Methanolmotoren erfordern angepasste Brandbekämpfung

Derzeit bestehende Feuerlöschsysteme sind zum Bekämpfen von Maschinenraumbränden mit Motoren auf Methanolbasis laut einer neuen Brandsicherheitsstudie unzureichend.

Motorenbrände

Vor dem Hintergrund des wachsenden Interesses an Methanol als alternativem Schiffskraftstoff wurden in der Studie der britischen Firma SURVITEC, einem weltweit agierenden Anbieter von Überlebenstechnologien, umfangreiche und vergleichende Brandtests an Schiffsmotoren durchgeführt, die sowohl mit Dieselöl als auch mit Methanol betrieben werden. Die Tests bestätigten, dass herkömmliche Wassernebel-Brandbekämpfungssysteme bei Methanolbränden nicht die erwartete Löschleistung erbringen. Wenn konventionell betriebene Schiffe sicher bleiben sollen, sei ein neuer Ansatz erforderlich, so der Produktmanager für Wassernebelsysteme bei Survitec.

Bilgenbrände

Die Tests zeigten auch, dass Standardlöschsysteme und -geräte Methanolbrände in den engen und unterteilten Bilgenräumen ebenfalls nicht richtig löschen können. Es sei deshalb von entscheidender Bedeutung, dass die eingesetzten festinstallierten Schaumfeuerlöschanlagen ein alkohlbeständiges Schaummittel verwenden und in den engen Räumen, in dem die Wurfweite begrenzt ist, richtig und flächendeckend aus- und aufgeschäumt wird.

Gefährdung

Methanol ist ein Methylalkohol, der anders verbrennt als Kohlenwasserstoff-Brennstoffe und einen sehr niedrigen Flammpunkt von nur 11 °C hat. Während es für Dieselkraftstoffe (Flammpunkt von 56 °C) etablierte Brandsicherheitsvorschriften und Prüfstandards gibt, müssten für Kraftstoffe auf Alkoholbasis wie Methanol und Ethanol erst noch Prüfprotokolle entwickelt werden. Da Methanol andere physikalisch-chemische Eigenschaften aufweist und Methanoldämpfe mit Luft explosionsfähige Gemische bilden, können Methanolbrände nicht so leicht bzw. nicht sicher mit den derzeitigen Bekämpfungssystemen gelöscht werden.

Wassernebel erzeugt von einer Düse eines LAFF-Systems. Bild: Delta-Fifi Asia Pasifik

Neukonzeption

Während Wassernebelsysteme bei Dieselbränden sehr effektiv Hitze absorbieren und Sauerstoff verdrängen, konnten bei Methanolbränden nicht die gleichen Test-Ergebnisse erzielt werden. In umfangreichen Untersuchungen wurde die Platzierung der Düsen, deren Abstände zueinander und weitere Faktoren untersucht, um die Wassernebelbekämpfung bei Methanolbränden effektiver zu gestalten. So muss beispielsweise die Höhe der Düseninstallation über dem Motor viel geringer sein als die, die zum Löschen eines Dieselbrands erforderlich ist.

Erkenntnis

Die Studie kommt zur richtigen Zeit, da die Aufträge für Methanol betriebene Schiffsmotoren zunehmen. Der umweltfreundlichere Kraftstoff gilt als „Allheilmittel“, um die Emissionsminderungsziele in der Schifffahrtsbranche zu erreichen. Analysten gehen davon aus, dass die mit Methanol betriebene Flotte bis 2028 ca. 20 Mio. BRZ ausmachen kann (Bruttoregistertonne oder Bruttoraumzahl (BRZ): Raummaß für die Größe von Handelsschiffen: 1 BRT = 100 Kubikfuß ≈ 2,83 Kubikmeter). Allerdings müssen konventionell ausgerüstete Schiffe, die für den Betrieb mit Methanol nachgerüstet werden (sollen), ihre fest installierten Feuerlöscheinrichtungen komplett neu konzipieren.

IMO-Hauptsitz in London/UK. Foto: IMO

IMO

Methanol ist als Kraftstoff mit niedrigem Flammpunkt Teil des IGF-Codes (International Code of Safety for Ships using Gases or other Low-flashpoint Fuels). Allerdings enthält dieser Code bisher keine detaillierten Anforderungen an den Einsatz. Um den Schifffahrtsverwaltungen, Hafenbehörden, Schiffseignern und der Industrie insgesamt, gleichwohl Leitlinien für die sichere Verwendung von Wasserstoff und Ammoniak als Kraftstoff an die Hand zu geben, hat die internationale Schifffahrtsbehörde (IMO) im Jahr 2020 eine erste vorläufige Richtlinie herausgebracht. Sie wird jedes Jahr aktualisiert und enthält Bestimmungen für die Anordnung, den Einbau, die Steuerung und die Überwachung von Maschinen, Geräten und Systemen, die Methanol und Ethanol als Kraftstoff verwenden. Allerdings ist die Interims-Richtlinie in vielen Punkten noch sehr allgemein gehalten. Darüber hinaus ist die Methanolkonformität von LAFF-Systemen (Local Application Firefighting) noch nicht geregelt. LAFF ist ein Wassernebel-Feuerlöschsystem, dass im Brandfall sofort eingesetzt werden kann, ohne den Raum zuvor evakuieren zu müssen.

Herausforderung

In Anbetracht der Dringlichkeit und der beständig steigenden Zahl der mit Methanol-Antrieb neugebauten bzw. umgerüsteten Schiffe, muss die Politik im Schulterschluss mit der gesamten Schifffahrtsbranche jetzt handeln und klare Normen und Standards festschreiben. Für die Risiken, die sich aus dem Betrieb von Methanol ergeben und um gefährliche Brandschutzlücken zu vermeiden, werden neue Prüfprotokolle und Sicherheitsvorschriften benötigt; insofern bleiben hier auch die Motorenhersteller in der Pflicht.

Hintergrund

Die IMO mit seinem Unterausschuss für die Beförderung von Gütern und Containern spielt eine wichtige Rolle bei der Ausarbeitung technischer Vorschriften und stellt sicher, dass Sicherheitsaspekte und potenzielle Risiken im Zusammenhang mit der Verwendung alternativer Kraftstoffe und verwandter Technologien angemessen berücksichtigt werden.

Zu den bereits entwickelten Richtlinien gehören:

Vorläufige Richtlinien für die Sicherheit von Schiffen, die Methyl-/Ethylalkohol als Brennstoff verwenden (MSC.1/Circ.1621);

Vorläufige Richtlinien für Schiffe, die Brennstoffzellen verwenden (MSC.1/ Circ.1647); und

Vorläufige Richtlinien für die Sicherheit von Schiffen, die LPG-Kraftstoffe verwenden (MSC.1/Circ.1666).

Der derzeitige Arbeitsplan sieht die Weiterentwicklung der Leitlinien in 2024/2025 vor mit der Fertigstellung der verbindlichen Bestimmungen für Methyl-/Ethylalkohole bis 2026.