohl für Feststoffe als auch für Flüssigkeiten.
Bei Feststoffen gibt es unter normalen Bedingungen keine „reinen“ Oberflächen, denn diese Oberflächen sind stets mit irgendwelchen „fremden“ Molekülen verunreinigt, wodurch es zum Elektronenaustausch kommt. Bei Flüssigkeiten ist deren elektrische Leitfähigkeit für eine mögliche elektrostatische Aufladung verantwortlich. Dabei kommt noch erschwerend hinzu, dass der Wert der Leitfähigkeit davon abhängt, ob die Flüssigkeit ruht oder nicht.

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