Zündquellensicherheit bei HF-Strahlung

In der Prozessindustrie gewinnt die Radarfüllstandsmessung zunehmend an Bedeutung, auch in explosionsgefährdeten Bereichen wie der Zone 0 oberhalb brennbarer Flüssigkeiten. Obwohl hochfrequente elektromagnetische Strahlung zu den potenziellen Zündquellen zählt, gelten aktuelle Radarfüllstandsmessgeräte aufgrund ihrer geringen Sendeleistung bislang als sicher. Mit dem technologischen Fortschritt hin zu höheren Betriebsfrequenzen – über die bisherige Grenze von 60 GHz hinaus – entsteht jedoch Forschungsbedarf zur Bewertung der Zündfähigkeit hochfrequenter Strahlung. Das vorliegende Forschungsvorhaben untersucht daher die Zündquellensicherheit im erweiterten Frequenzbereich bis 330 GHz. Ziel ist es, wissenschaftliche Grundlagen für eine Anpassung der nationalen (TRGS 723), europäischen (DIN EN 1127-1) und internationalen Normen (IEC 60079-0, IEC 60079-14) zu schaffen. Im Fokus stehen mögliche Zündmechanismen wie die dielektrische Erwärmung von Feststoffen durch HF-Strahlung sowie die direkte Wechselwirkung mit Dämpfen brennbarer Flüssigkeiten. Die Arbeit umfasst Experimente und Simulationen zur dielektrischen Erwärmung sowie Zündversuche, die die Wirksamkeit hochfrequenter Strahlung als Zündquelle bewerten. Ergänzend werden Messunsicherheiten analysiert und sicherheitstechnische Grenzwerte abgeleitet. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, zukünftige Grenzwerte für Frequenz und Ausgangsleistung praxisgerecht und sicherheitsorientiert festzulegen.