Die Störfallverordnung - Felix K. Gmünder · Die Störfallverordnung, StFV 8 Art. 10 Umweltschutzgesetz (Katastrophenschutz) • „Wer Anlagen betreibt oder betreiben will, die

Die Störfallverordnung, StFV

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Die Störfallverordnung

Referent:Dr. Felix K. GmünderBasler & Hofmann AG, Zürich


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Fotos• Industrie Flüssiggasanlieferung mit Kesselwagen,

Entladung, Lagerung

• Insel-Gaswerk: Flüssiggaslager, Mischung, Gas-Tankstelle

• Gashandel: Ammoniak, Flüssiggas, Sauerstoff,Wasserstoff


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Die Störfallverordnung: Gliederung des Vortrags• Informationsquellen• Anlass• Zielsetzung• Geltungsbereich• Verfahrensschritte und Hilfsmittel• Gesamtschweizerische Übersicht (ERKAS)• Fallbeispiel Ammoniakkälteanlagen bei

Kunsteisbahnen


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Informationsquellen für diesen Vortrag• Systematische Sammlung des Bundesrechts

http://www.admin.ch/bundesrecht/00566/index.html?lang=de

• Störfallverordnunghttp://www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/19910033/index.html

• Beurteilungskriterien I StFV• Beurteilungskriterien II StFV

http://www.bafu.admin.ch/publikationen/00021/index.html?lang=de

• Felix K. Gmünder, Martin Schiess and Patrick Meyer:Risk-Based Decision Making in the Control of MajorChemical Hazards in Switzerland. Paper presented atthe EU-Workshop “Promotion of TechnicalHarmonization on Risk-Based Decision-Making”, heldon 22-24 May 2000 in Stresa, Italy.

• Umweltschutz, BUWAL-Bulletin 3/96 (Störfallvorsorge10 Jahre nach Schweizerhalle)

• Handbücher StFV I, II und III, diverse Rahmenberichteund Methodikbeispiele


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Interessante Links

• BAFU: Sektion Sicherheitstechnik(http://www.bafu.admin.ch/stoerfallvorsorge/index.html?lang=de)

• BAFU: Gefährliche Güter sollen noch sicherertransportiert werden(http://www.bafu.admin.ch/stoerfallvorsorge/06525/12710/index.html?lang=de&msg-id=55851)


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Geschichte• Flixborough, 1974

Notwendigkeit der systematischen und strukturiertenGefahrensuche: HAZOP

• Seveso, 1976Notwendigkeit der gesetzlichen Regelung: ECDirective (Seveso-Richtlinie)

• Piper Alpha, 1988Sinn und Notwendigkeit der QRA für Chemieanlagenerkannt


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Anlass für die Störfallverordnung

• Schweizerhalle, 1.11.1986

• Gefahren können von Anlagen ausgehen, dieprimär als nicht gefährlich angesehen werden

• Jeder Unfall ein Gerichtsfall (reaktiv anstattproaktiv)

Der Bundesrat sah sich veranlasst, den Artikel 10 desUmweltschutzgesetzes mit der Störfallverordnung(StFV) zu konkretisieren.


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Art. 10 Umweltschutzgesetz (Katastrophenschutz)

• „Wer Anlagen betreibt oder betreiben will,die bei ausserordentlichen Ereignissen denMenschen oder seine natürliche Umweltschwer schädigen können, trifft die zumSchutz der Bevölkerung und der Umweltnotwendigen Massnahmen. Insbesonderesind die geeigneten Standorte zu wählen,die erforderlichen Sicherheitsabständeeinzuhalten, technischeSicherheitsvorkehren zu treffen sowie dieÜberwachung des Betriebes und dieAlarmorganisation zu gewährleisten.“


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Katastrophenschutz - der gesetzliche Rahmen

• Umweltschutzgesetz (1983, SR 814.01)• Artikel 10 über den Katastrophenschutz

• Gewässerschutzgesetz (1991/93, SR 814.20)• Artikel 26 und 47

• Störfallverordnung, StFV (1991, SR 814.012)• Konkretisierung des Artikels 10 USG für den

