Fugitive-Emission-Test

Ein Hydrotest zeigt vor allem, dass ein Absperrventil mechanisch robust ist und keine „groben“ Lecks aufweist. Flüchtige Emissionstests sind um ein Vielfaches empfindlicher. Sie suchen nach kleinen Leckagen an der Spindel, Dichtungen und Gehäuseteilen. Genau diese kleinen, kontinuierlichen Lecks bestimmen deinen VOC/Methan-Fußabdruck, LDAR-Werte und Genehmigungsrisiken. Mit FE-Tests kannst du also etwas nachweisen, was ein normaler Drucktest nie zeigt.

Ein gutes FE-Verhalten senkt Ihre Gesamtkosten über den Lebenszyklus: weniger Produktverluste, weniger „Wiederholungstäter“ im LDAR, weniger Notreparaturen, weniger ungeplante Ausfallzeiten und weniger Ansprüche seitens HSE. Ein Ventil mit nachweisbar niedrigen Emissionen kann in der Anschaffung teurer sein, amortisiert sich jedoch oft, da es viel länger innerhalb der zulässigen Leckgrenzen bleibt.

Mit Normen wie ISO 15848-1, ISO 12101, API 622/624/641 sprechen Sie weltweit eine Sprache mit Lieferanten und Endanwendern. Sie vermeiden Diskussionen wie „Was meinen Sie mit Low Emission?“, da in der Norm Testgas, Druck, Temperatur, Anzahl der Zyklen und maximaler Leckagerate festgelegt sind. Das macht Angebote vergleichbar, verhindert Missverständnisse in Verträgen und erleichtert die Abnahme durch verschiedene Länder und Behörden.

Viele Vorschriften schreiben „beste verfügbare Techniken“ und geringe Emissionen vor, nennen aber nicht immer eine spezifische Ventilnorm. Mit FE-getesteten Absperrventilen können Sie nachweisen, dass Sie bewusst auf Low-Emission-Technologie gesetzt haben. Das erleichtert Genehmigungsverfahren, Audits und Umweltnachweise erheblich: Sie können belegen, dass Ihre Anlagenkonfiguration den strengeren VOC- und Methanzielen entspricht.

In der Praxis stellt sich heraus, dass ein großer Teil der bestehenden Ventile mehr leckt als bei der Installation angenommen wurde, zum Beispiel aufgrund von Verschleiß oder Relaxation der Packung. Durch stichprobenartige FE-Tests entdeckt man, welche Typen, Durchmesser oder Anwendungen den größten „Leckbeitrag“ haben. Das bietet eine solide Grundlage, gezielt in Retrofit, Neuverpackung oder Ersatz zu investieren, anstatt überall gleichzeitig beginnen zu müssen.

FE-Tests machen Leistungen messbar und diskutierbar. Dichtungshersteller zeigen mit ISO 12101/API 622-Tests, was ihre Packung oder Dichtung kann; Ventilhersteller zeigen mit ISO 15848-1/API 624/641, was das komplette Ventil leistet; Endanwender können darauf basierend gezielte Anforderungen stellen. Dadurch verlagert sich das Gespräch von „Gefühl und Erfahrung“ zu nachweisbaren Daten über das Emissionsverhalten.

Flüchtige Emissionen sind unerwünschte, oft kleine, aber kontinuierliche Leckagen von flüchtigen Stoffen (zum Beispiel VOCs oder Methan) durch Komponenten wie Ventile, Flansche, Pumpen, Kompressoren, Sicherheitsventile und Gewindeverbindungen. Es handelt sich dabei also nicht um Schornsteine oder kontrolliertes Abblasen, sondern um diffuse Lecks aus der Prozessanlage selbst.

Weil sie gleichzeitig drei Dinge betreffen: Produktverlust, Sicherheit und Umwelt. Viele kleine Lecks zusammen verursachen signifikante VOC- oder Methanemissionen, höhere Explosions- und Gesundheitsrisiken sowie eine schlechtere Emissionsbilanz in Genehmigungen, ESG-Berichten und Klimazielen. Weltweit werden Gesetze und Vorschriften zu VOCs und Methan verschärft, wodurch diese „kleinen“ Quellen immer stärker ins Gewicht fallen.

In den meisten Anlagen sind dies bewegliche Dichtungen und Verbindungen, Spindeldichtungen von Absperrventilen, Packungen, Flanschverbindungen, Pumpen, Kompressoren, Sicherheitsventile und offene Enden. Hierbei kommt es gerade auf die Kombination von Druck, Temperatur, Bewegung und Alterung an, wodurch die Emissionen langsam zunehmen können, wenn nicht bewusst gesteuert wird.

FE-Typprüfungen (zum Beispiel ISO 15848-1, API 622/624/641, ISO 12101) zeigen im Labor, wie „low emission“ eine Komponente oder Dichtung unter standardisierten Bedingungen ist.

Ein LDAR-Programm befasst sich mit dem, was danach im Betrieb geschieht – periodische Messungen in der Anlage, Lecksuche, Reparatur und Berichterstattung. Typprüfungen helfen dir bei der Konstruktion und Auswahl besserer Komponenten, LDAR sichert, dass der gesamte Bestand in der Praxis innerhalb der Emissionsgrenzen bleibt.

Mit nur LDAR kannst du Lecks zwar finden und reparieren, aber du löst die Design-Probleme nicht. Wenn die Basisventile, Packungen und Flansche nicht für niedrige Emissionen ausgelegt sind, wirst du strukturell viele „Leaker“ behalten und viel Reparaturarbeit leisten müssen.

FE-getestete Komponenten senken die Anfangsemission und verlangsamen die Degradation – LDAR wird dann mehr zur Überwachung und Feinabstimmung anstatt zum ständigen Feuerlöschen.

Typentests zeigen, was eine Komponente kann, nicht, was Ventile oder Dichtungen nach jahrelangem Betrieb oder unzureichender Wartung noch leisten. In der Praxis spielen Montagefehler, Verschleiß, Entspannung der Packung, beschädigte Flansche und Prozessänderungen eine große Rolle. Ohne LDAR weiß man nicht, welche Ventile oder Flansche im bestehenden Bestand inzwischen außerhalb der Grenzwerte liegen.

