Jörg Heck - Alternative Fahrzeugantriebe im Feuerwehreinsatz

Tritt flüssiges LNG aus, geht es nach und nach kochend in den gasförmigen Zustand über. Dabei bildet sich aufgrund der kondensierenden Luftfeuchtigkeit ein deutlich sichtbarer weißer Nebel. Das LNG breitet sich zuerst am Boden aus, da es bei Temperaturen unter –135 °C noch schwerer als Luft ist. Das LNG erwärmt sich langsam, wodurch sich seine Dichte verringert.

Bild 7: Bei diesem schweren Verkehrsunfall war auch ein LKW mit LNG-Antrieb beteiligt. Obwohl das Fahrerhaus massiv beschädigt wurde, ist der LNG-Tank unbeschädigt. Eine Beschädigung des Tanks könnte zu einem Verlust des Vakuums und damit zu einem Druckanstieg im Inneren führen, was zwangsläufig zum Abblasen des Inhaltes führen würde. (Foto: Thomas Heckmann)

Bild 8: Bei diesem Fahrzeug mit Flüssiggasantrieb befindet sich der Flüssiggastank in der Reserveradmulde im Kofferraum. (Grafik: Subaru Deutschland GmbH)

Fahrzeuge mit Flüssiggasantrieb (auch Autogas bzw. LPG = Liquified Petroleum Gas oder GPL = Gaz de Pétrole Liquéfiés) werden von einigen Herstellern in Serie produziert. Außerdem ist der nachträgliche Einbau einer Flüssiggasanlage in fast allen Fahrzeugen mit Benzinmotoren mit geringem Aufwand möglich. Die Fahrzeuge sind dabei fast immer bivalent, d.h. sie können sowohl mit Benzin als auch mit Flüssiggas betrieben werden.

Flüssiggas kann in Tanks unterschiedlicher Form gespeichert werden. Sehr häufig werden runde Tanks verwendet, die anstelle des Reserverades eingebaut werden. Außerdem ist der Einbau im Fahrzeuginnenraum oder am Fahrzeugboden möglich. Die Tanks bestehen aus Stahl und haben eine Wandstärke von ca. 3,5 mm. Normalerweise beträgt der Druck in einem Flüssiggastank zwischen 8 und 10 bar.

Der Gaseinfüllstutzen kann an vielen verschiedenen Orten eingebaut sein, z.B. unter dem normalen Tankdeckel aber auch im Bereich der Stoßfänger oder hinter dem Fahrzeugkennzeichen. Der Gaseinfüllstutzen ist mit einem oder mehreren Rückschlagventilen versehen. Dies verhindert, dass Flüssiggas in die entgegengesetzte Richtung strömen kann.

[22]Das Betanken erfolgt über ein geschlossenes System. Die maximale Füllmenge eines Flüssiggastanks beträgt 80 %, damit das Gas ausreichend Volumen zur Ausdehnung hat.

Bild 9: Multiventil eines Flüssiggastanks. Neben dem elektromagnetischen Absperrventil (schwarze Box mit Elektroanschlüssen) ist auch das manuelle Absperrventil (Schraube links im Bild) und die Überdrucksicherung zu erkennen. (Foto: Tomasetto Achille Spa)

Flüssiggastanks sind mit einem Multiventil (Sicherheitsventil) ausgestattet, welches verschiedene Sicherheitsfunktionen miteinander vereint:

Elektromagnetisches Absperrventil

Das elektromagnetische Absperrventil dient zur Unterbrechung der Gaszufuhr. Für den Gasbetrieb wird es geöffnet, beim Umschalten auf Benzinbetrieb, beim Abstellen des Motors, beim Verlust der Spannungsversorgung und ggf. auch bei Erkennung eines Unfalls schließt das Ventil automatisch. Die Funktion ist mit der des elektromagnetischen Absperrventils an einem Erdgastank vergleichbar (vgl. Bild 5).

Das Füllstoppventil

Das Füllstoppventil dient zur Unterbrechung des Tankvorgangs, wenn ein Füllstand von 80 % erreicht ist. Das Ventil wird mechanisch über einen Schwimmer betätigt.

[23]Das Überdruckventil

Das Überdruckventil ist am Flüssiggastank verbaut. Es verhindert das Bersten des Tanks durch übermäßigen Druckanstieg als Folge hoher Temperaturen (z.B. bei einem Fahrzeugbrand).

Sobald der Druck im Tank ca. 27 bar übersteigt, öffnet das Überdruckventil mechanisch. Das Flüssiggas wird abgeblasen und dabei ggf. über Entlüftungsschläuche aus dem Fahrgastraum geleitet, wo es abfackeln kann. Ist der Druck abgebaut, schließt das Ventil wieder. Normalerweise befindet sich das Überdruckventil an der Tankoberseite, so dass gasförmiges Flüssiggas abgeblasen wird. Sollte das Fahrzeug allerdings auf dem Dach liegen, wird beim Ansprechen des Überdruckventils Flüssigphase austreten, welche im Freien verdampft und ihr Volumen vergrößert. Dementsprechend ist in einem solchen Fall eine deutlich größere permanente Stichflamme zu erwarten.

Bilder 10a und b: Funktion des Überdruckventils (Grafik: Volkswagen AG)

[24]Mechanisches Absperrventil

Eine Handabsperrung (mechanisches Absperrventil) erlaubt ggf. das manuelle Schließen des Gastanks, z.B. für Wartungsarbeiten oder bei einer Leckage im System. Nicht alle Tanks verfügen jedoch über diese Absperreinrichtung. Die Funktion des Überdruckventils wird von der Handabsperrung nicht beeinflusst.

Flüssiggas besteht hautsächlich aus einem Gemisch aus Propan (ca. 60 %) und Butan (ca. 40 %).

Flüssiggas ist bei einem Druck von 8 bar verflüssigt, wobei sich das Volumen erheblich verringert (1/260 Teil des Ursprungsvolumens).

Flüssiggas ist im gasförmigen Zustand schwerer als Luft (Dichteverhältnis Flüssiggas/Luft ~ 1,55) und verbreitet sich daher am Boden.

Flüssiggas ist odoriert (mit einem Geruchstoff versetzt), d.h. ein Flüssiggasaustritt kann bereits vor dem Erreichen der unteren Explosionsgrenze festgestellt werden.

Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,5 Vol-% und 11 Vol-% in Luft.

Die Zündtemperatur liegt bei ca. 460 °C.

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