Brandschutz mit Wasserstoff

Mehr als ein Drittel der großen Brandschäden in Gewerbe und Industrie entsteht in Lager- und Logistikbereichen. Hier liegen beträchtliche Mengen an Gütern und damit hohe Werte auf geringer Fläche. Die Summe der Brandlasten und die schnelle Brandentwicklung bedeuten extreme Gefahrenpotenziale. Ein Feuer wird so schnell zum Risikofaktor für die Existenz des gesamten Unternehmens.

Besondere Herausforderungen in Tiefkühllagern

Die Tiefkühlindustrie ist gemessen am Gesamtumsatz die fünftgrößte Branche der Lebensmittelindustrie in Deutschland. Laut den Marktdaten des Deutschen Tiefkühlinstituts hat der Gesamtabsatz von Tiefkühllebensmitteln in Deutschland 2023 die Vier-Millionen-Tonnen-Marke überschritten. So viel war es noch nie. Fast jeder Haushalt in Deutschland kauft Tiefkühlprodukte: Die Käuferreichweite liegt bei 97 Prozent. Jährlich werden rund 2,8 Milliarden Packungen Tiefkühlprodukte verkauft¹. Der Verband Deutscher Kühlhäuser & Kühllogistikunternehmen e.V. verzeichnet in seinem aktuellen Jahresbericht einen Anstieg der Kühlhauskapazitäten unter seinen Mitgliedsunternehmen auf circa 24 Millionen cbm².

Nun könnte man denken: Wo es kalt ist, kann es nicht brennen. Ein Trug-schluss. Auch Tiefkühllager müssen vor Brandgefahren und deren Auswirkungen geschützt werden. Hier gibt es für den Brandschutz besondere Herausforderungen. Die eingelagerten Waren und Güter werden bei Temperaturen von bis zu –40 Grad Celsius bevorratet. Dadurch entsteht trockene Luft, welche eine schnelle Brandausbreitung begünstigt. Die notwendige Wärmedämmung kann aus nicht-brennbaren oder brennbaren Dämmstoffen mit unterschiedlichem Brandverhalten, oft in Form von Sandwichelementen, bestehen. Hinzu kommt die Brandlast der Produkte und Packstoffe. Wasser ist aufgrund der Temperaturen im Tiefkühllager kein ideales Löschmittel, denn es kann ohne Beimischung eines Frostschutzmittels schnell vereisen.

Die Lösung: Brandvermeidung durch Sauerstoffreduzierung

Um diese Herausforderungen meistern zu können, werden in solch schwer zu schützenden Bereichen daher häufig Sauerstoffreduzierungsanlagen eingesetzt. Dabei wird die Sauerstoffkonzentration in geschlossenen Räumen durch die kontrollierte Zufuhr von Stickstoff dauerhaft gesenkt, sodass die Entstehung und Ausbreitung eines Feuers deutlich gehemmt werden.

Mit dem Hybridsystem „Oxeo EcoPrevent FC/PG“³ bietet Minimax eine effiziente und gleichzeitig klimaschonende Lösung, mit der selbst sehr große Gebäude wie ein Tiefkühllager wirtschaftlich vor Feuer geschützt werden können. Das System kombiniert die Effizienz und Nachhaltigkeit der Brennstoffzelle „HY.AIR 80“ der Firma HY.AIR Energy mit der Leistungsfähigkeit bewährter Minimax Stickstofferzeugungssysteme auf Basis der PSA-Technologie. Diese Kombination ist weltweit erstmalig und besonders wirtschaftlich.

Die Brennstoffzelle arbeitet vollkommen emissionsfrei und produziert so auf saubere, energieeffiziente und nachhaltige Weise Stickstoff für den Brandschutz. Bei Einsatz von „grünem“ Wasserstoff geschieht das sogar CO2-frei. Außerdem bringt sie einen Mehrwert für den Kunden, da Strom und Wärme erzeugt werden, die zusätzlich gewinnbringend für die betriebliche Infrastruktur genutzt werden können.

