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1. Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 138 0 92463 0 95832 12 14074 0 86873 0 97999 7 29289 0 92667 0 98765 13 28964 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1022 2 zs Fib_Atem_rech U PID Atem m ss K AR A3 1 6 p 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess y 2 5 2 21 0 3 D zoo 1000 1500 2000 t 5 zt FID_B_rech C FIb_B_mess xyz 1 55 3 05 0 3 D 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 139 0 96796 0 86753 23 16598 0 80502 0 97329 4 82534 0 95041 0 95357 18 28977 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1023 2 Relative Abweichung L2 0 95882 Inneres Produkt cos 0 85028 Projektionskoeffizienta 17 41172 HD Atem_rech ANE m 2 8 d 1 6 D Sch 1000 1500 2000 t s 700 ech Relative Abweichung L2 0 87077 Ei Inneres Produkt cos 0 88709 Em EE Projektionskoeffizient a 5 96432 100 F punia wy2 5 2 21 03 DI soo a 1500 2000 450 e Relativ
2. 250 00 4 zt HD Ate MM rech PID Atem mess D 500 1000 SA 7000 yz 2823 16 t 5 zt HD A MM rech zs PID A mess d 500 1000 1500 2000 Lyi 52 2 7 0 7 t s zf PID HB MM rech FIb_B_ mess D 500 1000 1500 2000 xyz 12 1 2 0 2 t s Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 185 0 68093 0 82980 1 88751 1 73562 0 93276 0 35459 0 23245 0 98057 1 14566 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2007 3 200 00 180 00 160 00 4 140 00 Relative Abweichung L2 0 89364 Inneres Produkt cos 0 80692 E 100 00 Projektionskoeffizienta 5 91939 ke 80 00 ct HD Atem MM rech 50 00 zt Fib_Atem_mess 40 00 20 00 wyr AR 2 3 16 EK Relative Abweichung L2 0 41114 m Inneres Produkt cos 0 91525 Projektionskoeffizienta 1 09841 zs HD A MM rech _ PID A mess Ayr 5 2 A4D4 2000 t s Relative Abweichung L 0 79193 Inneres Produkt cos 0 96892 Projektionskoeffizienta 4 47308 C _FID_B_VM_r ch POD H mess SNAZS LA 1 2 0 2 i 500 1000 1500 2000 t s 186 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2008 3 Relative Abweichung L2 0 86073 Inneres Pr
3. Fib_Atem_rech PID Atem m ss Xy AR A3 1 6 H ie 1000 1509 2000 2500 t s Relative Abweichung L2 0 91846 Inneres Produkt cos 0 90122 Projektionskoeffizienta 9 85780 t ppm 3 zs PID A rech zc PID A mess yz 5 227 03 D 500 1000 1500 2000 2500 t z 103 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1010 1 Relative Abweichung L2 0 93595 Inneres Produkt cos 0 81957 este Projektionskoeffizienta 10 94072 C FID_Atem_mess K AR 23 L6 Relative Abweichung L 0 97285 Inneres Produkt cos 0 47425 u cken Projektionskoeffizient a 7 86362 FID A mess t s 104 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1011 1 PID Atem rech U PID Atem m ss Xyz 28 23 L6 p 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess yvz 12 1203 BO 1600 1500 2000 t 5 Relative Abweichung L2 0 94175 Inneres Produkt cos 0 90721 Projektionskoeffizienta 14 03501 Relative Abweichung L 0 91742 Inneres Produkt cos 0 96385 Projektionskoeffizienta 11 21081 105 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1012 1 Relative Abweichung L2 0 94228 Inneres Produkt cos 0 92071 ee Projektionskoeffizienta 14 60473 PID Atem m ss KWI 28 23 16 p 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 0 88644xxx Inneres Produkt c
4. F A mesi xyz 23 3 1 10 o bn 1000 1500 20m t s zs HD B MM rech zc UD B mess 0 500 1000 1500 2000 t s Xyz 4 0 1 2 0 2 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 189 0 74854 0 88401 2 95278 0 95801 0 38983 3 10046 0 97461 0 24210 1 61390 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2011 3 Relative Abweichung L2 0 90536 Inneres Produkt cos 0 77105 Projektionskoeffizienta 6 04883 _Fb_Atem_W M_rech zt FIb Abem_mess Kw2 28 23 16 Relative Abweichung L 0 81345 Inneres Produkt cos 0 94252 Projektionskoeffizient a 4 69207 C_FID_A_VM_rech Fib_A_mess rS 2 3 3 1 1 0 Relative Abweichung L 0 41271 Inneres Produkt cos 0 91714 Projektionskoeffizienta 1 13228 zs Fb B MM rech C FOB mess Xyz 40 1 2 0 2 190 Versuch 2012 3 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zt HD Atem M rech zt PID Atem mess wr 2 8 23 L6 1500 2000 o 500 1000 t s 45 00 40 00 35 00 30 00 E 25 00 4 HI IA 15 00 1000 7 5 00 oo M 1500 C_FID_A_VM_rech _ Fib_A_mess yvz 23 31 10 2000 C HD B MM rech FIb_B mes
5. rf FD A mess Nayu 5 2 3 35 0 3 zs FID_B_rech FID B mess vw r 4 6 735 0 65 2000 C PD H rech C PD BR mess zs PID RB rech GM G _FIb_B_ mes_GM_6 xyz 4 6 2 35 0 65 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 161 0 64584 0 78674 1 31822 0 51099 0 94282 1 69722 1 06951 0 82761 0 47619 2 56257 0 90333 0 26338 2 32563 0 94887 0 29169 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2016 1 600 s Relative Abweichung L2 0 74343 400 Inneres Produkt cos 0 75696 Ba TE Projektionskoeffizient a 1 88092 zs PID Atem m ss K S 28 2 3 16 D BO 1000 1500 2000 t 0 s00 Relative Abweichung L 1 55580 wi Inneres Produkt cos 0 93223 a0 ae en Projektionskoeffizienta 0 38122 100 e e u 500 1000 1500 ZOU Relative Abweichung L2 3 30604 Inneres Produkt cos 0 90927 Projektionskoeffizienta 0 21706 zs PID BR rech zc FD RB mess Wyz 4 6 2 35 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 162 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse
6. Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 112 0 94663 0 82634 12 62456 0 86652 0 98829 7 30402 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1019 1 Relative Abweichung L2 0 95115 Inneres Produkt cos 0 82648 Projektionskoeffizienta 13 81291 C Fib_Atem_rech PID Atem m ss xy ZB 2 3 1 6 D Go 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 84856 Inneres Produkt cos 0 97499 ur eh Projektionskoeffizient a 6 24096 zc PID A mess 4 0 1 0 02 i 500 1000 1500 2000 t 5 age Relative Abweichung L 0 90610 600 Inneres Produkt cos 0 98639 Fo BECH Projektionskoeffizienta 10 34637 100 Se nyg d 15 2 35 19 2000 113 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1020 1 Fr 2500 Relative Abweichung L2 0 96204 ECH Inneres Produkt cos 0 92882 1500 u Projektionskoeffizienta 22 65414 zs PID Atem m ss Wyr AR 2 3 L6 D 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L2 0 81193 Inneres Produkt cos 0 95103 ee Projektionskoeffizient a 4 74953 t PID A mess wz 40 10 0 2 2000 Relative Abweichung L 0 94404 Inneres Produkt cos 0 87009 T 2000 e e e s Ze GE Projektionskoeffizient a 13 39729 C FID BR mess i000 500 xz 4 15 2 35 1 9 5 s D 500 1000 1500 7000 114 Anhang J Versuch 1021 1 t ppm zt Fi
7. Anwendung m glich Festlegung zur Verhinderung der unkontrollierten Ver dunstung nach Versuchsende begrenzte Anwendung m glich Nutzung der Versuchsmessungen ber die Raumh he zur Ermittlung lokaler Konzentrationsmaxima in Boden n he bzw in Richtung Decke Feststellung Isopropanol Anreicherung zur Einleitung von Reaktionen Problem Messprinzip erfordert Z ndquelle statische In stallation Bereitstellung Pers nlicher Schutzausr stung PSA Atemschutz wg inhalativer Gef hrdungen keine Anwendung erforderlich Ziel ist Einhaltung des AGW keine Wirkung zur Sicherstellung des Explosionsschutzes Bereitstellung Pers nlicher Schutzausr stung PSA antistatisches Schuhwerk zur Vermeidung von Z ndfunken Bereitstellung Pers nlicher Schutzausr stung PSA Schutzbrille und kleidung wg dermaler Gef hrdungen Anwendung m glich Vermeidung von Z ndfunken bei Fortbewegung in Boden n he durch Antistatik Anwendung m glich Begrenzung dermaler Gef hrdungen beim Umgang mit Isopropanol z B bei Umf llen bzw Aufnahme ausgetre tener Mengen Unterweisung Anwendung zwingend erforderlich Unterweisung beteiligter Personen ber die festgelegten Schutzma nahmen Expositionszeitbegrenzung keine Anwendung Ziel aller Ma nahmen ist Einhaltung des AGW keine Ver wendung notwendig keine Wirkung zur Sicherstellung des Explosionsschutzes 4 2 Festlegung und Bemessung von Schutzm
8. D 500 1000 1500 z000 d Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 175 1 31230 0 72939 0 39442 0 80537 0 91992 0 056666 0 93357 0 68685 0 53965 0 42221 0 90723 0 96130 0 24415 0 97104 1 05458 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2013 2 Relative Abweichung L 0 84939 Inneres Produkt cos 0 88556 Projektionskoeffizienta 0 55463 _FID_Atem_rech _Fib_Atem_mess xy dB 2 3 1 6 Relative Abweichung L 0 68930 CFID _Atem_rech Inneres Produkt cos 0 95603 E FD Atem mess Projektionskoeffizient a 0 60515 t_FID_Atem_rech_GM 5 C PD Arem mess G M_60 Ky AR 23 L6 Relative Abweichung L2 0 93708 Inneres Produkt cos 0 76798 Projektionskoeffizient a 9 14936 zs PID A rech zc PID A mess yz 23 3110 Relative Abweichung L2 1 47227 Inneres Produkt cos 0 95693 Projektionskoeffizient a 0 39868 zs ID BD rech C ED RB mess Wyz 40 1 2 0 2 500 1005 1500 2000 OD 176
9. GA EE t ppm C HD B MM rech C FIb_B_ mess yz 1212 032 Relative Abweichung L2 0 85417 Inneres Produkt cos 0 75425 Projektionskoeffizient a 3 62810 Relative Abweichung L 0 64765 Inneres Produkt cos 0 83419 Projektionskoeffizienta 1 68655 Relative Abweichung L 0 71130 Inneres Produkt cos 0 94367 Projektionskoeffizienta 3 00516 204 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2011 4 600 00 500 00 Relative Abweichung L2 0 84806 mmm Inneres Produkt cos 0 65598 s00 00 Bw le er Projektionskoeffizienta 2 43577 zt FIb_Atem_mess vuzs AR A3 16 D 500 1000 1509 2000 t s Relative Abweichung L2 0 81139 Inneres Produkt cos 0 97922 Projektionskoeffizienta 5 05828 C_FID_A_VM_rech _ PID A mess 10 00 L Br pr Co 2 3 31 10 0 00 gt 0 Sp 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 68105 Inneres Produkt cos 092220 Projektionskoeffizienta 2 55038 E 50 00 40 00 ED D VM rech zc Fib_B mess 20 00 10 00 goo A8 d e V 500 1000 1500 2000 t s yz 40 12 02 205 Versuch 2012 4 1000 1509 2000 t Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zt HD Atem MM rech PID Abem_ mess Xyz 28 2 3 1 6 C_FID_A_VM_rech _ EID A mess xyz 2 3 3 1 1 0 C ED B VM rech
10. Zuordnung Oberfl che Raumw nde Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri Annahme K scher Zuordnung 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Annahme 0 9 Oberfl chen W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen 0 84 W mK Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober 0 48 kJ kg K fl chen Materialien Materialdichte 1 440 00 kg m 34 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Annahme thermische Dicke 0 20 0 30 m Material Fensterglas Zuordnung Oberfl che Fenster Ver schluss Labor abzug Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri scher Zuordnung Annahme 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Oberfl chen Annahme 0 9 W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen Materialien 0 78 W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober fl chen Materialien 0 84 Materialdichte 2 700 00 Annahme thermische Dicke 0 05 Material Holz Zuordnung Oberfl che Laboreinbauten Mobiliar Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri scher Zuordnung Annahme 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Oberfl chen Annahme 0 9 W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober fl chen Materialien 0 166 2 40 Materialdichte 540 00 Annahme thermische Dicke 0 10 Material Papier Zuordnung O
11. Neben den geometrischen Rahmenbedingungen und Einbauten haben die thermodynamischen Bedin gungen sowie die Stoffeigenschaften der Umgebungsatmosph re Luft teils erheblichen Einfluss auf die Stoffemission und ausbreitung Da verschiedene Gr en nat rlichen Schwankungen auch ber den Raum hinweg unterliegen werden diese f r jeden Versuch separat festgestellt um die aktuellen Werte in die entsprechenden Berechnungen einzubinden Generell wird von Luft in standardisierter Zusammen setzung ohne Anfangskonzentrationen emittierter Stoffe ausgegangen Abweichungen bei einzelnen Versuchen z B aus vorherigen Messungen werden entsprechend dokumentiert Die Positionen zur Er mittlung von Temperatur Luftdruck und Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft sind wie folgt im Versuchs raum geplant Messgr e Anordnung Messstelle Umgebungstemperatu EN Abstand linke Wand 0 05 m Abstand vordere Wand 1 95 m H he 0 85 m Arbeitstisch Te2 Abstand linke Wand 3 15 m Abstand vordere Wand 2 95 m H he 1 65 m Ablage zentraler Labortisch Tu gt Abstand linke Wand 4 65 m Abstand vordere Wand 2 90 m H he 2 25 m unterhalb Zuluft ffnung Umgebungsdruck Po Abstand linke Wand 3 25 m Abstand vordere Wand 2 75 m H he 1 65 m Ablage zentraler Labortisch 11 Massenbezogene Zusammensetzung 78 Stickstoff N2 21 Sauerstoff O2 0 04 Kohlenstoffdioxid CO2 0 96 Edelgase und sonstige Komponenten Verwendun
12. Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft usy gt nsIaA Jouedordos nz 9U9MSZUeZUIF S3UnUyIsI9g ZunsseJusumuesnz D ZUeUUY H Beispiel Quantitative und qualitative Darstellung Messergebnisse 94 S6 Datum Uhrzeit 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 35 Zeit s 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 FID 1 ppm 14 40 58 70 79 96 109 106 97 91 90 97 101 90 88 102 108 102 101 102 103 108 114 128 140 150 162 159 140 121 103 94 91 98 112 134 174 219 245 255 FID 2 ppm LD DJ zl zl zl zl d d d rd rd Oh Oz Un Un On On Un Un Um P vv Um Um Um P Om Um DD U
13. Volstr za Im h Volstr z 2 m h Volstr z ges M h 1005 2 1 ohne NR ES H Volstr 6 epes MY h Volstr an up ses TO ZO Volstr an ap je Raum M h Volstr A va nei M h Volstr A va zez Mh aktive FID 1004 2 19 8 19 8 101500 40 00 440 440 880 455 425 213 120 93 40 00 Atembereich Al 2 1 ohne NR 1004 3 19 8 19 8 101500 40 00 228 228 455 455 40 00 Atembereich 1 2 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 1004 4 19 8 19 8 101500 40 00 228 228 455 455 40 00 Atembereich 1 2 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb Variation Raum alle T ren geschlossen ohne NR 1004 5 101500 40 00 40 00 Atembereich 2 Variation L ftung geringere Zu AE 1005 3 Bw 2 41 00 Atembereich 4 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 1006 2 1 ohne NR wu Ka ie 1006 3 Ess E 40 00 Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 1007 2 101300 50 00 1 ohne NR 1007 3 0 1 0 1 101300 50 00 40 00 Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 1007 4 20 1 20 1 101300 50 00 180 180 360 360 40 00 Atembereich 3 Variation L ftung geringere Zu Abluftstr me Variation Raum alle T ren geschlossen ohne NR 1007 5 101300 50 00 40 00 Atembereich Variation L ftung geringere Zu Abluftstr me 1008 2 1 ohne NR Be Erz ii 1008 3 e Be Er 40 00 Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gem
14. quivalen ten Emissionsfl che vermutet Durch die Bindung an die r umliche Diskretisierung der Berech nungsfelder wird ggf der Einfluss der Emissionsgeschwindigkeit bersch tzt die dadurch einen Stofftransport in h here Raumbereiche und eine Abfuhr durch die Abluft bewirkt Diese These kann jedoch aufgrund der allgemeinen Untersch tzung der gemessenen Stoffkonzentrationen an dieser Stelle nicht abschlie end gekl rt werden Die hnlich verbleibenden Ergebnisse der Sensitivit tsuntersuchungen mit Verzicht auf die Druck ausgleichs ffnungen lassen den Schluss zu dass geringe Offnungsfl chen zu Nebenr umen nur relevant sind wenn ber diese eine Luftf hrung erfolgt 4 1 3 Gesamtinterpretation Untersuchungsschritt 1 Die Ergebnisse des Untersuchungsschritts 1 lassen aufgrund der erheblichen Unterschiede der Mess und Berechnungsergebnisse zueinander an dieser Stelle nicht die Aussage eines validen Modells zur Ausbreitungsrechnung zu Folgende Rahmenbedingungen Grenzen und ggf vorlie gende M ngel in der Versuchsdurchf hrung werden als Ursachen vermutet Deren Kombination ist mutma lich f r die Abweichungen verantwortlich 1 falsche Einsch tzung der L ftungsbedingungen bzw nicht erfasste Ver nderungen w h rend der Versuchsdauer 25 4 Bewertung und Validierungsaussagen 2 nicht erfasste unregelm ige Emission wobei der geschwindigkeitsbedingte Stofftransport in Richtung der Raumdecke durch die Berechnungen ber
15. sprechend eingestellt Zur berpr fung werden ber den Tag hinweg Kontrollmessungen bzw kalibrierungen durchgef hrt Hinweis Die einzelnen Versuche sollen unmittelbar aufeinanderfolgend durchgef hrt werden Dar ber hinaus werden die FID zwischen den Versuchen zur Erfassung von Nullkonzentrationen bzw zur Kontrolle des Abklingens verwendet Dementsprechend werden die Messger te i d R nicht abgeschaltet und kontinuierlich betrieben werden so dass eine Neukalibrierung vor jedem Versuch f r nicht erforderlich gehalten wird Aus Sicherheitsgr nden werden die FID au erhalb des Modellraums aufgestellt und mit Verl ngerungs schl uchen versehen Die drei Ger te werden im Vorfeld der Messungen aufeinander abgestimmt und ggf vorhandene Totzeiten die aus Ansaugleistung und Verl ngerung resultieren ermittelt 23 6 Konzeptionelle Untersuchungen des rechnerischen Gesamtverfahrens Auswertung und Vergleich Die bei den Messungen ermittelten Parameter und Ergebnisse dienen als Vergleichsgrundlage Die Ein gangswerte der Berechnungen die f r alle Versuche konstant sind sind im zugeh rigen Arbeitssys tem vgl Anhang A zusammengefasst Die einzelnen Versuchsdokumentationen mit den weiteren Ein gangsparametern erg nzen das Arbeitssystem in offenen im Vorfeld nicht festgelegten Punkten bzw bei Abweichungen von den geplanten Bedingungen Innerhalb der methodischen Schritte werden die Zwischen Ergebnisse von Messungen u
16. 0 08641 0 FI A mess xy2 39 2 2 1 6 500 soo Relative Abweichung L 1 78431 ai Inneres Produkt cos 0 95036 Saa MECH Projektionskoeffizienta 0 35103 100 KN wi a ES D 500 1000 1500 2000 C_FID_B_rech Fib_B_mess Ky z 4 753 10 0 55 0 500 1000 1500 2000 t s 145 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2004 1 zt Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss yz 2223 16 C PD Atem rech CC POD Atem mes _Fib_Atern_rech_GhM _Fib_Atem_mess_G Wyz 2 8 23 16 zs PID A rech zc PID A mess vis 28 33 1E 600 400 am zs HD BR rech Fr PID H 200 FD RB mess 100 y 2 4 75 10 0 65 5 egen e ge Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung gt Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 146 0 72312 0 79912 2 01156 0 64420 0 93375 2 34533 2 10174 0 76475 0 27655 1 96054 0 97769 0 33403 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2005 1 soo 4 Relative Abweichung L2 0 89752 Inneres Produkt cos 0 92738 Projektionskoeffizient a 0 53200 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss x
17. Die drei Schl uche wurden dazu gleichzeitig an einer Position installiert und Konzentrationsmes sungen im Vergleich der FID gegeneinander vorgenommen hierdurch erfolgte eine praktische Erg nzung der Kalibrierung der Messger te Dabei wurde festgestellt dass Verz gerungen nach Beginn der Stofffreisetzung lediglich im Bereich weniger Sekunden liegen jedoch ber verschie dene Tests hinweg nicht einheitlich auftreten Wesentlichen Einfluss bildete hierbei die Kombi nation von schwankenden Freisetzungs Massenstr men und Umgebungsbedingungen Generell wurden daher die ber die verschiedenen FID gleich gro en Verz gerungen f r die einzelnen Versuche idealisiert vernachl ssigt Im Zuge der Versuche wurden unterschiedliche Messpunkte realisiert Einerseits wurde in je dem Versuch die Luftkonzentration im Atembereich der anwesenden Person st ndiger bzw gleichbleibender Aufenthaltsort gem Validierungskonzept erfasst so dass ein konstanter Messpunkt installiert wurde Die brigen Messpunkte wurden nicht im Vorfeld geplant sondern w hrend der Versuche aufgrund zu erwartender Str mungstendenzen vor dem Hintergrund von Vorbetrachtungen und aus Absch tzung kritischer Bereiche und der Abgrenzung anderer Raumbereiche festgelegt Die Positionierung der Messstellen wurde bei unterschiedlichen Varia tionen der Versuche bspw Ver nderung der L ftungsbedingungen vgl Kap 2 2 2 beibehalten Tabelle 2 1 fasst die verschiedenen Messpunkte
18. Die W rmefreisetzung der Person f hrt zur Bildung einer Auftriebsstr mung die unmittelbar von der Abluft ffnung erfasst wird In den Be rechnungen erfasst diese Auftriebsstr mung auch den emittierten Stoffe in weiterer Entfernung und vermindert so die durch den Messpunkt erfasste Stoffkonzentration Dieser Effekt der Be rechnungen tritt in den brigen Szenarien ebenso auf In den brigen Szenarien entspricht diese Erfassung jedoch den realen Bedingungen Die Ergebnisse der Szenarien ohne Betrieb der L ftungsanlage unterstreichen den Effekt der personenbedingten W rmefreisetzung aus der eine aufw rtsgerichtete Str mung entsteht Da der Messpunkt des Atembereichs innerhalb des entsprechenden Str mungsfeldes liegt wer den die gemessenen Konzentrationen n herungsweise wiedergegeben und weisen eine gute bereinstimmung auf Die zugeh rigen Kennwerte weisen jedoch auch hier auf zeitabh ngige Schwankungen hin die in den Messwerten an nicht in unmittelbarer N he zur Person liegen den Messpunkten nicht derart auftreten Eine Erkl rungsm glichkeit besteht in der verwendeten Messtechnik die Luft aus der unmittelbaren Umgebung aktiv ansaugt Wird diese nicht durch L ftungsstr mungen beeinflusst bzw hat ein ruhiges Str mungsniveau geringer Einfluss w r mebedingter Luftbewegungen erfolgt ebenfalls eine gleichm ige und Konzentrationsspitzen abfedernde Erfassung Dieser Effekt zeigt sich in Untersuchungsschritt 1 und den brig
19. NIOD 5 907 4 697 4 456 9 8578 N U1 O oO 18 3785 7 8636 11 298 11 210 12 6517 8 166 5 569 21 5639 12 782 5 801 4 568 8 280 3 9442 7 291 8 878 9 3975 8 503 7 304 6 1042 6 24096 N ofu f Ausfall FID ajae Oje r eu CHEN oO OCH ujo ep N Oz Lin 3 3 37997 2 0 91460 0 88127 8 96977 0 1156707 5 0 93174 0 99260 14 42574 7 5 80364 ad 0 95978 0 96578 23 15786 9 482534 d oan 0 95357 _ 18 28977 _7 57366 8 0 95508 0 93603 _19 43787 5 6432 d 094923 0 91996 _16 58759 Anhang K Quantitative Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse K 2 Vergleiche zu Isopropanol Versuchen Untersuchungsschritt 2 214 Anhang K Quantitative Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuchenummer C e REES EES EHRE E O S OO O T 20033 une asi rasasa 1 157406 at 0 14792 029211 0 95834 0 94002 20054 os1157 0 2842 orare 1 3 0883 _0 31321 0 09643 071770 0 93747 0 59898 C 2o22 aal 0 72939 nl s 003357 asss 0 53965 al nl 1 0545 2 osaga 0 85901 4 50304 s 0 81509 eet Ass ung e 1 5636 2012 097509 0 65681 _17 02031 5 0 98121 _0 88385 _a1 assor 6 0 97638 0 97404 20 1435 osa REI s 0 93348 0 61093 5 25175 el 1 38042 096830 0 41361 0132 osa939 0 88556 0 55463 s 0 93708 ene 9 14936 6 147227 0 95693 Lee 2 083501 mad 335501 s 0 98204 0 47010 Sal 6 0 54863 al 1 86403 BEER oe5025 _0 70914 1 18492 5 0 98375 _0 75285 34 64
20. Te 0 0092592593 0 0462962963 ja Atemibereieh 4 4 mit Emissionsrechnung 2005 2 19 4 103100 0 00097667304 0 00623993175 j EE 2006 1 18 7 102400 rm ern SN 30 00 __0 1666666667 _0 1388888883 j IAtembereich d 2006 2 18 7 15 6 102400 20 00 36 00 0 1666666667 SE j Atembereich Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2006 3 18 7 102400 EE a 0 03218230646 _0 04191572099 ja Almit Emissionsrechnung 2006 4 18 7 15 6 102400 0 00 0 03123932525 0 034313233871 j Atembereich 3 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2007 1 18 2 102700 105 EEE E SEE NEE E 34 00 0 00 0 1574074074 lja embereit L EE 102700 an EAR ll 0 1574074074 j Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 6 102700 40 00 400 400 800 590 210 105 59 0 04569124686 j Atembereich 3 mit Emissionsrechnung 15 6 102700 40 00 295 295 590 590 0 0 0 0 03217376562 j Atembereich 3 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 8 102400 41 00 410 410 820 590 230 115 65 36 00 0 1666666667 0 1296296296 j 3 2008 2 18 1 15 8 102400 41 00 295 295 590 590 36 00 0 1666666667 0 1296296296 j Atembereich 3 Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 8 102400 41 00 410 410 820 590 230 115 65 0 03029497529 0 03360275409 j Atembereich 3 mit Emissionsrechnung 15 8 102400 41 00 295 295 590 590 0 0 0 0 03775515910 0 034458103
21. Versuch 2002 1 600 soo Relative Abweichung L2 0 68276 400 Inneres Produkt cos 0 77665 FET ug rn Projektionskoeffizienta 1 51297 e Xyz 28 23 19 Sol L I 1500 2000 1000 Relative Abweichung L 0 54759 Ba amer CAE Inneres Produkt cos 0 95207 CAD Atem_mess Projektionskoeffizienta 1 91224 t ppm S SS 300 4 A _ 202 FIO_Aten_rech_GM 200 0 100 CN A en g m EF EB o so wm wem zum KWz 2B 2 3 1 8 t 5 600 l Relative Abweichung L2 1 77776 Inneres Produkt cos 0 70304 u den Projektionskoeffizienta 0 30143 zc PID A mess K s R 34 18 D 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L2 1 30247 300 A f FOLA Inneres Produkt cos 0 87858 KO CET Gerges Projektionskoeffizienta 0 42031 weg A UEL U J 4 C PID A rech GM Ep zc PID A mess GA E d xy2 39 22 16 soo Relative Abweichung L2 1 44741 400 Inneres Produkt cos 0 96093 o Zt Projektionskoeffizient a 0 40348 ID RB mess xy 4 75 1 0 0 65 0 500 1000 1500 7000 t s 144 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2003 1 soo Relative Abweichung L 0 80035 Inneres Produkt cos 0 78013 Projektionskoeffizient a 2 77664 _Fib_Atem_rech _FID_Atem_mess S z AR 23 16 IR E 500 Relative Abweichung L 3 07528 ano Inneres Produkt cos 0 27631 ur Ski Projektionskoeffizient a
22. den daher als ma geblicher Faktor vermutet der die Berechnung der Stoffausbreitung bzw der ortsbezogenen Stoffkonzentrationen beeinflusst Das teils abweichende Verhalten an einzel nen Messpunkten bei den verschieden gestalteteten Rahmenbedingungen wird auf komplexe das Zusammenwirken physikalischer Fffekte z B Dichte W rmefreisetzung durch Person etc zur ckgef hrt die bei zu hohen Luftgeschwindigkeiten berdeckt werden Auf diesen Effekt weisen insbesondere die Ergebnisse der Berechnungen mit zus tzlich begrenzter Zu und Ab luft hin Auch die Auswirkungen der ortsbezogenen Relationen zwischen Emissionspunkt Mess punkt anwesender Person und Zu und Abluft ffnungen lassen diesen Schluss zu Das ermittelte Temperaturverhalten und die unterschiedlichen Ver nderungen der Betr ge f r Szenarien unter streichen diese Einsch tzung da die zuvor bereits beschriebenen Effekte der W rme bertragung etc verst rkt in den Berechnungsergebnissen Ber cksichtigung finden Zur Verbesserung der Er gebnistreue ggf bis hin zur praktischen Verwendung des Ausbreitungsmodells muss daher eine detaillierte Erfassung und geeignete Absch tzung der L ftungsbedingungen sichergestellt wer den Im Verhalten des Messpunkts auf dem Tisch f r den insbesondere bei Anordnung des Emis sionspunkts in unmittelbarer N he erh hte Stoffkonzentrationen gemessen und erwartet wur den wird der Hinweis auf einen Zusammenhang mit der notwendigen Bildung einer
23. ergriffen und der Versuchsdurchlauf abgebrochen werden Neben der unmittelbaren Versuchskontrolle kann die Konzentrations berwachung auch zur Vermeidung von sich kumulierenden Isopropanoldampf Anreicherungen ber mehrere Versuchsdurchl ufe hinweg eingesetzt werden Ggf kritische Bereiche werden aufgrund des Dichteverh ltnisses der D mpfe zur Um gebungsluft vor Allem in Bodenn he vorzufinden sein W hrend der L ftungsma nahmen soll die Messtechnik mobil an mehreren Stellen hintereinander ein gesetzt werden um die Absenkung der Isopropanoldampf Konzentration innerhalb des Raumes zu kon trollieren Ziel ist die Feststellung von ausgeglichenen Bedingungen so dass mit dem n chsten Versuchs durchlauf begonnen werden kann Dabei werden im gleichen Zuge m gliche Ansammlungen festgestellt und die L ftungsma nahmen solange fortgef hrt bis eine Absenkung auf ein ubiquit res Niveau erfolgt ist Zur Kontrolle des gesamten Raumes werden daher folgende Bereiche jeweils in den H hen von ca 0 20 m 0 60 m 1 00 m 1 40 m 1 80 m und 2 20 m f r Messungen vorgesehen 3 Beschreibung vom Standort der in den Raum f hrenden T r aus gesehen e ca 1 00 m links und 1 00 m vor zentralem Labortisch e mittig und ca 1 00 m vor zentralem Labortisch e ca 1 00 m rechts und 1 00 m vor zentralem Labortisch e ca 1 00 m links und mittig neben zentralem Labortisch e ca 1 00 m rechts und mittig neben zentralem Labortisch e ca 1 00 m
24. gezielt freigesetzt und entstehende zeitabh ngige Luftkonzentrationen messtechnisch erfasst Im Anschluss wur den die Messergebnisse in das neue Berechnungsverfahren eingespeist Dabei erfolgten ebenfalls Variationen und Modifizierungen von ggf bedingt genau oder bekannten Rahmenbedingungen Die Berechnungsergebnisse wurden mit den Messergebnissen Referenzwerte verglichen Die Gesamtuntersuchung enthielt Detailanalysen zu integrierten Verdunstungsmodellen dem grund legenden Ausbreitungsmodell sowie zur Verkn pfung der verschiedenen Module des Berech nungsverfahrens Die daraus folgende Bewertung der Ergebnisse bezieht sich sowohl auf die einzelnen Module u a Informationsermittlung Absch tzung der Stofffreisetzung Absch tzung der Stoffausbreitung als auch auf das Berechnungsverfahren als in sich abgeschlossene Anwen dung Die allumf ngliche Validierung des konzipierten Berechnungsverfahrens kann Annahmen zur Richtigkeit und Genauigkeit basierend auf den Untersuchungen nur bedingt best tigen Dies begr ndet sich einerseits auf der Inanspruchnahme verschiedener Bedingungen der erzielten Messwerte L ftungsverh ltnisse Parameter der Stofffreisetzung etc Andererseits l sst sich diese Aussage untermauern durch die erhebliche Untersch tzung der Freisetzungsbedingungen die im weiteren Verlauf zur Untersch tzung ortsbezogener Stoffkonzentrationen f hrt Dies ist u a auf den Parameter der Luftgeschwindigkeit als Merkmal der Anwendun
25. st ndig ge schlossen Holz ggf pauschale Annahme Un dichtigkeit 1 295 Position in Umfassungsbauteilen x 5 80 y 1 80 z 0 00 Zeitliches Auftreten st ndig ge schlossen Holz ggf pauschale Annahme Un dichtigkeit T r Lager 2 Offnungsfl che 1 295 Position in Umfassungsbauteilen Zeitliches Auftreten x 5 80 y 1 80 z 0 00 st ndig ge schlossen Holz ggf pauschale Annahme Un dichtigkeit Fenster I Offnungsfl che Position in Umfassungsbauteilen Zeitliches Auftreten 0 18 x 3 00 y 5 30 Au en wand z 2 50 st ndig ge schlossen Fens terglas Fenster II Offnungsfl che 0 58 Position in Umfassungsbauteilen Zeitliches Auftreten x 3 50 y 5 30 Au en wand z 2 50 st ndig ge schlossen Fens terglas Fenster III Zuluft ffnung 1 Offnungsfl che 0 18 Position in Umfassungsbauteilen x 5 00 y 5 30 Au en wand z 2 50 8 5 Raumlufttechnische Ma nahmen Zeitliches Auftreten Fl che Position im Arbeitsraum st ndig ge schlossen Fens terglas 0 0768 f r Berechnungen 0 08 bzw 0 0240 x 1 45 y 2 65 z Decke Typ der Ma nahme Zu oder Abluft 36 Zuluft Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Zeitabh ngige Luftf hrung bzw Steuerung konstanter Be trieb Ausnahme Iso propanol Einzelfall abh ng
26. 0 00 0 01 0 00 0 00 19 84 17 0 00 0 06 0 00 0 00 0 00 0 00 0 91 0 00 0 00 19 84 18 0 00 0 22 0 00 0 00 0 00 0 00 6 88 0 00 0 00 19 84 19 0 00 0 61 0 00 0 00 0 00 0 00 16 86 0 00 0 00 19 84 20 0 00 0 79 0 00 0 00 0 00 0 00 8 83 0 00 0 00 19 84 21 0 00 2 46 0 00 0 00 0 00 0 00 8 82 0 00 0 00 19 84 22 0 00 4 64 0 00 0 00 0 00 0 00 5 58 0 00 0 00 19 84 23 0 00 4 95 0 00 0 00 0 00 0 00 0 08 0 00 0 00 19 84 24 0 00 12 96 0 00 0 00 0 00 0 00 0 37 0 00 0 00 19 84 25 0 00 12 20 0 00 0 00 0 00 0 00 2 88 0 00 0 00 19 84 26 0 00 9 55 0 00 0 00 0 00 0 00 110 66 0 00 0 00 19 85 27 0 00 5 18 0 00 0 00 0 00 0 00 154 85 0 00 0 00 19 84 28 0 00 14 12 0 00 0 00 0 00 0 00 122 36 0 00 0 00 19 84 29 0 00 20 66 0 00 0 00 0 00 0 00 64 18 0 00 0 00 19 83 30 0 00 12 07 0 00 0 00 0 00 0 00 117 16 0 00 0 00 19 83 31 0 00 15 46 0 00 0 00 0 00 0 00 146 53 0 00 0 00 19 83 32 0 00 5 44 0 00 0 00 0 00 0 00 140 35 0 00 0 00 19 83 33 0 00 29 35 0 00 0 00 0 00 0 00 92 92 0 00 0 00 19 83 34 0 00 17 48 0 00 0 00 0 00 0 00 104 29 0 00 0 00 19 82 35 0 00 13 59 0 00 0 00 0 00 0 00 109 30 0 00 0 00 19 82 36 0 00 51 64 0 00 0 00 0 01 0 00 30 73 0 00 0 00 19 82 37 0 00 34 35 0 00 0 00 0 01 0 00 5 38 0 00 0 00 19 83 38 0 00 74 19 0 04 0 00 0 01 0 00 22 13 0 19 0 00 19 85 39 0 00 129 33 0 25 0 00 0 01 0 00 32 64 2 20 0 00 19 86 40 0 00 50 75 0 17 0 00 0 01 0 00 38 18 2 16 0 00 19 89 41 0 00 97 65 0 07 0 00 0 06 0 00 39 52 0 76 0 00 19 88 T_intern 500 00 12 80 450 00 19 80 19
27. 12 12 03 D 500 1000 1500 2000 2500 t 5 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 124 Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 0 93481 0 84268 10 73640 0 80705 0 95773 4 69751 Anhang J Versuch 1007 5 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss xy 2 28 23 16 500 1000 1500 2000 2500 t s zs PID A rech zc PID A mess yvz 121202 500 1000 1500 2000 3500 t 5 Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 125 0 94202 0 83794 11 94925 0 79889 0 95286 4 45624 Versuch 1008 3 t ppm ppm 1800 D Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Sais AR A3 16 500 1000 1500 200 z250 500 dE t s zs PID A rech zc PID A mess y 2 5 2 2 7 0 3 1000 1500 2000 2500 Relative Abweichung L2 0 94125 Inneres Produkt cos 0 88728 Projektionskoeffizienta 13 28717 Relative Abweichung L2 0 95550 Inneres Produkt cos 0 90667 Projektionskoeffizient a 18 37850 126 Versuch 1010 2 t s Anhang J C FiD_Atem_rech zt FID_Atem_mess xyz 2B 2 3 1 6 D 500 1000 1500 200
28. 1500 AO Relative Abweichung L2 0 79521 Inneres Produkt cos 0 98081 er Projektionskoeffizienta 4 67346 f PID A mess nyzz 40 1 0 0 2 Relative Abweichung L 0 87545 Inneres Produkt cos 0 98319 an Projektionskoeffizienta 7 74217 ED BR mess Kyz 4 15 2 35 19 ppm EK EE SE 500 1000 1500 2000 t s EN 136 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1020 2 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss XALI 2 8 2 3 1 6 D gpg 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess i e SN 2s D 1 0 02 0 s00 1000 1500 2000 t 5 C_FID_B_rech FID BR mess Ky z 4 15 2 35 1 3 2000 D 500 1000 1500 t s Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 137 0 94894 0 90212 15 83996 0 72463 0 97053 337 997 0 91460 0 88127 8 96977 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1021 2 zt Fib_Atem_rech zs PID Atem_mess xyr 28B 2 3 1 6 D 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess ywz 12 1202 D OD 1000 1500 2000 t 5 t ppm zs FID_B_rech C FD RB mess Byz AA 3 3 0 95 D 500 1000 1500 2000 t s
29. 18 09 2013 1 Problemstellung Ein Teil der Validierungsuntersuchungen wird durch die Durchf hrung von Messungen in einem Labor raum im Weiteren Versuchsraum der Berufsgenossenschaft f r Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege BGW Bonner Stra e 337 50968 K ln gebildet Der Versuchsraum liegt im Kellergeschoss des Geb udes und wird durch einen Treppenraum sowie einen Flur erschlossen Bei den Versuchen soll unter kontrol lierten Bedingungen Propan freigesetzt werden woran sich die Ausbreitung im Versuchsraum und die Abf hrung durch eine maschinelle L ftungseinrichtung anschlie en Die Versuche zielen auf die Ermitt lung von lokalen zeitabh ngigen Propan Konzentrationen an definierten Messpunkten ab Propan ist ein brennbares Gas das explosionsf hige Gemische mit Luft ausbilden kann Dar ber hin aus ist Propan in hohen Konzentrationen leicht reizend sauerstoffverdr ngend und kann im Vorfeld zur Schw chung des zentralen Nervensystems sowie zu Schwindel Benommenheit Kopfschmerz oder bel keit f hren Tab 1 charakterisiert die Stoffeigenschaften die f r die begrenzten Versuchsdauern gef hr dungsrelevant sind Eigenschaft Auspr gung Molare Masse 44 1 g mol Stoffdichte 2 01 kg m bei 0 C Siedepunkt 42 0 C Z ndtemperatur 470 0 C Untere Explosionsgrenze UEG 2 12 Vol enspricht 42 6 g m bei 20 C Arbeitsplatzgrenzwert AGW 1 800 00 mg m F 4 Kat II Tabelle 1 Gef hrdungsrele
30. 2 35 0 65 210 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2018 4 Relative Abweichung L2 0 79427 Inneres Produkt cos 0 63412 Projektionskoeffizienta 0 78515 zt HD Atem MM rech zt PID Abem_ mess y2 2523 16 Relative Abweichung L2 0 79125 Inneres Produkt cos 0 96861 Projektionskoeffizienta 4 45492 C_FID_A_VM_rech PID A mess kyz 5 2 3 35 0 3 Relative Abweichung L2 0 64341 Inneres Produkt cos 0 81038 Projektionskoeffizienta 1 48829 zf _FID_B_VM_rech _FIb_B_ mess _ wo Wyz 4 6 2 35 0 65 D gog 1000 1500 2000 211 K Quantitative Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse K 1 Vergleiche zu Propan Versuchen Untersuchungsschritt 1 212 Versuchsnummer 1004 2 1 ohne NR 1004 3 1004 4 1004 5 1005 2 1 ohne NR 1005 3 1006 2 1 ohne NR 1006 3 1007 2 1 ohne NR 1007 3 1007 4 1007 5 1008 2 1 ohne NR 1008 3 1010 1 1010 2 1011 1 1011 2 1012 1 1012 2 1013 1 1013 2 1014 1 1014 2 1015 1 1015 2 1016 1 1016 2 1017 1 1017 2 1018 1 1018 2 1019 1 1019 2 1020 1 1020 2 1021 1 1021 2 1022 1 1022 2 1023 1 1023 2 Anhang K Quantitative Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Normale 0 97930 0 9717 0 9713 0 9482 0 94037 0 92890 0 97953 0 96624 0 96509 0 9577 0 9348 0 9420 0 94997 0 9412 0 9359 0 898 0 941 0 9070 0 942 0 898 0 9088 0 8565 0 9273 0 8871
31. 2 4 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume berechnete Emissions Massenstr me Versuch 2001 2 250 00 200 00 Relative Abweichung L2 0 80854 En Inneres Produkt cos 0 27670 EO EEA Projektionskoeffizienta 3 36961 100 00 ss Fib_Atem_mess 50 00 4 e j WA 2 8 2 3 16 3 500 1000 1500 000 t s Relative Abweichung L2 0 72426 Inneres Produkt cos 0 88908 er ur RER Projektionskoeffizienta 2 71217 yz 349 22 16 ga ts Relative Abweichung L2 0 93800 Inneres Produkt cos 0 83481 BE ER Projektionskoeffizienta 11 07866 zs Fib_B mess x y 2 4 75 1 0 0 65 A 50 1000 1500 2000 181 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2003 3 Relative Abweichung L2 0 92611 Inneres Produkt cos 0 75463 Projektionskoeffizienta 7 46494 zt HD Atem MM rech zt Fib_Atem_mess kyz LB 2 3 1 6 p SO 1000 1500 27000 t s Relative Abweichung L2 1 57406 Inneres Produkt cos 0 21427 m Projektionskoeffizienta 0 14792 C_FID_A_VM_rech _ PID A mess v2 39 22 16 2000 t s Relative Abweichung L 0 29211 Inneres Produkt cos 0 95834 Projektionskoeffizienta 0 94002 zf PID HB MM rech zc F0 B mess x y 2 4 75 1 0 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 182 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2004 3 Relative Abweichung L2 0 91706 Inn
32. 35 D 65 i 500 1000 1500 7000 t s 195 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2017 3 Relative Abweichung L2 0 83537 Inneres Produkt cos 0 74677 Projektionskoeffizienta 3 09496 zt HD Atem MM rech zs Fib_Atem_mess SA e 28 23 16 t s Relative Abweichung L 0 56556 Inneres Produkt cos 0 96856 Projektionskoeffizienta 2 10254 C EID A VM rech _ Fib_A_mess 21 2 5 2 3 35 0 3 D 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 47603 Inneres Produkt cos 0 93309 Projektionskoeffizienta 1 50206 zf PID HB MM rech _FIb_B mess xI 4 6 2 35 0 65 D 500 1000 1500 2000 tis 196 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2018 3 Relative Abweichung L2 0 83407 Inneres Produkt cos 0 71300 Projektionskoeffizient a 2 72864 zt HD Atem VM rech FIb_Atem_mess p SO 1000 1500 2000 t s Ky 2B 2 3 16 Relative Abweichung L2 0 38362 Inneres Produkt cos 0 92387 Projektionskoeffizienta 0 97214 C _FID_A_VM_r ch Fib_A_mess 52 3 35 0 3 Relative Abweichung L 0 41266 Inneres Produkt cos 0 91385 Projektionskoeffizienta 0 92546 PID RB MM rech f FIDE mess p 500 1000 1500 2000 xyz 4 6 2 35 0 65 197 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J 2 5 Szenarien ohne Luftf
33. 58310 0 60552 ei 0 31059 0 97524 1 28803 20102 074854 oan 2 95278 d 0 95801 0 38983 3 10046 e 0 97461 oa Lea C onma oas 0 78476 208005 5 0 46384 0 95903 1 62062 6 1 84319 0 92508 0 33902 L10095 SC 125120 Daer 0 43289 49207 6 oa1r271 o91714 1 13228 2011 4 0 84806 0 65598 sl 5 0 81139 oa 5 05828 6 0 8105 0 92220 2 55038 C aoa oe24as 082848 1 50022 5 0 55896 0 94569 1 02612 6 0 90432 0 88829 0 53277 r zo s 0 ssors _ossese 1670 7 1 0653 0 94173 _0 s07so el 2 09228 0 88881 0 30332 al Del s 100663 Lane 031064 092587 0 97214 s oa1266 os ses 0 92546 0 96861 Al nes asi 1 48829 215 L Fotodokumentation 216 Anhang L Fotodokumentation Abbildung L 2 Installation zur Isopropanol Verdunstung Abbildung L 3 Auslass ffnung Zuluft ohne Drallk rper Installation zur Messung der Zulufttemperatur 217 Anhang L Fotodokumentation Abbildung L 4 Einschr nkung der Zuluft ffnungen 218
34. Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2015 2 soo Relative Abweichung L2 1 02234 Inneres Produkt cos 0 76391 Projektionskoeffizient a 0 49068 Fib_Atem_rech U PID Atem m ss xiI 2 8 13 1 6 1 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L2 0 59819 CFD Abe Pich Inneres Produkt cos 0 93359 Em aen men Projektionskoeffizient a 0 66091 zs Fib_Aten_mess_G M Sp vu3s AR 23 1 6 Ep soo Relative Abweichung L2 0 32163 wir Inneres Produkt cos 0 96550 Saa BEER Projektionskoeffizient a 1 24304 xy 2 5 2 3 35 0 3 t s Relative Abweichung L2 2 41236 Inneres Produkt cos 0 80262 Projektionskoeffizienta 0 25561 zs ID B rech C FID RB mess xyz 4 5 2 35 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 500 Relative Abweichung L 1 89259 ERAN Inneres Produkt cos 0 91770 _FID_B_mess Projektionskoeffizienta 0 33152 _FIDb_B rech GM ED C PID B mes_GM_6 D LA KEREN 177 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2016 2 soo Relative Abweichung L 0 64354 Inneres Produkt cos 0 78625 Projektionskoeffizient a 1 29650 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss S z 2 8 2 3 L6 0 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 46781 EPID Anem Pech Inneres Produkt cos 0 95094 CFID _Atem_mess Projektionskoeffizienta 1 58483 e A er M60 o 500 wo 1500 mop
35. Annahmen und Vereinfa chungen etc abh ngig Vor dem Hintergrund des Arbeits und Gesundheitsschutzes Besch ftigter muss daher ein ausreichendes Sicherheitsniveau sowohl in der Zusammenstellung und Erfassung der Para meter als auch der Berechnungsergebnisse insgesamt erreicht werden Weiterhin muss die Einhaltung bestehender Anwendungsgrenzen der Verfahren bei der Verwendung sichergestellt werden 2 Durch die Identifzierung der Freisetzungsvorg nge werden die m glichen Emissionsmodelle bereits eingeschr nkt so dass ggf unterschiedliche Parameter nicht erfasst werden m ssen Kapitel 2 Kurzvorstellung des Gesamtverfahrens SES S UMWELTEINFL S S Modul Informationsermittlung IS EINGABE 2 ARBEIT SGEGEN STAND 7 AUSGABE D Enenie Arons nerne Mass Pnau nhrras nen nfamason IS ARBEITS MITTEL Aggregatzustand Emissionsform fest N ssig gasf rmig z B Fl che Tropfen etc Modul Erfassung Modell Pool Stoffemission Stoffemission Bekannter Massen oder Berechnungsmodelle Annahme relevanter Volumenstrom vorgangsspezifisch Emissionsparameter Modul Erfassung Stoffausbreitung Modul Bewertung Arbeitsbedingungen Bewertung der T tigkeit unter Ber cksichtigung der Arbeitsorganisation Abbildung 2 2 Konzeptioneller Ablauf des Gesamtverfahrens 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Die Validierungsuntersuchungen des konzipierten Gesamtverfahrens erfolgen um e die M glichkeit zur Einbin
36. Arne Abbildung 2 1 Gesamtablauf einer stoffspezifischen auf rechnerischen Verfahren beruhenden Gef hrdungs beurteilung Die Verbindung der generellen Anforderungen an Arbeitsschritte sowie der verschiedenen Modellans t ze in einem Gesamtverfahren erfordert eine angepasste methodische Schrittfolge F r die verschiede nen Teilbetrachtungen ist einerseits die vollst ndige Ermittlung und Bereitstellung der erforderlichen Eingangsdaten andererseits die angepasste Verkn pfung der Modelle und damit der Arbeitsschritte 1 vgl TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte 7 Kapitel 2 Kurzvorstellung des Gesamtverfahrens untereinander erforderlich Das konzipierte Gesamtverfahren setzt durch Einbindung und Anwendung verschiedener Konzepte und Modelle des Arbeitsschutzes sowie Integration des Brandschutzingenieur modells FDS als Ausbreitungsrechnung die erforderlichen Schritte modular um vgl Abb 2 2 Informationsermittlung mit Hilfe des Arbeitssystem Modells abschlie ende Erfassung aller erfor derlichen Eingangsparameter der anschlie enden Module und Identifizierung auftretender Emis sionsmechanismen Ermittlung der Stoffemission durch Feststellung des Emissionsmassenstroms sofern bekannt bzw Berechnung anhand eines geeigneten Emissionsmodells das ber eine Auswahlmatrix anhand der vorliegenden Rahmenbedingungen identifiziert wird Verwendung der Eingangsparameter aus dem Arbeitssystem Ermittlung der Stoffau
37. Berechnungen zur Expositionsabsch tzung unter Anwendung des gesamten bzw einzelner Module des neu konzipierten Berechnungsverfahrens durchgef hrt Die Module des konzeptio nellen Verfahrensaufbaus wurden dazufolgenderma en untergliedert und umgesetzt Modul Informationsermittlung Verwendung des im Validierungskonzept aufgef hrten Arbeitssystems erg nzende Be r cksichtigung der gezielt und nicht gezielt ver nderten Rahmenbedingungen und Beson derheiten der verschiedenen Versuche sofern nicht geplant oder den vorgesehenen Para metern widersprechend vgl Abschnitte 2 2 1 und 2 2 2 d Modul Erfassung Stoffemission e Untersuchungsschritt 1 Verwendung des in Versuchen ermittelten Emissions Massenstroms keine Berech nung erforderlich e Untersuchungsschritt 2 13 Auf die Darstellung der Rahmenbedingungen in Anhang D wird aus diesem Grund verzichtet 14 Die in Anhang D aufgef hrten Bedingungen gelten f r die Versuchswiederholung 15 vgl Anhang B 13 2 Methodisches Vorgehen 1 Abschnitt Verwendung des in Versuchen ermittelten Emissions Massenstroms keine Be rechnung erforderlich 2 Abschnitt vorgangsbezogene Auswahl und Verwendung der Verdunstungsmodelle nach Mackay und Matsugu bzw Weidlich und Gmehling Vorbetrachtung mit Ausbreitungsmo dell ohne Stofffreisetzung Modul Erfassung Stoffausbreitung Parametrisierung Ausbreitungsmodell entsprechend Arbeitssystem und mit ggf errechne ten Emissi
38. D 500 1000 1500 2000 t s 250 00 Relative Abweichung L 0 69285 Inneres Produkt cos 0 81678 Projektionskoeffizienta 1 88566 _FID_B_VM_rech C FIb_B mess KZ 4 6 2 35 0 65 p 500 1000 1500 2000 t s 208 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2016 4 Relative Abweichung L2 0 86834 Inneres Produkt cos 0 64445 Projektionskoeffizient a 2 76654 zt HD Atem MM rech zt PID Atem mess SW S 28 23 16 D 500 1000 1509 2000 t Relative Abweichung L2 0 84313 Inneres Produkt cos 0 96117 Projektionskoeffizienta 5 84391 E HD A MN rech _ Fib_A_mess 5 2 335 03 Relative Abweichung L2 0 65327 Inneres Produkt cos 0 76005 Projektionskoeffizienta 1 09606 zs HD B MM rech zc FIb_B mess xyz 4 6 2 35 0 65 209 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2017 4 250 00 Relative Abweichung lL 0 65627 Inneres Produkt cos 0 80372 Projektionskoeffizienta 1 52547 zt Fb Atem_WM_rech zt Fib_Atem_mess yz 2823 16 D 500 1000 1509 2000 Relative Abweichung L2 0 73239 Inneres Produkt cos 0 92621 Projektionskoeffizienta 3 10480 c_FID_A_VML_rech _ Fib_A_mess y 2 5 2 3 35 0 3 Relative Abweichung L 0 53449 Inneres Produkt cos 0 87496 Projektionskoeffizienta 1 34899 PID RB MM rech FiIb_B mess 3y 2 4 6
39. Design of Experiments DoE Heidelberg Dordrecht London New York Springer 2010 DiNenno P J et al SFPE Handbook of Fire Protection 3rd Edition National Fire Protection Association 2002 McGrattan K et al Fire Dynamics Simulator Version 5 Users Guide Washington USA National Institute of Standards and Technologie NIST U S Department of Commerce 2010 Eickmann U Methoden der Ermittlung und Bewertung chemischer Expositionen an Ar beitspl tzen Landsberg Lech Verlagsgruppe H thig Jehle Rehm GmbH 2008 McGrattan K et al Fire Dynamics Simulator Version 5 Technical Reference Guide Volume 3 Validation Washington USA National Institute of Standards and Technologie NIST U S Department of Commerce 2010 Witte N Sensitivit tsanalyse von Diskretisierungs und Turbulenzparametern bei CFD Berechnungen mit FDS Einfl sse der Zellgr e und der Turbulenzmodellierung auf die nu merische Berechnung von brandinduzierten Str mungen Wuppertal Master Thesis Bergische Universit t Wuppertal 2007 Sycos KM System zur Bereitung von Kalibriergasen aus Reinkomponenten fl ssiger oder gas f rmiger Phase mit Gassackmethode Benutzerhandbuch M nch M Konzept zur Absicherung von GCFD Simulationen im Brandschutz und in der Gefah renabwehr Magdeburg Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktoringenieur Otto von Guericke Universit t Magdeburg ver ffentlicht Verlag INURI GmbH Berlin