Vollzug StFV


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Was will die Störfallverordnung

• Schutz der Bevölkerung und der Umwelt vorden Auswirkungen schwerer Störfälle, diebeim Betrieb von Anlagen entstehenkönnen.• Chemische Gefahrenpotentiale (Stoffe,

Erzeugnisse und Sonderabfälle)• Biologische Gefahrenpotentiale• Verkehrswege, auf denen gefährliche Güter

transportiert werden

• Die Öffentlichkeit besser informieren


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Information der Öffentlichkeit

• Keine aktive vorsorgliche Information(fehlende Gesetzesgrundlage)

• Alle Kantone: Zusammenfassung der RE• Einige Kantone („Right to know“)

• Orientieren auf Anfrage über KB• Geben alle „Störfallbetriebe“ bekannt• Erlauben selektiven Zugang zu Katastern

• Andere Kantone („Private secrecy“)• Geben nichts bekannt

• BAFU: Selektive Information derÖffentlichkeit über ERKAS-Betriebe


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Geltungsbereich derStörfallverordnung

Chronisch: Aufgrund des «Normalbetriebs»

Natürliche Risiken

Menschgemachte Risiken (Wissenschaft und Technik)

OzonschichtRadionuklide

BauwerkeVerkehrHaushaltFreizeit und SportBeruf (Arbeitssicherheit) etc.

Moderne Zivilisation (Rauchen, Ernährung, Bew.mangel)Elektromagnetische Felder

Fossile Brennstoffe (Klima, Luft und Lärm)

Akut: Aufgrund Unfall/Störfall

ErdbebenSturm, Wirbelstürme, BlitzÜberschwemmungen etc.

Gefahrstoffe

Anlagen mit chem. Gefahrenpotentialen

Transport gefährlicher GüterNeue RohrleitungenSchiene, Strasse, Rhein

Risiken

Mikroorganismen/GentechnologieOffene Systeme (Freisetzungen)Geschlossene Systeme (ab BSL-3)

Radionuklide

Boden, Wasser etc.

Raymond Mayz an einem Autorennen in Wales 1924


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StFV: Geltungsbereich

• Betriebe mit bestimmten Mengen angefährlichen Stoffen, Erzeugnissen oderSonderabfällen

• Betriebe mit gefährlichen natürlichen odergentechnisch veränderten Mikroorganismenin geschlossenen Systemen ab Klasse 3

• Verkehrswege• Eisenbahnanlagen• Durchgangsstrassen• Rhein

• Indirekt: Rohrleitungen im Rahmen UVP• Auffangtatbestand gemäss Artikel 3 StFV


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Kriterien zur Ermittlung der Mengenschwellen

• Giftigkeit• Giftklasse, EG-Klassierung, SDR-Klassierung• Brand- und Explosionseigenschaften• Ökotoxizität• Mengenschwellen für Sonderabfälle• Stoffe und Erzeugnisse mit festgelegten

Mengenschwellen (Ausnahmeliste)


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StFV - Beispiele von Mengenschwellen

• 200 kg Chlor• 2’000 kg Ammoniak• 20’000 kg Flüssiggas• 200’000 kg Benzin• 500’000 kg Heizöl

Die Mengenschwellen entsprechendenjenigen in der Seveso-Richtlinie (gleichoder niedriger als in der EC 90/219/EEC)


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StFV - Betriebe mit Mikroorganismen

• Umgang mit Mikroorganismen die einrelevantes Gefahrenpotential darstellen(Klasse 3- bis 4-Tätigkeiten)

• Unterschiede zur ESV• Standortabhängige Bewertung von Risiken und

Sicherheitsmassnahmen• Prävention und Bewältigung• Vollzug und Beurteilung durch Kanton


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Verkehrswege

• Eisenbahnanlagen auf denen gefährlicheGüter transportiert oder umgeschlagenwerden (RSD, SR 742.401

