Höhere Sicherheit bei vereinfachtem Design: Versinterte hochtemperaturfeste Faserstrukturen verbessern Dauerbrandsicherungen

Die entscheidende Rolle spielen dabei die am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Dresden entwickelten versinterten Faserstrukturen aus hochtemperaturfesten metallischen Kurzfasern.

Deren geringe Wärmeleitfähigkeit macht es bei richtiger Auslegung möglich, mit nur einer flammensperrenden Struktur auszukommen, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen, sondern diese im Gegenteil noch zu erhöhen. Außerdem kann durch die selbsttragenden Eigenschaften der Struktur auf die bisher benötigten zentralen Verschraubungen verzichtet werden.

Vergleichende Dauerbrandversuche der PTB an herkömmlichen Dauerbrandsicherungen und dem neuen Design zeigten, dass sich nach gut einer Stunde Dauerbrand ein stationärer Temperaturzustand einstellt. Dabei wurde ein bemerkenswert großer Temperaturunterschied zwischen der heißen Oberseite und der kalten Unterseite der Faserstruktur festgestellt, der bei 355 K liegt.

Zum Vergleich: die derzeit übliche Lösung weist hier nur einen Unterschied von 65 K auf. Zusätzlich lagen die absoluten Temperaturen der Faserstruktur um bis zu 200 K niedriger. Eine deutlich verbesserte Sicherheit gegen Flammdurchschläge ist damit gewährleistet. Die gesteigerte Sicherheit wird zusätzlich durch den Wegfall der zentralen Verschraubung erhöht, da diese bisher ein gut wärmeleitendes Element und damit eine weitere Zündquelle darstellt.

Die Abbildung zeigt einen Prototyp der neuen Dauerbrandsicherung. Zurzeit werden Partner gesucht, die Interesse an der industriellen Verwertung dieses innovativen Konzepts haben.