Anhang

Überschlägige Beispiel-Berechnung der möglichen CO₂-Konzentration in Räumen mit Gärbehältern durch das entstehende Gärungs-CO₂

Folgendes ist bei Berechnungen von kritischen CO₂-Konzentrationen in Aufstellungsräumen von Gär- und Lagerbehältern zu beachten:

• Es ist immer mit dem Netto-Raumvolumen zu rechnen. Das Netto-Raumvolumen ist hier das Raumvolumen abzüglich des Volumens, das nicht für die Ausbreitung von Gas zur Verfügung steht (Betriebseinrichtungen etc.).
• Bei der Berechnung ist immer vom „Worst-Case-Scenario“ auszugehen.

Beispiel 1:
Der Gärkeller der Modelrechnungs-Brauerei hat die Abmaßen 5 m x 5 m x 4 m (Raumvolumen = 100 m³ ), darin stehen 5 Gärbehälter mit jeweils 1 hl Fassungsvermögen. Der Braumeister berechnet für das Netto-Raumvolumen des Gärkellers ca. 90 m³. Wie im Kapitel 2 beschrieben, entstehen aus 1 hl Jungbier mit einem Stammwürzegehalt von 12 % und einem wirklichen Extrakt nach der Gärung von 4,4 % rund 1,77 m³ CO₂ . Das bedeutet, dass bspw. bei der vollständigen Vergärung eines 1-hl-Gärbehälter rund 1,77 m3 CO₂ entstehen. Strömt dieses in den freien Raum des Gärkellers, liegt dort rein rechnerisch bereits eine CO₂ -Konzentration von knapp unter 2 Vol.-% vor. Dieser berechnete Wert ist, wie in Kap. 4 gezeigt, in einem gerade noch vertretbaren Bereich für einen kurzzeitigen Aufenthalt.

Beispiel 2:
Die Modelrechnungs-Brauerei entschließt sich in genau diesem Gärkeller das entstehende CO₂ -Gas aus fünf 1 hl Würze fassenden Gärbehälter über eine CO₂ -Sammelleitung ins Freie zu leiten. Der Braumeister sieht als „Worst-Case-Scenario“ an, dass während der gleichzeitigen Vergärung aller 5 Gärbehälter die Sammelleitung durch eine Störung das entstehende CO₂-Gas nicht ins Freie, sondern in den Raum leitet. Das bedeutet, dass bei der vollständigen Vergärung, in diesem Fall 5 hl Würze, rund 9 m³ CO₂ entstehen. Es befindet sich dann rein rechnerisch bereits CO₂ mit einer Konzentration von ca. 10 Vol.-%, was kurzfristig zum Tod führen würde.

Überschlägige Berechnung der möglichen CO₂ -Konzentration in Räumen durch geöffnete Behälter, die mit CO₂ gefüllt sind.

Beispiel 1:
Unsere Modellrechnungs-Brauerei hat einen geschlossenen Tankraum mit den Abmaßen 5 m x 5 m x 4 m (Raumvolumen = 100 m³ ). Der Braumeister berechnet als Netto-Raumvolumen des Gärkeller ca. 90 m³ . Darin stehen Behälter mit einem Gesamtvolumen von 1 m³ . Diese sind vollständig mit CO₂ mit Umgebungsdruck (kein Überdruck) gefüllt. Strömt dieses, z. B. nach Öffnen sämtlicher Mannlöcher, in den Raum, liegt dort rein rechnerisch eine CO₂ -Konzentration von etwas mehr als 1 Vol.-% vor. Dieser berechnete Wert liegt, wie in Kap. 4 gezeigt, in einem vertretbaren Bereich für kurzzeitigen Aufenthalt von Personen.

Beispiel 2: Im gleichen Raum stehen Behälter mit einem Gesamtvolumen von 4 m³. Diese sind vollständig mit CO₂ bei Umgebungsdruck (kein Überdruck) gefüllt. Strömt dieses, z. B. nach Öffnen sämtlicher Mannlöcher, in den Raum, liegt dort rein rechnerisch eine CO₂ - Konzentration von ca. 4,5 Vol.-% vor. Dieser berechnete Wert liegt, wie in Kap. 4 gezeigt, weit außerhalb des vertretbaren Bereichs.

Überschlägige Berechnung der möglichen CO₂ -Konzentration in Räumen durch geöffnete Behälter, die mit CO₂ vorgespannt sind.

Beispiel 1:
Ein geschlossener Tankraum mit den Abmaßen 5 m x 5 m x 4 m (Raumvolumen = 100 m³) hat ein Netto-Volumen von 80 mm³. Darin stehen ein mit CO₂ gefüllter Tank mit einem Gesamtvolumen von 3 m³ mit 0,5 bar Überdruck (4,5 m³ CO₂ bei Normaldruck). Strömt dieses durch eine Undichtigkeit, in den Raum, liegt dort rein rechnerisch eine CO₂-Konzentration von ca. 5,5 Vol.-% vor. Dieser berechnete Wert ist, wie in Kap. 4 gezeigt, weit außerhalb des vertretbaren Bereichs.