Ein paar hundert Kilogramm Flüssiggas zu viel im Kesselwagen sind ein Sicherheitsrisiko. Die Qualität einer Verladeanlage zeigt sich im Fehlerfall: in dem Moment, in dem eine Wägezelle ausfällt oder ein Kabel bricht. Am Standort Böhlen der DOW Olefinverbund GmbH wird an vier Verladestellen jeder Kesselwagen auf statischen ESSMANN Gleiswaagen HE-SRS verwogen , der zur Flüssiggasverladung über die Schiene rollt - mit jeweils einer Füllwaage zur Dosierung und einer eichfähigen Kontrollwaage, die sich gegenseitig absichern. Eingebaut wurde die Anlage bei laufendem Betrieb, in einem explosionsgefährdeten Bereich, über einer Auffangwanne für stark wassergefährdende Stoffe. Was das konkret bedeutet, warum es für jeden Betreiber einer Gasverladung relevant ist und welche baulichen Anforderungen dabei zusammenkommen, erfahren Sie in diesem UseCase.
Die Ausgangslage: Flüssiggas, Schiene, Chemiestandort
DOW betreibt in Böhlen das Herzstück seines mitteldeutschen Olefinverbundes: den Steamcracker, der aus Rohbenzin die chemischen Grundstoffe Ethylen und Propylen gewinnt. Ein Teil dieser Produkte wird vor Ort weiterverarbeitet, ein Teil über ein konzernweites Pipeline- und Logistiknetz an andere Standorte verteilt. Über die Schiene werden in Böhlen rund 80 Waggons täglich abgefertigt, ein erheblicher Teil davon zur Be- und Entladung verflüssigter Gase. Den Anstoß für das Projekt gab das Wasserrecht: Um die Anforderungen der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV) zu erfüllen, wurde der Kesselwagenbe- und -entladebereich an einem zentralen Verladegleis umgebaut und für die Verladung wassergefährdender Stoffe ertüchtigt.
Bei der Verladung verflüssigter Gase auf Kesselwagen treffen drei Anforderungen zusammen, die jede für sich anspruchsvoll ist. Die Füllmenge muss exakt und eichfähig erfasst werden, weil sie die Grundlage für Handels-, Steuer- und Mengenbilanzen bildet. Eine Überfüllung muss technisch sicher ausgeschlossen sein, weil sie bei verflüssigten Gasen unmittelbar sicherheitsrelevant ist. Und der gesamte Vorgang findet in einem explosionsgefährdeten Bereich statt, in dem zugleich der Schutz von Boden und Grundwasser zu gewährleisten ist. Dieses Anforderungsbündel bildet die Anlage in Böhlen vollständig ab.
Pro Verladestelle arbeiten zwei statische Waagen mit klar getrennten Aufgaben, dazu eine Stahlbeton-Auffangwanne nach Wasserrecht. Der Kesselwagen steht still, wird befüllt und dabei kontinuierlich verwogen. Diese Architektur ist auf die kontrollierte, sollwertgesteuerte Befüllung einzelner Waggons ausgelegt - dort, wo Genauigkeit und Sicherheit pro Beladevorgang über reinem Durchsatz stehen.
Zwei Waagen, zwei Aufgaben: die eigentliche Sicherheitsfrage
Den Kern der Anlage bildet das Zusammenspiel zweier Waagen pro Verladestelle. Beim Befüllen von Gaskesselwagen schreibt das internationale Gefahrgutrecht der Schiene (RID) vor, eine Überfüllung zuverlässig zu verhindern und die Füllmenge mit geeichten Messeinrichtungen zu prüfen, etwa durch Verwiegung auf einer geeichten Waage. Eine Überladung muss unverzüglich und gefahrlos zurückgebaut werden. Die Vorschrift legt fest, was sicherzustellen ist. Wie das anlagentechnisch zuverlässig gelingt, ist Ingenieursarbeit - und hier setzt das ESSMANN-Konzept mit den HE-SRS-Gleiswaagen an.
Beide Waagen erfüllen unterschiedliche Aufgaben und sichern sich gegenseitig ab:
- Füllwaage - Dosiersteuerung: steuert den Befüllvorgang, meldet gestufte Gewichtsschwellen an das Leitsystem und schaltet bei Erreichen von 90 Prozent des Sollgewichts automatisch ab. Vor Ort bleibt die Füllmenge einsehbar, während Eingaben dem Leitsystem vorbehalten sind - das hält Fehlbedienungen im Prozess fern.