• Durchgangsstrassen nach der Verordnungüber Durchgangsstrassen (SR 741.272) aufdenen gefährliche Güter transportiert oderumgeschlagen werden (SDR, SR 741.621)

• Rhein, auf dem gefährliche Gütertransportiert oder umgeschlagen werden(ADNR, SR 747.224.141)


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Auffangtatbestand

• Die Vollzugsbehörde kann (..) Betriebe oderVerkehrswege im Einzelfall der Verordnungunterstellen, wenn sie auf Grund ihresGefahrenpotentials die Bevölkerung oderdie Umwelt schwer schädigen könnten


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Hilfsmittel für den Vollzug der StFV

• Handbücher• Erklärung des Vorgehens bei der Gefahrensuche und

Risikoermittlung, Vorgehen bei derSchadenausmasseinschätzung, bei der Risikoanalyse undBeurteilungsfragen. Die Handbücher I bis III, entstanden 1991bis 1992, sind in einzelnen Kapiteln oder ganz veraltet.

• Rahmenberichte• Anlagespezifisch; detaillierte technische Informationen, wie

für diese Anlage der Kurzbericht und die Risikoermittlung zuerstellen sind. Physikalische und chemische Eigenschaftenund Prototyp-Elemente für die Risikoermittlung. DieRahmenberichte sind up-to-date.

• Methodikbeispiele• Referenzbeispiel für einen Anwendungsfall


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Hilfsmittel für den Vollzug der StFV: Konkrete Beispiele

• Richtlinien und Rahmenberichte• Richtlinien für Betriebe mit St, E und Sa• Richtlinien für Betriebe mit MO• Richtlinien für Verkehrswege• Beurteilungskriterien I StFV, Betriebe• Beurteilungskriterien II StFV, Verkehrswege• RB Stehtanklager• RB Erdgashochdruckleitungen• RB Flüssiggas-Tankanlagen• Grundlagendokument Chlor

• Methodikbeispiele• Flüssiggas-Tankanlagen• Ammoniak-Kälteanlagen bei KEB


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Kostenschätzung Vollzug StFV seit 1990

• Schweizerhalle 100 Mio• BAFU, BAV, ASTRA 12 Mio• Kantone 90 Mio• Kurzberichte 20 Mio• Risikoermittlungen 5 Mio• Hilfsmittel, Beurteilungskriterien 30 Mio• Massnahmen in Betrieben und auf

Verkehrswegen Milliarden

• Nutzen?


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Grundsätze der Vorsorge: Artikel 3

• Allgemeine Sicherheitsmassnahmen• „Der Inhaber eines Betriebs oder eines

Verkehrswegs muss alle zur Veminderung desRisikos geeigneten Massnahmen treffen, die nachdem Stand der Sicherheitstechnik verfügbar,aufgrund seiner Erfahrung ergänzt undwirtschaftlich tragbar sind.“

• Stand der Sicherheitstechnik: „...beivergleichbaren Anlagen im In- und Auslanderfolgreich eingesetzt oder bei versuchen mitErfolg erprobt worden sind und auf andereBetriebe übertragen werden können.“


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Grundsätze der Vorsorge: Artikel 4

• Besondere Sicherheitsmassnahmen

• Betrifft Betriebe, die eine Risikoermittlung zugewärtigen haben, oder durchführen müssen

• Die zwei wesentlichen von sieben Elementen:• Einsatzplanung mit den Ereignisdiensten• Dokumentation über bedeutsame Störungen


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Verantwortlichkeiten beim Vollzug der StFV

• Inhaber• Stichwort: “Kontrollierte Eigenverantwortlichkeit”.

• BAFU• Harmonisierung beim Vollzug.• Führende Rolle bei Richtlinien und bei der Erarbeitung der

Hilfsmittel. Führung des Eidg. Risikokatasters, ERKAS.

• Kantone (26)• Vollzugsbehörden für das gesamte Kontroll- und

Beurteilungsverfahren bei den Betrieben, Durchgangsstrassenund Rhein.

