Arbeitssicherheit : Bebunkerung: Wie Schiffe sicher mit flüssigem Erdgas befüllt werden
Armin Wieland bekommt die Nachricht über Funk: „Es kann losgehen!“ Er bestätigt kurz und dreht dann das erste Ventil auf. Die Pumpen des Tankwagens beginnen zu arbeiten. Ein Zischen ist zu hören, und es dauert nicht lange, bis kleine Dampfwolken zu sehen sind. Die Bebunkerung, also das Betanken, der Fähre Richmond im Konstanzer Hafen Staad hat begonnen. Mit dem Aufdrehen des Ventils ist an diesem Februarmorgen die Arbeit von Wieland, Werkstattmitarbeiter und Sicherheitsbeauftragter, aber noch längst nicht getan.
Unter den ersten LNG-betriebenen Binnenschiffen Deutschlands
Die Richmond gehört zu den Fährschiffen der Stadtwerke Konstanz, die zwischen Konstanz-Staad und Meersburg verkehren. In rund 15 Minuten gelangen Fahrzeuge und Personen vom nördlichen zum südlichen Ufer des Bodensees und umgekehrt. Sechs verschiedene Schiffe setzen die Stadtwerke hier ein.
Dass die Richmond anders ist als die anderen Fähren, lässt sich von außen am acht Meter hohen Ventilationsmast erkennen. Er weist auf eine Besonderheit hin: Die Richmond wird als eines der ersten Binnenschiffe in Deutschland mit Liquid Natural Gas, kurz LNG, betrieben. Dieses gilt im Vergleich mit Schiffsdiesel als klimafreundlicher. Es kann jedoch nicht einfach getankt werden. Das Schiff mit dem Gas zu bebunkern, muss gut vorbereitet sein, um die Sicherheit aller Beteiligten zu gewährleisten.
Was ist LNG?
Bei Liquefied Natural Gas (LNG) handelt es sich um verflüssigtes Erdgas und damit nicht um Flüssiggas – auch wenn es umgangssprachlich oft so bezeichnet wird.
- LNG wird stark heruntergekühlt. Bei rund minus 160 Grad Celsius geht es in flüssigen Zustand über und sein Volumen reduziert sich im Vergleich zum gasförmigen Zustand auf ein Sechshundertstel.
- In flüssiger Form wird es in isolierten Tanks (Kryotanks) gelagert.
- LNG besteht zu maximal 99 Prozent aus Methan.
- Der Rest setzt sich aus weiteren Gasen zusammen.
- Nicht genutztes oder nicht verbranntes Methan kann austreten, wenn LNG gespeichert und transportiert wird. Das sollte soweit wie möglich verhindert werden, denn Methan ist schädlicher für das Klima als CO₂.
LNG gehört zu den extrem entzündbaren Stoffen. Explosionsschutz hat daher oberste Priorität. Um das Schiff ist eine Sicherheitszone eingerichtet. In diesem Bereich ist zwar bei normalem Betrieb nicht damit zu rechnen, dass sich eine explosionsfähige Atmosphäre aus einem Gemisch von Luft und Gas bildet. Doch sicherheitshalber ist die Zone dennoch abgesperrt.
„Wir haben das gesamte Schiff und die Mole, auf der der Tankwagen steht, zur Sicherheitszone erklärt. Während der Bebunkerung darf sich dort nur autorisiertes Personal aufhalten“, erklärt Fabian Sauter, leitende Fachkraft für Arbeitssicherheit (Sifa) der Konstanzer Stadtwerke. Auch der Laufkran, der zwischen Werkstatt und Anleger geführt werden kann, ist abgeschaltet. Die Schiffssysteme sind ebenfalls heruntergefahren. Während der Bebunkerung kommt die Stromversorgung der Fähre von Land.
Sicherheitsvorkehrungen bei der Bebunkerung mit LNG
Noch strengere Vorgaben gelten in einem Umkreis von 4,5 Metern um den Tankwagen und den Teil des Schiffs, in dem bebunkert wird. In diesem eigens abgesperrten Bereich sind nicht nur das Rauchen und die Nutzung offener Flammen untersagt. Es muss außerdem jegliche Funkenbildung verhindert werden. Das heißt, Mobiltelefone und andere elektrische Geräte dürfen nicht eingesetzt werden.
Lediglich explosionsgeschützte Funkgeräte lassen eine Kommunikation außerhalb der Rufweite zu. Auch der Tankwagen ist geerdet. Außerdem verwenden die Beteiligten nur funkenfreies Werkzeug und sie tragen Kleidung und Schutzausrüstung, die sich nicht elektrostatisch auflädt.
Damit sich auch in den Schläuchen keine explosionsfähige Atmosphäre bildet, werden diese vor und nach der Bebunkerung mit Stickstoff gespült. Dasselbe gilt für die Leitungen, durch die das LNG im Schiff geführt wird. „Der Stickstoff verdrängt den Sauerstoff. Wir produzieren ihn selbst an Bord des Schiffes“, sagt Frank Becher, Ingenieur Schiffsbetriebtechnik. Über den Ventilationsmast wird das Gas ausgeblasen, sodass die Leitungen danach frei sind.
