• Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4

Zünden von Sprengungen aus sicherer Entfernung

Unter diesem Titel wurde ein Beitrag über die Verwendung eines ferngesteuerten nicht elektrischen Zündsystems in der Sprenginfo Jahrgang 36 (2014) Nr.2 veröffentlicht.

Zünderwerke Ernst Brün GmbH

Die ZEB Zünderwerke Ernst Brün GmbH ist ein führendes Unternehmen in der Planung, Entwicklung und Herstellung von Zündmaschinen, Zündkreisprüfern und Schwingungsmessgeräten nach DIN-45669 zur Messung von Spreng-, Bau- und Verkehrserschütterungen nach DIN-4150.

Zündung von nichtelektrischen Zündern

Betrachtet man die heutige Ausgangssituation bei der Initiierung von nichtelektrischen Zündanlagen, bieten sich zwei mögliche Arten der einfachen Zündung von Sprengschläuchen (Shock Tubes) an. Bei der reinen nichtelektrischen Zündung wird die Sprenganlage aus sicherer Entfernung mit einer 300m langen Sicherheitsstrecke und einer Zündschlauch-Zündmaschine durchgeführt. Als Alternative wird zur Kostenreduzierung auf die Ausführung der Sicherheitsstrecke als Zündschlauch verzichtet. Die nichtelektrische Zündanlage wird durch einen konventionellen elektrischen Zünder initiiert. Die Sicherheitsstrecke zwischen Zündstelle und ausführendem Sprengbefugten wird so durch ein Zündkabel ersetzt.

Bil1

Abbildung 1: Vorbereitung einer Sprengung

Probleme bei Zündung aus größerer Entfernung

Ist die nichtelektrische Zündanlage (Abbildung 1) komplett verbunden, kann diese durch den nichtelektrischen Startzünder gezündet werden. Bei der Zündschlauchtechnik ist es nicht einfach möglich, die Verbindung zwischen Zündmaschine und Sprengstelle auf Funktion zu prüfen. Beschädigungen am Schlauch durch unachtsamen Aufbau der Anlage oder Materialfehler lassen sich ohne großen Aufwand nicht prüfen. Bei der Verwendung eines elektrischen Startzünders und einer zuführenden Zündleitung lässt sich am Standort des Sprengberechtigten mit einem Zündkreisprüfer testen, ob die Verbindung funktionstüchtig ist. Wird bei der Überprüfung eine fehlerhafte Verbindung durch beispielsweise einen Erdschluss festgestellt, lässt sich dies häufig durch einen Defekt an der Zündkabelisolation erklären.

Bil2

Abbildung 2: Fahrtwege auf der Sohle entlang der Strosse

Da Zündkabel mehrfach verwendet werden, unterliegen diese einer Alterung, welche durch das raue Arbeitsumfeld ähnlich dem in Abbildung 2 beispielhaft gezeigtem Steinbruch fortschreitet. Das Zündkabel sowie auch der Startzündschlauch müssen nicht nur eine flächige Ausdehnung (Beispielsweise die gezeigte Sohle) überwältigen, sondern auch in der Vertikalen die nächste Strosse und sind bei Kanten dem teils schroffen und scharfen Gestein ausgesetzt.

Szenario der Durchführung der Sprengung

Betrachten wir einmal folgendes Szenario: Die Sprengvorbereitungen sind abgeschlossen, der Zündschlauch/die Zündleitung sind bis zur sicheren Position des Sprengberechtigten verlegt und der Verkehr im Steinbruch ist zum Stillstand gekommen. Nun tritt der Fall ein, dass die Sprengung abgebrochen werden muss, weil noch dringend Material abgefahren werden muss oder sicherheitsrelevante Ereignisse eintreten.

Bei dem in Abbildung 2 gezeigten Steinbruch müsste der Sprengberechtigte, um die Verkehrstüchtigkeit im Steinbruch wieder herzustellen, den Zündschlauch oder die Zündleitung wieder entfernen, da diese quer zur Fahrbahn liegen. Dieser Vorgang kostet Zeit und kann beim späteren wieder Verbinden bzw. Anschließen zu Fehlern führen.

Bil3

Abbildung 3: ZEB/NI2 Zündschlauch-Zündmaschine mit Fernbedienung ZEB/RC1

Kabellose Zündung

Um eine Verbesserung bei sicherer Zündung von Sprengungen aus größerer Entfernung zu erreichen, wurde bei der ZEB GmbH ein kabelloses System (Abbildung 3) zur Zündung von Zündschläuchen entwickelt.

Das System besteht aus einer handlichen batteriebetriebenen Zündmaschine für Zündschläuche und einer Funkfernbedienung. Dieses System arbeitet bei einer Frequenz von 868 MHz im ISM-Band (ISM = Industrial, Scientific and Medical Band) und setzt eine Sendeleistung von unter 100mW um. Diese Begrenzung ist durch die Nicht-Ansprechenergie von elektrischen U-Zündern durch das SprengG festgelegt und von der BAM gefordert. Trotz dieser Beschränkung ist eine Kommunikationsreichweite von bis zum einem Kilometer möglich.

Die Zündschlauch-Zündmaschine ZEB/NI2 kann in zwei Betriebsmodi verwendet werden. Im lokalen Betriebsmodus (ohne Fernbedienung) können Zündschläuche direkt über die Drucktaster der Zündschlauch-Zündmaschine ZEB/NI2 aus initiiert werden. Im ferngesteuerten Zustand sind alle Bedienelemente der ZEB/NI2 außer Betrieb und es ist nur noch die Fernsteuerung über die Fernbedienung ZEB/RC1 möglich.

Zündmaschine und Fernbedienung bilden aus Sicherheitsgründen ein fest verbundenes System. Jede Zündschlauch-Zündmaschine ZEB/NI2 kann nur von der passenden Fernbedienung ZEB/RC1 aus gesteuert werden.

Vorteile der kabellosen Zündung

Allgemein bietet die kabellose Zündung viele Vorteile. Durch Ausbleiben der langen Schlauch- und Zündkabelwege, teilweise über mehrere Ebenen eines Sprengobjektes, bleibt die Verkehrstüchtigkeit am Objekt sehr lange erhalten.

Der Verkabelungsaufwand wird reduziert, wodurch auch das Fehlerrisiko in Form von defekten Kabeln oder Schläuchen nahezu eliminiert wird.

Zudem lässt sich bei der Zündschlauch-Technik der größte Teil der Sicherheitsstrecke durch die Funkverbindung einsparen.

Die Position des Sprengberechtigten kann für eine maximale Übersicht und daraus resultierender höherer Sicherheit optimiert werden.

Durch den verringerten Verkabelungs- und Prüfaufwand ergibt sich eine deutliche Zeitersparnis gegenüber der kabelgebundenen Zündung, die sich auch bei den Kosten bemerkbar macht.

Das System befindet sich zurzeit bei der BAM zur Erteilung der Zulassung. Parallel dazu finden bereits Erprobungssprengungen in Steinbrüchen statt.

Kontakt

Zünderwerke Ernst Brün GmbH
Werkstrasse 111
45721 Haltern am See
zeb@zeb.maxam.net