- Kontrollwaage - eichfähige Wägung: liefert die geeichte Wägung, die rechtlich für die Handels- und Mengenbestimmung zählt, und protokolliert sie revisionssicher im Alibispeicher.
- Überfüllsicherung: Ein potentialfreier Kontakt für die Überfüll-Alarmierung ist fest vorgesehen. Erreicht die Befüllung kritische Werte, greift die Abschaltung, bevor eine gefährliche Überladung entsteht.
Der praktische Nutzen ist der wichtigste Punkt: Die Dosierung läuft über die eine Waage, die rechtssichere Mengenbestimmung über die andere - und beide Werte lassen sich gegeneinander prüfen. Eine einkanalige Lösung müsste beiden Aufgaben mit einer einzigen Messung genügen und böte im Fehlerfall keine zweite Instanz. Die getrennte Auslegung erkennt Abweichungen und stoppt den Vorgang, bevor aus einem technischen Defekt ein Schadensfall wird.
Die Messtechnik ist auf den rauen Außenbetrieb ausgelegt: Messbereich 0 bis 100 Tonnen, Ziffernschritt 0,02 Tonnen, eine Genauigkeit von ≤ ±0,05 Prozent vom Endwert und eine Überlastsicherheit von 200 Prozent. Blitz- und Überspannungsschutz sind integriert, die Schutzart im Außenbereich liegt bei IP68/IP69K. Damit bleibt die Anlage auch bei Dauerregen, Frost bis -27 °C und Hochdruckreinigung zuverlässig im Einsatz - die Wägeterminals selbst sitzen geschützt in den angrenzenden Wiegehäusern außerhalb des Ex-Bereichs.
Gewässerschutz: dichter Untergrund nach Wasserrecht
Die Verladung verflüssigter, teils stark wassergefährdender Gase ist ebenso ein Gewässerschutzthema wie ein Mengenthema. Auffangwannen und Waagengruben wurden deshalb als Stahlbeton-Fertigteile mit bauaufsichtlicher Zulassung (DIBt) ausgeführt, mit Dichtheitsnachweis nach der DAfStB-Richtlinie „Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“. Die Konstruktion ist auf eine Rissweitenbeschränkung von ≤ 0,1 mm ausgelegt, mit Gefälle zur Entwässerung und umlaufendem Kantenschutz. Sämtliche Durchführungen und Öffnungen erhalten einen geprüften Dichtheitsnachweis für die höchste betrachtete Wassergefährdungsklasse.
Das dahinterliegende Konzept ist nüchtern durchdacht: Die Waagengrube dient als Störfall-Rückhalt, ausgelegt auf das kurzzeitige Abfangen von Leckagen. Im Notfall kann die gesamte Grube geflutet sein, während Erdreich und Grundwasser geschützt bleiben - das abgefangene Medium wird über eine Sammelleitung einem Auffangbecken zugeführt. Für den Betreiber heißt das: Die Anlage erfüllt die Anforderungen des Wasserrechts an Rückhalt und Dichtheit konstruktiv von Beginn an und ist behördlich nachweisbar.
Ex-Zone 1: Technik, die im explosionsgefährdeten Bereich bestehen muss
Wo verflüssigte Gase umgeschlagen werden, entsteht ein explosionsgefährdeter Bereich. Die DOW-Anlage liegt in Ex-Zone 1, eingestuft als IIA T2, alle Komponenten im Gefährdungsbereich tragen eine ATEX-Zulassung. Das hat handfeste Gründe: In Zone 1 ist im Normalbetrieb gelegentlich mit einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen. Komponenten, die hier verbaut werden, müssen dafür zugelassen und entsprechend gekennzeichnet sein.
Die Auslegung trennt sauber nach Gefährdung: Die Wägezellen samt Klemmkästen und Potentialausgleich sind für Zone 1 ausgeführt und sitzen direkt an der Verladung, die auswertenden Wägeterminals stehen geschützt in den angrenzenden Wiegehäusern im ex-freien Bereich. So bleibt die empfindliche Bedien- und Auswertetechnik aus der gefährdeten Atmosphäre heraus, während im Feld nur zugelassene Technik arbeitet. Diese Zulassung ist die Eintrittskarte für den Einsatz in einer solchen Verladung.
