Der Kst-Wert: vielleicht der am häufigsten falsch verstandene Wert im Explosionsschutz

„Wie hoch ist der Kst-Wert Ihres Produktes?“

Diese Frage wird in Explosionsschutzprojekten regelmäßig gestellt. Fast unmittelbar folgt dann die Schlussfolgerung: „Je höher der Kst-Wert, desto gefährlicher der Staub.“

Aber stimmt das wirklich?

Nicht ganz.

Der Kst-Wert ist kein Maß dafür, wie wahrscheinlich eine Explosion entsteht. Er sagt auch nicht aus, wie leicht sich ein Staub entzünden lässt. Der Kst-Wert beschreibt ausschließlich, wie schnell der Druck während einer Staubexplosion ansteigt, nachdem eine Explosion unter standardisierten Laborbedingungen bereits ausgelöst wurde.

Mit anderen Worten: Der Kst-Wert beschreibt die Heftigkeit einer Staubexplosion, nicht die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens.

Dieser Unterschied ist entscheidend.

Ein Staub mit einem vergleichsweise niedrigen Kst-Wert kann eine sehr niedrige Mindestzündenergie haben und sich dadurch deutlich leichter entzünden als ein Staub mit einem wesentlich höheren Kst-Wert. Umgekehrt kann ein Staub mit einem hohen Kst-Wert schwer zu entzünden sein, sich aber nach erfolgter Zündung sehr schnell und mit hoher Druckanstiegsgeschwindigkeit entwickeln.

In der Praxis ist häufig zu beobachten, dass Unternehmen bei der Bewertung von Staubexplosionsrisiken fast ausschließlich auf den Kst-Wert schauen. Damit fehlt jedoch ein wesentlicher Teil der technischen Beurteilung. Eine belastbare Gefährdungsbeurteilung im Sinne der Gefahrstoffverordnung und des Explosionsschutzdokuments muss die explosionsrelevanten Stoffdaten, die Freisetzungs- und Betriebsbedingungen, mögliche Zündquellen und die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen im Zusammenhang betrachten.

Dazu gehören nicht nur der Kst-Wert, sondern auch die Mindestzündenergie, die Mindestexplosionskonzentration, die Mindestzündtemperatur der Staubwolke und der Staubschicht, der maximale Explosionsdruck, die Partikelgrößenverteilung, der Feuchtegehalt, die Staubungsneigung, die Ablagerungssituation und die tatsächlichen Prozessbedingungen. Genau diese Kombination entscheidet darüber, ob ein gefährliches explosionsfähiges Gemisch entstehen kann, wie leicht es entzündet werden kann und welche Schutzmaßnahmen technisch erforderlich sind.

Der Kst-Wert ist außerdem keine unveränderliche Materialkonstante. Er wird unter anderem durch Partikelgröße, Partikelform, Feuchtegehalt, Produktzusammensetzung und die Art der Staubverteilung in der Luft beeinflusst. Dasselbe Produkt kann daher unter veränderten Prozess- oder Prüfbedingungen unterschiedliche explosionsrelevante Kennwerte zeigen.

Für Betreiber in Deutschland bedeutet dies: Der Kst-Wert darf nicht isoliert als Sicherheitsindex verwendet werden. Nach der Systematik der Gefahrstoffverordnung, der TRGS 720 bis 723, der EN 1127-1 und der EN ISO/IEC 80079-20-2 ist er ein wichtiger, aber einzelner Parameter innerhalb einer umfassenden Explosionsschutzbetrachtung. Für die Auslegung konstruktiver Schutzmaßnahmen wie Explosionsdruckentlastung, Explosionsunterdrückung oder explosionstechnische Entkopplung kann der Kst-Wert sehr relevant sein. Für die Frage, ob und wie ein explosionsfähiges Staub-Luft-Gemisch entsteht und entzündet werden kann, reicht er allein jedoch nicht aus.

Der Kst-Wert ist deshalb keine mysteriöse Gefährlichkeitszahl und kein eigenständiger Nachweis für Explosionssicherheit. Er beschreibt eine bestimmte Eigenschaft des Explosionsverlaufs unter definierten Prüfbedingungen. Die eigentliche Risikobewertung entsteht erst durch die Verbindung mit Zündempfindlichkeit, Staubfreisetzung, Staubablagerung, Lüftung, Prozessführung, Instandhaltung und organisatorischer Beherrschung.

Die bessere Frage lautet daher nicht:

„Wie hoch ist der Kst-Wert?“

Sondern:

„Welche explosionsrelevanten Eigenschaften bestimmen gemeinsam das Risiko dieses Prozesses?“

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Quellen:

EN 1127-1 – Explosionsfähige Atmosphären – Explosionsschutz – Teil 1: Grundlagen und Methodik. EN ISO/IEC 80079-20-2 – Explosionsfähige Atmosphären – Teil 20-2: Werkstoffeigenschaften – Prüfverfahren für brennbare Stäube. IEC 60079-0 – Explosionsfähige Atmosphären – Teil 0: Geräte – Allgemeine Anforderungen. IEC 60079-14 – Explosionsfähige Atmosphären – Teil 14: Projektierung, Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen. Gefahrstoffverordnung – insbesondere Gefährdungsbeurteilung und Explosionsschutzdokument. Betriebssicherheitsverordnung – Verwendung und Prüfung von Arbeitsmitteln. TRGS 720 – Gefährliche explosionsfähige Gemische – Allgemeines. TRGS 721 – Gefährliche explosionsfähige Gemische – Beurteilung der Explosionsgefährdung. TRGS 722 – Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Gemische. TRGS 723 – Gefährliche explosionsfähige Gemische – Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Gemische. Eckhoff, R. K. – Explosion Hazards in the Process Industries. Bartknecht, W. – Explosions – Course, Prevention, Protection.

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