Hinweise zu Absatz 4.3.4.1.1 Tankcodierung "F" und 6.8.2.2.3 ADR / RID Explosionsdruckstoßfestigkeit (ehemals TRT 006) Allgemeiner Hinweis: Das hier beschriebene Verfahren des Nachweises der Explosionsdruckstoßfestigkeit ist ein zulässiges Alternativverfahren zum Nachweis nach DIN EN 14460. Tanks sind explosionsdruckstoßfest, wenn sie so gebaut sind, dass sie einer Explosion infolge eines Flammendurchschlags standhalten können, ohne dass sie undicht werden, wobei jedoch Verformungen zulässig sind. Der für den Nachweis der Explosionsdruckstoßfestigkeit maßgebliche Explosionsdruck ist stoffabhängig und abhängig von dem Ausgangsdruck, bei dem die Zündung im Tank erfolgt. Bei Transporttanks ist davon auszugehen, dass eine störungsbedingte Zündung durch eine betriebsmäßig freie Öffnung erfolgt. Für den Ausgangsdruck kann daher der Atmosphärendruck von 1000 mBar angesetzt werden. Für den Ausgangsdruck von 1000 mBar weist ein Gemisch von 8,0 Volumen-% Ethylen in Luft unter allen bislang untersuchten Stoffen 1) den höchsten Explosionsdruck von 9,7 Bar (absolut) auf. Ein Tank gilt auch als explosionsdruckstoßfest, wenn in einer experimentellen Prüfung an einem Baumuster eine Explosion mit dem o. g. Gemisch unter atmosphärischen Ausgangsbedingungen vom Tank ertragen wird, ohne dass er undicht wird, wobei jedoch Verformungen zulässig sind. Die Prüfung wird von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin oder der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig durchgeführt. Ein Tank gilt ferner als explosionsdruckstoßfest, wenn die Berechnung aller drucktragenden Teile des Tanks auf der Grundlage eines maximalen Explosionsdruckes von mindestens 9,7 Bar (absolut) nach den Maßgaben der Europäischen Norm EN 14025 durchgeführt wird. Unter Berücksichtigung der guten Verformungsfähigkeit der eingesetzten Tankwerkstoffe (Bruchdehnung nach Absatz 6.8.2.1.12, 6.8.3.1.1 ADR/RID) ist eine Sicherheit gegen die Zugfestigkeit ( R m ) von 1,3 ausreichend. Gewölbte End- und Trennböden von Tanks können bei Einhaltung der nachfolgenden Bedingungen als explosionsdruckstoßfest betrachtet werden, auch wenn die Berechnung nach dem vorgenannten Regelwerk eine höhere Wanddicke als die des zylindrischen Teils angeben würde: der zylindrische Teil und der Boden sind aus einheitlichem Werkstoff, die Wanddicke ist für einen Prüfdruck von mindestens 4 Bar ausgelegt, die Wanddicke ist nicht kleiner als die Wanddicke des zylindrischen Teils, die sich aufgrund ihrer Auslegung auf die Explosionsdruckstoßfestigkeit ergibt, andere Zuschläge müssen ebenfalls Berücksichtigung finden. Ein Tank gilt auch als explosionsdruckstoßfest, wenn nachgewiesen ist, dass er einem Wasserdruckversuch mit dem 1,3-fachen des höchsten auftretenden Explosionsdruckes standhält, ohne dass er undicht wird, wobei jedoch Verformungen zulässig sind. Die Nachweise nach Nummer 3 und 4 gelten nur für Tanks ohne Einbauten, die den Tankquerschnitt nennenswert einschränken (insbesondere Schwallwände), die zu einer weiteren Druckerhöhung im Explosionsverlauf führen können. 1) Ausgenommen sind solche Stoffe, die zum Selbstzerfall neigen. Stand: 19. Juni 2025
