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6.3 Wasserversorgung

Mindestlöschwasserleistung:

Bei der Schutzfläche von 15 m² und der geforderten Wasserbeaufschlagung von mindestens 7,5 l/(m² * mm) ergibt sich eine Mindestlöschwasserleistung von 15 m² x 7,5 l/(m² * mm) = 112,5 l/min.

Düsenwasserleistung:

Der Löschwasserüberdruck an den Löschdüsen muss mindestens 0,5 bar betragen. An den Löschdüsen steht jedoch durch die Wasserversorgung ein Leitungsdruck von 3 bar zur Verfügung. Bei der ausgewählten Löschdüse ergibt sich nach Herstellerangabe bei 3 bar für jede Löschdüse eine Düsenleistung von 69 l/min. Weil 2 Löschdüsen für eine vollständige Besprühung der Schutzfläche notwendig sind, ergibt sich eine gesamte Düsenwasserleistung von 2 x 69 l/min = 138 l/min. Die geforderte Mindestlöschwasserleistung von 112.5 l/min ist damit eingehalten.

Löschwasservorrat:

Die Mindestlöschzeit beträgt 30 min. Die 2 ausgewählten Löschdüsen mit der Mindestlöschwasserleistung von 2 x 56 l/min benötigen innerhalb dieser Zeit einen Mindestwasservorrat von 30 min x 2 x 69 l/min = 4140 l Löschwasser.

Rohrleitungsnetz:

• bei Schlauchanschluss: Steigleitung DN 50 mit C Kupplung
• bei Anschluss an ein Wasserversorgungsnetz: Steigleitung DN 25 mit Handventil
• und Verteilerleitungen DN 25 an der Decke

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Druckentlastungseinrichtungen

Anhang 2

1 Bemessung

Die Größe der Druckentlastungsfläche ist nach VDI 3673 "Druckentlastung von Staubexplosionen", Blatt 1, Juli 1 995, abhängig von:

• Behälterleervolumen V in m³
• Verhältnis Länge/Durchmesser des Filtergehäuses L/D
• statischer Ansprechüberdruck der Druckentlastungseinrichtung p_stat in bar
• maximaler reduzierter Explosionsüberdruck p_red,max in bar (entspricht dem zulässigen Innenüberdruck des Filtergehäuses, also der Behälterfestigkeit)
• maximaler Explosionsüberdruck p_max in bar
• Staubtechnische Kenngröße des gelagerten Staubes bzw. Spänematerials K_St in bar * m/s
• Art der Staubverteilung (homogen oder inhomogen)

Die meisten Filtergehäuse sind langgestreckt und haben die Druckentlastungsflächen gleichmäßig über die Gehäuselänge angeordnet. Unter dieser Bedingung kann das Filtergehäuse als sogenannter kubischer Raum betrachtet werden.

Für sogenannte kubische Räume (L/D < 2) oder P _red,max > 1,5 bar kann bei homogener Staubverteilung die erforderliche Druckentlastungsfläche A in m² gemäß VDI 3673 für Berstscheiben nach folgender empirischer Formel ermittelt werden:

A = (3,264 * 10-5 * pmax * KSt * pred,max-0,569 + 0,27 * (pstat - 0,1) * pred,max-0,5) * V0,753

Werden bei langgestreckten Filtergehäusen die Druckentlastungsflächen nicht gleichmäßig über die Gehäuselänge angeordnet, sind - unter der Bedingung, dass P_red,max < 1,5 bar ist - größere Druckentlastungsflächen erforderlich. Die erforderliche Vergrößerung ΔA ergibt sich bei homogener Staubverteilung für Berstscheiben aus der Gleichung:

ΔA = A * (-4,305 * log pred,max + 0,758) * log (H/D)

Für langgestreckte Filtergehäuse mit L/D > 2, bei denen die Druckentlastungsflächen nicht gleichmäßig über die Gehäuselänge angeordnet sind und außerdem P_red,max < l,5 bar gegeben ist, ergibt sich damit bei homogener Staubverteilung die erforderliche Gesamt-Druckentlastungsfläche für Berstscheiben zu:

AL = A + ΔA

Die Gleichungen gelten für:

• 0,1 m³ d V d 10000 m³
• 0,1 bar < p_stat < 1 bar
• 0,1 bar < p_red,max < 2 bar
• 5 bar < p_max < 10 bar
• 10 bar m/s < K_St < 300 bar m/s

2 Erläuterungen zur Anwendung der Formeln

1. Das Behälterleervolumen V eines Filtergehäuses ergibt sich aus dem Gesamtvolumen des Gehäuses einschließlich der damit verbundenen Sammeleinrichtung abzüglich dem Hüllvolumen um sämtliche Schläuche (= das Volumen der Schläuche selbst und dem der Schlauchzwischenräume) abzüglich dem freien Reinluftvolumen.
2. Für eckige Filtergehäusestirnflächen errechnet sich der Durchmesser D aus D = 2 * Filtergehäusestirnfläche/π
3. Der statische Ansprechüberdruck p_stat der Druckentlastungseinrichtung muss vom Hersteller angegeben werden. Er muss gleich oder kleiner dem maximalen reduzierten Explosionsüberdruck p _red,max sein (p_stat < p_red,max).
4. Der maximale reduzierte Explosionsüberdruck p_red,max (= zulässiger Innenüberdruck) ist vom Hersteller des Filtergehäuses nachzuweisen (VDI 2263 Blatt 3).
5. Bei Holzstäuben ist mit einem maximalen Explosionsüberdruck p_max = 9 bar und mit einer Staubtechnischen Kenngröße K_St = 200 bar m/s zu rechnen. In begründeten Ausnahmefällen kann hiervon abgewichen werden. Dann muss der Berechnung die entsprechende fachliche Begründung beigefügt werden.
6. In Filteranlagen für Holzstaub und -späne liegt praktisch immer eine homogene Staubverteilung vor.

Die ermittelte Gesamt-Druckentlastungsfläche kann in mehrere Einzel-Druckentlastungsflächen aufgeteilt werden.

In der folgenden Tabelle ist die erforderliche Gesamt-Druckentlastungsfläche A_ges in Abhängigkeit vom Behälterteervolumen V und vom Verhältnis L/D für folgende Werte angegeben:

• maximaler Explosionsüberdruck p_max = 9 bar
• Staubtechnische Kenngröße K_St = 200 bar m/s
• maximaler reduzierter Explosionsüberdruck p_red,max = 0,2 bar
• statischer Ansprechüberdruck der Berstscheibe p_stat = 0,1 bar
  

V in m3	Ages in m2 bei L/D = 1	Ages in m2 bei L/D = 2	Ages n m2 bei L/D = 3	Ages n m2 bei L/D = 4
5	0,49	1,05	1,38	1,61
10	0,83	1,77	2,33	2,72
20	1,40	2,99	3,92	4,58
30	1,90	4,06	5,32	6,21
40	2,36	5,04	6,60	7,72
50	2,79	5,96	7,81	9,13
60	3,20	6,84	8,96	10,74
70	3,60	7,68	10,07	11,76
80	3,98	8,49	11,13	13,00
90	4,35	9,28	12,16	14,21
100	4,71	10,04	13,17	15,38
200	7,93	16,93	22,19	25,92
300	10,76	22,97	30,11	35,18
400	13,37	28,53	37,40	43,69
500	15,81	33,75	44,24	51,68
600	18,14	38,71	50,75	59,29
700	20,37	43,48	57,00	66,59
800	22,53	48,08	63,03	73,63
900	24,62	52,54	68,87	80,46
1000	26,65	56,88	74,56	87,10

Für sogenannte kubische Räume (L/D < 2) - also z.B. langgestreckten Filtergehäusen mit gleichmäßig über die Gehäuselänge angeordneten Druckentlastungsflächen - kann bei einem statischen Ansprechüberdruck der Entlastungseinrichtungen von p_stat = 0,1 bar und Stäuben mit einem maximalen Explosionsüberdruck p_max = 9 bar bei homogener Staubverteilung die erforderliche Größe der Druckentlastungsfläche auch aus dem Nomogramm entnommen werden. Bei Filtergehäusen mit einem Längen/Durchmesser-Verhältnis von L/D > 2, bei denen die Druckentlastungsflächen nicht gleichmäßig über die Gehäuselänge verteilt sind, ist gegenüber kubischen Filtergehäusen eine Flächenvergrößerung ΔA vorzunehmen. Diese kann auch aus dem nachfolgenden Diagramm bestimmt werden:

3 Berechnungsbeispiel

a) Ausgangsgrößen:
Filtergehäuselänge:	... ... ... L ... ...	= 6 m
Filtergehäusebreite	... ... ... B ... ...	= 2,5 m
maximaler reduzierter Explosionsüberdruck (Filtergehäusefestigkeit)	... ... ... pred,max ...	= 0,2 bar
statischer Ansprechüberdruck der Berstscheiben	... ... ... pstat ... ...	= 0,1 bar
Staubtechnische Kenngröße	... ... ... KSt ... ...	= 200 bar m/s
maximaler Explosionsüberdruck	... ... ... pmax ...	= 9 bar
Druckentlastungsfläche gleichmäßig über die Gehäuselänge verteilt.

b) Berechnungen:

Filter/Behälter-Leervolumen	V = 16,238 m3
Filtergehäusestirnfläche	A = 2,71 m2
Äquivalenter Durchmesser	D = 2 x 2,71 m2/π = 1,856 m
Längen/Durchmesser-Verhältnis	L/D = 3,23

c) Bestimmung der Gesamt-Druckentlastungsfläche:

Das Filtergehäuse ist langgestreckt und die Gesamt-Druckentlastungsfläche soll in Einzelflächen aufgeteilt und gleichmäßig über die Gehäuselänge angeordnet werden. In diesem Fall kann das Filtergehäuse als kubischer Raum betrachtet und für die Berechnung die Formel für kubische Räume verwendet werden.

Aus dem Nomogramm ergibt sich für einen kubischen Raum eine erforderliche Gesamt-Druckentlastungsfläche A = 1,2 m².

Die gesamte erforderliche Druckentlastungsfläche wird in 6 Teilflächen zu le etwa 0,2 m² aufgeteilt.

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Zusammenfassung der Forderungen bei der Aufstellung von Filteranlagen in Filteraufstell- und Arbeitsräumen

Anhang 3

1 Aufstellung in Filteraufstellräumen

Filteraufstellräume müssen aus Gründen des Personenschutzes gegenüber angrenzenden Arbeitsbereichen mindestens feuerhemmend (F 30 nach DIN 4102) abgetrennt werden. Für den baulichen Brandschutz können höhere Forderungen gestellt werden, z.B. wenn die Abtrennungen von der Bauaufsichtsbehörde als Teil eines Brandabschnittes angesehen werden.

1.1 Unterdruckanlagen

Aus Filteranlagen mit Ventilatoren im Reinluftbereich (Unterdruckanlagen) kann auch bei Gehäuseundichtigkeiten kein Staub austreten. Solche Filteranlagen haben ein geschlossenes Gehäuse. Die Druckentlastungsöffnungen sollten unmittelbar ins Freie münden. Das erfordert die Aufstellung des Filtergehäuses direkt an einer Gebäudeaußenwand.

1.2 Überdruckanlagen

Neue Filteranlagen mit Ventilatoren im Rohluftbereich (Überdruckanlagen) müssen bei Luftrückführung mit einer Umschalteinrichtung ausgestattet sein, mit der im Sommer auf Abluftbetrieb geschaltet werden kann. Dazu ist grundsätzlich eine Verkleidung des Filterbereiches erforderlich. Ist der Filterbereich unverkleidet, muss der Spänesammelraum staubdicht sein und der Überdruck direkt ins Freie abgeleitet werden.

Überdruckanlagen ohne Luftrückführungsmöglichkeit benötigen kein Gehäuse und damit auch keine Explosionsdruckentlastung. Dies gilt auch für Anlagen mit Sondergenehmigung.

Da eine wirksame Explosionsdruckentlastung des Rohgasraumes direkt ins Freie nicht möglich ist, muss der Filteraufstellraum selbst ins Freie druckentlastet werden. Solche Räume müssen so ausgeführt sein, dass sie dem maximalen reduzierten Explosionsüberdruck p_red,max standhalten.