40. Dichte als Umgebungsluft bei Temperaturen um die 20 C zur Ansammlung in Bodenn he bzw in Senken sofern keine Aufwirbelung stattfindet In An betracht dass der Versuchsraum unterhalb des Erdniveaus der Umgebung Kellergeschoss liegt und somit allein durch die horizontale Lage eine Senke gebildet wird kann Isopropanoldampf nur aktiv durch l ftungstechnische Ma nahmen aus dem Raum abtransportiert werden Unter Ber cksichtigung der Z ndf higkeit sowohl der Fl ssigkeit als auch des Dampf Luft Gemisches sowie der vorhandenen Z ndquellen werden die nachfolgenden Gef hrdungsszenarien identifiziert die aus menschlichen oder anlagentechnischen Fehlern resultieren k nnen Dar ber hinaus beruhen inhalative Gef hrdungen auf den toxikologischen Stoffeigenschaften 1 Entz ndung der Fl ssigkeit 2 Entz ndung eines Dampf Luft Gemisches in unmittelbarer N he der Fl ssigkeitsoberfl che 1 Unmittelbar ber der Fl ssigkeit muss davon ausgegangen werden dass Isopropanol D mpfe als reine Atmosph re vorliegen 3 zu hohe Stofffreisetzungsrate bzw Gesamtfreisetzung mit lokaler Isopropanoldampf Anreicherung oberhalb der UEG 4 Defekt des Emissionsbeh ltnisses mit folgendem Isopropanol Ausstrom der zu einer Verteilung im Raum Entz ndung der Fl ssigkeit sowie Vergr erung der Emissionsfl che Erh hung der Frei setzung an Raumluft f hrt 5 Ausfall der raumlufttechnischen Anlagen w hrend der Versuchsdurchf hrung so
41. Funktion eingeschr nkt werden Dennoch wird bei Ausfall der L ftungsanlage Gef hrdungsszenario 3 der Versuch unmittelbar abgebrochen Zur Be herrschung der Gef hrdungsszenarien 1 2 4 und 5 die sich auf die unmittelbare Versuchsdurchf hrung beziehen kann die Anlage nicht verwendet werden Zwischen den einzelnen Versuchen kann die L ftungsanlage mit maximaler Leistung betrieben werden um das zuvor emittierte Propan m glichst vollst ndig aus dem Versuchsraum zu entfernen Eine Absen kung der Konzentration sollte daher mittels der l ftungstechnischen Anlage erfolgen ggf kann diese durch die Aufwirbelung bodennaher Luftschichten ggf mit einem Ventilator unterst tzt werden Die Kombination mit Messungen zur Sicherstellung der Aufl sung bestehender Propan Konzentrationen ist erforderlich Die vorhandenen Fenster des Versuchsraums werden bei der Durchf hrung nicht als L ftungsma nah me angesetzt Bei Feststellung von Propan Anreicherungen w hrend der Versuchsdurchf hrung k nnen die Fenster als zus tzliche L ftung ge ffnet werden eine Effektivit t ist jedoch aufgrund der Stoffdich te sowie der durch die wechselnden Umgebungsbedingungen variierende Thermik nicht quantifizierbar Die Fenster ffnung bildet daher nur eine Behelfsma nahme Bei Ausfall der L ftungsanlage w hrend der Versuchsdurchf hrung stehen die Fenster als ausschlie liche L ftungsma nahmen zur Verf gung Zwischen einzelnen Versuchen k nnnen die Fenster e
42. Isopropanol realisiert wurden Dies er ffnete einerseits die M glichkeit die Ausbreitungsrechnungen mit einem zweiten Stoff zu berpr fen Andererseits konnte ber die Verwendung des Berechnungsverfahrens d h inklusive Absch tzung der Stoffemission so wie Nutzung der internen Verkn pfungen eine Gesamtuntersuchung angestrebt werden Die Untersuchungsschritte wurden zun chst in sich geschlossen als Versuche und im Anschluss als Berechnungen durchgef hrt Die Ausgestaltung der weiteren Arbeitspakete beruht auf den Erkenntnissen die aus einer ersten bersichtlichen Auswertung gewonnen wurden Insbesonde re die Aufstellung von Sensitivit tsrechnungen ergab sich aus auftretenden Detail Fragestellungen 2 2 Umsetzung und Durchf hrung der Untersuchungen Das Validierungskonzept definiert das grundlegende Vorgehen und die Ans tze die im Rahmen der Versuche und Berechnungen umgesetzt werden m ssen Auf Vorgaben zur Versuchsanzahl wurde im Vorfeld verzichtet da diese u a aus Erkenntnissen der ersten praktischen Anwendun gen abgeleitet werden sollten Weiterhin konnten unterschiedliche Parameter z B thermody namische Umgebungsbedingungen nicht oder nur eingeschr nkt bspw L ftungsbedingungen vorgegeben werden Diese wurden im Zuge der Versuche je Einzelfall ermittelt Nachfolgend werden f r die Versuche die Aufbauten f r die Stofffreisetzung sowie die Instal lation der Messtechnik beschrieben Es folgen Erl uterungen zu den durch
43. Papiert cher geeignet die im Anschluss entsorgt wer den Weitergehende Anforderungen an die Bereitstellung und Entsorgung werden in den entsprechenden sp ter dargestellten Ma nahmen dargestellt bzw festgelegt Unterbrechung Fl ssigkeitsaustritt aus defektem Beh ltnis Weist das Freisetzungsbeh ltnis einen Defekt auf und tritt fl ssiges Isopropanol aus muss der Ausstrom m glichst schnell unterbrochen werden Aufgrund der verschiedenen M glichkeiten wie ein Defekt aus sehen kann einfache Risse bis hin zum Bersten ist eine Vorhaltung von Abdichtmitteln nicht m glich bzw wegen der geringen Mengen nicht erforderlich Kommt es zu einem Defekt wird die ausgetretene Fl ssigkeitsmenge direkt aufgenommen Der verbliebene Rest wird aus dem Beh ltnis unmittelbar in den Abfluss entsorgt Dieser wird mit viel Wasser nachgesp lt Organisatorische Begrenzung der Stofffreisetzung Verschiedene Gef hrdungsszenarien gehen von Gef hrdungen durch unzul ssig hohe Konzentrationen aus die aus einer zu hohen ggf zeitbezogenen Stofffreisetzung bei gleichzeitiger zu geringer Stoffab fuhr ber das L ftungssystem w hrend der Versuchsdurchf hrung ausgehen Kritische Situationen treten auf wenn eine zu hohe Isopropanoldampf Gesamtmasse innerhalb des Versuchsraums oder als lokale Anreicherung z B in Bodenn he vorliegt Die kritischen Situationen werden pr ventiv vermieden wenn die gesamte freigesetzte Masse so begrenzt wird dass 1 ein
44. R ten pauschale Be Wand 3 85 m eeneg r cksichtigung Undichtigkeiten Decke Abstand vorde S re Wand 2 60 Ermittlung je Zuluft ffnung 1 0 0768 PR Zuluft Versuch Abstand linke Wand 1 35 m Decke Abstand vordere Wand Een 8 Zuluft ffnung 2 0 0768 2 60 m Zuluft amp J f Versuch Abstand linke OO OD So Wand 4 25 m 11 Thermische Dicke die zur Berechnung des W rmeaustauschs ber cksichtigt wird die Dicke angeordneter Objekte Str mungs berechnung kann sich davon unterscheiden vgl 5 6 10 Laborabzug und Fenster werden dennoch zur Darstellung korrekter geometrischer Bedingungen abgebildet Die Benennung bezieht sich auf einen Standort in der Zugangst r des Laborraums mit Blickrichtung auf die Au enwand Angabe f r Gesamtauslass Abweichung f r L ftungsschlitze Angabe f r Gesamtauslass Abweichung f r L ftungsschlitze Der Modellraum verf gt ber unterschiedliche Einbauten die f r die Versuche weitgehend freiger umt werden jedoch Str mungshindernisse darstellen Zur Abbildung des praktischen Bezugs werden unter schiedliche Gegenst nde nicht entfernt die ebenfalls die Str mungen beeinflussen Die Anordnung sowie die Ma e der Einbauten sind ebenfalls in Abb 3 1 dargestellt die thermodynamischen Materialeigen schaften in Tab 3 2 aufgef hrt S mtliche Einbauten Labortische zentraler Tisch samt Aufbau Regale Laborabzug Schr nke mobiler Labortisch bestehe
45. T erhebliche Schwankungen auf die sich auf die ermittelten statistischen Kennwerte negativ auswirken Die i A hohen ber einstimmungen der ermittelten Konzentrationsniveaus werden durch die Kennzahlen daher nur undeutlich bzw missverst ndlich wiedergegeben Die Ber cksichtigung der Kennzahlen f r glei tende Mittelwerte Periode 60s gibt hierzu einen Einblick vgl Einzeldarstellungen in Anhang J Abschnitt J 2 2 Weiterhin f llt die im Vergleich zu anderen Szenarien bzw Messpunkten in konsistente Berechnung der Stoffkonzentration auf dem Arbeitstisch auf sofern die Emission in unmittelbarer N he erfolgt In Szenarien mit abgeschalteter Zu und Abluft wird im Atembereich eine bersch tzung der Stoffkonzentrationen berechnet An anderen Messpunkten tritt in Abh ngigkeit zur r umlichen Anordnung eine unterschiedliche Wiedergabe der Messergebnisse auf Zu Beginn der Untersu chungsdauer werden die Messwerte dabei tendentiell untersch tzt im weiteren Verlauf tritt eine bersch tzung ein Die erg nzende Betrachtung der gemessenen und berechneten Temperaturverl ufe ergibt dass die generelle Tendenz sinkender Raumtemperaturen ber die Versuchsdauer hinweg Ausnah me Temperaturzunahme bei Szenarien mit abgeschalteter L ftungsanlage durch die errech neten Temperaturen qualitativ wiedergegeben wird Der Betrag der berechneten Temperatur abnahme ist jedoch h her als die Messwerte so dass die Absenkung bersch tzt wird Die B
46. UD BR mess xyz 4 0 1 2 0 2 Relative Abweichung L2 0 97509 Inneres Produkt cos 0 65681 Projektionskoeffizienta 17 02031 Relative Abweichung L2 0 98121 Inneres Produkt cos 0 88385 Projektionskoeffizient a 41 45307 Relative Abweichung L 0 97638 Inneres Produkt cos 0 97404 Projektionskoeffizienta 40 14358 206 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2013 4 Relative Abweichung L2 0 65025 Inneres Produkt cos 0 76914 Projektionskoeffizienta 1 18492 zt Fib_Atem_WhA_rech zt Fib_Atem_mess X 2 8 13 1 6 D 500 1000 1500 2000 t 5 Relative Abweichung L 0 98375 Inneres Produkt cos 0 75285 Projektionskoeffizienta 34 64966 C_FID_A_VM_rech _FIb_A_mess SNZS A3 31 1 0 0 500 1000 1500 2000 t 5 Relative Abweichung L2 0 50515 Inneres Produkt cos 0 97490 Projektionskoeffizienta 1 86951 C HD B VM rech _Fib_B_ mess x y2 4 0 12 0 2 207 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2015 4 Relative Abweichung L2 0 79359 Inneres Produkt cos 0 61439 Projektionskoeffizient a 0 87818 zt HD Atem MM rech zs PID Atem mess LC 2 8 2 3 16 Relative Abweichung L2 0 85120 Inneres Produkt cos 0 98446 Projektionskoeffizient a 6 49484 20 00 C HD A MM rech el _FIb_A_mess 3 y 2 5 2 3 35 0 3
47. Verdunstungstemperatur bildet dabei jeweils einen Faktor im Nenner der Gleichungen mit einem Gewichtungsexponenten 1 der dementsprechend mathematisch zur Verringerung des Berechnungsergebnisses f hrt Die Raumtemperatur wird dar ber hinaus zur Absch tzung weiterer Parameter ber cksichtigt die jeweils in den Z hlern mit unterschiedlichen Gewichtungsexponenten Verwendung finden Aus den Vorbetrachtungen wurde die Raumtemperatur an den Referenz Messpunkten ermittelt die auch in den Ausbreitungsrechnungen Verwendung fanden Eine Berechnung an den Posi tionen der verschiedenen Verdunstungsfl chen wurde dagegen nicht durchgef hrt Da dieser Messpunkt einen gr eren Abstand zum Aufenthaltsort der Person aufweist als die Verduns tungsfl chen ist davon auszugehen dass unmittelbar an den Fl chen eine h here Temperatur festgestellt w rde Wie in Kap 4 2 1 dargelegt werden die Raumtemperaturen durch die Be rechnungen auch in den Vorbetrachtungen tendentiell untersch tzt Aufgrund der mathe matischen Konstellation w rde eine Ber cksichtigung h herer Raum bzw Verdunstungstempe raturen also zu einer zus tzlichen Untersch tzung des Emissions Massenstroms f hren Da die in die Verdunstungsmodelle eingehenden Unterschiede sich jedoch im Bereich von wenigen K bewegen sollten wird die Auswirkung dieser rtlichen Ungenauigkeit auch unter Hinweis auf die zu verwendende Einheit in X bei der Berechnung auf das Gesamtergebnis des
48. Versuch 2017 1 GO soo Relative Abweichung L2 0 44596 400 Inneres Produkt cos 0 89534 FETE ich Projektionskoeffizient a 1 02586 200 PID Atem m ss 100 Ry 2 8 2 3 1 6 E D BO 1000 150 2000 t s Gun e soo Relative Abweichung L2 1 06579 400 Inneres Produkt cos 0 96472 a0 en Projektionskoeffizient a 0 48297 iaku nz 5 2 3 35 0 3 H 500 A 1500 2000 SC soo Relative Abweichung L2 1 83618 Inneres Produkt cos 0 94041 er Projektionskoeffizient a 0 34261 u Ei x y z 4 6 2 35 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 163 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2018 1 600 soo Relative Abweichung L2 0 58078 w Inneres Produkt cos 0 85886 Eao Er Projektionskoeffizient a 1 46794 xyz 2 8 2 3 L6 D BO 1000 150 2000 t 5 soo Relative Abweichung L2 1 46653 400 Inneres Produkt cos 0 94179 FETE er Projektionskoeffizienta 0 39750 100 ish xyz 5 2 3 35 0 3 D 500 Ga 1500 2000 00 Sch Relative Abweichung L 2 09228 Inneres Produkt cos 0 88881 w EN Projektionskoeffizienta 0 30332 dp SA P ZA5 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 164 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J 2 3 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume gemessene Emissions Massenstr me 165 Versuch 2002 2 t s p So 1000 1500 2000 t i 500 100
49. dass kein Abtrans port der Raumluft vorhanden ist und lokale Isopropanoldampf Anreicherungen oberhalb der UEG auftreten 6 unzureichende Bel ftung des Versuchsraums zwischen verschiedenen Versuchen so dass eine Ku mulation der Isopropanoldampf Konzentrationen oberhalb der UEG ber mehrere Versuche hinweg auftreten kann 7 Isopropanoldampf Konzentrationen lokal in f r anwesende Personen kritischer H he 8 Kontamination von Haut oder Augen anwesender Personen mit fl ssigem Isopropanol z B durch Spritzer oder Austritt aus Emissionsbeh ltnis 3 Beurteilungsgrundlage Die erforderlichen Schutzma nahmen m ssen einerseits den Personenschutz i S von toxikologischen Ge f hrdungen durch die Verwendung des Gefahrstoffs Isopropanol andererseits den Personen und Sach wertschutz als gesicherte Vermeidung einer Entz ndung der Fl ssigkeit sowie einer Explosion des ent stehenden Dampf Luft Gemisches sicherstellen Es sind die entsprechenden stoffspezifischen Grenzwerte heranzuziehen Wie in Tab 1 aufgef hrt ist in TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte f r Isopropanol ein AGW rechtsver bindlich auf 500 00 mg m festgelegt worden Isopropanol ist Kategorie II mit einem berschreitungsfak tor von 2 zugeordnet so dass f r eine 15 min tige Exposition der zweifache Wert des AGW oder auch h here Expositionsdauern mit einem Produkt aus berschreitungsdauer und faktor von max 30 min zu l ssig sind bei gleichzeitiger Einhaltun
50. die praktischen Betrachtungen zur Vermeidung von Gef hrdungen f r die Gesundheit Besch ftigter einbezogen werden m ssen Beim Vergleich zwischen realen Mess Werten und Berechnungsergebnissen k nnen Abweichungen ei nerseits durch die Genauigkeit verwendeter Berechnungsformeln andererseits durch die verfahrensin terne Umsetzung und richtige Programmierung vor allem komplexer Algorithmen entstehen Dabei stellen beide Faktoren ggf erhebliche Einfl sse auf die Genauigkeit und Sinnhaftigkeit der Ergebnisse dar so dass entsprechende Untersuchungen im Rahmen einer Plausibilit tspr fung rechnerischer Verfahren vor dem praktischen Einsatz erforderlich werden Die berpr fung der verschiedenen Aspekte erfolgt allgemein durch Untersuchungen zur sog e Verifikation und e Validierung Dabei kann die Verifikation allgemein als Ermittlung von Rechenfehlern innerhalb von Algorithmen eines Berechnungsmodells zusammengefasst werden Vor dem Hintergrund der Untersuchung des erarbeiteten Gesamtverfahrens das sich auf etablierte bzw durch Dritte abgeleitete rechnerische Ans tze und Modelle bezieht wird da von ausgegangen dass diese bereits auf die korrekte mathematische Verkn pfung der unterschiedlichen Algorithmen sofern erforderlich untersucht wurden Insbesondere f r das einbezogene CFD basierte Brandschutzingenieurmodell Fire Dynamics Simulator FDS ist dies in entsprechenden Studien erfolgt und dokumentiert F r di
51. e Abmessungen verf gen Die Tabletts 4 DIN 4815 1 Gummi und Kunststoffschl uche f r Fl ssiggas Teil 1 Schl uche mit und ohne Einlagen Deut sches Institut f r Normung e V DIN Beuth Verlag Berlin 2009 2 Methodisches Vorgehen verf gen ber eine Fl che von je 0 114 m bei Kantenl ngen von 0 38 m Positionierung in X Richtung und 0 30 m Positionierung in Y Richtung eine beispielhafte Darstellung erfolgt in Anhang L Abb L 2 Die eingesetzte Stoffmasse eingef lltes Isopropanol wurde in Vorversu chen im Versuchsraum abgesch tzt um die Einsatzmenge je Versuchsdurchlauf zu begrenzen W hrend der Versuche wurde festgestellt dass sich aufgrund von geringen Unebenheiten bei abnehmendem Fl ssigkeitsspiegel eine ungleichm ige Verteilung samt ggf eintretender Ober fl chenverkleinerung einstellt Zur Aufrechterhaltung der vorgesehenen Oberfl chen wurden bei Bedarf die Tabletts kurzzeitig gekippt um eine vollfl chige Verteilung des Isopropanols ber die gesamte Versuchsdauer sicherzustellen Dar ber hinausgehende Kontrollen oder Eingriffe waren nicht erforderlich 2 2 1 2 Installation und Betrieb der Messger te Rahmen und Umgebungsbedingungen Die Umgebungsbedingungen konnten entsprechend der Vorplanungen des Validierungskonzepts realisiert werden Die Messger te f r Umgebungstemperatur und druck sowie relative Luft feuchte verf gen teils ber externe teils ber innerhalb des Geh uses befindliche Senso
52. f r die Versuche mit Propan und Isopropanol zu sammen ohne auf die konkrete Zuordnung zu einzelnen Versuchen einzugehen BEAESEBEREBEREN 20 1 20 Genaue Angaben zum Konstruktionsmaterial der Schl uche liegen nicht vor diese werden jedoch f r den allge meinen messtechnischen Einsatz hergestellt und vertrieben sowie in der messteschnischen Praxis der Berufsge nossenschafft f r Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege verwendet 7 Bei einer der Str mung abgewandten Anordnung muss davon ausgegangen werden dass Verf lschungen der Messwerte Untersch tzung entstehen k nnen Dies kann auftreten falls die Ansaugleistung der FID die an den Schlauchenden vorliegt nicht ausreichend hoch ist um vorhandene Str mungsgeschwindigkeiten und richtungen zu beeinflussen vgl Anhang B Abstand vordere Wand entsprechend Validierungskonzept Anhang B 10 Abstand linke Wand entsprechend Validierungskonzept Anhang B 11 H he ber Fussboden entsprechend Validierungskonzept Anhang B 2 Methodisches Vorgehen z m 1 60 1 60 0 65 0 70 0 20 1 00 0 20 0 30 0 65 Tabelle 2 1 Zusammenfassung der Positionierung von Messpunkten 2 2 2 Versuchsdurchf hrung ber die Vorplanungen des Validierungskonzepts vgl Anhang B hinaus wurden in den Versu chen verschiedene grundlegende Arbeiten z B Kalibrierung durchgef hrt und Rahmenbedin gungen geschaffen bzw dokumentiert die auf den Einzelfall beschr nkt sin
53. gige Abnahme bewirkt Das in den anderen Teilen der Untersuchungen festgestellte Verhalten bei unmittelbar benachbarter Anordnung der Stofffreisetzung ohne wesentlichen Effekt ver nderter L f tungsbedingungen bleibt bestehen ber die Betrachtungen an den verschiedenen Messpunkten hinaus wird f r die Szenarien mit abgeschalteter L ftung eine generelle und erwartungsgem erhebliche Untersch tzung der Messwerte festgestellt 4 2 2 3 2 Bewertung und Interpretation Allgemein entsprechen die Berechnungsergebnisse bei Verwendung rechnerisch abgesch tzter Emissionsbedingungen der erwarteten Messwertuntersch tzung Allerdings tritt diese z T nicht in der H he auf von der aufgrund der Abweichungen der Eingangswerte in die Ausbreitungs rechnungen ausgegangen wurde Die og Beobachtungen weisen spezifische Verhalten an be stimmten Messpunkten und Rahmenbedingungen auf Durch Abw gung der Gesamtheit der Bedingungen und errechneten Konzentrationsverl ufe insbesondere bei Anpassung der L f tungsbedingungen werden die folgenden Ergebnisse des Untersuchunsgsteils in Bezug auf die formulierten Thesen zusammengefasst 1 Grunds tzlich wird der Erwartung an die Berechnungsergebnisse entsprochen dass die gemessenen Stoffkonzentrationen nicht erreicht und somit untersch tzt werden 2 Die deutliche Untersch tzung der rechnerischen Emissions Massenstr me die durch die in Frage zu stellende Anwendbarkeit der Verdunstungsmodelle auf Grundlag
54. globaler Eingangswert f r das gesamte Berechnungsfeld F r die Berechnungen ist die Vorgabe von Anfangsbedingungen notwendig der weitere zeit abh ngige Verlauf wird durch das Modell unter Ber cksichtigung der Zusammenwirkung ver schiedenen Rahmenbedingungen berechnet Aus den Messwerten musste dementsprechend ein globaler Einzelwert zur weiteren Verwendung festgelegt werden Wie in Abschnitt 2 2 1 2 beschrieben wurde die Zulufttemperatur in den Versuchen 2001 bis einschlie lich 2005 f lschlicherweise nicht erfasst Da die Messergebnisse nicht verworfen wer den sollten und in den im Anschluss durchgef hrten Versuchen n herungsweise hnliche Be dingungen herrschten erfolgte eine Absch tzung der fehlenden Angaben aus den Erfahrungen zur Relation von Umgebungs und Zulufttemperatur Dieses Vorgehen wurde u a auch vor dem Hintergrund gew hlt dass in der betrieblichen Praxis bei einem m glichen Einsatz des Berech nungsverfahrens nicht alle Eingangsparameter bekannt und daher abzusch tzen sind Auf diese Weise wurde die Praktikabilit t dieses Vorgehens in die Untersuchungen integriert Die berf hrung der gemessenen Umgebungsbedingungen bzw deren Absch tzung folgte der in Tab 2 6 dargestellten Systematik zur Bestimmung der relevanten Anfangsbedingungen f r Berechnungen Begr ndung Umgebungs Absch tzung aus ermittelten Anfangs und Vorgabe des zeitabh ngigen Verlaufs nicht Endwerten sowie f r Propan Versuche aus praxisg
55. hrung ber Nebenr ume berechnete Emissions Massenstr me Versuch 2002 4 350 00 Relative Abweichung L2 0 80554 Inneres Produkt cos 0 60319 Projektionskoeffizient a 0 84239 250 00 zt Fb Atem_WM_rech ss FIb_Atem_mess yz 2823 19 D 500 1000 1500 2000 t Relative Abweichung L2 1 05417 Inneres Produkt cos 0 61366 Projektionskoeffizienta 0 46768 c_FID_A_VML_rech Fib_A_mess xyr 3 9 2 2 16 t s Relative Abweichung L2 0 71991 Inneres Produkt cos 0 95839 Projektionskoeffizient a 3 22215 _FiD_BE_VM_r th _Fib_B mess Lyp 4 75 1 0 0 65 D 500 1000 1500 2000 t s 198 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2003 4 600 00 00 00 Relative Abweichung L2 0 91157 400 00 Inneres Produkt cos 0 52842 20000 ef em Projektionskoeffizienta 0 61416 zt FIG Atem mess w n al em xy 28 23 16 D AO 1000 1509 000 tis Relative Abweichung L 3 08483 Inneres Produkt cos 0 31321 Projektionskoeffizienta 0 09643 C_FID_A_VM_rech PID A mess y2 39 22 16 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 71770 Inneres Produkt cos 0 93747 Projektionskoeffizienta 0 59898 t ppm zf PID RB MM rech _FIb_B_ mess xyz 4 75 1 0 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 199 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2004 4 Relative A
56. igkeit je Einzelfall zeitbezogene Mittelung 4 Emissionsdauer 1 800 3 Arbeitsmittel 3 1 Geometrie verwendeter Arbeitsmit Abmessungen Arbeitsmittel keine Verwen dung Arbeits Ausgangszustand Fluid Beh lter gige Ermittlung tel mittel Position in Arbeitsraum Jl 3 2 Abmessungen und Fl che Zu Abluft ffnungen keine Verwen m Zu und Abluft Arbeitsmittel dung Arbeits m mittel Position und Ausrichtung Zu Abluft ffnungen m Kontraktionskoeffizient Zu Abluft ffnungen Str mungsgeschwindigkeit in Zu Abluft ffnun m s gen 3 3 Materialien der Oberfl chen keine Verwen Thermische Bedingungen Arbeits dung Arbeits mittel mittel Oberfl chentemperaturen Arbeitsmittel ggf mit K geometrischer Zuordnung Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Arbeitsmittel Oberfl chen W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen W mK Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober kJ kg K fl chen Materialien 3 4 Gesamt Stoffmasse in Beh lter einzelfallabh n kg 4 entspricht Versuchsdauer 29 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen 3 Zeitabh ngige Aufenthaltsorte von Besch ftigten 5 2 Arbeitsorganisation 6 Eingabe 6 1 Inh rente Stoffeigenschaften projezierter K rpermittelpunkt Orientierung im Arbei
57. trationsmessung auf 2 Messpunkte St rung der Propan Emission Abfallen der Zuluft Einschr nkung Fehlerhafte Protokollie rung Konzentrationsmes sung Abfallen der Zuluft Einschr nkung 2 Methodisches Vorgehen Beschr nkung auf 2 Messpunkte aufgrund des og FID Ausfalls Messwertermittlung in Atembereich sowie einzeln an weiterer Po sition Folge erh hte Anzahl an Versuchen Beschr nkung von Konzen trationsvergleichen innerhalb eines Versuchs St rung der Propan Emission mit verst rkter Stofffreisetzung Versuchsabbruch aus Sicherheitsgr nden keine weitere Ber cksichtigung f r Berechnungen und Wieder holung der Messaufbauten in Versuch 1010 L sen bzw Herunterfallen der zum teilweisen Verschluss der Zu luft ffnung 2 verwendeten Platte nach 452 s des Versuchs im An schluss Nutzung der uneingeschr nkten Zuluftfl che f r Restdau er des Versuchs von 1 348 s Keine Dokumentation gemessener Konzentrationen durch Bedie nungsfehler Abbruch und Wiederholung des Versuchs unter glei cher Versuchsnummer L sen bzw Herunterfallen der zum teilweisen Verschluss der Zu luft ffnung 1 verwendeten Platte nach 1 013 s des Versuchs im Anschluss Nutzung der uneingeschr nkten Zuluftfl che f r Rest dauer des Versuchs von 787 s Tabelle 2 5 Besondere Merkmale einzelner Versuche 2 3 Durchf hrung von Berechnungen Aufbauend auf den ermitteltenten Rahmenbedingungen der unterschiedlichen Versuche wur den
58. um geringf gige Ver nderungen Zusammen mit den Vergleichsergebnissen an den anderen Mess punkten generelle Angleichung von ber und Untersch tzungen an Messergebnisse stellt sich die Verwendbarkeit des Modells zur Berechnung der Stoffausbreitung dar wobei eine deutliche Abh ngigkeit der Ergebnisse von der Parametrisierung der L ftungsbedingungen besteht Der detaillierten Absch tzung dieses Einflussfaktors kommt demnach in der praktischen Verwen dung besondere Bedeutung zu Das berechnete Temperaturverhalten st tzt diese Ausf hrungen durch die Ann herung an die gemessenen Bedingungen Dies beruht auf der verminderten Zuf hrung kalter Luft Verblei bende Differenzen weisen jedoch ebenso darauf hin dass die getroffene Anpassung noch nicht den realen L ftungsbedingungen entspricht An dieser Stelle muss allerdings auf die Proble matik verwendeter zeitabh ngiger und im Rahmen der durchgef hrten Versuche nicht zu er fassender Zuluftschwankungen verwiesen werden Es bleibt offen in welchem Rahmen bzw mit welchen Tendenzen nderungen der berechneten Stoffkonzentrationen bei weiterer Ver n derung der L ftungsbedingungen eintreten Die Ergebnisse des Untersuchungsschritts 1 legen jedoch nahe dass in diesem Fall mit einer Konzentrationserh hung zu rechnen ist Die Betr ge m glicher bersch tzungen k nnen jedoch ohne berpr fung nicht bestimmt werden ggf be wegen sich diese in geringem Rahmen Die Anpassung der Zu un
59. voreingestellte Laufzeit der Berechnung ausgegeben F r jeden Versuch wurden die korrelierenden Messpunkte und die Raumtemperaturen ausgewertet und analog zu den Messergebnissen in tabellarischer Form sowie als Visualisierung dargestellt Ein Beispiel ist in Anhang I aufgef hrt Hinweis Die tabellarische Ausgabe von Stoffkonzentrationen erfolgt in der Einheit kg m die Messwerte der FID liegen dagegen in der Einheit ppm ml Jm vor Die zum Vergleich beider Werte erfor derliche Umrechnung ber die Stoffdichte wurde unmittelbar in die tabellarische Auswertung der Berechnungsergebnisse implementiert und in die Darstellungen eingebunden Die Darstellung aller Berechnungsergebnisse erfolgt ebenfalls in graphischer Form in Anhang J im Vergleich mit den Messergebnissen Auf eine detallierte quanitative Darstellung f r jeden Ver such wird an dieser Stelle ebenfalls verzichtet Die statistischen Kennzahlen zum quantitativen Vergleich werden ebenfalls je Versuch und Messpunkt aufgef hrt Die Auswertungen beziehen sich auf die nicht formatierten tabellarischen Konzentrationsverl ufe Bei erg nzender Ver wendung von Darstellungen mit gleitenden Mittelwerten sind die damit errechneten Kennzahlen ebenfalls angegeben Hinweis Die Verwendung gleitender Mittelwerte f hrt zu einer Filterung der urspr nglichen Daten deren Aussage hierdurch ver ndert wird Die Visualisierungen und Kennzeichnungen charakterisieren die Ergebnisse der Betra
60. werden Auf diese Weise erfolgt ebenfalls keine weitere Propan Anreicherung Das Entfernen des Beh lters ist aufwendiger als ein einfaches Verschlie en des Kontrollorgans Die Um setzung sollte daher nur erfolgen wenn das Kontrollorgan bzw unmittelbar der Beh lter einen Defekt aufweist und ein Absperren nicht mehr m glich ist Um den Versuch abzubrechen wird der Beh lter in diesem Fall vgl Gef hrdungsszenario 2 aus dem Versuchsraum durch den vorgelagerten Flur des Kellergeschosses den Treppenraum und von dort unmittelbar ins Freie verbracht Der Weg ist m glichst rasch ohne Laufen zu bew ltigen Die Kombination mit L ftungs Ma nahmen im Versuchsraum ist erforderlich Da zum Entfernen des Beh lters ins Freie weitere R ume durchquert werden m ssen sind diese im An schluss ebenfalls zu l ften Aufgrund der geringen Gesamtmasse ist in diesen R umen ebenfalls nicht mit einer kritischen Propan Konzentration zu rechnen dennoch werden im Anschluss mit Hilfe der vorhan denen Messtechnik orientierende berwachungsmessungen durchgef hrt Bemessung der raumlufttechnischen Anlage Die raumlufttechnische Anlage kann prinzipiell dazu genutzt werden die H he von Stoffkonzentratio nen zu kontrollieren bzw ber einen ausreichend hohen Luftaustausch die Vermeidung von kritischen Situationen sicherzustellen Allerdings soll die vorhandene L ftungsanlage im Rahmen der vorgesehe nen Versuche als Variable verwendet und z T in Ihrer
61. wurden Graphen als Visuali sierungen der Konzentrationsverl ufe in der Form Luftkonzentration ber Versuchsdauer er stellt und f r alle Auswertungen gleich skaliert Beide Darstellungsformen bilden die Grundlage f r die durchgef hrte quantitative tabellarische Fassung und qualitative graphische Fassung Auswertung der Untersuchungen Ein entsprechendes Beispiel ist in Anhang H aufgef hrt der auch die analoge Darstellung der erfassten Raumtemperaturen enth lt Die Messergebnisse aller Versuche in graphischer Fassung sind in den vergleichenden Darstellun gen siehe Anhang J enthalten auf die detaillierte Ausf hrung der tabellarischen Werte wird an dieser Stelle jedoch verzichtet Als Graphiken werden je Versuch die gemessenen und berech neten Ergebnisse je Messpunkt gegen bergestellt Zur bersicht ist die Position des Messpunkts in der Visualisierung vermerkt Hinweis In Untersuchungsschritt 1 wurden erhebliche Abweichungen zwischen Mess und Berechnungser gebnissen sowie in den Szenarien untereinander festgestellt so dass die Visualisierungen ggf un terschiedliche Skalierungen aufweisen Bei einem Vergleich der Darstellungen sind die verschiedenen Skalen unbedingt zu beachten In Untersuchungsschritt 2 sind die Darstellungen ber alle Szenarien die auf gemessenen Emissions Massenstr men beruhen einheitlich skaliert und damit unmittelbar vergleichbar In Einzelf llen erg nzen Detailabbildungen oder Abbildungen unter V
62. 0 19 90 19 90 19 90 19 90 19 90 20 00 FID 1 ppm FID 1 ppm 1000 1500 2000 FID 2 ppm cc FID 2 ppm 1500 FID 3 ppm ZS zu au FID 3 ppm Beien Sg ei gt emt ST E e z 1500 sstuUq SI SS W SUNJpPIsIeq sAnenfenb pun saneuend ordsisg H Sueyuy Beispiel Quantitative und qualitative Darstellung Berechnungsergebnisse 96 L6 S ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm C FDS Time C_FID_Atem C_FID_1_akt C_FID_2_akt C_FID_3_inak C_FID_4_inak C_FID_5_inak C_FID_6_inak C_FID_7_inak C_FID_8_inak T_extern 0 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 80 1 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 80 2 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 80 3 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 81 4 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 81 5 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 81 6 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 82 7 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 82 8 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 82 9 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 82 10 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 83 11 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 83 12 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 83 13 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 09 0 00 0 00 19 83 14 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 02 0 00 0 00 19 83 15 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 19 84 16 0 00 0 01 0 00 0 00 0 00
63. 0 1500 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zs PID Atem rech zs PID Atem m ss VNZS A8 A3 19 C PD Atem rech C POD Atem mes zt POD Atem rech DM zs fFib_Atem_mess_G M_60 xy z 28 23 LP zs PID A rech zc PID A mess y2 39 22 16 FID_B_rech C FIb_B mess y 2 4 75 1 0 0 65 2000 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 166 1 28007 0 69081 0 39540 0 79016 0 90555 0 57599 2 70373 0 69571 0 21068 0 54248 0 97684 0 66211 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2003 2 zs Fib_Atem_rech U PID Atem m ss kyz 2 8 2 3 L6 t 600 500 C PD Atem rech 400 E C POD At 700 l l Li f A l ar em_Mess 1 zc FO_Atem_rech_GM ei zt PID Atem mess DG E Wi b D i D 500 1000 1500 2000 y2 28 23 16 t s DIR 500 400 zs PID A rech zc FID A mess Kyz 39 2 232 16 6 500 100 1500 2000 FID_B_rech 200 FHD B mess yz 4 75 1 0 0 65 2000 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektion
64. 0 9352 0 8749 0 919 0 906 0 9080 0 910 0 946 0 9505 0 9511 0 950 0 9620 0 9489 0 9385 0 9246 0 971 0 9679 0 9677 0 9588 jN SIND Spe LD en gt LA o I 00 LA lr NIrRJo vJw I gt PO UI JO IJwIrI Pr I oO IST oO FID_Atem Pos 1 Proj koeff Proj koeff Proj koeff 0 84293 SS E 0 89063 0 86602 gen 0 88538 0 96117 8 01661 21 94539 21 10386 0 7815 0 92073 0 86130 0 86373 0 8426 0 94140 0 9072 0 8451 0 8941 0 9629 0 8815 0 866 0 9023 0 8726 0 8263 0 8208 0 9288 0 9842 0 9583 0 8675 0 8649 0 85028 ze u a PB N Ko VIoI N ee N I w NIN LA 11 39567 14 13586 9 5936 36 1131 Weil Lea 21 3831 2172399 gt 10 17 487 10 736 11 9492 17 6719 DO uIoO Ju eu 13 2871 10 9407 6 187 14 035 7 5215 14 604 7 766 10 1290 6 127 10 575 6 519 12 472 5 4989 9 956 8 000 8 4442 8 601 12 624 14 6813 13 312 13 407 22 6541 15 839 15 756 12 1407 27 149 23 165 23 0341 17 4117 N Olr N IrIN u S LD W E aleloa N IP LO LI VOnft N O wf oO lu BE ES A 1 0 87287 0 92854 Gelb 0 90285 0 96639 9 57605 0 97285 0 47425 0 92619 0 96768 0 96475 0 87430 0 84633 0 94899 0 77393 0 95169 0 89923 0 97457 0 84221 0 98304 0 81193 0 95103 0 86873 0 97999 0 88736 0 92840 0 87077 0 88709 215 3442721 Al 0 96513 ae _26 51584 DH KA Ve LA au DO N O 18 8780 7 6086
65. 0 98206 Inneres Produkt cos 0 86893 Projektionskoeffizienta 41 95662 193 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2015 3 250 00 Relative Abweichung L2 0 86895 Inneres Produkt cos 0 57766 Projektionskoeffizienta 2 06512 t ppm t HID Atem MM rech PID Atem mess y2 28 23 16 t Relative Abweichung L 0 61606 Inneres Produkt cos 0 89119 Projektionskoeffizienta 1 87874 zs HD A MM rech _ PID A mess Xy 5 2 3 35 0 3 0 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 39457 Inneres Produkt cos 0 92153 Projektionskoeffizienta 0 92935 C_FID_B_VM_rech _ POD H mess GEET 2 35 0 65 D BO 1009 1500 2000 t s 194 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2016 3 Relative Abweichung L2 0 92017 Inneres Produkt cos 0 65755 Projektionskoeffizient a 5 08659 zt HD Ate MM rech zt PID Atem mess KZ 28 A3 L t Relative Abweichung L2 0 49549 Inneres Produkt cos 0 92500 Projektionskoeffizienta 1 52394 C HD A MM rech _FIb_A_mess 2 y 2 5 2 3 35 0 3 t s Relative Abweichung L 0 43697 Inneres Produkt cos 0 90393 Projektionskoeffizienta 0 90983 70 00 60 00 4 EELE 40 00 30 00 20 00 10 00 zf PID HB MM rech _FIb_B_ mess P 4 6 2
66. 0 z250 t s zs HD A rech zc PID A mess Kyr AA 3 3 0 95 1000 1500 2000 2500 127 Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Relative Abweichung L2 0 89827 Inneres Produkt cos 0 80619 Projektionskoeffizienta 6 18717 Relative Abweichung L 0 97529 Inneres Produkt cos 0 53709 Projektionskoeffizienta 11 29854 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1011 2 Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Ky 2B 2 3 16 p 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess vz 12 1203 D OO 1000 1500 2000 t 5 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 128 0 90702 0 84518 7 52152 0 92619 0 96768 12 65176 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1012 2 Relative Abweichung L2 0 89854 Inneres Produkt cos 0 89415 Projektionskoeffizienta 7 76655 Fib_Atem_rech PID Atem m ss Ry 28 2 3 L p 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 0 82772 Inneres Produkt cos 0 98276 Projektionskoeffizienta 5 56919 zs PID A rech zc PID A mess yw2 252 2703 D zoo 1000 1500 2000 t s 129 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1013 2 Relative Abweichung L2 0 85656 Inneres Produkt cos 0 94255 Projektionskoeffizient a 6 127
67. 00 103100 44 395 405 380 420 ae 3400 2600 ja Atembereich 1 2 Erreger ee er EEE EEE 206 187 182 158 154 102400 102400 40 395 410 395 415 575 580 3600 3000 ja Atembereich 3 4 EE EE E EE ee 208 81 178 169 156 102400 102400 41 395 420 395 425 585 595 em 2800 ja Atembereich 3 14 209 11 178 173 160 102600 102500 41 maan 39545 575565 2400 3400 nein Atembereich 3 4 EE EE EE EE Eee ES 20011 187 180 170 157 102500 102500 40 395 410 39545 585 590 2200 3000 ja Atembereich 5 6 ee EEE EE ne De EB o r 380415 390 420 57055 am 2800 ja Atembereich 5 6 2013 2014 2015 2016 2017 2018 EEE EEE En VE L 2030 AH e 10 00 8 00 ja Atembereich 7 8 _ ja Atembereich 7 8 ja Atembereich 7 8 ja Atembereich 7 8 Atembereich ZunsseJuswuwesnz Sy gt nsI9A Jouedo1dos I9p us3unZuIpsqusumyey d Sueyuy F Zusammenfassung Berechnungs Eingangswerte zu Propan Versuchen rot Emissionspunkt 1 L ftung in Normalbetrieb u Emissionspunkt 2 L ftung in Normalbetrieb gr n Emissionspunkt 1 Einschr nkung Zuluftfl chen lila Emissionspunkt 2 Einschr nkung Zuluftfl chen Tabelle F 2 bersicht Messpunkte f r Propan Berechnungen 1 Orientierung der Abst nde an linker vorderer Raumecke 88 T Raum C T zung CC P Raum Pa H ai
68. 00 2000 d zs PID A rech zc PID A mess yz 5 2 210 3 D 500 1000 1500 2000 t 5 300 E 2350 E 200 zs HD B rech 150 FO BR m ss 100 A LEE pn si r z 0 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 117 0 96771 0 86493 23 03411 0 88736 0 92840 7 57366 0 95508 0 93603 19 43787 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J 1 2 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume Versuch 1004 3 Relative Abweichung L 0 97176 Inneres Produkt cos 0 79071 er Projektionskoeffizient a 21 94539 PID Atem m ss kyz 2 8 2 3 L 3 50 1009 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 0 83403 Inneres Produkt cos 0 77234 er Projektionskoeffizienta 3 33102 zc PID A mess Ki 4 0 1 0 0 2 Relative Abweichung L2 0 88029 Inneres Produkt cos 0 88889 SENTER Projektionskoeffizient a 6 47896 zc FID BR mess Wyz 4 15 2 35 1 9 ppm ECO 0 500 100 1500 2000 t s 118 Versuch 1004 4 p 500 1000 1500 2000 t s ppm Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zs Fib_Atem_rech zs FID_Atem_mess Xyz 2 8 2 3 1 6 zt PID A rech zc FID A m
69. 1 102300 37 00 230 115 65 50 0 03436800054 0 03589515720 j Atembereich mit Emissionsrechnung 151 102300 37 00 285 300 585 585 0 0 0 0 0 02966283201 0 02892764870 j Atembereich mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 0 102300 37 00 400 415 815 590 225 113 49 0 00 0 1388888889 j 15 0 102300 37 00 287 303 590 590 0 0 0 0 00 0 1388888889 j Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2016 3 18 1 102300 FETT EEE 7 _8 mit Emissionsrechnung j SG ss E 28 00 _0 1666666667 ___0 1296296296 j 2017 1 17 OE 102300 2017 3 179 15 0f 102300 Bl 15 n S u i IE BE BE e 15 585 LL i i Oooo i ody w o yy o f 0 03127950237 _ 0 03354911803 j 1 i H i TT IT II 0 1666666667 SE j en j 0 03651800133 EEE j 2018 1 183 0150 102200 o am al ol 240 m AM l 22 00 28 00 _0 1018518519 __0 1296296296 nein S T u a FF 5 ER BEE 2018 3 183 150 10200 200 a al al l 240 E er gt EEE 2 0 03881186207 _0 04579487684 nein 8 i gd B EEE EZEZE ER EB ER 0 02922113303 0 03297152241 7 l 7 i 7 7 i 7 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2 BE Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 7 8 mit Emissionsrechnung mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft e ee Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 7 8 mit Emissionsrechnung mit Emissionsrechnung
70. 2013 27 A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Hinweis Die im Arbeitssystem aufgef hrten geometrischen Abmessungen stellen bereits die idealisierten Angaben zur bernahme in die a dar Aufgrund des E Berechnungsfeldes mit Kantenl ngen der Kon trollvolumen von 0 05 m sin die Angaben entsprec end gerundet Ausnahme bilden die Angaben zur Stoffe mission die zur bei der Verwendung in den Berechnungen anzupassen bzw zu idealisieren sind Beschreibung Eingangsgr e Gr e bzw Auspr gung Einheit 1 Arbeitsaufgabe 1 1 Beschreibung der Aufgaben stellungen Benennung Beschreibung berwachung Freisetzung von Propan bzw Position der Verrichtung 2 Arbeitsgegenstand 2 1 Beschreibung der Stoffemission verfahrensbedingte Eigenschaften Emissionsart sofern bekannt Isopropanol stehend vor zentralem Lab ortisch xl ca 3 20 vi ca 2 20 z3 ca 0 95 Propan direkte Gaseinstr mung Isopropanol Verdunstung Position Emissionsfl che im Arbeitsraum Angabe f r Abstand linke Wand Versuchsraum Angabe f r Abstand vordere Wand Versuchsraum 3 Angabe f r absolute H he ber Fussboden 28 Propan Position I x 3 65 y 2 30 z 1 10 Position II x 3 00 y 3 20 z 1 05 Isopropanol Position I 2 Schalen x 2 85 y 2 45 z 1 00 Position UO S
71. 35 1 9 zoo 1000 1500 2000 t 5 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 109 0 93524 0 90239 12 47261 0 88499 0 97738 8 28040 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1016 1 Relative Abweichung L2 0 91977 Inneres Produkt cos 0 89848 Projektionskoeffizienta 9 95644 _Fib_Atem_rech _Fib_Atem_mess xyz 28 23 16 Relative Abweichung L 0 97466 Inneres Produkt cos 0 4459 Projektionskoeffizienta 7 29106 C HD A rech zc PID A mess 110 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1017 1 Relative Abweichung L2 0 90801 Inneres Produkt cos 0 88751 Projektionskoeffizienta 8 44427 zs PID Atem rech zs PID Atem m ss Hya AB 33 L D 5 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 89923 ol Inneres Produkt cos 0 97457 KZ Projektionskoeffizienta 9 39752 em zs PID A rech 400 PID A mess 200 A a kharia y 2 1 2 1 2 0 2 BO 1000 1500 2000 t 5 111 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1018 1 zt Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Ra 4 wy2 28 23 16 D DD 1000 1500 2000 z250 t s zs PID A rech zc PID A mess N hA 3403 0 500 1000 1500 2000 2500 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a
72. 49 j Atembereich 3 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 16 0 102600 41 00 405 405 810 580 230 115 65 24 00 0 1111111111 0 1574074074 nein Atembereich 3 16 0 102600 41 00 290 290 580 580 0 0 0 24 00 0 111331 11111 0 1574074074 nein Atembereich 3 Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2009 3 18 1 102600 230 as ooo EE 0 04204011881 _0 05322474372 nein 2009 4 18 1 16 0 102600 290 290 580 580 0 02967956298 0 03641329839 nein Atembereich 3 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2010 1 18 2 BES 102600 TE Tr Er Ze EEE U DE 0 0370370370 __0 0277777778 ja au I I 2010 2 18 2 102600 21 00 0 00596548104 0 00613195579 j Atembereich 5 6 mit Emissionsrechnung 2011 1 18 7 157 102500 40 00 405 805 590 215 108 22 00 30 00 0 1018518519 0 1388888889 j Atembereich 5 2011 2 18 7 157 102500 40 00 297 293 590 590 22 00 0 1018518519 SE j Atembereich 5 Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft S 19 1 102500 40 00 405 400 805 590 215 108 0 02998476224 0 04613356746 j Atembereich 5 mit Emissionsrechnung 5 157 102500 40 00 297 293 590 590 0 0 0 02863291566 0 03119462626 j Atembereich 5 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft h 15 4 102500 41 00 395 410 805 585 220 110 0 00 0 1388888889 j Atembereich 5 N 15 4 102500 41 00 285 300 585 585 0 0 0 00 0 1388888889 j Atembereich 5 Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft usy gt nsIaA Jouedordos nz 9U
73. 5 00 36 00 ns Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb Lt E EE 1017 2 22 5 22 5 100300 65 hi 34 00 SEN Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 30 Ooo 13 3400lAtembereich 7j f o o 1018 2 22 9 22 9 100300 62 00 34 00 7 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb El 3400jAtembereich aj o 1019 2 20 5 20 5 101500 60 00 34 00 nn 1 2 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 210 o a aaoofatembereicn d 1020 2 21 0 21 101500 59 a 34 m Atembereich 1 2 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb 46 4000lAtembereich 3 5 1021 2 21 2 21 2 En 57 T 20 m Atembereich 3 5 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb ry Al 36o0fAtembereich 8 i 1022 2 21 4 21 4 en 55 I 36 Atembereich 7 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb E I 45 __3600lAtemberech 7 8 1023 2 21 5 GE T T Atembereich 7 Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb USYINSIAA UedOIdg NZ SJIIMSZUEZUTF S3ZUNUYISI9T ZUnsseJuguwesnz HA Zueyuy G Zusammenfassung Berechnungs Eingangswerte zu Isopropanol Versuchen Verdunstung von 2 Tabletts an Emissionsposition 1 L ftung abgeschaltet blau Verdunstung von 2 Tabletts an Emissionsposition 1 L ftung in Normalbetrieb gr n Verdunstung von 1 Tablett an Emissionsposition 1 L ftung in Normalbetrieb lila Verdunstung von 2 Tabl
74. 50 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss Wyz AB 2 3 1 6 D 500 1000 1500 200 ts Relative Abweichung L 0 94203 Inneres Produkt cos 0 86533 Projektionskoeffizient a 12 78296 zs PID A rech zc PID A mess xyz 1 55 3 05 03 D OO 1000 1500 2000 t s 130 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1014 2 10 SE Relative Abweichung L 0 88718 1200 lt Inneres Produkt cos 0 86699 STI Projektionskoeffizienta 6 51917 va BUR zs PID Aitem rech 600 4 FIib Atem_mess am 200 xyz 2 8 23 16 D 2 ES ng T 2000 t s Relative Abweichung L2 0 82605 Inneres Produkt cos 0 90259 Projektionskoeffizient a 4 56819 zess PID A rech zc FID A mess y z 4010 02 D zoo 1000 1500 2000 t 5 131 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1015 2 1800 1600 1400 Relative Abweichung L2 0 87499 Inneres Produkt cos 0 84196 Projektionskoeffizienta 5 49899 1200 4 E oO E u D H zt PID Atem rech zs FO Am mes xy 2 2 8 2 3 1 6 d 500 i000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 0 77393 Inneres Produkt cos 0 95169 zu hehe Projektionskoeffizient a 3 94425 zt FiD_A_mes z 4 15 2 35 1 9 d 500 1000 1500 2000 t s 132 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1016 2 Relative Abweichung L2 0 90639 Innere
75. 6 00 30 00 30 00 oe REES 30 00 oa ze E 30 00 28 00 28 00 3 00 26 00 26 00 ae lt o o 300 2016 2 30 00 7 58 3 96 Tabelle J 102 Tabellarischer Vergleich gemessener und berechneter Verdunstungs Gesamtmassen gerundet J 2 2 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume gemessene Emissions Massenstr me 142 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2001 1 00 500 400 T e 200 Fr Fib_Atem_rech 200 i PID Atem m ss 100 KNZS AR 2 3 1 8 D DO i000 1500 2000 t s5 50 C PD Atem rech CC POD Atemm mesg zs POD Atem rech Gh4 I 11 zs Fib_ tem_mess_G o 500 1000 1500 2000 Ky 2 2 3 Lo t s Ce s500 4 400 200 S zt HD A rech K zc PID A mess Ty T ac y2 3 9 2 2 1 6 D Je o ei gt o 500 1000 1500 2000 WR A geen be t s 100 zt FIb_A_rech f PID A mess anon 221 t 5 _Ab_B_rech 200 zs _Fib_B_mess 10 vis 4 75 1 0 DES Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 143 0 87531 0 84268 0 54976 0 74157 0 93171 0 59035 0 50103 0 90026 0 78404 0 55682 0 91821 1 74280 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse
76. 8 15 K Isopropanol 64 17 bei 353 65 K Stoffspezifische Sublimationsenthalpie nicht relevant Stoffspezifischer Diffusionskoeffizient Stoff oder Komponente in Umgebungsatmosph re Propan nicht relevant Isopropanol Absch tzung nach Arnold und Engel Empirischer stoffspezifischer Aktivit tskoeffi zient in fl ssiger Phase Isopropanol 1 Stoffspezifischer Isentropenexponent Kinematische Viskosit t Stoff oder Komponen te emittierte Stoffe sowie Komponenten der Umgebungsatmosph re sofern von standardi sierter Umgebungsluft abweichende Zusammen setzung Spezifische W rmeleitf higkeit Stoff oder Kom ponente emittierte Stoffe sowie Komponenten der Umgebungsatmosph re sofern von standar disierter Umgebungsluft abweichende Zusam mensetzung Propan 1 10 Propan 8 3 IO D bei 298 15 K Isopropanol 3 63 107 bei 293 15 K Umgebung Annahme als standardisierte Zusammenset zung Propan 180 00 1074 Umgebung Annahme als standardisierte Zusammenset zung Stoffspezifische W rmespeicherkapazit t samt Referenztemperatur der Angabe 31 Propan 1 696 bei 298 15 K Isopropanol Dampf 1 489 bei 298 15 K kJ kgK K Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Allgemeine Gaskonstante 8 3145 J mol K 6 2 Grenzwertkonzept Propa
77. 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 ppm C_FID_Atem ppm C_FID_1_akt ppm C_FID_2_akt 1500 2000 T_extern C T_intern 1500 prdsrog 1 Zueyuvy ISSTUIIZIISZUNUYIII9 ZUnTfeIsteq sAneNTenb pun sAnemuend J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J 1 Vergleiche zu Propan Versuchen Untersuchungsschritt 1 J 1 1 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume 98 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1004 2 Relative Abweichung L2 0 97930 Inneres Produkt cos 0 84293 er Projektionskoeffizient a 34 17906 L Fib_Atem_mess y z 2823 16 D BO 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 89063 Inneres Produkt cos 0 86602 er Projektionskoeffizient a 6 71405 zc PID A mess nyzz 40 1 0 0 2 500 1000 1500 2000 t z kenti eu Ss Relative Abweichung L2 0 88538 600 Inneres Produkt cos 0 96117 Det en Projektionskoeffizienta 8 01661 Ss y 2 4 15 2 35 1 9 CH z ep D 500 1000 1500 2000 t 3 99 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1005 2 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss yz 28 23 16 zs PID A rech zc PID A mess ywz 12 1 20 2 0 500 1000 1500 2000 C_FID_B_rech C FI BR m ss OR KEIER Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos P
78. 966 6 0 50515 0 97290 186951 oaa rasna oseo 039137 7 1 03002 o810rs o ass al ef 3 18978 0 81047 0 20535 20102 0 06562 0 97330 2205959 ert 68 32117 8 0 28206 _0 86803 _41 95662 EE osassa 0 8072 131822 7 106951 0 82761 0 47619 e 2 56257 0 90333 0 26338 s 102232 ee 049068 7 0 32163 0 96550 124309 8 2 41236 0 80262 se C 20153 os680s geed 206512 Tse eat 187872 8 0 39457 0 92153 0 92935 2015 07359 oe 0 87818 7 0 85120 aam aam 8 0 69285 0 81678 1 88566 RER o7asas 0 75696 1 88092 7 155580 0 93223 0 38122 8f 3 30604 0 90927 0 21706 e Loes sed 1 29650 7 0 38604 aset 291 8 2 00761 0 81933 0 29866 20163 002017 0 65755 5 08659 7 0 49549 waat 1 5230 8 0 43697 0 90393 0 90983 2016 080834 0 64445 276654 7 084313 aa ene at 0 65327 _0 76005 1 09606 zora oaasse os052a 1o2ssel 7 106573 0 36472 0 a8207 ef 1 83618 oaoa 0 34261 C 2o72 use 0 87336 aan Tam 0 93802 el 8 2 14158 0 88834 Les C 2o73 os3537 el 309496 7 0 56556 ss Ad 8 0 47603 0 93309 1 50206 ora 005027 0 80372 1 52547 7 0 73239 0 92621 3 10480 8 0 53449 0 87496 134899 00 1 ane 3 0 900768 0 93794 0 53013 Lal Jess s A al 0 89204 0 95893 8 47232 0 59459 0 85745 1 53246 3 2 20348 0 33098 0 29993 A 0 31822 0 95100 0 92665 0 53295 0 84908 1 09056 3 1 60110 0 93858 0 37512 4 0 77156 0 93023 0 57817 0 64765 0 83419 1 68655 dog 0 94367 mei 0 64504 5 0 89683 0
79. 9MSZUeZUrF S3uUnuUyIsI9g SUNSSsezuowweLsnZ D ZUeUUYV VM U9 Versuchsnummer T raum C P Raum Pa Volstr z m h Volstr zz m h Volstr zu ges m h Volstr A iete M h Volstr An agoe IM h Volstr A va ze Raum M h Volstr an as nei M h Volstr an as zez m h mM cm2 9 m zm 9 s m m em2 9 S m Person aktive FID Bemerkung 15 4 102500 41 00 395 410 805 585 220 0 05614499962 j Atembereich mit Emissionsrechnung 15 4 102500 41 00 285 300 585 585 0 0 03739354533 j Atembereich mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft S 15 2 102500 41 00 400 400 800 580 220 34 00 0 1574074074 0 1296296296 j Atembereich S 15 2 102500 41 00 290 290 580 580 0 34 00 0 1574074074 0 1296296296 j Atembereich Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 2013 3 17 8 102500 200 sso d wy a w oo z 0 03101620040 _0 03288931544 ja 5 6 mit Emissionsrechnung 0 03639254744 0 03032851870 j mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 8 u BE EEE EN 50 2014 1 19 6 102300 10 00 0 0462962963 0 0370370370 ja Heee E E 2014 2 19 6 102300 37 7 0 00464074255 0 00634690810 ja Atembereic 8 mit Emissionsrechnung 2015 1 19 2 151 102300 37 00 Lg 115 65 24 00 26 00 0 1111111111 0 1203703704 ja Atembereich S a E i Suse u i 0 1111111111 0 1203703704 j ls SE Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15
80. Abluft Ermittlung Versuch je Annahme 0 20 Material dicke m 0 30 0 20 0 30 0 05 0 10 0 35 0 05 0 05 Tabelle 3 1 Die T r des Versuchsraums zum Vorraum wird nicht als L ftungs ffnung genutzt werden allerdings wird eine geringf gige pauschale Undichtigkeit unterstellt und in den Berechnungen ber cksichtigt Die beiden Zuluft ffnungen sowie die Abluft ffnung der technischen L ftungsanlage charakterisieren die L f tungsbedingungen Die Kennwerte der L ftungs ffnungen der Lagerr ume werden aus dem Vergleich von Messwerten der Zu und Abluftf hrung abgesch tzt f r die geschlossenen T ren werden analog zur Zu gangst r pauschale Undichtigkeiten abgebildet Der vorhandene Laborabzug sowie die Fenster bleiben ebenfalls ohne Ber cksichtigung um gezielte Ver nderungen der Bedingungen einleiten zu k nnen Die L ftungsanlage wird im Zuge der Untersuchungen zur Variation der l ftungstechnischen Verh lt nisse verwendet Die Beschr nkung erfolgt im Einzelfall durch vollst ndige Abschaltung oder partielles Verschlie en von L ftungs ffnungen da eine steuerungstechnische Regelung der Anlage nicht m glich ist Generell werden die im Anschluss aufgef hrten l ftungstechnischen Bedinungen f r Berechnungen ber cksichtigt und w hrend der Versuchsdurchf hrung messtechnisch erfasst sofern nicht anders ange Thermodynamische Materialeigenschaften der Bauteile Angaben aus 9
81. Abluft ffnungen La ger 1 je 0 005 Offnung 1 Trennwand Versuchsraum 0 40 m vordere Wand Lager 1 0 10 m ffnung 2 Trennwand Versuchsraum 0 20 m vordere Wand Lager 1 1 50 m Abluft Ermittlung Versuch je Abluft ffnungen La ger 2 je 0 005 Offnung 1 Trennwand Versuchsraum 0 40 m Trennwand zu Lager 1 0 05 m ffnung 2 Trennwand Versuchsraum 0 20 m Trennwand zu Lager 1 1 70 m Abluft Ermittlung Versuch je Fenster 1 links 0 18 Au enwand Abstand linke Wand 3 00 m H he ber Fu boden 2 50 m Fensterglas Fenster 2 Mitte 0 58 Au enwand Abstand linke Wand 3 50 m H he ber Fu boden 2 50 m Fensterglas Fenster 3 rechts 0 18 Au enwand Abstand linke Wand 5 00 m H he ber Fu boden 2 50 m Fensterglas Tabelle 3 2 ffnungen in Bauteilen und L ftungbedingungen des Versuchsraumes geben S Fl che Str mungsge Offnung 2 Position Verschluss Typ schwindigkeit Im SE in Fl che m s Holzt r w h vordere Wand en Zugangst r 1 60 Abstand linke pauschale Be Ecke 3 75 m ER r cksichtigung Undichtigkeiten Holzt r w h kece wana TETS Versuchen T r Lager 1 vorne 1 295 Abstand vordere pauschale Be Wand 1 80 m EE r cksichtigung Undichtigkeiten Holzt r w h T r Lager 2 hin ze che Wand a 8 1 295 Abstand vordere
82. Anhang aufgenommen Dargestellte Versuchsaufbauten wie bspw Gasemissionen oder Messpunkte sind an dieser Stelle nicht relevant Abbildung B 1 berblick Versuchsraum Blickwinkel Eingangst r Richtung Au enwand Abbildung B 2 berblick Versuchsraum Blickwinkel Ecke Au enwand rechte Wand Richtung vordere Wand 39 Anhang B Fotodokumentation Abbildung B 3 berblick Versuchsraum Blickwinkel Ecke vordere Wand linke Wand Richtung Trennwand Versuchsraum Lagerr ume Abbildung B 4 berblick Versuchsraum Blickwinkel Laborabzug Richtung Eingangst r Abbildung B 5 Detailansicht Aufbau zentraler Labortisch Abbildung B 6 Detailansicht Verbliebene Ausstattung und Unterlagen Arbeitstische 40 Anhang B Fotodokumentation C Versuchsprotokoll Hinweis Im Anschluss werden Beispiele f r zwei Versionen der Versuchsprotokolle dargestellt W hrend der Versuche wird das erststehende Protokolle von Hand ausgef llt In einem weiteren Arbeitsgang werden die Angaben durch Eingabe in einen PC auf das zweite Protokoll bertragen um die Daten unmittelbar f r die Versuchs auswertung und Aufbereitung der Daten zur Verf gung zu haben Abbildung B 7 Detailansicht mobiler Arbeitstisch Druckertisch mit B roeinrichtung 41 42 Versuchsnummer Stufe Datum Versuchsbeginn Versuchsdauer Zeitabstand zum Vorversuch L ftungsdauer vor dem Versuch Schlauchl nge FID 1 Schlauc
83. Bergische Universit t Wuppertal Fachbereich D Abteilung Sicherheitstechnik Fachgebiet Sicherheitstechnik Arbeitssicherheit FP 354 Gef hrdungsbeurteilung Gefahrstoffe Wissenschaftlicher Abschlussbericht Projekt Validierungsuntersuchung eines Berech nungsverfahrens zur Gef hrdungsbeurteilung von T tigkeiten mit Gefahrstoffen Laufzeit 01 09 2013 bis 28 02 2014 Gef rdert von Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung Projektleiterin Univ Prof Dr Ing habil Anke Kahl Projektmitarbeiter M Sc Florian Pillar Tristan Gusek Autor des Abschluss M Sc Florian Pillar berichtes Bergische Universit t Wuppertal Fachbereich D Abteilung Sicherheitstechnik Fachgebiet Sicherheitstechnik Arbeitssicherheit Gauf sstralse 20 42119 Wuppertal Univ Prof Dr Ing habil Anke Kahl Projektleiterin M Sc Florian Pillar Projektmitarbeiter Wuppertal den 30 05 2014 Zusammenfassung Im Rahmen des Forschungsvorhabens Validierungsuntersuchung eines Berechnungsverfahrens zur Gef hrdungsbeurteilung von T tigkeiten mit Gefahrstoffen wurden vergleichende Bewer tungen von Mess und Berechnungsergebnissen durchgef hrt Ziel war es valide Aussagen zu Genauigkeit und potentiellen Einsatzm glichkeiten eines neuen Berechnungsverfahrens heraus zustellen Dazu wurden zun chst in einem definierten Versuchsraum und unter wechselnden Rahmenbe dingungen zwei Reinstoffe Propan gasf rmig bzw Isopropanol fl ssig
84. C_FID_B_rech C EID BR mess xy 40 1 2 0 2 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 157 0 74175 0 78476 2 08005 0 46384 0 95903 1 62064 1 84319 0 92508 0 33902 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2012 1 soo Relative Abweichung L2 0 62445 Inneres Produkt cos 0 82848 Projektionskoeffizienta 1 50022 zt PID Atem rech zs PID Atem mpss L KCKSEZSKIKRZ SO am 4 Relative Abweichung L 0 55896 o Inneres Produkt cos 0 94569 Saa SE Projektionskoeffizient a 1 92612 200 C FID_A_mess y2 23 3110 zt PID A rech t ppm FID A mess yz 23 3110 soo I Relative Abweichung L2 0 90432 Inneres Produkt cos 0 88829 Projektionskoeffizienta 0 53277 _FID_B_rech Fib_B mess wyt d0 1 2 0 2 158 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2013 1 Relative Abweichung L2 0 46886 Inneres Produkt cos 0 88344 Projektionskoeffizient a 0 98104 _FID_Atem_rech _Fib_Atem_mess Pu 2 8 2 3 16 Relative Abweichung L 0 93348 Inneres Produkt cos 0 61093 Projektionskoef
85. Emissions Massenstroms f r gering erachtet F r einen tats chlichen Einsatz des Verfahrens ist festzuhalten dass bei der Durchf hrung von 36 4 Bewertung und Validierungsaussagen Vorbetrachtungen die Positionen von Emissionsfl chen zur Parametrisierung von Temperatur Messstellen m glichst exakt beachtet werden m ssen Um eine Korrelation abgesch tzter Werte zu erreichen bietet sich eine einheitliche Position f r Temperatur und Geschwindigkeitsberech nungen bzw dokumenation an Die Verdunstungsmodelle beziehen die Luftgeschwindigkeiten in Richtung der berstr mungs l nge gr ere geometrische Ausdehnung der Verdunstungsfl che ein Die Vorbetrachtungen berechneten dementsprechend die X Komponente der Luftgeschwindigkeiten Die Absch tzun gen lassen sich jedoch nicht anhand von Messwerten berpr fen da w hrend der Versuche die Geschwindigkeiten nicht protokolliert wurden Lediglich vor Beginn jedes Versuches wur den aus Sicherheitsaspekten Geschwindigkeiten oberhalb der Verdunstungsfl chen gemessen die u erst gering typische Schwankungen zwischen bspw 0 00 und 0 15 m s waren Inso fern ist zumindest von einer gr enordnungsm igen bereinstimmung der Mess und Berech nungsergebnisse von zu Luftgeschwindigkeiten auszugehen Die zuvor ermittelten Ergebnisse zur bereinstimmung von Konzentrationsverl ufen st tzt diese Vermutung Problematisch ist dagegen die teilweise nicht korrekte Wiedergabe der Relatio
86. H ai co Volstrzu m h Volstr z2 m h Volet eer M A aktive FID 1004 101500 101500 40 440 460 430 450 450 460 40 00 1005 101500 101500 435 460 420 440 490 500 41 00 1006 101500 101500 450 480 430 455 40 00 370 395 455 470 440 470 380 420 380 420 o2 20 210 218 219 101100 101100 eg 375 400 375 400 5 0 1019 204 207 206 210 101500 101500 co 360 390 390 420 51555 34 00 Atembereich 17 Atembereich 1014 100600 100600 375 400 380 400 540 550 36 00 ZunssejJuswuwesnz Sy gt nsIa9A uedolg Jop u sungurpoquowyey q Sueyuy E Rahmenbedingungen der Isopropanol Versuche Zusammenfassung Verdunstung von 2 Tabletts an Emissionsposition 1 L ftung abgeschaltet blau Verdunstung von 2 Tabletts an Emissionsposition 1 L ftung in Normalbetrieb gr n Verdunstung von 1 Tablett an Emissionsposition 1 L ftung in Normalbetrieb lila Verdunstung von 2 Tabletts an Emissionsposition 2 L ftung in Normalbetrieb Tabelle E 1 bersicht der farblichen Kennzeichung zur Fallunterscheidung X Position j Kess 8 Y Position m Z Position m ion m 4 60 2 35 0 65 Tabelle E 2 bersicht Messpunkte f r Isopropanol Versuche 1 Orientierung der Abst nde an linker vorderer Raumecke 86 L8 EE FE FF Free 202 205 ae 204 aa mem 102200 ag was weng 565575 am 2800 ja Atembereich 2 ee TE ae ee a a en 2004 194 192 187 186 1031
87. Isopropanol reizend auf Augen und Haut sowie in entspre chenden Konzentrationen in der Luft bet ubend Tab 1 charakterisiert die Stoffeigenschaften die f r die begrenzten Versuchsdauern gef hrdungsrelevant sind Eigenschaft Auspr gung Molare Masse 60 g mol Stoffdichte fl 786 0 kg m bei 20 C Relative Dampfdichte 2 01 Siedepunkt 82 0 C Untere Explosionsgrenze UEG 2 2 Vol enspricht 54 g m bei 20 C Arbeitsplatzgrenzwert AGW 500 00 mg m UF 2 Kat ID Tabelle 1 Gef hrdungsrelevante Stoffeigenschaften Isopropanol Die auftretenden Luftkonzentrationen sollen w hrend der Versuche mit Flammen Ionisations Detektoren FID ermittelt und protokolliert werden deren Messprinzip eine thermische Gasbehandlung vorsieht Die FID bilden somit wirksame Z ndquellen f r ein explosionsf higes Isopropanol Dampf Luft Gemisch Weiterhin soll sich teilweise w hrend der Versuche eine Person im Versuchsraum aufhalten Dement sprechend sind Ma nahmen zum Personen und Sachwertschutz vorzusehen die im Anschluss festgelegt werden und w hrend der Versuchsdurchf hrung zu beachten sind 2 Gef hrdungsszenarien Die Untersuchungen sind auf die Emission von Isopropanol durch Verdunstung sowie die anschlie ende Ausbreitung als Dampf ausgerichtet Die Fl ssigkeit wird in offenen Gef en vorgehalten bzw w hrend der Versuche aus diesen eingebracht Isopropanol neigt in Dampfform aufgrund der h heren
88. Pa rameter in die Berechnungen zur Stoffemission und ausbreitung bernommen werden Allerdings muss in diesem Rahmen besondere Sorgfalt auf die korrekte Verwendung von Einheiten bzw den entsprechenden Gr f senkorrelationen gelegt werden da z B in die Verdunstungsmodelle gleiche physikalische Gr en mit unterschiedlichen Einheiten ein gehen Die Funktionalit t der Schnittstelle besteht 2 Einbindung von Ergebnissen zur Luftgeschwindigkeit aus Vorbetrachtungen Nutzung des Aus breitungsmodells FDS in die Emissions Absch tzung mit den Verdunstungsmodellen nach Mackay und Matsugu sowie Weidlich und Gmehling Die Gleichungen der Verdunstungsmodelle sind zur Einbindung zeitabh ngiger Tempera turen und Luftgeschwindigkeiten in einer Tabellenkalkulation umgesetzt Die Ergebnis se der Vorbetrachtungen k nnen in diese Emissions Berechnungsdateien bernommen werden Dazu m ssen einerseits die ausgegebenen Zeitschritte der Vorbetrachtungsergeb nisse als Zeitbez ge bernommen werden Andererseits erfordert die Verwendung eben falls die Ber cksichtigung ggf unterschiedlicher Einheiten die im Rahmen der bertra gung angepasst bzw umgerechnet werden m ssen Die Funktionalit t der Verkn pfung ist nachgewiesen 3 Einbindung von Ergebnissen der Emissions Absch tzung aus Verdunstungsmodellen nach Mackay und Matsugu sowie Weidlich und Gmehling als Eingangsparameter in Berechnungen zur Stof fausbreitung unter Ber cksichtigung von e
89. a nahmen Durch die Festlegung von Schutzma nahmen zur Begrenzung auftretender Stoffkonzentrationen auf die Einhaltung des AGWs wird gleichzeitig i A der Explosionsschutz f r lokale Dampf Luft Gemische sicher gestellt Die Auslegung muss die unter Abschnitt 2 aufgef hrten Gef hrdungsszenarien ber cksichtigen um verschiedene Zust nde zu erfassen Die Ma nahmen finden w hrend der gesamten Versuchsdurch f hrung und ggf zwischen den verschiedenen Versuchen Anwendung Weitere Ma nahmen sind beim Umgang mit der Fl ssigkeit zur Vermeidung dermaler Gef hrdungen erforderlich Erg nzend ist die Planung und Bereitstellung von Ma nahmen erforderlich die erst bei Austritt der Fl s sigkeit aus dem Emissionsbeh ltnis angewendet werden Unterbrechung der Isopropanol Verdunstung aus Beh ltnis Bei Erreichen von zu hohen Isopropanoldampf Konzentrationen bzw Feststellung von Anreicherungen muss die weitere Verdunstung unterbrochen und somit der Versuch abgebrochen werden Da es sich bei einer Verdunstung nicht um einen aktiven Freisetzungsvorgang handelt der bspw ber ein Absperrorgan unterbrochen werden k nnte muss der Massen bergang aus der fl ssigen Phase an die Umgebungsluft unterbrochen werden Die Verdunstung kann effektiv durch Abdecken bzw Verschluss des Beh ltnisses erfolgen Die Verduns tung soll aus offenen Schalen o erfolgen die keinen unmittelbaren Verschluss erm glichen Es werden daher Deckel bzw Platten mit geeign
90. ammensetzung von Fl ssigkeits Gemischen Molare Masse Molekulargewicht emittierter Stoff oder Komponente Dichte des Stoffes bei Emission bzw Freisetzung in Betrachtungsraum ggf nach erfolgtem Pha sen bergang Isopropanol 1 Isopropanol 60 Propan 1 873 Isopropanol Dampf 2 490 bei T 293 15K entsprechend einzelfallabh ngige Dokumentation 30 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Temperatur von Gasen bei Emission Temperatur Annahme un K nach Phasen bergang ggf als unmittelbare An mittelbarer nahme Temperaturaus gleich Propan zu Umgebung Temperatur der Fl ssigkeit Temperatur vor Pha Annahme K sen bergang ggf mit Zeitabh ngigkeit als un Isopropanol mittelbare Annahme oder rechnerische Ablei entsprechend tung Umgebung stemperatur S ttigungsdampfdruck des Stoffes Propan Pa 830 000 00 Isopropanol 4 300 00 Dampfdruck Stoff oder Komponente in Umge nicht erforder Pa bungsatmosph re ggf unter Ber cksichtigung der Zeitabh ngigkeit Verdunstungstemperatur Fl ssigkeiten Stoffspezifischer Siedepunkt bei Umge bungsdruck lich Annahme Isopropanol entsprechend Umgebung stemperatur Propan 231 15 Isopropanol 353 65 Stoffspezifische Sublimationstemperatur Stoffspezifische Verdampfungsenthalpie ggf un ter Ber cksichtigung Zeitabh ngigkeit nicht relevant Propan 352 50 bei 28
91. ang B beschrieben ist werden im Anschluss lediglich die vorgeplanten generellen Ans tze als berblick aufgezeigt Die Validierungsuntersuchungen basieren auf Vergleichen von Mess und Berechnungsergeb nissen Dazu wurden zun chst Messungen zum stoffbezogenen Verhalten durchgef hrt die im 1 2 vgl Anhang B Eine Aufstellung der tats chlichen Bearbeitungsdauern der verschiedenen Arbeitspakete ist in Kap 5 1 enthal ten 2 Methodisches Vorgehen Anschluss nachgerechnet wurden Die Messungen erfolgten dazu unter m glichst kontrollierten Bedingungen wozu ein definierter Raum genutzt wurde Die Rahmenbedingungen wurden je Versuch dokumentiert und in den entsprechenden Berechnungen verwendet Die Versuche fo kussierten die zeitabh ngige Messung von Luftkonzentrationen des verwendeten Versuchsstoffs an jeweils verschiedenen Messpunkten In Untersuchungsschritt 1 wurde zun chst alleine die Genauigkeit der Berechnungen zur Stof fausbreitung die innerhalb des Berechnungsverfahrens mit dem Modell FDS umgesetzt werden betrachtet Dazu wurde Propan als Gas unmittelbar an die Raumluft freigesetzt ein Phasen bergang findet nicht statt Die zugeh rigen Berechnungen waren ebenfalls ausschlie lich auf die Stoffausbreitung ausgerichtet die brigen Bestandteile des Berechnungsverfahrens wurden an dieser Stelle nicht untersucht Untersuchungsschritt 2 bezog dagegen das gesamte Verfahren ein indem die Versuche durch die Verdunstung von
92. anol verschiedenen gezielten und nicht gezielten nderungen die in die Versuchsaufbauten und ergebnisse einflossen Tab 2 4 stellt die Rahmenbedingungen und Versuchsparameter dar Gezielte Anderungen Nicht gezielte Anderungen Emissionsposition Emissions Massenstrom Gr e Emissionsfl che Lufttemperatur und druck relative Position Konzentrationsmessung Luftfeuchte Betrieb L ftungsanlage Zulufttemperatur Personenaufenthalt Zu und Abluftvolumenstr me Tabelle 2 4 nderungen der Versuchsbedingungen f r Isopropanol Messungen Die sich aus der Verkn pfung der Ver nderungen ergebenden Fallunterscheidungen sind in An hang E dargestellt Die Zusammenfassung entspricht der Darstellung der Rahmenbedingungen f r die Versuche zur Freisetzung von Propan erweitert um die Angabe des Personenaufenthalts 2 2 2 7 Besonderheiten und Abweichungen bei der Versuchsdurchf hrung W hrend der Durchf hrung verschiedener Versuchsl ufe sind Besonderheiten aufgetreten wel che die Messungen bzw die Ergebnisermittlung beeinflusst haben Entsprechend der Versuchs dokumentationen m ssen f r die Berechnungen bzw bei der Aus und Bewertung der Ergebnisse die nachfolgenden besonderen Bedingungen einbezogenen werden Beschreibung 1006 Ausfall FID Ausfall eines FID aufgrund verbrauchten Brenngases f r Mess prinzig erforderlich Zeitpunkt des Ausfalls bzw Richtigkeit der noch erfassten Werte unklar 12 Beschr nkung Konzen
93. arbeit Berechnungen zu ggf lokalen oder globalen Stoffkonzentrationen unter Verwendung bereits verf gbarer einfacher Berechnungsverfahren bspw Ein und Mehrzonenmodelle durchgef hrt um deren Glaubw rdigkeit sowie den m glicherweise auftretenden Gewinn der Realit tstreue von Berechnungsergebnis sen des Gesamtverfahrens abzuw gen Die entsprechenden Berechnungen dienen jedoch nicht der Validierung des Gesamtverfahrens so dass an dieser Stelle keine weitere Betrachtung erfolgt Sofern mit den verschiede nen Verfahren m glich werden bei diesen die im Weiteren beschriebenen Rahmenbedingungen und Parameter ber cksichtigt um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu erzielen 3 2 Rahmenbedingungen des Modellraums Die Untersuchungsschritte erfolgen unter m glichst einheitlichen und kontrollierten Bedingungen eines Versuchsraumes um Verf lschungen von Werten durch nicht bekannte Parameter und somit ggf erfor derliche Annahmen auszuschlie en Durch die kontrollierten Bedingungen sollen eindeutige Referenz werte m glichst ohne unbekannte Beeintr chtigungen geschaffen werden Als Modellraum wird ein Laborraum des Messtechnischen Dienstes der BGW Dienststelle K ln genutzt Dieser liegt im Kellergeschoss des Geb udes Bonner Stra e 337 50968 K ln Die geometrischen Bedin gungen sind in Abb 3 1 zusammenfassend dargestellt In die Betrachtungen werden vereinfacht zwei Lagerr ume mit jeweils geschlossener T r Ber cksicht
94. ation von Stofffreisetzung und ausbreitung Die mathematische Vergleichsstrategie der er mittelten Mess und Rechenergebnisse wird in Kap 2 4 ausgewiesen 2 1 Geplante Forschungsstrategie Die methodische Bearbeitung der Aufgabenstellung erfolgt anhand aufeinander aufbauender Arbeitspakete vgl Antrag auf Zuwendung zum vorliegenden Forschungsvorhaben Diese ver folgen sowohl die Planung als auch die Durchf hrung und Auswertung der Validierungsunter suchungen 1 Erarbeitung eines strukturierten Validierungskonzepts geplante Dauer ca 1 Monat 2 Durchf hrung der experimentellen Versuche zur Referenzwertermittlung geplante Dauer ca 1 5 Monate 3 Durchf hrung von Vergleichsrechnungen zu den experimentellen Untersuchungen ge plante Dauer ca 1 5 Monate 4 Durchf hrung von Sensitivit tsuntersuchungen geplante Dauer ca 1 Monat 5 Ergebnisvergleich und statistische Auswertung geplante Dauer ca 1 Monat 6 Bewertung der praxisorientierten Einsatzm glichkeiten des neuen Berechnungsverfahrens zugeh rig zu Ergebnisvergleich und Auswertung geplante Gesamtdauer ca 1 Monat Das Validierungskonzept stellt die konkreten Untersuchungsdetails dar und strukturiert die Ar beitspakete der Versuche der Vergleichsrechnungen sowie der zugeh rigen Vergleiche in wei tere Untersuchungsschritte Daraus resultiert eine konkrete Vorgehensweise Da die detailierte methodische Konzeption im erarbeiteten Validierungskonept vgl Anh
95. ationen ist erforderlich Die vorhandenen Fenster des Versuchsraums werden bei der Durchf hrung nicht als L ftungsma nahme angesetzt Bei Feststellung von Isopropanol Anreicherungen w hrend der Versuchsdurchf hrung k nnen die Fenster als zus tzliche L ftung ge ffnet werden eine Effektivit t ist jedoch aufgrund der Stoffdich te sowie der durch die wechselnden Umgebungsbedingungen variierende Thermik nicht quantifizierbar Die Fenster ffnung bildet daher nur eine Behelfsma nahme Bei Ausfall der L ftungsanlage w hrend der Versuchsdurchf hrung stehen die Fenster als ausschlie liche L ftungsma nahmen zur Verf gung Zwischen einzelnen Versuchen k nnnen die Fenster ebenfalls zur Unterst tzung der L ftungsanlage ge ffnet werden um die Bel ftunssituation zu verbessern Aufnahme freigesetztes bzw ausgetretenes fl ssiges Isopropanol Die gezielte Verdunstung erfolgt ber eine definierte Fl ssigkeitsoberfl che Jede Oberfl chenzunahme entweder durch Austritt aus dem Freisetzungsbeh ltnis oder durch Versch tten z B bei Umf llvorg n gen wird die Oberfl che und somit die Verdunstung samt resultierenden Dampfkonzentrationen vergr ert Ebenso erh ht sich die Wahrscheinlichkeit einer Entz ndung der Fl ssigkeit oder einer explosions f higen Atmosph re Ein Austritt ist entweder durch Versch tten z B beim Bef llen oder durch Defekt des Beh ltnisses m glich Zur Aufnahme von Isopropanol sind handels bliche
96. aussagen Modulen auseinander Die formalen Verbindungen werden best tigt so dass f r das konzipier te Berechnungsverfahren die interne Abstimmung der verschiedenen Betrachtungsschritte als formal korrekt beurteilt wird Die Ergebnisse des Untersuchungsschritts 2 lassen einerseits auf die generelle M glichkeit des realit tsnahen Einsatzes des Ausbreitungsmodells sowie die im Rahmen des Berechnungsver fahrens aufgestellten intakten Verkn pfungspunkte schlie en Andererseits werden durch die abweichenden Ergebnisse der Verdunstungsrechnungen die Auswirkungen auf die anschlie en den Ausbreitungsberechnungen sowie die Notwendigkeit einer detaillierten Absch tzung der Freisetzungsbedingungen aufgezeigt Die Verdunstungsmodelle k nnen im untersuchten Ge schwindigkeitsbereich jedoch nicht mit validen Ergebnisvergleichen best tigt werden 4 2 1 Ausbreitungsberechnungen auf Grundlage gemessener Emissions Massenstr me 4 2 1 1 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume Hinweis Bei der detaillierten Begutachtung der Berechnungsergebnisse wurde festgestellt dass bei der Para metrisierung der Ausbreitungsrechnung des Szenarios 2006 1 ab dem Berechnungszeitpunkt trps 1 588 s ein falscher Eingabewert Verwendung gefunden hat der zu einer numerischen Instabilit t mit Verf lschung der Ergebnisse f hrte Die Falschrechnung wurde aufgrund eines pl tzlichen bzw sprunghaften und physikalisch nicht begr ndbaren Temperaturanstiegs im Bere
97. b 5 gibt einen berblick ber die Gr en und ihre Erfassungs zeitpunkte Messgr e Vor W hrend Nach Kommentar Versuch Versuch Versuch Bean Lufttemperatur Einzelwert kontinuierliche Einzelwert Messung an ein bzw zwei Posi Messung Zeit tionen vgl Tab 3 2 schritte 1 00 s Luftdruck Einzelwert Messung oh Einzelwert keine Aufzeichnung w h ne zeitliche rend Versuchsdurchf hrung Erfassung M glichkeit zur Beobachtung Relative Luftfeuchte Einzelwert kontinuierliche Einzelwert Messung Zeit schritte 1 00 s Volumenstrom Einzelwert keine Messung Einzelwert keine M glichkeit zur kontinu Zuluft ierlichen bzw zeitpunktweisen Messung w hrend Versuchen Konstruktion Handhabung Messger t Erfassung und Kon trolle vor und nach Versuch Volumenstrom Einzelwert keine Messung Einzelwert keine M glichkeit zur kontinu Abluft ierlichen bzw zeitpunktweisen Messung w hrend Versuchen Konstruktion Handhabung Messger t Erfassung und Kon trolle vor und nach Versuch Zulufttemperatur Einzelwert kontinuierliche Einzelwert Messung nur f r Versuche zur Messung Zeit Isopropanol Verdunstung vgl schritte 1 00 Tab 3 2 s Emissions W gung Masse Propan Visu W gung Masse Bestimmung Emissions Massenstrom zu Versuchsbe elle Kontrolle nach Versuch Massenstrom ber zeitliche ginn Massenstrom sende Mittelung des Massenverlustes anhand Schwe bek rperdurch flussmesser Luftkonzentration Ein
98. b_Atem_rech zs PID Atem m ss e vN3s AB 23 15 50 1009 1500 2000 sl t ppm zs PID A rech zc PID A mess yvz 12 12032 zoo 1000 1500 2000 t s zs HD BR rech zc FID B mess SANS 2 4 3 3 0 95 soo 1000 1500 z000 t s Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Relative Abweichung L2 0 93858 Inneres Produkt cos 0 98427 Projektionskoeffizienta 15 75637 Relative Abweichung L 0 91658 Inneres Produkt cos 0 98310 Projektionskoeffizienta 11 56707 Relative Abweichung L 0 93174 Inneres Produkt cos 0 99260 Projektionskoeffizienta 14 42574 115 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1022 1 Relative Abweichung L2 0 97145 Inneres Produkt cos 0 88221 ee er hen Projektionskoeffizient a 27 14934 U PID Atem m ss SS AR 2 3 1 6 i 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 83760 Inneres Produkt cos 0 97347 SE Projektionskoeffizient a 5 80364 yvz 5 2 2103 D OO S 1500 2000 600 s00 Relative Abweichung L2 0 95978 w Inneres Produkt cos 0 96578 amp 00 un un cha Projektionskoeffizienta 23 15786 _FID_B_mess 100 n H aa vu 1 55 306 0 3 D z500 1000 1500 2000 t s 116 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1023 1 Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss 8 e KA KEKEIKEIKR 0 500 1000 15
99. bachtet werden kann Bei einer berschreitung der angef hrten Grenze von 3 600 00 mg m sollen die Ma nahmen zur Konzentrationsbegrenzung Stopp der Freisetzung zus tzli che L ftung ergriffen und der Versuchsdurchlauf abgebrochen werden Neben der unmittelbaren Versuchskontrolle kann die Konzentrations berwachung auch zur Vermeidung von sich kumulierenden Propan Anreicherungen ber mehrere Versuchsdurchl ufe hinweg eingesetzt werden Ggf kritische Bereiche werden aufgrund des Dichteverh ltnisses von Propan zu Umgebungs luft vor Allem in Bodenn he vorzufinden sein W hrend der L ftungsma nahmen soll die Messtechnik mobil an mehreren Stellen hintereinander ein gesetzt werden um die Absenkung der Propan Konzentration innerhalb des Raumes zu kontrollieren Ziel ist die Feststellung von ausgeglichenen Bedingungen so dass mit dem n chsten Versuchsdurchlauf begonnen werden kann Dabei werden im gleichen Zuge m gliche Ansammlungen festgestellt und die L ftungsma nahmen solange fortgef hrt bis eine Absenkung auf ein ubiquit res Niveau erfolgt ist Zur Kontrolle des gesamten Raumes werden daher folgende Bereiche jeweils in den H hen von ca 0 20 m 0 60 m 1 00 m 1 40 m 1 80 m und 2 20 m f r Messungen vorgesehen e ca 1 00 m links und 1 00 m vor zentralem Labortisch e mittig und ca 1 00 m vor zentralem Labortisch e ca 1 00 m rechts und 1 00 m vor zentralem Labortisch e ca 1 00 m links und mittig neben zentralem Laborti
100. benfalls zur Unterst tzung der L ftungsanlage ge ffnet werden um die Bel ftunssituation zu verbessern Organisatorische Begrenzung der Stofffreisetzung Die Gef hrdungsszenarien 1 2 3 und 5 gehen von Gef hrdungen durch unzul ssig hohe Konzentrationen aus die aus einer zu hohen ggf zeitbezogenen Stofffreisetzung bei gleichzeitiger zu geringer Stoffab fuhr ber das L ftungssystem w hrend der Versuchsdurchf hrung ausgehen Kritische Situationen treten auf wenn eine zu hohe Propan Gesamtmasse innerhalb des Versuchsraums oder als lokale Anreicherung z B in Bodenn he vorliegt Die kritischen Situationen werden pr ventiv vermieden wenn die gesamte freigesetzte Masse so begrenzt wird dass 1 einerseits w hrend der normalen Versuchsdurchf hrung keine unzul ssige Anreicherung stattfinden kann und 2 andererseits eine unkontrollierte Ausstr mung ohne Auswirkungen bleibt Zur Vermeidung kritischer Konzentrationen soll das Gesamtvolumen bzw die gesamte freigesetzte Masse an Propan je Versuch so festgelegt werden dass selbst bei vollst ndiger Freisetzung keine Gef hrdun gen entstehen bzw diese durch einfache Ma nahmen vor Eintritt von Auswirkungen beherrscht werden k nnen Entsprechend der dargelegten Bewertungsma st be unter Ber cksichtigung eines Sicherheits beiwertes von 2 soll die Stoffmasse so begrenzt werden dass nach einer vollst ndigen Ausstr mung maximal der doppelte AGW berschreitungsfaktor 2 erreicht w
101. berechneten Emissions Massenstroms einher Im Sinne einer Worst Case Absch tzung wird daher die L ngsrichtung der verwendeten Tabletts d h die gr ere Kantenl nge in Ausbreitungs bzw Geschwindigkeits rechnung X Richtung in den Absch tzungen ber cksichtigt und mit der richtungsbezogenen Geschwindigkeit der Vorberechnung X Komponente verkn pft F r die Verdunstungsberech nung ist es unerheblich in welche Richtung ber die L ngsachse hinweg die Str mungsge schwindigkeit wirksam ist positive oder negative X Komponente Aus den Vorbetrachtungen wurden daher je Tablett die Betr ge der Geschwindigkeiten in die Emissionsberechnungen ber nommen Die berechneten Luftgeschwindigkeiten ber den Fl ssigkeitsoberfl chen lagen i d R und mit wenigen Ausnahmen im Bereich von weniger als 0 20 m s Trotz Beachtung der experimentel len Anwendungsgrenzen beider Verdunstungsmodelle Mackay und Matsugu 0 00 6 70 m s Weidlich und Gmehling 0 20 0 70 m s wurden vergleichende Berechnungen beider Ans tze ausgef hrt In den blichen Geschwindigkeitsf llen dass der Anwendungsbereich des Modells nach Weidlich Gmehling nicht erreicht wurde erfolgte die Ber cksichtigung der Berechnungs ergebnisse des Modells nach Mackay Matsugu im Berechnungsverfahren Zwischenergebnisse zur Stofffreisetzung bernahme in Modul zur Erfassung der Stoffausbreitung In den brigen F llen wurde ein Vergleich der berechneten Massenstr me durchge
102. berfl che B cher auf Ab lagen Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri scher Zuordnung Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Oberfl chen Annahme 293 15 Annahme 0 9 W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober fl chen Materialien Materialdichte Annahme thermische Dicke Material Zuordnung Oberfl che Einrichtung Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri scher Zuordnung Annahme 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Oberfl chen Annahme 0 9 W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen Materialien 0 15 W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober fl chen Materialien 1 50 KI kgK Materialdichte 1 440 Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri scher Zuordnung kg m m S Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Oberfl chen Annahme K 293 15 Annahme 0 9 16 30 W mK W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober 0 46 kJ kg K fl chen Materialien Materialdichte 7 817 00 kg m Annahme thermische Dicke 0 05 m 8 4 ffnungen des Arbeitsraumes Zugangst r Offnungsfl che 1 60 m 35 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen T r Lager 1 Position in Umfassungsbauteilen x 00 y 3 75 z 0 00 Zeitliches Auftreten Offnungsfl che
103. bweichung L 0 76470 Inneres Produkt cos 0 71859 Projektionskoeffizienta 1 79393 i FO Atem_WM_rech zt Fib_Atem_mess s l ii ef Ai s LA T S AR 2 3 1 6 0 500 A000 1500 2000 t 160 00 140 00 4 120 00 4 100 00 4 Relative Abweichung L2 0 86117 Inneres Produkt cos 0 71326 Projektionskoeffizienta 0 58772 C HD A VM_rech ppm S 5 20 00 MN ID A meer 20 00 DIN 20 00 40 00 y2 3 9 22 16 S Relative Abweichung L2 0 50734 Inneres Produkt cos 0 96315 Projektionskoeffizienta 1 80712 C HD B MM rech _FIb_B_ mess D 500 1000 1500 2000 wy 2 4 75 1 0 0 65 200 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2006 4 350 00 300 00 Relative Abweichung L2 0 82998 25000 4 Inneres Produkt cos 0 65152 En BESSE Projektionskoeffizient a 2 06935 PID Atem mess xy L B 23 16 Relative Abweichung L2 0 73761 Inneres Produkt cos 0 84084 Projektionskoeffizienta 2 47486 C FIDA VM rech _Fib_A_mess 0 em A 1 Bor Kyz 5 2 27 07 t s 140 00 120 00 Relative Abweichung L 0 76063 Big Inneres Produkt cos 0 98307 KI Projektionskoeffizienta 4 01519 T 5000 _FID_BWM_rech _FIb_B_ mess 40 00 Sr Du 0 00 4 0 00 0 500 10 1500 2000 42 12 12 02 dE 201 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Ver
104. chalen x 2 70 y 2 45 z 1 00 Position II 1 Schale x 3 30 y 2 45 z 1 00 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Geometrische Anordnung Emissions bzw Propan ffnungsfl che Orientierung aufw rts Isopropanol Orientierung aufw rts Emissions bzw Offnungsfl che von Beh ltern Propan oder Rohrleitungen bzw Grenzfl che des Phasen 0 3117 cm bergangs Isopropanol 0 12 und 0 24 m2 L nge Emissionsfl che in Str mungsrichtung f r Emission durch fl chenbezogene Verdunstung oder Verdampfung Kontraktionskoeffizient Emissions bzw ffnungsfl che von Beh ltern oder Rohrlei tungen 0 36 und 0 72 nicht erforder lich Fl chenbezogener Gesamt Volumen bzw Massenstrom der Emission gasf rmiger Stof fe als unmittelbare Annahme bzw Ergebnis Emissions Betrachtungen Fl chen und komponentenbezogener Volumen bzw Massenstrom der Emission gasf rmiger Stof fe als unmittelbare Annahme bzw Ergebnis Emissions Betrachtungen einzelfallabh n gige Ermittlung Emissions Str mungsgeschwindigkeit von Gasen in Normalrichtung als unmittelbare Annahme bzw Ergebnis Emissions Betrachtungen Station rer Druck innerhalb Beh lter bzw Rohr leitung Str mungsgeschwindigkeit innerhalb Rohrlei tung H he Betrachtungsebene in Rohrleitung Zeitlicher Emissionsverlauf nicht erforder lich Annahme zeitliche Gleich m
105. chnungsraum ent deckt Bis zu diesem Zeitpunkt erfolgte die Berechnung ordnungsgem fs Der Vergleich von Mess und Berechnungsergebnissen f r dieses Szenario wurde daher auf den mit ordnungsgem jfsen Eingangs werten berechneten Zeitbereich beschr nkt Insbesondere die errechneten statistischen Kennwerte beruhen auf diesem Betrachtungsbereich 4 2 1 1 1 Beschreibung der Vergleiche Der qualitative Vergleich von Mess und Berechnungsergebnissen in Anhang J Abschnitt J 2 2 weist generell hnliche Konzentrationsverl ufe auf Dabei lassen sich unterschieden nach r umlicher Anordnung der verschiedenen Messpunkte Tendenzen zur Relation der qualitativ hnlichen Verl ufe feststellen Diese werden in der quantitativen Auswertung durch entspre chende Auspr gung der Kennzahlen charakterisiert e Messpunkt Atembereich bei eingeschalteter L ftung geringe Untersch tzung der Messwerte durch Berechnungsergebnisse relative Abweichun gen szenarioabh ngig im Bereich von ca 0 44 0 80 ung nstige Werte durch zeitabh ngi ge Schwankungen um Mittelwert vgl Darstellung mit gleitenden Mittelwerten Orientie rung inneres Produkt und Projektionskoeffizient mit Aussage dass zuf llige Abweichungen vgl Schwankungen mit konstantem Faktor vorliegen e Messpunkt Atembereich bei ausgeschalteter L ftung geringe bersch tzung der Messwerte durch Berechnungsergebnisse relative Abweichung und Projektionskoeffizient durch Schwankungen bzw ausge
106. cht den w hrend der Versuche aufge tretenen Luftbewegungs bzw Ausbreitungstendenzen entgegen so dass der qualitative Stoff transport rechnerisch korrekt nachempfunden wird Die deutlich genauere Wiedergabe der Temperaturentwicklungen in Szenarien mit abgeschal teter L ftungsanlage identifiziert die Parametrisierung der L ftungsbedingungen als einen we sentlichen Einfluss bzw St rfaktor der Berechnungen Dies verdeutlicht die Notwendigkeit ei ner pr zisen Absch tzung und Parametrisierung der L ftungsbedingungen f r den praktischen Einsatz und st tzt gleichzeitig die zuvor erl uterten Erkenntnisse Die Untersuchungsergebnisse werden dahingehend zusammengefasst dass die L ftungsbedin gungen augenscheinlich ebenfalls nicht in ihrer Vollst ndigkeit korrekt erfasst und in den Be rechnungen parametrisiert wurden Die trotzdem erzielten bereinstimmungen begr nden sich in der kontrollierteren Stofffreisetzung in Verbindung mit der lediglich geringen notwendigen Anpassung der Freisetzungsfl che Die allgemeinen Temperaturbedingungen beg nstigen die bereinstimmung zum Ausbreitungsverhalten Die generelle Verwendungsm glichkeit des Mo dells f r stoffbezogene Ausbreitungsrechnungen wird weiterhin durch die Ergebnisse f r Sze narien ohne Rauml ftung gest tzt Die Untersuchungen weisen die Anwendungsm glichkeit des Modells zur stoffbezogenen Ausbreitungsrechnung aus da innerhalb der einzelnen Szena rien allgemein bereinstimmu
107. chtungen und verbessern ggf die Auswertung und Interpretation es handelt sich jedoch nicht mehr um die Originaldaten Erg nzend sind die statistischen Kennzahlen aller Szenarien in Anhang als berblick zusam mengefasst Kennzahlen der Darstellungen mit gleitenden Mittelwerten flie en an dieser Stelle nicht ein 2 Es handelt sich um die reale Zeitdauer die durch die Berechnungen betrachtet wird Die tats chliche Re chendauer Zeitbedarf zur Durchf hrung unterscheidet sich von dieser und liegt mit mehreren Tagen deutlich dar ber 21 4 Bewertung und Validierungsaussagen Die nachfolgende Auswertung der Untersuchungen beruht auf den qualitativen Visualierungen in Anhang J sowie der quantitativen Auswertung der hinter den aufgef hrten Graphen stehen den Datenreihen Die statistischen Kennwerte der einzelnen Versuche bzw Berechnungsszenari en und g nge sind in Anhang K als berblick zusammengefasst Die getroffenen Aussagen bilden generelle Einsch tzungen auf Grundlage der Validierungsun tersuchungen sofern diese ber alle Szenarien und Untersuchungsschritte hinweg verallgemei nert werden k nnen Besondere F lle und Relationen die insbesondere Einfluss auf die Validie rungsaussagen und die praktische Anwendbarkeit des untersuchten Verfahrens haben werden gesondert erl utert und diskutiert 4 1 Untersuchungsschritt 1 Untersuchungen mit Propan Zusammenfassung Die Vergleiche von Mess und Berechnungsergebni
108. chutzma nahmen m ssen einerseits den Personenschutz i S von toxikologischen Gef hrdungen durch die Verwendung des Gefahrstoffs Propan andererseits den Sachwertschutz als gesi cherte Vermeidung einer Explosion sicherstellen Es sind die entsprechenden stoffspezifischen Grenzwerte heranzuziehen Wie in Tab 1 aufgef hrt ist in TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte f r Propan ein AGW rechtsverbindlich auf 1 800 00 mg m festgelegt worden Propan ist Kategorie II mit einem berschreitungsfaktor von 4 zugeordnet so dass f r eine 15 min tige Exposition der vierwache Wert des AGW oder auch h here Ex positionsdauern mit einem Produkt aus berschreitungsdauer und faktor von max 60 min zul ssig sind bei gleichzeitiger Einhaltung der gesamten Exposition ber die vollst ndige Schichtdauer Die UEG von Propan wird bei einer Stoffkonzentration von ca 2 12 Vol in standardisierter Umge bungsluft erreicht Bei der zu erwartenden Raumtemperatur entspricht dies einer Massenkonzentration von 42 6 g m bzw 42 600 00 mg m bei der eine lokale explosionsf hige Atmosph re besteht Aus dem Vergleich der Grenzwerte ergibt sich dass durch Einhaltung des 4 fachen AGWs Ber cksichti gung des berschreitungsfaktors gleicherma en die UEG eingehalten wird es wird ein Anteil von 16 9 der UEG erreicht Der AGW ist somit die entscheidende Beurteilungsgrundlage bei dessen Einhaltung die Anforderungen sowohl an den Personen als auch an den Sachwer
109. d Die nachfolgenden Abschnitte bilden die Auswertung und Zusammenfassung der verschiedenen Versuchsprotokolle 2 2 2 1 Kalibrierung der Flammen lonisations Detektoren FID zur Konzentrationsmessung Zur Durchf hrung der Messungen standen 3 FID zur Verf gung deren regelm ige Kalibrie rung und Kontrolle erforderlich war Dies erfolgt mit definierten Pr fgasen um den Messbereich entsprechend zu justieren Nach der anf nglichen berpr fung zur Nutzung der Verl ngerungs schl uche wurden diese in die t glichen Kalibrierungen nicht einbezogen sondern die bekann ten Pr fkonzentrationen unmittelbar in das Messsystem eingegeben Hierzu ist an den Ger ten ein entsprechender Anschluss vorgesehen Die FID wurden jeweils einzeln kalibriert und dabei durch die Verwendung gleicher Kalibrier konzentrationen gegeneinander abgestimmt Es sollte ein gleichzeitiger Messeinsatz erm glicht werden bei dem die jeweils gemessenen Werte einzeln richtig erfasst werden und zueinander in korrekten Verh ltnissen stehen F r die Versuche zur Emission und Ausbreitung von Propan Untersuchungsschritt 1 konnte die Kalibrierung mit standardisiertem Pr fgas vorgenommen werden das ber den Fachhandel verf gbar ist Die genutzte Pr fgasflasche verf gte ber eine Propan Konzentration von 84 ppm mit der Messbereiche und werte der FID kalibriert und aufeinander abgestimmt wurden F r die Versuche zur Isopropanol Verdunstung musste das Pr fgas in der
110. d Abluft wurde durch alleinige Ver nderung der Zuluft vorgenommen In Anbetracht der scheinbaren Ungenauigkeit der bei den Versuchen gemessenen L ftungsbe dingungen muss davon ausgegangen werden dass auch die Parametrisierung der Abluft nicht vollst ndig den tats chlichen Verh ltnissen entspricht Realistischer als die alleinige Anpassung 32 4 Bewertung und Validierungsaussagen der Zuluft erscheint daher die gegenseitige Abstimmung und Ver nderung von Zu und Ab luft zueinander Weiterhin wurden in die Berechnungen modale Mittelwerte einbezogen F r die praktische Anwendung erscheint es auf Grundlage der Untersuchungen jedoch sinnvoller bei Wertebereichen zu den L ftungsbedingungen tendentiell geringere Werte entsprechend un g nstigeren Rahmenbedingungen zu ber cksichtigen Dies f hrt in den Berechnungsergebnis sen eher zu einer bersch tzung der Bedingungen so dass im Hinblick auf die anschlie ende Beurteilung der Exposition von Besch ftigten Sicherheiten bestehen Bei den Messungen zu den Szenarien 2001 bis 2005 wurden die Zulufttemperaturen nicht kon kret erfasst und mussten f r die Berechnungen aus anderen Werten abgesch tzt werden Vor die sem Hintergrund und anhand der Feststellung dass sich die erbrachten Vergleiche auf gleichem Niveau der bereinstimmungen der brigen Szenarien befinden wird ein Temperatureinfluss als vorhanden jedoch den L ftungsbedingungen untergeordnet eingestuft Die Begr ndung dieses V
111. d in einer Stellung gehalten werden Der beschriebene Aufbau sprach bereits auf geringe Ver nderungen der Einstellung des Regel ventils mit deutlichen Schwankungen des emittierten Volumen bzw Massenstroms an Auf grund dessen konnte eine konstante Emission nicht aufrechterhalten werden vielmehr mussten st ndig Regulierungen vorgenommen werden Die entstehenden Schwankungen konnten nicht dokumentiert werden die Absch tzung des Massenstroms beruhte auf der zeitlichen Mittelung der gesamten freigesetzten Stoffmasse In verschiedenen Versuchsdurchl ufen wurden zwei vorgeplante Emissionspunkte realisiert je weile Anordnung siehe Kap 2 2 2 Dazu wurde das Stativ mit der Freisetzungs ffnung offenes Schlauchende entsprechend positioniert die Kleinstflasche samt Regelventil verblieb im unmit telbaren Einflussbereich der anwesenden Kontrollperson Fl ssigkeitsverdunstung Isopropanol Die Verdunstung von Fl ssigkeiten ist eine Phasenumwandlung von fl ssig zu gasf rmig und erfolgt ber den Kontakt der Fl ssigkeit mit der umgebenden Atmosph re an einer Oberfl che Die gezielte Verdunstung wurde daher entsprechend den Planungen des Validierungskonzepts mit definierten Oberfl chen an unterschiedlichen Positionen und mit verschiedener Anzahl imd dadurch Ausdehnung von Fl chen vorgenommen Als Emissionsgef e wurden handels bliche Kantinentabletts keine chemische Reaktion mit Isopropanol verwendet da diese ber entsprechend gro
