DE19717530C2 - Vorrichtung zur Bekämpfung von Gebäude-, insbesondere Bunkeranlagen - Google Patents

Vorrichtung zur Bekämpfung von Gebäude-, insbesondere Bunkeranlagen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bekämpfung von Gebäu­ de-, insbesondere Bunkeranlagen.
Zur Bekämpfung von Bunkeranlagen mit dicken, stark armierten Be­ tonwänden wurden in den USA durch Eglin Air Force Base schwere KE-Pene­ tratoren entwickelt. Ein solcher Penetrator hat rund 500 kg Masse und vermag bei einer Impakt-Geschwindigkeit von ca. 400 m/s mehrere Meter dicken armierten Beton allein mittels seiner kineti­ schen Energie (KE) zu durchschlagen. Der Penetrator kann dabei bis zu 125 kg Sprengstoff ins Innere einer Bunkeranlage transportie­ ren. Das Penetrationsvermögen ist im Golfkrieg nachgewiesen wor­ den. Eine ausreichende Zerstörungswirkung der im Bunkerinnern de­ tonierenden Sprengladung ist jedoch noch nicht erwiesen.
Eine typische große Bunkeranlage hat einen gesamten Rauminhalt von 2000 m3 und besteht aus einem System von großen und kleinen Räumen und Verbindungsgängen mit Schutztüren zwischen den verschiedenen Bereichen.
Der Bunkerpenetrator wird im allgemeinen nicht in einen der zen­ tral gelegenen Haupträume gelangen, sondern eher in einen weniger wichtigen Raum im Peripheriebereich der Anlage eindringen. Die De­ tonation von 125 kg brisantem Sprengstoff wirkt zwar in der unmit­ telbaren Umgebung verheerend, der Blasdruck reicht jedoch höch­ stens dazu aus, in nahen, dünnen Innenwänden aus armiertem Beton Risse zu erzeugen. In den Nachbarräumen wird praktisch kein Scha­ den angerichtet. Der Detonationsdruck wird mit der Entfernung vom Detonationsort rasch kleiner und reicht schon bald nicht mehr aus, um die Schutztüren aufzustoßen.
Die mit dem Sprengstoff in den Bunker eingebrachte chemische Ener­ gie wird bei der Detonation räumlich und zeitlich sehr punktuell mit sehr hoher Energiedichte umgesetzt und führt am Detonationsort zum sogenannten Overkill, während der übrige Teil der Anlage prak­ tisch unbeschädigt bleibt. Um diese Probleme zu bewältigen, werden auch in jüngerer Zeit immer noch neue Geschosse mit herkömmlichen Spreng-/Splitterladungen entwickelt, die beispielsweise durch ihre Form- und Materialgebung speziell zum Durchdringen von Stahlbeton­ wänden geeignet sind (DE 40 33 754 A1) oder aus mit einem komple­ xeren System aus mehreren hintereinander geschalteten Sprengköpfen bestehen, die in einer vorgegebenen Folge nacheinander gezündet werden (EP 07 06 026 A1). In der US 55 67 908 ist ein reaktiver Behälter aus einer Magnesiumlegierung zur Aufnahme eines Spreng­ stoffes offenbart, der im Gegensatz zu sonst üblichen Stahlbehäl­ tern deshalb wirksamer ist, weil sich die Verbrennung des reak­ tiven Behältermaterials im Luftsauerstoff der Detonation des Sprengstoffs nach dessen Zündung und der damit einhergehenden Zerlegung des Behälters in durch die Schockwelle der Detonation beschleunigte Fragmente überlagert. Diese Art Projektile wurde speziell zum Durchdringen von Schiffswandungen entwickelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bekämpfung von Gebäude-, insbesondere Bunkeranlagen anzugeben, die es gestattet, auch die in verzweigten, stark armierten Gebäude- bzw. Bunkeranlagen befindlichen Einrichtungen mit Hilfe eines penetrationsfähigen Körpers möglichst vollständig und in gewünschter Weise zu beschädigen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt es, durch deren penetrationsfähigen Körper, im folgenden kurz Penetrator genannt, chemische Energieträger in einer solchen Form ins Innere des Bunkers zu transportieren und derart zur Wirkung zu bringen, daß in der ganzen Anlage ein Schaden hervorgerufen werden kann, der den zweckgemäßen Betrieb für längere Zeit unmöglich macht.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Bunker hinein­ transportierten Energieträger werden innerhalb der Bunkeranlage nicht explosionsartig verteilt, bevor die Energie in Form einer Explosion gezielt freigesetzt wird. Auch lassen sich im Gegensatz zu den früheren örtlich sehr beschränkten und am Zündort unnötig heftigen Sprengstoffdetonationen erfindungsgemäß die Stärke der Explosion(en) und auch die Flammenbildung steuern, so daß die Schadenswirkung auf einen großen, in gewissen Grenzen vorgebbaren Bereich ausgedehnt wird.