LNG bringt aber noch eine weitere Gefährdung mit: die sehr niedrige Temperatur. Was für den Transport praktisch ist, gefährdet das Material und die Beschäftigten, die damit in Berührung kommen. Die doppelwandigen Schläuche, die über das Schiffsdeck geführt werden, liegen daher auf Isoliermatten. Sie verhindern, dass der Schiffsstahl versprödet. Um im Falle eines unbeabsichtigten LNG-Austritts den direkten Kontakt zwischen Schiffsaußenhaut und dem kalten Medium zu vermeiden, kann zum Beispiel ein Wasservorhang eingesetzt werden.
Auch Armin Wieland schützt sich bei der Bebunkerung vor möglichen Erfrierungen und Kälteverbrenunngen. Zu seiner persönlichen Schutzausrüstung (PSA) gehören Schutzhandschuhe. Außerdem trägt er einen Gesichtsschild, der verhindert, dass seine Augen in Kontakt mit dem Gas kommen. Sollte es zu einem Gasleck kommen, droht Personen in der Nähe darüber hinaus Erstickungsgefahr. Denn das verflüssigte Gas kann lokal die Luft verdrängen und damit auch den lebenswichtigen Sauerstoff. Da LNG aber farb- und geruchlos ist, müssen Beschäftigte auf andere Weise ein Leck bemerken können. Wieland führt daher ein Gaswarngerät mit sich, das unter anderem anschlägt, wenn die Methankonzentration in der Umgebung steigt.
Sichere Bebunkerung durch präzise Koordination
Gas verhält sich nicht immer gleich. Deshalb besteht die größte Herausforderung während der Bebunkerung darin, den Druck zu managen. Das verflüssigte Gas soll möglichst gleichmäßig in die Tanks fließen. „Es ist ein sehr komplexer Vorgang“, sagt Werkstattmitarbeiter Dieter Ehinger. Er verbringt während der Bebunkerung die meiste Zeit auf der Brücke. Von hier oben hat er einerseits einen guten Blick auf Tankwagen und die Bebunkerungsstelle, an der Wieland arbeitet.
Andererseits kann er auf Bildschirmen in Echtzeit verfolgen, welchen Füllstand die Tanks haben und wie die Druckverhältnisse sind. Über Funk gibt er dann an Wieland weiter, wie dieser vorgehen soll: „Wir probieren das noch mal. Mach die Leitung noch einmal auf“, meldet Ehinger von der Brücke.
Bevor die beiden Mitarbeiter erstmals die Bebunkerung vornahmen, wurden sie für den Umgang mit LNG qualifiziert. „Die Gefährdungen durch extrem kalte Substanzen wie LNG müssen den Beschäftigten bekannt sein“, sagt Hans-Josef Braun, zuständige Aufsichtsperson der BG Verkehr. Das Vorgehen ist außerdem in einer Checkliste festgehalten. „Die Liste überarbeiten wir gerade auf Basis der bisherigen Erfahrungen“, berichtet Sifa Sauter von den Stadtwerken.
Auch das Wissen, wie die Automation des Schiffes während der Bebunkerung reagiert, wie Fehler vermieden oder behoben werden können, sammelt der Arbeitsschutzexperte mithilfe von Ehinger und Wieland. Ihre Erkenntnisse sollen weiteren Mitarbeitenden helfen, die Richmond zu bebunkern. Denn bislang sind es die beiden Werkstattmitarbeiter, die dies regelmäßig tun. „Künftig sollen noch mehr Beschäftigte der Werkstatt dazu in der Lage sein“, so Sauter.
Arbeitsschutz und Sicherheit stehen im Vordergrund
Armin Wieland wird sie dabei unterstützen. Als Sicherheitsbeauftragter (Sibe) hat er im Arbeitsalltag sonst mehr mit anderen Gefahrstoffen als LNG zu tun. Farben, Lacke und Motoröle gehören beispielsweise dazu. Eine wichtige Rolle spielt auch der Umgang mit Gabelstapler, Hubarbeitsbühne und dem Laufkran. Hier hilft Wieland mit, darauf zu achten, dass nur befähigte und bestellte Personen diese Arbeitsmittel benutzen. Sein häufigstes Thema ist jedoch PSA. „Wenn neue Schutzausrüstung eingeführt wird, unterstütze ich bei der Auswahl“, so Wieland.
„Zudem weise ich im Alltag andere Beschäftigte darauf hin, wenn sie etwa die falschen Schuhe tragen.“ Seit rund zwei Jahren ist er für die Stadtwerke tätig, ein gutes halbes Jahr davon auch als Sibe. „Es macht Spaß, anderen etwas weiterzugeben“, begründet Wieland sein Engagement. Wie alle Sibe der Stadtwerke Konstanz ist er bei den Sitzungen des Arbeitsschutzausschusses dabei. Dort erfährt er, welche Arbeitsschutzthemen gerade im Unternehmen wichtig sind. Und er kann sich einbringen, wenn ihm bei seiner Arbeit in der Werkstatt sicherheitsrelevante Aspekte auffallen.
