Leitfähige vs. nichtleitende Schläuche: Was sind die Unterschiede?

Bei der Auswahl eines Hydraulik- oder Industrieschlauchs achten die meisten Käufer auf Druckfestigkeit, Durchmesser und Verträglichkeit mit dem jeweiligen Medium. Elektrische Eigenschaften spielen meist eine untergeordnete Rolle – bis etwas schiefgeht. Ein Schlauch, der Strom leitet, wo er ihn nicht leiten sollte, kann einen Brand verursachen. Ein Schlauch, der statische Aufladung in einer Kraftstoffleitung nicht ableitet, kann eine Explosion auslösen. Und ein herkömmlicher Gummischlauch in der Nähe einer stromführenden Leitung birgt für den Bediener ein hohes Risiko eines Stromschlags.

Die Wahl zwischen einem leitfähigen und einem nicht leitfähigen Schlauch ist keine bloße technische Unterscheidung. Bei falscher Anwendung kann sie sicherheitsrelevante Folgen haben. Dieser Leitfaden erklärt die Funktion der einzelnen Schlauchtypen, ihre jeweiligen Einsatzgebiete und wie man die häufigsten Fehler vermeidet.

Was macht einen Schlauch leitfähig oder nicht leitfähig?

Die Antwort liegt in den beim Bau verwendeten Materialien – insbesondere im Innenrohr und den Verstärkungsschichten.

Standard-Gummischläuche mit Stahlgeflecht oder Spiralverstärkung sind von Natur aus leitfähig. Das Stahlgeflecht ermöglicht den Stromfluss durch die Schlauchwand. In den meisten Hydraulikanwendungen ist dies unerheblich. Gefährlich wird es jedoch, sobald sich der Schlauch in der Nähe einer Hochspannungsquelle befindet.

Leitfähige Schläuche zur statischen Ableitung funktionieren anders. Ihr Innenschlauch ist mit Ruß oder anderen leitfähigen Zusätzen versehen, wodurch er einen kontrolliert niedrigen elektrischen Widerstand aufweist. So kann die statische Ladung – die durch schnell durch den Schlauch strömende Flüssigkeit entsteht – sicher zur Erde abgeleitet werden, anstatt sich zu einem Funken erzeugenden Niveau aufzustauen.

Nichtleitende Schläuche sind so konstruiert, dass sie das Gegenteil bewirken: Sie blockieren Strom vollständig. Anstelle von Stahldraht verwenden sie thermoplastische Innenschläuche (typischerweise Nylon- oder Polyester-Elastomer) und synthetische Faserverstärkungen (Polyester- oder Aramidgeflecht). Dadurch wirkt der Schlauch als elektrischer Isolator. Die Norm SAE J517 für 100R7- und 100R8- Schläuche fordert einen Leckstrom von unter 50 Mikroampere bei 75,000 Volt pro Fuß Schlauchlänge – eine Norm, die eine speziell angefertigte Konstruktion und verifizierte Prüfungen erfordert, nicht bloße Annahmen.

Wichtig: Ein Schlauch sollte niemals allein aufgrund seines Aussehens als nichtleitend eingestuft werden. Die Zusammensetzung von Gummimischungen variiert stark zwischen verschiedenen Herstellern und sogar zwischen verschiedenen Produktionschargen. Sofern ein Schlauch nicht ausdrücklich als nichtleitend hergestellt, geprüft und eindeutig gekennzeichnet wurde, muss er als leitend behandelt werden.

Wo leitfähige (statisch ableitende) Schläuche benötigt werden

1. Kraftstofftransfer und Benzinabgabe

Dies ist die sicherheitskritischste Anwendung für antistatische Schläuche. Wenn Kraftstoffe auf Erdölbasis mit Durchflussrate durch einen Schlauch fließen, erzeugt die Reibung zwischen dem Fluid und dem Innenschlauch statische Aufladung. Wird diese Ladung nicht kontinuierlich über einen leitfähigen Schlauch und eine ordnungsgemäße Erdung des Geräts abgeleitet, sammelt sie sich an, bis sie sich als Funke – direkt in die Kraftstoffdampfumgebung – entlädt.