Die im Behälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenen Energieträger umfassen brennbare Gase, Flüssigkeiten (Treibstof­ fe), und/oder Stäube, die in der Anlage als Aerosol versprühbar sind. Das dabei mit der Luft in der Anlage entstehende Gemisch kann abbrennen, explodieren und unter bestimmten Umständen auch detonieren. Sollte es sich ausnahmsweise um Bunkeranlagen mit keinem oder sehr geringem Luftsauerstoffgehalt in ihrem Innern handeln, kann, wie weiter unten im Zusammenhang mit den Explosi­ onsgrenzen ausgeführt, durch vorzugsweise vorgesehene Zusatzein­ richtungen und -behälter auch Sauerstoff bzw. ein Sauerstoffträger eingebracht und vor dem Zünden freigesetzt werden.
Alle brennbaren Gase, Dämpfe und Stäube sind mit Luft gemischt grundsätzlich innerhalb der Zündgrenzen explosionsfähig. Die Zün­ dung eines explosionsfähigen Gemischs führt zu einem dynamischen Druckaufbau. Die Umsetzungsrate und damit die Höhe der Flammen­ frontgeschwindigkeit und des Explosionsdrucks hängen von der Brennstoffart, der Konzentration des Energieträger-Luftgemisches und den geometrischen Begrenzungen der Gemischwolke ab. Bei Gas- Luftgemischen (z. B. Wasserstoff; Propan) ist der Explosionsdruck im Fall schwacher Verdämmung, z. B. nur durch Wände und Decken, und bei geringer Turbulenz der Gemischwolke noch vergleichsweise klein (in der Größenordnung von einigen 10 mbar). Befinden sich aber z. B. turbulenzerzeugende Hindernisse im Bereich der Gemischwolke, so können auch ohne Verdämmung durch Wände und Decken bereits Explosionsdrücke von einigen bar erreicht werden.
Der Übergang zur Detonation mit Drücken weit über 10 bar ist bei­ spielsweise dann möglich, wenn bei der Zündung der Gemischwolke eine starke Stoßwelle erzeugt wird (z. B. mittels einer Spreng­ stoff- oder einer Drahtexplosion), oder wenn das Gemisch bei geeigneter turbulenzerzeugender Geometrie einen Deflagrations- Detonationsübergang erfährt.
Gasexplosionsversuche, die von der Anmelderin mit Propan durchge­ führt wurden, haben gezeigt, daß auch bei geringer Anfangsturbu­ lenz und schwacher Zündquelle sehr heftige Explosionen möglich sind, wenn die Freisetzung des Propans als Freistrahl in eine langgestreckte Hindernisanordnung erfolgt. Selbst wenn dabei kein Übergang von der Deflagration zur Detonation erfolgt, wird durch die im Vergleich zur Sprengstoffdetonation lange Dauer des Drucks und den damit hohen Druckimpuls ein großer Schaden angerichtet.