Vulkanische Gasemissionen sind bedeutsam für die lokale sowie globale Atmosphärenchemie. Die Entdeckung der Halogenchemie in Vulkanfahnen brachte neue Erkenntnisse über die Dynamik von Vulkanen und gibt möglicherweise Aufschluss über deren Eruptionspotential. Mehrere Feldmessungen führten zu großen Erfolgen in der Erforschung von reaktiven Halogenspezies (z. B. BrO, OClO, ClO). Jedoch ergaben sich auch viele Unklarheiten über die zugrundeliegenden Mechanismen und Umweltparameter wie Spurengas- und Aerosolzusammensetzung der Vulkanfahne, relative Feuchte oder der Bedeutung von potentieller NOX Emission. Der Einfluss sowie die Bedeutung dieser Parameter bezüglich der Halogenaktivierung (Umwandlung von Halogeniden in reaktive Halogenspezies (RHS)) ist essentiell für die Interpretation der Messdaten, um, z.B. (1) Rückschlüsse über die magmatischen Prozesse zu ziehen und Vorhersagen über Eruptionen mithilfe des Verhältnisses BrO zu SO2 zu machen, oder (2) den Einfluss auf die Zerstörung von Ozon, die Oxidation von Quecksilber oder die Verringerung der Lebensdauer von Methan in der Atmosphäre zu quantifizieren. Dieses Projekt soll dazu dienen, anhand eines vereinfachten Modells einer Vulkanfahne (SiO2 und Schwefelaerosole, H2O, CO2, SO2, HCl, HBr) unter kontrollierten Bedingungen die vulkanische Halogenchemie besser zu verstehen. Dazu soll in einer aus Teflon bestehenden Atmosphärensimulationskammer an der Universität Bayreuth Messungen durchgeführt werden. Die zur Messung der kritischen Parameter benötigten Instrumente können leicht in das Kammersystem integriert werden. RHS (BrO, ClO, OClO) werden mittels eines White Systems (Multi-Reflektionszelle) und Cavity Enhanced-DOAS nachgewiesen. Zum Nachweis anderer Halogenspezies (Br2, Cl2, HOBr und BrCl) wird FAPA-MS (Flowing Atmospheric-Pressure Afterglow Mass Spectrometry) verwendet. SO2, CO2, NOX und O3 werden mittels standardisierter Gasanalysatoren gemessen. Die Analyse der Zusammensetzung von Aerosolen insbesondere deren aufgenommene Menge an Halogenen wird durch Filterproben sowie Ionenchromatographie und SEM-EDX (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Detector) gewährleistet. Die Kombination der verschiedenen Messtechniken ermöglicht die Erforschung von bisher schlecht Verstandenen heterogenen Reaktionen, welche höchstwahrscheinlich die Halogenaktivierung beeinflussen. Insbesondere die Einflüsse von (1) NOX und O3, (2) Ausgangsverhältnis HCl zu HBr, (3) relative Feuchte sowie (4) die Zusammensetzung der Vulkanaschepartikel (in Hinblick auf komplexere, reale Vulkanasche) auf die RHS Chemie, insbesondere des Mechanismus der sog. 'Brom-Explosion', werden innerhalb des vorgeschlagenen Projektes untersucht. Die Messergebnisse werden, gestützt durch das Chemie Box Modell CAABA/MECCA, in einem größeren Kontext interpretiert und werden helfen die natürlichen Vulkanprozesse besser zu verstehen.
Halogenradikale spielen eine Schlüsselrolle in der Chemie der polaren Grenzschicht. Alljährlich im Frühjahr beobachtet man riesige Flächen von mehreren Millionen Quadratkilometern mit stark erhöhten Konzentrationen von reaktivem Brom, welches von salzhaltigen Oberflächen in der Arktis und Antarktis emittiert werden. Dieses Phänomen ist auch als Bromexplosion bekannt. Des Weiteren detektieren sowohl boden- als auch satellitengestützte Messungen signifikante Mengen von Jodoxid über der Antarktis, jedoch nicht in der Arktis. Die Gründe für diese Asymmetrie sind nach wie vor unbekannt, aber das Vorhandensein von nur wenigen ppt reaktiven Jods in der antarktischen Grenzschicht sollte einen signifikanten Einfluss auf das chemische Gleichgewicht der Atmosphäre haben und zu einer Verstärkung des durch Brom katalysierten Ozonabbaus im polaren Frühjahr haben. Der Schwerpunkt der Aktivitäten im Rahmen von HALOPOLE