Tankwagen, Flugzeugbetankungsanlagen, Tanklager-Transferleitungen und mobile Tanksysteme benötigen leitfähige Schläuche mit geprüften antistatischen Innenschläuchen. Dies ist nicht optional, sondern in den meisten Märkten durch Branchenstandards und Sicherheitsvorschriften vorgeschrieben.

2. Chemischer Transfer von brennbaren Lösungsmitteln

Lackieranlagen, Lösemitteldosiersysteme, Chemikalienmischanlagen und Beschichtungssysteme sind dem gleichen statischen Risiko ausgesetzt wie Kraftstoffe. Viele industrielle Lösemittel haben niedrigere Zündenergien als Mineralölprodukte, wodurch bereits geringe statische Entladungen eine Entzündung auslösen können. In Lackierkabinen ist die Kombination aus zerstäubtem Lösemittel und statischer Aufladung durch Schlauchströmung eine bekannte Ursache für Industriebrände. Leitfähige, ordnungsgemäß geerdete Schläuche verhindern die Ladungsansammlung, die dieses Risiko birgt.

3. Sandstrahlen und Abrasivmitteltransfer

Sandstrahlschläuche benötigen aus einem anderen Grund antistatische Innenschläuche. Das Strahlmittel – Sand, Stahlkugeln, Aluminiumoxid oder anderes Strahlmittel – erzeugt beim Durchströmen des Schlauchs mit hoher Geschwindigkeit starke statische Aufladung durch Reibung. Ohne einen leitfähigen Innenschlauch, der diese Ladung kontinuierlich ableitet, baut sich im Schlauch statische Elektrizität auf, die sich über den Bediener entlädt oder in der Nähe brennbarer Materialien Funken erzeugt. Alle ordnungsgemäß spezifizierten Sandstrahlschläuche verfügen daher standardmäßig über eine antistatische Gummimischung im Inneren.

4. Pulvertransfer und pneumatische Förderung

Auch beim Transport von industriellen Pulvern – Mehl, pharmazeutischen Pulvern, Kunststoffgranulat und Metallpulvern – tritt statische Aufladung auf. Feine Partikel, die durch einen Schlauch fließen, erzeugen, genau wie Flüssigkeiten, triboelektrische Ladung. In Umgebungen, in denen das Pulver selbst brennbar ist (was häufig der Fall ist, beispielsweise bei Zucker, Stärke, Aluminiumpulver und vielen pharmazeutischen Verbindungen), ist die Ableitung statischer Aufladung über einen leitfähigen Schlauch und ein geerdetes System eine Standardmaßnahme zur Explosionsverhütung.

Wo nichtleitende Schläuche benötigt werden

1. Hubarbeitsbühnen und Hubsteiger

Dies ist die typische Anwendung für nichtleitende Hydraulikschläuche. Hubarbeitsbühnen, Hubsteiger und Teleskoparbeitsbühnen, die von Versorgungsarbeitern, Telekommunikationstechnikern und Baumpflegern eingesetzt werden, arbeiten regelmäßig in der Nähe von unter Spannung stehenden Stromleitungen. Der Hydraulikkreislauf verbindet den oberen Ausleger – der sich Meter von einem stromführenden Leiter entfernt befinden kann – über die Schlauchleitung mit dem unteren Rahmen des Fahrzeugs.

Enthält der Schlauch eine Stahldrahtverstärkung, entsteht ein leitfähiger Pfad vom Ausleger zur Bedienerplattform und weiter zur Erde. Es besteht die Gefahr eines Stromschlags. Nichtleitende thermoplastische Schläuche (typischerweise SAE 100R7 oder 100R8) unterbrechen diesen elektrischen Pfad und machen den Hydraulikkreislauf selbst zu einem Teil des Isolationssystems, das den Bediener schützt. Dies ist eine zwingende Anforderung und keine optionale Nachrüstung. In den meisten Ländern ist dies durch die Gerätenormen vorgeschrieben.

