ANFO

ANFO , auch AN/FO (ein Akronym für Ammoniumnitrat/Heizöl ; / ˈænfoʊ / AN - foh ) ^{[ 1 ]} , ist ein weit verbreiteter industrieller Sprengstoff . Er besteht zu 94 % aus porösem, granuliertem Ammoniumnitrat ( NH₄NO₃ ₎ (AN), das als Oxidationsmittel und Absorptionsmittel für den Brennstoff dient, und zu 6 % aus Heizöl Nr. 2 ₍ FO ) ( Straßendiesel ) . ^{[ 2 ]}

Die Verwendung von ANFO begann in den 1950er Jahren. ^{[ 3 ]} Es ist als Sprengstoff sehr unempfindlich und benötigt zur Detonation eine Menge Sekundärsprengstoff, den sogenannten Zünder oder Booster (größer als eine Standard-Sprengkapsel). ^{[ 4 ]}

Es findet breite Anwendung im Kohlebergbau , im Steinbruchbetrieb , im Erzbergbau und im Tiefbau, insbesondere dort, wo seine geringen Kosten und die einfache Handhabung die Vorteile anderer Sprengstoffe, wie Wasserbeständigkeit, Sauerstoffbilanz, höhere Detonationsgeschwindigkeit oder Leistung in Säulen mit kleinem Durchmesser, überwiegen können. Die Bergbauindustrie ist für schätzungsweise 90 % der jährlich in den Vereinigten Staaten verwendeten Sprengstoffe von über 2.500 Tonnen (5,5 Millionen Pfund) verantwortlich. ^{[ 5 ]} ANFO wird auch häufig zur Lawinenprävention eingesetzt . ^{[ 6 ]}

ANFO, gemischt mit Nitromethan als Kraftstoff, wird als ANNM bezeichnet. ^{[ 7 ]}

Die Chemie der ANFO-Detonation beruht auf der Reaktion von Ammoniumnitrat mit einem langkettigen Alkan (C _{_n} H _{_2n+2} ) zu Stickstoff , Kohlendioxid und Wasserdampf . In einer idealen , stöchiometrisch ausgeglichenen Reaktion besteht ANFO aus etwa 94,5 Gew.-% Ammoniumnitrat (AN) und 5,5 Gew.-% Heizöl (FO). In der Praxis wird ein leichter Überschuss an Heizöl zugegeben, da eine Unterdosierung die Leistung verringert, während eine Überdosierung lediglich zu einer erhöhten Rauchentwicklung nach der Explosion führt. ^{[ 8 ]} Unter optimalen Detonationsbedingungen sind die Gase die einzigen Produkte. In der Praxis sind solche Bedingungen jedoch nicht zu erreichen, und Explosionen erzeugen moderate Mengen an giftigen Gasen wie Kohlenmonoxid und Stickoxiden ( NO_{_x} ).

Die Brennstoffkomponente von ANFO ist typischerweise Dieselkraftstoff, es wurden aber auch Kerosin , Kohlenstaub, Rennkraftstoffe wie Nitromethan oder sogar Melasse verwendet. Fein pulverisiertes Aluminium im Gemisch erhöht die Detonationsgefahr. ^{[ 9 ]}

ANFO ist weitgehend unempfindlich und dient daher als tertiärer Sprengstoff (oder „Sprengmittel“). Ohne Sensibilisator kann es nicht mit einer herkömmlichen Sprengkapsel (z. B. Nr. 8) gezündet werden. Es muss eine größere Menge sekundären Sprengstoffs, ein sogenannter Zünder oder Booster , verwendet werden. ^{[ 4 ]} Früher wurden ein oder zwei Dynamitstangen verwendet ; heute verwendet man Tovex oder gegossene Booster aus Pentolith (TNT/ PETN oder ähnliche Zusammensetzungen). ^{[ 10 ]}

ANFO ist technisch gesehen ein Sprengstoff , da es durch Detonation und nicht durch Deflagration mit einer Geschwindigkeit oberhalb der Schallgeschwindigkeit im Material zerfällt. Aufgrund seiner geringen Empfindlichkeit wird es jedoch im Allgemeinen nicht als solcher reguliert. ANFO weist im Vergleich zu anderen Industriesprengstoffen eine moderate Geschwindigkeit von 3200 m/s in einem 130 mm (5 Zoll) Durchmesser bei Umgebungstemperatur auf. ^{[ 4 ]} Es wird als nicht-idealer Sprengstoff beschrieben , da seine Explosionsgeschwindigkeit aufgrund seiner Porosität und der Phasentrennung seiner beiden Komponenten weit vom thermodynamischen Ideal abweicht. ^{[ 11 ]}

In der Bergbauindustrie bezeichnet der Begriff ANFO ein Gemisch aus festen Ammoniumnitrat-Granulaten und Dieselkraftstoff. Es existieren weitere Sprengstoffe auf Basis der ANFO-Chemie; am häufigsten werden Emulsionen verwendet . Diese unterscheiden sich von ANFO durch die physikalische Form der Reaktanten. Die wichtigsten Eigenschaften von Emulsionen sind Wasserbeständigkeit und höhere Schüttdichte.