112. den verschiedenen Berechnungsl ufen vergli chen werden Wird eine weitere Detailierung erforderlich kann die Bewertungssystematik gleicherma en zwischen den Ergebnissen der einzelnen Berechnungsl ufe verwendet werden 26 Literaturverzeichnis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen Gefahrstoffverordnung GefStoffV Fassung 2010 zuletzt ge ndert Juli 2011 in Bundesgesetzblatt I 2011 TRGS 400 Gef hrdungsbeurteilung f r T tigkeiten mit Gefahrstoffen Ausgabe Januar 2008 TRGS 402 Frmitteln und Beurteilen der Gef hrdungen bei T tigkeiten mit Gefahrstoffen In halative Exposition Ausgabe Juni 2008 Oberkampf W L Trucano T G Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics Albuquerque USA Sandia National Laboratories 2002 McGrattan K et al Fire Dynamics Simulator Version 5 Technical Reference Guide Volu me 1 Mathematical Model Washington USA National Institute of Standards and Technologie NIST U S Department of Commerce 2010 McGrattan K et al Fire Dynamics Simulator Version 5 Technical Reference Guide Volume 2 Verification Washington USA National Institute of Standards and Technologie NIST U S Department of Commerce 2010 TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte Ausgabe Januar 2006 zuletzt ge ndert 2012 Siebertz K et al Statistische Versuchsplanung
113. des Mess Ver keine Anwendung m glich fahrens bzw Beseitigung der FID als detailliertes und konzentrationssensibles Messver Z ndquelle fahren erforderlich Vorgabe als vorhandenes Messverfahren mit entsprechen der Genauigkeit Unterbrechung Isopropanol Anwendung Deckel o Freisetzung Verschluss Be Begrenzung Isopropanol Verdunstung und Anreicherung h ltnis durch Unterbinden der weiteren Freisetzung bei kritischen Situationen Anwendung nicht m glich bei Defekt des Beh ltnisses Entfernen der Freisetzungs begrenzte Anwendung m glich quelle Untersuchung auf Isopropanol ausgerichtet Entfernen aus Versuchsraum bei unkontrollierter Freisetzung Defekt Be h ltnis m glich wenn Versch tten bzw weiterer Austritt ausgeschlossen ist ggf Ersatz Beh ltnis erforderlich Ausschluss wirksamer Z nd Anwendung m glich quellen Ausschluss von Z ndquellen im Nahbereich der Verduns tungsstelle Dampf Luft Gemisch sowie in Bereichen in die Fl ssigkeit bei Defekt gelangen kann e Sekund re additive Schutzma nahmen Anwendungsm glichkeit Begr ndung Quellennahe Absaugung Anwendung nicht m glich Stoffausbreitung nach Verdunstung ist Untersuchungsge genstand und damit erforderlich Raumlufttechnische Anlage begrenzte Anwendung m glich Verwendung der vorhandenen Rauml ftung als Versuch sparameter keine Aussage zur gesicherten Konzentrations begrenzung m glich sofer
114. dung zeitabh ngiger Stofffreisetzungen zu kontrollieren e den Umfang der bertragbarkeit des Brandschutzingenieurmodells FDS auf Betrachtungen des Ar beitsschutzes festzustellen e die Praxistauglichkeit der Verkn pfungen zwischen den verschiedenen Modulen als Gesamtkonzept zu berpr fen e die Genauigkeit berechneter Zwischen und Endergebnisse und der Sensitivit t auf unsichere Ein gangsparameter zu beurteilen sowie e praktische Anwendungsbereiche zu definieren Die Betrachtungen basieren auf Vergleichen von Messdaten und Berechnungsergebnissen Die durch Mes sungen gewonnenen Werte werden als Referenzen aufgefasst welche die realen Parameter hier Ar beitsbedingungen charakterisieren Anhand der Messergebnisse die im Zuge der dargelegten Versuche unter kontrollierten Rahmenbedingungen mit definierten Parametern ermittelt werden sollen k nnen durch Vergleich mit Berechnungensergebnissen des Gesamtverfahrens bereinstimmungen bzw Unter schiede ermittelt und statistische Untersuchungen durchgef hrt werden Dazu sollen die Berechnungen mit gleichen Rahmenbedingungen wie die Messungen erfolgen 3 1 Konzeptionelle Untersuchungsschritte Zur Validierung des Gesamtverfahrens bietet es sich aufgrund des modularen Aufbaus an zun chst einzelne Teil Modelle zu untersuchen und den Betrachtungsrahmen sukzessive zu erweitern Dement sprechend werden Untersuchungen auf den zwei Betrachtungsebenen einzelner Modelle sowie des G
115. e quivalenzfl che bildet Die verwendeten Tabletts als Emissionsfl chen des Untersuchungsschritts 2 waren dage gen rechteckig Kantenl ngen 0 38 m und 0 30 m mit einer Fl che von jeweils 0 114 m Diese wurden in der Parametrisierung der Ausbreitungsrechnungen auf Kantenl ngen von 0 40 m und 0 30 m entspricht 0 12 m gerundet und anhand entsprechender Fl chenbez ge ber cksich tigt Aufgrund dieser modellbedingten Systematik bzw Einschr nkung wurden die gemessenen und berechneten Emissions Massenstr me so umgerechnet dass in Verbindung mit der jeweiligen Emissions bzw quivalenzfl che die urspr ngliche Gesamtemission ber 30 Minuten Mes sung vgl Formel 2 2 bzw der Gesamt Massenstrom Berechnung vgl Formel 2 3 und 2 4 f r Verdunstungsmodell nach Mackay und Matsugu bzw Weidlich und Gmehling erreicht wird MMess 30min 8 30min rm Wain Tam tegt Aros PPD D M Rec MM cm s 10 000 lem duc m rps kg s Cl nam Je an Laal 2 3 m rns kg s m ER 2 4 1 000 g kg 3 600 s h Arps m F r die Versuche wurden die Emissions Massenstr me als zeitgemittelte Werte ber 30 Minu ten erfasst Zum unmittelbaren Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Emissions Massenstr men in Untersuchungsschritt 2 wurden die Emissions Berechnungen ebenfalls auf zeitlich gemittelte Werte abgestellt Dabei wurde die nachstehende Systematik angewendet wel che die obenstehenden Formulierungen einbezie
116. e rechnungsergebnisse der Zuluft und der Raumtemperatur berdecken sich bzw gleichen sich aneinander an F r Szenarien ohne L ftung wird der Raumtemperaturverlauf deutlich pr ziser wiedergegeben 4 2 1 1 2 Bewertung und Interpretation Aus den qualitativen Vergleichen in Verbindung mit den einzelnen Kennzahlen wird eine ge nerell gute bereinstimmung von Messergebnissen und Berechnungswerten deutlich wobei je doch teils erhebliche Schwankungen in den Berechnungsergebnissen zu ber cksichtigen sind In diesen F llen wird die bereinstimmung des zugrunde liegenden Konzentrationsniveaus erst mit Verweis auf die Auswertung mittels gleitender Mittelwerte deutlich Diese Schwankungen beruhen mutma lich auf den nicht aufeinander abgestimmten Zu und Abluftvolumenstr men innerhalb des Versuchsraums der massenerhaltende Ausgleich erfolgt ber die Nebenr ume 28 4 Bewertung und Validierungsaussagen der zu Verwirbelungen f hrt Die Ortsabh ngigkeit der Unter bzw bersch tzung untermauert diese These Die bersch tzung in Bodenn he in Verbindung mit der Untersch tzung in h heren Raumbereichen wird auf den Dichteeinfluss des Isopropanols zur ckgef hrt Zusammenfassend erscheint die Darstellung der L ftungsbedingungen in Verbindung mit einer wesentlich konstan teren Emission durch Fl ssigkeitsverdunstung genauer charakterisiert zu sein als in Untersu chungsschritt 1 Entgegen der zur Parametrisierung der Propan Freisetzung e
117. e samtverfahrens gef hrt um die jeweilige Ergebnisplausibilit t zu ermitteln und zu bewerten Der methodische Validierungsansatz beinhaltet unterschiedliche Untersuchungsstufen die aus den Be trachtungsebenen resultieren Als beispielhafte T tigkeit wird die Durchf hrung einer Wischdesinfektion unter verschiedenen Arbeitsbedingungen angenommen wie sie im Rahmen des Gesundheitsdienstes an zutreffen ist Zusammenfassend wird dabei ein Desinfektionsmittel durch Wischen mit einem Lappen auf eine fl chige Oberfl che aufgebracht um dort zur Einwirkung zu verweilen und ggf nach einer gewissen Zeit beseitigt zu werden Die Stoffemission erfolgt durch Verdunstung F r eine erste Analyse des Ausbrei tungsmodells wird diese T tigkeit jedoch zun chst au en vor gelassen Es werden folgende methodischen Untersuchungsschritte die auf einzelne Teilmodelle sowie schlussendlich auf das Gesamtverfahren aus gerichtet sind durchgef hrt 1 Definierte Gasemission an die Umgebungsluft des Modellraums berpr fung des Ausbreitungsmodells vor dem Hintergrund arbeitsschutzspezifischer Betrachtun gen sowie damit verbunden der vorgesehenen Schnittstellen zu vorgelagerten Emissions und nachgeschalteten Bewertungsbetrachtungen Die Untersuchungen werden unter kontrollierten Be dingungen am Stoffbeispiel Propan durchgef hrt werden und dienen der Ermittlung der Ergebnis genauigkeit der Ausbreitungsrechnungen Untersuchung zum Einfluss einzelner Parame
118. e z Position Wandschrank L nge x Breite y H he z Position Labortisch zentral L nge x Breite y H he z Position Aufbau zentraler Labortisch Variabler Arbeitstisch PC Ausstattung L nge x Breite Ablagefl che y Dicke Ablagefl che z H he Ablagefl che ber Tischplatte Oberkante Anzahl St tzen Dicke St tzen x Breite St tzen y ge Seite 0 20 berstand Abla gefl che H he St tzen ber Tischplatte z 1 10 Abstand St tzen x au en je 0 55 Mitte 0 85 Position L nge x 1 50 Breite y 0 75 H he Tischplatte z Oberkante x 2 00 y 2 80 z 0 90 Dicke Tischplatte z 0 05 Abmessungen Tischbeine x y je 0 05 Anordnung Tischbeine jew unmittelbar an Au enkante Position Abmessungen Tastatur x 3 60 y 4 65 z 0 00 Position Tastatur Abmessungen PC Maus Position PC Maus Annahme Abmessungen PC Position PC Abmessungen Monitorfuss Position Monitorfuss m Abmessungen Monitorbildschirm z 0 40 33 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen Position Monitorbildschirm x 4 65 m y 4 85 z 0 95 Druckertisch L nge x 0 60 m Breite y 0 75 m H he Tischplatte z Oberkante 0 95 m H he Zwisch
119. e Abweichung L 0 94923 300 Inneres Produkt cos 0 91996 De SE d Projektionskoeffizient a 16 58759 en JP o ee init D soo 1000 1500 2000 t s 1 55 3 05 0 3 140 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J 2 Vergleiche zu Isopropanol Versuchen Untersuchungsschritt 2 J 2 1 Ergebnisse der Emissionsberechnung 2001 1 2002 1 2002 2 i DI 004873980569 2002 Fo 0 08144523468 20041 20042 2005 1 2006 1 20062 SSES 0 04569124686_ 20072 0 15740740741 0 03217376562 2008 1 2008 2 2009 1 2009 2 2010 1 2011 1 20112 Szenario MMess A1 ois m MRech Al g s m MMess A2 Ei s m MRech A2 ois m a121 013888888889 0 05614499962 22 013888888889 0 03739354533 2013 1 20132 20141 2015 1 2015 2 mme f 013888888889 0 03557714801 me 013888888889 0 03509899655 _ 2017 1 20172 2018 1 20182 Tabelle J 101 Tabellarischer Vergleich gemessener und berechneter Verdunstungs Massenstr me Szenario MMess A1 30min MRech A1 30min Faktor IM Mess A2 30min Rech A2 30min Faktor el el Abweichung g e Abweichung 3 2001 1 20021 2400 000 20 7 352 2002 2 ao 1 Ba IL An ao en s 2001 20082 EEN 2004 1 34 00 439 26 00 EE HERE X BE AU e 141 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 20082 36 00 28 00 2009 1 24 00 34 00 11 50 3400 787 432
120. e Ausgangswerte willk rlich festgelegt wurden Absch tzende Annahme aufgrund komplexer Einstrom Geometrie Absch tzende Annahme aufgrund komplexer Einstrom Geometrie 18 19 16 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Untersuchungsschritt 1 Untersuchungsschritt 2 FOSILON Propan Isopropanol linke Wand 3 65 m linke Wand 2 85 m vordere Wand 2 30 m H he absolut ber Fussboden vordere Wand 2 45 m I 110 H he absolut ber Fussboden ae aufw rts gerichtete 2 8 4 Anzahl Schalen 2 Emission linke Wand 3 007 linke Wand 2 70 m vordere Wand 3 20 m H he absolut ber Fussboden vordere Wand 3 10 m II 1 05 m H he absolut ber Fussboden Ausrichtung aufw rts gerichtete m DR Anzahl Schalen 2 Emission linke Wand 3 30 m vordere Wand 2 45 m II H he absolut ber Fussboden 1 00 m Anzahl Schalen 1 Tabelle 3 9 Geplante Variationen der Emissions Positionen Neben der Zeitabh ngigkeit verschiedener Rahmenbedingungen und Parameter ist in der praktischen Analyse und Bewertung von Arbeitsbedingungen die Dauer der Untersuchungen relevant Sowohl mess technische Aufzeichnungen z B aufgrund von Kosten der verf gbaren Messtechnik oder der Dauer von T tigkeiten als auch rechnerische Verfahren bspw vor dem Hintergrund eingeschr nkter Computerres sourcen oder Aufw ndigkeit der Berechnungen k nnen i d R nicht kontinuierlich bzw ber eine ge samte Schichtdau
121. e Emissionsmodelle die konzeptionell zur Darstellung von Zeitabh ngigkeiten erg nzt und in einer Tabellenkalkulation umgesetzt wurden ist die Verifikation dieser Programmierungen erforderlich Dar ber hinaus ist zu berpr fen ob die Zusammenf hrung von berechneten Stoffkonzen trationen sowie von Daten zu Personenaufenthalt und dauer sowie und stoffspezifischen Grenzwerten aus der Informationsermittlung praktikabel ist Unter Validierung eines Verfahrens wird dagegen allgemein die Ermittlung der Abweichung von Berechnungsergebnissen von der Realit t 2 B anhand von Messdaten 1 Je nach Disziplin und fachlicher Ausrichtung existieren unterschiedliche in Details voneinander abweichende Definitionen vgl 4 deren Kernpunkte sich wie beschrieben berdecken 2 Vgl 5 6 Kapitel 1 Erfordernis und Untersuchungsans tze verstanden Das vorliegende Konzept zur berpr fung rechnerisch ermittelter Ergebnisse anhand em pirischer Versuchsdaten dient daher der Validierung des entwickelten Gesamtverfahrens bzw der Zu sammenwirkung der verschiedenen Teilmodelle aus denen sich die Anwendbarkeit und Einsatzfelder ableiten 3 Entsprechend der fachlichen Ausrichtung ergeben sich entsprechend zur Verifikation ebenfalls unterschiedliche Definitionen vel 4 2 Kurzvorstellung des Gesamtverfahrens Das auf Berechnungsmodellen basierende Gesamtverfahren erm glicht die vollst ndige Beurteilung von Arbeitsbedingu
122. e Gleichung 1 ermittelt werden dargestellt Diese Betrachtung beurteilt den Ein fluss der Gl ttung auf die Daten bzw zielt auf die Notwendigkeit der Wiedergabe zeitlich stark fluktuierender Werte ab Da im Zuge der Versuche die Emissions Massenstr me nicht als zeitabh ngige Verl ufe sondern lediglich als zeitbezogene Mittelwerte ber den gesamten Massenverlust bestimmbar sind ist ein detaillierter Vergleich gemessener und berechneter zeitabh ngiger Freisetzungen nicht m glich Zur singul ren Be wertung der Verdunstungsmodelle werden die berechneten Emissions Massenstr me ber die Verduns 2 Parameter der Darstellung Kennbuchstabe E Messwert Kennbuchstabe m Berechnungsergebnis jeweils zum gleichen Zeitpunkt der ermittelten Konzentrationsverl ufe 25 Kapitel 6 Konzeptionelle Untersuchungen des rechnerischen Gesamtverfahrens Auswertung und Vergleich tungszeit summiert und als gesamte freigesetzte Stoffmasse mit den Messwerten verglichen Die Bewer tung des Einflusses auf das Gesamtverfahren erfolgt durch eigenst ndige Berechnungsl ufe in denen die berechneten Emissionswerte Verwendung finden und die mit der zuvor beschrieben Systematik ausge wertet werden Erfolgen Sensitivit tsstudien mit gezielten Parametervariationen wird zun chst eine Auswertung der Be rechnungsergebnisse gegen ber den Messwerten entsprechend der zuvor dargestellten Systematik vor genommen Die Kennwerte k nnen im Anschluss zwischen
123. e Kalibrierung erfolgt anhand des elektronischen Signals das mittels Datenlogger auf ein Notebook bertragen wird Die an den FID vorhandenen Skalen zur Direktablesung werden nicht ber cksichtigt Zur Kalibrierung auf Propan sind entsprechende Pr fgasflaschen verf gbar in denen definierte Propan konzentrationen vorliegen Die Einstellung der FID erfolgt durch direkte Messung dieser Pr fkonzentra tionen F r Isopropanol stehen keine Pr fgase zur Verf gung so dass dieses eigenst ndig erstellt werden muss Dazu wird eine definierte Stoffmasse in einen Luftsack konstanten Volumens mit einem Verdampfer Fa Ansyco Sycos KM System zur Bereitung von Kalibriergasen fl ssiger oder gasf rmiger Phase mit Gassackmethode eingebracht wobei im Vorfeld die beabsichtigte Pr fkonzentration berechnet wird I vgl 14 22 Kapitel 5 Konzeptionelle Messdatengewinnung Messtechnische Ausstattung Die innerhalb des Luftsacks vorliegende Isopropanol Dampf Konzentration wird mittels photoakustischer Infrarot Spektroskopie Fa Br el amp Kjaer Modell Multi Gas Monitor Type 1302 berpr ft das aufgrund des Messprinzips eine interne Kalibrierung auf Isopropanol aufweist Es werden jeweils zwei Konzentra tionen hergestellt in deren Bereich die sp teren Versuchskonzentrationen vermutet werden und gegen einander auf Stimmigkeit eingemessen Die Kalibrierungen werden an jedem Versuchstag zu Beginn der Arbeiten durchgef hrt und so die FID ent
124. e der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2007 1 Relative Abweichung L 0 68093 Inneres Produkt cos 0 82980 Projektionskoeffizienta 1 88751 zt PID Atem rech zs FID_Atem_mess A EEKEIKEKIRRZ zs ID Aitem rech C FID_Atem_mess yz 2523 16 ZZ ZZ soo Relative Abweichung L 1 73562 wm I Inneres Produkt cos 0 93276 an u iz Projektionskoeffizient a 0 35459 oo CNS ia K 5 2 2 7 0 7 D SO Ss 1500 2000 PID A rech zc PID A mess Kw s 5 2 2 7 0 7 i 500 1000 1500 2000 am Relative Abweichung L 0 23245 ap 1 Inneres Produkt cos 0 98057 S RR Projektionskoeffizienta 1 14556 yz 12 12 02 u ee D 500 1000 1500 z000 tis 150 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse tC_FID_B_rech _FIb_B_mess ou MA SLL TOT s00 1000 1500 7000 t z 151 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2008 1 soo Relative Abweichung L 0 49517 Inneres Produkt cos 0 87524 Projektionskoeffizienta 1 13778 _Fib_Atem_rech zs FID_Atem_mess yz 213 23 16 Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss z 23 1 6 2000 300 250 Relative Abweichung L2 0 35062 200 44 SEEN Inneres Produkt cos 0 95556 Eiso CFID_Atem_
125. e geringer Luft geschwindigkeiten hervorgerufen werden wird bei der Ausbreitungsrechnung durch die L ftungsbedingungen und die rtlichen Relationen teilweise abgemindert Nachstehende Effekte und Zusammenh nge begr nden dies e Durch Aufenthaltsort der Person und die spezifische Luftf hrung wird ein Stofftrans port in den oberen Raumbereich beg nstigt Von dort erfolgt eine Stoffabfuhr Die festgestellten Bedingungen am Messpunkt in Kopfh he beruhen auf der g nstigen Lage im bestehenden Str mungsverlauf so dass im Gegensatz zum sonstigen Raum hier h here Konzentration feststellbar sind Die tendentiell geringen Stoffkonzentrationen im Bodenbereich best tigen die Ver mutung dass ein vermehrter Stofftransport in die oberen Raumbereiche berechnet wird Isopropanol strebt aufgrund der Stoffdichte im Vergleich mit der Umgebungsluft ein Absinken in Richtung des Bodens an Messpunkte die unter g nstigen Rahmenbe dingungen insbesondere Emission in relativ grobem Abstand zur Person und mit Ausrichtung zum Messpunkt hnliche Konzentrationsniveaus wie die Messwerte er reichen liegen au erhalb des unmittelbaren Wirkungsbereichs der Luftf hrung und innerhalb von abw rtsgerichteten Stoffstr mungen Im Anschluss entstehen jedoch Wiederaufwirbelung und Abtransport aus dem Versuchsraum Die Gesamtheit der Berechnungsergebnisse l sst darauf schlie en dass sich keine einheitlichen berein stimmungen von Mess und Berechnungsergeb
126. echt eine Forderung nach m glichst zugluftfreier Gestaltung von Arbeitspl tzen besteht Im Vergleich mit der gemessenen Isopropanol Verdunstung untersch tzen die Verdunstungsmo delle die Emissions Massenstr me deutlich Diese beeinflussen die anschlie enden Berechnun gen zur Stoffausbreitung derart dass diese entgegen der vorherigen Feststellungen keine ge schlossenen bereinstimmungen zwischen Mess und Berechnungsergebnissen erreichten Die ber cksichtigten Verdunstungsmodelle nach Mackay und Matsugu sowie Weidlich und Gmeh ling sind f r die angetroffenen Rahmenbedingungen daher nicht valide In der Folge ist auch das konzipierte Berechnungsverfahren im Unterschied zum Modul zur Erfassung der Stoffaus breitung nicht valide und erbringt keine ausreichend genauen Gesamtergebnisse Hinweis Der Anwendungsbereich des Verdunstungsmodells nach Weidlich und Gmehling beginnt bei Luftge schwindigkeiten von 0 20 m s in L ngsrichtung der Verdunstungsfl che die durch die rechnerisch abgesch tzten Geschwindigkeitskomponenten nicht erreicht werden Der konzeptionelle Ausschluss des vorgefundenen Geschwindigkeitsbereichs durch die Ersteller des Modells kann daher an dieser Stelle best tigt werden Bei Anwendung der Modelle bzw des Berechnungsverfahrens obliegt dem Anwender die ber pr fung ob Berechnungsergebnisse prinzipiell physikalisch m glich sind Dazu k nnen nach weislich Ergebnisparameter aus Emissions und Ausbreitungsmodell
127. edlicher Modellans tze die ber Schnittstel len kombiniert werden Damit eine Verbindung insbesondere zwischen Betrachtungen der Stoffemis sion und ausbreitung geschaffen werden kann sind daher ggf Nebenrechnungen zur Ermittlung von sich gegenseitig beeinflussenden Parametern erforderlich Zu diesen Verkn pfungen bzw Verbindungs punkten z hlt einerseits die Weiterverwendung von Zwischenergebnissen der Emission fl chenbezogener Emissions Massenstrom Emissions Geschwindigkeit etc bzw zeit und ortsabh ngiger Konzentrationen aber bspw auch die Geschwindigkeitsentwicklung ber einer verdunstenden Fl ssigkeit Alle in Kap 3 aufgef hrten Rahmenbedingungen der Untersuchungen sind im Arbeitssystem vgl An hang A als Teil des Gesamtverfahrens zusammengefasst das somit den Ausgangspunkt der Untersu chungen darstellt Neben den physikalischen Eingangsparametern sind f r die Ausbreitungsrechnung mit dem Brandschutz ingenieurmodell FDS Parameter zur Darstellung des Berechnungsraums erforderlich Es werden folgende Werte f r die Berechnungen verwendet Modellparameter Verwendeter Wert Gr e Berechnungsraum x Richtung 8 00 m y Richtung 7 50 m z Richtung 4 00 m Gitterweite 0 05 m Anzahl Berechnungsfelder Gitterzellen x Richtung 160 y Richtung 150 z Richtung 80 Gesamt 1 920 000 Verhalten Grenzen des Berechnungsraums Offene Begrenzung passiver Einbezug nicht berechneter Um
128. eisetzung weiterhin erheblich untersch tzt die Anpassung der L ftungsbedingun gen bt keinen wesentlichen Effekt aus Hinweis Die Berechnungen beruhen auf bereits er rterten L ftungsbedingungen und Personenaufenthalten die sich erneut in einem entsprechen Ergebnisverhalten der ermittelten Temperaturen ufsern Auf die Erl uterung und Auseinandersetzung mit den gemessenen bzw berechneten Temperaturverl ufen wird daher an dieser Stelle verzichtet und auf die vorhergehenden Erl uterungen verwiesen 6 Technische Regeln f r Arbeitsst tten ASR A3 6 L ftung Ausschuss f r Arbeitsst tten Berlin Ausgabe Januar 2013 ge ndert in GMBI 2013 S 359 38 4 Bewertung und Validierungsaussagen 4 2 2 3 1 Beschreibung der Vergleiche Die errechneten Stoffkonzentrationen weichen in Abh ngigkeit zur Anordnung der verschie denen Messpunkte sowie unter Ber cksichtigung der Konstellationen der Rahmenbedingungen teils erheblich voneinander ab so dass eine vollst ndige Verallgemeinerung nicht m glich ist Die Unterschiede bestehen einerseits in der Relation der berechneten Konzentrationsniveaus im Vergleich zu den Messergebnissen andererseits in der allgemeinen Ver nderung durch Anpas sung der L ftungsbedingungen Die Berechnungsergebnisse weisen z T wie im brigen bereits festgestellt erhebliche Schwankungen um ein Konzentrationsniveau auf Folgende Tendenzen sind jedoch teils in Relation zueinander erkennbar e Messpunkt A
129. elle nicht unmittelbar nachgewiesen werden da die Konzentrationsschwankungen messpunktsabh ngig auch bei Berechnungsszenarien ohne Person auftreten Ein Einflussfaktor ist die Charakteristik der FID als Messverfahren mit selbstansaugenden Messpunkten die derart nicht in den Berechnungen parametrisiert sind Dabei erscheint weniger die r umliche Relation zu einer potentiell anwesenden Person sondern vielmehr die Lage zu Zu und Abluft ffnungen bzw innerhalb der resultierenden Luftstr mungen relevant In Untersuchungsschritt 1 deuten die Ergebnisse bereits an dass die Anpassung bzw Abstim mung der L ftungsbedingungen eine Erh hung der berechneten Stoffkonzentrationen bewirkt Da wenn auch ber die Nebenr ume eine Verringerung des aus dem Raum abgef hrten Luft volumens vorgenommen wird ist dieses Modellverhalten erwartungsgem f s Die Ergebnisse des Untersuchungsschritts 2 unterstreichen den Zusammenhang zwischen der Parametrisierung der L ftungsbedingungen und den errechneten Stoffkonzentrationen in dem eine Angleichung der Berechnungsergebnisse an die Messwerte erfolgt Die allgemeine Erh hung berechneter Luftkonzentrationen wird auf prinzipiell verringerte Str mungsbedingungen und Verwirbelungen zur ckgef hrt Die resultierende geringe bersch t zung gemessener Luftkonzentrationen an h her gelegenen Messpunkten beruht unmittelbar auf den ruhigeren Bedingungen Bei Betrachtung der absoluten Werte handelt es sich jedoch
130. en unter welchen Bedingungen ein Einsatz des Verfahrens sinnvoll ist und ggf von welcher Ergebnis Genauigkeit ausgegangen werden kann Dar ber hinaus k nnen Einsatzfelder des Verfahrens bestimmt werden Das Erfordernis von Validierungsbe trachtungen ergibt sich weiterhin aus der gesetzlichen Anforderung Plausibilit tsbetrachtungen durch zuf hren um zu berpr fen ob gewonnene Berechnungsergebnisse sinnvoll sind bzw methodisch und physikalisch rekonstruiert werden k nnen Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Fachgebiet Sicherheitstechnik Arbeitssicherheit und der Berufsgenossenschaft f r Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege BGW sollen die erforderlichen Validierungsuntersuchungen f r das entwickelte Gesamtverfahren durchgef hrt werden Die Untersu chungen werden durch den Forschungsfond der Deutschen Gewerblichen Unfallversicherung DGUV in Form eines Forschungsprojekts gef rdert Das vorliegende Konzeptpapier definiert die methodische Vorgehensweise sowie die erforderlichen Ar beitspakete nach denen die Untersuchungen stattfinden Ziel ist es einerseits alle Schritte zu beschrei ben andererseits den erforderlichen Rahmen und die zu ermittelnden Gr en der messtechnischen bzw rechnerischen Untersuchungen darzulegen Die Festlegungen basieren auf Absprachen die den grundlegenden Untersuchungsgegenstand einen ge stuften Untersuchungsaufbau Ermittlung der erforderlichen Gr en f r die unmittelbare Emission ei
131. en Sze narien des Untersuchungsschritts 2 aufgrund der st ndig betriebenen L ftung nicht Die Relationen zwischen gemessenen und berechneten Temperaturverl ufen weisen wieder holt auf eine nicht vollst ndig korrekte Abbildung der L ftungsbedingungen hin Im Gegen satz zu Untersuchungsschritt 1 wurden die Versuche im Winter Aufsentemperaturen deutlich unter Raumtemperatur durchgef hrt Die Zulufttemperatur ist niedriger als die Raumtempera tur wobei bei den Szenarien ohne erfolgte Messung der Zulufttemperatur aus der getroffenen Temperatursch tzung keine gegenl ufigen Ergebnisse resultieren Die berechnete Ann herung von Zuluft und Raumtemperatur in Verbindung mit der zu hoch berechneten Abk hlung weist erneut auf eine bersch tzung des Abluftvolumenstroms hin bei dem die durch die Person ab 29 4 Bewertung und Validierungsaussagen gegebene W rme nicht wie in der Realit t zur Erhaltung der Raumtemperatur beitr gt Durch die Zulufttemperatur wird eine Abk hlung erreicht Aus den dreidimensionalen Visua lisierung der Berechnungen ist erkennbar dass infolge der kalten Zuluft bzw der Abk hlung eine dichtebedingte Luftstr mung in Richtung des Fussbodens auftritt die eine Umw lzung der Raumluft mitsamt Stofftransport bewirkt Diese wird qualitativ ber die Betrachtungsdauer aufrecht erhalten und stabilisiert sich nach Angleichung von Zuluft und Raumtemperatur auf gleichem Niveau Die ermittelte Str mung steht dabei ni
132. en herangezogen werden Innerhalb der vorliegenden Untersuchungen konnte z B eine falsche Parametrisierung des Aus breitungsmodells anhand sprunghafter Temperaturentwicklungen identifiziert werden Sofern derartige Betrachtungen durch den Anwender vorbereitet d h entsprechende Berechnungser gebnisse zur Dokumentation vorgesehen und auch durchgef hrt werden ist dieser Teil des Berechnungsverfahrens funktionsf hig 42 5 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick 5 1 Gesamtergebnis der Untersuchungen Es wurden umfangreiche Referenzversuche und Berechnungen zur stoffspezifischen Emission und Ausbreitung in R umen angestellt Hinsichtlich des Ziels des Forschungsprojekts ein neu konzipiertes Berechnungsverfahren zu validieren werden abschlie end aus den durchgef hrten Untersuchungsschritten folgende Gesamtergebnisse abgeleitet 1 Die Module des Berechnungsverfahrens sind methodisch als auch fachlich inhaltlich auf einander abgestimmt Die Schnittstellen zwischen den Modulen sind kompatibel alle er forderlichen Eingangsparameter der ber cksichtigten Modelle werden geschlossen erfasst und zur weiteren Verwendung bereitgestellt 2 Die in den vorliegenden Untersuchungen einbezogenen Verdunstungsmodelle nach Mackay und Matsugu bzw Weidlich und Gmehling sind unter den gegebenen Rahmenbedingungen nicht valide vgl Untersuchungsschritt 2 Infolge dessen kann die Validit t des Berech nungsverfahrens als geschlossene Anwendung nicht festgestel
133. ende Freisetzungsfl che konnte ohne Bildung weitreichender quivalenzverh ltnisse definiert werden so dass die Forderung auf einen Verzicht ebenfalls best tigt wird Bei alleinigen Untersuchungen zur Berechnung der Stoffausbreitung werden innerhalb der ver schiedenen Szenarien korrespondierende bereinstimmungen erreicht die den Schluss zulas sen dass Konzentrationsbedingungen an willk rlichen Positionen im Versuchs bzw Berech nungsraum auf verl sslichem Niveau wiedergegeben werden Die Validit t des Modells FDS zur Stoffausbreitungs bzw Konzentrationsberechnung wird somit unterstellt Die verschiedenen Module des konzipierten Berechnungsverfahrens sind geeignet miteinander verkn pft Dabei werden einerseits alle erforderlichen Eingangswerte f r die verschiedenen Mo dule durch das konkretisierte Arbeitssystem bereitgestellt Andererseits verf gen die Module zur 41 4 Bewertung und Validierungsaussagen Ermittlung der Emission zur Berechnung der Stoffausbreitung sowie zur Bewertung der T tig keit bzw der Arbeitsbedingungen ber miteinander kompatible Schnittstellen Die Verkn pfun gen werden durch definierte Anpassungsfaktoren zur Einheitenkonvention bzw umrechnung gebildet Werden bei der Auswertung von Berechnungen mutma liche Fehler identifiziert bil den die auf Verkn pfungen basierenden Eingangswerte einen ersten Ansatzpunkt zur berpr fung der korrekten Modellparametrisierung Innerhalb des Modells zur Erfa
134. enplatte z Oberkante 0 25 m Dicke Tischplatten z 0 05 m Abmessungen Tischbeine x y je 0 05 m Anordnung Tischbeine jew unmittelbar an Au enkante Position x 5 10 m y 5 30 z 0 00 Abmessungen Drucker x 0 40 m y 0 45 z 0 50 Position Drucker x 5 10 m y 4 75 z 0 95 Abmessungen B roeinrichtung PVC x 0 25 m y 0 35 z 0 30 Position B roeinrichtung PVC x 5 40 m y 4 75 z 0 25 Abfalltonne nur f r Isopropanol Abmessungen x 0 30 m Versuche y 0 30 z 0 40 Position x 2 00 m y 0 80 z 0 00 8 3 Material Stein _ Oberfl chen Materialien Bauteile und Str mungshindernisse Zuordnung Oberfl che Au enwand _ Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri Annahme K scher Zuordnung 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Annahme 0 9 Oberfl chen W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen 0 69 W mK Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober 0 84 kJ kg K fl chen Materialien Materialdichte 1 600 00 kg m Annahme thermische Dicke 0 20 m Material Beton Zuordnung Oberfl che Decke Oberfl chentemperaturen ggf mit geometri Annahme K scher Zuordnung 293 15 Emissionsfaktoren der W rmestrahlung von Annahme 0 9 Oberfl chen W rmeleitf higkeit verwendeter Oberfl chen 1 37 W mK Materialien W rmespeicherkapazit t verwendeter Ober 0 88 kJ kg K fl chen Materialien Materialdichte 2 100 00 kg m Annahme thermische Dicke 0 30 m Material Gipskarton
135. er Validierungsuntersuchungen durchgef hrt werden sollen Diese umfassen ebenfalls die Nebenr ume sowie einen Teil des Vorraums Ss Abbildung 4 1 berblick Berechnungsgeo metrie halbtransparente Darstellung Abbildung 4 2 Aufsicht Berechnungsgeometrie Abbildung 4 3 Vorderansicht Berechnungsgeo Abbildung 4 4 Seitansicht Berechnungsgeome metrie Schnitt vordere Wand trie Schnitt rechte Wand 1 vgl 12 13 20 5 Konzeptionelle Messdatengewinnung Messtechnische Ausstattung Ein Vergleich von Messdaten und Berechnungsergebnissen kann nur erfolgen sofern die Ermittlung an gleichen r umlichen Positionen durchgef hrt wird Die Positionen werden f r die Berechnungen aus der Versuchsdokumentation bernommen werden Der Vergleich von Mess und Berechnungsergebnis sen wird dar berhinaus von der Genauigkeit und Kalibrierung der verwendeten Messger te beeinflusst Die zu erfassenden Werte umfassen die zeitabh ngig gemessenen Konzentrationen aber auch die Rah menbedingungen des Versuchsraumes Insbesondere sind die atmosph rischen Umgebungsbedingungen sowie die L ftungsverh ltnisse zur versuchsbezogenen Parametrisierung der Berechnungen erforderlich Zur Dokumentation der Gr en die einzelfallabh ngig je Versuchsdurchlauf zu ermitteln sind ist die nachstehende Strategie vorgesehen Es wird ein einheitlicher Erfassungsbogen verwendet werden der die vollst ndige Feststellung sicherstellt Ta
136. er durchgef hrt werden Es wird eine Auswahl und Untersuchung charakteristischer Situationen und Zeitr ume erforderlich Dies k nnen z B Messungen zu dauerhaft vorhandenen Hinter grundkonzentrationen zu verschiedenen Zeitpunkten der Emission oder zu potentiell problematischen Zeitpunkten z B w hrend des maximalen Emissionsmassenstroms eines Gefahrstoffs sein Ebenso kann keine Messung fl chig ber einen gesamten Raum hinweg erfolgen vielmehr sind geeignete Messpunkte im Vorfeld auszuw hlen und messtechnisch auszustatten Bei rechnerischen Untersuchungen zur Stoffausbreitung ist gleicherma en die Festlegung von relevanten virtuellen Messpunkten 0 vor der Durchf hrung erforderlich welche die Sicherheit des erzielten Ergeb nisses ebenso im Hinblick auf die Aufrechterhaltung des Gesundheitsschutzes Besch ftigter beeinflussen F r die Schritte der Validierungsuntersuchungen sollen die erforderlichen Messpunkte nicht im Vorfeld festgelegt werden sondern durch Probemessungen potentiell kritische bzw besonders interessierende Be reiche ermittelt und ausgew hlt werden Au erdem soll durch die Messung an verschiedenen Punkten in geringem Umfang ein Spektrum lokaler Luftkonzentrationen aufgezeigt werden so dass ber verschiede ne Versuche hinweg allgemeine Tendenzen ersichtlich werden Im Gegensatz zu der betrieblichen Praxis erfolgt zwar keine Absch tzung der notwendigen Messpunkte die Untersuchungen sind jedoch auf die Gegen berstel
137. er schwan kenden Stofffreisetzung die zu Konzentrationsspitzen an den unterschiedlichen Messpunkten f hren kann ist die Validit t des Berechnungsmodells an dieser Stelle nicht best tigt 23 4 Bewertung und Validierungsaussagen 4 1 2 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume Aufgrund des ungekl rten Beitrags der Nebenr ume auf die L ftungsbedingungen sowie einer berschl gigen Begutachtung erster Berechnungsergebnisse wurden f r weitere Berechnungs szenarien die L ftungsbedingungen angepasst und Zu sowie Abluftvolumenstr me aufeinander abgestimmt In Anbetracht zuvor erl uterter Ergebnisse liegt ein Fokus der Untersuchungen in der Kl rung ob sich die angestellten Vergleiche durch die Anpassung g nstiger verhalten 4 1 2 1 Beschreibung der Vergleiche Die qualitativen Abbildungen zu den Untersuchungsergebnissen in Abschnitt J 1 2 des Anhangs J zeigen bei Ber cksichtigung von Anpassungen der allgemeinen L ftungsbedingungen in Berech nungen weiterhin erhebliche Abweichungen auf Dabei bleibt die generelle Untersch tzung der gemessenen Stoffkonzentrationen durch die Berechnungsergebnisse erhalten die berechneten Konzentrationsniveaus Mittelwerte von Schwankungen sind allerdings in Richtung der Mess ergebnisse verschoben Im Vergleich mit den urspr nglichen Berechnungsszenarien mit Luft f hrung ber Nebenr ume sind bei der Auswertung der statistischen Kennzahlen abh ngig von der r umlichen Anordnungen der Mes
138. erecht Verwendung des berech Relation beider Messstellent Berechnung neten Temperaturverlaufs als zus tzliches des zeitabh ngigen Verlaufs unter Ber ck qualitatives Vergleichskriterium insbe sichtigung der Umgebungs und Einflussbe sondere Beurteilung einbezogener L f dingungen z B W rmeemission Personen tungsbedingungen und Zulufttemperatu temperatur aufenthalt ren Umgebungsdruck Ubernahme Wert zu Versuchsbeginn als An keine bzw minimale Ver nderungen ber fangsbedingung Versuchsdauer hinweg gemessen Unter stellung homogener Bedingungen aufgrund stichprobenartiger berpr fungen Relative Luft Ubernahme Wert zu Versuchsbeginn als An keine bzw minimale Ver nderung ber Ver feuchte fangsbedingung suchsdauer hinweg gemessen 16 F r die Absch tzung der Isopropanol Emission mit Verdunstungsmodellen vgl Tab 2 7 wurden die berech neten Umgebungstemperaturen verwendet die auf Grundlage dieser Vorgabe f r die Versuchsdauer ermittelt wurden Vorgehensweise entsprechend f r Isopropanol Versuche 2001 bis 2005 im Anschluss Absch tzung alleine aus daf r vorgesehener Messstelle Die Verwendung als quantitatives Kriterium direkter Vergleich von Messwerten und Berechnungsergebnissen ist nicht m glich da sich die Ausgangswerte nicht entsprechen Die Beurteilung beruht daher alleine auf der qualitativen bereinstimmung der Verlaufskurven 17 18 16 2 Methodisches Vorgehen Zul
139. eren Verlauf in der Luft verd nnt werden Dadurch wird der vollst ndige Explosionsbereich durchlaufen die r umliche Ausdehnung der z ndf higen Atmosph re ist dabei unklar 2 Zusammensetzung ca 21 00 Vol Sauerstoff O2 ca 0 04 Vol Kohlenstoffdioxid CO2 ca 0 96 Vol Spuren und Edelgase entspricht f r ca 20 C einer Massenkonzentration von 27 00 g m bzw 27 000 mg m ausgelegt Au erdem ist die Entz ndung der Fl ssigkeit an der Emissionsstelle sowie bei einem Austritt bspw auf dem Fussboden auszuschlie en Auch dermale Gef hrdungen bei der Handhabung der Fl ssigkeit m ssen ber cksichtigt werden 4 1 M gliche Schutzma nahmen Potentielle Schutzma nahmen sind an der allgemeinen Gestaltungssystematik der Arbeitssicherheit bzw des Explosionsschutzes die sich an dieser Stelle entsprechen zu orientieren Nachfolgend werden die M glichkeiten zum Einsatz prim rer sekund rer und terti rer additiver Ma nahmen unter Ber cksichti gung der Ausrichtung der Arbeitsaufgabe Durchf hrung von Messungen zur Validierungsuntersuchung diskutiert e Prim re additive Schutzma nahmen Ma nahme Anwendungsm glichkeit Begr ndung Substitution des Stoffes bzw keine Anwendung m glich Beseitigung des brennbaren Untersuchung auf Isopropanol als mit FID messbare Koh Stoffs lenwasserstoffverbindung ausgerichtet m gliche Substituenten ebenfalls brennbar bzw explosi onsf hig Substitution
140. eres Produkt cos 0 71618 Projektionskoeffizienta 5 90573 zt HD Atem VM rech zt Fib_Atem_mess xyz 2 8 21 3 L6 p SO 1000 1500 2000 t Relative Abweichung L 0 73140 Inneres Produkt cos 0 69264 Projektionskoeffizienta 0 85108 zs ID A MM rech ppm PID A mess 1004 1500 2000 xy z 3 9 2 2 L6 l t s 45 00 Se Relative Abweichung L 0 34733 30 00 Inneres Produkt cos 0 97784 Projektionskoeffizienta 1 39555 E 35 0 2 2000 1 15 00 10 00 5 00 4 N 0 00 zf PID RB MM rech FIb_B mess xy z 4 75 1 0 0 65 183 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2005 2 Een 170 00 100 00 Relative Abweichung L2 0 79077 80 00 Inneres Produkt cos 0 94227 oam fee oa Projektionskoeffizienta 4 17130 zt Fib_Atem_mess Xy 28 23 16 am d Relative Abweichung L2 0 83230 Inneres Produkt cos 0 72557 10 00 ep Projektionskoeffizienta 2 81872 t DJ C_FID_A_VM_rech D 50 1000 1500 2000 ___c Ep A mess 10 00 wa 20 00 xyz 5 2 27 07 t z Relative Abweichung L2 0 99233 Inneres Produkt cos 0 89948 Projektionskoeffizienta 105 41905 ED B NM rech FOB mess nyre LA 1 2 0 2 1 Son 1000 1500 2000 t s 184 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2006 3 350 00 300 00
141. erhalten ver ndert 4 Im Hinblick auf die unterschiedlichen Teilergebnisse der methodischen Untersuchungs schritte kann keine allgemeine Validit t des Modells zur Ausbreitungsberechnung best tigt werden Der Einsatz des Modells ist daher bislang auf Anwendungsf lle begrenzt die mit den Rahmenbedingungen im Untersuchungsschritt 2 vegleichbar sind Der resultierende Anwendungsbereich des Modells sowie Einsatzm glichkeiten werden in Kap 5 2 ausge f hrt 43 5 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick 5 Die innerhalb der Konzeption des Berechnungsverfahrens ber cksichtigten Verdunstungs modelle m ssen auf ihre Anwendbarkeit weiter untersucht werden Zum vollumf nglichen praktischen Einsatz des Berechnungsverfahrens ist es auf diesen zus tzlichen Untersuchun gen aufbauend ggf erforderlich weitere bzw andere Modelle und Absch tzungsm glich keiten zur Ermittlung der Emissionsbedingungen zu integrieren In diesem Fall sind die vorhandenen Schnittstellen zwischen einzelnen Modellen insbesondere Anpassungsfak toren zur Einheitenkonvention ebenfalls zu berpr fen und ggf anzupassen Die im Vorfeld des gef rderten Forschungsvorhabens geplanten Arbeiten wurden vollumf ng lich durchgef hrt Einzelne Vorarbeiten des Forschungsvorhabens die einzelnen Arbeitspaketen zuzurechnen sind wurden bereits vor Beginn d h au erhalb der Projektlaufzeit auf Eigenkos ten des Fachgebiets Sicherheitstechnik Arbeitssicherheit der Bergischen Univ
142. erhaltens basiert auf dem insgesamt hnlichen Regime der Ausgangstemperaturen die um we nige K variieren Die urspr ngliche Verwendung des Modells zur Simulation der Bedingungen im Brandfall bei dem Temperaturunterschiede von mehreren 100 K auftreten bekr ftigt diese Relation Zusammenfassend best tigen die Ergebnisse und Vergleichsauswertungen die zuvor ermittelten Erkenntnisse so dass eine Anwendbarkeit des Modells als Berechnung zur Stoffausbreitung fest gestellt wird Die gleichzeitigen bereinstimmungen an verschiedenen Messpunkten innerhalb der Szenarien begr nden diese Aussage und unterstellen dass allgemein bei beliebiger Anord nung von Messpunkten eine entsprechende Wiedergabe tats chlicher Bedingungen erzielt wird Auf die Voraussetzung der detaillierten Analyse und Parametrisierung der L ftungsbedingungen wird erneut hingewiesen 4 2 2 Berechnungsverfahren einschlie lich Berechnungen zur Stoffemission Ziel dieses Teils innerhalb des Untersuchungsschritts 2 ist die Feststellung der Funktionsf higkeit der Verkn pfungen innerhalb des Berechnungsverfahrens sowie der Vergleich von Messwerten mit Zwischen und Endergebnissen der Berechnungen Weiterhin werden die bislang gewonne nen Erkenntnisse in die Auswertungen eingebunden und berpr ft Zur bersichtlichkeit und eindeutligen Abgrenzung der verschiedenen Aussagen sind die Auswertungen entsprechend ge gliedert Hinweis Bei Auswertung der konzeptionellen Vorbetrachtu
143. erheitskonzepte wurde die Luftgeschwindigkeit oberhalb der Emissionsstel len vor dem Versuchsbeginn ermittelt Die Geschwindigkeiten wurden nicht detailliert erfasst lagen i d R jedoch im Bereich von ca 0 00 bis 0 15 m s Bei ausgeschalteter L ftungsanlage wurden keine Geschwindigkeiten festgestellt die innerhalb des Messbereichs beginnend bei 0 01 m s lagen Massenverluste Zur Ermittlung der Massenverluste infolge der Stoffemission wurden die genannten Waagen ver wendet Bei der Propanemission wurden vor und nach den Messungen die Gesamtmassen der eingesetzten Kleinstflasche bestimmt Vor dem ersten Einsatz wurde als Leermasse ein Gewicht von 1 170 g festgestellt Die Ermittlung des Massenverlustes und damit der je Versuch freige setzten Propan Masse erfolgte durch Differenzmessungen vorgenommen ebenso wurden die Nachf llungen der Kleinstflasche dokumentiert Vor Beginn jedes Versuchs zur Isopropanol Verdunstung wurde f r die verwendeten Tabletts die Leermasse ermittelt und nach Einf llen der Fl ssigkeit die Gesamtmasse festgestellt die Fl s sigkeitsmasse wurde zur ckberechnet Nach Versuchsende wurde erneut die Gesamtmasse ge wogen eine unmittelbare Messung der Fl ssigkeit war nicht m glich Der Massenverlust wurde ebenfalls aus Differenzbetrachtungen ermittelt Luftkonzentrationen Zur Messung der Luftkonzentrationen von Propan bzw Isopropanol D mpfen wurden Flammen Ionisations Detektoren FID eingesetzt Die Funktion
144. erseits w hrend der normalen Versuchsdurchf hrung keine unzul ssige Anreicherung stattfinden kann und 2 andererseits eine unkontrollierte Emission ohne Auswirkungen bleibt Dabei ist zu ber cksichtigen dass bei einer Verdunstung kein schlagartiger Massentransport in die Raum luft erfolgen kann Der Massen bergang ist ma geblich von der Gr e der Fl ssigkeitsoberfl che abh n gig wobei auch bei deren Vergr erung nicht die Transportgeschwindigkeit erh ht wird Dementspre chend steht eine Reaktionszeit zur Verf gung Es wird daher nicht die eingesetzte Fl ssigkeitsmenge sondern die vorgesehene Freisetzungsfl che kon stant gehalten Auf diese Weise wird einer unkontrollierten Verdunstung ber sich vergr ernde Fl chen entgegengewirkt Mit anderen Ma nahmen wird weiterhin ein Fl ssigkeitsaustritt beherrscht Organisatorische Bereitstellung von Aufnahmemitteln und ggf Ersatzbeh ltnis Voraussetzung f r die Versuchsdurchf hrung ist die Vorhaltung von handels blichen Papiert chern Auf nahmemittel Diese werden t glich vor Beginn der Vorbereitungsma nahmen der Versuche insbeson dere Umf llen von Isopropanol in Schalen bereitgelegt Die Vorhaltung eines Ersatzgef es ist nicht erforderlich Organisatorische Festlegungen zur Behandlung von Fl ssigkeitsresten und abf llen Mit Ende der jeweiligen Versuche kann der Verdunstungsvorgang des fl ssigen Isopropanols nicht unmit telbar z B mit einer Absperrvo
145. ersit t Wuppertal durchgef hrt Au erdem liefen verschiedene Arbeiten insbesondere Versuchsdurchf hrungen Parametrisierung von Vergleichsrechnungen und deren Durchf hrung parallel zueinander Die reale Bearbeitungsdauer der verschiedenen Arbeitspakete belief sich ohne zus tzliche Kosten f r die DGUV auf 1 Erarbeitung eines strukturierten Validierungskonzepts sowie Erarbeitung der Sicherheits konzepte ca 3 Monate mafsgeblich erstellt als Vorarbeit 2 Durchf hrung der experimentellen Versuche zur Referenzwertermittlung ca 1 5 Monate Durchf hrung von Vorversuchen als Vorarbeit 3 Durchf hrung von Vergleichsrechnungen zu den experimentellen Untersuchungen Dauer ca 2 5 Monate 4 Durchf hrung von Sensitivit tsuntersuchungen Dauer ca 0 5 Monate 5 Ergebnisvergleich und statistische Auswertung Dauer ca 2 Monate 6 Bewertung der praxisorientierten Einsatzm glichkeiten des neuen Berechnungsverfahrens zugeh rig zu Ergebnisvergleich und Auswertung Dauer ca 1 Monat Das in Kapitel 1 2 aufgestellte Ziel der Konzeption und Durchf hrung von Validierungsunter suchungen des Berechnungsverfahrens wurde somit erreicht Das Ergebnis ist die Falsifizierung der unterstellten allgemeinen Anwendbarkeit des Berechnungsverfahrens Bezogen auf das Mo dul zur Erfassung der Stoffausbreitung sowie mit Einschr nkungen zu den Rahmenbedingungen wurde die Aussage verifiziert 5 2 Ableitung von Einsatzbedingungen und Verwendu