Du kannst FE-Testergebnisse verwenden, um:
• Kleptypen und Dichtungen mit nachgewiesener niedriger Emission bei Neubau und Retrofit zu priorisieren,
• kritische Leitungen auszuwählen, bei denen du tatsächlich zusätzlichen LDAR-Aufwand planst,
• Annahmen in Emissionsfaktoren gegenüber der Genehmigungsbehörde zu untermauern,
• Investitionen (zum Beispiel FE-Upgrade versus mehr Messrunden) fundiert abzuwägen.

In den Niederlanden musst du nach dem Umweltgesetz und dem Bal (Beschluss Aktivitäten Lebensumwelt) deine Emissionen in die Luft mit den Besten Verfügbaren Techniken begrenzen. Für Anlagen mit relevanten flüchtigen organischen Stoffen (VOS)-Leckverlusten bedeutet das in der Praxis: Arbeiten nach BVT-Schlussfolgerungen aus den EU-BREFs, eine LDAR-ähnliche Vorgehensweise basierend auf dem Handbuch diffuse VOS-Emissionen und dem Messprotokoll für Leckverluste anwenden und in deiner Umweltgenehmigung festlegen, wie du das durchführst und überwachst.

Deutschland hat mit TA Luft 2021 eine sehr explizite und strenge Regelung für Emissionen aus Anlagen, in der Ventile, Flansche und andere Apparate ausdrücklich berücksichtigt werden. TA Luft folgt für Absperrorgane ISO 15848-1 als technische Referenz.

Dadurch sind TA-Luft-geeignete oder ISO-15848-1-getestete Ventile für viele europäische und internationale Projekte zum natürlichen Maßstab geworden, auch außerhalb Deutschlands.

Die BREFs und die zugehörigen BAT-Schlussfolgerungen konkretisieren die IED mit konkreten Anforderungen: verpflichtende LDAR-Programme für diffuse VOC, die Verwendung von „geschlossenen Anlagen“ wie emissionsarme Ventile und Flansche sowie Berichtspflichten.

Die Mitgliedstaaten setzen dies in nationale Vorschriften und Genehmigungsbedingungen um. Für Endanwender bedeutet dies, dass in der Politik gezeigt wird, dass die Komponentenwahl (ISO 15848, API, ISO 12101) und der LDAR-Ansatz logisch an diese BAT-Linie anknüpfen.

In diesen Regionen sind die Luft- und Klimagesetze bereits weit fortgeschritten, mit branchenspezifischen Vorschriften für Raffinerien, Chemie und Öl- und Gasanlagen. Sie verpflichten zu LDAR-Programmen, legen Grenzwerte für VOC und Methan fest und benennen ausdrücklich Messtechniken (wie EN 15446 und EPA-Methode 21).

Dadurch entsteht ein klar definiertes Spielfeld, in dem emissionsarme Komponenten und strukturierte LDAR-Programme kein „Nice to have“ mehr sind, sondern eine Voraussetzung dafür, Anlagen betreiben zu dürfen.

Die neue EU-Methanverordnung und ähnliche Regeln in den USA und Kanada konzentrieren sich primär auf Methan, verwenden jedoch die gleichen Bausteine wie die VOC-Politik: LDAR, Begrenzung von Venting/Flaring und Anforderungen an dichte Ausrüstung. Die Infrastruktur und Erwartungen in Bezug auf Überwachung und Berichterstattung verschieben sich damit auf ein Niveau, das auch für VOC-reiche Sektoren maßgeblich wird.

TA Luft und Bal (Beschluss Aktivitäten Lebensumgebung) legen vor allem Emissionsgrenzen und BVT-Anforderungen fest und überlassen die praktische Umsetzung weitgehend BREFs, Genehmigungen und Richtlinien.

VLAREM II, Anhang 4.4.6 geht einen Schritt weiter, indem es ein explizites Mess- und Managementprogramm für flüchtige VOC-Emissionen beschreibt, einschließlich Komponentenkategorien, Emissionsfaktoren und Berichtsinhalt. FE-Typ-Tests bleiben auch hier die Entwurfs- und Auswahlseite, VLAREM regelt, wie Betreiber die tatsächlichen Emissionen abschätzen und überwachen müssen.

Durch die Kombination von drei Ebenen:
• Komponentenebene, verwenden Sie emissionsarme Ventile, Flansche und Dichtungen, die gemäß ISO 15848-1, API 624/641 oder ISO 12101 geprüft sind,
• Installationsniveau, organisieren Sie ein VLAREM-LDAR-Programm mit Method-21-ähnlichen Messungen, Emissionsfaktoren und Berichterstattung,
• Aktenführung, dokumentieren Sie in einer Akte, dass FE-Typentests vorgeschrieben sind, um „technisch dichte“ Geräte auszuwählen. So ist nachweisbar, dass sowohl der Buchstabe (VLAREM) als auch der Geist (BBT, Emissionsreduzierung) der Vorschriften eingehalten werden.

Konzentrieren Sie sich zuerst auf Leitungen, in denen drei Dinge zusammenkommen: hohe Umweltbelastung (toxisch, SVHC, hohe VOC- oder Methanbelastung), hohe LDAR-Belastung (viele Lecks, viele Reparaturen) und hohe Verfügbarkeitsanforderungen. Dort bringt ein FE-Upgrade den größten Gewinn bei Emissionsreduktion, Sicherheit und geringerer LDAR-Belastung pro Jahr.

Wählen Sie eine „Standardroute“ als Rückgrat, – zum Beispiel ISO 12101 + ISO 15848-1 für internationale Projekte oder API 622/624/641 für stark API-gesteuerte Projekte, und legen Sie darüber rechtliche „Schichten“ pro Region (Bal, TA Luft, VLAREM, EPA/CAA) an. So behalten Sie intern eine technische Sprache bei, während nach außen für jedes Land gezeigt wird, wie die lokalen Vorschriften eingehalten werden.

Es gibt kein eigenes „Flüchtige Emissionen Gesetz“, aber nach dem Umweltschutzgesetz und der Verordnung über Umweltaktivitäten (Bal) müssen VOC-Emissionen mit den Besten Verfügbaren Techniken eingeschränkt werden. Für Anlagen mit relevanten VOC-Leckverlusten wird in Genehmigungen nahezu standardmäßig ein LDAR-Programm auferlegt, das auf dem „Messprotokoll für Leckverluste flüchtiger organischer Stoffe“ und dem Handbuch diffuse VOC-Emissionen basiert.