2 Aufstellung in Arbeitsräumen

Das Aufstellen einer Filteranlage im Arbeitsbereich kann aus baulichen oder betrieblichen Gründen )z.B beengte Verhältnisse innerhalb geschlossener Bebauung) notwendig sein. Pro Brandabschnitt darf nur eine solche Filteranlage im Arbeitsraum aufgestellt werden.

2.1 Neue Filteranlagen

Gemäß TRGS 553 "Holzstaub" dürfen neue Filteranlagen aus Gründen des Staubschutzes grundsätzlich nur dann in Arbeitsräumen aufgestellt werden, wenn der Ventilator reinluftseitig angeordnet ist (Unterdruckanlagen).

Die Größe solcher Anlagen wird durch die Europäische Norm für Absauganlagen für Holzstaub und -späne auf 6000 m³/h (maximaler Volumenstrom) begrenzt.

Weiter gelten folgende Bedingungen:

• Ausführung des Gehäuses (Filter und Sammelbereich) allseitig feuerhemmend (F 30 nach DIN 4102))
• kontinuierliche Austragung des abgeschiedenen Materials ins Freie (z.B. Silo) oder in eine Brikettieranlage oder in Staubsammelbehälter mit eingelegten Säcken (insgesamt maximal 500 Liter Sammelvolumen) mit staubarmer Entsorgungsmöglichkeit
• Feuerlöscheinrichtung.

An diesen Anlagen ist eine Verkleidung des Filters erforderlich. Das Gehäuse muss mit Druckentlastungseinrichtungen ausgestattet sein, die den Druck direkt ins Freie leiten.

Ferner ist die explosionstechnische Entkopplung der Absaugleitungen und Rückluftkanäle erforderlich.

2.2 Alte Überdruck-Filteranlagen

Ältere Filteranlagen mit rohluftseitigem Ventilator dürfen gemäß TRGS 553 weiterhin in Arbeitsräumen betrieben werden, wenn

• Filtermaterial der Kategorie C oder G benutzt wird
• die Filterflächenbelastung 150 m³/(m² * h) nicht überschreitet
• die Filteranlagen bzw. Spänesammelräume staubdicht sind (bei Anlagen, die vor 1993 in Betrieb genommen worden sind, durch entsprechende Ableitung des Überdrucks vom Spänesammelraum ins Freie).

Zum Brandschutz muss der Sammelbereich mit nichtbrennbarem Material verkleidet sein.

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Vorschriften und Regeln

Anhang 4

Wesentliche Forderungen für das sichere Errichten und Betreiben von Anlagen zum Absaugen und Abscheiden von Holzstaub und -spänen werden insbesondere gestellt in:

1. Gesetze/Verordnungen

Gewerbeordnung, Bauordnungen der Länder, Gefahrstoffverordnung,

Störfall-Verordnung mit TAA-GS-07 Leitfaden "Explosionsfähige Staub/Luft-Gemische und Störfallverordnung,

Teil 1: Anwendungsbereich" und TAA-GS-13 Leitfaden "Explosionsfähige Staub/Luft-Gemische und Störfallverordnung,

Teil 2: Störfallvorsorge und Anhang",

Arbeitsstättenverordnung mit Arbeitsstätten-Richtlinien,

Technische Regel Dampfkessel TRD 414: "Holzfeuerungen an Dampfkesseln".

2. Unfallverhütungsvorschriften

Allgemeine Vorschriften (BGV A1),

Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (BGV A2),

Kraftbetriebene Arbeitsmittel (VBG 5),

Stetigförderer (VBG 10),

Leitern und Tritte (BGV D36),

Silos (BGV C12).

3. Berufsgenossenschaftliche Richtlinien, Sicherheitsregeln, Merkblätter

Richtlinien für die Vermeidung der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung

- Explosionsschutz Richtlinien - (BGR 104)

Sicherheitsregeln für den Brand und Explosionsschutz in Spanplattenanlagen (ZH 1/114),

Richtlinien für die Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen - Richtlinien "Statische Elektrizität" (BGR 132),

Sicherheitsregeln für CO₂-Feuerlöschanlagen (BGR 134)

Sicherheitsregeln für hochziehbare Personenaufnahmemittel (BGR 159),

Richtlinien für die Beschickungseinrichtungen in Holzspäne und Holzstaubfeuerungen (ZH 1 /472).