146. erwendung des gleitenden Milttelwertes Periode von 60s die Auswertungen Die vergleichenden Darstellungen f r Szenarien die berechnete Emissions Massenstr me als Eingangswerte verwenden verzichten analog zu Untersuchungsschritt 1 auf eine einheitliche Skalierung 3 2 Berechnungsergebnisse Sofern in Untersuchungsschritt 2 Berechnungen zur Verdunstung von Isopropanol durchgef hrt wurden erfolgte eine Weiterverwendung der im Worst Case Sinne abgesch tzten Emissions Massenstr me Im Ergebnisvergleich beider Emissionsmodelle inner und au erhalb des vor gesehenen Anwendungsbereichs des Modells nach Weidlich und Gmehling wurde festgestellt dass in allen Szenarien das Verdunstungsmodell nach Mackay und Matsugu die h heren und somit kritischeren Werte erbrachte Diese wurden gem der aufgef hrten Systematik als Ein gangswerte in die Ausbreitungsberechnungen der jeweiligen Szenarien bernommen Die ver wendeten Werte sind in Anhang G aufgef hrt 1 Die aufgef hrten Werte beziehen sich auf die linke vordere Raumecke die H he ist ab Fussboden gemessen 20 3 Darstellung der Untersuchungsergebnisse Die gemittelten Mess und Berechnungsergebnisse sind im Anhang J 2 1 in Tab J 101 als fl chenbezogene Emissions Massenstr me in Tab J 102 als innerhalb von 30 Minuten emittierte Gesamtmasse gegen bersgestellt Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnungen werden modellbasiert in tabellarischer Form gegen ber der Zeit
147. ess ryz 4 0 1 0 0 2 t ppm WRA EE zs ID B rech C EID BR m ss x y z 4 15 2 35 19 0 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 119 0 97133 0 78158 21 10386 0 84071 0 75374 3 28552 0 85946 0 94500 6 29140 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1004 5 Relative Abweichung L2 0 94826 Inneres Produkt cos 0 79115 ey Projektionskoeffizienta 11 89567 zs FID_Atem_mess y2 28 23 16 Relative Abweichung L 0 71596 Inneres Produkt cos 0 75979 Projektionskoeffizienta 1 65174 t ppm zs PID A rech zc PID A m ss K l 1 0 0 2 al ZS Relative Abweichung L2 0 83050 em Inneres Produkt cos 0 96558 ST een Sr Projektionskoeffizient a 5 45942 ch SCENE 100 es D 500 1000 1500 2000 120 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1005 3 _FIb_Atem_rech zs PID Atem m ss Ky 28 2 3 16 0 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess CA EES D s00 1000 1500 2000 t 5 zs _FID_B_rech C Fib_B_mess Wyz 5 2 3 35 0 3 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos P
148. essenem VStromAb 1010 1 1010 2 1011 1 1011 2 1012 1 1012 2 1013 1 1013 2 1014 1 S i 21 1 101200 101200 101100 101100 62 00 62 00 62 00 62 00 15 A eu E E g i Hs usj iono 5300 1 6 1 6 i 21 0 21 0 270 400 270 LA LO II 270 400 270 540 800 540 540 540 540 30 00 Atembereich Atembereich rt Absch tzung Atembereich Variation L ftung Achtung Ausrichtung an Absch tzung Atembereich 3 m 8 Absch tzung ES Ausrichtung an gemessenem VStromAb gemessenem VStromAb Atembereich Variation L ftung Achtung Absch tzung N N Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb O K REN P 36 00 Atembereich wen 36 00 Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb USYINSIAA UEdOIdG NZ SIIMSZUEZUTF S3ZUNUYISI9T ZunsseJuguwesnz d Zueyuy 06 T Raum C Taas CC P Raum Pal Volstr z m h Volstr ze m h Volstr zu ges m h Volstr Ab Labor m h Volstr A vg ges M h Volstr Ab NR je Raum M h Volstr A va nei Tom ch Volstr A va zez Mh aktive FID 1014 2 21 0 21 0 100600 64 00 36 00 Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb I EEE LEES 1015 2 100600 SES Atembereich Variation L ftung Ausrichtung an gemessenem VStromAb ooo al E u Lo L 1016 2 22 1 22 1 100500 6
149. eter Fl che und Geometrie vorgehalten die bei Bedarf auf die Scha len gelegt werden Der einhergehende Versuchsabbruch wird erforderlich wenn e unzul ssig hohe Dampfkonzentrationen festgestellt werden e Fl ssigkeit aus dem Beh ltnis austritt e die raumlufttechnische Anlage bei geplantem Einsatz ausf llt oder e der Versuch wegen anderer Gr nde abgebrochen werden soll Bei einem Defekt des Beh ltnisses stellt das Abdecken der Fl ssigkeitsoberfl che lediglich eine Erstma nahme dar die z B zum Umf llen von Fl ssigkeitsresten wieder aufgehoben werden muss Entfernen der Freisetzungsquelle Die Verdunstung der Fl ssigkeit kann nicht nur durch die Unterbrechung des Luftkontakts Abdecken des Beh ltnisses sondern auch durch vollst ndige Entfernung der Fl ssigkeit aus dem Versuchsraum erfol gen Dies kann jedoch nur dann erforderlich werden wenn eine gezielte Unterbindung der Verdunstung durch Abdecken nicht erfolgen kann Eine Konsequenz ist der gleichzeitige Versuchsabbruch Generell kann die Freisetzung durch Entfernen des gesamten Beh ltnisses aus dem Versuchsraum durch Umf llen des Isopropanols in ein Ersatzbeh ltnis oder durch dessen unmittelbare Entsorgung erfolgen Unter Ber cksichtigung der geplanten Versuchsanordnung hier flache Beh ltnisse der erforderlichen Wege innerhalb des Geb udes sowie der m glichst einfachen Handhabung sind die Alternativen wie folgt zur Umsetzung geeignet Wenn ein Abdecken de
150. etts an Emissionsposition 2 L ftung in Normalbetrieb Tabelle G 1 bersicht der farblichen Kennzeichung zur Fallunterscheidung Name XPosition m Atembereich I 7 s 40 os os Tabelle G 2 bersicht Messpunkte f r Isopropanol Berechnungen 1 Orientierung der Abst nde an linker vorderer Raumecke 91 O N Tl nn Im EE a EE EE EE EENG Ed HE E EEN E 4 E EES 2002 2 20 5 15 5 103200 41 00 24 00 en ar j Atembereich Variation L ftung TH EEE BE HE BEE m I ow ooo 0 03682192234ja __ Atembereich 1 2 mitEmissionsrechnung 2002 4 20 5 15 5 103200 DR 00 ee EE j Atembereich 1 mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 800 ail af a A 000 2003 2 19 4 15 5 103200 43 00 24 00 0 1111111111 j Atembereich 1 Variation L ftung Bass ss ee Oi DO d Ta a aa NT 0 04373980569ja Atembereich 1 2ImitEmissionsrechnung 2003 4 19 4 15 5 e 33 D 0 03144523463 j Atembereich mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 110 a ee a oasa 012037037041 _IAterbereien LA 0 1574074074 0 1203703704 j Atembereich Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 5 103100 24 u 34 00 15 5 103100 44 00 0 03582480400 0 03660625852 0 03622029923 j 0 03192849896 j Atembereich Atembereich mit Emissionsrechnung mit Emissionsrechnung Variation L ftung Anpassung Zuluft an Abluft 15 5 103100 44 00 103100 44
151. ezeigten Erkenntnissen erg nzt werden Denkbar ist bspw die berpr fung des temperaturbedingten Verhaltens Sommer bzw Winterfall der Relation von Zuluft zu Raumtemperatur oder der Sensitivit t des Ausbreitungsmodells bei weiteren Anpassungen der L ftungsbedingungen Abstimmung und ganzheitliche Ver nderung von Zu und Abluft Neben der Weiterverfolgung der Modellvalidierung des Modells FDS als Ausbreitungsrechnung ist z B die Erweiterung der Emissionsabsch tzung um weitere Modelle ein Arbeitsfeld Wie ge zeigt stellt die Absch tzung der Emissionsverh ltnisse einen ergebnisrelevanten Einflussfaktor dar so dass konzeptionelle Arbeiten zu deren Verbesserung sinnvoll sind Dies kann durch die Pr fung und Einbindung bestehender aber auch durch die Ableitung und Aufstellung neuer Mo delle zur Stofffreisetzung erfolgen Diese weiterf hrenden Arbeiten werden jedoch nicht mehr im Arbeitsfeld der o g Forschungsarbeiten beinhaltet sein so dass die tats chliche Weiterverfol gung der Thematik nicht absch tzbar ist Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden bislang in keiner Ver ffentlichung dargestellt Nach der Verwendung und Erg nzung mit anderen Untersuchungen im Rahmen des Promo tionsvorhabens ist eine Ver ffentlichung des Gesamtergebnisses angedacht Dar ber hinaus ist die Publikation von Teil Ergebnissen insbesondere zur bertragbarkeit des Ausbreitungsmo dells auf Betrachtungen des Arbeits bzw Gefahrs
152. f hrt und im Sinne einer Worst Case Absch tzung der gr ere Wert in die Berechnungen zur Stoffausbreitung bernom men 14 2 Methodisches Vorgehen Bedingt durch Eingabeparameter des Ausbreitungsmodells ist die Verkn pfung zwischen Ab sch tzung bzw Berechnung der Stofffreisetzung und der Berechnung der Stoffausbreitung der fl chenbezogene Emissions Massenstrom in kg s m Die Parametrisierung des zu ber cksich tigenden Emissions Massenstroms in kg s ergibt sich aus der Festlegung einer entsprechenden Emissionsfl che in m korrespondierende str mungsmechanische Parameter z B Str mungs geschwindigkeit und dynamischer Druck werden aus diesen Gr en in Verbindung mit den Umgebungsbedingungen bspw Temperatur und lokale Dichte durch das Modell abgeleitet Die Spezifizierung der Emissionsfl che kann lediglich rechteckig erfolgen die Seitenl ngen m ssen dabei einem Vielfachen der gew hlten Diskretisierung hier 0 05 m entsprechen F r die Un tersuchung ergibt sich somit als kleinstm gliche Emissionsfl che 0 0025 m entspricht 25 cm mit Seitenl ngen von jeweils 0 05 m In Untersuchungsschritt 1 erfolgte die Propan Freisetzung ber einen Schlauch mit rundem Querschnitt und einer Fl che von 0 3117 cm Die Emissionsgeometrie konnte dementsprechend durch das Ausbreitungsmodell nicht abgebildet werden Daher wurde als Emissionsfl che der kleinstm gliche rechteckige Querschnitt von 25 cm gew hlt der somit ein
153. f hrung ber Nebenr ume berechnete Emissions Massenstrome e au Sen Ss ee ee War deg Ze 198 Quantitative Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 212 K 1 Vergleiche zu Propan Versuchen Untersuchungsschritt UI 212 K 2 Vergleiche zu Isopropanol Versuchen Untersuchungsschritt 2 2 2 2 214 Fotodokumentation 216 IV 1 Zielstellung des Forschungsvorhabens In der heutigen betrieblichen Praxis findet eine Vielzahl an Chemikalien die i d R als Gefahrstof fe eingestuft sind in unterschiedlichen Anwendungsbereichen Einsatz Sowohl beim Inverkehr bringen als auch bei der betrieblichen Verwendung von Gefahrstoffen sind nach EG 1907 2006 REACH Verordnung bzw nach Arbeitsschutzgesetz ArbSchG und Gefahrstoffverordnung GefStoffV Analysen und Bewertungen m glicher Expositionen von Besch ftigen erforderlich die im Sinne von Expositionsszenarien bzw Gef hrdungsbeurteilungen durchzuf hren sind Da bei sind neben Messungen und Analogiebetrachtungen Berechnungsverfahren als qualifizierte Expositionsabsch tzungen zul ssig sofern sie dem Stand der Technik entsprechen Bevor ein neu konzipiertes Berechnungsverfahren eingesetzt werden darf ist es daher erfor derlich dass die bereinstimmung mit den methodischen sowie fachlich inhaltlichen Anforde rungen auf Validit t berpr ft wird Dazu muss eine Validierung des Verfahrens vorgenommen werden die nachvollziehbare R ckschl sse auf Genauigkeit der Berechnungen Einsa
154. ffemission festgelegt In diesem Zeitraum der die i d R bei betrieblichen Messungen ver wendeten Intervalle berschreitet werden die Konzentrationen in Zeitschritten von einer Sekunde er fasst Sollte festgestellt werden dass die Messdauern nicht als ausreichend eingesch tzt werden k nnen diese bei der Versuchsdurchf hrung unmittelbar verl ngert werden 18 4 Verwendete Parameter der Berechnungen F r die Berechnungen werden durch die verschiedenen Modelle des Gesamtkonzepts unterschiedliche Eingangsparameter zu Rahmen und Emissionsbedingungen erforderlich Gleichzeitig muss anhand der betrachteten Arbeitssituation eine Auswahl zu verwendender Emissionsmodelle Untersuchungsschritt 2 erfolgen deren Anwendungsgrenzen f r die jeweiligen Untersuchungsbedingungen eingehalten werden Zur Erfassung der erforderlichen Parameter sowie der anforderungsgerechten Modellauswahl erfolgt im Rahmen des Gesamtkonzepts eine Zusammenfassung der Arbeitssituation mit Hilfe des Arbeitssystem Modells Dieses ist im Hinblick auf die erforderlichen Berechnungen in seinen Systemelementen weiter mit Parametern untergliedert Durch die Zusammenfassung sowie gezielte Betrachtung relevanter Kenn gr en z B Aggregatzustand Charakterisierung als Reinstoff oder Gemisch etc erfolgt die Modellaus wahl Der konzeptionelle Ansatz muss im Rahmen der Validierungsuntersuchungen ebenso berpr ft werden Das Gesamtverfahren beruht auf der Verkn pfung unterschi
155. fizienta 5 25175 zt PID A rech C PID A mess x y 2 2 3 3 1 1 0 Relative Abweichung L2 1 38042 Inneres Produkt cos 0 96830 Projektionskoeffizienta 0 41361 C FIDE rech _FIb_B_mess D zoo 10049 1500 2000 t s 159 Anhang J Versuch 2014 1 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss xyz 2 8 213 16 B00 500 400 A 300 zs HD A rech Au 200 C EID A mess zT 5a a5 03 a A EE D D s00 1000 1500 20900 t s 500 400 am ki WE zs PID D rech 200 j zc FIb_B_ mess i vi xy z 4 6 23 0 65 D s00 1000 1500 z000 t s Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 160 1 45712 0 88990 0 39137 1 03004 0 81975 0 48914 3 18978 0 81047 0 20539 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2015 1 00 500 400 amp 300 ka zs PID Atem rech 200 zs FiD_Atem_mess 100 yz 28 23 16 mia ji nt D Sol 1000 1500 2000 t s L 300 C PD Atem rech C PID Atem mess _FIb_Atern_rech_GhMM 60 Fib_Atern_mess_G 0 500 1000 1500 2000 ze 2 3 1b 600 400 300 2 C FIDA rech ei PD A 200
156. g der Emissions Massenstr me beruhen muss aufgrund der erheblichen Untersch tzung der tats chlichen Stofffreisetzung davon ausgegangen werden dass auch die berechneten Stoffkonzen trationen 2 T deutlich untersch tzt werden Die im Anschluss angestellten Ergebnisvergleiche und untersuchungen weisen auf die Relevanz der genauen Absch tzung der Emissionsbedingungen als Eingangsparameter der Ausbreitungsrechnungen hin 4 2 2 3 Vergleich von Ausbreitungsrechnungen mit gemessener und berechneter Stoffemission Vor dem Hintergrund der deutlichen Untersch tzung der gemessenen Verdunstung durch die zugeh rigen Berechnungsergebnisse werden folgende Thesen an die Ergebnisse der Ausbrei tungsrechnungen aus den bisherigen Erkenntnissen formuliert e Die gemessenen Stoffkonzentrationen werden durch die Berechnungsergebnisse unter sch tzt es werden keine hnlich hohen Konzentrationsniveaus erreicht e Die Angleichung von Mess und Berechungsergebnissen bzw die Erh hung berechneter Stoffkonzentrationen bei Anpassung der L ftungsbedingungen die zuvor festgestellt wur de ist aufgrund der allgemeinen Verringerung der Stofffreisetzung fraglich Ausnahme bilden die Szenarien mit einer Verdunstung an Positionen mit erh hter Distanz zur Person alternative Anordnung bzw Position Ob sich die verschiedenen Fffekte ausgleichen ist zu berpr fen e Die Stoffkonzentration auf dem Tisch wird bei unmittelbar benachbarter Anordnung der Stofffr
157. g der gesamten Exposition ber die vollst ndige Schichtdauer Die UEG von Isopropanol wird bei einer Dampfkonzentration von ca 2 2 Vol in standardisierter Um gebungsluft erreicht Bei der zu erwartenden Raumtemperatur entspricht dies einer Massenkonzentrati on von ca 54 00 g m bzw 54 000 00 mg m bei der eine lokale explosionsf hige Atmosph re besteht Aus dem Vergleich der Grenzwerte ergibt sich dass durch Einhaltung des AGWSs hier ohne Ber cksichti gung des berschreitungsfaktors gleicherma en die UEG eingehalten wird Der AGW ist somit die ent scheidende Beurteilungsgrundlage bei dessen Einhaltung die Anforderungen sowohl an den Personen als auch an den Sachwertschutz erreicht werden Zu ber cksichtigen bleibt die Einschr nkung dass auch durch lokale Maxima keine explosionsf higen Konzentrationen erreicht werden d rfen F r die Entz ndung der Fl ssigkeit bestehen keine Grenzwerte Daher sind wirksame Z ndquellen die an der Emissionsquelle bzw bei Austritt mit der Fl ssigkeit in Ber hrung kommen k nnen auszuschlie en Ebenso besteht kein Grenzwert zur dermalen Gef hrdung von Personen durch den Kontakt von fl ssigem Isopropanol mit Haut oder Augen 4 Ma nahmen zum Personen und Sachwertschutz Die zu definierenden Schutzma nahmen werden auf die Einhaltung des AGWs keine Heranziehung der Uberschreitungsfaktoren sowie auf die Vermeidung lokaler Konzentrationsmaxima max 50 der UEG und erst im weit
158. g erfolgte daher aus einer sog Kleinstflasche max Inhalt 425 00 g Bevorratung unter Druck die im Freien aus einer handels blichen Gasflasche teilgef llt wurde Doe kontrollierte Abgabe aus der Kleinstflasche ben tigt eine Druckminderung weiterhin sind Schlauchinstallationen erforderlich Unmittelbar am Abgangsventil der Kleinflasche wurde da her ein Druckminderer installiert der eine Regelung auf einen absoluten berdruck von 1 000 00 hPa zul sst Von diesem wurde das Gas durch eine Schlauchleitung ber einen Schwebek rper durchflussmesser sowie durch eine weitere Schlauchleitung gef hrt und aus dem offenen Lei tungsende abgegeben Die Schlauchleitungen aus Gummi mit Einlage entsprechend DIN 4815 Teil 17 Innendurchmesser 1 4 6 30 mm wiesen eine L nge von ca 0 50 m auf Das offene Schlauchende wurde mit einer Klammer an einem Laborstativ befestigt und zur Decken hin aus gerichtet Der gesamte Aufbau ist in Anhang L Abb refAbb Propanemission dargestellt Bei der Versuhcsdurchf hrung zeigte sich dass trotz Verwendung des Druckminderers der ber druck der Kleinstflasche nicht ausreichend weit reduziert wurde um eine konstante Gasfreiset zung mit unkritischen Massenstrom sicherzustellen Daher wurde die Propanemission manuell ber das Absperrventil geregelt und ein unkritischer Massen bzw Volumenstrom durch Be obachtung des Schwebek rperdurchflussmessers abgesch tzt Das Absperrventil musste dabei st ndig berwacht un
159. g f r Versuche mit Propan Verwendung f r Versuche mit Isopropanol 12 13 13 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Relative Luftfeuchte der Umgebungsluft Hel Ae Abstand linke Wand 0 05 m Abstand vordere Wand 1 95 m H he 0 85 m Arbeitstisch Tabelle 3 3 Messpositionen thermodynamischer Umgebungsbedingungen Gleicherma en hat der Personenaufenthalt Einfluss auf die eintretenden Ausbreitungsbedingungen z B ber thermische Einfl sse und Bewegungen Aufgrund der verwendeten Stoffe und der maximal freige setzten Stoffmasse bzw des Volumens sind kritische Bedingungen die zu einer akuten Gef hrdung von Personen f hren w rden nicht zu erwarten Zur Darstellung des Personenaufenthalts wird sich daher w hrend der Versuche eine Person innerhalb des Versuchsraums befinden die gleichzeitig die Emission berwachen wird Bewegungen sollen weitestgehend vermieden werden um die Beeinflussung der Str mungsbedingungen durch nicht erfasste Verwirbelungen zu minimieren Innerhalb der Ausbreitungsrechnungen wird der Personenaufenthalt durch die Anordnung von Objekten abgebildet Die Abmessungen sowie die zu ber cksichtigenden Oberfl chentemperaturen sind in Tabel le 3 2 zusammengefasst Parameter Kopf Torso Beine Abmessungen x 0 15 m x 0 40 m x 0 35 m y 0 10 m y 0 15 m y 0 15 m z 0 20 m z 0 60 m z 0 95 m Annahme Oberfl chen 310 15 K 308 15 K 303 15 K temperatur Emi
160. gebungsraum in Str mungsent wicklung Zeitspanne Zwischenspeicherungen 60 s Thermisches Verhalten Ber cksichtigung thermische Einfl sse der Rahmenbedin gungen keine isotherme Berech nung Tabelle 4 1 Steuerparameter f r Ausbreitungsberechnungen mit FDS 19 Kapitel 4 Verwendete Parameter der Berechnungen Die Anzahl der Berechnungsfelder ergibt in Verbindung mit der Ausdehnung des Berechnungsraums eine jeweilige Kantenl nge von 0 05 m in jeder Raumrichtung Es wird bewusst eine geringe Zellgr e ver wendet um eine detaillierte Aufl sung zu erreichen Weiterhin ist davon auszugehen dass mit kleinen Gr en der Kontrollvolumen pr zisiere Ergebnisse im Vergleich mit Messdaten ermittelt werden eine kleinere geometrische Aufl sung ist allerdings aufgrund der zur Verf gung stehenden Computerressour cen problematisch und dar ber hinaus f r eine sp tere betriebliche Anwendung nicht praxisgerecht Der erfasste Berechnungsraum wurde bewusst gr er als die Abmessungen des darzustellenden Ver suchsraums gew hlt so dass auf allen Raumseiten berst nde des Berechnungsgebiets ber die Raum geometrie auftreten Zus tzlich wurden die Grenzfl chen des Berechnungsraums als offene Geometrie ausgebildet so dass Str mungen aus dem Berechnungsraum hinaus erfasst werden In den Abbildungen 4 1 bis 4 4 wird die Umsetzung der geometrischen Bedingungen in das Modell FDS dargestellt anhand der die Rechnungen d
161. gef hrten Versuche samt einzelfallspezifischer Rahmenbedingungen sowie ggf gew hlten Abweichungen von den Planungen Hinweis Zur Realisierung der Versuchsaufbauten sowie bei der messtechnischen Ausstattung konnte vielfach auf vorhandense Materielien des Fachgebiets Sicherheitstechnik der Berufsgenossenschaft f r Ge sundheitsdienst und Wohlfahrtspflege sowie auf Leihgaben anderer Stellen zu ckgegriffen werden so dass die erforderlichen Anschaffungen nur einen geringen Teil ausmachten Die tats chlich not wendigen Anschaffungen sind in der Abrechnung der Projektkosten aufgef hrt Gegenst nde der kostenneutralen Ausstattung gehen aus dieser nicht hervor Laborraum des Messtechnischen Dienstes Fachbereich Gefahrstoffe der Berufsgenossenschaft f r Gesundheits dienst und Wohlfahrtspflege BGW Bezirksverwaltung K ln Bonner Stra e 337 50968 K ln 2 Methodisches Vorgehen 2 2 1 Versuchsaufbauten 2 2 1 1 Stoffemission Die Untersuchungsschritte 1 und 2 unterscheiden sich u a durch die verwendeten Versuchsstoffe vgl Anhang B F r Propan als Gas wurde eine Installation zur kontrollierten Emission aus einem Gasbeh lter unter Druck erforderlich die Fl ssigkeit Isopropanol musste von definierten Fl chen aus verdunstet werden Gasemission Propan Anforderung des Sicherheitskonzepts f r Versuche mit Propan war u a dass lediglich eine ge ringe Stoffmasse innerhalb des Versuchsraums vorgehalten wird Die Propanfreisetzun
162. gekennzeichnet Mit der Str mungsmesshaube Modulare Volumenstrom Messhaube Model 8375 Accubalance Fa TSI Inc bestand die M glichkeit den Volumenstrom einer durchstr mten Fl che zu ermitteln indem das Messger t m glichst dichtschlie end vor der ffnung platziert wird Wie im Validierungskonzept dargelegt war aufgrund des Messprinzips und der ger tespezifi schen Konstruktion eine dauerhafte Messung der L ftungsbedingungen nicht m glich Die Luft f hrung der Zu und Abluft w rde massiv beeintr chtigt werden was die Verf lschung der Mo dellsituation gegen ber m glichen praxisorientierten T tigkeiten verf lscht Da weiterhin in den angrenzenden Lagerr umen kein ausreichender Platz f r regelm ige Messungen vor Beginn und nach Ende jedes Versuchs zur Verf gung stand konnten lediglich Volumenstr me der Zu und Abluft ffnungen des Versuchsraums jeweils unmittelbar vor Beginn und nach Beendigung der Versuche ermittelt werden Bei den Messungen wurde darauf geachtet die Str mungsmesshaube dichtschlie ende auf die 2 Methodisches Vorgehen L ftungs ffnungen aufzusetzen Es wurde festgestellt dass die Volumenstr me nicht konstant sondern mit Betr gen von bis zu ca 30 m h um einen Mittelwert schwanken der Mittelwert war ebenfalls f r verschiedene Messungen z B an unterschiedlichen Versuchstagen nicht konstant Dementsprechend wurde bei den Messungen der Mittelwert erfasst und f r die Berechnungen d
163. gen und unter Verwendung der be rechneten Stofffreisetzung Berechnung Stoffausbreitung unter angepassten L ftungsbedingungen als Sensitivit tsbetrachtungen und unter Verwendung der berechneten Stofffreisetzung Tabelle 2 7 bersicht methodischer Berechnungen 2 4 Vergleichsstrategie Das Validerierungskonzept siehe Anhang B beinhaltet bereits die Vergleichsstrategie mit der die verschiedenen Berechnungsergebnisse in Relation zu den Versuchsergebnissen gesetzt wur den Es wurde zwischen qualitativen Vergleichen anhand graphischer Visualisierungen und einer quantitativen Gegen berstellung samt mathematischer Bewertung unterschieden Die vorgeschlagene Vergleichsstrategie wurde zur Auswertung und als Grundlage der Interpre tation der Untersuchungen entsprechend umgesetzt ber den urspr nglichen Ansatz hinaus wurden folgende Erg nzungen vorgenommen 1 Qualitativer Vergleich von Temperaturverl ufen Die Raumtemperaturen sind u a von Zu und Abluft abh ngig Die jeweiligen Massen bzw Volumenstr me bewirken dabei je nach Verh ltnis zueinander und entsprechend der Re lation von Raum und Zulufttemperatur eine Erh hung oder Abnahme Die nderung dieser Verh ltnisse kann zu signifikanten Unterschieden der zeitabh ngigen Raumtempe raturen als resultierende Gr e f hren Das Kriterium des qualitativen Temperaturverlaufs insbesondere der tendentiellen Zu oder Abnahme und des Unterschieds der Werte zu Ver suchsbeg
164. gepasst Es besteht die Hypothese dass die Ergebnisvergleiche eine weiter gesteigerte bereinstimmung aufweisen 4 2 1 2 1 Beschreibung der Vergleiche Im Vergleich von Mess und Berechnungsergebnissen dargestellt in Abschnitt J 2 3 des An 4 vgl Kap 2 3 30 4 Bewertung und Validierungsaussagen hangs J werden analog zu den zuvor aufgef hrten Ergebnissen der Szenarien ohne Anpassung der L ftungsbedingungen qualitativ gute bereinstimmungen der generellen Konzentrations niveaus zueinander festgestellt Im Fokus steht dar ber hinaus der Vergleich mit den Ergebnissen ohne Anpassung der L ftungsbedingungen In den qualitativen Konzentrationsverl ufen und un ter Ber cksichtigung der entsprechenden statistischen Kennzahlen zeigen sich die nachfolgende Tendenzen an den verschiedenen Messpunkten die eine Entwicklung infolge der ver nderten L ftungsbedingungen aufweisen Diese treten szenariobedingt in unterschiedlicher St rke auf e Messpunkt Atembereich geringf gige bersch tzung gemessener Stoffkonzentrationen durch Berechnungsergeb nisse generelle Erh hung des Konzentrationsniveaus mit zeitabh ngigen Schwankungen Verschiebung statistischer Kennzahlen zu ung nstigeren Verh ltnissen durch zeitabh n gige Schwankungen um Mittelwert vgl Darstellung mit gleitenden Mittelwerten e Messpunkte unterhalb Tischniveau allgemein Ann herung von Berechnungsergebnissen an Messwerte bei tendentieller ber sch
165. gige nderungen sind quantifizierbar und werden in die Parametrisierung des Ausbreitungsmodells einbezogen Andernfalls werden tendentiell niedrige Werte innerhalb des Schwankungsbereichs an genommen die Volumenstr me aufeinander abgestimmt und Ausbreitungsberechnungen mit verschiedenen Konstellationen als Sensitivit tsuntersuchungen durchgef hrt In der Parametrisierung des Ausbreitungsmodells kann die Emissionsfl che mit geringen Abweichungen zu den tats chlichen Abmessungen dargestellt werden Die Bildung von qivalenzverh ltnissen die ber die Auf oder Abrundung auf die Gitterweite der ver wendeten Berechnungsfelder hinausgeht z B in 5 cm Schritten ist nicht erforderlich Die Absolutwerte der tats chlichen Fl chenausdehnungen werden n herungsweise bei behalten Die Charakteristik der Emissionsgeschwindigkeit bleibt auf diese Weise in den Ausbreitungsberechnungen bestehen Die zeitabh ngigen Schwankungen des Emissions Massenstroms werden entweder in den Berechnungen zur Stoffausbreitung unmittelbar ber cksichtigt oder durch geeignete Mit telwerte approximiert Die Zuluft und Umgebungstemperaturen bewegen sich im allgemein blichen klimati schen Bereich und k nnen n herungsweise bestimmt werden Sind die Temperaturen nicht genau bekannt m ssen Berechnungen mit verschiedenen Konstellationen insbeson dere Relation der Temperaturen als Sommer bzw Winterfall durchgef hrt werden Die Berechnu
166. gleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2009 2 L PID Atem rech zs PID Atem mpss CA KE S CIKEIKRZ C PD Atem rech C POD Atem mes _FIb_Atern_rech_GhMM _FiD_Atem_mess_G M en wyz 2823 16 500 400 E 300 Gi C_FID_A_rech 200 FIb_A_ mess yz 3 227 07 D 500 1000 1500 2000 t is GO 500 400 E 300 C PID B rech F _FID_B_ 200 zc FIb_B_ mess Ain BETON pn E x o 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 172 0 53295 0 84908 1 09056 0 40120 0 93302 1 23481 1 60110 0 93858 0 37512 0 77156 0 93023 0 57817 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2011 2 Relative Abweichung L 0 72994 Inneres Produkt cos 0 70953 Projektionskoeffizienta 0 78847 zs Fib_Atem_rech U PID Atem m ss Ayt AB 2 3 L Dees SS so Relative Abweichung L2 0 40306 400 SER Inneres Produkt cos 0 91640 30 CFID ren men Projektionskoeffizienta 1 05455 200 SEH FID Atem 2 SM 100 _Fib_Atem_mess_G A j Abak Aa 1 MSp D 500 1000 1500 2000 ky AR A3 16 tis s
167. gsanweisungen zur Versuchsdurchf h rung zusammengefasst werden 1 Konzentrations berwachung w hrend der Versuchsdurchf hrung mit vorgesehener Messtechnik Abbruch des Versuchs und Einleitung von Ma nahmen ab einer lokalen Konzentration von 500 00 3 mg m Versuchsabbruch bei Ausfall der L ftungsanlage sofern Betrieb f r Versuch geplant Versuchsabbruch bei Defekt an Emissionsbeh ltnis bei Versuchsabbruch Unterbrechung der Isopropanol Verdunstung durch Abdecken der Schalen UV A O N bei Versuchsabbruch Betrieb der L ftungsanlage mit maximaler Leistung sofern betriebsf hig und Offnung der Fenster des Versuchsraums 6 bei Defekt des Emissionsbeh ltnisses Umf llen der Fl ssigkeit in bereitstehendes Ersatzgef ge kennzeichnete Flasche Unterst tzung mit Trichter nachrangig Entfernung des Beh ltnisses ins Freie 7 direkte Aufnahme ausgetretener Fl ssigkeitsmengen mit Papierhandt chern Entsorgung in ver schlie baren Metallbeh lter 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 regelm ige fachgerechte Entsorgung gesammelter Papiert cher z B ber Chemikalienmanage ment der Bergischen Universit t Wuppertal Bereitstellung von Ersatzgef und Papierhandt chern zu Beginn eines Versuchstages vor Umgang mit Isopropanol bei Transport des Beh ltnisses ins Freie umfangreiche L ftungsma nahmen der durchquerten R u me zwischen Versuchsdurchl ufen Betr
168. gsbereiche zur ck zuf hren Unter definierten Rahmenbedingungen bestehen bereinstimmungen von Ergebnissen der Aus breitungsberechnungen mit den Messwerten so dass das Ausbreitungsmodell Modul zur Er fassung der Stoffausbreitung unter begrenzten Voraussetzungen zur Anwendung im Arbeits und Gesundheitsschutz als valide angesehen werden kann Aus den Untersuchungen mit Ergeb nisabweichungen k nnen dar ber hinaus wichtige Erkenntnisse zur Modellsensitivit t und zu Anforderungen an einen praktischen Einsatz abgeleitet werden Neben dem Ergebnisvergleich werden das methodische Konzept des Berechnungsverfahrens und die erforderliche Verkn pfung der verschiedenen Module formal funktional best tigt Die Er gebnisse weisen ebenfalls auf besondere Aspekte zur Identifizierung und Analyse potentieller Berechnungsfehler hin z B abweichende Temperaturverl ufe Als zentrales Ergebnis des gef rderten Forschungsvorhabens kann die Formulierung eines An wendungsbereiches herausgestellt werden in dem das neue Berechnungsverfahren zu unter schiedlichen Fragestellungen der stofflichen Ausbreitung Antwort gibt Die Interpretation um fasst weiterhin eine Zusammenstellung von Voraussetzungen die f r einen praktischen Einsatz gegeben sein m ssen Gleichzeitig ist festzustellen dass ein allgemeing ltiger praktischer Ein satz des Berechnungsverfahrens nicht ohne die og Einschr nkungen formuliert werden kann Inhaltsverzeichnis Oo O u gt
169. h lter Entfernung des Beh lters aus Versuchsraum ins Freie 5 bei Versuchsabbruch Betrieb der L ftungsanlage mit maximaler Leistung sofern betriebsf hig und Offnung der Fenster des Versuchsraums 6 bei Versuchsabbruch durch Entfernen des Beh lters ins Freie Bel ftung der durchquerten R ume Flur Kellergeschoss und Treppenraum 7 bei Versuchsabbruch durch Entfernen des Beh lters ins Freie Kontrollmessungen innerhalb Flur des Kellergeschosses und des Treppenraums 8 zwischen Versuchsdurchl ufen Betrieb der L ftungsanlage mit maximaler Leistung und Unterst t zung durch Offnen der Fenster 10 11 12 13 14 15 16 17 zwischen Versuchsdurchl ufen bzw nach Versuchsabbruch Kontrollmessungen siehe aufgef hrte Messpunkte zur Feststellung von Konzentrationsbedingungen f r neuen Versuchsdurchlauf Unterweisung der an den Versuchen beteiligten Personen Ermittlung Hauptausbreitungsrichtung und Absch tzung explosionsgef hrdeter Bereich bei festgelegtem Emissions Ort und Massenstrom Abschaltung Trennung vom elektrischen Verbrauchsnetz sowie m glichst weitr umige Entfernung m g licher wirksamer Z ndquellen Betrieb FID au erhalb Versuchsraum und Nutzung von Schlauchverl ngerungen Kontrolle der Wirksamkeit der Raumluftf hrung je Versuch mithilfe von Geschwindigkeitsmessungen vor Beginn Versuchsabbruch bei keiner Feststellung von Geschwindigkeiten Verwendung antistatisches Schuhwerk Ve
170. hen e Ermittlung zeitabh ngige Luftgeschwindigkeit ber Emissionsfl che durch Anwendung Aus breitungsmodell ohne Parametrisierung einer Emission Zeitschrittweite Ergebnisausgabe 1 s zus tzlich Erfassung der zeitabh ngigen Temperaturentwickung e Bildung Betrag und bertrag ermittelter Luftgeschwindigkeiten und Temperaturen in Ta bellenkalkulation mit Umsetzung der Verdunstungsmodelle Abstellung Berechnungsglei chung auf zeitabh ngige Luftgeschwindigkeit und Temperatur e Berechnung zeitabh ngiger Verdunstungsmodell spezifischer Emissions Massenstr me mit vorgesehener Einheit des Ergebnisses 15 2 Methodisches Vorgehen e zeitabh ngige Umrechnung der Verdunstungsmodell spezifischen Emissions Massenstr me entsprechend Formel 2 3 bzw 2 4 e Ermittlung Mittelwert der Emissions Massenstr me aus umgerechneten zeitabh ngigen und fl chenbezogenen Emissions Massenstr men e Umrechnung Mittelwert auf emittierte Gesamtmasse in 30 Minuten durch Umformulierung Formel 2 2 nach mess 30min Entsprechend der durchgef hrten Messaufbauten und konzeptionen wurden die thermodyni schen Umgebungsbedingungen Umgebungs und Zulufttemperatur Umgebungsdruck und re lative Luftfeuchte teils kontinuierlich teils als Einzelwerte zu Beginn und zum Ende der ein zelnen Versuche erfasst Die Messgr en umfassten jedoch lediglich punktuelle Werte innerhalb des Versuchsraums das Ausbreitungsmodells erfordert dagegen die Verwendung als
171. hl nge FID 2 Schlauchl nge FID 3 Totzeit FID1 Totzeit FID2 Totzeit FID 3 Potenz Zuluftvolumenstrom 1 Zuluftvolumenstrom FDS 1 Zuluftvolumenstrom 2 Zuluftvolumenstrom FDS 2 Abluftvolumenstrom Abluftvolumenstrom FDS Fl che Zuluft 1 Fl che Zuluft 2 Fl che Abluft Begrenzung Zu Abluft durch Potenz FID Einstellung Versuchsnummer Stufe Rahmendaten Messpunkte Positionen emm c Q Gi D D Ba Fei c OU Mes bel c hl c Le Ki Ben w D fl che ISSIONS Position der Em Position FID 3 Schlauch Position FID 2 Schlauch Position FID 1 Schlauch Messpunkt 0 Konzentration 2 Messpunkt 0 Konzentration 1 Messpunkt Str mungsgeschw Messpunkt Str mungsrichtung Bezugspunkt f r Abst nde hh mm ss Position der Emissionsfl che mm ss Position FID Schlauch 1 min Position FID Schlauch 2 min Position FID Schlauch 3 Position Person Messpunkt Raumtemperatur Tl Messpunkt Raumtemperatur T1 Messpunkt Zulufttemperatur Messpunkt Luftdruck Messpunkt Luftfeuchtigkeit Messpunkt Str mungsrichtung Messpunkt Str mungsgeschwindigkeit Messpunkt 1 O Konzentration Messpunkt 2 O Konzentration Messpunkt 3 O Konzentration Stoffname molare Masse g mol W rmespeicherkapazit t fl ssig W rmespeicherkapazit t gasf rmig Verbrennungsenthalpie Aggregatzustand Emissionsvorgang J mol K J mol K kJ7mol Emissionsmassenstr
172. hnische Anlage begrenzte Anwendung m glich Verwendung der vorhandenen Rauml ftung als Versuch sparameter keine Aussage zur gesicherten Konzentrations begrenzung m glich keine vollst ndige Au erbetriebnah me geplant keine Verwendung Fenster ffnungen als Versuchsparame ter somit erg nzende L ftungsma nahme als Reaktion auf konkrete Gef hrdungen e Terti re additive Schutzmafnahmen Ma nahme Anwendungsm glichkeit Begr ndung Organisatorische Begren Anwendung m glich zung Stofffreisetzung Begrenzung maximaler Stoffkonzentrationen durch ber wachung und Begrenzung gesamter freigesetzter Propan Masse Kontrolle der Stofffreisetzung durch anwesende Person w hrend Versuchen Konzentrations berwachung begrenzte Anwendung m glich Nutzung der Versuchsmessungen ber die Raumh he zur Ermittlung lokaler Konzentrationsmaxima in Bodenn he bzw in Richtung Decke Feststellung Propan Anreicherung zur Einleitung von Reaktionen Problem Messung mit Z ndquelle statische Installation Bereitstellung Pers nlicher keine Anwendung m glich Schutzausr stung PSA Ziel ist Einhaltung des AGW keine Verwendung notwendig keine Wirkung zur Sicherstellung des Explosionsschutzes Unterweisung Anwendung zwingend erforderlich Unterweisung beteiligter Personen ber die festgelegten Schutzma nahmen Expositionszeitbegrenzung keine Anwendung Ziel ist Einhaltung des AGW keine Verwendung notwend
173. ht betrieben und von der Stromversorgung getrennt Bemessung der raumlufttechnischen Anlage Die raumlufttechnische Anlage kann prinzipiell dazu genutzt werden die H he von Stoffkonzentratio nen zu kontrollieren bzw ber einen ausreichend hohen Luftaustausch die Vermeidung von kritischen Situationen sicherzustellen Allerdings soll die vorhandene L ftungsanlage im Rahmen der vorgesehenen Versuche als Variable verwendet und z T in Ihrer Funktion eingeschr nkt bzw abgeschaltet werden Ist f r einen Versuch die Nutzung der L ftungsanlage vorgesehen wird der Versuch bei deren Ausfall un mittelbar abgebrochen Dar ber hinaus wird die L ftungsanlage nicht zur Kontrolle auftretender Dampf konzentrationen eingesetzt Sollte jedoch ein Abbruch aufgrund zu hoher Dampfkonzentrationen erfol gen wird die L ftungsanlage auf maximaler Leistung weiterbetrieben oder bei zuvoriger Einschr nkung oder Abschaltung in diesen Betriebszustand gesetzt Zwischen den einzelnen Versuchen kann die L ftungsanlage mit maximaler Leistung betrieben werden um den zuvor emittierten Isopropanoldampf m glichst vollst ndig aus dem Versuchsraum zu entfernen Eine Absenkung der Konzentration sollte daher mittels der l ftungstechnischen Anlage erfolgen ggf kann diese durch die Aufwirbelung bodennaher Luftschichten ggf mit einem Ventilator unterst tzt wer den Die Kombination mit Messungen zur Sicherstellung der Aufl sung bestehender Isopropanoldampf Konzentr
174. i gung von Undichtigkeiten einbezogen Au erdem wird der Vorraum dargestellt ohne die Rahmenbedin gungen detailliert zu erfassen F r die Ausbreitungsrechnung ist die Definition von Materialeigenschaften von Bauteilen und Einrich tung notwendig und ggf bei der Darstellung des W rmetransports von untergeordneter Bedeutung Diese werden aufgrund der vorgefundenen Konstruktion vornehmlich aus 9 abgesch tzt Als jeweilige Ober fl chentemperaturen werden die im Rahmen der jeweiligen Versuche ermittelten Lufttemperaturen als hinreichende N herung verwendet Parameter Stein Beton Gipskarton Fensterglas Holz Papier PVC v2A Zuordnung Au en Decke Raum Fenster Laborein B cher auf Einrichtung Einrichtung Oberfl che wand w nde Verschluss bauten Ablagen Labor Mobiliar abzug Oberfl chen 293 25 temperatur K Emissions Annahme 0 9 faktor W r mestrahlung E W rmeleit f higkeit W n E 4 stellvertretende Verwendung f r Metalloberfl chen 10 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen W rme 0 84 speicher kapazit t kJ kg K Material 1 600 00 dichte kg m 0 88 2 100 00 0 48 0 84 2 40 1 440 00 2 700 00 540 00 1 20 930 00 1 50 0 46 1 400 00 7 817 00 Abluft ffnung 0 09 Decke Abstand vorde re Wand 1 00 m Abstand linke Wand 2 70 m
175. ie Auswertung unterteilt sich in Untersuchungen zur reinen Stoffausbreitung auf Grundlage gemessener Emissions Massenstr me und die Betrachtung des Berechnungsverfahrens mit Be rechnung von Emissions Massenstr men auf Grundlage der erfassten Umgebungsbedingungen Bei Ber cksichtigung gemessener Emissions Massenstr me werden bereinstimmungen der Mess und Berechnungsergebnisse bzw der jeweiligen Konzentrationsniveaus festgestellt wobei die Berechnungsergebnisse ortsabh ngig sowohl zu Unter als auch bersch tzung neigen Eine Ab stimmung von Zu und Abluft f hrt auch in diesem Untersuchungsschritt zu charakteristischen nderungen im qualitativen und quantitativen Vergleich Aufgrund dieses Untersuchungsteils wird die praktische Verwendung des Modells zur Ausbreitungsberechnung f r m glich gehal ten Die vergleichende Berechnung der Emissions Massenstr me untersch tzt die gemessenen Wer te deutlich In der Folge werden auch die entsprechenden Stoffkonzentrationen allgemein un tersch tzt In Einzelf llen werden dennoch hnliche Konzentrationsniveaus erreicht wobei die Anordnung der jeweiligen Messstelle bzw die Relation zu Ab L ftungs ffnungen und ggf an wesender Person scheinbar den wesentlichen Grund bilden Neben der Ergebnisuntersuchung bei Anwendung des Berechnungsverfahren setzen sich die Un tersuchungen mit der Funktionalit t von Schnittstellen und Verkn pfungen von Modellen bzw 26 4 Bewertung und Validierungs
176. ieb der L ftungsanlage mit maximaler Leistung und Unterst t zung durch Offnen der Fenster zwischen Versuchsdurchl ufen bzw nach Versuchsabbruch Kontrollmessungen siehe aufgef hrte Messpunkte zur Feststellung von Konzentrationsbedingungen f r neuen Versuchsdurchlauf Umf llen zur Versuchsvorbereitung innerhalb des Laborabzugs Lagerung Beh lter zwischen Versuchstagen innerhalb des Laborabzugs Abschaltung Trennung vom elektrischen Verbrauchsnetz sowie m glichst weitr umige Entfernung m glicher wirksamer Z ndquellen Betrieb FID au erhalb Versuchsraum und Nutzung von Schlauchverl ngerungen Verwendung antistatisches Schuhwerk Verwendung von Schutzbrille handschuhen und Laborkittel beim Umgang mit fl ssigem Isopropa nol Unterweisung der an den Versuchen beteiligten Personen 10 D Rahmenbedingungen der Propan Versuche Zusammenfassung Emissionspunkt 1 L ftung in Normalbetrieb Emissionspunkt 2 L ftung in Normalbetrieb Emissionspunkt 1 Einschr nkung Zuluftfl chen lila Emissionspunkt 2 Einschr nkung Zuluftfl chen Tabelle D 1 bersicht der farblichen Kennzeichung zur Fallunterscheidung X Position m Y Position m Z Position m EC 1 2 3 5 7 8 Tabelle D 2 bersicht Messpunkte f r Propan Versuche 1 Orientierung der Abst nde an linker vorderer Raumecke 84 S8 T c01 Beginn C TA ee C T ooz eginn C Tooz nde C P oo seginn PA P oonde PO
177. iedergabe in Szenarien 2004 3 2008 3 2013 3 und 2017 5 e 2 Verdunstungsfl chen L ftung eingeschaltet kein Personenaufenthalt korrekte Wiedergabe der Relation in den Szenarien 2009 3 bzw 4 und 2018 3 bzw 4 Mit Anpassung der L ftungsbedingungen ndern sich die Faktoren der Abweichung zwischen Mess und Berechnungsergebnissen ebenfalls Dabei nimmt die rechnerische Untersch tzung der Messwerte mit der L ftungsanpassung generell zu Ausnahmen bilden die Szenarien mit alternativer Positionierung der Verdunstungsfl chen in denen sich die Berechnungsergebnisse entweder unterschiedlich entwickeln Zu und Abnahme f r je eine Verdunstungsfl che in den Szenarien 2004 4 2013 4 und 2017 4 oder in Szenario 2008 4 generell zunehmen 4 2 2 2 2 Bewertung und Interpretation Aus den rechnerischen Vorbetrachtungen zur Berechnung der Stofffreisetzung durch Verdun stung gehen modellspezifisch die Umgebungstemperatur sowie die unmittelbar ber der Ver dunstungsfl che festgestellte Luftgeschwindigkeit ein Dementsprechend bilden diese Faktoren Einflussbedingungen und Einwirkungsfaktoren f r Unsicherheiten auf die Berechnungsergebnis se Die Verdunstungsmodelle nach Mackay und Matsugu bzw Weidlich und Gmehling ber cksichti gen in den jeweiligen Gleichungen die Verdunstungstemperatur in K die die Fl ssigkeitstempe ratur w hrend des Verdunstungsvorgangs darstellt und die vereinfachend als Umgebungstempe ratur angenommen werden kann Die
178. ielt beeinflusst werden Bei der abschlie enden Vorbesichtigung des Versuchsraums wurde festgestellt dass die Ausl sse der Zuluft ffnungen mit sog Drallk rpern versehen sind Ziel dieser Einbauten ist das Hervor rufen einer Eigenrotation der Zuluft um eine g nstigere Verteilung der Zuluft bei gleichzeitig geringerem Geschwindigkeitsempfinden Vermeidung von Zugluft f r anwesende Personen zu erreichen Problematisch ist diese Luftf hrung f r die messtechnische Erfassung des Zuluftvolu menstroms mittels Str mungsmesshaube da durch die Rotation unregelm f ige Verwirbelungen auftreten und ein genaues Messergebnis nicht zu erzielen ist F r die Versuchsdurchf hrung wurden die Drallk rper aus den Zuluft ffnungen ausgebaut so dass die Zuluft ohne Rotation durch die kreisf rmig angeordneten Schlitzausl sse in den Raum gef hrt wurde vgl Abb L 3 Die Messung der Volumenstr me konnte hierdurch mit der Str mungsmesshaube durchgef hrt werden Entsprechend der Vorplanungen des Validierungskonzepts wurde die L ftungsanlage im Nor malzustand betrieben oder f r Messungen zur Isopropanol Verdunstung abgeschaltet Die vor geschlagene Einschr nkung der Zuluft ffnungen wurde mit luftundurchl ssigen Hart Schaum stoffplatten aus dem Akkustikbau realisiert die mit doppelseitigem Klebeband fixiert wurden vgl Anhang L Abb L 4 Durch diese Einschr nkung der Zuluft ffnung konnte lediglich eine geringe Ver nderung der Volumen
179. ig keine Wirkung zur Sicherstellung des Explosionsschutzes 4 2 Festlegung und Bemessung von Schutzma nahmen Durch die Festlegung von Schutzma nahmen zur Begrenzung auftretender Stoffkonzentrationen auf die Einhaltung des AGWs wird gleichzeitig i A der Explosionsschutz sichergestellt Die Auslegung muss die unter Abschnitt 2 aufgef hrten Gef hrdungsszenarien ber cksichtigen um verschiedene Zust nde zu erfassen Unterbrechung der Propan Freisetzung Bei Erreichen von zu hohen Propan Konzentrationen bzw Feststellung von Anreicherungen kann die wei tere Freisetzung unterbrochen und somit der Versuch abgebrochen werden Dazu wird das vorhandene Kontrollorgan des Beh ltnisses aus dem Propan emittiert wird geschlossen um so eine weitere Anrei cherung zu vermeiden Die Kombination mit weiteren L ftungsma nahmen ist jedoch erforderlich Bei Ausfall der L ftungsanlage ist die Unterbrechung der Propan Freisetzung erforderlich um die Konzentra tionen unmittelbar zu begrenzen Die manuelle Regelung der Stofffreisetzung ist nur w hrend der Versuchsdurchf hrung sinnvoll und an wendbar sofern das genutzte Kontrollorgan funktionst chtig ist und der Propanbeh lter keinen Defekt aufweist Gef hrdungsszenarien 1 und 3 Entfernen der Freisetzungsquelle Die unkontrollierte Propan Freisetzung kann nicht nur durch Absperren des Kontrollorgans sondern auch durch Entfernen des gesamten Beh lters aus dem Versuchsraum unterbunden
180. ige Abschaltung Zuluft ffnung 2 Fl che Position im Arbeitsraum 0 0768 f r Berechnungen 0 08 Typ der Ma nahme Zu oder Abluft Zuluft Zeitabh ngige Luftf hrung bzw Steuerung konstanter Be trieb Ausnahme Iso propanol Einzelfall abh ngige Abschaltung Abluft ffnung Abluft ffnungen Lager 1 Abluft ffnungen Lager 2 8 6 Stoffeigenschaften mosph re Umgebungsat Fl che 0 09 Position im Arbeitsraum x 2 70 y 1 00 z Decke Typ der Ma nahme Zu oder Abluft Abluft Zeitabh ngige Luftf hrung bzw Steuerung Fl che konstanter Be trieb Ausnahme Iso propanol Einzelfall abh ngige Abschaltung je 0 005 Positionen im Arbeitsraum x 6 50 und 6 65 y 1 50 und 2 90 z Decke Typ der Ma nahme Zu oder Abluft Abluft Zeitabh ngige Luftf hrung bzw Steuerung Fl che konstanter Be trieb Ausnahme Iso propanol Einzelfall abh ngige Abschaltung je 0 005 Positionen im Arbeitsraum x 6 50 und 6 65 y 3 35 und 5 00 z Decke Typ der Ma nahme Zu oder Abluft Abluft Zeitabh ngige Luftf hrung bzw Steuerung Zusammensetzung Umgebungsatmosph re Massenanteile zu Betrachtungsbeginn konstanter trieb Ausnahme propanol Einzelfall abh ngige Abschaltung Annahme als standardisierte Zusammenset zung Dichte Umgebungsatmosph re ggf als Aus gangswert zu Beginn der Betrach