In der Praxis arbeiten Unternehmen mit dem „Messprotokoll für Leckverluste, Flüchtige Organische Stoffe“, in dem die Schnüffelmethode (EN 15446-ähnlich) und OGI als BVT für Leckortung und Reparatur beschrieben werden, einschließlich Schwellenwerte, Inspektionsfrequenzen und Berichterstattung für Genehmigung und Umweltjahresbericht.

Nicht für jede Anlage, aber in Branchen wie Raffinerie, organisch-chemischer Industrie und Tanklagerung wird LDAR in der Umgebungsbewilligung oft auf Basis von EU-BAT-Schlüssen für diffuse VOC-Emissionen verpflichtend vorgeschrieben. Das Messprotokoll Leckverluste wird dann ausdrücklich als Umsetzung genannt.

In Deutschland sind das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und vor allem die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft 2021) maßgeblich. Die TA Luft 2021 verweist für Ventile explizit auf ISO 15848-1 als Referenz für Tests auf flüchtige Emissionen und legt Grenzwerte für Leckagen unter anderem bei Flanschverbindungen fest.

TA Luft schreibt nicht vor, dass jedes einzelne Ventil getestet sein muss, aber sie legt fest, dass für Absperrarmaturen der „Stand der Technik“ gemäß ISO 15848-1 eingehalten wird. In der Praxis verlangen viele deutsche und internationale Chemieunternehmen daher ISO-15848-1-getestete oder TA-Luft-zertifizierte Ventile in ihren Spezifikationen.

Der Kern ist die Europäische Industrieemissionsrichtlinie (IED 2010/75/EU). Diese wird in BAT-Schlussfolgerungen und BREF-Dokumenten ausgearbeitet, in denen explizit Techniken wie LDAR, dichte Ausrüstungen (low emission valves, dichte Flansche) und Grenzwerte für diffuse VOC-Emissionen festgelegt sind. Die Mitgliedstaaten müssen dies über Genehmigungen und nationale Vorschriften (wie Bal, TA Luft) umsetzen.

Ja, für die Öl- und Gassektoren. Die EU-Methanverordnung verpflichtet Betreiber in der Energiekette, Methanlecks aufzuspüren, LDAR-Programme einzurichten, Venting und Flaring zu begrenzen und darüber zu berichten. Flüchtige Emissionen aus Absperrventilen, Flanschen und anderen Komponenten sind dabei explizit ein Schwerpunkt.

In den USA ist der Clean Air Act die Grundlage, ausgearbeitet in NSPS/NESHAP-Verordnungen pro Sektor. Diese verweisen auf EPA-Methode 21 als Standard für VOC-Lecksuche und verpflichten viele Anlagenkategorien zu einem formellen LDAR-Programm mit periodischer Überprüfung, Reparaturfristen und Dokumentation.

Methode 21 beschreibt, wie VOC-Lecks mit einem FID/PID gemessen werden, einschließlich Messabständen, Ansprechzeiten und Leckschwellen. Diese Methode ist in Dutzenden von Bundesvorschriften als verpflichtendes Messprotokoll für LDAR-Programme verankert, unter anderem bei Ventilen, Flanschen, Pumpen und Druckentlastungsventilen.

Ja, Kanada hat die bundesweiten „Regulations Respecting Reduction in the Release of Methane and Certain VOCs (Upstream Oil and Gas Sector)“. Diese legen Grenzwerte und LDAR-Pflichten für Methan und VOCs aus Upstream-Anlagen fest, einschließlich Inspektionsfrequenzen und Reparaturfristen für Lecks. Provinzen können zusätzliche Anforderungen stellen.

Die Gesetze und Richtlinien (Bal, TA Luft, IED, Clean Air Act, kanadische Methanregelungen) schreiben meist keine spezifische Ventilnorm vor, sondern verlangen „bestverfügbare Techniken“ und geringe flüchtige/diffuse Emissionen.

ISO 15848-1, API 622/624/641 und TA-Luft-basierte Prüfungen sind dann der technische Nachweis, dass ein Ventil den Emissionsanforderungen entspricht.

Nein. Jedes Land oder jede Region hat eigene Luft- und Klimagesetze, aber der Trend ist derselbe: strengere Anforderungen für VOC- und Methanemissionen, verpflichtende LDAR-Programme und Fokus auf BAT.

In der Praxis nähern sich die technischen Standards an, mit ISO 15848-1, TA Luft, EPA Method 21 und EN 15446 als erkennbare Referenzen.

Ein Typentest ist eine Bewertung des Designs eines repräsentativen Ventils aus einer Designfamilie. Dieses Ventil wird stark belastet, beispielsweise durch viele mechanische Zyklen und Temperaturschwankungen, um die Leistungsfähigkeit des Designs zu klassifizieren.

Ein Produktionstest ist eine (stichprobenartige) Kontrolle von Serienstücken aus der Fabrik unter begrenzten, praxisnahen Bedingungen. Der Typentest qualifiziert das Design, der Produktionstest überprüft, ob die gelieferten Ventile dieses Niveau in der Praxis weiterhin erreichen.

LDAR steht für Leak Detection And Repair. Es ist ein strukturiertes Programm, um Leckagen von flüchtigen Stoffen (z.B. VOCs, Methan) bei Komponenten wie Armaturen, Flanschen und Pumpen systematisch zu erfassen, zu dokumentieren und zu reparieren. Das Ziel ist es, Emissionen nachweislich zu begrenzen, Genehmigungsanforderungen einzuhalten und unnötige Produktverluste zu vermeiden.

Weil Methan besser der Praxis und den Umweltanforderungen entspricht. Helium ist ideal, um sehr kleine Leckraten mit einem Vakuumleckdetektor zu messen, aber es ähnelt nicht den echten Prozessgasen. Methan ist repräsentativ für Kohlenwasserstoffe und entspricht der Messung im Feld, beispielsweise mit FID-Geräten in LDAR-Programmen, die oft in ppmv Methan oder „total hydrocarbons“ arbeiten.