4. DIN-Normen

DIN 4102	Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
DIN 14494	Sprühwasser Löschanlagen
DIN 24532	Senkrechte ortsfeste Leitern aus Stahl
DIN 24533	Geländer aus Stahl

5. VDE-Bestimmungen

DIN VDE 0100	Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V
DIN VDE 0165	Errichten elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen
DIN EN 50014/ VDE 0170/0171	Elektrische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche
DIN VDE 0833	Gefahrenmeldeanlagen für Brand, Einbruch und Überfall
VDE 0700 T 1	Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke - Allgemeine Anforderungen
VDE 0700-205	Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke - Gewerbliche Bodenbehandlungsmaschinen

6. VDI-Richtlinien

VDI 2263	Staubbrände und Staubexplosionen; Gefahren-Beurteilung-Schutzmaßnahmen
VDI 3673	Druckentlastung von Staubexplosionen

7. Bestimmungen der Schadenversicherer

VdS 2029	Holzbearbeitende und holzverarbeitende Betriebe, Richtlinien für den Brandschutz
VdS 2093	Richtlinien für CO2 -Feuerlöschanlagen, Planung und Einbau
VdS 2106	Richtlinien für Funkenerkennungs-, Funkenausscheidungs- und Funkenlöschanlagen, Planung und Einbau
VdS 2108	Richtlinien für Schaum-Löschanlagen, Planung und Einbau
VdS 2109	Richtlinien für Sprühwasser Löschanlagen, Planung und Einbau
VdS 2241	Betriebsbuch für Funkenlöschanlagen
VdS 2490	Errichterfirmen für Feuerlöschanlagen

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Anerkannte Prüfstellen für Explosionsklappen, Berstscheiben und Reißfolien sind u.a.:

Anhang 5

DMT - Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH Institut für Brand- und Explosionsschutz Bergbau-Versuchsstrecke Beylingstr. 65 44329 Dortmund Telefon 02 31/24 91-0 Telefax 02 31/24 91-2 41

IBExU Institut für Sicherheitstechnik GmbH Fuchsmühlenweg 7 09599 Freiberg Telefon 0 37 31/38 05-0 Telefax 0 37 31/2 36 50

FSA Forschungsgesellschaft für angewandte Systemsicherheit und Arbeitsmedizin mbH Dynamostr. 7-11 68165 Mannheim Telefon 06 21/44 56-4 30 Telefax 06 21/44 56-4 02

Das Verzeichnis ist nicht vollständig.

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Lieferanten von Filteranlagen

Anhang 6

Auskunft erteilt der VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. Fachgemeinschaft Allgemeine Lufttechnik Arbeitskreis Lufttechnik Holz Lyoner Str.18 60528 Frankfurt Telefon 0 69/66 03-0 Telefax 0 69/66 03-5 11

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Lieferanten von Löschdüsen (1) und Löschanlagen (2)

Anhang 7

Lechler GmbH u. Co KG Ulmer Str. 128 72555 Metzingen Telefon 0 7123/96 20	(1)
Total Walther Feuerschutz GmbH Waltherstr. 51 51069 Köln Telefon 02 21/67 85-0 Telefax 02 21/67 85-3 70	(1,2)
Minimax GmbH Industriestr. 10-12 23843 Bad Oeldesloe Telefon 0 45 31/8 03-0 Telefax 0 45 31/8 03-2 43, -2 99	(1,2)
Jakob Nohl GmbH Gebäudetechnik, Feuerschutzanlagen Martinstr. 22-24 64285 Darmstadt Telefon 0 61 51/4 04-0 Telefax 061 51/404-255	(2)
AME-Brandschutz Arendt, Mildner & Evers GmbH Lilienthalstr. 1 30179 Hannover Telefon 0511/67 93-0 Telefax 05 11/67 93-2 90	(2)
H. Krantz-TkT GmbH Uersfeld 24 52072 Aachen Telefon 02 41/4 34-1	(2)
Das Verzeichnis ist nicht vollständig. Weitere Auskünfte erteilt der Verband der Schadenversicherer (VdS) e.V. Riehler Str. 36 50668 Köln Telefon 02 21/77 66-0 Telefax 02 21/77 66-1 09