Die PSA-Anlage arbeitet nach dem Druckwechselprinzip und scheidet Sauerstoff mit Hilfe von Kohlenstoffgranulat aus der Luft ab. Das Granulat besteht aus speziell behandelter Aktivkohle, welche die Trennung ermöglicht. Sie kann mit dem Strom der Brennstoffzelle betrieben werden, sodass selbst bei einem kompletten Stromausfall der Brandschutz aufrechterhalten werden kann.

Das Hybridsystem aus Brennstoffzelle und PSA-Anlage hat in dieser Kombination zusätzlich eine erhöhte Produktionskapazität. Dadurch stellt das System deutlich mehr Stickstoff zur Verfügung als andere Brandvermeidungsanlagen. Skalierbar für jegliche Größe eignet es sich daher ideal, um auch in größten Gebäuden eine „brandsichere“ Atmosphäre erzeugen zu können. Zusätzlich können Betreiber die Abwärme sowohl der Brennstoffzelle als auch der PSA-Anlage nutzen, um damit zu heizen.

Minimax schützt Tiefkühllager der neuen Bio-Frosterei

Im schleswig-holsteinischen Friedrichsgabekoog wird die erste Anlage dieser Art in Betrieb genommen. Das Tiefkühllager der State-of-the-Art Bio-Frosterei der BIO-FROST Westhof GmbH setzt auch im Brandschutz auf einen nachhaltigen, geschlossenen Produktionskreislauf. Die 1998 gegründete BIO-FROST Westhof GmbH ist die einzige deutsche Frosterei, die sich ausschließlich auf die Verarbeitung von Gemüse aus zertifizierten ökologischen Betrieben spezialisiert hat. Beim Neubau der klima- und ressourcenschonenden Bio-Frosterei setzt BIO-FROST Westhof nicht nur auf nachhaltige Produktion: Die modernen Anlagen werden zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben, was eine CO2-neutrale Energieversorgung gewährleistet. Auch sonst wird darauf geachtet, dass außer Lebensmitteln und Energie nichts den Produktionskreislauf verlässt.

BIO-FROST Westhof war es wichtig, den Brandschutz des Tiefkühllagers der neuen Bio-Frosterei ökologisch und ökonomisch sicherzustellen und den hohen Energiebedarf regulärer Sauerstoffreduzierungsanlagen zu senken. Der Schutzbereich des Tiefkühllagers umfasst 34.000 Quadratmeter. Die Temperatur liegt bei ca. -24 Grad Celsius. Durch die Einleitung von Stickstoff wird die Sauerstoffkonzentration von den üblichen 21 Vol.-% auf die Betriebskonzentration von 13,6 Vol.-% abgesenkt und ist für geprüftes Personal weiterhin begehbar. „Bei unserer neuen Bio-Frosterei haben wir konsequent auf Nachhaltigkeit gesetzt, um ressourcenschonend und energieeffizient arbeiten zu können“, erläutert Rainer Carstens, Geschäftsführer von BIO-FROST Westhof. „Genau deshalb haben wir uns beim Brandschutz für „Oxeo EcoPrevent FC/PG“ von Minimax entschieden. Das System schützt unser Tiefkühllager emissionsfrei vor Feuer und passt somit perfekt in unser Innovationskonzept.“

Im Sommer 2024 wurde zunächst die PSA-Anlage in Betrieb genommen. Die Lieferung und Zuschaltung der Brennstoffzelle fand im Herbst statt, sodass die gesamte Hybridanlage bis Ende des Jahres an den Betreiber BIO-FROST Westhof übergeben werden kann. Neben dem Brandschutz für das Tiefkühllager in Friedrichsgabekoog liefert diese erste hybride, wasserstoffbetriebene Brandvermeidungsanlage zudem wichtige Daten, die Minimax und HY.AIR Energy für die Weiterentwicklung dieser zukunftsweisenden Technik nutzen werden.

Eine Information der Minimax GmbH