Nach den Erfahrungen aus der industriellen Sicherheitstechnologie können Gas- oder Staubexplosionen in Räumen unbeabsichtigt auftre­ ten, wenn z. B. bei einer Betriebsstörung brennbare Gase oder Stäu­ be innerhalb eines geschlossenen Anlagenteils freigesetzt oder aufgewirbelt und durch eine Zündquelle, wie Funken oder offenes Feuer, gezündet werden. Sind Druckentlastungsöffnungen vorhanden, so wird die Zerstörung der Anlage vermieden. Es treten dann aber heftige, zerstörerische Druck- und Flammenwirkungen im Außenraum der Anlage auf, da Gas oder Staub unverbrannt ausgestoßen wird und außerhalb durch die Flammenfront der primären Explosion ebenfalls zu einer Sekundärexplosion gebracht wird.
Die Heftigkeit der Explosion eines mit Luft gemischten Gases, Dampfes oder Staubes in einem geschlossenen Behälter wird durch die material-, konzentrations- und turbulenzspezifische maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit (dp/dt)max gekennzeichnet.
In der folgenden Tabelle sind für einige Gase und Stäube die bei Versuchen der Anmelderin in einem 1 m3-Behälter aufgetretenen Maximaldrücke pmax und Druckanstiegsgeschwindigkeiten (dp/dt)max aufgeführt.
Wenn im Behälter gleichzeitig brennbarer Staub, brennbare Gase und/oder Dämpfe mit Luft gemischt sind (sogenannte hybride Gemische), dann kann die Explosion eines auch für sich allein explosionsfähigen Staubes sehr viel heftiger ablaufen.
Ist ein langes, an einem Ende geschlossenes Rohr an diesem Ende mit Gas, Dampf, Staub oder einem hybriden Gemisch gefüllt und wird am geschlossenen Rohrende gezündet, so passiert folgendes: Durch die Druckwelle der Explosion wird noch nicht verbranntes Gemisch vor der Flammenfront her durch das Rohr geschoben. In diesem noch unverbrannten Gemisch wird dabei eine starke Turbulenz angeregt, wodurch beim Eintreffen der Flammenfront die Verbrennungsgeschwin­ digkeit weiter gesteigert wird. Damit nimmt auch der Explosions­ druck zu. Sind im Rohr zusätzlich zu der Verdämmung durch die Wand noch Hindernisse eingebaut (Verengungen, Berstscheiben), dann kann die Explosion zur Detonation auflaufen, wobei der Explosionsdruck Werte über 10 bar erreichen kann.
Die Anmelderin führte Experimente durch, bei denen in einen 1 m3-Be­ hälter relativ grobkörniges Aluminiumpulver eingeblasen und dann an der Wand gegenüber einer Druckentlastungsklappe gezündet wurde. Dabei traten bei der Sekundärexplosion des aus dem Behälter ausge­ stoßenen Aluminiumstaubs im Außenraum Drücke von mehreren 100 mbar auf.
Staubexplosionsversuche vergleichbarer Art werden in recht großer Anzahl in Behältern und Rohren für sicherheitstechnische Untersu­ chungen durchgeführt, um solche Explosionen in industrietechni­ schen Anlagen aller Art und auch z. B. Getreidesilos oder derglei­ chen zu simulieren und auf diese Weise geeignete Vorbeugungs- und Explosionsbekämpfungsmaßnahmen zu ermitteln.
Systematische Untersuchungen der wesentlich heftiger ablaufenden Explosionen von hybriden Gemischen unter Zusatz von feinkörnigem Aluminiumpulver mit Luft wurden bei derartigen Sicherheitsuntersu­ chungen noch nicht durchgeführt, da die Freisetzung hybrider Gemi­ sche in realen Unfallsituationen in Industrieanlagen usw. sehr un­ wahrscheinlich ist und Experimente mit Aluminiumstaub wegen der Heftigkeit der Reaktion die Versuchsanlage gefährden würden.