III wird auf der Untersuchung von wichtigen Fragestellungen liegen, die im Rahmen der Vorgängerprojekte HALOPOLE I und II im Bezug auf die Quellen, Senken und Transformationsprozesse von reaktiven Halogenverbindungen in Polarregionen aufgetreten sind. Basierend sowohl auf der synergistischen Untersuchung der bislang gewonnen Daten aus Langzeit - und Feldmessungen sowie auf neuartigen Messungen in der Antarktis sind die wesentlichen Schwerpunkte: (1) Die Untersuchung einer im Rahmen von HALOPOLE II aufgetretenen eklatanten Diskrepanz zwischen aktiven und passiven Messungen DOAS Messungen von IO. (2) Eine eingehende Analyse der DOAS Langzeitmessungen von der Neumayer Station und Arrival Heights (Antarktis) sowie Alert (Kanada) bezüglich Meteorologie, Ursprung der Luftmassen, Vertikalverteilung, sowie des Einflusses von Schnee, Meereis und Eisblumen auf die Freisetzung von reaktiven Halogenverbindungen. (3) Die Untersuchung der kleinskaligen räumlicher und zeitlichen Variation von BrO auf der Basis einer detaillierten Analyse der flugzeuggebundenen MAX-DOAS Messungen während der BROMEX 2012 Kampagne in Barrow/Alaska. (4) Die Analyse der kürzlich in der marginalen Eiszone der Antarktis auf dem Forschungsschiff Polarstern durchgeführten Messungen im Hinblick auf die horizontale und vertikale Verteilung von BrO und IO, sowie den Einfluss der Halogenchemie auf den Ozon- und Quecksilberhaushalt. (5) Weitere detaillierte Untersuchungen des Einflusses von Halogenradikalen, insbesondere Chlor und Jod, auf das chemische Gleichgewicht der polaren Grenzschicht auf der Basis einer Messkampagne in Halley Bay, Antarktis. (6) Detailliertere Langzeit-Messungen von Halogenradikalen und weiteren Substanzen auf der Neumayer Station mittels eines neuen Langpfad-DOAS Instruments welches im Rahmen dieses Projektes entwickelt wird. Zusätzlich zu den bereits existierenden MAX-DOAS Messungen werden diese eine ganzjährige Messungen des vollen Tagesganges sowie die Untersuchung nicht nur der Brom- und Jodchemie, sondern auch der Chlorchemie ermöglichen.
Viele der Elektrizität produzierenden geothermalen Felder Island liegen in der Nähe oder gar innerhalb von Kratern, gebildet durch dampfgetriebene Eruptionen. Kraflas geotermales Feld ist ein typisches Beispiel solch einer wertvollen Infrastruktur mit einem ungewissen Gefahrenpotential. Die dampf-getriebene (phreatische) Vití-Eruption fand direkt vor der effusiven Spalteneruption der Mývatn Fires (1724-29) statt: Auslöser der Eruption und Ursache für ihre Lage weit abseits der Hauptspalten für die Magmenförderung sind unbekannt. Unter diesem Aspekt werfen die Funde der Bohrung IDDP-1 - eine rhyolitische Schmelze in etwa 2km Tiefe unterhalb der Krafla Caldera und einer konduktiven Grenzschicht (CBL), welche das Magma von dem darüberliegenden hydrothermalen System trennt - eine Schlüsselfrage auf: Falls sich die Intrusion während der letzten Spalteneruption, den Krafla Fires (1975-84) bildete, warum kam es dann diesmal zu keiner explosiven Eruption (wie bei Vití)? Bisherige Arbeiten legen Nahe, dass vorallem die Gesteinspermeabilität darüber entscheidet ob ein unter Überdruck stehendes Fluid sein Umgebungsgestein fragmentiert oder ob es aufgrund von effektiver Ausströmung entweichen kann. Eine Lage wie die CBL mit unbekannter Permeabilität, kann eine vorzügliche lithologische Barriere oberhalb der rhyolitischen Magma darstellen. Das hier beantragte Forschungsvorhaben hat das Verständnis des magma/hydrothermalen