Einführungsbeitrag

Dieses Dokument legt ein Analyseverfahren zur quantitativen Bestimmung der spontanen Wärmeerzeugung von festen Sekundärbrennstoffen unter Anwendung der isothermen Kalorimetrie fest. Dieses Dokument liefert Hinweise zur Anwendbarkeit und Anwendung des festgelegten Analyseverfahrens. Es legt außerdem Verfahren für die Probenahme und Handhabung von Proben fester Sekundärbrennstoffe vor der Analyse der spontanen Wärmeerzeugung fest. Mit dem in diesem Dokument angeführten Prüfverfahren wird die thermische Leistung (der Wärmestrom) der Probe während der Prüfung quantitativ bestimmt. Die Quelle der Selbsterhitzung in der analysierten Prüfmenge wird nicht ermittelt. Der Handel und die Verwendung von festen Sekundärbrennstoffen (SRF, englisch: solid recovered fuels) verzeichnen weltweit ein kontinuierliches Wachstum. Das hat zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Bränden geführt, was Auswirkungen auf die Handhabung, den Transport und die Lagerung von SRF hat. SRF können durch exotherme biologische, chemische und physikalische Prozesse spontan Wärme erzeugen. Die Wärmeentwicklung kann in großen Lagervolumina erheblich sein, wenn die Wärmeleitung im Material gering ist. Unter bestimmten Bedingungen kann die Wärmeerzeugung zur Pyrolyse und Selbstentzündung führen. Das Selbsterhitzungspotential unterscheidet sich bei verschiedenen Arten und Qualitäten von SRF beträchtlich und es ist wichtig, SRF-Fraktionen mit hohem Wärmeerzeugungspotential identifizieren zu können, um Brände in gelagerten Materialien zu vermeiden. Die isotherme Kalorimetrie ist eine der empfindlichen Techniken zur Untersuchung der Wärmeerzeugung oder des Wärmeverbrauchs von Proben unterschiedlicher Art. Sie ist zerstörungsfrei und nichtinvasiv in Bezug auf die Probe. Die Wärmeerzeugung aufgrund beliebiger physikalischer, chemischer oder biologischer Veränderungen in einer Probe kann gemessen werden. Wenn durch einen beliebigen Prozess Wärme erzeugt oder verbraucht wird, bildet sich über dem Sensor ein Temperaturgefälle aus. Das erzeugt eine Spannung, die proportional zum Wärmestrom durch den Sensor und der Geschwindigkeit des Prozesses ist, der in der Probenampulle stattfindet. Das Signal wird kontinuierlich und in Echtzeit aufgezeichnet. Für jede Probe (jeden Kanal) gibt es eine inerte Referenzprobe an einem parallelen Wärmeflusssensor. Während der Zeit, in der der Wärmestrom überwacht wird, beeinflussen alle Temperaturschwankungen, die in das Gerät gelangen, sowohl die Probe als auch die Referenzsensoren gleichermaßen. Dieser Aufbau ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung der Wärme, die von der Probe allein erzeugt oder verbraucht wird, während andere, nicht probenbezogene Wärme(fluss)störungen wirksam beseitigt werden. Der gemessene Wärmestrom wird in Bezug auf die Masse der Probe normiert und das Ergebnis wird in mW/g angegeben. Der Text von ISO 21911-1:2022 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 300 „Solid recovered materials, including solid recovered fuels“ der Internationalen Organisation für Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 21911-1:2023 durch das Technische Komitee CEN/TC 343 „Feste Sekundärmaterialien, einschließlich fester Sekundärbrennstoffe“ übernommen, dessen Sekretariat von SFS (Finnland) gehalten wird. Das zuständige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-05-83 AA „Sekundärbrennstoffe“ im DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP).

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 062-05-83 AA - Sekundärbrennstoffe  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 343 - Feste Sekundärmaterialien, einschließlich fester Sekundärbrennstoffe  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 300/WG 6 - Sicherheit von Sekundärbrennstoffen