• BAV• Vollzugsbehörde für das gesamte Kontroll- und

Beurteilungsverfahren beim Verkehrsweg Schiene (unterEinbezug des BAFU und der Kantone).

• VBS• Erhebung der Daten bei den militärischen Dienststellen.


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Inhaber erstellt einenKurzbericht

Schwere Schädigungmöglich: Risikoermittlung

verfügt

Inhaber erstellt eineRisikoermittlung

Behörde prüft undbeurteilt die

RisikoermittlungRisiko tragbar: Verfahren

abgeschlossen

Risiko nicht tragbar:Zusätzliche

Sicherheitsmassnahmen

Zu erwartendes Ausmass klein:verfahren abgeschlossen

AllgemeineSicherheits-massnahmen

BesondereSicherheits-massnahmen

ZusätzlicheSicherheits-massnahmen

Behörde prüft undbeurteilt denKurzbericht

Verfahrensschritte der Störfallverordnung


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• Betriebe• Kurzbeschreibung• Höchstmengen der im Betrieb vorhandenen Stoffe,

Erzeugnisse oder Sonderabfälle, welche dieMengenschwellen überschreiten

• Angaben über die Sicherheitsmassnahmen• Einschätzung des Ausmasses der möglichen

Schädigungen infolge von Störfällen• Verkehrswege

• Kurzbeschreibung• Angaben über die Sicherheitsmassnahmen• Einschätzung der Wahrscheinlichkeit eines

Störfalls mit schweren Schädigungen

Vollzug Störfallverordnung: Kurzbericht


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• Quantifizierte Risikoanalyse• Vorgaben in den

• Handbüchern• Rahmenberichten• Methodikbeispielen oder• Gleichwertig nach dem Stand der Technik

Vollzug Störfallverordnung: Risikoermittlung


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Schadenausmasseinschätzung (Stufe Kurzbericht)

• Freisetzung des grösstenGefahrenpotentials (in der Regel grössterBehälter oder grösste gehandhabte Menge)

• Aktive Sicherheitsmassnahmen dürfen nichtberücksichtigt werden (passive schon)

• Realistisch anzunehmender grösster Störfall(maximum probable NOT maximumthinkable loss)


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Kurzbericht Betriebe: Was ist eine schwereSchädigung?

JA --> Risikoermittlung erforderlichNEIN


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Kurzbericht Verkehrswege: Was ist eine schwereSchädigung?

• Bevölkerung 10 oder mehr Tote• Oberflächengewässer

• Fliessgewässer: die Kontaminierung einesFlusses über eine Länge von 10 km oder mehr

• Stehende Gewässer: die Kontaminierung einesSees auf einer Fläche von 1 km2 oder mehr

• Grundwasser• das Überschreiten des Toleranzwertes der LMV

für Mineralölprodukte oder für starkwassergefährdende Flüssigkeiten an einerTrinkwasserfassung in einerGrundwasserschutzzone S

(gemäss Handbuch III zur StFV undBeurteilungskriterien II StFV)


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Kurzbericht Verkehrswege

• Welche Wahrscheinlichkeit ist hinreichendklein?

• Häufigkeit auf eine Referenzlänge von 100 mumrechnen

• ≥ 5·10-6 100 m-1 y-1 -> Risikoermittlung• < 5·10-6 100 m-1 y-1 -> aufgrund des zu

erwartenden Verlaufs• < 5·10-8 100 m-1 y-1 -> keine

Risikoermittlung


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Darstellung desRisikos undBeurteilung derTragbarkeit

(Betriebe)


33

Interessenabwägung


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Vorgehen bei derBeurteilung derTragbarkeit

(Betriebe)


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Bestehende und neue Verkehrswege

• „Bestehende Verkehrswege sind grundsätzlich gleichzu behandeln wie neue Verkehrswege. Da dieAnwendung dieser Beurteilungskriterien aufbestehende Verkehrswege zu einemSanierungsbedarf führen kann, der mit erheblichenKosten verbunden ist, sind die erforderlichenMassnahmen nach Prioritäten zu ordnen und mitangemessenen Fristen zu vollziehen. Dies kann ins-besondere bei Massnahmen an Kesselwagen iminternationalen Eisenbahnverkehr und bei derSanierung bestehender Eisenbahnanlagen, wieTunnels oder Strecken entlang von Gewässern zulangen Fristen führen.“