2. Ausrüstung für Versorgungsleitungen und Freileitungsarbeiten

Hydraulische Werkzeuge für die Instandhaltung unter Spannung stehender Leitungen – isolierte Auslegerkrane, Werkzeuge für die Arbeiten unter Spannung, Ausrüstung für die Instandhaltung von Umspannwerken – benötigen nichtleitende Hydraulikschläuche in allen Stromkreisen, die eine Verbindung zwischen dem unter Spannung stehenden Arbeitsbereich und einem geerdeten Bauteil herstellen könnten. Elektriker und Monteure von Versorgungsunternehmen verlassen sich auf nichtleitende Schläuche als Teil des mehrlagigen Isolationssystems, das ihre Sicherheit gewährleistet.

3. Hydraulische Rettungsgeräte (Rettungsschere)

Notfallrettungsgeräte – Spreizer, Schneidgeräte, Rammgeräte – kommen an Unfallstellen zum Einsatz, an denen häufig elektrische Infrastruktur beschädigt ist. Ein Verkehrsunfall in der Nähe eines Strommastes, ein Gebäudeeinsturz in der Nähe eines unter Spannung stehenden Hausanschlusses oder eine Rettungsaktion in einem überfluteten Gebiet mit unbekannten elektrischen Gefahren führen zu Situationen, in denen Hydraulikschläuche keinen Strom leiten dürfen. Aus diesem Grund ist nichtleitender thermoplastischer Schlauch Standard bei Rettungsgeräten.

4. Bergbauausrüstung in elektrisch gefährlichen Bereichen

Der Untertagebau , insbesondere Kohlebergwerke, arbeitet in Umgebungen, in denen Methangas und Kohlenstaub Explosionsgefahren bergen und elektrische Systeme durch die Tunnel verlaufen. Hydraulikkreisläufe von Anlagen, die Erdschlüsse überbrücken oder unbeabsichtigte elektrische Pfade erzeugen könnten, werden mit nichtleitenden Schläuchen ausgestattet, um sowohl Stromschlag- als auch Zündgefahr auszuschließen. Diese Anforderung überschneidet sich häufig mit den Anforderungen an die Antistatik, und einige Schläuche im Bergbau müssen beides erfüllen: Sie müssen ausreichend nichtleitend sein, um Hochspannungspfade zu blockieren, aber nicht so isolierend, dass sich statische Ladung ohne Ableitung zur Erde aufbaut.

5. Landwirtschaftliche Geräte In der Nähe von Stromleitungen

Traktoren und Feldspritzen, die auf Feldern mit Freileitungen arbeiten, stellen eine reale, aber oft unterschätzte elektrische Gefahr dar. Hohe Feldspritzen, Getreideförderschnecken und Geräte mit großer Bodenfreiheit können mit den Freileitungen in Berührung kommen. Nichtleitende Hydraulikschläuche an diesen Maschinen verhindern, dass der Strom über die Hydrauliksteuerung zum Bediener gelangt.

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Den richtigen Schlauch für Ihre Anwendung finden

Kingdaflex fertigt leitfähige und nichtleitende Schlauchleitungen für industrielle, hydraulische und Spezialanwendungen. Unsere nichtleitenden thermoplastischen Schläuche erfüllen die Anforderungen der SAE J517 für 100R7 und 100R8. Unsere antistatischen Schläuche sind mit geprüften leitfähigen Innenschlauchmaterialien ausgestattet und eignen sich für Kraftstofftransport, Chemikalienhandling und Anwendungen mit abrasiven Medien.

Wenn Sie Schläuche für eine Anwendung mit elektrischen Gefahren – in beide Richtungen – benötigen, wenden Sie sich bitte mit den Anwendungsdetails an unser technisches Team. Die richtige Auswahl ist entscheidend.