Die 8 Siloprobleme – Schüttgutschießen:

Wenn Schüttgut zur lebensgefährlichen Gefahr wird

Unter den bekannten Problemen im Siloalltag zählt das sogenannte „Schüttgutschießen“ zu den gefährlichsten Phänomenen überhaupt. Es geht hier nicht nur um Produktverluste oder Prozessstörungen – sondern um akute Lebensgefahr für Mitarbeiter.

Ein tragischer Unfall, der im Rahmen einer Fachschulung geschildert wurde, zeigt das drastisch:
 Bei wiederholter Brückenbildung versuchte ein Mitarbeiter, das blockierte Material über eine Inspektionsluke mit einer Stange mechanisch zu lösen. Die Brücke befand sich oberhalb der Luke.

Beim Lösen brach das Gewölbe schlagartig zusammen, das darüberliegende Material stürzte in den darunterliegenden Hohlraum, vermischte sich mit der eingeschlossenen Luft – und wurde anschließend explosionsartig aus der Luke geschleudert. Der Mitarbeiter wurde verschüttet. Eine Rettung war nicht mehr möglich.

Solche tragischen Ereignisse sind leider keine Einzelfälle – sie zeigen, warum das Thema Schießen von Schüttgütern zwingend technisch beherrscht werden muss.

Was bedeutet „Schüttgutschießen“?

Unter Schüttgutschießen versteht man einen unkontrollierten, explosionsartigen Austrag von Schüttgut, bei dem das Material:

  • plötzlich an Festigkeit verliert
  • stark fluidisiert wird
  • sich „wie eine Flüssigkeit“ verhält – oft sogar besser als Wasser fließt

Das Material strömt ungebremst aus Öffnungen, Luken oder Förderaggregaten – teilweise selbst dann, wenn Absperrschieber oder Zellenradschleusen geschlossen sind.

Wie entsteht Schüttgutschießen?

Zentraler Mechanismus ist die Fluidisation des Schüttgutes:

1️⃣ Das Material bildet im Silo feste Strukturen (z. B. Brücken infolge von Zeitverfestigung).

2️⃣ Unterhalb der Struktur entstehen Hohlräume mit eingeschlossener Luft.

3️⃣ Beim plötzlichen Einsturz wird Material mit Luft durchmischt.

4️⃣ Die Partikelabstände vergrößern sich, die zwischenpartikulären Adhäsionskräfte (z. B. Van-der-Waals-Kräfte) brechen stark ein.

5️⃣ Die Festigkeit sinkt dramatisch – das Material wird nahezu flüssig. Das Ergebnis: Ein unkontrollierbarer Materialstrom, der aus offenen Zugängen oder entlang von Förderwegen herausschießt.

Weitere Einflussfaktoren für Schüttgutschießen

Neben Brückeneinstürzen existieren weitere Gründe, die das Risiko erheblich erhöhen:
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Unzureichende Entlüftung

Bei gleichzeitiger kurzer Verweilzeit des Materials und schlechtem Luftaustausch verbleibt viel Luft im Schüttgut, wodurch die Wahrscheinlichkeit für Fluidisation steigt – insbesondere bei Kernfluss-Silos.
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Hohe Austragsleistungen

Große Abzugsraten – etwa bei LKW- oder Waggonbeladung – führen zu extrem hohen vertikalen Strömungsgeschwindigkeiten. Dadurch: reduziert sich die innere Reibung des Materials das Schüttgut lockert sich Wird zusätzlich Belüftung eingesetzt, wird der Fluidisationseffekt weiter verstärkt.
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Schüttguteigenschaften

Entscheidend sind:

  • Korngröße
  • Partikeldichte

Das sogenannte Geldart-Diagramm klassifiziert Schüttgüter hinsichtlich ihres Fluidisationsverhaltens in vier Gruppen: Besonders kritisch: Gruppe A und teilweise Gruppe C Typische Korngröße: unter 50–100 µm Diese Stoffe lassen sich bereits bei sehr geringen Gasgeschwindigkeiten auflockern – und neigen besonders stark zum Schüttgutschießen.

Schüttgutschießen – mehr als ein Austragsproblem

Schießendes Schüttgut ist nicht nur gefährlich, sondern verursacht weitere massive Folgen
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Überflutung von Austrags- und Fördereinrichtungen
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schwere Dosierfehler
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Schäden an Trogkettenförderern, Dosierbandwaagen und Schnecken
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Verstopfungen und Stillstände
Oft bleiben die Anlagen nach solchen Vorfällen vollständig blockiert oder stark beschädigt.

Die wirksamsten Vermeidungsstrategien

Aus den Erfahrungen und Messungen der Schüttguttechnik lassen sich drei zentrale Maßnahmen ableiten:
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Massenflussauslegung

Eine Massenflussauslegung des Silos sorgt dafür, dass: der gesamte Siloinhalt kontinuierlich in Bewegung bleibt kein Kernfluss entsteht keine Hohlräume unter Brücken entstehen können Der gleichmäßige Materialfluss reduziert die Voraussetzungen für instabile Zustände massiv.
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Vermeidung von Brückenbildung

Da Brückeneinstürze häufige Auslöser für Fluidisation sind, ist eine korrekte verfahrenstechnische Dimensionierung essenziell: ausreichend dimensionierte Auslauföffnungen berechnete Trichterwinkel Berücksichtigung der Zeitverfestigung des Materials
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Wahl geeigneter Austragsorgane

Bei unvermeidlich hohen Abzugsleistungen müssen Austragsorgane verwendet werden, die dem Material gezielt Strömungswiderstand entgegensetzen: Bewährt haben sich:

  • Zellenradschleusen mit
  • engen Spalten (< 0,2 mm)
  • hoher Kammerzahl
  • Rohrförderschnecken

ggf. mit angeschweißten Bremsstegen auf den Rückseiten der Wendeln⚠ Trogschnecken gelten hingegen als weniger geeignet, da sie das Schüttgut kaum abbremsen können.

Risikoeinschätzung vor Inbetriebnahme

Die Tendenz des Schüttgutschießens lässt sich verlässlich vorab analysieren:
N
einfache Fluidisationsversuche
N
Klassifizierung im Geldart-Diagramm
N
ergänzende Scheranalysen
In Verbindung mit verfahrenstechnischer Planung lassen sich potenzielle Gefahren bereits vor dem Anlagenbau zuverlässig ausschließen.
Fazit: Schüttguschießen ist kein unvermeidbares Risiko „Schüttguschießen“ ist eines der gefährlichsten Siloprobleme – aber kein unausweichliches Schicksal. Es entsteht überwiegend durch:
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falsche Auslegung
M
Kernfluss
M
Brückenbildung
M
unpassende Austragsorgane
Mit:
N
verfahrenstechnischer Planung
N
Massenfluss-Silos
N
angepasstern Austragstechnik
N
verfahrenstechnischer Planung
kann dieses Risiko signifikant minimiert – und meist vollständig verhindert werden. Sicherheit beginnt bei der Planung – nicht erst beim Betrieb.