Umgang mit LNG
LNG-Betriebene Fahrzeuge bedienen
- Beschäftigte in Bedienung einweisen
- Unterweisung zu Eigenschaften des Fahrzeugs, Gefährdungen durch brennbare und unter Druck stehende Gase sowie zur Arbeit an Gasanlagen (soweit erforderlich)
Bebunkerung
- Beschäftigte qualifizieren und dabei Risiken von LNG vermitteln
- Mitarbeitende unterweisen und üben lassen, die persönliche Schutzausrüstung (PSA) zu handhaben
PSA besteht aus:
- geschlossenen Schuhen mit Schutz gegen elektrostatische Entladung (ESD)
- Gesichtsschutz mit Vollvisier
- Schutzkleidung in ESD-Ausführung, die die Haut bedeckt und an Beinen und Jackenbündchen geschlossen ist, sodass kein Gas eindringt
- Kälteschutzhandschuhen (kryogenen Handschuhen), an warmen Tagen in schulterlanger Ausführung und zusammen mit kyrogener Schürze (anstelle eines langärmligen Oberteils)
Die gesamte Checkliste Bebunkerung ist auf ccr-zkr.org zu finden.
Nach der Bebunkerung: Abbau von Sicherheitsmaßnahmen
Heute verbringt Wieland seinen Arbeitstag im Wesentlichen auf der Richmond. Die Bebunkerung selbst dauert rund eineinhalb Stunden. Doch wenn die beiden Tanks an Bord des Schiffes befüllt sind, kann die Fähre nicht gleich losfahren. Zunächst muss abgewartet werden, dass alle Teile, die mit LNG in Berührung gekommen sind, sich wieder auf eine Temperatur erwärmen, von der keine Gefahr ausgeht. Das dauert rund eine halbe Stunde. Erst dann hängt Armin Wieland den Helm mit Visier wieder in den Schrank und zieht die Handschuhe aus.
Dann können auch die Explosionsschutz- und die Sicherheitszone wieder aufgehoben werden. In den beiden Tanks verdampft derweil weiteres LNG, während es sich leicht erwärmt. Dieses sogenannte Boil-off-Gas wird dazu genutzt, die Schiffsheizung zu betreiben und den Warmwasserbedarf zu decken. Sollte die Menge des Boil-off-Gases zu groß werden, kann es zudem über den Ventilationsmast abgeführt werden, um die Gefahr einer Explosion zu unterbinden.
Nachdem die Bebunkerung abgeschlossen ist, kann die dreiköpfige Besatzung das 82,5 Meter lange und 13,4 Meter breite Schiff übernehmen. Während der Schiffsführer auf der Brücke das Schiff startklar macht und ein Beschäftigter das Deck prüft, setzt der Maschinist im Maschinenraum schrittweise das Schiff in Gang. Denn zunächst muss das verflüssigte Gas in einem Wärmetauscher wieder in einen gasförmigen Zustand gebracht werden. Erst dann fließt es in den Motor. Schrittweise wird die Zahl der Umdrehungen gesteigert – dann kann das rund 840 Tonnen schwere Schiff ablegen und den Fährdienst aufnehmen.
Weitere Gefahren für Beschäftigte im Schiffsverkehr
Die Gefährdungen, denen die Besatzung der Richmond ausgesetzt ist, unterscheiden sich trotz des anderen Antriebs nicht von denen auf anderen Fährschiffen. Dazu gehören beispielsweise Rutsch- und Stolperunfälle auf den Treppen und dem häufig feuchten Untergrund. Auch der Umgang mit aggressiven Fahrgästen, die für die Überfahrt nicht zahlen wollen, stellt ein Risiko dar.
Von Frühjahr bis Herbst kommt die Belastung infolge schädlicher UV-Strahlen hinzu, die durch das Wasser noch einmal verstärkt wird. Wichtig ist außerdem, Erste Hilfe leisten zu können. Bis zu 700 Passagierinnen und Passagiere passen auf die Richmond. „Da kann immer etwas passieren. Selbst wenn die nächste Anlegestelle in weniger als zehn Minuten erreicht werden kann. Bei Erster Hilfe kommt es auf jede Minute an“, sagt Sifa Fabian Sauter.
Das Be- und Entladen gehört zu den weiteren Risiken im Fährdienst. Wenn Fahrzeuge auf das Schiff und wieder herunterfahren, weisen Beschäftigte die Fahrerinnen und Fahrer ein, müssen dabei aber darauf achten, selbst nicht angefahren zu werden. Nach der letzten Fahrt des Tages legt die Richmond wieder im Hafen an. Zur Bebunkerung muss die Fähre erst wieder eine Woche später.