Die in der Literatur veröffentlichten Untersuchungen und Theorien zur Klärung sicherheitstechnischer Fragestellungen sind beispiels­ weise aus "Explosionsschutz- Grundlagen und Anwendung", Wolfgang Bartknecht, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1993 entnehmbar. Es gibt auch regelmäßig z. B. VDI-Berichte zu der Thematik der siche­ ren Handhabung brennbarer Stäube u. a. von der Berufsgenossen­ schaft. Dem Fachmann auf dem Gebiet des Explosionsschutzes im Hin­ blick auf Staubexplosionen in industriellen Anlagen steht demnach eine umfassende Literatur zur Problematik und Vorbeugung solcher Explosionen zur Verfügung.
Trotz dieser umfassenden Sicherheitsuntersuchungen auf dem Gebiet der industriellen Staubexplosionen haben die Fachleute auf dem Ge­ biet des kampftechnischen Einsatzes von chemischen Explosionsmit­ teln bisher nicht in Betracht gezogen, Vorrichtungen zur Bekämp­ fung von Gebäude-, insbesondere Bunkeranlagen statt mit konven­ tionellen Sprengstoffen mit explosiven Staubgemengen zu beladen und nach deren gezielter Verteilung und Ausbreitung in einer solchen Anlage sukzessive zur explosionsartigen Verbrennung zu bringen. Es wurde insbesondere nicht erkannt, daß man mit einer solchen Vorrichtung die Explosion von hybriden Gemischen derart optimal nutzen kann, daß auch in einer großen, komplexen Bunker­ anlage vom Ort der Penetration aus ein weitreichender Schaden hervorrufbar ist. Man hat statt dessen für Bunkeranlagen die Vor­ richtungen mit konventionellen Sprengstoffladungen weiterent­ wickelt, wie weiter oben aufgezeigt wurde.
In diesem Zusammenhang sei auf die seit langem bekannten FAE-Waffen verwiesen, in denen im allgemeinen flüssige Kohlenwas­ serstoffe, unter Druck oder tiefkalt verflüssigte Gase als Gefechtskopfladungen durch explosive Zerlegung der Gefechtsköpfe spontan versprüht werden und die beispielsweise zur detonativen Räumung von Minenfeldern und zur Bekämpfung von Schiffzielen angewandt werden (CH-Z. "IWR", 6/76, S. 992 bis 996). Durch die Zündung der Gefechtsköpfe ist in bestimmten Höhenlagen ein Mach­ scher Effekt erzeugbar, bei dem sich reflektierte Druckwellen am Boden oder über einer Wasseroberfläche mit den einfallenden Druck­ wellen vereinigen. In CH-Z. "IWR", 10/87, S. 1405 bis 1408, wird für die Infanteriebekämpfung ein FAE-Behälter abgeworfen, der eine Sprengkapsel hinter sich herzieht und durch den Aufprall auf dem Boden bricht, wobei er eine Aerosolwolke aus einem Sprengstoff- Luftgemisch entläßt, die nach Zündung durch die Sprengkapsel detoniert und das gesamte Zielgebiet in einen Feuerball taucht.
Die DE 29 44 346 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines explosionsfähigen Luft-Gasgemischs, wobei wiederum auf einer möglichst großen Fläche befindliche Ziele durch den bei der Explosion entstehenden Überdruck wirkungsvoll bekämpft werden sollen. Im Gegensatz zu dem sonst üblichen Ausstoßen der in einem Behälter befindlichen aerosolbildenden Substanzen wird hier folgendermaßen vorgegangen, um eine großflächigere Verteilung der Aerosolwolke zu erzielen. Die aerosolbildenden Substanzen werden ohne Verwendung aufwendiger Transportbehälter direkt am Einsatzort durch Reaktion eines Metalls mit Wasser hergestellt. Hierzu wird ein z. B. ein Metallalkyl enthaltendes Rohr, das sich auf einem durch eine Startrakete beschleunigten Unterwasserfahrzeug befin­ det, geöffnet, so daß das Metallalkyl mit einströmendem Wasser reagieren kann. Das sich bildende Gas, das gleichzeitig zur wei­ teren Schuberzeugung für das Fahrzeug ausgenutzt wird, steigt an die Wasseroberfläche, wo es mit Luft ein explosionsfähiges Aerosol bildet, das zur Detonation bringbar ist.
