Aus porösen Materialien aufgebaute permeable Werkstoffe können im Explosionsschutz die Zündschutzart Druckfeste Kapselung um ein neues Konstruktionsprinzip erweitern, sodass ein neuartiges Schutzkonzept entsteht. Beruht das bisherige Schutzkonzept der Druckfesten Kapselung auf massiv ausgelegten Gehäusen und hinreichend kleinen Spaltweiten, damit sich eine im Gehäuseinneren auftretende Explosion nicht außerhalb des Gehäuses fortsetzen kann, können demgegenüber mit permeablen Werkstoffen, die als druckentlastende Elemente in die Gehäusewände integriert werden, deutlich schlankere Gehäusekonstruktionen entwickelt werden. Durch die Verwendung dieser Werkstoffe als Funktionswerkstoff ist es möglich, den Druck einer auftretenden Explosion ohne Zeitverzögerung zu entlasten und gleichzeitig einen Zünddurchschlag sicher zu verhindern. Dieses aus der Funktionsintegration der beiden Einzelfunktionen Druckentlastung und Flammenlöschen resultierende Schutzkonzept kann daher als zünddurchschlagsichere Explosionsdruckentlastung bezeichnet werden. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Versuchsreihen konnten die Tragfähigkeit dieses neuartigen Schutzkonzepts hinsichtlich der sicherheitstechnischen Randbedingungen eindeutig belegen. Auf Basis der erzielten Ergebnisse ist es möglich, erstmals Aussagen über die Entlastungsfähigkeit und das thermische und mechanische Verhalten unterschiedlicher permeabler Werkstoffe bei Explosionen zu treffen sowie deren grundsätzliches Durchströmungsverhalten zu beschreiben. So ergaben die mit unterschiedlichen Gehäusegrößen durchgeführten Explosionsversuche einen für jeden Werkstoff charakteristischen funktionalen Zusammenhang zwischen der erreichbaren Druckentlastung und der eingebauten Entlastungsfläche, mit dem die Druckentlastungsfähigkeit des Werkstoffs exakt beschrieben werden kann. Druckreduzierungen von 50 % und mehr waren bereits mit wenigen Prozent relativer Entlastungsfläche zu erreichen. Zugleich konnte durch Temperaturmessungen an den Außenoberflächen der Elemente gezeigt werden, dass eine Einordnung innerhalb der Temperaturklasse T₄ (T_{=O, max} ≤ 135° C) mit vertretbarem Aufwand gut erreichbar ist. Insgesamt führen die experimentellen Ergebnisse dieser Arbeit zu sicherheitstechnisch validierten Gestaltungsrichtlinien, wie sich durch die Verwendung von permeablen Werkstoffen eine neue Generation von druckfesten Gehäusen konstruieren und somit die Zündschutzart "Druckfeste Kapselung" weiterentwickeln lässt.

In explosion protection, permeable construction materials made of porous structures can extend the type of protection flameproof enclosure to a new construction principle, thus leading to a novel protection concept. Whereas the current protection concept of flameproof enclosures is based on solidly built enclosures and gap widths so small that an explosion occurring inside the enclosure cannot spread to the outside, considerably slimmer enclosure designs can be developed by means of permeable construction materials which are integrated into the enclosure walls acting as pressure relief elements. When used as functional material, these construction materials can relieve the pressure of an occurring explosion without time delay and, at the same time, safely avoid flame transmission. This protection concept, which results from the functional integration of the two individual functions pressure relief and quenching, can therefore be referred to as flameproof explosion pressure relief. The test series carried out within the scope of this work clearly proved the suitability of this novel protection concept with regard to the safety-related marginal conditions. On the basis of the results achieved it is possible for the first time to make statements on the relief capability and the thermal and mechanical behaviour of different permeable construction materials during explosions and to describe their fundamental flow behaviour. Thus, the explosion tests carried out with enclosures of different sizes reveal a functional correlation between the attainable pressure relief and the integrated relief area which is characteristic to each material and can therefore be used to exactly describe the pressure relief capability of the material. Pressure reductions of 50 % and more were already attainable with only a few percents of relative relief area. At the same time, temperature measurements carried out on the external surfaces of the elements have shown that a classification within the temperature class T₄ (T_{=O, max} ≤ 135° C) can be well achieved with a reasonable effort. All in all, the experimental results of this work lead to safety-related, validated guidelines on how a new generation of flameproof enclosures can be designed by using permeable materials and the type of protection "flameproof enclosure" can thus be further developed.