Indem auch Methan als Tracer zugelassen wird, können Testergebnisse direkt mit Grenzwerten und Messmethoden aus Genehmigungen, TA Luft und LDAR verknüpft werden. Gleichzeitig bleibt Helium für sehr empfindliche, quantitative Leckratenmessungen mit einem Massenspektrometer verfügbar. Die Norm erlaubt beide Optionen: Helium für die höchste Messsensitivität oder Methan, wenn Praxisnähe und Regulierung wichtiger sind.

Formal: nein, nicht eins zu eins. ISO 15848-1 und ISO 12101 sagen ausdrücklich, dass keine beabsichtigte Korrelation besteht zwischen:
•             den gesamten Heliumleckraten (Pa·m³/s oder mbar·l/s, gemessen mit Vakuum/Bagging), und
•             den lokalen Methankonzentrationen in ppmv (Schnüffelmethode), und auch nicht zwischen den Heliumklassen (AH/BH/CH) und den Methanklassen (AM/BM/CM).

In der Praxis kann man nur unter strikt identischen Messbedingungen einen physikalischen Vergleich anstellen – gleiche Methode, Druck, Geometrie und beide als Leckrate z.B. in Pa·m³/s. Selbst dann bleibt es eine Annäherung, da sich Helium und Methan unterschiedlich verhalten. Für Norm- oder Vertragsbewertung darf man also nicht mit einem einfachen Umrechnungsfaktor arbeiten, sondern muss im Medium und mit der Messmethode testen, die die Norm vorschreibt.

ISO 15848-1 möchte einen echten Leckstrom erfassen, nicht nur eine Gaskonzentration in der Luft. Bei der Vakuummethode steht die Innenseite des Absperrventils unter einem bekannten Überdruck mit Helium, während die Außenseite an einen Helium-Leckdetektor im Vakuummodus angeschlossen ist. Dieser pumpt das austretende Helium ab und wandelt das Signal direkt in einen Leckdurchfluss um (zum Beispiel Pa·m³/s oder mbar·l/s), welcher mit einem Kalibrierleck verglichen wird.

Bei einem Schnüffeltest misst man vor allem die Konzentration um das Leck, stark beeinflusst durch Entfernung, Zugluft und Turbulenzen. Die Vakuummethode ist viel empfindlicher, besser kalibrierbar und weniger vom Bediener abhängig. Dadurch sind Leckwerte zwischen verschiedenen Laboren reproduzierbar und gut vergleichbar, genau das, was die Norm bezweckt.

Ein Leckwert der Klasse AH ist dabei so klein, dass er praktisch nur mit der Vakuummethode zuverlässig gemessen werden kann.

ISO 12101 ist für die Art der Prüfung von Stemmdichtungen vorgesehen, in einem Prüfaufbau, der für Ventile repräsentativ ist. Die Norm bietet ein Klassifizierungssystem und Testverfahren, um die Leistung verschiedener Stemmdichtungsdesigns hinsichtlich flüchtiger Emissionen zu vergleichen.

Die Norm ist vor allem relevant für Verpackungs- und Dichtungshersteller, aber auch für Endanwender und Absperrklappenhersteller. Sie können im Voraus sehen, welche Stellriegeldichtungen eine bestimmte Klasse der flüchtigen Emissionsleistung erreichen, bevor komplette Ventile beispielsweise nach ISO 15848-1 getestet werden.

Die Norm unterscheidet unter anderem Viertelumdrehungen, nicht rotierende aufsteigende Spindeln und rotierende aufsteigende Spindeln, sodass dieselbe Spindelabdichtung unter verschiedenen Bewegungsprofilen bewertet werden kann.

Die Norm deckt kompressible Dichtungen mit und ohne Vorspannung, Elastomere und druckaktivierte Dichtungen ab. Damit geht ISO 12101 ausdrücklich über nur geflochtene (braided) Graphitdichtungen hinaus.

ISO 12101 qualifiziert nur die Stimm-Dichtung in einem Testprüfstand, nicht das komplette Ventil. Zuerst qualifizieren Sie also das Dichtungsdesign, danach können Abschaltvorrichtungen mit dieser Dichtung nach anderen Normen, beispielsweise ISO 15848-1, getestet werden.

Die Norm beschreibt Dichtigkeitsklassen für Tests mit Helium und Methan als Spurengas. So kann ein Dichtungshersteller nachweisen, welche Leckageklasse zu einem bestimmten Medium und einer bestimmten Messmethode gehört.

ISO 12101 führt Dauerklassifikationen basierend auf der Anzahl der mechanischen Zyklen und der Schieberverstellung ein. Dadurch können Sie Dichtungssitze für beispielsweise Absperrklappen mit wenigen Zyklen oder Regelventile mit sehr vielen Zyklen qualifizieren.

ISO 12101 ist eine Ergänzung, wenn Sie verschiedene Dichtungsdesigns vergleichen möchten, ohne für jedes Design einen vollständigen Ventiltest durchzuführen. Die Ergebnisse helfen bei der Auswahl von Dichtungen in Ventilen, die später gemäß ISO 15848-1 oder API-Normen getestet werden.

Die Norm erlaubt, die Qualifikation auf Stammdurchmesser von etwa der Hälfte bis zum Doppelten des getesteten Durchmessers auszudehnen. Voraussetzung ist, dass Design, Materialien und Toleranzen gleich bleiben.

Für Endanwender und Ingenieurbüros ist ISO 12101 nützlich, um in Leistungsverzeichnissen zu fordern, dass Dichtungen eine bestimmte ISO-12101 Leistungsklasse haben. Damit werden Leistungsanforderungen eindeutig und Angebote sind untereinander besser vergleichbar.

ISO 15848-1 ist für Typprüfungen kompletter Industrieregler gedacht. Die Norm klassifiziert die externe Leckage von Schaftdichtungen und Gehäusedichtungen bei der Anwendung mit flüchtigen Emissionen und gefährlichen Medien.

ISO 15848-1 konzentriert sich auf externe Leckagen durch Absperrdichtungen und Gehäusedichtungen. Die Norm gibt Leckagen als Leckrate oder Gaskonzentration eines Tracergases (meist Helium oder Methan) an und ordnet diese Dichtheitsklassen und Dauerhaftigkeitsklassen zu.