Der eigentliche Kraftakt: Umbau bei laufendem Betrieb
Eine Verladegleisanlage stillzulegen kostet einen Chemiestandort bares Geld, jeden Tag. In Böhlen kam erschwerend hinzu, dass drei der vier Verladestellen im Bestand ertüchtigt und eine neu errichtet wurden - mitten im laufenden Betrieb eines Flüssiggastanklagers in Ex-Zone 1. Eingriffe in bestehende, in Betrieb befindliche Systeme mussten vorab angekündigt und auf das Mindestmaß begrenzt werden.
ESSMANN setzt hier auf Stahlbeton-Fertigteile: Gruben und Brücken kommen vorgefertigt auf die Baustelle und werden vor Ort gesetzt. Das verkürzt den Eingriff in den Gleisbetrieb erheblich, weil das Schalen, Gießen und Aushärten von Ortbeton entfällt. Die Montage lief in zeitversetzten Abschnitten, sodass immer nur einzelne Verladestellen ausfielen und die übrigen verfügbar blieben. Nach mechanischer Fertigstellung wurde die Überfahrbarkeit jeder Station sichergestellt, auch wenn Eichung und Inbetriebnahme der einzelnen Stellen erst zeitversetzt folgten.
Für den Betreiber bedeutet das einen planbaren, abschnittsweisen Umbau bei weiterlaufender Verladung. Wer schon einmal eine Verladegleisanlage im laufenden Betrieb umgebaut hat, weiß, welcher Koordinationsaufwand dahintersteckt - und welchen Wert es hat, wenn er beherrscht wird.
auf zwei ESSMANN Gleiswaagen.
EWS-Wäge- und Steuerunsgeräte überwachen und regeln Prozesse direkt am Standort.
Alles aus einer Hand
ESSMANN hat für DOW die komplette Planung, Konstruktion und Fertigungsbegleitung übernommen, dazu Lieferung, Montage, Inbetriebnahme und Eichung mit eigenem Personal. Das hat einen handfesten Nutzen: Bei einer Anlage, die Gefahrgutrecht, Gewässerschutz, Explosionsschutz und Eichrecht gleichzeitig erfüllen muss, verschiebt jede Schnittstelle zwischen mehreren Gewerken die Verantwortung dorthin, wo sie keiner haben will. Ein durchgehender Verantwortlicher von der Planung bis zur Eichung hält diese Kette geschlossen.
Was das für Ihren Betrieb bedeutet
Verwiegung an einer Gasverladung ist ein Sicherheitssystem, das über die reine Mengenbestimmung hinausgeht. Drei Punkte, die sich auf andere Verladungen übertragen lassen:
- Dosierung und Eichwägung trennen. Eine Füllwaage zur Prozesssteuerung und eine eichfähige Kontrollwaage für die Mengenbestimmung geben Ihnen zwei gegeneinander prüfbare Werte und eine automatische Abschaltung, bevor es kritisch wird.
- Wasserrecht und Ex von Anfang an mitdenken. Gewässerschutz nach AwSV und Explosionsschutz nachträglich an eine Waage zu schrauben, ist teurer und selten so sauber wie eine Auslegung mit DIBt-Zulassung und Dichtheitsnachweis von Beginn an.
- Umbau im laufenden Betrieb ist Planungssache. Vorgefertigte Betonteile und ein zeitversetzter Montageablauf halten die Verladung teilweise verfügbar, statt sie komplett stillzulegen - ein Posten, der in den Angebotsvergleich gehört.
Wenn Sie an Ihrem Standort Kessel- oder Schüttgutwagen kontrolliert befüllen und dabei Gefahrgut-, Gewässer- oder Explosionsschutz im Spiel ist, lohnt sich das Gespräch über eine Anlage, die diese Anforderungen gemeinsam in einem Konzept löst - so wie die vier Verladestellen in Böhlen es seit ihrer Inbetriebnahme jeden Tag tun. ESSMANN | Waagen & Automation berät Sie dazu gern.