(Beurteilungskriterien II StFV)


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Darstellung desRisikos undBeurteilung derTragbarkeit

(Verkehrswege)


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Vorgehen bei derBeurteilung derTragbarkeit

(Verkehrswege)


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Gesamtschweizerische Übersicht (ERKAS, StandJuli 1996)


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Gesamtschweizerische Mengen ausgewählter Stoffe

Mineralöl-

produkte

Propan/Butan

chlorierteKohlen-

wasserstoffe

Ammoniak

Chlor

Cyanide

0

5'000

10'000

15'000

20'000

25'000

30'000

10'827'000

23'200

3'800 2'8001'500 800

Tonnen


40

Gesamtschweizerische Anzahl der Betriebe mitausgewählten Stoffen über den Mengenschwellen

0

100

200

300

400

500 420

137 111

188

291

120Mineralöl-

produkte

Propan/Butan

chlorierteKohlen-

wasserstoffe

Ammoniak

Chlor

Cyanide


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AG 231AI 3AR 13BE 389BL 122BS 40FR 124GE 102GL 28GR 51JU 13LU 135NE 67NW 8OW 7SG 253SH 10SO 88SZ 34TG 70TI 86UR 21VD 127VS 62ZG 35ZH 358Total 2477

Anzahl erfasster Betriebe pro Kanton

• 2477 Betriebe• 40% nach Kurzbericht�

abgeschlossen• 163 Risikoermittlungen

verfügt/freiwillig• 112 RE eingereicht• Davon 3/4 beurteilt• Bei rund 50% zusätzliche

Sicherheitsmassnahmen verlangt• 22 Störfälle registriert


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Fallbeispiel: Ammoniak-Kälteanlage einerKunsteisbahn


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Einige Ammoniak-Ereignisse

• Rapperswil (SG): Bei Unterhaltsarbeiten inder Eishalle wurde eine ausserhalb desSpielfeldes verlaufende Ammoniakleitungangebohrt.

• Kreuzlingen (TG): Ein defekter Schieber derKühlanlage führte zum Austritt vonAmmoniak.

• Haut-Nendaz (VS): Durch ein Leitungsleckentwich das Kältemittel.

• Saas Grund (VS): Ein kleiner Erdrutschbeschädigte das Kühlsystem der Anlageund bewirkte eine Freisetzung vonAmmoniak.


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Ursachen

• Versagen von Anlageteilen

• Menschliches Fehlverhalten

• Externe Einwirkungen


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Handlungsbedarf

• Anfang der 90er Jahre zeigte sichHandlungsbedarf bei den Kunsteisbahnen.

• Bildung der AG “Sicherheit vonKunsteisbahnen”.

• 1993: Veröffentlichung der “Checkliste fürbestehende Kunsteisbahnen” und die“Anforderungen für Neuanlagen”.

• Zahlreiche Kunsteisbahnen werden saniert.• Andere Kunsteisbahnen werden auf ein

Kühlsystem mit zwei Kreisläufen umgestellt.


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Methodikbeispiel für die Risikoermittlung vonKunsteisbahnen

• Anhand des Modellbeispiels einerbestehenden Anlage werden die Methodikzur Quantifizierung des Risikos sowie dieAbklärung und Einschätzung möglicherGefahren einer direkten Kälteverdampfungmit Ammoniak aufgezeigt.