Systems und seiner Auswirkungen auf potentielle vulkanische Gefahrenmomente zum Ziel, wie ebenfalls in dem wissenschaftlichen Programm des KMDP-Bohrprojektes verankert. Die zwei synergetisch verknüpften Kernpunkte dieses Antrags sind: (i) die Bestimmung der Belastbarkeit und Reaktion der CBL auf P-T-Perturbationen zum Beispiel aufgrund schneller/stufenweiser Dekompression (natürlicher Art sowie durch Produktion induziert), oder langsamer bis schneller Erwärmung (Magmenintrusion), sowie (ii) die Bestimmung des Zeitmaßstabes bei welchem die CBL ihr Verhalten von Verformung (belastbar) zu spröder Reaktion (Bruch) verändern. Daten und Proben von Bohrprojekten bieten eine einmalige Gelegenheit unser Verständnis der Rolle der Permeabilität solcher CBLs um einen Magmenkörper herum voranzutreiben. Wir wollen diese Wissenslücke schließen durch die Verknüpfung eines neuen Datensatzes zu Gesteinen aus der KMDP Bohrung mit Laborexperimenten zum Dekompression-Explosion Verhalten dieser Gesteine. Mit einer der weltgrößten Stoßrohrapparatus für vulkanische Fragestellungen planen wir verschiedene Szenarien der Reaktion der CBL auf kontrollierte schnelle Dekompression, sowie auf schnelle bzw. Langsame Heizprozesse zu simulieren.
Aktueller Begriff des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 2 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Aktueller Begriff Weltraummüll Seitdem im Jahr 1957 mit Sputnik 1 das erste Raumfahrzeug das Raumfahrtzeitalter einläutete, wurden tausende Raketen und Satelliten für wissenschaftliche, kommerzielle und militärische Zwecke in Erdumlaufbahnen gebracht. Jeder dieser Flugkörper verursacht früher oder später Ab- fallprodukte. Unter dem Begriff Weltraummüll (engl.: orbital debris) werden Überreste der Raum- fahrt zusammengefasst, die den Planeten weiterhin umkreisen oder auf die Erde zurückfallen, in der Atmosphäre verglühen bzw. geplant ins Meer stürzen. Dazu zählen u.a. ausgediente Satelliten, abgetrennte Raketenteile und Bruchstücke von explodierten Raumflugkörpern. Aber auch abge- platzte Lackteile, bei Weltraumspaziergängen verlorene Werkzeuge oder Schlackepartikel aus Feststoffraketenmotoren stellen eine Gefahr für die Raumfahrt dar. Politische Initiativen für einen besseren Umgang mit Weltraummüll bedürfen der internationalen Koordination. Gefährdung Die US-Raumfahrtbehörde NASA verfolgt ständig alle Abfall-Objekte, die groß genug sind, um beobachtet zu werden, und führt über ihre Anzahl und ihre jeweiligen Flugbahnen in Katalogen Buch. Sie beziffert derzeit 17.000 Abfall-Stücke, die größer als zehn Zentimeter sind und im erd- nahen Weltraum ihre Bahnen ziehen. Dazu kommen geschätzte 200.000 Objekte mit einer Größe zwischen einem und zehn Zentimetern sowie Millionen Schrottteilchen mit geringeren Durchmes- sern. All diese Objekte bewegen sich mit hohen Geschwindigkeiten – je nach Höhe 7-10 Kilometer pro Sekunde, also 25.000-36.000 km/h –, da sie anderenfalls auf die Erde zurückfallen würden. Sie stellen deshalb eine Bedrohung für Raumschiffe, aktive Satelliten und die Internationale Raumstation ISS dar. Das rasante Tempo bewirkt, dass bereits kleine Objekte allein aufgrund ihrer Bewegung eine Energie besitzen, die mit der einer Handgranate vergleichbar ist. Daher können im schlimmsten Fall schon Einschläge von millimeterkleinen Objekten einen Satelliten unbrauchbar machen. Eine weitere Gefahr geht von dem sogenannten Kaskadeneffekt aus. Bei jedem Einschlag oder Zusammenstoß im