Die DE 30 38 462 A1 offenbart ein Geschoß zum Transport von Systemen zur Erzeugung detonierbarer FAE-Gemische, bestehend aus durch eine Treibladung voneinander getrenntem Bug- und Heckteil, wobei das Bugteil das FAE-System und einen Zünder enthält, der die Treibladung zündet. Das Geschoß wird auf das Ziel (z. B. einen Hubschrauber) gerichtet und bei einer vorbestimmten Distanz hierzu werden Bug- und Heckteil durch Zünden der Treibladung voneinander getrennt. Der vorausfliegende Bugteil wird bei Annäherung an das Ziel mittels eines Zeitzünders gezündet, so daß die detonative Sprengstoffzerlegung des Bugteils das FAE-System freigibt und sich durch die Sprengstoffwirkung eine praktisch stillstehende Brenn­ stoff-Luft-Wolke ausbilden kann. In diese stößt dann zeitverzögert ein schnelles Flachgeschoß, das durch eine im Heckteil geformte Sprengstoffladungsverteilung gebildet wird, nachdem die Heckteil- Sprengstoffladung durch einen Verzögerungszünder in geeigneter Entfernung zum Ziel gezündet wurde.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit dem Bunkerpene­ trator statt Sprengstoff eine gleiche Menge chemischer Energieträ­ ger bzw. eines hybriden Gemenges aus brennbaren Gasen, Flüssigkei­ ten und/oder Stäuben in die Anlage bzw. den Bunker eingebracht. Die Energieträger bzw. das hybride Gemenge wird daraufhin durch die Verteilungseinrichtung nach Anspruch 1 in die Luft geblasen, versprüht und zerstäubt, so daß in dem Teil des Bunkers, der vom Penetrationsort aus zugänglich ist, ein explosionsfähiges Gemisch entsteht. Sodann wird durch die Zündeinrichtung nach Anspruch 1 vorzugsweise in der Nähe einer Wand gezündet. Die Flammenfront breitet sich vom Zündort aus, und die Druckwelle dieser Primär­ explosion treibt unverbranntes Gemisch vor sich her. Der Druck vor der Flammenfront reicht aus, um die üblichen Schutztüren aufzu­ stoßen. Die Flammenfront und ihre Druckwelle breiten sich so lange aus, bis das Gemisch vollständig verbraucht ist. Eine Abschätzung ergibt, daß 125 kg Brennstoffmasse bzw. hybrides Gemenge ausrei­ chen, um in einem Bunkerkomplex mit 2000 m3 Volumeninhalt überall im Bunker eine für die Einrichtungen zerstörende Explosion zu erzeugen. Dabei wirken die Hitze der Flammen und die Druckwelle zusammen. Ferner wird der Sauerstoff der Bunkerluft weitgehend aufgezehrt.
Die Einrichtung zum nicht explosionsartigen Verteilen kann z. B. bei einem als Flüssiggas eingesetzten Gas eines hybriden Gemenges eine Düse umfassen, über die durch den Dampfdruck dieses Gases das hybride Gemenge in die Anlagenluft geblasen wird.
Ein hybrides Gemenge kann gemäß der Erfindung z. B. folgendermaßen zusammengesetzt sein:
Aluminiumpulver mit Korngrößen unter 100 µm, dispergiert in einem leichtflüchtigen flüssigen Treibstoff wie Benzin oder Petroleum, (um die Bildung einer Oxidschicht auf den Al-Körnern zu verhin­ dern). Ferner ein Anteil Flüssiggas, wie Ethylen, Butan oder Pro­ pan. Das Flüssiggas steht im geschlossenen Transportbehälter des Penetrators unter seinem Dampfdruck (ca. 8 bar bei Propan). Da­ durch wird beim Öffnen des Auslaßventils das hybride Gemenge aus dem Behälter getrieben und in der Luft des Bunkers zerstäubt.