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Lieferanten von Funkenlöschanlagen

Anhang 8

TOTAL Walther Feuerschutz GmbH Waltherstr. 51 51069 Köln Telefon 02 21/67 85-0 Telefax 02 21/67 85-3 70

Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG Hannoversche Str. 58 31061 Alsfeld Telefon 051 81/79-0 Telefax 051 81/79-2 29

MINIMAX GmbH Industriestr. 10-12 23843 Bad Oeldesloe Telefon 0 45 31/8 03-0 Telefax 0 45 31/8 03-2 48

Das Verzeichnis ist nicht vollständig. Weitere Auskünfte erteilt der Verband der Schadenversicherer (VdS) e.V. Riehler Str. 36 50668 Köln Telefon 02 21/77 66-0 Telefax 02 21/77 66-1 09

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Lieferanten von Berstscheiben (1) und Explosionsklappen (2)

Anhang 9

Rembe GmbH Meß- und Regeltechnik Gallbergweg 21 59929 Brilon Telefon 0 29 61/74 05-0	(1)
Johann Wolf GmbH & Co. Systembau KG Am Stadtwald 20 94486 Osterhofen Telefon 0 99 32/3 70 Telefax 0 99 32/28 93	(1)
Bormann und Neupert Armaturen, Einbindesysteme, Berstscheiben, Filter Volmerswerther Straße 30 40221 Düsseldorf Telefon 02 1 1/9 30 55-0 Telefax 0211/3 98 21 71	(1)
Fike Deutschland GmbH Edisonstr. 22 68309 Mannheim Telefon 06 21/73 80 12	(1)
A. Thorwesten Silobau Daimlerring 39 59269 Beckum Telefon 0 25 21/93 3 3-0	(2)
Das Verzeichnis ist nicht vollständig. Weitere Auskünfte erteilt der Verband der Schadenversicherer (VdS) e.V. Riehler Str. 36 50668 Köln Telefon 02 21/7766-0 Telefax 02 21/7766-1 09

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Lieferanten von schwerentflammbaren

Anhang 10

(DIN 4102 - Baustoffklasse B 1) Absaugschläuchen aus Kunststoff (Inhaber entsprechender Prüfbescheide des Instituts für Bautechnik, Berlin)

Hersteller:	Produkt:
Flexschlauch Produktions GmbH Offendorfer Str.12 23626 Ratakau-Kreuzkamp Telefon 04 51/39 88 20 Telefax 04 51/39 15 47	FLEXTRACT PU 7 (alle Nennweiten)
MASTERFLEX Fabrik für Technische Schläuche Industriegebiet Herten-Süd Hertener Mark 3 45699 Herten Telefon 0 23 66/80 03 54 Telefax 0 23 66/80 03 37	Master-PUR-FLAMEX (alle Nennweiten)
Joseph Norres u. Co. GmbH Leit- und Schutzschläuche Freiligrathstr. 38 45881 Gelsenkirchen Telefon 02 09/8 00 00-0 Telefax 02 09/8118 77	Protape PUR-SE (alle Nennweiten)
Claus Wall GmbH u. Co. KG 45881 Gelsenkirchen (Schläuche und restliche Adresse siehe Fa. Borres)
Schauenburg Ruhrkunststoff GmbH Weseler Str. 35 45478 Mülheim Ruhr Telefon 02 08/99 91 -0 Telefax 02 08/5 33 74	Flexodur P 1 N PU SE/A (alle Nennweiten)
Venair GmbH & Co. Industrieschläuche KG Neubohlingen 1 b 78315 Radolfzell Telefon 0 77 32/6014 Telefax 073 32/5 6171	VENA-PUR (alle Nennweiten)

Das Verzeichnis ist nicht vollständig.

ENDE