181. ikalisch sinnvoll sind 10 Zur Bewertung von berechneten Stoffkonzentrationen werden geeignete Sicherheitsfak toren ber cksichtigt Diese werden entweder bei der Parametrisierung von Emission und L ftung bereits einbezogen oder hier empfohlen und wenn m glich bei der bewertenden Gegen berstellung von zusammengefassten Expositionen zu Arbeitsplatz Grenzwerten verwendet 11 Bei der Bewertung anhand von Arbeitsplatz Grenzwerten werden geringe Grenzwert unterschreitungen durch die berechneten Stoffkonzentrationen als kritisch betrachtet Zur Interpretation des Grenzwertvergleichs werden auch die verwendeten Sicherheitsfaktoren herangezogen Die Messergebnisse zeigen dass in einem Arbeitsraum keine homogenen Stoffkonzentrationen vorliegen und diese ortsabh ngig voneinander erheblich abweichen k nnen Im Rahmen des Anwendungsbereichs und unter Ber cksichtigung der aufgef hrten Voraussetzungen bzw An forderungen an die Anwendung des Berechnungsverfahrens ist das einbezogenen Ausbreitungs modell in der Lage die Ortsabh ngigkeit die Konzentrationsh he sowie zeitabh ngige Verl ufe rechnerisch nachzubilden Dies ist eine besondere St rke des Modells Auf Grundlage dieses Anwendungsvorteils sind im Rahmen des Arbeits und Gesundheitsschut zes verschiedene Finsatzm glichkeiten m glich Diese umfassen im Fokus des Pr ventionsgedan kens verschiedene Einsatzf lle die der DGUV u a im Rahmen der Entwicklung von Regeln und Infor
182. inheitenbezogenen Anpassungsfaktoren Die Ergebnisse der Verdunstungsmodelle weisen unterschiedliche Einheiten auf deren Be r cksichtigung ber Faktoren zur Einheitenkonvention bei der Weiterverwendung erfolgt Bei der Verwendung dieser Faktoren ist die Verkn pfung zwischen den Modulen bzw Mo dellen funktionsf hig auf die Verwendung der richtigen Faktoren muss allerdings geachtet werden Die zeitabh ngigen Ergebnisse der Verdunstungsmodelle schwanken mit gerin ger Streuung Die bernahme dieser Abweichungen in die Ausbreitungsberechnungen ist prinzipiell m glich allerdings vor dem Hintergrund der auftretenden Abweichungsbetr ge und der zu erwartenden Auswirkungen auf die Berechnungsergebnisse zur Stoffausbrei tung unverh ltnism ig hoch Daher bietet sich die Verwendung der aufgezeigten Bildung von Mittelwerten zur fl chenbezogenen Emissions Massenstr men und deren bernah me in die Berechnungen zur Stoffausbreitung an Die zeitabh ngige Parametrisierung der Emissions Massenstr me ist bei gr eren Betr gen von Abweichungen oder sprunghaftem Verhalten m glich und erforderlich 4 Bereitstellung von Berechnungsergebnissen zur Stoffausbreitung als Eingangswerte in die ab schliefsende Bewertung der Arbeitssituation Modul nicht ausgef hrt Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung werden durch das Modell FDS zeitabh ngig aus gegeben und k nnen in eine Tabellenkalkulation importiert werden Dadurch stehen die berechneten Stoffko
183. inn und ende wurde daher herangezogen um die Zul ssigkeit der abgesch tzten L ftungsbedingungen in die Bewertungen einzubeziehen 2 Sensitivit t der abgesch tzten L ftungsbedingungen Die Absch tzung der L ftungsbedingungen bzw des Einflusses der Luftf hrung ber Ne benr ume des betrachteten Versuchsraums stellte eine wesentliche Variable dar die durch 18 2 Methodisches Vorgehen unterschiedliche Berechnungsszenarien zu Zu und Abluft umgesetzt wurde Die jeweili gen Berechnungsergebnisse wurden qualitativ und quantitativ mit Messergebnissen ver glichen nicht jedoch in direkte Relation zueinander gesetzt Dieses Vorgehen ist dadurch begr ndet dass an dieser Stelle kein eindeutiger Referenzwert festgelegt werden kann bzw soll 3 Sensitivit t der gemessenen und berechneten Emissions Massenstr me Neben dem direkten Vergleich der gemessenen und berechneten Emissions Massenstr me wurden die Auswirkungen im Rahmen der Berechnungen zur Stoffausbreitung in die Un tersuchungen einbezogen Dazu wurden Berechnungen zur Stoffausbreitung sowohl mit gemessenen als auch mit berechneten Emissionsbedingungen durchgef hrt Insbesondere wurden dabei die unterschiedlichen Absch tzungen der L ftungsbedingungen ber cksich tigt Der Ergebnisvergleich f r Ausbreitungs bzw Konzentrationsberechnungen der rech nerisch abgesch tzten Emissions Massenstr me wurde qualitativ und quantitativ in Rela tion zu den in den Versuchen festgeste
184. ird Dies entspricht einer Massenkon zentration von 3 600 00 mg m Unter Vereinfachung einer gleichm igen Verteilung auf den gesamten Versuchsraum Raumvolumen unter Ber cksichtigung von Einbauten ca 66 57 m bel uft sich die maximale Propanmasse auf m Vraum Cmax 66 57 m 3 600 00 mg m 239 652 00 mg 239 652 g 1 Je Versuchsdurchlauf wird daher eine Propan Beh lter verwendet dessen Nenn F llmasse unterhalb von 240 00 g liegt Es eignen sich handels bliche Propan Gaskartuschen mit Kontrollorgan W hrend des Versuchs wird das Gas kontrolliert gedrosselt und ber einen l ngeren Zeitraum hinweg freigesetzt Auf grund der verz gerten Freisetzung ist nicht mit lokalen Anreicherungen im Bereich der UEG zu rechnen Konzentrations berwachung Die Versuche dienen der Konzentrationsermittlung im Atembereich der anwesenden Person sowie in Boden und in Deckenn he Erfassung eines h henabh ngigen Konzentrationsprofils Die installierte Messtechnik kann zur berwachung von Anreicherungen insbesondere in Bodenn he genutzt werden Sofern die Messger te unmittelbar im Versuchsraum aufgebaut werden kann die Kontrolle w hrend der Versuchsdurchl ufe durch die anwesende Person erfolgen Bei Aufstellung au erhalb des Raums k nnen die weiteren Beteiligten eine m gliche Anreicherung feststellen Die Stofffreisetzung soll ber einen l ngeren Zeitraum erfolgen so dass das Anwachsen von Konzen trationen kontinuierlich beo
185. iten Weiterverwendung der Ergebnisse und erg nzende Arbeiten 2 22 2 Liste verwendeter Gr en Planungsgrundlage Validierungskonzept Sicherheitskonzepte Rahmenbedingungen der Propan Versuche Zusammenfassung Rahmenbedingungen der Isopropanol Versuche Zusammenfassung Zusammenfassung Berechnungs Eingangswerte zu Propan Versuchen 22 22 22 24 25 26 48 49 72 84 86 88 Zusammenfassung Berechnungs Eingangswerte zu Isopropanol Versuchen 91 Beispiel Quantitative und qualitative Darstellung Messergebnisse 94 Beispiel Quantitative und qualitative Darstellung Berechnungsergebnisse 96 Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 98 J 1 Vergleiche zu Propan Versuchen Untersuchungsschritt 1 2 2 2 98 J 1 1 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume 222020 98 J 1 2 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume 222 118 J 2 Vergleiche zu Isopropanol Versuchen Untersuchungsschritt 2 141 J 2 1 Ergebnisse der Emissionsberechnung 2 2 2 2 2 nn n nr 141 J 2 2 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume gemessene Emissions Ma assenstrome 4 0 80 3 2 SE 2 Ra ee Eee Dass 142 J 2 3 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume gemessene Emissions Massenstrome s u 2 u a Br e Kr EEE AR Da 165 J 2 4 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume berechnete Emissions Massensttome 2 5 au 28 Sa sa e Dean ne Aare 181 J 2 5 Szenarien ohne Luft
186. kreter Arbeitsschutz Fragestellungen sondern auf die Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlage f r Anwendungsm glichkeiten und grenzen in Form von experimentellen Untersu chungen gelegt Somit soll die wissenschaftlich methodische Begr ndung f r die betriebliche Verwendbarkeit geschaffen werden Anhand der Validierungsuntersuchungen sollen die Verwendbarkeit sowie m gliche Einsatzgren zen des Verfahrens grunds tzlich gekl rt und ein entsprechender Anwendungsnachweis erbracht werden Die Ber cksichtigung der wissenschaftlichen G tekriterien der Objektivit t der Reliabi lit t sowie der Validit t des Verfahrens dient als Grundlage der Untersuchungen die beispielhaft durchgef hrt werden 2 Methodisches Vorgehen Zur Bearbeitung der Aufgabenstellung ist ein methodisches Konzept erforderlich das die Unter suchungen auf das Forschungsziel abstellt und eine m glichst standardisierte Vorgehensweise vorgibt Vor Beginn der Versuche und Berechnungen wurde daher zun chst ein grundlegendes Validierungskonzept erarbeitet das die methodischen Schritte und sofern m glich grundle gende Rahmenbedingungen definiert Die methodischen Hintergr nde und berlegungen sind in Kap 2 1 dargestellt Die konkrete Umsetzung ggf erforderliche Anpassungen und Abwei chungen sowie die durchgef hrten messtechnischen Versuche werden in Kap 2 2 dargelegt Kap 2 3 beschreibt die korrespondierenden Berechnungen zur Stoffausbreitung bzw zur Kom bin
187. links und 1 00 m hinter zentralem Labortisch e mittig und ca 1 00 m hinter zentralem Labortisch e ca 1 00 m rechts und 1 00 m hinter zentralem Labortisch Zus tzlich erfolgen Kontrollmessungen auf dem vorderen dem seitlichen und dem zentralen Laborti schen in H hen von ca 0 20 m und 0 60 m oberhalb der Tischoberkante Erst wenn an allen Messpunkten eine ausreichende Konzentrationsabsenkung festgestellt wird darf der n chste Versuchsdurchlauf begon nen werden Auch bei abgebrochenen Versuchen wird die Konzentrationsentwicklung an den genannten Messpunkten durchgef hrt Bereitstellung pers nlicher Schutzausr stungen Im Hinblick auf inhalative Gef hrdungen sind pers nliche Schutzausr stungen nicht erforderlich Zur Vermeidung von Z ndfunken am Fussboden durch elektrostatische Entladungen von Personen wird w h rend der Versuche antistatisches Schuhwerk getragen Beim Umgang mit fl ssigem Isopropanol wird eine Schutzbrille anforderungsgerechte Handschuhe sowie ein Laborkittel getragen Unterweisung Voraussetzung f r die Beachtung der dargestellten Ma nahmen ist deren Kenntnis durch die Versuchs teilnehmer um Gef hrdungen zu vermeiden bzw in kritischen Situationen angemessen zu reagieren Anwesende Personen sind daher in die Messtechnik einzuweisen Erkennen kritischer Messwerte sowie ber die generellen Sicherheitsma nahmen zu unterweisen 5 Zusammenfassung Aus den genannten Schutzma nahmen k nnen folgende Handlun
188. llen Dieser wird gr er als der Einfluss der Verdunstungs bzw Umgebungstemperatur bewertet 37 4 Bewertung und Validierungsaussagen da gleichzeitig u a die W rmefreisetzung anwesender Personen bzw von Betriebsmitteln o zus tzlichen Einfluss erh lt Die rechnerisch abgesch tzten Luftgeschwindigkeiten ber den Verdunstungsfl chen liegen am unteren Ende Modell nach Mackay und Matsugu bzw au erhalb Modell nach Weidlich und Gmehling der Anwendungsbereiche der Absch tzungen Aufgrund der brigen Beobachtun gen und Erkenntnisse muss davon ausgegangen werden dass die Geschwindigkeiten zumindest gr senordnungsm lsig korrekt abgesch tzt werden F r die Verdunstungsmodelle wird daher gefolgert dass diese zumindest f r u erst geringe Geschwindigkeiten nicht valide sind F r das Berechnungsverfahren ist dies insbesondere deshalb relevant da an Arbeitspl tze die An forderung besteht Zugluft zu vermeiden gem ASR A3 6 f r Lufttemperaturen von 20 C Turbulenzgrad 40 und geringe Arbeitsschwere mittlere Luftgeschwindigkeit kleiner 0 15 m s Dieser Bereich ist also insbesondere in praktischen Anwendung anzutreffen Die Ber cksichti gung dieser beispielhaft ausgew hlten Verdunstungsmodelle innerhalb des konzipierten Berech nungsverfahrens bildet somit einen Schwachpunkt und muss daher berpr ft werden Hinweis F r die anschlie enden Berechnungen zur Stoffausbreitung die auf der rechnerischen Absch t zun
189. llten Messergebnissen und gegen ber den zugeh rigen Ausbreitungsrechnungen mit Verwendung der gemessenen Emissionsbedingungen durchgef hrt doppelte Vergleichsf hrung Im Rahmen der Gesamtargumentation kann die Bewertung nicht alleine auf den statistischen Kennwerten beruhen Die ermittelten Werte sind immer in Zusammenhang mit den einzel fallabh ngigen Rahmenbedingungen und insbesondere im Vergleich der verschiedenen Kon stellationen der L ftungsbedingungen als Hinweise auf Tendenzen zu ber cksichtigen Die Auswertung muss somit im Gesamtkontext der Bedingungen z B unter Beachtung genereller Konzentrationsniveaus und aus der Kombination der verschiedenen Kennwerte erfolgen Insbe sondere die relativen Abweichungen sind ohne Ber cksichtigung der Relationen von Mess und Berechnungsergebnissen zueinander nur von bedingter Aussagekraft 19 3 Darstellung der Untersuchungsergebnisse 3 1 Messergebnisse Ziel der Versuche war die messtechnische Ermittlung von Luftkonzentrationen f r verschiedene Versuchs und Messkonstellationen unter den jeweiligen in Kap 2 2 2 bzw Anhang D und E auf gef hrten Rahmenbedingungen Es wurden keine zeitlich konstanten Konzentrationen sondern zeitabh ngige Konzentrationsverl ufe in der Raumluft an den jeweiligen Messstellen ermittelt Die Luftkonzentrationen wurden tabellarisch dokumentiert und f r Vergleich und Interpretati on mit Rechenergebnissen einheitlich aufbereitet Dar ber hinaus
190. lt werden 3 Das f r die Berechnung der Stoffausbreitung ber cksichtigte Modell FDS ist f r die Kon zentrationsermittlung unter der Voraussetzung bekannter Emissions Massenstr me und f r die in Untersuchungsschritt 2 aufgestellten Fallbetrachtungen valide F r die Untersu chungen zur unmittelbaren Gaseinleitung in den Versuchsraum wird dagegen die Validit t nicht nachgewiesen vgl Untersuchungsschritt 1 Als Hintergrund wird eine unvollst ndi ge Ermittlung von Rahmenbedingungen sowie die nicht vollumf nglich kontrollierte Stoff freisetzung vermutet Wesentliche ergebnisbeeinflussende Faktoren sind die Emissionsbedingungen insbeson dere Darstellung der Freisetzungsfl che und Absch tzung des Emissions Massenstroms und die L ftungsverh ltnisse die als Voraussetzung m glichst detailliert bestimmt werden m ssen Ist eine genaue Festlegung dieser Parameter f r die Berechnungen nicht m g lich empfiehlt es sich ggf mehrere Berechnungen mit unterschiedlicher Parametrisierung z B im Sinne von Worst Case Betrachtungen durchzuf hren Bei der Darstellung der Emissionsfl che ist zur Beibehaltung der Charakteristik der Freisetzungsgeschwindigkeit auf die Bildung von quivalenzverh ltnissen die ber geringe Anpassungen hinausgehen zu verzichten In derartigen F llen entsprechen Ergebnisse der Ausbreitungsberechnung mit einer gro en Wahrscheinlichkeit nicht tats chlichen Konzentrationsbedingungen da sich auch das Ausbreitungsv
191. lung mit Berechnungsergebnissen ausgelegt F r einen Wertvergleich ist dieselbe r umliche Anordnung bei Versuch und Berechnung relevant Als konstanter Messpunkt wird je Versuch immer ein Messwert im Atembereich der anwesenden Person Expositionsabsch tzung ermittelt die brigen Mess punkte werden wechselnd an anderen Stellen z B auf Labortisch in Fussbodenh he an wechselnden Raumecken etc positioniert Typisch f r zeitliche Verl ufe von Stoffkonzentrationen in der Raumluft ist ein bergang von instatio n ren sich zeitlich ver ndernden zu station ren auf gleichem Niveau verbleibenden Bedingungen sofern Freisetzung und L ftungverh ltnisse konstant verbleiben Da die Emissions Massenstr me im Vor feld der Untersuchungen nicht genau absch tzbar sind Propan Ausstr mung bzw bewusst erst im An schluss an die Versuche berechnet werden sollen Isopropanol Verdunstung und der Luftaustausch des Versuchsraums ebenfalls nicht explizit vorliegt ist eine Absch tzung des bergangszeitpunkts nach 11 nicht m glich Dementsprechend kann die Versuchsdauer nicht an diesem bergang orientiert werden Die Versuchsdauern werden f r beide Untersuchungsschritte auf 30 Minuten 1 800 s je Messung nach 20 Punkte im Berechnungsvolumen f r die auszuwertende Parameter als Ausgabewerte bzw Berechnungsergebnisse ermittelt und fortlaufend dokumentiert werden 17 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Beginn der Sto
192. mationen f r ihre Branchen und Mitgliedsunternehmen Unterst tzung leisten k nnen Fol gende thematische Felder k nnen ggf anhand des validierten Teils des Berechnungsverfahrens praktische Anwendung im stofflichen Kontext finden sofern die genannten Anwendungsbedin gungen gegeben sind 1 Einzelfallbezogener Einsatz e Spezifische Gef hrdungsbeurteilungen bzw Untersuchungen von T tigkeiten und Ar beitspl tzen sofern der verfahrensbedingte Aufwand gerechtfertigt ist insbesondere Konzentrationsberechnungen und grenzwertbezogene Bewertungen oder vergleichende Untersuchungen zur Wirksamkeit verschiedener Gestaltungsmals nahmen der T tigkeiten u a zur Dimensionierung von L ftungsbedingungen e berpr fung historischer Arbeitsbedingungen u a im Rahmen von Berufskrankheiten Verfahren und forensische Untersuchungen zur Ableitung von Pr ventionsstrategien unter der Voraussetzung der Vorlage erforderlicher FEingangswerte 2 Erarbeitung von Gestaltungsl sungen bei typischen T tigkeiten und Rahmenbedingungen z B Branchenl sungen insbesondere e vergleichende Untersuchungen verschiedener Gestaltungsmalsnahmen der T tigkei ten und deren Auswirkungen auf resultierende Stoffkonzentrationen oder e Ermittlung von Mindestl sungen zur Sicherstellung sicherer Arbeitsbedingungen f r Besch ftigte speziell zur Bestimmung von Mindest L ftungsbedingungen bei typi schen T tigkeiten und ung nstigen Arbeitsbedingungen z
193. me jeweils 0 0050 m2 Abschaltung L ftung vollst ndige Abschaltung der raumluft 2 Isopropanol technischen Anlage Tabelle 3 8 Geplante Variation der L ftungsbedingungen Neben den L ftungsbedingungen sollen die r umlichen Interaktionen variiert werden Dazu wird der je weilige Versuchsstoff an verschiedenen Positionen freigesetzt um eine ggf auftretende Koppelung der Ausbreitung an Luftstr me und durch den Personenaufenthalt bedingte Thermikstr me zu untersuchen Als Szenario wird entweder die unmittelbare T tigkeit des Besch ftigten mit den Stoffen auf dem Labor arbeitstisch oder eine Freisetzung die nicht unmittelbar durch die T tigkeit aber ebenfalls auf dem Tisch im hinteren Bereich erfolgt angenommen Die geometrischen Bedingungen sind nachfolgend zusam mengefasst die Positionsangaben beziehen sich jeweils auf die der linken vorderen Raumecke n chste Stelle des Emissionspunktes bzw der Emissionsfl che Im Untersuchungsschritt 2 Verdunstung Isopro panol wird gleichzeitig durch die Anzahl der verwendeten Schalen eine oder zwei St ck eine Varition des Emissionsmassenstrom und in der Folge der auftretenden Konzentrationsbedingungen beabsichtigt 17 Es wurden im Vorfeld Ausbreitungsberechnungen am Beispiel des Stoffs Butan durchgef hrt die keinen Bezug auf erhobene Vergleichsdaten hatten Dabei wurde das Zusammenwirken der L ftungsma nahmen in der Geometrie des Versuchsraumes untersucht wobei di
194. men unter Ber cksichti gung der Ausrichtung der Arbeitsaufgabe Durchf hrung von Messungen zur Validierungsuntersuchung diskutiert e Prim re additive Schutzma nahmen Ma nahme Anwendungsm glichkeit Begr ndung Substitution des Stoffes bzw keine Anwendung m glich Beseitigung des brennbaren Untersuchung auf Propan als mit FID messbare Kohlen Stoffs wasserstoffverbindung ausgerichtet m gliche Substituenten ebenfalls brennbar bzw explosi onsf hig Substitution des Mess Ver keine Anwendung m glich fahrens bzw Beseitigung der FID als detailliertes und konzentrationssensibles Messver Z ndquelle fahren erforderlich Vorgabe als vorhandenes Messverfahren mit ausreichen der Genauigkeit Unterbrechung Propan Anwendung m glich Freisetzung Verschluss Begrenzung Propan Anreicherung durch Unterbinden der Beh ltnis weiteren Freisetzung bei kritischen Situationen Anwendung nicht m glich bei Defekt des Beh ltnisses oder Kontrollorgans Entfernen der Freisetzungs begrenzte Anwendung m glich quelle Untersuchung auf Propan ausgerichtet Entfernen aus Ge b ude bei unkontrollierter Freisetzung Defekt Beh ltnis bzw Kontrollorgan m glich e Sekund re additive Schutzma nahmen Ma nahme Anwendungsm glichkeit Begr ndung Quellennahe Absaugung Anwendung nicht m glich Stoffausbreitung nach Freisetzung ist Untersuchungsge genstand und damit erforderlich Raumlufttec
195. mess Projektionskoeffizienta 1 24791 zz FIb_Atern_rech_GhMM _Fib_itern_mes_G M_60 yz 28 23 16 D 500 1000 1500 2000 t s 500 D EE soo Relative Abweichung L2 1 11645 Inneres Produkt cos 0 95930 Projektionskoeffizienta 0 47037 f PID A mess xy 5 2 27 0 7 Relative Abweichung L 0 97928 CFID Arech Inneres Produkt cos 0 99244 CLFID_A_mess Projektionskoeffizienta 0 50532 C_FID_A_rech_GM_60 L_FID_A_mess_GM_60 D Gu 1000 1500 7000 Kyr 5 2 K 0 7 152 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zs HD BR rech zc FIb_B_ mess EIG y2 12 12 02 Relative Abweichung L2 0 51170 Inneres Produkt cos 0 95231 Projektionskoeffizienta 1 75853 153 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2009 1 soo Relative Abweichung L 0 59459 Inneres Produkt cos 0 85745 Projektionskoeffizienta 1 53246 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Ayra ZB 2 3 1 6 t s Relative Abweichung L 0 51997 CRAEN Inneres Produkt cos 0 94314 C FID Aten mes Projektionskoeffizienta 1 73601 Fib_ tem_mess_G M g KAZS ZB 2 3 1 6 00 soo Relative Abweichung L2 2 20348 Inneres Produkt cos 0 93098 zu ei Projektionskoeffizient a 0 29993 ayz Z 27 07 D zoo 1000 1500 2000 t s op Il H Relative Abweichung L 2 00082 EFID_A ech Inneres Produkt cos 0 98066 C_FID_A_mes
196. n Agentur f r chemische Stoffe zur nderung der Richtlinie 1999 45 EG und zur Aufhebung der Verordnung EWG Nr 793 93 des Rates der Verordnung EG Nr 1488 84 der Kommission der Richtlinie 76 769 EWG des Rates sowie der Richtlinien 91 755 EWG 93 67 EWG 93 105 EWG und 2000 21 EG der Kommission Fassung 2006 zuletzt ge ndert Mai 2007 in Amtsblatt Nr L 136 2007 Gesetz ber die Durchf hrung von Ma nahmen des Arbeitsschutzes zur Verbesserung der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Besch ftigten bei der Arbeit Arbeitsschutzgesetz ArbSchG Fassung August 1996 zuletzt ge ndert Februar 2009 in Bundesgesetzblatt I 2009 Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen Gefahrstoffverordnung GefStoffV Fassung 2010 zuletzt ge ndert Juli 2011 in Bundesgesetzblatt I 2011 Detallierte Angaben zur Modellentwicklung siehe www arbeitssicherheit uni wuppertal de unter Foschung Detaillierte Angaben zum Modell siehe www fire nist gov National Institute of Standard and Technology 1 Zielstellung des Forschungsvorhabens Ans tzen weist das neu konzipierte Berechnungsverfahren keine Validierung auf Ohne entspre chende Nachweis der Validit t ist ein betrieblicher Einsatz des neuen Berechnungsverfahrens nicht zu empfehlen 1 2 Forschungsziel Ziel des Forschungsvorhabens ist die Durchf hrung von Validierungsuntersuchungen des neu konzipierten Berechnungsverfahrens Dabei wird der Fokus nicht auf die praktische Betrachtung kon
197. n vgl Kap 3 2 Bei Versuchen mit Propan ist dies zur Kontrolle der Emission bei allen Messungen vorgesehen bei der Isopropanol Verdunstung werden zur Gegenpr fung dieses Einflussparameters einzelne Versuche ohne Personenaufenthalt durchgef hrt Als Szenario wird angenommen dass die Person einer T tigkeit am zentralen Labortisch nachgeht Der Aufenthaltsort ist daher wie folgt festgelegt Angaben f r projezierten K rpermittelpunkt und wird f r die Versuche zur Reproduktion gekennzeichnet werden linke Wand vordere Wand O Abstand I 0 00 Boden Tabelle 3 7 Aufenthaltsort Person Die L ftungsbedingungen k nnen nur eingeschr nkt gezielt beeinflusst werden eine Anlagensteuerung ist nicht m glich F r die beiden Untersuchungsschritte werden u a im Hinblick auf das Gef hrdungs potential einer m glichen Entz ndung folgende L ftungsvariationen in verschiedenen Versuchen dar gestellt Die Zu und Abluftvolumenstr me werden unmittelbar vor Versuchsbeginn erfasst L ftungsvariation Darstellung Untersuchungsschritt Normalzustand L ftung Nutzung vollst ndiger Bel ftungsfl 1 Propan chen 2 Isopropanol Zuluft Labor jeweils 0 0768 m Abluft Labor 0 0900 m Abluft Nebenr ume jeweils 0 0050 m2 Einschr nkung L ftung Begrenzung Bel ftungsfl chken durch 1 Propan partiellen Verschluss mit str mungsdich ten Platten Zuluft Labor jeweils 0 0240 m Abluft Labor 0 0900 m Abluft Nebenr u
198. n Emission durch deren thermodynamische Bedingungen die geometrische Anordnung sowie die jeweilige Zeitdauer der Freisetzung in Verbindung mit den jeweiligen Umgebungsbedingungen Die wesentlichen Emissionsparameter die im Vorfeld der Untersuchungen festgelegt bzw abgesch tzt werden k nnen sind in Tab 3 3 zusammengefasst Als Sze narien werden eine Gasausstr mung aus einem Schlauch bzw einer runden ffnung Propan sowie eine fl chige Verdunstung Isopropanol angenommen Emissionsparameter Propan Isopropanol Emissionsart Unmittelbare Gas Verdunstung aus freisetzung Fl ssigkeitslache Emissionsgef bzw Bevorratung Gasflasche Kleinge Schale binde unter Druck Emissions bzw Offnungsfl che 0 3117 c jew 0 12 m L nge Emissionsfl che in Str mungs nicht relevant jew 0 36 m richtung Versuchs bzw Emissionsdauer 30 min Tabelle 3 6 Emissionsparamter der Untersuchungen Zur Begrenzung der Gasfreisetzung wird ein Regelventil verwendet das aufgrund der nur bedingt m g lichen Druckbegrenzung kein entsprechendes technisches Material zur Feinregulierung verf gbar von Hand eingestellt und st ndig kontrolliert werden muss Aufgrund dessen ist eine Vorplanung der freige setzten Stoffmasse nicht m glich der Emissions Massenstrom wird daher durch Auswiegen des Massen verlustes als zeitlicher Mittelwert abgesch tzt Zur visuellen Kontrolle wird der Massenstrom ber einen Schwebek rperdurchflus
199. n Versuchsdurchf hrung ohne Einsatz der Rauml f tung zus tzliche Verwendung zur Konzentrationsbegren zung als Reaktion auf konkrete Gef hrdungen m glich keine Verwendung Fenster ffnungen als Versuchsparame ter somit erg nzende L ftungsma nahme als Reaktion auf konkrete Gef hrdungen Verdunstungsbegrenzung bei Fl ssigkeitsfreisetzung durch Aufnahme Anwendung m glich unmittelbare Aufnahme ausgetretener Fl ssigkeit zur Ver meidung der weiteren Ausbreitung sowie der zus tzlichen Verdunstung Oberfl chenvergr erung Unterbrechung des Fl ssig keitsaustritts bei Defekt an Beh ltnis Anwendung m glich unmittelbares Umf llen verbliebenes Fl ssigkeitsvolumen bei Defekt an Beh ltnis in ausreichend gro es Ersatzgef Bereitstellung erforderlich Ma nahme Organisatorische Begren zung Stofffreisetzung Organisatorische Bereitstel lung von Aufnahmemitteln und ggf Ersatzbeh ltnis Organisatorische Festlegung zur Behandlung von Fl ssig keitsresten und abf llen Konzentrations berwachung e Terti re additive Schutzma nahmen Anwendungsm glichkeit Begr ndung Anwendung m glich Begrenzung maximaler Stoffkonzentrationen durch ber wachung und Begrenzung der vorgehaltenen und somit gesamten freigesetzten Isopropanol Masse Kontrolle der Stofffreisetzung durch anwesende Person w hrend Versuchen Anwendung zum Ergreifen der Ma nahmen bei Fl ssig keitsaustritt erforderlich
200. n aus laminierten Holzkonstruktionen die Oberfl chentemperaturen entsprechen idealisiert den einzelfallbezogenen Umgebungstemperaturen bei Durch f hrung der Messungen Die weiteren Str mungshindernisse die u a einen PC Arbeitsplatz auf dem mobilen Arbeitstisch einen Drucker sowie B ro Zubeh r Ablagef cher mit Inhalt etc umfassen werden an dieser Stelle nicht de 10 Da die Untersuchungen nicht auf den W rmeaustausch von Luft und Materialien ausgerichtet sind und w hrend der Durchf h rung nur geringe Temperaturunterschiede und nderungen zu erwarten sind ist eine detaillierte Analyse bzw messtechnische Erfassung nicht erforderlich 12 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen T WI E RI E E Setzer Thich E o i hag 78 E np k Ge d K E Pist vi ess t W P T F L Sub T S e d Ki E e d a n a ir D f ke A A rel eech 1 S P k 715 b wb a p I LiriBErs irre F J 4 H Pe ai M Labor sch I F G TI we d be TR 1 P al sch i e i mai b 25 mia d f E GB n d i Arga m Achern LL WW Eie 18 EDAR W E g 8 i D mst Ir r p N f je Ka S iR z 220 i i his A0 m Ap hi iwa T i m wei ei D 4 Abbildung 3 1 Skizzierte Abmessungen des Modellraums tailliert aufgef hrt sondern in den Versuchsprotokollen dargelegt Die vollst ndige Gestaltung des Mo dellraums wird durch die in Anhang B aufgef hrten Fotografien verdeutlicht
201. n der Fl chen untereinander Zur detaillierten Kl rung ist die weitere berpr fung des Modells insbesondere bei der Konstellati on geringer Geschwindigkeiten in der N he w rmeemittierende Personen notwendig Der Einfluss der ermittelten Luftgeschwindigkeiten auf die berechneten Emissions Massenstr me wird aus dem Verhalten der Ergebnisse dargestellt durch die Faktoren der Untersch tzung bei der szenariospezifischen Anpassung der L ftungsbedingungen deutlich Die Abstimmung von Zu und Abluftvolumenstr men begrenzt gleichzeitig auch die Zuluftgeschwindigkeit so dass sich innerhalb des Berechnungsraums geringere Geschwindigkeitsverh ltnisse entwickeln Die zuvor getroffenen Erkenntnisse weisen darauf hin dass die Anpasssung der L ftungsbedingun gen in den Berechnungen der tats chlichen Situation w hrend der Versuche n her kommt als die urspr ngliche Parametrisierung Dementsprechend muss dies auch f r die Geschwindigkeiten oberhalb der Verdunstungsfl chen unterstellt werden Aus der allgemeinen Geschwindigkeits begrenzung folgt die gleichzeitige Abnahme der berechneten Verdunstungs Massenstr me die damit jedoch weiter von den tats chlichen Bedingungen abr cken Das abweichende Verhalten an der alternativen Position der Verdunstungsfl chen wird dagegen auf die in diesen Szenarien nicht so relevante komplexe Zusammenwirkung von Zu und Abluft ggf in Verbindung mit der w rmebedingten Beeinflussung durch eine anwesende Person
202. n und Stoffspezifische Grenzwerte Isopropanol AGW gem TRGS 900 Stoffspezifischer Grenzwert Propan 1 80 Isopropanol 0 50 Spitzenbegrenzung Grenzwert Propan und Iso g m propanol 4 OI Zeitbezug Grenzwert Propan und Iso h propanol 8h 7 Ausgabe keine Eingangsgr en erforderlich 8 Umgebungs und Umwelteinfl sse 8 1 L nge x 5 80 m Geometrie des Arbeitsraumes In nenma e Breite y 5 30 m H he z bis y 4 80 m 2 40 ab x 2 90 und y 4 80 3 00 8 2 Str mungshindernisse in Arbeitsraum Wandverspr nge I zwischen m x 5 25 5 80 y 0 00 1 15 volle Raumh he II zwischen m x 5 55 5 80 y 4 80 5 30 volle Raumh he Arbeitstisch I L nge x 3 40 m Breite y 0 80 m H he z 0 90 m Position x y z 0 00 m Position B roeinrichtung PVC x 0 00 0 35 m y 0 25 0 75 z 0 90 1 30 Regal I L nge x 2 45 m Breite y 0 30 m H he z 0 05 m Position Oberkante x y 0 00 m z 1 75 Position Unterlagen Papier x 0 00 0 30 m y 0 45 1 70 und 1 95 2 90 z 1 75 2 10 Arbeitstisch II L nge x 0 80 m Breite y 2 90 m H he z 0 90 m Position x y z 0 00 m Regal II L nge x 0 35 m Breite y 2 40 m H he z 1 75 m Position Oberkante x 0 00 m y 0 50 z 1 75 Position B roeinrichtung PVC x 1 10 1 55 m y 0 00 0 20 z 1 75 1 90 Wandschrank Laborabzug L nge x 0 85 m Breite y 2 40 m 6 vgl Abb 3 1 32 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen H h
203. nbedingungen des Modellraums 2 222 2 2 Cr mn rn 10 3 3 Verwendete Stoffe und Grundparameter der Emission 2 22 2222 14 3 4 Organisatorische und zeitliche Rahmenbedingungen 16 Verwendete Parameter der Berechnungen 19 Konzeptionelle Messdatengewinnung Messtechnische Ausstattung 21 Konzeptionelle Untersuchungen des rechnerischen Gesamtverfahrens Auswertung und Ver gleich 24 Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen 28 Fotodokumentation 39 Versuchsprotokoll 42 Vorbemerkung Im Rahmen eines Promotionsvorhabens im Fachgebiet Sicherheitstechnik Arbeitssicherheit des Fachbe reichs D Abt Sicherheitstechnik der Bergischen Universit t Wuppertal BUW wurde ein Gesamtkonzept entwickelt das eine Beurteilung arbeitsbedingter inhalativer Gef hrdungen von T tigkeiten im Umgang mit Gefahrstoffen mit Hilfe rechnerischer Verfahren erm glicht Dabei wurden Konzepte und Modelle aus den Disziplinen des Arbeits und Brandschutzes einbezogen sowie geeignet miteinander verkn pft so dass eine vollst ndige Analyse und Bewertung von Arbeitssituationen durchf hrbar ist Damit rechnerische Verfahren zum praktischen Einsatz kommen k nnen ist es erforderlich zu ermitteln in welchem Ma e und in welcher Gr enordnung die gewonnenen Ergebnisse die realen Verh ltnis se wiedergeben Anhand dieser Erkenntnisse die im Rahmen sog Validierungsuntersuchungen erbracht werden m ssen wird die M glichkeit zu Aussagen geschaff
204. nd Berechnun gen unmittelbar miteinander verglichen werden F r den Untersuchungsschritt 1 sind dies die Ergebnisse gemessener und berechneter Luftkonzentrationen In Untersuchungsschritt 2 erg nzen Vergleiche von Verdunstungsrechnungen in Verbindung mit Geschwindigkeitsabsch tzungen und empirisch ermittel ten Emissionen die Aussagen Weiterhin sollen additiv Ausbreitungsrechnungen die sich ausschlie lich auf rechnerische Emissionsabsch tzungen beziehen durchgef hrt werden vgl Kap 3 1 Aufgrund der geringen Anzahl an Versuchen verglichen mit m glichen Parameterkonstellationen kei nen vorgesehenen Wiederholungen und eingeschr nkten Variationsm glichkeiten wesentlicher Parame ter insbesondere der L ftungsbedingungen und Umgebungstemperaturen ist eine statistische Auswer tung der Versuche im Sinne von Verteilungen etc nicht m glich Die Berechnungen k nnten dagegen auch unter Ber cksichtigung von Sensitivit tsbetrachtungen mehrfach durchgef hrt werden Die Bewer tung des Gesamtverfahrens erfolgt daher unmittelbar auf der Datenbasis von bereinstimmungen oder Abweichungen bei gleichen Rahmenbedingungen Als Mess und Rechenergebnisse zu Luftkonzentrationen werden zeitabh ngige Verl ufe erwartet Weiter hin ist davon auszugehen dass sich generelle Konzentrationsverl ufe auf einzelfallabh ngigen Niveaus einstellen werden wobei ggf Einzel bzw Peakwerte in einem Zeitschritt deutliche Abweichungen an einzelnen Zeitp
205. ndenen Z ndquellen werden die nachfolgenden Gef hrdungsszenarien identifiziert die aus menschlichen oder anlagentechnischen Feh lern resultieren k nnen 1 zu hohe Stofffreisetzungsrate bzw Gesamtfreisetzung mit lokaler Propan Anreicherung oberhalb der UEG 2 Defekt des Emissionsbeh ltnisses oder des Verschlussventils mit folgender unkontrollierter Propan freisetzung die zu einer lokalen Anreicherung oberhalb der UEG f hrt 3 Ausfall der raumlufttechnischen Anlagen w hrend der Versuchsdurchf hrung so dass kein Abtrans port der Raumluft vorhanden ist und lokale Propan Anreicherungen oberhalb der UEG auftreten 4 unzureichende Bel ftung des Versuchsraums zwischen verschiedenen Versuchen so dass eine Ku mulation der Propan Konzentrationen oberhalb der UEG ber mehrere Versuche hinweg auftreten kann Dar ber hinaus k nnen Propananreicherungen zu kritischen Konzentrationen f r w hrend der Versuche anwesende Personen hier Gef hrdungsszenario 5 f hren Erg nzung Propan wird als reines Gas emittiert so dass unmittelbar an der Freisetzungsquelle eine vollst ndige Pro panatmosph re vorherrscht Diese Atmosph re wird in der Folge mit Umgebungsluft verd nnt wobei der gesamte Explosionsbereich dessen r umliche Ausdehnung zun chst unklar ist durchlaufen wird Bei Kontakt mit einer wirksamen Z ndquelle besteht akute Explosionsgefahr Gef hrdungsszenario 6 3 Beurteilungsgrundlage Die erforderlichen S
206. nerhalb des kritischen Bereichs um die Wirksamkeit der L ftungsanlage festzustellen Erfolgt keine Bel ftung in diesen Bereichen wird der Versuch nicht begonnen bzw abgebrochen Die Personen die zur Vorbereitung und Durchf hrung der Versuche den Versuchsraum betreten wer den mit antistatischem Schuhwerk als PSA ausgestattet um eine Funkenbildung durch elektrostatische Entladungen zu vermeiden In unmittelbarer N he der Freisetzungsquelle wird ebenfalls der AGW samt Kurzzeitwert berschritten W hrend der Versuche wird eine Konzentrationsmessung mittels FID im unmittelbaren Atembereich einer gef anwesenden Person vorgenommen Bei berschreitung des Grenzwertes wird der Versuch un mittelbar unterbrochen die Ann herung an die Emissionsquelle mit einem geringerem Abstand als zum Messpunkt im Atembereich darf nicht erfolgen Hinweis in Unterweisung 5 Zusammenfassung Aus den genannten Schutzma nahmen k nnen folgende Handlungsanweisungen zur Versuchsdurchf h rung zusammengefasst werden 1 maximale F llmasse der Gaskartusche je Versuch 240 g 2 Konzentrations berwachung w hrend der Versuchsdurchf hrung mit vorgesehener Messtechnik Abbruch des Versuchs und Einleitung von Ma nahmen ab einer lokalen Konzentration von 3 600 00 3 mg m 3 Versuchsabbruch bei Ausfall der L ftungsanlage 4 bei Versuchsabbruch Unterbrechung der Propan Freisetzung durch Absperren des Kontrollorgans bei Defekt an Kontrollorgan oder Be
207. nes Gases und f r die Verdunstung aus einer Oberfl che heraus sowie die R umlichkeiten der BGW als Un tersuchungsort thematisiert haben Weiterhin werden insbesondere notwendige Parameter die geplante methodische Durchf hrung der Referenzmessungen samt Messstrategien und ger ten und angeschlosse ne Kontrollberechnungen des vorgeschlagenen Gesamtverfahrens definiert 1 Erfordernis und Untersuchungsans tze Damit ingenieurwissenschaftliche Berechnungsverfahren in der Praxis angewendet werden k nnen ist ein Nachweis zur Genauigkeit bzw ber m gliche Abweichungen der Ergebnisse erforderlich Anhand dieser Untersuchungsergebnisse kann ein zielorientierter Einsatz erfolgen so dass Unsicherheiten und Fehler nicht zu schwerwiegenden negativen Folgen f hren bzw entsprechende Sicherheitsfaktoren bei der Bewertung der Ergebnisse Ber cksichtigung finden An die Gef hrdungsbeurteilung f r T tigkeiten mit Gefahrstoffen werden durch die entsprechenden ge setzlichen Regelwerke verschiedene Anforderungen gestellt denen die zum Einsatz gebrachten Verfahren entsprechen m ssen Dabei sind durch die Gefahrstoffverordnung GefStoffV sowie die angeschlos senen Technischen Regelwerke Gefahrstoffe TRGS 400 2 und 402 3 rechnerische Verfahren zuge lassen die dem sog Stand der Technik entsprechen m ssen Dies umschlie t eine kritische Auseinan dersetzung und Quantifizierung m glicher Fehlerquellen der Berechnungsans tze die in
208. nfalls aus Die Schwankungen in den Messergebnissen weisen auf zeitlich wechselnde Bedingungen hin die durch die nicht konstanten L ftungsbedingungen hervorgerufen werden Da in den Berech nungen gemittelte Werte der Zu und Abluft einbezogen wurden fallen zeitliche nderungen weniger deutlich aus Es liegt dementsprechend ein direkter Zusammenhang zwischen L ftungs bedingungen und orts und zeitbezogenen Stoffkonzentrationen nahe Ein erh hter Luftaustasch f hrt i A zu gr eren aus dem Raum abgef hrten Luft und Stoffmassenstr men so dass Stoff konzentrationen tendentiell geringer ausfallen Gleichzeitig ist die manuell regulierte und ggf schwankende Propanfreisetzung ber die verwendete Kleinstflasche ein Einflussfaktor der in den Berechnungen durch gleichm fsige Mittel Werte umgesetzt wurde Die gegenl ufigen Temperaturentwicklungen zwischen Messungen und Berechnungen weisen ebenfalls auf die Beeinflussung der Vergleiche durch die Auspr gung der L ftungsbedingungen hin Die Versuche zur Propanausbreitung wurden an sonnigen Sp tsommer bzw Herbsttagen durchgef hrt wobei als hier festzuhaltender Schwachpunkt der Messaufbauten die Zulufttem peraturen nicht erfasst wurden Au entemperatur und Sonneneinstrahlung auf Ansaug ffnun gen der L ftungsanlage an der Geb udeau enseite und durch die Fenster in den Versuchsraum k nnen im Nachhinen nicht mehr rekonstruiert werden Es besteht daher die grunds tzliche M glichkei
209. ngen bzw Ann herungen bestehen und keine Beschr nkung auf einzelne Messpunkte und konstellationen ermittelt wird Voraussetzung ist jedoch eine pr zi se Wiedergabe der L ftungsverh ltnisse samt vorliegender Temperaturverh ltnisse Der Zusam menhang zwischen Aufenthaltsort von Personen Emissionspunkt und Messpunkten muss n her detailliert werden F r Betrachtungen des Arbeitsschutzes interessiert jedoch insbesondere die Ermittlung von Stoffkonzentrationen im Atembereich von Besch ftigten Neben der eigentlichen Vergleichsbetrachtung weisen die zeitabh ngigen Ergebnisse des Be rechnungsszenarios 2006 1 auf die Notwendigkeit und Bedeutung der kritischen Auseinander setzung durch den Anwender hin Aufgrund des dabei festgestellten untypischen Temperatur verhaltens konnte bei der Ursachensuche eine nicht korrekte zeitabh ngige Parametrisierung des Modells erkannt werden Andernfalls w ren die Erkenntnisse zumindest verzerrt getroffen worden F r die praktische Anwendung des Modells muss ein entsprechender Schritt zwingend vorgesehen sein um falsche Beurteilungen von Arbeitsbedingungen zu vermeiden Das konzi pierte Berechnungsverfahren sieht einen entsprechenden Schritt bereits vor 4 2 1 2 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume Analog zum Untersuchungsschritt 1 wurden f r kontrollierende Berechnungen die L ftungsbe dingungen durch Abstimmung von Zu und Abluft unter Vernachl ssigung der Abluftf hrung ber Nebenr ume an
210. ngen bzw T tigkeiten bei denen ggf inhalative Gef hrdungen f r Besch ftigte aus dem Umgang mit Gefahrstoffen entstehen Aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Vorg nge der Stoff emission und ausbreitung sowie der prinzipiellen Anforderungen die an Verfahren gestellt werden ist eine grundlegende Schrittfolge bzw Vorgehensweise zu ber cksichtigen Prinzipiell sind in Anlehnung an die TRGS 400 2 folgende Schritte erforderlich vgl Abb 2 1 e Ermittlung der erforderlichen Informationen hier insbesondere Parameter der betrachteten T tig keit sowie die auftretenden Stofftransportmechanismen die f r die Berechnungen erforderlich sind e Analyse der T tigkeit durch Berechnungen zur Stoffemission und ausbreitung die auf die vorhan denen physikalischen Mechanismen ausgerichtet sind e Bewertung ermittelter ortsabh ngiger Stoffkonzentrationen in der Luft anhand geeigneter Beurtei lungsma st be insbesondere unter Ber cksichtigung des rechtsverbindlichen dt Grenzwertkon zepts des Arbeitsplatzgrenzwertes AGW e Ermittlung und Festlegung von Gestaltungsma nahmen sowie e fortlaufende berpr fung der verwendeten Parameter der Zwischenergebnisse sowie des Ender gebnisses auf Sinnhaftigkeit Tabs ee en Urban rein ere Pahr bergen il ngain der Hrgie g ir rom Ai ee Bananen Perte Ermesung Siofemisss n Rechnerische Empire Siodiaygteistung Auchnensche Ermassung Epoutan Binif ftigiar Bersanur pen oe
211. ngen sind auf Messpunkte im Atembereich von Besch ftigten Gesichtspunkt des Arbeitsschutzes die ber w rmeemittierende Objekte innerhalb des Ausbreitungsmo dells dargestellt werden ausgerichtet F r diese Messpunkte ist der Abstand zur Freiset zungsfl che von untergeordneter Bedeutung Andernfalls kann f r Messpunkte in unmit telbarer N he zur Freisetzungsfl che nicht von einer korrekten Ausbreitungsberechnung ausgegangen werden da die Konzentrationsverl ufe ggf erheblich untersch tzt werden Sofern Berechnungen zu Geschwindigkeiten oder Temperaturen z B als Vorbetrachtung zur Parametrisierung eines Emissionsmodells erforderlich sind m ssen die entsprechen den Messpunkte an den tats chlich relevanten Positionen angeordnet werden Weiterhin Die Bedingung besteht aus der allgemeinen Konzeption des Berechnungsverfahrens und basiert nicht auf den durchgef hrten Validierungsuntersuchungen Die Bedingung besteht aus der allgemeinen Konzeption des Berechnungsverfahrens und vor dem Hintergrund blicher Arbeitsbedingungen Berechnungen mit erh hten Temperaturen sind ber die Validierungsarbeiten im Rahmen brandschutztechnischer Fragestellungen prinzipiell abgedeckt allerdings w re dann ein Personenauf enthalt vor dem Hintergrund des Arbeitsschutzes fraglich 45 5 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick empfiehlt sich bei Berechnungen zur Stoffausbreitung die Erfassung der Raumtemperatur zur Absch tzung ob die Ergebnisse phys
212. ngen zur Absch tzung von Str mungsgeschwindig keiten bzw bei der Durchf hrung der Emissionsrechnungen wurde festgestellt dass f r das Berech nungsszenario 2002 3 die Str mungsgeschwindigkeit oberhalb der Emissionsfl che 1 nicht korrekt erfasst und kontinuierlich mit dem Ergebnis O m s ausgegeben wurde Aufgrund der eindeutigen Ergebnisse in den Vergleichen der brigen Berechnungsszenarien wurde auf eine Wiederholung und damit die Berechnung dieses Szenarios verzichtet 4 2 2 1 Funktionalit tsuntersuchung intermodularer Schnittstellen Anhand der vollst ndigen Durchf hrung des Berechnungsverfahrens mit Ausnahme der ab schlie enden Stoffbewertung auf Grundlage von Referenzdaten zur Verdunstung einer Fl ssig keit Reinstoff werden die nachfolgenden Schnittstellen zwischen den verschiedenen Modulen genutzt und auf ihre Anwendbarkeit hin untersucht Es resultieren die angef hrten Ergebnisse die sich jedoch ausschlie lich auf die formale Funktionalit t d h die prinzipielle Umsetzung der 33 4 Bewertung und Validierungsaussagen vorgeplanten Verkn pfungen und Vorgehensweisen und nicht auf die Richtigkeit der Ergebnisse vgl brige Aussagen zur Ergebnisbewertung beziehen 1 Verkn pfung Arbeitssystem als zusammenfassende Bereitstellung der Eingangsparameter mit den Modulen zur Erfassung der Stoffemission sowie der Stoffausbreitung Aus der aufgestellten Konkretisierung des Arbeitssystems k nnen alle erforderlichen
213. ngsm glichkeiten Das konzipierte Berechnungverfahren als geschlossene Anwendung kann in der vorliegenden Form nicht praktisch eingesetzt werden Da in Teilen der Untersuchungen jedoch eine berein stimmung bzw Ann herung von Mess und Berechnungsergebnissen festgestellt wurde ist die Verwendung ggf m glich wenn im Rahmen des Moduls zur Erfassung der Stoffemission keine rechnerischen Ermittlungen insbesondere zur Verdunstungen erfolgen Der Anwendungsbereich des neuen Berechnungsverfahrens f r Betrachtungen im Arbeitsschutz wird durch nachstehende Begrenzungen und Bedingungen definiert 44 5 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick Der betrachtete Stoff ist bei der Ausbreitung d h Stofftransport an die Luft des Arbeits raums mitsamt seiner Eigenschaften bekannt Die Emissionsbedingungen sind bekannt insbesondere kann der Emissions Massenstrom definiert bzw detailliert bestimmt werden Weiterhin ist die Freisetzungsfl che bekannt Das Modul zur Erfassung der Stoffemission verzichtet auf die Anwendung von Berech nungsmodellen Die Absch tzung und Umrechnung des fl chenbezogenen Emissions Mas senstroms Schnittstelle zum Modul zur Erfassung der Stoffausbreitung basiert entweder auf z B aus Messungen bekannten Werten oder wird aus Analogiebetrachtungen ermit telt Die L ftungsbedingungen des zu untersuchenden Arbeitsraumes sind bekannt und ber Zu und Abluftvolumenstr me sowie fl chen dargestellt Zeitabh n
214. nissen innerhalb der Szenarien einstel len die f r eine Validit t erforderlich sind 3 In Tendenzen wird das Verhalten der Berechnungsergebnisse bei Anpassung der L ftungs bedingungen beibehalten Anderungen beruhen mutma lich auf der gleichzeitigen Diffe renz der Emissions Massenstr me die i A geringere Konzentrationsverl ufe zulassen 40 4 Bewertung und Validierungsaussagen 4 Die Charakteristik des Messpunkts auf dem Tisch bei gleichzeitiger Emission in direkter N he wird beibehalten F r die geschlossene Anwendung des Berechnungsverfahrens muss aufgrund der Feststellun gen die Aussage getroffen werden dass die Kombination aus rechnerischer Absch tzung der Stofffreisetzung mit den einbezogenen Verdunstungsmodellen keine validen Ergebnisse erbringt Auch wenn in Einzelf llen Ann herungen zwischen Berechnungsergebnissen und Messwerten bestehen werden innerhalb der berechneten Szenarien keine einheitlichen bereinstimmungen erzielt Eine praktische Anwendbarkeit in der erarbeiteten Form des Berechnungsverfahrens be steht scheinbar nicht Da die durchgef hrten Ausbreitungsberechnungen auf untersch tzten Emissions Massenstr men beruhen d rfen die Feststellungen nicht unmittelbar zu Validierungsaussagen hinsichtlich der Ausbreitungsberechnung herangezogen werden Der Schwachpunkt der Berechnungen liegt au genscheinlich in der Absch tzung bzw Berechnung der Emissionsparameter Die Auseinander setzung mit den berechne
