Toxikologie Schwefelhexafluorid (SF6)

Servus zusammen,

bei mir ist ein Thema aufgeschlagen, das ich bisher so nicht auf dem Plan hatte.

SF₆ als Isoliergas ist ja nichts Neues. Es wird ja schon seit Jahrzehnten in Schaltanlagen eingesetzt, um sicherer und kompakter bauen zu können.

(Um das Thema Treibhausgas geht es hier explizit nicht. Es hat großes Potential für Klimaschäden, die streng gegen den technischen Nutzen abgewogen werden müssen. Und das beschlossene Verbot ist noch lange nicht realistisch umsetzbar. Von daher bleibt SF₆ relevant)

Aus meiner eigenen Erfahrung kenne ich SF₆ als chemisch weitgehend inertes Gas, dessen größte Gefahr in der Sauerstoffverdrängung liegt. Daher tauchte das bei uns als mögliche Gefährdungsquelle auf, wenn wir Arbeitsbereiche unterhalb von Schaltanlagen hatten.
Mir ist auch bewußt, daß im Rahmen von Schaltvorgängen SF₆ in schwefel- und fluorbasierte Chemikalien zersetzt wird. Die setzen sich entweder als Feststoffe oder Gase ab.

Was mir neu war, ist, daß bei größeren Havarien entsprechend große Mengen an Schadstoffen freigesetzt werden. Die Rede war von braun-orangen Wolken und großen Gesundheitsgefährdungen.
Die DGUV-Information 213-013 spricht nur von Haut- und Atemwegsreizungen bis hin zu toxischen Lungenödemen.

Allerdings habe ich noch keine toxikologische Beschreibung zum Thema gefunden. Insbesondere die Akkumulation von Abbauprodukten über die Zeit und abhängig von der Zahl der Schaltvorgänge wäre für mich interessant.

Hat jemand von Euch da einen (fachlichen) Überblick oder belastbare Quellen?

Danke vorab!

Nachtrag: Die klassischen Internetsuchen werfen immer nur das Thema Klima aus.
Selbst die genannte DGUV-Info zu finden war schon ein Akt...

Zitat von porcupine

schon in der Gestis-Stoffdatenbank geschaut, ob was an Informationen drinsteckt?

https://gestis.dguv.de

Ja, aber da steht zu dieser Frage auch nicht viel drin.
Daß Schaltvorgänge (also Vorgänge mit ionisierten Stoffen und hoher Temperatur) Zerfallsprodukte erzeugen, ist logisch. Und daß es nicht allzuviele sein können, eigentlich auch. Der Gasraum ist technisch dicht; also muß alles, was reagieren kann, Verunreinigung im Gas oder im Gasraum sein.

Die neue Info aus Gestis ist im wesentlichen die Liste der möglichen Reaktionsrodukte:
SF₄, SF₅, SF, SO₂F₂, SO₂F, HF.

Sie meinen, es könnten bereits vorhandene Verunreinigungen des Gases sein, die hier zum Tragen kommen.
Aber die technische Seite der Reaktionen ist mir damit nicht klar. Irgendein Baustein fehlt, der meinen Groschen von der Kante schubst.

Zitat von PeKe

Ich glaube mal du suchst etwas, das im "Normal-Fall" nicht eintritt.

Jein. Das hängt stark von der Konstruktion der Schaltanlage ab.

Zitat von PeKe

Das Zeug ist tot bis es durch zu hohen Energieeintrag in Verbindung mit anderen Stoffen aus der Umgebung dann gefährliche Zersetzungsprodukte bildet,

Ja, genau.

Bei Schaltanlagen im Mittelspannungsbereich (<52kV) ersetzt SF₆ als Isoliermedium die Umgebungsluft oder feste Isolierstoffe.
Das eigentliche Schaltelement ist dann meist eine Vakuumschaltkammer. Der Lichtbogen hat hier also keinen direkten Kontakt zu SF₆.

Bei Hochspannungsschaltanlagen (hier i.d.R. ab 110kV) ist SF₆ auch Löschmedium, das heißt, der Lichtbogen vom Schalten zündet im Gas und wird durch das Gas auch gekühlt bzw. ausgeblasen. Entstehende Verbrennungsprodukte werden also in die Gasräume abgegeben und lagern sich da ab.

(Wie lange es dauert, bis das Gasgemisch dann eben nicht mehr ungiftig, sondern lebensgefährlich ist, kann ich nicht sagen. Ich hatte das immer über die Lebensdauer der Anlage betrachtet; anscheinend geht das aber deutlich schneller.
Immerhin kriege ich langsam die groben Abläufe auf die Kette, auch wenn mir auf der Chemieseite einfach das Know-How fehlt.)

Das alles ist so weit aber auch erstmal kein großes Problem, weil die Gasräume und dann die Schaltanlage hermetisch abgeriegelt sind.
Bei Wartungsarbeiten werden die Gase gezielt abgesaugt und später entsorgt; Ablagerungen werden manuell entfernt. Der Normalbetrieb ist soweit eingespielt nach knapp 70 Jahren GIS.

Das große Problem ist dann die Havarie, etwa wenn bei einem Fehler die Druckentlastung aufgeht und die Gase in den Raum ausströmen. Passiert das beim Schalten, habe ich auch noch hohen Druck dabei.
Mein bisheriger Stand aus der Mittelspannung ist, daß ich eben vor allem Druck und Temperatur behandeln muß.
Das kann ich z. B. über Druckentlastungen nach außen erledigen oder Absorber einsetzen, die Temperatur und Druck langsam abbauen und die kalten Gase abführen. Eigentlich gut beherrschbar.

Bei Hochspannung ist das wohl nicht so einfach. Wenn die durchgeht, habe ich eben die braune Wolke in der Halle stehen und muß hoffen, daß keiner in der Nähe war.