All entstehen neue Trümmerteile, die durch die Kollision in die unterschiedlichs- ten Umlaufbahnen geraten und wiederum eine neue Gefahr darstellen. Der Weltraummüll könnte sich daher, wenn die Zahl der Schrottteilchen eine gewisse Höhe überschritten hat, im Zuge weite- rer Kollisionen beschleunigt selbst vermehren. Ereignisse der letzten Jahre zeigen, dass die Gefährdung real ist: Im März 2009 musste die Inter- nationale Raumstation ISS zwei konkreten Bedrohungen durch heranfliegende Objekte begegnen, indem einmal ein Ausweichmanöver vorgenommen, einmal die Astronauten in die angedockte So- jus-Kapsel evakuiert wurden. Mitte Februar 2009 kollidierten über Sibirien der ausgediente russi- sche Militärsatellit „Kosmos 2251“ und ein amerikanischer Iridium-Kommunikationssatellit. Zwar kommen Beinahe-Kollisionen häufiger vor, und werden teils durch Ausweichmanöver vermieden. Dieses unvorhergesehene Ereignis stellte jedoch die erste tatsächliche Kollision zweier Satelliten auf Erdumlaufbahnen dar. Die Trümmerwolke besteht aus vielen hundert Einzelteilen. Zuvor hatte China im Januar 2007 eine Mittelstreckenrakete als Anti-Satellitenwaffe (ASAT) getestet, mit der der chinesische Wettersatellit Fengyun 1C absichtlich zerstört wurde. Das Resultat dieses Tests waren tausende neue Schrottteile, die sich nun im erdnahen Orbit befinden und wiederum andere Raumfahrzeuge gefährden. Nr. 31/09 (31. März 2009) ______________________________________________________________________________ Das Dokument gibt nicht notwendigerweise die Auffassung des Deutschen Bundestages oder seiner Verwaltung wieder und ist urheberrechtlich geschützt. Eine Verwertung bedarf der Zustimmung durch die Leitung der Abteilung W.[.. next page ..]-2- Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von Weltraumschrott mit einem Raumflugkörper hängt von dessen Größe, seiner Umlaufbahn, seiner Aufenthaltsdauer sowie der Dichte der Schrottstücke ab. Besonders gefährdet ist der erdnahe Orbit (low earth orbit - LEO) in einigen hundert Kilometern Höhe. Hier bewegen sich sowohl die meisten Satelliten als auch der Hauptteil des Schrotts. Dieser Bereich wird von der bemannten Raumfahrt, astronomischen Satelliten (Hubble-Teleskop) sowie Erderkundungs-, Spionage- und Wettersatelliten bevorzugt genutzt. Im medium earth orbit (MEO) zwischen 1.000 und 20.000 Kilometern Höhe sind vor allem die Kommunikations- und Navigati- onssatelliten angesiedelt. Der geostationäre Orbit (GEO) 36.000 km über dem Äquator ist dadurch ausgezeichnet, dass die Umlaufzeit um die Erde auf dieser Höhe genau 24 Stunden beträgt, so dass die hier stationierten Satelliten in Bezug auf die Erdoberfläche ortsfest sind. Daher befinden sich hier besonders viele Satelliten für Telefon, Radio- und Fernsehprogramme. Gegenmaßnahmen Die effektivste Maßnahme zur Vermeidung von Weltraummüll wäre es, Raumfahrzeuge so zu kon- struieren, dass die Anzahl der über ihre gesamte Lebensdauer entstehenden Abfallteile auf ein Minimum reduziert wird. Eine einfache Maßnahme zur Erhöhung der passiven Sicherheit liegt hin- gegen in der Entwicklung spezieller Schutzschilde für Raumfahrzeuge. Weitere bereits gängige Vorsichtsmaßnahmen sind z.B. das Ablassen von Treibstoff bei ausgedienten Raumfahrzeugen zur Vermeidung ungewollter Explosionen. Außerdem ist es mittlerweile Standard, dass aktive erd- nahe Satelliten eine gewisse Menge an Zusatztreibstoff mit sich führen, der ausschließlich für Aus- weichmanöver während der Betriebsdauer