215. nkung Zuluftfl chen Luftfeuchte Zulufttemperatur Zu und Abluftvolumenstr me Tabelle 2 3 nderungen der Versuchsbedingungen f r Propan Messungen 11 2 Methodisches Vorgehen Aus der Kombination gezielter nderungen ergaben sich Fallunterscheidungen die den Ver suchsrahmen darstellen Ausnahme bildeten die Wechsel der Messpunkte der Luftkonzentratio nen die nacheinander variiert wurden Der Versuchsrahmen samt der wechselnden Messpunkte wurde durch die nicht gezielten Ver nderungen in sich unterteilt die in den Versuchsproto kollen erfasst wurden Durch die nicht gezielten Variationen sind die Messwerte unterschiedli cher Durchg nge nicht miteinander vergleichbar konkret beabsichtigte Wiederholungsmessun gen z B mit Temperatur nderungen waren nicht m glich In Anhang D sind die Versuchsprotokolle f r die Messungen zu Freisetzung und Ausbreitung von Propan zusammengefasst Die Ubersicht umfasst e die eindeutige Benennung F hrungsziffer 10 mit fortlaufender Nummer f r Propan Messreihe e die generelle Fallunterscheidung farbliche Markierung sowie e die jeweils ermittelten nichtgezielten Rahmen bzw Umgebungsbedingungen der einzel nen Versuche teils zu Beginn und zum Ende der Versuchsdauer 2 2 2 6 Versuchsgestaltung Freisetzung von Isopropanol Ebenfalls aus den rtlichen Gegebenheiten und der grundlegenden Planung der Untersuchungen im Validierungskonzept unterlagen die Versuche mit Isoprop
216. nkung der Zuluft nderung der L ftungsbedingungen in Versuchsaufbau verringern sich die jeweiligen Betr ge der Abweichungen In Szenarien mit begrenzter Zuluft nehmen die Be tr ge dagegen zu so dass die Abweichungen deutlicher ausfallen F r die Szenarien 1004 4 1004 5 1007 4 und 1007 5 bei denen als Sensitivit tsuntersuchun gen willk rliche Ver nderungen vorgenommen wurden ergeben sich aus dem Verschluss der Druckausgleich ffnungen zu Nebenr umen keine signifikanten Ver nderungen Die Absenkung 1 vgl Kap 2 3 2 vgl Kap 2 3 24 4 Bewertung und Validierungsaussagen der Zu und Abluftvolumenstr me ber die Angleichung aneinander hinaus f hrt zu einer wei teren Abnahme der Abweichungen der berechneten zu den gemessenen Konzentrationsverl ufe unter Beibehaltung der Untersch tzung Im Vergleich sowohl zu den urspr nglichen Bedingun gen als auch zu den Szenarien mit bereits angepassten L ftungsverh ltnissen weisen die sta tistischen Kennzahlen weitere z T deutliche Verschiebungen in Richtung der idealen Werte auf 4 1 2 2 Bewertung und Interpretation Die festgestellten nderungen der Berechnungsergebnisse infolge der Abstimmung der Zu und Abluftvolumenstr me sowie der weiteren Beeinflussung der L ftungsbedingungen zeigen trotz der erheblichen Abweichungen der Stoffkonzentrationen die Tendenz auf dass eine geringf gige Ann herung der Berechnungsergebnisse erreicht wurde Die L ftungsbedingungen wer
217. nzentrationen an den jeweiligen Messpunkten zeitabh ngig begin nend beim Berechnungszeitpunkt t 0 s mit der Einheit kg m zur Verf gung Anhand der aus dem Arbeitssystem bekannten Aufenthaltsdauern ggf an verschiedenen orten kann eine direkte Datenauswahl und Zusammenstellung zur Bewertung der T tigkeit er 34 4 Bewertung und Validierungsaussagen folgen Sofern ein Grenzwertkonzept insbesondere Arbeitsplatzgrenzwerte AGW zu grunde gelegt wird muss ggf eine Umrechnung auf die jeweilige Einheit der Stoffkonzen tration z B mg m ppm erfolgen Die Funktionalit t der Schnittstelle zwischen den Modulen besteht 5 Bereitstellung von Berechnungsergebnissen als Grundlage der berpr fung der z B physika lischen Sinnhaftigkeit verfahrensinterne Ergebnisvalidierung Wie zuvor ausgef hrt stehen die Berechnungsergebnisse der Vorbetrachtungen der Be rechnungen mit Verdunstungsmodellen und der Ausbreitungsberechnungen tabellarisch ggf nach entsprechendem Import in ein Tabellenkalkulationsprogramm zur Verf gung Eine berpr fung auf Sinnhaftigkeit der Berechnungsergebnisse basiert auf diesen tabel larischen Formen zur bersicht und Veranschaulichung zeitabh ngiger Verl ufe k nnen darauf aufbauend analog zu den in diesem Bericht genutzten Visualisierungen die ent sprechenden graphischen Darstellungen erstellt und herangezogen werden Mit Verweis auf die Identifizierung einer falschen Parametrisierung des Au
218. o Kim 282316 t s 600 s00 Relative Abweichung L2 0 38604 a00 Inneres Produkt cos 0 96795 Ba BECH Projektionskoeffizienta 1 43447 3 2 5 2 3 35 0 3 U AL i 500 1000 1500 2000 t s 00 soo Relative Abweichung L 2 00761 Inneres Produkt cos 0 81933 eer Be Projektionskoeffizient a 0 29866 wyr AG 2 35 0 65 0 500 1000 1500 2000 t s 250 un Relative Abweichung L2 1 51802 ERAIN Inneres Produkt cos 0 93127 C_FIO_B_mess Projektionskoeffizienta 0 38724 FD B rech GM E _FiIb_B_ mes_GM_6 po Em 1000 1500 2000 xyz 4 6 2 35 0 65 t z 178 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2017 2 _Fib_Atem_rech _FID_Atem_mess xy 2 28 23 16 D 5 1000 1500 2000 ppm t 5 C Fb Atern_rech C FIb_Atern_mess nf PID Arem rech GM ep Ae He zs PID Atenm mess GD M pp L 3 D Soc 1000 t s 1500 2000 xyz 228 23 16 500 400 El PID A rech zs FI A m ss yz 5 42 335 03 zs FID_B_rech C Fib_B_mess xyz 4 6 2 35 0 65 0 500 1000 t s 1500 2000 Relative Abweichung L2 0 99021 Inneres Produkt cos 0 87336 Projektionskoeffizienta 0 52324 Relative Abweichung L 0 69537 Inneres Produkt cos 0 97244 Projektionskoeffizienta 0 59748 Relative Abweichung L2 0 64962 Inneres Produkt cos 0 93802 Projektionskoeffizienta 0 63062 Rela
219. odukt cos 0 82946 Projektionskoeffizienta 4 75116 zt HD Atem VM rech zt PID Atem mess Relative Abweichung L 0 58986 Inneres Produkt cos 0 95613 Projektionskoeffizienta 2 15274 zs HD A MM rech PID A mess GE 2 7 0 7 Relative Abweichung L 0 89204 Inneres Produkt cos 0 95893 Projektionskoeffizienta 8 47232 C HD B MM rech FIb_B_mess y2 121202 187 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2009 3 Relative Abweichung L2 0 84258 Inneres Produkt cos 0 83445 Projektionskoeffizienta 4 23406 zf HID Atem MM rech zt HD Atem mess Ly AR 2 3 1 6 Relative Abweichung L 0 52236 Inneres Produkt cos 0 91276 Projektionskoeffizienta 0 73710 C HD A MM rech PID A mess yz 5 2 2707 p SO 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 72888 Inneres Produkt cos 0 94116 Projektionskoeffizienta 3 18641 C_FID_B_VM_rech FiIb_B mess yz 121202 i 500 i000 1500 KKH t 3 188 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2010 2 180 00 160 00 140 00 120 00 4 E 100 00 80 00 If 60 00 4 aam Hi 20 00 4 0 00 zt Fb After MM rech Fib_Atem_mess yz 2B 23 16 D so A000 1500 7000 t s c_FID_A_NM_rech
220. okumentiert Schwankungen w hrend der Versuchsdauer konnten jedoch nicht detailliert fest gestellt werden Aus der Annahme dass die L ftungsverh ltnisse dem allgemeinen Erhaltungssatz entsprechen und kein dauerhafter ber oder Unterdruck entsteht ein und ausgehende Volumenstr me m ssen jeweils in Summe gleich hoch sein wurde die Wirksamkeit der Abluft ffnungen der La gerr ume abgesch tzt Es wurde festgestellt dass in allen Messungen die Summe der Zuluftvo lumenstr me teils deutlich ber dem ermittelten Abluftvolumenstrom des Versuchsraums lag so dass von einem entsprechenden Ausgleich ber die Lagerr ume auszugehen war Orientie rende Messungen der Abluftf hrungen in den Lagerr umen best tigten diese Annahme so dass bei Ber cksichtigung der Volumenstrom Mittelwerte aller L ftungs ffnungen der druckneutrale Ausgleich bestand In den Lagerr umen sind jeweils zwei unterschiedliche Typen an Abluft ff nungen installiert bei identischer Ausstattung der R ume deren Ausl sse verschieden gestaltet sind Die Abluft Volumenstr me dieser ffnungstypen korrelieren mit einem Faktor von 1 29 Aus diesen Zusammenh ngen leitet sich f r die Abluft ffnungen der Lagerr ume die in Gl 2 2 1 2 dargestellte Absch tzung ab Aus dem Verh ltnis k nnen die Volumenstr me je Lagerraum so wie die Relation der Abluft ffnungen zueinander bestimmt werden Van 0 Vzu Mats 2 E un 2 1 Hinweis Nach Ma gabe der Sich
221. om Rotameter l min Emissionsfl che m Startzeit Emission hh mm ss Emissionsdauer mm ss Massenverlust g Gemittelte Stofffreisetzung ber die Zeit g s Anmerkung Str mungsgeschwindigkei Fl che Abluft Str mungsrichtung Fl che Zuluft Luftdruck Versuchsende 0 Konzentration Abluftvolumenstrom ingungen L ftungsanlage Zuluftvolumenstrom 1 Stofffreisetzung Zuluftvolumenstrom 2 Luftdruck Versuchsbeginn Umgebungsbed 0 Konzentration an den FID Messpunkt 0 Konzentration 3 Massenverlust HI Be w OI N EN Be Al Ka Emissionsdauer Massenstrom Em ission ISSIONS iten Bemerkungen iten Besonderhe Auff lligke Temperatur TI Versuchsbeginn Temperatur TI Versuchsende Temperatur T1 Versuchsbeginn Temperatur T1 Versuchsende Zulufttemperatur Versuchsbeginn Zulufttemperatur Versuchsende Luftdruck Versuchsbeginn Luftdruck Versuchsende Luftfeuchtigkeit Versuchsbeginn Luftfeuchtigkeit Versuchsende Str mungsgeschwindigkeit x Str mungsgeschwindigkeit y Str mungsgeschwindigkeit z Str mungsrichtung O Konzentration FID 1 0 Konzentration FID 2 0 Konzentration FID 3 0 Konzentration Messpunkt 1 0 Konzentration Messpunkt 2 0 Konzentration Messpunkt 3 ppm ppm ppm ppm ppm ppm C Sicherheitskonzepte 72 BERGISCHE UNIVERSIT T WUPPERTAL Sicherheitskonzept zur Durchf hrung von Messungen mit Propan M Sc Florian Pillar Fassung 2 Stand
222. om Aufenthaltsort der Person erreicht werden konnte wurden keine Ortswechsel durchgef hrt Konnten die Fl chen nicht unmittelbar erreicht werden wurde zur erneuten Verteilung der Fl ssigkeit kurzfristig ein Ortswechsel vorgenommen im Anschluss wurde die vorgegebene Position wieder eingenommen 2 F r verschiedene Versuchs bzw Messkonstellationen wurde eine Verdunstung ohne Perso nenaufenthalt durchgef hrt um dessen Effekt in den Betrachtungen ebenfalls abzubilden Die entstehenden Bewegungen waren lediglich kurzfristig und nicht genau zu erfassen eine Abbildung in Ausbreitungsrechnungen ist nicht m glich Zu diesen nicht abgebildetetn Bewe gungen z hlen auch kurzzeitige Bewegungen zu Beginn jedes Verdunstungsversuchs da die Tabletts bei schon beginnender Verdunstung z T noch ausgewogen werden und das Aufbewah rungsbeh ltnis Glasflasche f r Isopropanol verschlossen werden musste Sofern keine Kontroll t tigkeiten erforderlich waren wurden die Versuche beobachtet und m glichst keine weiteren Bewegungen mitsamt von Verwirbelungen verursacht 10 2 Methodisches Vorgehen 2 2 2 4 L ftungsbedingungen Ein wesentlicher Einfluss auf ortsbezogene Stoffkonzentrationen sind u a die vorhandenen L f tungsbedingungen Neben den nicht gezielten Schwankungen die f r Zu und Abluft messtech nisch festgestellt wurden vgl Kap 2 2 1 2 Pkt L ftungsbedingungen sollte der Luftaus tausch bzw die Luftf hrung auch gez
223. ons Massenstr men unter Anwendung der im Validierungskonzept dargelegten Diskretisierung der Versuchsraums Ber cksichtigung von Besonderheiten einzelner Versu che Modul Bewertung Arbeitsbedingungen generelle Feststellung der Schnittstellen Kompatibilit t in Bewertungsschritt der Validerie rungsuntersuchungen jedoch kein Grenzwertvergleich bzw keine Vergleiche zur Dimen sionierung von Arbeitsbedingungen Entsprechend der methodischen Untersuchungsschritte sowie der Emissions Absch tzung in Un tersuchungsschritt 2 wurden verschiedene Berechnungsdurchl ufe durchgef hrt F r die ver schiedenen Versuche wurden Berechnungen zur Stoffausbreitung umgesetzt Modul Erfassung Stoffausbreitung Die Verdunstungsmodelle nach Mackay Matsugu sowie nach Weidlich Gmehling die im 2 Untersuchungsschritt zur Emissions Absch tzung parallel angewendet wur den ben tigen als Eingangsparameter die Str mungsgeschwindigkeit oberhalb der Fl ssigkeits oberfl che Die Geschwindigkeit wurde entsprechend des Gesamtkonzepts mit Hilfe des Aus breitungsmodells jedoch ohne Parametrisierung der Stoffemission rechnerisch ermittelt Vor betrachtung und in die Verdunstungsmodelle bernommen Ein wesentlicher zeitabh ngiger Eingangsparameter f r die Verdunstungsmodelle ist die Str mungsgeschwindigkeit ber der Fl ssigkeitsoberfl che weiterhin ist die berstr mungsl nge re levant Mit quantitativer Zunahme der Parameter geht eine Erh hung des
224. oo Relative Abweichung L2 0 25381 a00 Inneres Produkt cos 0 97135 Ba un Projektionskoeffizienta 1 10095 yz 23 3110 zs PID A rech zc PID A mess Wyz 2 3 31 310 173 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 600 soo Relative Abweichung L 1 26120 Inneres Produkt cos 0 90813 a Projektionskoeffizient a 0 43289 xyz 40 12 02 D 500 1000 1500 2000 tis 400 Sa Relative Abweichung L2 1 02897 G ch RER Inneres Produkt cos 0 97117 Saa C FIDE ness Projektionskoeffizienta 0 49244 C FD B rech EM En zs PID B mess GM_6 D 0 E 1000 1500 2000 xir 4 0 1 232 02 t s 174 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2012 2 t ppm zs Fib_Atem_rech U PID Atem m ss Ky AB 2 3 L D 500 1000 1500 2000 t s5 700 600 300 T C PD Atem rech 400 C PD Atem mess 300 zc PID Atem rech GM 200 I nt d zs PID Aterm mess D M_60 D OO 1000 1500 2000 t s yz 2823 16 zs PID A rech ppm zc PID A mess yz 23 3 110 i 500 1000 1500 2000 t s 400 350 an C_FID_A_rech a ZE C Ep A 20 t _FID_A_ mess H nf EID A rech GM ED EUD A mes GM E 0 i 500 1000 1500 2000 x yz 23 3110 t 00 500 400 00 zs ID BR rech mm PID H 200 FIb_B_ mess 100 s 40 1 2 0 2 d geng ee u
225. oren zwischen ca 4 5 und 10 Sofern in den Versuchen zwei Verdunstungsfl chen unmittelbar nebeneinander angeordnet wa ren wurden f r die Verdunstungs Massenstr me unterschiedlich hohe Werte ermittelt Je nach Konstellation der Fl chen zueinander und zum Standpunkt der ggf anwesenden Person ergaben sich f r die verschiedenen Versuchsgestaltungen typische Verhalten welche Fl che einen h he ren bzw niedrigeren Massenstrom aufwies Der Abgleich der Relationen der gemessenen mit den berechneten Werten zueinander zeigt f r die verschiedenen Versuchsanordnungen voneinander abweichende Verhalten der Berechnungs ergebnisse Die gemessenen qualitativen Verh ltnisse werden nicht in allen Szenarien korrekt wiedergegeben e 2 Verdunstungsfl chen L ftung ausgeschaltet korrekte Wiedergabe der Relation in Szenarien 2001 und 2005 keine korrekte Wiedergabe bei geringer Differenz der Werte in Szenarien 2010 und 2014 35 4 Bewertung und Validierungsaussagen e 2 Verdunstungsfl chen L ftung eingeschaltet korrekte Wiedergabe in den Szenarien 2002 3 bzw 4 2011 3 bzw 4 und 2015 3 keine korrekte Wiedergabe in Szenarien 2006 3 bzw 2006 4 und 2015 4 e 1 Verdunstungsfl che L ftung eingeschaltet keine Relation vorliegend da nur eine Verdunstungsfl che e 2 Verdunstungsfl chen alternative Positionierung L ftung eingeschaltet korrekte Wiedergabe der Relation in den Szenarien 2004 4 2008 4 2013 4 und 2017 4 keine korrekte W
226. orgeschla gen werden Dazu werden die zeitabh ngigen Konzentrationen jeweils als sog multidimensionale Vektoren angesehen die entsprechend ausgewertet werden k nnen e Relative Abweichung L2 Norm IE ml _ d Li Ei m Sex DI Li Ej Die L2 Norm charakterisiert die relative Differenz der Konzentrationsverl ufe untereinander die Uberdeckung als optimaler Zustand ist durch das Ergebnis 0 gekennzeichnet e Abweichung Kurvenverlauf inneres Produkt Kosinus cos 7 E SC 6 3 Der Unterschied der qualitativen Konzentrationsverl ufe zueinander wird durch das innere Produkt dargestellt Wenn die Verl ufe voneinander abweichen vgl relative Abweichung bildet ein inneres Produkt von 1 den optimalen Zustand bei dem ein konstanter Faktor f r die Abweichung bzw die Verschiebung der Verl ufe zueinander verantwortlich ist e Beste bereinstimmung Projektionskoeffizient E Ei m 6 4 Kal Der Projektionskoeffizient dient der Einsch tzung der Zuf lligkeit festgestellter Abweichungen in den Konzentrationsverl ufen Sind Unterschiede vorhanden siehe auch vorherige Kennzah len erbringt der ideale Wert von 1 die Aussage dass diese lediglich aus zuf lligen St rungen resultieren Die Berechnung der Kennwerte wird sowohl f r die unmittelbar gemessenen und berechneten Da ten als auch f r die Zeitverl ufe die aus der Gl ttung der Datens tze mit Hilfe des gleitenden Mittelwert sieh
227. os 0 96527 nnn Projektionskoeffizient a 8 16611 zc PID A mess Wyr 52 2 7 0 3 DI soo 1000 1500 2000 t 5 106 Versuch 1013 1 500 t s 1000 t 5 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse zs Fib_Atem_rech PID Atem m ss yz 28 23 16 500 1000 1500 2000 z250 zs PID A rech zc PID A mess _ xy 1 55 3 05 0 3 1500 2000 2500 Relative Abweichung L2 0 90882 Inneres Produkt cos 0 96292 Projektionskoeffizienta 10 12904 Relative Abweichung L 0 96475 Inneres Produkt cos 0 87430 Projektionskoeffizienta 21 56391 107 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1014 1 150 1400 1200 4 F 1000 500 4 C FiD_Atem_rech EDD 4 vn ID Atem_mess 400 4 200 e e yz 28 23 16 D BO 1000 1500 2000 t s 600 500 400 E 300 C H A rech PD A 200 zc PID A m ss 100 e iiey xyz 4 0 1 0 0 2 D 500 1000 1500 2000 t 5 1800 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 108 0 92735 0 88157 10 57568 0 84633 0 94899 5 80120 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1015 1 1800 1600 4 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss che Sais AR 23 18 500 1000 1500 200 tis zs PID A rech zc PID A mess xy z 4 15 2
228. pr gte bersch tzung zu Be ginn in ung nstigem Bereich inneres Produkt tendiert zum Ideal entspricht zuf lligen Abweichungen vgl Schwankungen 2 Die teilweise dargestellten Abbildungen mit Visualisierung der gleitenden Mittelwerte Periode 60s dienen der Verdeutlichung der grundlegenden Konzentrationsniveaus im Verh ltnis zueinander 27 4 Bewertung und Validierungsaussagen e Messpunkte unterhalb Tischniveau in Relation deutliche bersch tzung Messwerte durch Berechnungergebnisse relative Abweichungen gr er 1 1 Kombination schwankender Werte mit bersch tzung inn reres Produkt im Bereich des Ideals vgl Schwankungen als zuf llige Abweichungen Projektionskoeffizient ohne Tendenz bei Szenarien ohne L ftung Kennzahlen im Bereich guter bereinstimmung e Messpunkt in Bodenn he geringf gige bersch tzung Messwerte durch Berechnungsergebnisse Kennwerte im Be reich guter bereinstimmung bei einzelnen Ausnahmen e Messpunkt auf Tisch Untersch tzung Messwerte durch Berechnungswerte Ausnahme Szenario ohne L ftung Kennwerte im Bereich guter bereinstimmung bei Emission in unmittelbarer N he erheb liche Untersch tzung und Abweichung analog zu Untersuchungsschritt 1 e Messpunkt in Kopfh he au erhalb des Atembereichs Ubersch tzung Messwerte durch Berechnungsergebnisse ung nstige Kennwerte basierend auf starken Schwankungen Wie bereits angedeutet weisen die Berechnungsergebnisse z
229. rbeitssystem aufge f hrt deren Verbleib im Versuchsraum w hrend der Messungen nicht im Vorfeld festgelegt wur de e B cher und B romaterial auf Arbeitstischen und Regalen e B cher auf Ablage des zentralen Labortischs e mobiler Arbeitstisch mit Computer Ausstattung PC Monitor Tastatur Maus und B ro material e Druckertisch samt Drucker und e Abfallbeh lter Mit Ausnahme des Abfallbeh lters verblieben die genannten Gegenst nde bei allen Versuchen zur Propan und Isopropanol Freisetzung an den genannten Positionen im Versuchsraum Der Abfallbeh lter wurde nur bei Versuchen zur Verdunstung von Isopropanol aufgestellt 2 2 2 3 Personenaufenthalt Entsprechend der Planungen hielt sich w hrend aller Propan Versuche eine Person im Versuchs raum an der vordefinierten Position auf dabei erfolgte die Kontrolle und Steuerung der Gasfrei setzung Positionswechsel w hrend der Versuche wurden nicht durchgef hrt F r die Versuche zur Verdunstung von Isopropanol wurde ebenfalls die Vorgabe des Validie rungskonzepts umgesetzt LA hielt sich w hrend der Versuche eine Person an der festgelegten Position im Versuchsraum auf Von dieser Vorgabe wurden 2 Abweichungen getroffen bzw er forderlich 1 Es wurde festgestellt dass sich mit fortschreitender Verdunstung ggf die wirksame Fl ssig keitsoberfl che verringerte vgl Kap 2 2 1 1 Pkt Fl ssigkeitsverdunstung Isopropanol Sofern die Emissionsfl che unmittelbar v
230. ren Die Messger te wurden allesamt unmittelbar an den vorgesehenen Messstellen positioniert Ver l ngerungsm glichkeiten der externen Sensoren wurden nicht genutzt Zur Reproduktion bzw gleichen Anordnung an allen Versuchstagen wurden dementsprechende Positionsmarkierungen vorgenommen Zur Messung der Zulufttemperatur Untersuchungsschritt 2 Messungen bei Verdunstung von Isopropanol wurde der entsprechende Messf hler unterhalb von Zuluft ffnung 2 aufgeh ngt vgl Anhang L Abb L 3 Zuvor wurde in berpr fungen festgestellt dass die Zulufttemperatur beider L ftungs ffnungen gleiche Werte aufwiesen da beide ffnungen auch von einer zentra len L ftungseinheit angesteuert werden Entgegen den urspr nglichen Planungen wurde die Zulufttemperatur erst mit Beginn des zwei ten Tages mit Versuchen zur Verdunstung von Isopropanol erfasst In den Versuchen 2001 bis einschlie lich 2005 erfolgte ein Einsatz des externen Messf hlers dagegen f lschlicherweise an gleicher Position wie w hrend der vor vorhergehenden Versuche zur Propan Emission Der wei tere Umgang mit dieser Datenl cke ist in Abschnitt 2 3 S 16 beschrieben L ftungsbedingungen Die versuchsspezifischen L ftungsbedingungen sind durch die Volumenstr me von Zu und Ab luft innerhalb des Versuchsraums sowie die Auswirkung der Abluftf hrung der beiden angren zenden Lagerr ume ber Undichtigkeiten der jeweils geschlossenen T ren insbesondere T r spalt zum Fussboden
231. rforderlichen Bildung einer qiva lenzfl che besteht f r die Isopropanol Verdunstung die M glichkeit die Emissionsfl chen ohne weitgehende Fl chenanpassungen in der Ausbreitungsberechnung abzubilden quivalente Fl chen beeinflussen die weiteren strr mungsmechanischen Parameter wobei sich insbesondere die Charakteristik der Freisetzungsgeschindigkeit ndert Dies bewirkt ggf eine korrespondieren de nderung des berechneten Ausbreitungsverhaltens In Untersuchungsschritt 2 treten keine Geschwindigkeits nderungen zur Stofffreisetzung auf die auf eine Fl chen nderung zur ckge f hrt werden m ssen Die Analyse deutet dementsprechend darauf hin dass bei Verzicht auf quvalenzen die Fl chencharakteristik ausreichend gut wiedergegeben wird Mit R ckgriff auf die in Untersuchungsschritt 1 gewonnenen Erkenntnisse deutet die erhebliche Untersch tzung von Konzentrationen auf dem Arbeitstisch bei gleichzeitiger Stofffreisetzung in unmittelbarer N he zun chst auf eine bersch tzung des Geschwindigkeitseinflusses im Nahbe reich der Emissionsquelle hin Da f r andere Messpunkte bzw in anderen Szenarien eine gute bereinstimmung besteht erfolgt eine detaillierte Betrachtung der Bedingungen mittels Visua lisierungen zur Stoffkonzentration Dabei wird festgestellt dass weniger die Diskretisierung der Emissionsfl che sondern die r umliche Relation zum Personenaufenthalt im Rahmen der Be rechnungen den relevanten Einflussfaktor bildet
232. rn Zielstellung des Forschungsvorhabens 1 1 1 2 Problem und Aufgabenstellung 2 22 2 2 2 E m on n nr Forschungsziel 3 2 2 0 2008 Boah Be a a ae a Ah En Methodisches Vorgehen 2 1 22 2 3 2 4 Geplante Forschungsstrategie ooo e e Umsetzung und Durchf hrung der Untersuchungen 221 Versuchsaulbauten eso E bp Ae A 2 22 Mersuchs rchfuhrung o o e raua a E Ee deg EE A Durchf hrung von Berechnungen a d u 20h a Ha En Dana Kar Ken Vergleichsstratesie so u 5 En uhr AN 2 nn Bra EE a da Darstellung der Untersuchungsergebnisse 3 1 3 2 MESSETSEDNISSE Ee ee ee ee e A Berechn nssersebnisse AH a a 5 ae ae ee ee a Bewertung und Validierungsaussagen 4 1 4 2 Untersuchungsschritt 1 Untersuchungen mit Propan 2 2 22 22200 4 1 1 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume 22220200 4 1 2 Szenarien ohne Luftf hrung ber Nebenr ume 22202 4 1 3 Gesamtinterpretation Untersuchungsschritt 1 2 2 22222200 Untersuchungsschritt 2 Untersuchungen mit Isopropanol 2 22 20 4 2 1 Ausbreitungsberechnungen auf Grundlage gemessener Emissions M ssenstrome u amp wu e A ee a be 4 2 2 Berechnungsverfahren einschlie lich Berechnungen zur Stoffemission 4 2 3 Gesamtinterpretation Untersuchungsschritt 2 2 2222 222200 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick 5 1 5 2 9 3 Gesamtergebnis der Untersuchungen Ableitung von Einsatzbedingungen und Verwendungsm glichke
233. rnachl ssigter Luftf hrung ber die Nebenr ume Die Szenarien 1007 4 und 1007 5 ber cksichtigten ebenfalls eine willk rliche Reduzierung der Gesamt Volumenstr me von Zu und Abluft auf je 360 m h wobei die Berechnung des Szenarios 1007 4 ohne Ber ck sichtigung der Nebenr ume Verschluss der Druckausgleichs ffnungen durchgef hrt wurde Die genannten Versuchsbedingungen und Variationen f hren in den methodischen Untersu chungsschritten zu jeweils mehreren Validierungsberechnungen in unterschiedlichen Modulen des Verfahrens Tab 2 7 fasst die durchgef hrten Berechnungen zusammen 1 vgl Anh nge Fund G 17 2 Methodisches Vorgehen Untersuchungsschritt 1 Untersuchungsschritt 2 1 Berechnung Stoffausbreitung entspre chend der ermittelten Rahmen und Berechnung Stoffausbreitung entspre chend der ermittelten Rahmen und Emissionsbedingungen Berechnung Stoffausbreitung unter angepassten L ftungsbedingungen als Sensitivit tsbetrachtungen Emissionsbedingungen Berechnung Stoffausbreitung unter angepassten L ftungsbedingungen als Sensitivit tsbetrachtungen Berechnung Str mungsgeschwindigkei ten ber Emissionsfl chen durch Aus breitungsmodell ohne Stofffreisetzung Berechnung Stofffreisetzung entspre chend der ermittelten Rahmenbedigun gen unter Verwendung der abgesch tz ten Str mungsgeschwindigkeiten Berechnung Stoffausbreitung entspre chend der ermittelten Rahmenbedin gun
234. rodukt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 170 0 89421 0 67385 57226 0 54019 0 86817 0 80274 0 64181 0 83017 0 72306 0 22000 0 97567 0 98168 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2008 2 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss ky AR A3 16 t s 400 350 S C PD Arem rech _ 250 t 200 C Fib_ bern_mess H zs PID Atem rech GM 60 zs Fib_Aten_mess_G M op H S00 1000 1500 2000 wyz 28 23 16 si 00 500 400 700 C PID A rech e PI A 200 i f PID A mess 100 ALA aypa 5 A 2 7 0 7 d E i F D s00 1000 1500 2000 ts 500 400 300 zs PID RB rech ee PID H 200 FIb_B_ mess 100 yz 1l21202 F e D 500 1000 1500 z000 t s Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 171 0 69292 0 87087 0 64068 0 44866 0 96773 0 72276 0 90076 0 93794 0 53013 0 43284 0 94159 1 40606 Anhang J Ver
235. rojektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 121 0 92890 0 83311 9 59368 0 75819 0 92531 3 44272 0 96513 0 96219 26 51584 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1006 3 Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Ky 2 8 2 3 1 6 p 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech zc PID A mess By AA 3 3 0 95 500 1000 1500 2000 tis Relative Abweichung L2 0 96624 Inneres Produkt cos 0 85250 Projektionskoeffizienta 21 38318 Relative Abweichung L2 0 95632 Inneres Produkt cos 0 91023 Projektionskoeffizient a 18 87806 122 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1007 3 2000 3500 3000 CS 2500 amp 2000 ei CL PD Atem rech 1500 zs EID Atem_mess 1000 eyz 2823 16 500 D DD 1000 1500 2000 2600 t s zs PID A rech zc PID A mess xyz 12 1 2 0 2 D 500 1000 1500 2000 2500 t 5 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 123 0 95778 0 86260 17 48785 0 84448 0 96214 5 90791 Anhang J Versuch 1007 4 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss wy 2 8 2 3 16 D 500 1000 1500 2000 2500 t s zs PID A rech cc PID A mess xyz
236. rojektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 100 0 94037 0 92073 14 13586 0 87287 0 92854 6 70208 0 90285 0 96639 9 57605 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1006 2 Relative Abweichung L2 0 97953 Inneres Produkt cos 0 86130 Projektionskoeffizienta 3611319 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss GA EEREIKEIRRZ p 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 95482 Inneres Produkt cos 0 93699 Projektionskoeffizienta 19 36820 zs PID A rech zc PID A mess we 2 4 3 3 0 95 D 500 1000 1504 2000 t 5 101 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1007 2 3000 E 2500 amp 2000 Si CL PD Atem rech 1500 4 zf FID Atem_mess 1000 4 500 KZ 28 AAL D DD 1000 1500 200 z250 t s zs PID A rech zc PID A mess wyz 12 1402 i 500 1000 1500 2000 2500 t 5 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 102 0 96509 0 86373 21 23994 0 88706 0 93158 7 60862 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1008 2 1800 1600 4 Relative Abweichung L2 0 94997 Inneres Produkt cos 0 94140 Projektionskoeffizienta 17 67196 t ppm 3
237. rrichtung unterbrochen bzw beendet werden Eine weitere Verdunstung w re zwischen den Versuchen nicht messtechnisch berwacht k nnte zu Dampfanreicherungen f hren und dar ber hinaus auch nachfolgende Versuchsergebnisse verf lschen Es sind Regelungen zum Umgang mit diesen Resten erforderlich Analog kann f r mit Papiert chern aufgenommenen Fl ssigkeitsmengen nicht von einem Ende einer Ver dunstung ausgegangen werden Auch aus den T chern ist ein Massentransport in die Umgebungsluft weiterhin m glich Eine Sicherung dieser Abf lle ist notwendig Zwischen einzelnen Versuchen muss die Verdunstung bzw der Austausch mit der Umgebungsluft lediglich unterbrochen werden Die noch vorhandenen Fl ssigkeitsmengen werden ggf aufgef llt und weiterge nutzt Am Ende eines Versuchstages muss dagegen dauerhaft ein Massenaustausch zwischen Fl ssigkeit und Luft unterbunden werden Nach Ende eines Versuchs werden zur Unterbrechung des Massenaustauschs in die Umgebungsluft die Schalen ebenfalls abgedeckt Aufgrund des deutlich geringeren Luftvolumens zwischen Fl ssigkeitsspie gel und Deckel wird in K rze eine S ttigung mit Isopropanoldampf erreicht Dar ber hinaus erfolgt keine Verdunstung sofern der Deckel nicht entfernt wird Zur Vermeidung bzw Minimierung nicht beabsichtig ter Freisetzung zwischen den Versuchen erfolgt das Nachf llen der Schalen unter dem Laborabzug der Transport wird mit geschlossener Abdeckung bzw mit Deckel durchgef h
238. rsuchsabbruch bei berschreitung des Grenzwertes an Messpunkt im Atembereich einer Person keine Ann herung anwesender Personen mit geringerem Abstand als Messpunkt Atembereich zur Emis sionsquelle BERGISCHE UNIVERSIT T WUPPERTAL Sicherheitskonzept zur Durchf hrung von Messungen mit Isopropanol M Sc Florian Pillar 1 Fassung Stand 20 11 2013 1 Problemstellung Ein Teil der Validierungsuntersuchungen wird durch die Durchf hrung von Messungen in einem Labor raum im Weiteren Versuchsraum der Berufsgenossenschaft f r Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege BGW Bonner Stra e 337 50968 K ln gebildet Der Versuchsraum liegt im Kellergeschoss des Geb udes und wird durch einen Treppenraum sowie einen Flur Vorraum erschlossen Bei den hier beschriebenen Versuchen soll unter kontrollierten Bedingungen Isopropanol unter den gegebenen Umgebungsbedin gungen verdunstet werden woran sich die Ausbreitung im Versuchsraum und die Abf hrung durch eine maschinelle L ftungseinrichtung anschlie en Die Versuche zielen auf die Ermittlung der zeitabh ngigen Stofffreisetzung und von lokalen zeitabh ngigen Isopropanol Konzentrationen an definierten Messpunk ten in der Raumluft ab Isopropanol z hlt zur Stoffgruppe der Alkohole und liegt unter normalen Umgebungsbedingungen als Fl ssigkeit vor Diese ist leicht entz ndlich verdunstet und die D mpfe k nnen mit Luft explosionsf hige Gemische ausbilden Dar ber hinaus wirkt
239. rt Restmengen am Ende des Versuchstages werden nicht in den Vorratsbeh lter f r Isopropanol zur ck gef llt damit keine eventl aufgetretenen Verunreinigungen eingetragen werden Da Isopropanol was serl slich ist und in den vorhandenen Mengen nicht die Umwelt sch digt werden Restmengen durch Wegsch tten entsorgt Der Abfluss wird mit viel Wasser nachgesp lt Die Schalen werden innerhalb des Laborabzugs gelagert Mit Isopropanol verunreinigte Papiert cher werden in einem verschlie baren Metallbeh lter gelagert um die Gefahr einer Entz ndung zu vermindern Der Beh lterinhalt wird regelm ig fachgerecht z B ber das Chemikalienmanagement der Bergischen Universit t Wuppertal entsorgt Konzentrations berwachung Die Versuche dienen der Konzentrationsermittlung im Atembereich der anwesenden Person sowie in Boden und in Deckenn he Erfassung eines h henabh ngigen Konzentrationsprofils Die installierte Messtechnik kann zur berwachung von Anreicherungen insbesondere in Bodenn he genutzt werden Die Messger te werden im Vorraum aufgestellt und w hrend der Versuchsdurchf hrung von einem Mit arbeiter kontrolliert Die Stofffreisetzung soll ber einen l ngeren Zeitraum erfolgen so dass das Anwachsen von Konzen trationen kontinuierlich beobachtet werden kann Bei einer berschreitung der angef hrten Grenze von 500 00 me Ju sollen die Ma nahmen zur Konzentrationsbegrenzung Stopp der Freisetzung zus tzliche L ftung
240. rtberechnung einbezogen werden D mpfungsfaktor c t i zeitabh ngiger Einzelwert der Luftkonzentration 24 Kapitel 6 Konzeptionelle Untersuchungen des rechnerischen Gesamtverfahrens Auswertung und Vergleich ber den D mpfungsfaktor n wird festgelegt ber wieviele zur ckliegende Einzelwerte der Mit telwert gebildet wird Auf diese Weise wird der Einfluss einzelner Peak bzw stark schwankender Werte abgeschw cht F r n werden 30 und 60 Sekunden gew hlt so dass Zeitschritt bedingte Einfl sse gemindert werden Diese Werte bieten sich aus der messtechnischen Praxis an in der z B Konzentrationsmessungen mit verschiedenen Messger ten als Zeitintegrale ber teilweise deut lich gr ere Zeitr ume gebildet oder ohne Einzelwerte in vergleichbaren Zeitschrittweiten erfasst werden 2 Quantitativer Vergleich der Konzentrationsverl ufe Berechnung von Kennwerten die Aussagen zu Genauigkeit und Abweichungen der Berechnungen gegen ber den Messergebnissen erbringen Die Berechnung von Mittelwerten die keinen Zeitbezug vorweisen ist aufgrund der Zeitabh n gigkeit der Ergebnisse nicht zielf hrend Da dar ber hinaus die Versuche nicht wiederholt werden sollen ist eine herk mmliche statistische Auswertung ebenfalls nicht m glich Als Kennzahlen werden die in den Gleichungen 6 2 bis 6 4 aufgef hrten Ma zahlen verwendet die in 15 explizit f r die Auswertung zeitabh ngiger Berechnungen mit dem Modell FDS v
241. rungseinheit TFA Klimalogg Pro Luftkonzentration Flammenionisationsdetektoren FID Fa Bernath Atomic Versuchsstoff GmbH amp Co KG Gesamtkohlenwasserstoffanalysator Modell 3006 gleichzeitige Verwendung von bis zu drei Ger ten an verschie denen Raumpositionen Massenverlust Emis H ngewaage Kern HDB 10K10N sion Standwaage Maul logic s Standwaage Maul tronic s Tabelle 5 3 Verwendete Messger te Hinweis Gem des Sicherheitskonzepts werden vor Beginn jeder Messung Str mungsrichtung und geschwindigkeit oberhalb des Emissionspunkts bzw der Emissionsfl che kontrolliert um kritische Bereiche f r Stoffkonzentra tionen zu identifizieren Da diese Messung weder standardisiert noch ber den gesamten Zeitraum durchge f hrt werden ist keine weitere Verwendung vorgesehen Dementsprechend wird auf die genutzten Messger te nicht weiter eingegangen Die verwendeten Ger te zur Lufttemperatur Luftfeuchtigkeits Luftdruck und Volumenstrommessung beruhen auf blichen Messprinzipien und sind unmittelbar auf die jeweiligen Gr en kalibriert Die FID verwenden das Messprinzip der Gaschromatographie f r organische Verbindungen in dem die zu ana lysierenden Stoffe thermisch isoliert und unter eine definierte Pr fspannung gesetzt werden Stoffspezi fisch entstehen Spannungsschwankungen deren Auspr gung den Stoff und dessen Konzentration explizit nachweist Dazu m ssen die FID auf die Versuchsstoffe kalibriert werden Di
242. s C PD Atem rech E ft UD A 300 A A l B em_Mess Ki 200 zc Fib_Aten_rech GM 100 _fib_Atem_mess_6 M_60 D e D 500 1000 1500 2000 RZ AR d3 L6 t s 7 500 zs PID A rech zc PID A mess SZ bi 340 i 500 1000 1500 2000 tis GO y 500 4 400 00 SG zs HD BR rech 200 C PID BR m ss 100 l k ja E xy 2 12 12 02 5 j F D 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 169 0 75553 0 77195 0 65404 0 41841 0 92926 0 82546 0 89609 0 86054 0 53859 0 51078 0 96898 0 68431 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2007 2 zt Fib_Atem_rech zs FIb_Atem_mess y z 28 23 16 2000 t s C PD Atem rech C POD Atem mere zc POD Arem rech Ghd zt Fib_Atern_mess_G M 60 D 500 1000 1500 2000 xyz 258 73 16 tis a 200 400 E 300 zs PID A rech A PI A 200 FI A mess 100 i wyyz 52 2 7 0 7 D Ki 1000 1500 2000 t s e 500 400 E 300 HD B rech kal 200 FIb_B_ mess 100 Hyza 1 2 1 2 0 2 gj m a e gen D s00 1000 1500 z000 t s Relative Abweichung L Inneres P
243. s y 2 40 12 02 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 191 0 84182 0 85901 4 50304 0 81509 0 93824 4 68580 0 47448 0 94370 1 56361 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2013 3 Relative Abweichung L2 0 83501 Inneres Produkt cos 0 77254 Projektionskoeffizienta 3 35501 zt Fib_Atem_WkA_rech _Fib_ tem_mess RZ 2 8 13 1 6 Relative Abweichung L2 0 98204 Inneres Produkt cos 0 47910 use Projektionskoeffizienta 12 37719 yz2 2 3 3 1 10 Relative Abweichung L 0 54863 Inneres Produkt cos 0 94370 net Projektionskoeffizient a 1 86403 xy 2 4 0 12 0 2 192 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2014 2 160 00 149 00 7 120 00 4 t ppm S S zs HD Ate MM rech zs UD Abem mess Ky LB 2 3 LO C EID A MN rech _ PID A mess Ky I 5 2 3 35 0 3 zs HD B MM rech _FIb_B_ mess d s00 i000 1500 2000 wyz 4 6 23 065 t s Relative Abweichung L2 0 96562 Inneres Produkt cos 0 97330 Projektionskoeffizienta 22 05959 Relative Abweichung L 0 99137 Inneres Produkt cos 0 76913 Projektionskoeffizienta 68 32117 Relative Abweichung L
244. s Beh lters nicht mehr m glich ist muss davon ausgegangen werden dass dieser defekt ist und dar ber hinaus Fl ssigkeit austreten kann Zur Versuchsdurchf hrung sind weiterhin fla che Beh lter mit geringen Wandh hen vorgesehen Beim Tragen ber l ngere Strecken ist ein Versch tten wahrscheinlich Da der Weg ins Freie aus dem Versuchsraum im Kellergeschoss des Geb udes durch einen Vorraum sowie den Treppenraum f hren w rde ist ein Heraustragen nicht praktikabel Dadurch w rde eine weitere Verteilung der Fl ssigkeit au erhalb des Versuchsraums m glich F r das Umf llen der Fl ssigkeit in ein Ersatzgef das unmittelbar bereitstehen m sste ist aufgrund der flachen Bauweise des Freisetzungsbeh lters ebenfalls ein Versch tten wahrscheinlich Die erforderliche Zeit zur Sorgfalt bspw unter Benutzung eines Trichters steht ggf bei einem defekten Beh lter nicht zur Verf gung Isopropanol ist als Alkohol wasserl slich und in der verwendeten Menge f r die Umwelt nicht gef hr lich Innerhalb des Versuchsraums ist in kurzer Entfernung zum geplanten Emissionspunkt ein Labor Waschbecken samt Anschluss mit flie endem Wasser vorhanden Eine direkte Entsorgung ist m glich Wenn erforderlich wird die verbliebene Fl ssigkeitsmenge unmittelbar in den Ablauf entsorgt und dieser mit viel Wasser nachgesp lt Auf die Vorhaltung eines Ersatzbeh lters wird verzichtet Ausschluss wirksamer Z ndquellen Einerseits muss die Ent
245. s Produkt cos 0 87263 Projektionskoeffizient a 8 00027 _Fib_Atem_rech _Fib_Atem_mess Ky z 2 8 2 3 1 6 Relative Abweichung L 0 98235 Inneres Produkt cos 0 40574 Projektionskoeffizienta 8 87865 C HD A rech zc PID A m ss wy2 2 4 3 3 2 95 133 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1017 2 Relative Abweichung L2 0 91081 Inneres Produkt cos 0 88214 Projektionskoeffizienta 8 60151 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss my 2 8 2 3 1 6 p 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 89023 Inneres Produkt cos 0 96814 Projektionskoeffizienta 8 50375 zess PID A rech zc PID A mess CU EES D OO 1000 1500 2000 t 5 134 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1018 2 3000 zt Fib_Atem_rech U PID Atem m ss v zs AR 33 1 6 D DD 1000 1500 2000 z250 t s zs PID A rech zc PID A mess Wyz DA 2 7 0 3 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 135 0 95059 0 85583 14 68135 0 84221 0 98304 6 10425 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 1019 2 Relative Abweichung L2 0 95038 Inneres Produkt cos 0 82088 Projektionskoeffizienta 13 40729 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss Vis 2 8 2 3 1 6 D 500 1000
246. s Projektionskoeffizient a 0 32998 zs PID A rech GM GH cc PUD A m ss GA E o 500 1000 1500 2000 xy2 52 27 07 t Is 00 soo Relative Abweichung L2 0 31822 400 Inneres Produkt cos 0 95100 Sam BEE Projektionskoeffizient a 0 92665 e Meedche ELSEN E i 500 pin 1500 2000 154 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse t ppm nt ED Brech E ID B mess xyz 121203 0 500 1000 1500 2000 155 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2010 1 60 soo Relative Abweichung L 0 66763 400 Inneres Produkt cos 0 89163 San u ee Projektionskoeffizient a 0 64504 200 U FID_Atem_mess Vin ee D w D BO 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 89683 Inneres Produkt cos 0 58310 Projektionskoeffizienta 0 60552 zs PID A rech zs FI A mess Ky A3 3 1 1 0 D SO 1000 1500 2000 t s soo Relative Abweichung L2 0 31059 400 Inneres Produkt cos 0 97524 EEN ae Projektionskoeffizient a 1 28803 y 2 40 12 0 2 zs FID_B_rech FID BR mess xyz 4 0 1 2 0 2 g 500 1000 1500 2000 t s 156 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2011 1 Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss XZ AR 13 1 6 0 500 1000 1500 2000 t s zs PID A rech 200 FI A mess SNZS AA 2 1 0 A Leg Eeer
247. sbreitung durch Verwendung des Brandschutzingenieurmodells FDS zur Aus breitungsberechnung Ansatz des bekannten bzw ermittelten Emissionsmassenstroms sowie der im Arbeitssystem erfassten Parameter und Rahmenbedingungen Berechnung der zeitabh ngigen Stof fausbreitung und Feststellung der Ausbildung orts und zeitabh ngiger Stoffkonzentrationen in der Luft an relevanten Positionen Bewertung der Arbeitsbedingungen unter Einbeziehung der Informationen zum zeitbezogenen Auf enthalt von Personen Parameter der Arbeitsorganisation sowie der Ausbildung entsprechender stoff und t tigkeitsspezifischer Expositionen R ckgriff auf Informationen aus Arbeitssystem abschlie ende Plausibilit tspr fung der Berechnungsergebnisse sowie der angeschlossenen Bewer tung der T tigkeit Das neu konzipierte Gesamtverfahren stellt einen Ansatz zur vollst ndigen und detaillierten Untersu chung von T tigkeiten bzw blichen Arbeitsbedingungen an Arbeitspl tzen z B innerhalb einer Bran che durch die Verbindung verschiedener Modellans tze dar M gliches Ergebnis ist entweder die berech nete zeit und ortsabh ngige Stoffkonzentration oder bei vorhandenen Beurteilungsma st ben z B staatliches Grenzwertkonzept des AGW die Aussage zu Zul ssigkeit und Ma nahmenbedarf Die bereinstimmung von Berechnungsergebnissen mit der Realit t ist durch die Vielzahl der Parameter von deren Genauigkeit sowie von der rechnerischen Detaillierung getroffenen
248. sbreitungsmo dells im Berechnungsszenario 2006 1 besteht grunds tzlich die M glichkeit bzw Funktio nalit t der verfahrensinternen Ergebnisvalidierung Die Untersuchungen m ssen einzel fallabh ngig und mit entsprechendem Sachverstand durch den Anwender des Verfahrens vorgenommen werden Aufgrund der unterschiedlichen Einheiten der Ergebnis bzw Eingangswerte der Vorbetrachtun gen der Emissions und Ausbreitungsmodelle sowie der ggf durch das Arbeitssystem bereitge stellten Eingangsparameter werden die entsprechenden Schnittstellen und Verkn pfungspunkte als potentielle Fehlerquellen identifiziert Bei der Anwendung des Berechnungsverfahrens ist an diesen Stellen mit besonderer Sorgfalt vorzugehen Bei Feststellung unverh ltnism iger Werte von Zwischen Ergebnissen sollten die Verkn pfungen und die in die Modellparametrisierun gen bernommenen Gr en berpr ft werden 4 2 2 2 Bewertung und Interpretation von Emissionsberechnungen 4 2 2 2 1 Beschreibung der Vergleiche Der direkte Vergleich von Messwerten und Berechnungsergebnissen zur Verdunstung von Iso propanol vgl Anhang J 2 1 ergibt dass die berechneten Emissions Massenstr me in keinem Szenario weder bei direkter bernahme noch bei Anpassung der L ftungsbedingungen die gemessenen Werte erreichen Die Untersch tzung besteht bei Szenarien mit eingeschalteter L f tung mit Faktoren von ca 2 4 bis 5 5 bei Szenarien mit ausgeschalteter L ftung sogar mit Fak t
249. sch e ca 1 00 m rechts und mittig neben zentralem Labortisch e ca 1 00 m links und 1 00 m hinter zentralem Labortisch e mittig und ca 1 00 m hinter zentralem Labortisch e ca 1 00 m rechts und 1 00 m hinter zentralem Labortisch Zus tzlich erfolgen Kontrollmessungen auf dem vorderen dem seitlichen und dem zentralen Laborti schen in H hen von ca 0 20 m und 0 60 m oberhalb der Tischoberkante Erst wenn an allen Messpunkten eine ausreichende Konzentrationsabsenkung festgestellt wird darf der n chste Versuchsdurchlauf begon nen werden Auch bei abgebrochenen Versuchen wird die Konzentrationsentwicklung an den genannten Messpunkten durchgef hrt Muss aufgrund eines defekten Kontrollorgans oder Beh lters ein Abbruch eines Versuchs und das Ent fernen des Beh lters ins Freie erfolgen so sind Propan Konzentrationen au erhalb des Versuchsraums im Flur des Kellergeschosses sowie innerhalb des Treppenraums m glich Im Anschluss werden in diesen Bereichen sofern m glich mit der vorhandenen Messtechnik orientierende Messungen vorgenommen Genaue Messpunkte werden dazu nicht festgelegt Unterweisung Voraussetzung f r die Beachtung der dargestellten Ma nahmen ist deren Kenntnis durch die Versuchs teilnehmer um Gef hrdungen zu vermeiden bzw in kritischen Situationen angemessen zu reagieren Anwesende Personen sind daher in die Messtechnik einzuweisen Erkennen kritischer Messwerte sowie ber die generellen Sicherheitsma nahmen z
250. sch tzt wird 3 nicht messtechnisch erfasste Zuluft Temperaturen und Einfluss der Oberfl chentempe raturen der Einrichtung in Verbindung mit L ftungsbedingungen sowie 4 nicht nachweisbar aufgetretene Fehler in der Konzentrationsmessung bzw fehlerhafter FID siehe auch Ausfall eines Messger ts Die Aus und Bewertung stellt als Einflussfaktoren auf die Ergebnisse bzw als Bedingungen die m glicherweise Voraussetzung genauerer Ergebnisse und einer Validit t sind fest e genaue Absch tzung von L ftungsbedingungen dabei Abstimmung der Zu und Abluftvo lumenstr me aufeinander Prinzip der Massenerhaltung e senaue Absch tzung von Zuluft und Oberfl chentemperaturen e Beachtung zeitabh ngiger Schwankungen von Rahmenbedingungen sofern absch tzbar sowie e m glichst entsprechende Abbildung von Emissionsfl chen ohne Bildung quivalenter Ver h ltnisse dementsprechende Parametrisierung des verwendeten dreidimensionalen Be rechnungsgitters Sofern die praktische Verwendung im Weiteren nachgewiesen werden kann m ssen die an die ser Stelle gewonnenen Erkenntnisse in die Berechnungssystematik eingebunden werden Bei einem Einsatz mit nicht gesicherten Eingangsparametern erscheint die wiederholende Durchf h rung von Berechnungen mit Parametervariationen erforderlich z B Temperaturkonstellationen als Sommer bzw Winter Fall 4 2 Untersuchungsschritt 2 Untersuchungen mit Isopropanol Zusammenfassung D
251. skoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 167 0 90797 0 53269 0 61827 0 60295 0 80134 1 10397 3 08681 0 31271 0 09623 0 71589 0 94019 0 59891 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2004 2 zs PID Atem rech zs PID Atem m ss yz 2523 16 D 500 1000 1500 2000 t s 600 gt 00 CDD Atem rech 400 T 17 300 C Fib_ bern_rmess 200 _FIb_Atern_rech_GM 100 zf PID Atem mess G M 0 np e s D 500 1000 1500 2000 xyz AR A3 16 t s 600 s500 zs FIb_A_rech zc PID A mess y2 39 22 16 2000 600 500 00 E 300 2 C HD Brech e PD BI 200 FIb_B_ mess xyz 4 75 1 0 0 65 pn geg Cen D 50 1000 1500 2000 Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung gt Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L2 Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 168 0 63804 0 79620 0 79720 0 32190 0 94718 0 97162 2 80864 0 78068 0 22185 1 41538 0 94383 0 40681 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2006 2 zt Fib_Atem_rech U PID Atem m ss ZB 4 yz 2B23 16 500 1000 1500 2000 t