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Kurzüberblick über das Methodikbeispiel

• Systembeschreibung• Methode• Resultate einer existierenden Anlage


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Beschreibung der Anlage und der Umgebung


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Beschreibung der Methodik

• Ereignisanalyse• HAZOP• Fehler- und Ereignisbaumanalyse

• Quelltermberechnung• Zeitabhängige Berechnung der Rate der

Gasfreisetzungen• �Ausbreitung der Gaswolke (Einwirkungen)

• Ausbreitungsprogramm zur Berechnung derDosis

• Ausmasseinschätzung (Auswirkungen)• Dosis-Wirkungsüberlegungen, basierend auf

Probitfunktion


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Auslösende Ereignisse

• Interne• Leitungsbruch• Flanschversagen• Ventilbruch• Pumpengehäusebruch• Kompressorversagen• Überdruck in den

Leitungen• Ventilversagen• Überfüllen• Brand

• Externe• Flugzeugabsturz• Erdbeben

HAZOPFault Tree Analysis


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Leitszenarien im Hinblick auf die Störfallvorsorge

• Grosse spontane Freisetzung: Behälter-,Pumpengehäuse- oder Flanschversagen

• Grosse kontinuierliche Freisetzung(Maschinenraum, Kollektorkanal)

• Kleine kontinuierliche Freisetzung(Kollektorkanal)Event Tree Analysis

Source TermGas DistributionProbit Function


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Beispiele von Risikosummenkurven(10 Kunsteisbahnen mit NH3-Direktverdampfung)

1E-11

1E-10

1E-09

1E-08

1E-07

1E-06

1E-05

1E-04

WahrscheinlichkeitproJahr

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Störfallwert


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Wichtigste Faktoren, die das Ausmass bei KEBs mitNH3-Direktverdampfung bestimmen

• Hohe Personenbelegung auf der Anlage(Eishockeyspiele, Messen, Konzerte...)

• Hohe Personenzahl in der Umgebung, z.B.Freibad

• Lange Ammoniakleitungen imPublikumsbereich

• Ungenügende Abdichtung derKollektorkanäle

• Menge und Ort der Freisetzung (Lage desMaschinenraums)


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Wirkung von technischen Massnahmen bei KEB


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Weiteres Fallbeispiel für eine Risikoermittlung

• Methodikbeispiel für eine Risikoermittlungeiner Flüssiggas-Tankanlage. BUWAL,Vollzug Umwelt, Stand Mai 1996 (Bern).

• Bestellung beim Dokumentationsdienst desBAFU, 3003 Bern

• Im Internet steht zu diesem Thema ein detailliertesReferat für den Nachdiplomkurs Risiko &Sicherheit zum Abrufen bereit:www.gmuender.org/rs


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Schlussfolgerungen

• Die Hilfsmittel haben den Vollzug der StFVvereinfacht und beschleunigt.

• Die Gefahrenpotentiale wurden reduziert,um nicht mehr unter die StFV zu fallen.

• Die StFV brachte und bringt wesentlicheImpulse auf die Aus- und Weiterbildungsowie auf die Erarbeitung von Fachwissenim Bereich Risiko & Sicherheit.

• Die Geschichte geht aber weiter ...


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Toulouse 21.9.2001: Explosion in Düngemittelfabrik• 30 Todesopfer• 2’000 Verletzte, davon 34 schwer• Nach 2 Wochen immer noch 450 hospitalisiert• 10’000 Wohnhäuser beschädigt• 600 zerstört• 1’400 Familien evakuiert• 2 Schulen zerstört und 70 geschlossen• 1 Spital schwer beschädigt

Quelle: M. Christou, JRC (Olten 25.1.2005)


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GIS-basierte Risikokataster: Standort

fiktive Daten

© OCIRT, DEEE, République et Canton de Genève


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GIS-basierte Risikokataster: Kollektive Risiken

fiktive Daten



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GIS-basierte Risikokataster: Individuelle Risiken

fiktive Daten



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Neueste Entwicklung

• Störfallvorsorge und Raumplanung

Zone IIIZone IIZone I

Quelle: Dr. J. Hansen, Zürich (Olten 25.1.2005)

Empfindlich-keit derNutzung

Vorhaben inZone I

Vorhaben inZone II

Vorhabenin Zone III

niedrig JA JA JA

normal NEIN JA JA

hoch NEIN NEIN NEIN

sehr hoch NEIN NEIN NEIN


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Fragen?

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