Die vom Penetrator, der mit einer konventionellen Sprengladung als bekannt vorausgesetzt wird, transportierbare Masse von 125 kg kann nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dabei z. B. wie folgt unter diese Bestandteile aufgeteilt sein:
80 kg Aluminiumpulver mit dem Kompaktvolumen 30 l
30 kg Petroleum mit dem Volumen 33 l
15 kg Propan mit dem Flüssigvolumen 30 l (Dampfdruck 8 bar).
Erfindungsgemäß kann also das hybride Gemenge in bereits vorhan­ dene Penetratoren eingesetzt werden, die entsprechend umgerüstet werden. Selbstverständlich ist eine Auslegung des Gemenges auf andere Gesamtmassen oder auch relative Massenverteilungen je nach Penetrator und zu bekämpfender Bunkeranlage möglich.
Die Masse hybriden Gemenges wird innerhalb des Bunkers versprüht. In einem Teilvolumen des Bunkers von z. B. 120 m3 wird ein hybrides Gemisch mit der Bunkerluft erzeugt. Dieses Gemisch ist mit rund 1 kg hybriden Gemenges auf 1 m3 Luft zwar recht fett, läßt sich aber ohne Schwierigkeiten zünden, da seine Konzentration noch deutlich unterhalb der oberen Explosionsgrenze liegt. Zum Zünden genügt ein elektrischer Funken mit einer Energie ≧ 1 Joule innerhalb von 1 ms. Andere Zündmittel wie pyrotechnische Zündsätze, Zündschnüre, Laserblitze können ebenfalls ohne weiteres eingesetzt werden. Der Fachmann kann hierbei für die Zündsteuerung, Zündverzögerung oder intervallartige Zündungen sowie die Zündmittel auf die Technologie zurückgreifen, die ihm zur Zündung von konventionellen Sprengla­ dungen oder zur Zündung von Treibstoffgemischen in Explosionsmo­ toren zur Verfügung steht.
Andererseits ergeben 125 kg Brennstoffmasse bzw. hybrides Gemenge mit dem gesamten Luftvolumen des Bunkers von 2000 m3 ein Gemisch, dessen Konzentration von ca. 70 g pro m3 deutlich oberhalb der unteren Explosionsgrenze liegt. 125 kg reichen also grundsätzlich aus, um mittels des erfindungsgemäßen Mechanismus im gesamten Bunkervolumen eine zerstörerische Explosion zu erzeugen.
Wenn der Penetrator in einen kleinen, geschlossenen Nebenraum des Bunkers eindringt, kann es passieren, daß die Verteilung des ge­ samten Brennstoffs oder hybriden Gemenges in diesem begrenzten Volumen zu einer zu hohen Konzentration führt, so daß das Gemisch nicht explosionsfähig ist.
Dem kann man begegnen, indem man in der unmittelbaren Umgebung der Zündquelle zusätzlich Luft, Sauerstoff, oder einen Sauerstoffträ­ ger in das Gemisch einbringt. Es ist auch möglich, zum Schluß ein Gas mit besonders hoher oberer Explosionsgrenze einzublasen (z. B. Wasserstoff mit einer OEG von 76%). Beides kann ohne Nachteil vor­ sorglich immer veranlaßt werden.
Es ist demgegenüber auch möglich, mit einem Sensor die Gemisch­ konzentration an der Zündstelle zu messen und erst dann zu zünden, wenn die obere Explosionsgrenze durch Ausbreitung der Gemischwolke unterschritten worden ist, oder aber Sauerstoff zuzugeben, wenn die Gemischkonzentration nach einer bestimmten Zeit nicht unter die obere Explosionsgrenze gesunken ist.
Es ist ferner möglich, ab einem bestimmten Zeitpunkt immer wieder zu zünden, bis nach Unterschreiten der oberen Explosionsgrenze die Explosion in Gang gekommen ist.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Bekämpfung von Gebäude-, insbesondere Bunkeranlagen,
die aus einem, eine hohe kinetische Energie aufweisenden, penetrationsfähigen Körper besteht,
der mindestens einen Behälter zum Transport von zündbaren chemischen Energieträgern, wie brennbaren Gasen, Flüssigkeiten und/oder Stäuben oder einem hybriden Gemenge aus diesen Substanzen,
mindestens eine Einrichtung zum nicht explosionsartigen Verteilen dieser Energieträger nach erfolgter Penetration,
sowie mindestens eine Einrichtung zur Zündung des Energie­ trägers nach erfolgter Verteilung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter bezogen auf ein zu erwartendes Gesamtvolumen der Anlage eine solche Masse an den zündbaren chemischen Energieträ­ gern enthält, daß diese durch die Verteilung nach der Penetration mit den Gasen der Anlagenatmosphäre eine Wolke eines fetten, aber noch explosionsfähigen Gemisches bilden können, wobei nach einer lokalen Zündung noch unverbranntes Gemisch durch die Druckwelle der bei der resultierenden Explosion gebildeten Flammenfront in weitere Bereiche der Anlage hineintreibbar ist, wo das Gemisch durch die nachfolgende Flammenfront zur weiteren explosionartigen Verbrennung zündbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum nicht explosionsartigen Verteilen Mittel zum Versprühen oder Zerstäuben der chemischen Energieträger als Aerosol und/oder zur deren Einblasen in die Anlagenluft umfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum nicht explosionsartigen Verteilen eine Düse umfaßt, über die die chemischen Energieträger durch den Dampfdruck eines als Flüssiggas eingesetzten Gemengegases als Bestandteil der Energieträger in die Anlagenluft blasbar und dort dispergierbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffmasse Aluminiumpulver mit einer Korngröße klei­ ner 100 µm, Flüssigtreibstoff wie Petroleum und/oder Benzin und Flüssiggas wie Propan und/oder Butan umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hybride Gemenge mit insgesamt 125 Masseteilen (kg) aus 80 Masseteilen (kg) Aluminiumpulver mit einer Korngröße kleiner 100 µm, 30 Masseteilen (kg) Flüssigtreibstoff wie Petroleum und/oder Benzin, und 15 Masseteilen (kg) Flüssiggas wie Propan und/oder Butan besteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Messung der Gemischkonzentration nach dem Verteilen der chemischen Energieträger aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in einem separaten Behälter aufgenommene Menge Sauerstoff bzw. eines Sauerstoffträgers oder alternativ eine in einem separaten Behälter aufgenommene Menge eines Gases mit hoher oberer Explosionsgrenze und Mittel zur Freisetzung des jeweiligen Behälterinhalts zu einem vorgegebenen Zeitpunkt enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel vor dem Zünden des Gemisches an der Zündstelle Sauerstoff zugeben, um sicherzustellen, daß dort die obere Explosionsgrenze der Gemischkonzentration unterschritten wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zündung derart steuerbar ist, daß sie erst dann zündet, wenn die Gemischkonzentration die obere Explosions­ grenze durch entsprechende Ausbreitung der Gemischwolke unter­ schritten hat.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zündung für den Fall, daß die Gemisch­ konzentration die obere Explosionsgrenze nach einer vorgegebenen Zeitdauer nicht unterschreitet, derart steuerbar ist, daß sie erst nach Freisetzung von Sauerstoff zündet.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zündung derart steuerbar ist, daß sie ab einer bestimmten Zeit nach Verteilen der chemischen Energieträger in der Anlagenatmosphäre fortgesetzt intervallartig immer wieder zündet, bis nach Unterschreiten der oberen Explosionsgrenze die Explosion in Gang gekommen ist.
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CH-Z.: "IRW", 10/87, S. 1405-1408 *
CH-Z.: "IWR", 6/76, S. 992-996 *

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DE19717530A1 (de) 1998-11-05

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