Ein Druckbehälter bezeichnet ein verschlossenes Gefäß, dessen Innendruck höher ist als der Umgebungsdruck. Diese Kategorie umfasst verschiedene Behälter, wie zum Beispiel den Flüssiggastank, der Druckluftkessel oder das Membranausdehnungsgefäß. Früher wurden die Anforderungen an solche Systeme bis 2002 durch die Druckbehälterverordnung festgelegt. Heute gelten unter anderem die Bestimmungen der Betriebssicherheitsverordnung.
Druckbehälter-Arten
Druckbehälter enthalten in der Regel Gase oder Flüssigkeiten, deren Druck den Umgebungsdruck übersteigt. Sie erfüllen individuelle Funktionen und können entweder stationär oder mobil sein. Beispiele für Druckbehälter in Heizsystemen sind das Membranausdehnungsgefäß, der Flüssiggastank sowie die Wärmeübertrager einer Wärmepumpe oder Klimaanlage. Gasflaschen für Flüssiggas, Wasserstoff oder andere technische Gase fallen ebenfalls unter diese Kategorie und müssen oft besondere Anforderungen erfüllen, da sie Drücken von 200 bis 300 bar standhalten müssen. Die Behälter sind auch Teil von Druckluft Kompressoren und vielen anderen pneumatischen Geräten.
Eine Kugel als ideale Bauform für Druckbehälter
Die Stabilität von Druckbehältern ist besonders gegeben, wenn der Innendruck gleichmäßig auf alle Teile der Wand wirkt. Dies ist beispielsweise bei kugelförmigen Hochdruckgasspeichern der Fall. In der Praxis wird oft die zylindrische Bauweise verwendet, da sie einen günstigen Kompromiss zwischen Sicherheit und Herstellbarkeit darstellt. Gasflaschen, Gastanks und Ausdehnungsgefäße bestehen häufig aus einem Zylinder mit gewölbten Böden an den Enden.
Sicherheitstechnik gegen übermäßigen Druck
Durch Betriebsprozesse und äußere Einflüsse wie Sonneneinstrahlung kann der Druck in den Behältern stark ansteigen. Um ein Bersten zu verhindern, sind Druckbehälter in der Regel mit Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Hierzu gehören typischerweise Sicherheitsventile, Berstscheiben, Druck- und Temperaturbegrenzer. Diese Maßnahmen sollen bei übermäßigem Innendruck Medien ablassen oder den Druckerzeuger abschalten.
Regelmäßige Prüfungen für die Sicherheit
Um die Sicherheit der Druckbehälter zu gewährleisten, müssen regelmäßig Überprüfungen durchgeführt werden. Innere Prüfungen, äußere Prüfungen und Festigkeits- oder Druckprüfungen sind erforderlich. Die Durchführung hängt vom Gefährdungspotenzial des Behälters ab. Befähigte Personen können in gering gefährdeten Situationen die Prüfungen durchführen, während bei höheren Risiken eine Zentrale Überwachungsstelle (ZÜS) erforderlich ist. Die Intervalle der Prüfungen richten sich nach der Art und dem Gefahrenpotenzial des Druckbehälters gemäß der aktuellen Betriebssicherheitsverordnung.
Entwicklung der Richtlinien
Ursprünglich regelte die Druckbehälterverordnung von 1968 alle Anforderungen an Druckbehälter und Druckgeräte. Nach Anpassung des deutschen Rechts an die europäische Gesetzgebung und die europaweit geltende Druckgeräterichtlinie wurde die Druckbehälterverordnung 2003 durch die Betriebssicherheitsverordnung ersetzt. Diese beinhaltet seither die Anforderungen für die Sicherheit von Druckbehältern, die Medien unter hohem Druck führen und somit eine potenzielle Gefahr für die Umgebung darstellen.