des Satelliten vorgesehen ist. Space Shuttles und die ISS haben hierbei den Vorteil, dass sie immer wieder neu mit Treibstoff versorgt werden. Damit Ausweichmanöver überhaupt durchgeführt werden können, ist es allerdings notwendig, die Schrottteile zu erkennen und ihre Flugbahnen zu verfolgen. Deshalb sammelt die NASA Beobach- tungen von kosmischen Abfallstücken im „US Space Surveillance Network“. Auch die Europäische Weltraumagentur (ESA) verfolgt Pläne zum Aufbau eines eigenen Überwachungszentrums für Weltraummüll. Detektiert werden können Bruchstücke mit modernen Radaranlagen oder Telesko- pen. Des Weiteren existieren internationale Richtlinien, die festlegen, dass Raumfahrzeuge und Raketenstufen von ihrer Umlaufbahn entfernt werden müssen, sobald ihr Auftrag beendet ist. Demnach sollten Satelliten auf dem geostationären Orbit noch genügend Treibstoff übrig behalten, um sich selbst auf einen 300 km höheren „Friedhofsorbit“ bringen zu können. Hier sind Kollisionen unwahrscheinlicher. Eine Alternative für niedriger fliegende Satelliten liegt darin, ihre Flugbahn nach und nach gezielt abzusenken, bis sie durch den Reibungswiderstand in der oberen Atmo- sphäre nach einer gewissen Zeit (z.B. 25 Jahre) automatisch verglühen. Rechtliche Situation Zur Entwicklung des Weltraumrechts schuf die Generalversammlung der Vereinten Nationen 1959 den Weltraumausschuss COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space), der sich mit der Ausarbeitung einer internationalen Rechtsordnung für den Weltraum befassen sollte. Im Jahr 1993 wurde zudem mit dem Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) ein inter- nationals Gremium verschiedener Luft- und Raumfahrtbehörden geschaffen, in dem neben ESA und NASA u.a. das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mitwirkt. Auf IADC- Richtlinien aufbauend konnten im Jahr 2007 Richtlinien zur Verringerung des Weltraumschrotts von den Vereinten Nationen verabschiedet werden. Das Europäische Parlament forderte in einer Entschließung vom Juli 2008 einen EU- Verhaltenskodex für Weltraumobjekte in Form eines rechtsverbindlichen Dokuments. Auch der Deutsche Bundestag hat sich bereits in der vergangenen Wahlperiode mit dem Thema Weltraum- schrott auseinandergesetzt (BT-Drs. 15/1371). Dabei wurden kooperative Maßnahmen in Bezug auf die Vermeidung von Weltraumschrott sowie zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Kolli- sionen zwischen Weltraumobjekten empfohlen. Quellen und weiterführende Literatur / Links: - UN Committee on the Peaceful Uses of Outer Space: http://www.oosa.unvienna.org/oosa/COPUOS/copuos.html - Richtlinien der UN / COPUOS 2007: http://www.oosa.unvienna.org/pdf/reports/ac105/AC105_890E.pdf - IADC - Inter-Agency Space Debris Coordination Committee: http://www.iadc-online.org/ - ESA – Europ. Weltraumorganisation: „Im Orbit wird es eng“. www.esa.int/esaCP/ESA4CE7708D_Germany_0.html - NASA – National Aeronautics and Space Administration (USA), Orbital Debris Program Office. Im Internet: http://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/ - Raumfahrer Net e.V. http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/Weltraumschrott.shtml - Spiegel Online. https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,418813,00.html - TU Braunschweig: www.ilr.ing.tu-bs.de/forschung/raumfahrt/spacedebris Verfasser/in: Dr. Daniel Lübbert, Gregor Strate, Prakt. Julia Tenner, Fachbereich WD 8, Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung