Hitze verändert Chemikalien: Was Betriebe im Sommer beachten sollten

Hohe Temperaturen wirken sich nicht nur auf die Lagerbedingungen chemischer Produkte aus. Sie können auch deren physikalische Eigenschaften verändern und dadurch Verarbeitung, Dosierung und technische Abläufe beeinflussen. Besonders in Lagerhallen, Außenbereichen, Tankanlagen oder schlecht gedämmten Räumen können die Temperaturen im Sommer deutlich über den üblichen Betriebswerten liegen.

Welche Auswirkungen das konkret hat, hängt vom jeweiligen Stoff oder Gemisch ab. Für Betriebe lohnt es sich deshalb, nicht nur die zulässige Lagertemperatur zu kontrollieren, sondern auch Veränderungen im laufenden Prozess frühzeitig zu erkennen.

Flüssigkeiten können dünnflüssiger werden

Mit steigender Temperatur sinkt bei vielen Flüssigkeiten die Viskosität. Das Produkt fließt leichter und verhält sich in Pumpen, Rohrleitungen und Dosieranlagen möglicherweise anders als bei niedrigeren Temperaturen.

In automatisierten Prozessen kann das beispielsweise dazu führen, dass bei unveränderten Einstellungen eine andere Menge gefördert wird. Besonders relevant ist dies bei Anlagen, deren Dosierung über Förderzeit, Druck oder Pumpendrehzahl gesteuert wird.

Mögliche Auswirkungen sind:

• veränderte Durchflussmengen,
• Abweichungen bei der Dosierung,
• ein anderes Spritz- oder Tropfverhalten,
• erhöhte Belastungen an Dichtungen und Verbindungen,
• veränderte Ergebnisse beim Mischen oder Abfüllen.

Bei temperaturabhängigen Prozessen sollte daher geprüft werden, ob die verwendete Mess- und Dosiertechnik Temperaturschwankungen automatisch ausgleicht oder ob eine Anpassung erforderlich ist.

Der Dampfdruck steigt

Bei höheren Temperaturen gehen flüchtige Bestandteile leichter in die Gasphase über. Dadurch kann der Druck in geschlossenen Gebinden, Behältern oder Leitungen steigen. Gleichzeitig können beim Öffnen größere Mengen an Dämpfen freigesetzt werden.

Das bedeutet nicht, dass jedes Gebinde bei sommerlichen Temperaturen unmittelbar kritisch wird. Entscheidend sind unter anderem die Stoffeigenschaften, der Füllgrad, die Art des Behälters und die tatsächlich erreichte Temperatur.

Besondere Aufmerksamkeit ist erforderlich, wenn Gebinde:

• direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind,
• in geschlossenen Containern stehen,
• in der Nähe von Wärmequellen gelagert werden,
• ungewöhnlich aufgebläht oder verformt erscheinen,
• beim Öffnen deutlich unter Druck stehen.

Gefahrstoffe müssen so gelagert werden, dass gefährliche Temperaturen, Überdrücke und andere kritische Zustände vermieden werden. Für die Lagerung in ortsbeweglichen Behältern enthält insbesondere die TRGS 510 entsprechende Vorgaben.

Flüssigkeiten dehnen sich aus

Auch die thermische Ausdehnung spielt im Sommer eine Rolle. Erwärmt sich eine Flüssigkeit, benötigt sie mehr Volumen. Bei vollständig oder sehr hoch gefüllten Gebinden kann dadurch der Innendruck steigen.

Das betrifft insbesondere größere Behälter, Tanks, IBC und Rohrleitungssysteme. Ausreichender Freiraum, geeignete Entlüftungseinrichtungen und die Einhaltung der vorgesehenen Befüllungsgrenzen sind deshalb wichtig.

Bei der Warenannahme sollte außerdem berücksichtigt werden, dass Produkte bereits während des Transports hohen Temperaturen ausgesetzt gewesen sein können. Ein Behälter, der äußerlich unauffällig wirkt, kann sich beim Öffnen dennoch anders verhalten als bei normaler Umgebungstemperatur.

Reaktionen und Alterungsprozesse können schneller ablaufen

Viele chemische Reaktionen werden durch Wärme beschleunigt. Das kann auch unerwünschte Veränderungen betreffen, etwa Zersetzung, Oxidation oder den Abbau einzelner Bestandteile.

Mögliche Anzeichen sind:

• Farbveränderungen,
• Ausflockungen oder Ablagerungen,
• Phasentrennung,
• veränderter Geruch,
• Gasbildung,
• zunehmender Druck im Gebinde,
• Abweichungen bei Dichte oder Viskosität.

Solche Veränderungen bedeuten nicht zwangsläufig, dass das Produkt unbrauchbar geworden ist. Sie sollten jedoch vor der weiteren Verwendung geprüft werden. Entscheidend sind die Produktspezifikation, das Sicherheitsdatenblatt und gegebenenfalls eine Rücksprache mit dem Lieferanten.

Pumpen und Dichtungen reagieren ebenfalls auf Wärme

Nicht nur das Medium selbst verändert sich. Auch Bauteile der Anlage können durch höhere Temperaturen beeinflusst werden. Dichtungen, Schläuche, Kunststoffe und andere Werkstoffe dehnen sich aus oder verlieren unter ungünstigen Bedingungen an Festigkeit.

In Verbindung mit einem dünnflüssigeren Produkt kann dies Undichtigkeiten begünstigen. Typische Schwachstellen sind:

• Flanschverbindungen,
• Schlauchanschlüsse,
• Pumpendichtungen,
• Ventile,
• Entnahmestellen,
• Übergänge zwischen unterschiedlichen Werkstoffen.

Eine Sichtkontrolle allein reicht nicht immer aus. Auch ungewöhnliche Druckverluste, häufigeres Nachregeln oder abweichende Fördermengen können auf ein temperaturbedingtes Problem hinweisen.

Messwerte richtig einordnen

Dichte, Viskosität, Leitfähigkeit und andere Messgrößen können temperaturabhängig sein. Werden Proben bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht, sind die Ergebnisse daher nicht ohne Weiteres vergleichbar.

Das gilt beispielsweise bei:

• Wareneingangskontrollen,
• Konzentrationsmessungen,
• Dosierprüfungen,
• Qualitätskontrollen,
• Prozessanalysen.

Für belastbare Ergebnisse sollten Messungen möglichst bei definierten Temperaturen erfolgen oder entsprechend temperaturkompensiert werden. Andernfalls kann eine normale temperaturbedingte Abweichung irrtümlich als Qualitätsmangel bewertet werden.

Kritisch wird es häufig an Übergängen

Probleme entstehen nicht nur während der eigentlichen Lagerung. Besonders relevant sind Übergänge zwischen Transport, Lager und Verarbeitung.

Ein Produkt kann beispielsweise in einem aufgeheizten Fahrzeug angeliefert, anschließend in einer kühleren Halle gelagert und kurz darauf verarbeitet werden. Dabei ändern sich Temperatur, Viskosität und Volumen innerhalb kurzer Zeit.

Vor der Entnahme oder Verarbeitung kann es daher sinnvoll sein, dem Produkt ausreichend Zeit zur Temperaturanpassung zu geben. Ob dies erforderlich ist, richtet sich nach dem jeweiligen Produkt und dem vorgesehenen Prozess.

Was Betriebe im Sommer konkret prüfen sollten

Eine allgemeine Temperaturgrenze für alle Chemikalien gibt es nicht. Maßgeblich sind die Angaben zum jeweiligen Produkt sowie die betrieblichen Bedingungen.

Sinnvoll ist insbesondere die Prüfung folgender Punkte:

• Welche Temperaturen werden im Lager tatsächlich erreicht?
• Gibt es besonders stark aufgeheizte Bereiche?
• Werden Gebinde oder Tanks direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt?
• Sind Dosieranlagen temperaturkompensiert?
• Haben sich Fördermengen oder Prozesswerte verändert?
• Gibt es Auffälligkeiten an Dichtungen, Leitungen oder Behältern?
• Werden Messungen bei vergleichbaren Temperaturen durchgeführt?
• Entsprechen Lagerung und Zusammenlagerung weiterhin den Vorgaben?

Die konkrete Ausgestaltung der Lagerung richtet sich nach der Gefährdungsbeurteilung, den Stoffeigenschaften, der Behälterart und der Lagermenge. Maßgeblich sind außerdem die Angaben im jeweiligen Sicherheitsdatenblatt.

Hohe Temperaturen können Fließverhalten, Dampfdruck, Volumen und Stabilität chemischer Produkte verändern. Dadurch können sich Dosierung, Förderung, Messwerte und die Belastung technischer Komponenten verschieben.

Für Betriebe ist deshalb nicht allein entscheidend, ob eine formale Lagertemperatur eingehalten wird. Ebenso wichtig ist die Frage, ob sich das Produkt oder der Prozess unter sommerlichen Bedingungen erkennbar anders verhält. Wer Temperatur, Anlagenwerte und Gebinde regelmäßig kontrolliert, kann Abweichungen früh erkennen und Störungen vermeiden.