Die Norm gilt für Absperr- und Regelventile, sowohl Mehrgang-, Linear- als auch Viertelumdrehungsventile. Voraussetzung ist, dass sie für den Einsatz mit flüchtigen organischen Stoffen oder gefährlichen Gasen und Flüssigkeiten ausgelegt sind.

ISO 15848-1 erlaubt verschiedene Messmethoden, zum Beispiel Schnüffeltests und Kammer-Systeme, solange die Ausrüstung ausreichend empfindlich ist und korrekt kalibriert wird. Die Norm spezifiziert minimale Nachweisgrenzen und Messabstände.

ISO 15848-2 ist für Produktionsabnahmetests von Absperrventilen gedacht, deren Design bereits gemäß ISO 15848-1 einen Typenschein besitzt. Es handelt sich um stichprobenartige Kontrollen von Produktionsventilen bezüglich der externen Dichtheit von Spindel und Gehäuse, damit ein Hersteller nachweisen kann, dass Serienstücke die erforderliche FE-Leistung erreichen.

API 622 ist für die Typprüfung von Prozesspackungen (kompressible Packungen) für Ventilstängel (Stems) vorgesehen, die auf flüchtige Emissionen abzielen. Die Norm vergleicht verschiedene Packungssysteme in einer standardisierten Vorrichtung unter Methan, Druck-, Temperatur- und mechanischen Zyklen sowie zusätzlichen Korrosions- und Materialtests.

API 624 dient zur Typprüfung von Schrägsitzventilen mit steigender Spindel und flexibler Graphitdichtung hinsichtlich ihres Verhaltens bei Flüchtigen Emissionen unter festgelegtem Druck, Temperatur und Anzahl der Zyklen. Der Test ist hauptsächlich für Ventile in Prozessanlagen mit VOCs und anderen gefährlichen Medien vorgesehen.

API 641 ist für Typprüfungen von Vierteldreh-Absperrarmaturen (wie Kugelhahn und Absperrschieber) auf flüchtige Emissionen vorgesehen. Wie API 624 verwendet die Norm ein standardisiertes Profil mit Methan als Prüfgas, ist jedoch speziell auf 90° drehbare Absperrarmaturen ausgerichtet.

TA-Luft ist eine deutsche Emissionsvorschrift, die Grenzwerte für Emissionen in die Luft festlegt, einschließlich strenger Grenzwerte für Flüchtige Emissionen von Armaturen, Pumpen und Flanschen. Es ist keine Prüfnorm, sondern eine gesetzliche Anforderung; verschiedene FE-Prüfnormen werden verwendet, um im Rahmen der TA-Luft nachzuweisen, dass Ausrüstungen ausreichend dicht sind.

Ja. Die ISO 12101 schreibt vor, dass Stem-Seals in einer Testvorrichtung geprüft werden, aber diese Vorrichtung darf vom Seal- oder Ventilhersteller selbst entworfen werden, solange sie repräsentativ für ein Industrieventil ist und alle vorgeschriebenen Druck- und Temperaturbedingungen aushält. Das kann also eine speziell entworfene Vorrichtung sein, aber auch ein (standardisiertes) Testabsperrventil, das als Vorrichtung eingesetzt wird.

Wichtig ist, dass alle relevanten Geometrie- und Konstruktionsdetails der verwendeten Vorrichtung oder des Testventils im Prüfbericht festgehalten werden. So können Ventilhersteller die Bedingungen und Leistungen später reproduzieren und das getestete Stem-Seal auf dieselbe Weise in ihren eigenen Ventilen anwenden.

ISO 12101 ist als Ergänzung zu ISO 15848-1 konzipiert: Hersteller können mit ISO-12101-Berichten nachweisen, dass ihre Stem-Dichtung unter repräsentativen Bedingungen gut funktioniert, und diese Dichtungen anschließend in Klappen einsetzen, die gemäß ISO 15848-1 qualifiziert sind.

Für beide. Hersteller von Stemdichtungen können ihre Dichtungssysteme einer Typprüfung unterziehen und klassifizieren lassen; Armaturenhersteller wählen daraus Kombinationen, deren Leistung nachweisbar ist. Endanwender profitieren, weil sie Spezifikationen und Berichte mit einer erkennbaren ISO-12101-Klassifikation anfordern können.

In der Praxis fehlten oft entscheidende Angaben zu Stemmdichtungen, wie minimale Oberflächendrücke, Montageanweisungen und Grenzwerte. Bestehende Normen konzentrierten sich entweder auf komplette Armaturen (ISO 15848-1, API 624/641) oder auf Packungen in einer Standardvorrichtung (API 622).

ISO 12101 legt den Fokus speziell auf die Stemmdichtung selbst, mit realistischeren Geometrien und vollständiger Dokumentation.

ISO 15848-1 ist für Typprüfungen mit Druck, Temperaturzyklen und mechanischen Zyklen ausgelegt, bei denen externe Leckage über Spindel und Gehäuse mit Helium oder Methan gemessen wird. Die Norm kennt Dichtheitsklassen (A, B, C) und verschiedene Dauerkriterien für die Anzahl der Betätigungszyklen.

ISO 15848-1 ist für industrielle Isolier- und Regelventile vorgesehen, sowohl linear als auch Viertelumdrehung, die mit flüchtigen luftverunreinigenden Stoffen oder gefährlichen Medien eingesetzt werden.

ISO 15848-1 beschreibt Tests von kryogen (etwa −196 °C) bis zu hohen Temperaturen (typischerweise bis +400 °C) mit entsprechenden Temperatur- und Zyklusprofilen. Dadurch können Armaturen für verschiedene Prozessbedingungen qualifiziert werden.

Helium ist sehr gut als Tracer für sehr niedrige Leckraten geeignet, während Methan besser zu praktischen LDAR-Programmen und VOC-Emissionen passt. ISO 15848-1 bietet keine normative Eins-zu-Eins-Korrelation zwischen Helium und Methan, sondern definiert separate Dichtheitsklassen für beide.

ISO 15848-2 verlangt, dass aus jeder Produktionsserie eine Stichprobe von Ventilen auf flüchtige Emissionen getestet wird. Für Endanwender bedeutet dies, dass sie nicht nur ein Typenzertifikat haben, sondern auch eine Sicherstellung, dass Serienventile die vereinbarte Emissionsklasse erreichen.

Genauso wie ISO 15848-1 konzentriert sich ISO 15848-2 auf externe Leckage durch Schaftdichtung und Gehäusedichtungen. Endanschlüsse, Vakuumanwendungen sowie Korrosions- oder Strahlungseinflüsse fallen nicht in den Anwendungsbereich.

Die Norm schreibt vor, dass mindestens ein Absperrventil pro Los, Typ, Druckklasse und Nennmaß zufällig ausgewählt werden muss. Die genaue Auswahl eines Ventils wird in Absprache zwischen Hersteller und Endanwender festgelegt.

API 622 Packungsprüfung mit Methan als Prüfgas bis ca. 41,4 barg (600 psig) und Zyklen zwischen Umgebungstemperatur und etwa 260 °C, kombiniert mit 1.510 mechanischen Zyklen. So entsteht ein repräsentatives Bild des Packungsverhaltens in typischen Prozessabsperrventilen.

API 622 verwendet einen standardisierten Testaufbau für alle Packungstypen, wodurch die Ergebnisse verschiedener Anbieter direkt vergleichbar sind. Die Norm ist somit vor allem eine Vergleichsbasis, kein Werk-zertifikat für komplette Absperrventile.

API 622 deckt Absperrventile mit aufsteigendem und rotierendem Spindel (rising und rotating stem) ab. Die Vorrichtung simuliert die relevanten Bewegungen und Belastungen der Stammabdichtung.

Neben dem FE-Test umfasst API 622 auch Korrosionstests (kalt und warm) an Stamm- und Stempel-Dichtungen sowie Materialtests wie Gewichtsverlust, Dichte, Schmiermittelgehalt und Auslaugung von Komponenten.

API 624 beschreibt eine feste Anzahl von Betriebszyklen unter konstantem Druck und Temperatur, was eine langfristigere Belastung simuliert als ein einfacher Endtest. Der Fokus liegt auf stabilen Emissionsleistungen während der gesamten Testdauer.

Viele Raffinerie- und Petrochemiestandards verlangen API-624-Typ-Tests für Stahl-Schieber- und Absperrkugelhähne mit flexiblem Graphitdichtung in Flüchtigem Emissionsdienst. Dies gilt besonders für kritische Medien wie Benzol oder andere VOCs.

API 641 ist vor allem relevant für Prozessanlagen, in denen viele Vierteldrehungs-Absperrschieber verwendet werden, wie Kugel- und Schmetterlingsventile in Rohrleitungen, Tankfarmen und Gas- und Öl-Anlagen, bei denen die Reduzierung von VOC-Emissionen Priorität hat.

API 641 verwendet wie API 624 Methan als Testgas, da die Norm stark auf VOC-Emissionen aus Kohlenwasserstoffprozessen und LDAR-Programmen ausgerichtet ist, die ebenfalls mit Methanmessungen arbeiten.

TA-Luft ist eine gesetzliche Emissionsverordnung, keine Prüfnorm. Die technischen Regeln verweisen jedoch auf Prüfstandards und Grenzwerte für Absperrorgane und andere Bauteile. Hersteller verwenden unter anderem ISO 15848-1, API 624/641 und ISO 12101, um nachzuweisen, dass sie die TA-Luft-Anforderungen erfüllen.

TA-Luft setzt niedrige zulässige Konzentrationen (ppmv-Bereich) für VOC-Lecks an Absperrventilen, Pumpen und Flanschen fest. In der Praxis bedeutet dies, dass nur hochwertige Sitz- und Gehäusedichtungen, oft mit zusätzlichen FE-Tests, diese Grenzwerte erfüllen können.

Lebendbelastete Dichtungen (mit Federn) kompensieren Relaxation, Kriechen und thermische Zyklen. ISO 12101 beschreibt diese Kategorie explizit, damit ihr tatsächlicher Vorteil in Bezug auf stabile Dichtheit unter FE-Bedingungen nachweisbar wird.

Ja. ISO 15848-1 definiert externe Leckagemessungen sowohl an Stamm/Welle als auch an Gehäuseteilen. In FE-kritischen Anlagen können beide zu den Gesamtemissionen beitragen, deshalb werden sie gemeinsam getestet und bewertet.

Nein. ISO 15848-1 konzentriert sich auf die Dichtheit gegenüber der Umgebung (flüchtige Emissionen), während ISO 5208 hydraulische Druck- und Sitzdichtheitsprüfungen behandelt.

In einem vollständigen Qualifikationsprogramm werden beide Normen nebeneinander angewendet.

Für Absperrarmaturenhersteller, die neben Typzertifikaten auch Serienqualität nachweisen möchten, für Endanwender mit strengen FE-Anforderungen in Ausschreibungen und für unabhängige Prüflaboratorien, die Produktionsabnahmetests durchführen.

API 622 wird vor allem bei flexiblen Graphit-Packungen und PTFE-/Graphit-Kompositen angewendet, da dies die dominierenden Materialien für hochwertige FE-Anwendungen in Prozessabsperrarmaturen sind.

Teilweise. Beide konzentrieren sich auf die Abdichtung, nicht auf das gesamte Ventil. API 622 verwendet eine vollständig standardisierte Vorrichtung und ein Testprogramm, während ISO 12101 Raum für eine maßgeschneiderte Vorrichtung lässt, die der tatsächlichen Ventilgeometrie näher kommt.

API 624 ist spezifischer (nur rising-stem-Absperrarmaturen, feste Bedingungen) und wird häufig als Mindest-FE-Anforderung in Raffineriespezifikationen verwendet. ISO 15848-1 ist breiter in Armaturtypen und Temperaturbereichen und bietet ein umfangreicheres Klassifizierungssystem. Für High-End-Anwendungen werden beide häufig kombiniert.

Weil das Dichtverhalten eines 90° drehenden Kugelhahns wesentlich anders ist als das eines aufsteigenden Absperrschiebers. API 641 legt ein spezifisches Testprofil für Viertelumdrehungsgeometrie fest, während API 624 von aufsteigenden Stellbewegungen ausgeht.

Ja. In der EU werden über BREF-Dokumente und nationale Genehmigungen Anforderungen an VOC-Emissionen gestellt. In Belgien spielt beispielsweise VLAREM eine Rolle, in den Niederlanden das Bal (Besluit activiteiten leefomgeving), das Umweltschutzgesetz und Genehmigungen. TA-Luft ist jedoch eine der strengsten und explizitesten Referenzen für FE-Leckgrenzen.

Überholungsbetriebe können Stem-Seals einkaufen, die gemäß ISO 12101 getestet sind, und diese während der Revision auf bestehenden Absperrventilen anwenden, unter Berücksichtigung der im Prüfbericht festgelegten Kompression, Oberflächenrauheit und Montageparameter. So wird ein altes Ventil auf moderne FE-Leistung aufgerüstet, ohne das Gehäuse zu ersetzen.

Weil Fehler bei der Montage (falsches Drehmoment, falsche Reihenfolge der Ringe, schlechte Oberflächenrauigkeit) oft mehr Einfluss haben als das Material selbst. ISO 12101 verlangt, dass diese Parameter im Bericht festgehalten werden, damit die getestete Leistung reproduziert werden kann.

Klasse AH (strengste Heliumklasse bei hoher Temperatur) ist in der Praxis meist nur mit Blasendichtungen oder gleichwertigen Schachtabdichtungen erreichbar. Für viele konventionelle Packungsentwürfe ist dies eine ambitionierte Grenze, was zugleich zeigt, wie herausfordernd echte Null-Emissionsziele sind.

Streng genommen gibt es „zero Emission“ nicht, denn es wird immer ein ganz kleines bisschen Leckage oder Diffusionsgas geben. Was wir jedoch können, ist, dass die Emissionen so klein sind, dass sie unterhalb der Nachweisgrenze oder unter strengen Normgrenzen bleiben.

In Zertifikaten und Berichten sprechen wir daher über gemessene Leckwerte und Emissionsklassen, nicht über wirklich „null Leckage“.

API 622 enthält spezielle „Ambient“- und „Hochtemperatur“-Korrosionstests, bei denen Packungen längere Zeit in Kontakt mit Metallcoupon(s) in wässriger Umgebung stehen. Nach Abschluss werden Lochfraß und Haftung der Korrosionsprodukte beurteilt.

Weil bei höheren Temperaturen die Oxidation, das Kriechen und die Relaxation von Graphit- und PTFE-Packing stark zunehmen. Durch Tests bis 538 °C wird sichtbar, welche Packungssysteme ihre Dichtheit im Hochtemperaturbetrieb behalten.

Rechtlich ist ISO 15848-2 nicht automatisch verbindlich, aber der Genehmigungsgeber oder Endanwender kann in den Spezifikationen verlangen, dass Absperrarmaturen nicht nur eine Typenzertifizierung haben, sondern auch periodisch gemäß ISO 15848-2 als Teil der Qualitätssicherung getestet werden.

ISO 12101 konzentriert sich bewusst auf Dichtheit und mechanisch/thermische Leistung. Korrosion fällt außerhalb des Anwendungsbereichs und kann ergänzend mit anderen Normen (oder kundenspezifischen Tests) bewertet werden. So bleibt die Norm übersichtlich und auf das FE-Verhalten fokussiert.

Die Norm wurde im ISO/TC 153 (Ventile) entwickelt, mit aktiver Beteiligung von ESA (European Sealing Association), FSA (Fluid Sealing Association-USA) und verschiedenen Industrie- und Endnutzervertretern. Dadurch entspricht der Inhalt sowohl der europäischen als auch der internationalen Praxis.

Die Norm schreibt vor, dass Tests mit brennbaren oder Inertgasen unter Druck und bei Temperatur nur mit passenden Sicherheitsmaßnahmen, erfahrenem Testpersonal und geeigneter Ausrüstung durchgeführt werden dürfen.

Für einige große Öl- und Gasunternehmen ist API 622 eine zwingende Anforderung in Einkaufs- und Materialspezifikationen. Für andere Anwender ist es eine Best-Practice-Referenz zur Auswahl von Packungen. In beiden Fällen vermittelt ein API-622-Bericht Vertrauen in die FE-Leistung der Packung.

Nein. In einer Anlage mit überwiegend Rising-Stem-Absperrventilen liegt API 624 nahe; bei einer dominanten Population von Kugelhähnen/Absperrklappen ist API 641 logischer. In gemischten Systemen wählen viele Endanwender eine Kombination aus ISO 15848-1 (generisch) plus API 624/641 für bestimmte kritische Leitungen.

Wer jetzt nur „TA-Luft-taugliche“ Absperrklappen verlangt, kann mit ISO 12101 eine zusätzliche Spezifizitätsebene hinzufügen: Neben einem TA-Luft-Verweis wird dann beispielsweise eine ISO-12101-Klasse und ein API-622- oder ISO-15848-1-Bericht gefordert. So wird klar, welche Stem-Dichtung tatsächlich getestet wurde und unter welchen Bedingungen.

Durch die Dichtheits- und Dauerklassen zwingt die Norm Konstrukteure, Entscheidungen über die Art des Stellmechanismus (Stopfbuchse, Balg, Dichtungseinheit), Materialkombinationen und Toleranzen zu treffen. Eine höhere Klasse führt direkt zu strengeren Design- und Kostenanforderungen.

Eine typische Kombination ist ISO 12101 zur Qualifizierung eines spezifischen Stimm-Siegeldesigns in einer repräsentativen Vorrichtung, plus API 622 als „Basis-“Anforderung für die verwendete Graphitpackung. So weisen Sie sowohl Materialqualität als auch Systemverhalten nach.

Indem weltweit ein einheitlicher Rahmen für das Testen und Berichten der Stimmabdichtungsleistung geboten wird, wird es für alle Parteien einfacher, schlechte Lösungen auszumustern und bewährte, hochwertige Dichtungen zu standardisieren. Das führt strukturell zu weniger Leckagen, längeren Standzeiten und geringeren Flüchtigen Emissionen.

Grundsätzlich ist das erlaubt, aber es gibt klare Einschränkungen. Eine API 622 Prüfvorrichtung ist exakt in der Norm API 622 festgelegt und ist für höhere Temperaturen sowie eine lineare Stängelbewegung (rising stem) vorgesehen. Die Vorrichtung ist darauf ausgelegt, vergleichende Testergebnisse von Stängeldichtungen zu ermitteln.

Für ISO 12101 muss die Vorrichtung repräsentativ für die beabsichtigte Anwendung sein. Wenn Sie andere Stängeldurchmesser, andere Temperaturbereiche, Rauheiten oder eine andere Stängel(spindel)bewegung testen möchten, wie z.B. Vierteldrehung, kann eine API 622 Vorrichtung dafür ungeeignet sein. Überprüfen Sie daher stets, ob die Prüfvorrichtung alle vorgeschriebenen ISO 12101-Bedingungen (Maße, Bewegung und Temperaturen) abdecken kann, andernfalls ist eine angepasste oder andere Vorrichtung erforderlich.

Ein Fugitive Emission Test ist ein Dichtigkeitstest, der speziell Emissionen in die Atmosphäre betrachtet, also die kleinen Lecks an Stell- oder Spindeldichtungen, Dichtungen und Gehäuseverbindungen, nicht aber die interne Sitzdichtigkeit.

Das Ventil oder die Stellungsdichtung wird dabei mit Druck, Temperatur und mechanischen Zyklen gemäß einer Norm wie ISO 15848-1, ISO 12101 oder API 622/624/641 belastet, während die externe Leckage kontinuierlich mit einer geeigneten Leckerkennungsmethode gemessen wird.

FE-Tests sind relevant für drei Gruppen, – Endnutzer/Anlagenbesitzer, die Emissionen, Sicherheit und Genehmigungsrisiken reduzieren wollen, Armaturenhersteller, die nachweislich emissionsarme Ventile liefern möchten, und Dichtungs-/Packungshersteller, die die Leistung ihrer Dichtungen unter FE-Bedingungen belegen möchten.

Gemeinsam nutzen sie die Testergebnisse, um Designs zu verbessern, Produkte zu zertifizieren und LDAR-Strategien zu verfeinern.

Ein FE-Test bei ITIS liefert mehr als nur einen Leckagewert, man erhält einen vollständigen Testbericht mit allen relevanten Bedingungen (Norm, Medium, Druck, Temperatur, Zyklen), eine klare Bewertung im Vergleich zur geforderten Klasse oder Grenzwert und, wo zutreffend, einen ISO 17025-Testbericht. Über das ITIS Cloud Portal können Testberichte und Zertifikate gefunden werden.

Der FE-Testbericht von ITIS enthält unter anderem die Identifikation des Testobjekts (Typ, Größe, Druckklasse, Seriennummer), die angewandte Norm(en) und Testklassen, eine Beschreibung der Dichtung/Abdichtung und relevanter Materialien, den Testaufbau und die Messmethode, eine Übersicht der Zyklen, Druck und Temperatur sowie die gemessenen Leckraten pro Schritt.

Im Bericht wird angegeben, ob die gemessenen Werte niedriger oder höher als die spezifizierte maximale zulässige Leckrate gemäß Norm und/oder Auftrag sind. ITIS bewertet dabei selbst nichts, wir berichten ausschließlich die Messergebnisse. Ob die Testergebnisse akzeptabel sind, liegt beim Kunden oder Endnutzer.

ITIS verwendet je nach Norm und Zielsetzung verschiedene Testmethoden, Schnüffelmessungen (Helium, Methan, Wasserstoff) für Stemmdichtungen und Gehäusedichtungen, Vakuum-Massenspektrometrie mit Helium für sehr empfindliche Leckmengenmessungen und manchmal Kammeranlagen oder Bagging.

Die Absperrvorrichtungen oder Stemmdichtungen werden in repräsentativen Testaufbauten montiert, mit automatisierter Steuerung für Zyklen und kontinuierlicher Protokollierung von Druck, Temperatur und Leckrate, sodass das gesamte Emissionsverhalten über den Test sichtbar wird.

Mit ITIS wählen Sie ein unabhängiges, spezialisiertes Prüflabor, das gegebenenfalls unter ISO 17025 Akkreditierung arbeitet, mit Erfahrung sowohl in Typprüfungen als auch in kundenspezifischen Tests. Sie profitieren von sicheren Testeinrichtungen, klarer Berichterstattung gemäß der Norm und der Möglichkeit, Tests online mitzubeobachten oder nachzuverfolgen.

Durch unsere Erfahrung mit Endanwendern, Absperrvorrichtungs-, Stem Seal- und Dichtungsherstellern können wir zudem bei praktisch durchgeführten Testprogrammen mitdenken, die auch auf praktische Situationen abgestimmt sind.

Shell MESC SPE 77/312 ist eine Spezifikation für das Testen und Qualifizieren von Absperrventilen, die unter anderem Drucktests, Funktionstests und abhängig von Version und Projekt zusätzliche Leck- oder FE-Anforderungen enthalten kann.

Für Projekte, in denen SPE 77/312 vorgeschrieben ist, kann ITIS die relevanten Druck- und Lecktests durchführen und, falls vereinbart, mit Flüchtige Emission Tests gemäß ISO 15848-1 oder API-Normen kombinieren. So entsteht ein integriertes Testprogramm, das sowohl den Shell-Spezifikationen als auch den FE-Normen entspricht.

Ja. Neben Tests gemäß ISO 15848-1/-2, ISO 12101 und API 622/624/641 kann ITIS auch projekt- oder kundenspezifische Protokolle durchführen. Denken Sie an angepasste Druck- und Temperaturprofile, zusätzliche Zyklen, eine Kombination aus Seat- und FE-Tests oder spezifische Berichtsformate für EPCs und Endnutzer.

Wichtig ist, dass das Testprogramm im Voraus klar festgelegt wird, welche Norm oder Spezifikation die Grundlage bildet, welche zusätzlichen Schritte hinzugefügt werden und welche Akzeptanzkriterien gelten. So sind die Ergebnisse später repräsentativ gegenüber Auftraggeber, Endnutzer oder Genehmigungsbehörde.

Bei vielen Projekten ist es effizient, FE-Tests mit anderen Tests zu kombinieren, zum Beispiel: zuerst Sitz- und Drucktests nach ISO 5208 oder Projektspezifikation, danach einen Fugitive Emission Typ-Test nach ISO 15848-1 oder einer API-Norm.

ITIS kann die Testreihenfolge so planen, dass Tests und Abkühl- oder Erwärmphasen optimal genutzt werden, während die Anforderungen und Ergebnisse der verschiedenen Normen in der Berichterstattung klar getrennt und gut rückverfolgbar bleiben.