252. smesser geleitet siehe entsprechende Fotodokumentation Dieser l sst jedoch aufgrund der fehlenden Kalibrierung auf Propan keine Aussage zum tats chlichen Volumen bzw Mas senstrom zu und dient lediglich dem Ausschluss unzul ssig hoher Freisetzungsraten Die Isopropanol Verdunstung wird ohne unmittelbare Kontrolle bzw Einflussnahme erfolgen Die Bestim mung des Massenstroms wird ebenfalls durch Auswiegen der umgesetzten Stoffmasse und ber eine zeitliche Mittelung vorgenommen 16 vgl Kap 3 2 15 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen 3 4 Organisatorische und zeitliche Rahmenbedingungen Die L ftungsbedingungen in einem Arbeitsraum insbesondere Luftwechselraten Luftgeschwindigkeiten und Gr en von Zu und Abluft ffnungen haben u a wesentlichen Einfluss auf das stoffliche Ausbrei tungsverhalten Bei Vorbetrachtungen zur allgemeinen Absch tzung des Stoffverhaltens im Versuchs raum wurde weiterhin ersichtlich dass die r umliche Interaktion von Emissionsquelle Aufenthaltsort einer Person sowie den Zu und Abluftfl chen die Berechnungsergebnisse beeinflussen Diese Parameter der Arbeitsorganisation m ssen daher Beachtung finden bzw gezielt festgelegt werden Aus Sicht der Arbeitssicherheit muss i A davon ausgegangen werden dass sich Besch ftigte in betroffe nen R umen aufhalten Dementsprechend wird sich w hrend der Versuche eine Person an festgelegter Position innerhalb des Versuchsraums aufhalte
253. sollen Gef hrdungen f r Personen sowie den Versuchsraum Personen und Sachwertschutz aussgeschlossen werden Isopropanol ist wesentlicher Bestandteil g ngiger Stoffgemische zur Wischdesinfektion Dieser Untersuchungsschritt stellt so mit auch stofflich einen Praxisbezug her 15 14 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen Verdunstungstemperatur Fl ssigkeit Annahme entsprechend Um gebungstemperatur Spezifischer Siedepunkt 231 15 K 353 65 K Spezifische Verdampfungsenthalpie 352 50 kJ kg bei 64 17 kJ kg bei 288 15 K 353 65 K Spezifischer Diffusionskoeffizient in Absch tzung nach Umgebungsluft Arnold und Engel Aktivit tskoeffizient in fl ssiger Pha 1 da Reinstoff se Stoffspezifischer Isentropenexpo 1 10 nent Kinematische Viskosit t 8 3 10 m s bei 3 63 10 m s bei 298 15 K 293 25 K Spezifische W rmeleitf higkeit 180 10 W mK Spezifische W rmespeicherkapazit t 1 696 kJ kg K als Dampf 1 489 298 15 K kJ J kg K 298 15 K Allgemeine Gaskonstante 8 3145 J mol K Grenzwertkonzept AGW AGW Spezifischer Grenzwert 1 80 g m 0 5 g m Spitzenbegrenzung Grenzwert 4 ID 4 ID Zeitbezug Grenzwert 8h 8h Tabelle 3 5 Eigenschaften eingesetzter Versuchsstoffe Die Stoffeigenschaften flie en an verschiedenen Stellen des Gesamtverfahrens in die Betrachtungen ein Dar ber hinaus erfolgt die Charakterisierung der jeweilige
254. spunkte sowie den weiteren Rahmenbedingungen Einschr nkungen Zuluft Emissionspunkt weitergehenden Tendenzen zu erkennen e Messpunkt Atembereich FID Atem konstanter Messaufbau Abnahme relativer Abweichungen in allen Szenarien Ausnahmen 1017 2 1018 2 i A Zunahme des inneren Produkts Abnahme des Projektionskoeffizienten e Messpunkte in Bodenn he bei rtlicher N he zum Emissionspunkt i A Abnahme relativer Abweichungen Verbleib des inneren Produkts auf hnlichem Niveau Abnahme des Projektionskoeffizienten Aus nahmen vorhanden mit Zunahme der Distanz zum Emissionspunkt R ckgang der Ver besserungen in Kennzahlen e Messpunkt oberhalb Tisch Kopfh he au erhalb des Atembereichs Abnahme relativer Abweichungen Verbleib des inneren Produkts auf hnlichem Niveau Abnahme des Projektionskoeffizienten insbesondere bei relativen Abweichungen szena riospezifische Korrespondenz mit Messpunkt in Atembereich F r den auf dem Tisch befindlichen Messpunkt verbleiben die Kennwerte auf vergleichbarem Niveau In den Szenarien 1010 2 und 1016 2 bei der die Stofffreisetzung in unmittelbarer N he des Messpunktes erfolgte liegen die gemessenen Stoffkonzentrationen mit erheblichen Schwan kungen weit ber den berechneten Werten Die berechneten Temperaturverl ufe behalten die bereits zuvor beschriebenen Tendenzen bei allerdings ver ndern sich die Betr ge der ermittelten Abweichungen F r Szenarien ohne Ein schr
255. ssen zur Ausbreitung von Propan im Versuchs raum weisen in allen Szenarien sowohl bei unver nderten als auch bei angepassten L ftungsbe dingungen erhebliche Abweichungen auf Dabei werden die gemessenen Stoffkonzentrationen an den verschiedenen Messpunkten im Atembereich und an erg nzenden Positionen deut lich untersch tzt so dass bei einer praktischen Anwendung des Berechnungsmodells zu geringe Expositionen ermittelt w rden Im Allgemeinen wurde durch die Anpassung der L ftungsbedin gungen eine geringf gige Verbesserung der Ergebnisse nachgewiesen die sich in den ermittel ten Kennwerten ausdr ckt Eine hinreichende bereinstimmung konnte jedoch dadurch ebenso wenig erzielt werden Alleine auf Grundlage des Untersuchungsschritts 1 konnte eine praktische Anwendung des Mo dells zur Stoffausbreitung nicht validiert werden 4 1 1 Szenarien mit Luftf hrung ber Nebenr ume 4 1 1 1 Beschreibung der Vergleiche Wie aus den qualitativen Darstellungen in Abschnitt J 1 1 des Anhangs J bereits unmittelbar er sichtlich ist werden die gemessenen Stoffkonzentrationen in der Luft des Versuchsraums durch die Berechnungsergebnisse deutlich untersch tzt Wegen der erheblichen Unterschiede wird an dieser Stelle nicht auf einzelne Szenarien eingegangen da keine aussagekr ftigen Effekte z B im Hinblick auf die Anordnung der Messpunkte mit Relevanz festgestellt werden k nnen Die quantitative Betrachtung anhand der ermittelten relativen Ab
256. ssionsfaktor W rme Annahme 0 9 strahlung Tabelle 3 4 Darstellung K rper in Berechnungen 3 3 Verwendete Stoffe und Grundparameter der Emission Die gestuften Validierungsuntersuchungen sollen mit verschiedenen Stoffen erfolgen um einerseits die geplanten Untersuchungsschritte zu realisieren Andererseits soll auch durch die verschiedenen Emissi onsarten die m gliche Bandbreite des vorgeschlagenen Gesamtverfahrens dargestellt werden Die Ver suche werden daher exemplarisch f r Propan als Gasemission sowie Isopropanol als verdunstende Fl s sigkeit angestellt Die jeweiligen Stoffeigenschaften sind in Tab 3 3 aufgef hrt Stoffeigenschaft Propan Isopropanol Aggregatzustand gasf rmig fl ssig Zusammensetzung Reinstoff Reinstoff Molenbruch der Komponenten 1 1 Molare Masse Molekulargewicht 44 g mol 60 g mol Stoffdichte bei Emission bei 1 873 kg m relative Dampfdich T 293 15K te zu Luft 2 07 absolute Dampf dichte 2 49 kg m Gastemperatur bei Emission Tempe Annahme ratur nach Phasen bergang unmittelbarer Tem peraturausgleich zu Umgebung Fl ssigkeitstemperatur Temperatur Annahme vor Phasen bergang entsprechend Um gebungstemperatur Dampfdruck bei T 293 15 K 830 000 00 Pa 4 300 00 Pa 14 F r die Versuchsdurchf hrung werden eigenst ndige nach den verwendeten Stoffen unterteilte Sicherheitskonzepte erstellt Durch Einhaltung der beschriebenen Ma nahmen
257. ssung der Stoffausbreitung ist die Ber cksichtigung zeitabh ngi ger FEingangsparameter insbesondere zu Emissions Massenstr men und den L ftungsbedingun gen grunds tzlich m glich Allerdings ist die Abbildung nur mit ggf gro em Aufwand realisier bar so dass bei relativ kleinen bzw zeitlich unbekannten Schwankungen die Verwendung von Mittelwerten sinnvoll ist Die erforderliche Genauigkeit ist durch den Anwender abzusch tzen da sowohl L ftungs als auch Emissionsbedingungen ergebnisrelevante Parameter mit Sensitivi t ten darstellen Das Ausbreitungsmodell kann prinzipiell f r rechnerische Vorbetrachtungen die ggf zur Ab sch tzung der Emissionsbedingungen erforderlich sind herangezogen werden Die Ermittlung realit tsnaher Ergebnisse konnte aufgrund der Versuchskonzeption und messtechnischen Aus stattung lediglich n herungsweise abgesch tzt bzw aus dem allgemeinen Modellverhalten in terpretiert werden Den Berechnungsergebnissen wird jedoch eine tendentielle bzw gr enord nungsm sige Wiedergabe der tats chlichen Rahmenbedingungen unterstellt Die in den Untersuchungen aus rechnerischen Vorbetrachtungen ermittelten Luftgeschwindig keiten die f r die Anwendung der Verdunstungsmodelle erforderlich werden liegen au erhalb bzw am unteren Ende der jeweiligen Anwendungsbereiche Gleichzeitig sind die Komponenten der Luftgeschwindigkeiten an Arbeitspl tzen als durchaus typisch anzusehen da bspw aus dem Arbeitsst ttenr
258. str me erreicht werden die im Betrag in H he der allgemei nen Schwankungen lag Aufgrund der geringeren zur Verf gung stehenden Fl che wurde jedoch durch die Einschr nkung die Luftgeschwindigkeit und somit die Charakteristik der Luftf hrung wesentlich ver ndert Hinweis W hrend zwei Versuchen l ste sich eine der zur Einschr nkung der Zuluft installierten Platten so dass f r den Rest der Versuchsdauer die vollst ndige Zuluft ffnung freigegeben wurde Der Versuch wurde dennoch zu Ende gef hrt und die Ver nderung der L ftung samt Zeitpunkt im Versuchspro tokoll vermerkt Die entsprechende nderung der L ftungsbedingungen wurde anhand der eingangs ermittelten Volumenstr me abgesch tzt und war in den zugeh rigen Berechnungen zu ber cksichti gen 2 2 2 5 Versuchsgestaltung Freisetzung von Propan Entsprechend des Validierungskonzepts sowie der vorhergehenden Beschreibungen wurden die Versuche in einer einheitlichen Modellgeometrie durchgef hrt in der m glichst viele Rahmenbe dingungen konstant gehalten oder gezielt beeinflusst wurden Im Zuge der Versuche zur Propan Freisetzung erfolgte die gezielte beabsichtigt oder nicht gezielte durch u ere Umst nde oh ne Kontrollm glichkeit vorgegebene Ver nderung der in Tab 2 3 aufgef hrten Bedingungen Gezielte Anderungen Nicht gezielte Anderungen Emissionsposition Emissions Massenstrom Position Konzentrationsmessung Lufttemperatur und druck relative Einschr
259. such 2007 4 Relative Abweichung L2 0 87078 Inneres Produkt cos 0 76344 Projektionskoeffizienta 4 25551 I zt Fb After MM rech zt FIb_Atem_mess Ask E a VN s AB 2 3 1 6 D 500 1000 1500 2000 t Relative Abweichung L2 0 84074 Inneres Produkt cos 0 69997 Projektionskoeffizienta 2 73052 C_FID_A_VM_rech C FIb_A_mess Ve 522 707 D 500 1000 1500 2000 t s Relative Abweichung L 0 81603 Inneres Produkt cos 0 97652 Projektionskoeffizienta 5 15485 C ID B MM rech _Fib_B mess yva 12 12032 202 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2008 4 300 00 250 00 e Relative Abweichung L2 0 70401 200 00 Inneres Produkt cos 0 79169 15000 ed at Projektionskoeffizient a 1 79180 zt FIb_Atem_mess yz 28 23 16 p SO 1000 1500 200 t Relative Abweichung L2 0 65185 Inneres Produkt cos 0 90963 Projektionskoeffizienta 2 23332 C HD A VM_rech _Fib_A_mess GAZE ee r D 500 1000 1500 2000 Relative Abweichung L 0 84059 Inneres Produkt cos 0 94331 Projektionskoeffizienta 5 51553 C FID_B_VM_r ch FIb_B mess syz 12 1202 203 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2009 4 _Fb_Atem_WM_rech zt HD Atem mess yz 2523 1 6 zs HD A MM rech _ PID A mess
260. sweise der Detektoren basiert auf einem thermischen Messprinzip so dass die Messger te aus Sicht des Explosionsschutzes eine wirk same Z ndquelle darstellen Gem den Ausf hrungen der Sicherheitskonzepte wurden zum gt vgl Anhang C 2 Methodisches Vorgehen Ausschluss einer Explosionsgefahr die FID au erhalb des Versuchsraums in einem Vorraum auf gestellt und betrieben Um die ortsabh ngigen Luftkonzentrationen an verschiedenen Stellen erfassen zu k nnen muss te eine geeignete Verbindung zwischen den eigentlichen Messpunkten innerhalb des Versuchs raums und den Messger ten in denen die Messkammern angeordnet sind geschaffen werden Entsprechend der blichen Praxis sowie der Ger tebeschreibung wurde je FID ein Verl nge rungsschlauch installiert Das Material der Schl uche ist inerter nicht mit den Versuchsstoffen chemisch reagierender Kunststoff die Schlauchl nge betrug jeweils 5 00 m Die offenen En den der Schlauchleitungen stellen die Messpunkte dar wobei die ffnungen in Richtung der zu erwartenden Str mung orientiert wurden Die Schlauchenden wurden mit handels blichen Laborstativen positioniert und ausgerichtet vgl Anhang L diverse Abbildungen Um m gliche Verz gerungen durch die Schlauchl ngen und ggf entstehende Abweichungen hierdurch zwischen den gemessenen Werten in die Betrachtungen einzubinden wurden im Vor feld der Versuche probeweise Totzeiten und zeitliche Abweichungen zueinander untersucht
261. t dass die Zulufttemperatur ber der Raumtemperatur lag Innerhalb des Versuchsraums stellt die anwesende Person eine W rmequelle dar die prinzipiell zu einer Erw rmung der Raumluft beitr gt wie aus den Messdaten zur Temperatur ersichtlich Die Temperaturregulierung des Raumes wird dabei auch durch das abgef hrte Luftvolumen beeinflusst wobei ein hoher Volumenstrom auch eine gr ere W rmemenge ab transpor tiert die nicht zu einer Temperaturerh hung beitragen kann Gleichzeitig bewirken die auftre tenden h heren Luftgeschwindigkeiten einen gr eren konvektiven W rmeaustausch zwischen Luft und Objekten die in den Berechnungen allgemein mit Oberfl chentemperaturen von 20 C abgesch tzt sind Sofern die Zuluft sowie die Raumlufttemperatur im Ausgangsstadium einen h heren Wert aufweisen tragen die verschiedenen Oberfl chen im Berechnungsvorgang zur Ab k hlung bei die durch die L ftungsbedingungen beg nstigt wird Diese Vermutung wird durch die abweichende steigende berechnete Temperaturentwicklung des Szenarios 1004 2 best rkt bei dem die Ausgangstemperaturen bei 19 8 C parametrisiert wurden geringf giger W rme bertrag von Oberfl chen auf Luft Erw rmung Zusammenfassend wird der Schluss gezogen dass in den Szenarien allgemein die Zu und Ab luftvolumenstr me bersch tzt wurden die zur Ver nderung des Temperaturverhaltens und generell geringeren berechneten Stoffkonzentrationen f hren In Verbindung mit d
262. tembereich Die gemessenen Stoffkonzentrationen werden i A erheblich untersch tzt Bei Anpassung der L ftungsbedingungen kommt es zu einer Erh hung der berechneten Stoffkonzentratio nen die eine deutliche Ann herung an die Messwerte bewirkt In Szenarien in denen die alternative Anordnung der Stofffreisetzung besteht ist die feststellbare Konzentrationser h hung f r eine Ann herung nicht ausreichend Das in den vorherigen Untersuchungen festgestellte charakteristische Verhalten bleibt generell bestehen Ausnahme dieses einheitlichen Verhaltens bilden die Szenarien in denen lediglich ein Ta blett als Verdunstungsfl che Verwendung findet Hier besteht keine Einheitlichkeit mit Anpassung der L ftungsbedingungen treten sowohl Zu als auch Abnahme des grundle genden Konzentrationsniveaus auf Einen Extremfall bildet das Szenario 2003 4 in dem der berechnete Konzentrationsverlauf n herungsweise den Messwerte entspricht und diese teilweise bersch tzt Die statistischen Kennwerte sind aufgrund der auftretenden Schwan kungen nicht aussagekr ftig eine Verdeutlichung erfolgt durch die Verwendung des glei tenden Mittelwertes e Messpunkt in Kopfh he au erhalb des Atembereichs Die berechneten Stoffkonzentrationen sind in der urspr nglichem L ftungskonfiguration tendentiell auf hnlichem Niveau wie die Messwerte Nach Abstimmung der Zuluft tritt ein nicht einheitliches Verhalten ein indem sowohl ein Verbleib auf hnlichem Konzentra
263. ten Konzentrationsverl ufen weist allerdings auch auf die Sensitivit t des Berechnungsmodells hin dass die genaue bzw realit tsgetreue Parametrisierung der Stoff freisetzung die Voraussetzung f r die m glichst exakte Konzentrationsberechnung ist 4 2 3 Gesamtinterpretation Untersuchungsschritt 2 Aufbauend auf den Ergebnissen des Untersuchungsschritts 1 weist Untersuchungsschritt 2 nach dass bei einer genauen und detaillierten Absch tzung der Stofffreisetzung bzw bei bekann tem Emissions Massenstrom das Modell FDS zur validen Ausbreitungsrechnung resp rechneri schen Absch tzung orts und zeitabh ngiger Stoffkonzentrationen herangezogen werden kann Als Einflussfaktoren bzw Voraussetzungen f r eine praktische Anwendung des Modells werden folgende Erkenntnisse festgestellt bzw Vermutungen aus den Ergebnissen des Untersuchungs schritts 1 best tigt 1 genaue Absch tzung von L ftungsbedingungen dabei Abstimmung der Zu und Abluftvo lumenstr me aufeinander Prinzip der Massenerhaltung und Ansatz tendentiell geringer Werte aus Wertebereichen 2 genaue Absch tzung von Zuluft und Oberfl chentemperaturen 3 genaue Absch tzung der Emissions Massenstr me und bedingungen als ergebnisrelevan ter Sensitivit tsfaktor sowie 4 Beachtung zeitabh ngiger Schwankungen von Rahmenbedingungen sofern sinnvoll und absch tzbar Die Untersuchungen beruhen auf Versuchen die eine fl chige Stofffreisetzung beinhalten Die entsprech
264. ter auf die Berechnungsergebnisse durch gezielte Variation vgl 8 Messergebnisse unterliegen in Abh ngigkeit zu den verwendeten Messger ten und aufbauten ihrerseits Fehlern und Unsi cherheiten Im Rahmen des vorliegenden Konzepts bzw der darauf aufbauenden Validierungsuntersuchungen wird von einer hinreichend genauen messtechnischen Ermittlung ausgegangen wie sie auch in der betrieblichen Praxis anzutreffen ist vgl Kap 2 Kapitel 3 Methodischer Ansatz der Untersuchungen 2 Definierte Stoffemission ber fl chenbezogene Verdunstung einer Desinfektionsfl ssigkeit im Modell raum Erweiterung der zuvor angestellten Betrachtungen um die Kontrolle der Emissionsmodelle so dass eine Validierung des Gesamtverfahrens unter den kontrollierten Bedingungen eines Modellraums durchgef hrt wird vollst ndige Betrachtung aller Untersuchungsziele Dabei erfolgt unmittelbar ein Bezug auf den praxisrelevanten Fall der Fl chendesinfektion Der Untersuchungsschritt umfasst dazu einerseits die alleinige Ausbreitungsrechnung anhand der ermittelten Emissions Massenstr me Andererseits soll der Emissions Massenstrom mit verschiede nen Verdunstungsmodellen berechnet und in weiteren Ausbreitungsberechnungen verwendet wer den Die Versuche erfolgen mit Isopropanol als blicher Wirkungs Bestandteil g ngiger Desinfek tionsmittel Hinweis Erg nzend zum Stufenkonzept sollen im Anschluss der Untersuchungen im Rahmen einer studentischen Ab schluss
265. tions niveau oder eine geringf gige Abnahme als auch in Szenarien mit nur einer Verdunstungs fl che eine Zunahme samt eintretender bersch tzung beobachtet wird Die statistischen Kennwerte weisen unter Ber cksichtigung der vorhandenen Konzentrationsschwankungen darauf hin dass im Vergleich zu anderen Messpunkten an dieser Position die besten Errei chungsgrade der Messwerte festzustellen sind e Messpunkt unterhalb Tischniveau Die berechneten Stoffkonzentrationen weisen in Abh ngigkeit zur Konstellation der Rah menbedingungen unterschiedliche Niveaus bei allgemeiner Untersch tzung der Messwerte auf wobei in Szenarien mit nur einer Verdunstungsfl che erneut bereinstimmungen er zielt werden Mit nderung der L ftungsbedingungen erfolgt allgemein ein Verbleib oder eine Abnahme der Berechnungsergebnisse in Szenario 2003 4 wird dagegen eine Zunah me festgestellt e Messpunkt in Bodenn he Die Berechnungsergebnisse untersch tzen die Messwerte die in Abh ngigkeit zur Position des Messpunkts ggf lediglich gering ausf llt Mit Anpassung der Zuluft tritt eine Abnahme der berechneten Konzentrationsniveaus ein die z T erheblich ist e Messpunkt auf Tisch Die gemessenen Stoffkonzentrationen werden deutlich untersch tzt wobei die jeweilige 39 4 Bewertung und Validierungsaussagen Anpassung der L ftungsbedingungen ber alle Konstellationen der Rahmenbedingungen hinweg einen Verbleib auf hnlichem Niveau bzw eine geringf
266. tive Abweichung L 2 14158 Inneres Produkt cos 0 88834 Projektionskoeffizienta 0 29809 179 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2018 2 zs PID Aitem rech zs PID Atem m ss xyz 25 2 3 1 6 D BO 1000 1500 2000 t s C PD Atem rech CC POD Atem mes _FID_Atem_rech_GM ep _Fib_Atem_mess_G M_EO 0 500 1000 1500 2000 xyz ZB 2 3 1 6 600 500 400 amp 300 Ss C PID A rech Ki 200 zc PID A mess 100 yz 5 2 335 03 d ri j D 500 1000 1500 2000 t s gn 800 700 500 E 500 400 C_FID_B_rech 300 FD RB _ mess 200 100 4 6 2 35 0 65 500 7 800 700 C PD H rech 500 KS T C ED RB mess 00 300 nf FID B rech GM En 200 ioo 3 zs PID RB mess GM 6 0 2000 Lyr d6 2 35 0 65 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 180 0 81618 0 79993 0 59117 0 52973 0 091430 0 72812 0 34855 0 94742 0 87272 1 90663 0 81941 0 31064 1 45207 0 93133 0 39852 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse J
267. toffschutzes in der n heren Zukunft z B durch Vortr ge oder Zeitschriftenbeitr ge vorgesehen 2 Hierzu liegen dem Verfasser zum Abgabezeitpunkt des vorliegenden Forschungsberichts erste Ergebnisse und Erkenntnisse vor die jedoch ebenfalls noch nicht publiziert wurden 47 A Liste verwendeter Gr en AFDS m re mm ess 30min m Bech MM MRech WG Va VAb VR a Vap ta Emissionsfl che Parametrisierung in FDS m fl chenspezifischer Emissions Massenstrom Parametrisierung in FDS kg s m Emissions Massenstrom gemessen ber Emissionsdauer von 30 min g 30min Emissions Massenstrom gem Verdunstungsmodell nach Mackay und Matsugu Le Lem s Emissions Massenstrom gem Verdunstungsmodell nach Weidlich und Gmehling g h Volumenstrom Zuluft m h Volumenstrom Abluft in Versuchsraum Im h Volumenstrom Abluft in Lagerraum L ftungs ffnung Typ 1 m gt h Volumenstrom Abluft in Lagerraum L ftungs ffnung Typ 2 Ju h 48 B Planungsgrundlage Validierungskonzept 49 BERGISCHE UNIVERSIT T WUPPERTAL Validierungskonzept zur Untersuchung eines Berechnungsverfahrens zur Gef hr dungsbeurteilung bei T tigkeiten mit Gefahrstoffen M Sc Florian Pillar Stand 27 09 2013 Inhaltsverzeichnis Erfordernis und Untersuchungsans tze 4 Kurzvorstellung des Gesamtverfahrens 6 Methodischer Ansatz der Untersuchungen 9 3 1 Konzeptionelle Untersuchungsschritte 2 2222 2 Common nn 9 3 2 Rahme
268. tschutz erreicht werden Zu ber cksich tigen bleibt die Einschr nkung dass auch durch lokale Maxima keine explosionsf higen Konzentrationen erreicht werden d rfen Erg nzung Unmittelbar an der Freisetzungsquelle kann eine explosionsf hige Atmosph re als lokal maximale Stoffkon zentration nicht vermieden werden An dieser Stelle sind weitergehende Schutzmafsnahmen erforderlich die ber die allgemeinen Mafsnahmen zur Versuchsdurchf hrung hinausgehen 4 Ma nahmen zum Personen und Sachwertschutz Die zu definierenden Schutzma nahmen werden auf die Einhaltung des AGWs unter Ber cksichtigung der Anforderung an kurzzeitige berschreitungen sowie auf die Vermeidung lokaler Konzentrationsma xima max 50 der UEG entspricht f r ca 20 C einer Massenkonzentration von 21 60 g m bzw 21 600 mg m ausgelegt Erg nzung Da um die Freisetzungsquelle herum in jedem Fall mit einer explosionsf higen Atmosph re zu rechnen ist muss eine m gliche Z ndung ausgeschlossen werden E Zusammensetzung ca 21 00 Vol Sauerstoff 02 ca 0 04 Vol Kohlenstoffdioxid CO2 ca 0 96 Vol Spuren und Edelgase 4 1 M gliche Schutzma nahmen Potentielle Schutzma nahmen sind an der allgemeinen Gestaltungssystematik der Arbeitssicherheit bzw des Explosionsschutzes die sich an dieser Stelle entsprechen zu orientieren Nachfolgend werden die M glichkeiten zum Einsatz prim rer sekund rer und terti rer additiver Ma nah
269. tsraum Beh lter Innendruck zu Betrachtungsbeginn nicht erforder Pa lich Grundfl che Beh lter m berdruck Beh lter gegen ber Umgebung zu Be Pa trachtungsbeginn 3 5 Ausgef hrte Bewegungen keine Ver Bewegungen von Betriebsmitteln wendung beweglicher Betriebsmittel Bewegungsrichtungen Bewegungsgeschwindigkeit m s Beschleunigungen von Bewegungen m s 3 6 keine Verwen s Zeitlicher Verlauf der Eigenschaften vorhandener Betriebsmittel dung Betriebs mittel 4 Mensch 4 1 Kopf x 0 15 m K rperabmessungen vereinheitlich y 0 10 te Annahmen z 0 20 Torso x 0 40 m y 0 15 z 0 60 Beine x 0 35 m y 0 11 z 0 95 4 2 Oberfl chentemperatur Kopf 310 15 K Thermische Bedingungen des Torso 308 15 menschlichen K rpers vereinheit Beine 303 15 lichte Annahmen 5 Arbeitsablauf 5 1 Position im Arbeitsraum station re Posi m tion x 3 00 y 1 90 z 0 00 Boden x Richtung Atembereich Besch ftigter Haltung Zeitdauern des Aufenthalts von Besch ftigten x Richtung zu Emission gewandt 1 800 gesamte Ver suchsdauer Ausnahmef lle Isopropanol 0 Zeitpunkte Arbeitsaufnahme ende 0 1 800 Zeitbezogene Positionswechsel Aggregatzustand keine Wechsel Propan gasf rmig Isopropanol fl ssig Charakterisierung als Reinstoff oder Gemisch Propan Reinstoff Isopropanol Reinstoff Molenbruch der Komponenten Charakterisie rung der Zus
270. tung 28 97 kg m 37 Anhang A Arbeitssystem Validierungsuntersuchungen 8 7 dingungen Thermodynamische Umgebungsbe Temperatur Umgebungsatmosph re ggf zu Be einzelfall K trachtungsbeginn als Grundgr e abh ngige Ermittlung Umgebungsdruck innerhalb Berechnungsraum einzelfall Pa ggf zu Betrachtungsbeginn als Grundgr e abh ngige Ermittlung Luftfeuchtigkeit Umgebungsatmosph re einzelfall abh ngige Ermittlung Kinematische Viskosit t der Umgebungsluft einzelfall m fs abh ngige Absch tzung nach Arnold und Engel Stoffkonzentration in Umgebungsluft als unmit einzelfall g m telbare Annahme abh ngiger Nachweis Null konzentration Str mungsgeschwindigkeit Umgebungsatmosph re Absch tzung oberhalb Fl ssigkeitsoberfl che ggf als unmittel ber einzel bare Annahme fallabh ngige Vorberechnung Annahme W rmestromdichte auf Fl ssigkeitsoberfl che aus Betrachtungsraum ggf als unmittelbare nicht erforder lich Tabelle A 1 Abschlie ende Konkretisierung des Arbeitssystems als Methodik zur Erfassung ben tigter Ein gangsgr en 38 B Fotodokumentation Hinweis Die nachfolgenden Aufnahmen wurden u a im Zuge von Probemessungen und Versuchen aufgenommen Da diese die Bedingungen des Versuchsraums am deutlichsten darstellen wurden die Abbildungen nachtr glich in den
271. tzm glich keiten sowie Anwendungsbedingungen zul sst 1 1 Problem und Aufgabenstellung Im Rahmen eines Forschungsansatzes wurde im Fachgebiet Sicherheitstechnik Arbeitssicher heit des Fachbereichs D Abt Sicherheitstechnik der Bergischen Universit t Wuppertal ein neu es Berechnungsverfahren zur stofflichen Gef hrdungsbeurteilung entwickelt Diese Konzeption bildet die Grundlage zum beschriebenen Forschungsvorhaben Das Verfahren bezieht u a Mo delle aus anderen ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen ein die auf die Absch tzung von Stof femission und ausbreitung abgestellt sind und z T ber spezifische Validierungen verf gen Ins besondere wird ein Modell des Brandschutzingenieurwesens Fire Dynamics Simulator kurz PDS des NIST USA das auf die Ermittlung der Rauchausbreitung in R umen ausgerichtet ist zur Absch tzung der Stoffausbreitung genutzt Die bestehenden Validierungsuntersuchungen zu FDS beziehen sich auf Effekte die im Zuge ei nes Brandes und dadurch erh hten Temperaturen eintreten Untersuchungen zur Betrachtung der Stoffausbreitung bestehen nicht so dass keine Aussagen zur m glichen Genauigkeit der Be rechnungen vorliegen Aufgrund dessen und durch die Verkn pfung mit anderen Modellen und 1 Verordnung EG Nr 1907 2006 des Europ ischen Parlaments und des Rates vom 18 12 2006 zur Registrie rung Bewertung Zulassung und Beschr nkung chemischer Stoffe REACH zur Schaffung einer Europ ische
272. tzung der Messergebnisse dadurch positive Entwicklung der Kennzahlen mit z T deutlicher Annh herung an Ideale e Messpunkte in Bodenn he Ann herung von Berechnungsgebnissen an Messwerte bei tendentieller geringf giger bersch tzung der Messergebnisse einzelne Ausnahmen vorhanden dadurch positive Entwicklung der Kennzahlen mit z T deutlicher Annh herung an Ideale e Messpunkt auf Tisch Emission nicht in unmittelbarer N he Ann herung von Berechnungsergebnissen an Messwerte bei geringf giger Untersch tzung der Messergebnisse dadurch positive Entwicklung der Kennzahlen e Messpunkt auf Tisch Emission in unmittelbarer N he erhebliche Untersch tzung der Messwerte analog zu Ergebnissen ohne Anpassung der L f tungsbedingungen bzw zu Erkenntnissen aus Untersuchungsschritt 1 e Messpunkt in Kopfh he au erhalb des Atembereichs geringf gige bersch tzung gemessener Stoffkonzentrationen durch Berechnungsergeb nisse generelle Erh hung des Konzentrationsniveaus mit zeitabh ngigen Schwankungen Verschiebung statistischer Kennzahlen zu ung nstigeren Verh ltnissen durch zeitabh n gige Schwankungen um Mittelwert Allgemein wird mit wenigen Ausnahmen somit eine weitere Verbesserung der Berechnungser gebnisse hinsichtlich der bereinstimmung mit den ermittelten Messwerten erzielt An im obe ren Raumbereich gelegenen Messpunkten werden im Vergleich der Szenarien h here Konzen trationen berechnet die gleich
273. u D D A kA kA EA kA k um Um OO P D Um UN zl Un ki FID 3 ppm 33 5 20 5 14 3 14 4 8 6 6 8 4 10 6 21 9 72 4 106 8 114 1 87 5 63 9 90 105 6 99 6 77 1 70 1 109 1 107 84 6 46 6 29 3 16 3 16 7 11 4 21 6 5 6 4 7 8 6 10 9 10 7 10 5 11 3 11 3 19 9 26 2 32 5 49 9 35 7 Timestamp 02 10 2013 10 34 02 10 2013 10 35 02 10 2013 10 36 02 10 2013 10 37 02 10 2013 10 38 02 10 2013 10 39 02 10 2013 10 40 02 10 2013 10 41 02 10 2013 10 42 02 10 2013 10 43 02 10 2013 10 44 02 10 2013 10 45 02 10 2013 10 46 02 10 2013 10 47 02 10 2013 10 48 02 10 2013 10 49 02 10 2013 10 50 02 10 2013 10 51 02 10 2013 10 52 02 10 2013 10 53 02 10 2013 10 54 02 10 2013 10 55 02 10 2013 10 56 02 10 2013 10 57 02 10 2013 10 58 02 10 2013 10 59 02 10 2013 11 00 02 10 2013 11 01 02 10 2013 11 02 02 10 2013 11 03 02 10 2013 11 04 02 10 2013 11 05 02 10 2013 11 06 02 10 2013 11 07 02 10 2013 11 08 02 10 2013 11 09 02 10 2013 11 10 T Intern PC 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 00 20 10 20 10 20 00 20 10 20 00 20 10 20 10 20 10 20 00 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 T extern PC 19 50 19 50 19 50 19 50 19 50 19 50 19 60 19 60 19 60 19 60 19 60 19 60 19 60 19 70 19 70 19 70 19 70 19 70 19 70 19 70 19 70 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 80 19 90 19 90 19 9
274. u unterweisen 2 Beschreibung vom Standort der in den Raum f hrenden T r aus gesehen Erg nzung Sicherstellung Explosionsschutz an Freisetzungsquelle ber die allgemeinen Schutzma nahmen hinaus wird der Explosionsgefahr unmittelbar an der Emissions quelle folgenderma en begegnet e Es werden nur geringe Mengen eingesetzt die durch die vorhandene Messtechnik berwacht werden Die explosionsf hige Atmosph re bleibt somit auf einen kleinen Bereich beschr nkt Die Freisetzung erfolgt nicht in ein kleines direkt umschlossenes Volumen so dass durch die Einleitung kein Aufbau eines berdrucks stattfindet Dennoch kann es zu einer Verpuffung des freigesetzten Propans kommen Ort und Massenstrom werden im Vorfeld der Versuche festgelegt Mithilfe von Pr frauch wird die Haupt ausbreitungsrichtung ermittelt sowie einmalig der jeweilige explosionsgef hrdete Bereich messtechnisch abgesch tzt Alle wirksamen Z ndquellen werden abgeschaltet vom elektrischen Verbrauchsnetz ge trennt und aus diesem Bereich sowie m glichst weitr umig entfernt Eine wirksame Z ndquelle wird durch die eingesetzten FID thermisches Messverfahren gebildet Die Messger te werden daher au erhalb des Versuchsraums hinter einer verschlossenen T r im Vorraum aufgestellt und mit entsprechenden Verl ngerungsschl uchen zur Konzentrationsmessung betrieben Vor den Versuchen erfolgt eine Geschwindigkeitsmessung der Raumluftf hrung in Bodenn he sowie in
275. ufttemperatur Propan Annahme Zulufttemperatur entspricht ab gesch tztem Wert der Umgebungstempera tur zu Versuchsbeginn bei konstanter Ver wendung ber gesamte Versuchsdauer Isopropanol bernahme ermittelter Zulufttemperatur zu Versuchsbeginn an daf r vorgesehener Mes stelle bei konstanter Verwendung ber ge samte Versuchsdauer f r Versuche 2001 bis 2005 Vorgehen ana log zu Propan Versuchen Versuchsdurchf hrung in Sommermonaten Raumheizung au er Betrieb Wert zu Versuchsbeginn entspricht so mit thermischem Gleichgewicht unter Be r cksichtigung konstanter Zulufttempera tur Abh ngigkeit zu Au entemperatur Versuchsdurchf hrung bei undefinier tem Heizbetrieb wobei Raumtemperatur durch Zulufttemperatur beeinflusst wird Beeinflussung der Temperaturmessung w hrend der Versuche durch Umgebungs bedingungen und Personenaufenthalt so dass keine Erfassung der tats chlichen Zulufttemperatur Tabelle 2 6 bersicht zur systematischen berf hrung thermodynamischer Bedingungen Wie in Kap 2 2 1 2 bereits erw hnt wurden w hrend der Versuchsdurchf hrung sich ver n dernde Volumenstr me der Zu und Abluft festgestellt die ber die Messdauer nicht konstant waren und um einen Mittelwert schwankten Da eine detaillierte Abbildung der Schwankungen innerhalb des Ausbreitungsmodells zwar prinzipiell mit erheblichem Aufwand m glich ist die kontinuierliche Ermittlung vor Ort jedoch nicht m glich war
276. unkten ergeben k nnen Es muss daher eine Auswertung stattfinden die einerseits die Einzelwerte andererseits aber auch allgemeiner die Konzentrationsverl ufe sowie die generellen maxi malen Konzentrationsniveaus einbezieht Abweichungen und Peakwerte bed rfen detaillierter Analysen und Begr ndung Folgende Vergleichs und Bewertungssystematik ist vorgesehen 1 Qualitativer Vergleich der Konzentrationsverl ufe Visualisierung der Verl ufe als Zeit Konzentrations Diagramme mit dem Ziel das Verh ltnis der gemes senen und berechneten Konzentrationsniveaus insbesondere zeitabh ngige Zunahmen und station re Zustand gegeneinander darzustellen Dabei k nnen Peak und Extremwerte identifiziert werden Aufgrund der geringen Zeitschritte zwischen den Messpunkten werden insbesondere bei den Mes sungen ggf stark schwankende Konzentrationsverl ufe erwartet die der Darstellung geschuldet sind und ggf kein mittleres Konzentrationsniveau erkennen lassen Fin Vergleich anhand eines arithmetischen Mittelwerts als Einzelwert ist nicht m glich bzw sinnvoll da keine Information ber den tats chlichen Verlauf transportiert wird Um die Visualisierung zu verbessern soll f r die se F lle der sog einfache gleitende Mittelwert herangezogen werden n 1 1 Cum ai F X c t i 6 1 i 0 1 Parameter der Darstellung cyw s t zeitabh ngige Luftkonzentration gleitender Mittelwert n Anzahl Einzelwerte die in Mittelwe
277. unmittelbaren Ver suchsvorberbeitung hergestellt werden Dies erfolgte durch Verdampfung einer definierten Iso propanolmasse in Lufts cke mit einem Volumen von 10 ber einen bekannten Volumenstrom des Verdampfers sowie entsprechende Zeiteinstellung der F rderung wurde sichergestellt dass das Volumen nahezu vollst ndig mit dem Luft Isopropanol Gemisch gef llt wurde Im Anschluss wurde die Konzentration mittels photoakustischer Infrarot Spektroskopie kontrolliert Die Kalibrierungen wurden jeweils mit zwei Lufts cken unterschiedlicher Isopropanol Konzen trationen durchgef hrt die am entsprechenden Versuchstag hergestellt wurden Durch die Ver wendung von zwei Kalibrierkonzentrationen sollten ggf eintretende Ungenauigkeit bei der Her stellung festgestellt und ausgeglichen werden Die Eingabe erfolgte ebenfalls unter Vernachl ssi gung der genutzten Verl ngerungsschl uche unmittelbar in die Messger te An den unterschied lichen Versuchstagen wurden die in Tabelle 2 2 aufgef hrten Isopropanol Konzentrationen er stellt und genutzt 10 12 2014 12 12 2014 13 12 2014 Kalibrierkonz 1 ppm Kalibrierkonz 2 ppm 100 0 Tabelle 2 2 Isopropanol Konzentrationen zur FID Kalibrierung 12 vel Anhang B 2 Methodisches Vorgehen 2 2 2 2 Gestaltung des Versuchsraums Im Validierungskonzept sind die allgemeinen geometrischen Bedingungen des Versuchsraums aufgef hrt Dar ber hinaus sind folgende Gegenst nde im zugeh rigen A
278. ur Ver ffentlichung von Emp fehlungen Aufgrund der Komplexit t des konzipierten Berechnungsverfahrens und des integrierten Mo dells zur Ausbreitungsberechnung der erforderlichen Einsch tzung der Verwendungsm glich keit und der erforderlichen Rahmenbedingungen sowie des Aufwands der Untersuchungen ist 46 5 Fazit Anwendbarkeit und Ausblick das Verfahren dagegen nicht f r die allgemeine und allt gliche Verwendung geeignet Da diese Erkenntnisse f r den verantwortungsvollen Umgang die Analyse und die Bewertung von Be rechnungsergebnissen erforderlich sind ist der Einsatz als Experten Tool m glich Gleichzeitig ist herauszustellen dass das Verfahren nicht als ein leicht anwendbares Hilfsmittel zur Gef hr dungsbeurteilung in klein und mittelst ndischen Unternehmen konzipiert ist 5 3 Weiterverwendung der Ergebnisse und erg nzende Arbeiten Die Konzeption des Berechnungsverfahrens beruht auf den berlegungen im Rahmen eines Pro motionsverfahrens das mit Validierungs berlegungen und diskussionen abgeschlossen werden soll Die erzielten und im vorliegenden Bericht dargestellten Ergebnisse der Untersuchungen bil den einen Aspekt der Validierung des Ausbreitungsmodells und des Berechnungsverfahrens in dieser wissenschaftlichen Arbeit Dabei werden die Ergebnisse voraussichtlich mit Erkenntnis sen aus anderen Anwendungen z B auf Grundlage extern zur Verf gung gestellter Datens tze sowie mit Detailbetrachtungen zu hier aufg
279. vante Stoffeigenschaften Propan Die auftretenden Luftkonzentrationen sollen w hrend der Versuche mit Flammen Ionisations Detektoren FID ermittelt und protokolliert werden deren Messprinzip eine thermische Gasbehandlung vorsieht Die FID bilden somit wirksame Z ndquellen f r ein explosionsf higes Propan Luft Gemisch Weiterhin soll sich teilweise w hrend der Versuche eine Person im Versuchsraum aufhalten Dementsprechend sind Ma nahmen zum Personen und Sachwertschutz vorzusehen die im Anschluss festgelegt werden und w hrend der Versuchsdurchf hrung zu beachten sind Hinweis Im Zuge erster orientierender Messungen wurde festgestellt dass unmittelbar an der Emissionsquelle eine explosionsf hige Atmosph re vorherrscht Dies erfordert weitere Ma nahmen die in der vorliegenden ber arbeitung des Sicherheitskonzepts vom 31 07 2013 ber cksichtigt sind Entsprechende Erg nzungen sind zum Erhalt der bersichtlichkeit in kursivem Schriftsatz dargestellt 2 Gef hrdungsszenarien Propan neigt aufgrund der h heren Dichte als Umgebungsluft bei Temperaturen um die 20 C zur An sammlung in Bodenn he bzw in Senken sofern keine Aufwirbelung stattfindet In Anbetracht dass der Versuchsraum unterhalb des Erdniveaus der Umgebung Kellergeschoss liegt und somit eine Senke bil det kann Propan nur aktiv durch l ftungstechnische Ma nahmen aus dem Raum transportiert werden Unter Ber cksichtigung der Z ndf higkeit des Gases sowie der vorha
280. weichungen best tigt dass erhebliche Unterschiede der Mess und Berechnungsergebnisse zueinander bestehen Die Diffe renzen der zeitabh ngigen Verl ufe liegen zwar i d R im Bereich der Verschiebung um konstante Faktoren inneres Produkt i A mindestens gr er 0 85 die nicht n her beziffert werden sollen Der Projektionskoeffizient f r die Messpunkte in den verschiedenen Szenarien weist allerdings auf zufallsbedingte Unterschiede hin In diesem Zusammenhang ergibt die Begutachtung der Temperaturverl ufe an beiden erfassten 22 4 Bewertung und Validierungsaussagen Messstellen im Arbeitsraum dass die berechneten Lufttemperaturen ber die Zeit hinweg ab nehmen Ausnahme bildet der ansteigende Temperaturverlauf des Szenarios 1004 3 wobei die Ausgangstemperatur nur in diesem Szenario bei weniger als 20 C liegt Die w hrend der Mes sungen ermittelten Verl ufe weisen dagegen eine Temperaturzunahme auf so dass sich Mess und Berechnungsergebnisse widersprechen 4 1 1 2 Bewertung und Interpretation Unabh ngig von der Untersch tzung der gemessenen Stoffkonzentrationen durch die Berech nungsergebnisse fallen bei den Messwerten Schwankungen um ein jeweiliges Konzentrationsni veau auf Die Berechnungsergebnisse weisen ebenfalls Minima und Maxima auf die Amplituden der Differenzen um einen Mittelwert sind jedoch geringer ausgepr gt Die Kennzahlen des inne ren Produkts und des Projektionskoeffizienten dr cken diesen Unterschied ebe
281. wurden die in den bersich ten angegebenen gemittelten Werte der verschiedenen Volumenstr me f r die Berechnungen ber cksichtigt Anstatt am arithmetischen Mittelwert wurden die Eingangsgr sen mit modaler Orientierung also unter Ber cksichtigung des w hrend der Messung tendentiell am h ufigstens anzutreffenden Wertebereichs abgeleitet Neben diesen Ver nderungen ist weiterhin die Wirksamkeit der Abluftf hrung aus den Neben r umen ber die Undichtigkeiten der geschlossenen T ren unklar In der praktischen Verwen dung von Berechnungsmodellen ist es nicht zielf hrend nicht nachgewiesene Rahmenbedingun gen f r prognostische Untersuchungen zu verwenden Vor diesem Hintergrund wurden die L f tungsbedingungen f r wiederholende Berechnungen als Sensitivit tsbetrachtungen angepasst Die Abluftf hrung ber die Nebenr ume blieb ohne Ber cksichtigung gleichzeitig wurden die Volumenstr me der Zu und Abluftf hrung zur Vermeidung eines Druckgradienten zwischen Versuchsraum und Umgebung aufeinander abgestimmt gleich hohe Ein und Abstr mung durch Absenkung der eingebrachten Zuluft Die geringf gigen ffnungen zum Druckausgleich ber die verschiedenen T ren blieben erhalten Zur Sensitivit tsbetrachtung wurde erg nzend im Berechnungsszenario 1004 4 die Druckausgleichs ffnungen ebenfalls verschlossen Im Szenario 1004 5 erfolgte eine willk rliche Anpassung der Zu und Abluft auf Gesamt Volumenstr me von je 300 m h bei ve
282. yz 2 8 23 16 zt PID Atem rech zs PID Atem m ss KE z AA L6 147 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse 500 Relative Abweichung L2 1 18593 aod Inneres Produkt cos 0 73378 300 Projektionskoeffizienta 0 43016 zm E HD A rech t ppm f AD A mess x y 2 5 2 2 7 0 7 ppm zs PID A rech UD A mess 300 S 5 d AT 0 7 t s Sen am Relative Abweichung L 0 36769 aod Inneres Produkt cos 0 94182 amp 300 N Projektionskoeffizient a 0 86334 ga xyz 1 2 1 2 0 2 60 7 5 SW ER zs FID_B_rech e PID 20 zc FID BR mess 10 yz 12 12 02 d 500 1000 1500 2000 148 Anhang J Vergleiche der Mess und Berechnungsergebnisse Versuch 2006 1 zs Fib_Atem_rech zs PID Atem m ss p SO 1000 1500 tfs Vz 28 23 16 zs PID A rech zc UD A mess SNZS BA A0 t 5 600 00 500 00 400 00 300 00 E FDB r ch 200 00 zs FHD RB mess 100 00 go H a s i Sm 1000 1500 S z LA LA DA t 5 Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a Relative Abweichung L Inneres Produkt cos Projektionskoeffizient a 149 0 65376 0 81705 1 60563 2 20755 0 92292 0 29229 0 22170 0 97517 0 98396 Anhang J Vergleich
283. z ndung von explosionsf higen Dampf Luft Gemischen verhindert werden die mutma lich in unmittelbarer N he der Freisetzungsquelle vorgefunden werden k nnen Andererseits darf die Fl ssigkeit weder innerhalb des Freisetzungsbeh ltnisses noch bei einem unkontrollierten Aus tritt entz ndet werden Das entstehende z ndf hige Dampf Luft Gemisch ist auf den Nahbereich zur Verdunstungsquelle be grenzt Auf dem Labortisch werden daher keine Z ndquellen insbesondere elektrische Verbraucher und thermische sowie sich ggf erw rmende Messger te betrieben Zum Ausschluss der FID thermisches Messverfahren mit gezielter Z ndung als Z ndquelle werden diese im benachbarten Vorraum aufge stellt und betrieben Reines Isopropanol verf gt ber einen Flammpunkt von ca 12 C In der vorgesehenen Verwendung muss daher davon ausgegangen werden dass eine Entz ndung der Fl ssigkeit erfolgen kann Es werden daher alle unmittelbaren Z ndquellen aus den Bereichen entfernt in denen das Freisetzungsbeh lnis aufgestellt werden soll Au erdem werden keine direkten Z ndquellen auf dem Boden w hrend der Versuchsdurch f hrung vorhanden sein Dies bedeutet dass innerhalb des Versuchsraums kein offenes Feuer oder Licht vorhanden sein wird Au erdem werden alle elektrischen Verbraucher die ber die Beleuchtung die nicht thermischen Messger te sowie die unver nderliche Raumausstattung z B Laborabzug hinausge hen w hrend der Versuche entfernt oder nic
284. zeitig die Referenzwerte unter Beibehaltung von Schwankungen berschreiten Im brigen f hrt die Anpassung der L ftungsbedingungen zu einer Angleichung unabh ngig von einer vorherigen Unter oder bersch tzung Die berechneten Temperaturverl ufe weisen weiterhin die qualitiv richtige Absch tzung abneh mender Raumtemperaturen ber die Versuchsdauer hinweg auf Die Betr ge der Temperatur abnahmen liegen gleicherma en zu den Berechnungsszenarien ohne Anpassung von L ftungs bedingungen ber den Messergebnissen fallen im Vergleich der Berechnungen untereinander gt Naturgem entfallen Auswertung und Vergleich f r Szenarien in denen kein Betrieb der L ftungsanlage statt gefunden hat 31 4 Bewertung und Validierungsaussagen jedoch geringer aus Dar ber hinaus differenzieren sich die Temperaturverl ufe der Raum bzw der Zuluft voneinander wobei die Raumlufttemperatur unter das Niveau der Zulufttemperatur f llt 4 2 1 2 2 Bewertung und Interpretation Trotz der Abstimmung von Zu und Abluftstr men innerhalb des Versuchsraums sowie der Ver nachl ssigung der Nebenr ume f r die Bel ftungssituation bleiben in den Berechnungsergeb nissen Zeitabh ngige Schwankungen bestehen Entgegen der ersten Interpretation werden diese daher in Verbindung mit dem weiteren Ergebnisverhalten als Ausdruck der Wechselwirkung der Zu und Abluft interpretiert Ein Einfluss des Personenaufenthalts als W rmequelle kann an dieser St
285. zelwert kontinuierliche Einzelwert Versuchsstoff Messung Zeit schritte 1 00 s Tabelle 5 1 Messgr en und konzeptionelle Erfassungszeitpunkte 21 Kapitel 5 Konzeptionelle Messdatengewinnung Messtechnische Ausstattung Die kontinuierlich ermittelbaren Parameter werden ber Datenlogger erfasst die eine unmittelbare PC bertragung zur Weiterverwendung erm glichen Finzelwerte werden h ndisch protokolliert und den Versuchsdurchl ufen eindeutig zugeordnet Das Nummerierungssystem wird ebenfalls f r die Kennzeich nung der entsprechenden Berechnungen verwendet Nummernvergabe X0YY Z Beispiel 2013 3 X YY Z Angabe Untersuchungs fortlaufende Nummer nur f r Berechnungen schritt zur Versuchsidentifikati Nummer des Berech 1 bzw 2 on nungslaufs z B zur gezielten Parameterva riation Tabelle 5 2 Nummerierungssystem Versuche und Berechnungen F r die Versuche kommen folgende Messger te zur Erfassung der unterschiedlichen Gr en zum Einsatz Messgr e Messger t Lufttemperatur TFA Klimalogg Pro mit Erweiterungseinheit f r 2 Messstelle Relative Luftfeuchte TFA Klimalogg Pro Luftdruck Gleisinger electronic GDH 12 AN Digital Baro Vacuum Meter Volumenstrom TSI Inc Modulare Volumenstrom Messhaube Model 8375 Zuluft Accubalance Volumenstrom TSI Inc Modulare Volumenstrom Messhaube Model 8375 Abluft Accubalance Zulufttemperatur Erweite
286. zur ckgef hrt deren Signifikanz im Hinblick auf die allgemeine Str mungscharakteristik innerhalb des Raumes steigt Durch die Anpassung treten allgemein ruhigere Str mungsbedingungen ein die insbesondere an dieser Position eine gerichtete Str mungsf hrung bewirken Ein Erkl rungsansatz f r das unterschied liche Verhalten hinsichtlich der fl chenspezifischen Zu und Abnahme in Szenario 2008 4 ist dass im Vergleich mit den Szenarien 2004 2013 und 2017 hier die h chsten Zu und Abluftvo lumenstr me vorliegen Dies weist gleicherma en auf die vorherigen Vermutungen hin Wie beschrieben beruhen die Emissionsberechnungen auf der ausschlie lichen Ber cksichtigung der X Komponenten der Geschwindigkeiten Eine berlegung ist ob bei der Ableitung der Ver dunstungsmodelle entgegen der in den Berechnungsgleichungen geltenden Definitionen die Ge samtgeschwindigkeit einbezogen wurde Zur berpr fung wurden aus den Vorbetrachtungen die Gesamtgeschwindigkeiten aus den X und Y Geschwindigkeitskomponenten ermittelt und beispielhaft in die Emissionsberechnungen bertragen Es zeigte sich jedoch dass die Gesamt geschwindigkeiten ber den Verdunstungsfl chen niedriger als die reinen X Komponenten waren und somit die Untersch tzung der tats chlichen Emission zunahm Die Ergebnisse weisen darauf hin dass die in Vorbetrachtungen berechneten Luftgeschwindig keiten den ma geblichen Einflussfaktor auf die Ergebnisse der Verdunstungsmodelle darste

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