Während die Dichte von reinem, kristallinem Ammoniumnitrat 1700 kg/m³ beträgt ^, wiegen einzelne Granulate aus explosivem Ammoniumnitrat (AN) etwa 1300 kg/m³ ^. Ihre geringere Dichte ist auf kleine, kugelförmige Lufteinschlüsse in jedem Granulat zurückzuführen: Dies ist der Hauptunterschied zwischen AN für Sprengzwecke und solchem ​​für die Landwirtschaft. Diese Hohlräume sind für die Sensibilisierung von ANFO notwendig: Sie erzeugen sogenannte „Hot Spots“. ^{[ a ]} Fein pulverisiertes Aluminium kann ANFO beigemischt werden, um sowohl die Sensitivität als auch die Energie zu erhöhen; ^{[ 11 ]} im kommerziellen Einsatz wird dies jedoch aus Kostengründen nicht mehr praktiziert.

ANFO hat eine Schüttdichte von ca. 840 kg/m³ ^. Im Tagebau wird es üblicherweise mit speziellen Tankwagen in die Bohrlöcher eingebracht, wobei die AN- und FO-Komponenten unmittelbar vor der Produktabgabe vermischt werden. Im Untertagebau erfolgt die Einblasung von ANFO in der Regel.

Ammoniumnitrat (AN) ist stark hygroskopisch und zieht leicht Wasser aus der Luft an. In feuchter Umgebung beeinträchtigt das absorbierte Wasser seine Sprengwirkung. ^{[ 12 ]} AN ist vollständig wasserlöslich und kann daher nicht in Bohrlöcher mit stehendem Wasser eingebracht werden. Bei der Verwendung unter nassen Bergbaubedingungen ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, um das stehende Wasser zu entfernen und das Bohrloch mit einer Auskleidung zu versehen. Im Allgemeinen ist es produktiver, stattdessen einen wasserbeständigen Sprengstoff wie beispielsweise eine Emulsion zu verwenden.

Ammoniumnitrat findet breite Anwendung als Düngemittel in der Landwirtschaft . Es ist auch Bestandteil von Sofort-Kühlpacks . In vielen Ländern ist der Kauf und die Verwendung auf Käufer mit der entsprechenden Lizenz beschränkt.

In den meisten Ländern und Regionen muss Ammoniumnitrat für Transportzwecke nicht als Sprengstoff eingestuft werden; es ist lediglich ein Oxidationsmittel . Bergwerke stellen ANFO üblicherweise vor Ort mit demselben Dieselkraftstoff her, der auch ihre Fahrzeuge antreibt. Theoretisch könnten zwar viele Kraftstoffe verwendet werden, doch die geringe Flüchtigkeit und die niedrigen Kosten von Diesel machen ihn ideal.

ANFO ist unter den meisten Bedingungen zünderunempfindlich und wird daher rechtlich als Sprengstoff (tertiärer Sprengstoff) ^{[ 13 ]} und nicht als hochexplosiver Stoff eingestuft . ^{[ 14 ]}

Ungemischtes Ammoniumnitrat kann sich explosiv zersetzen und war für mehrere Industrieunfälle verantwortlich, darunter die folgenden:

• Explosion in Oppau 1921 in Deutschland
• Katastrophe von Texas City 1947 in Texas City, Texas
• Ryongchon-Katastrophe 2004 in Nordkorea
• Explosion bei der West Fertilizer Company in West, Texas, im Jahr 2013
• Explosionen in Tianjin 2015
• Explosion in Beirut 2020

Zu den Umweltgefahren zählen die Eutrophierung von geschlossenen Gewässern und die Nitrat-/Gasölbelastung von Grund- oder Oberflächenwasser. ^{[ 15 ]}

ANFO wurde 1970 eingesetzt, als Proteste von Studenten an der University of Wisconsin–Madison gewalttätig wurden . Die Studenten hatten gelernt, wie man ANFO herstellt und verwendet, indem sie eine Broschüre des Wisconsin Conservation Department mit dem Titel " Pothole Blasting for Wildlife" ^{[ 8 ] [ 16} ] ^{gelesen hatten .} Dies führte zum Bombenanschlag auf die Sterling Hall .

ANFO wurde früher von der FLNC ( Nationale Befreiungsfront Korsikas ) zusammen mit dem Sprengstoff F-15 häufig eingesetzt. Fünf Behälter mit je 500 Kilogramm ANFO wurden am 28. Februar 1987 verwendet, um das Finanzamt in Bastia zu sprengen.

Die ANFO- Autobombe wurde 1972 von der Provisional IRA eingeführt, und 1973 verbrauchten die Unruhen in Nordirland 21.000 Kilogramm Ammoniumnitrat für den Großteil der Bomben. ^{[ 17 ]} Auch die Ulster Volunteer Force (UVF) verwendete ANFO-Bomben, oft mit Gelignit als Sprengstoff, bei den Bombenanschlägen in Dublin und Monaghan im Mai 1974, bei denen 34 Menschen getötet und fast 300 verletzt wurden. In Dublin kamen ANFO-Autobomben zum Einsatz. ^{[ 18 ]} Auch Gruppen wie die Revolutionären Streitkräfte Kolumbiens (FARC) und die ETA verwendeten ANFO . 1992 verübte der Leuchtende Pfad den Bombenanschlag von Tarata in Lima, Peru , mit zwei ANFO-Lkw-Bomben.

Die Bombenanschläge von Shijiazhuang erschütterten am 16. März 2001 die chinesische Stadt Shijiazhuang. Insgesamt 108 Menschen wurden getötet und 38 weitere verletzt, als innerhalb kurzer Zeit mehrere ANFO-Bomben in der Nähe von vier Wohnhäusern explodierten. ^{[ 19 ]}

Im November 2009 verhängte die Regierung der Nordwestlichen Grenzprovinz (NWFP) Pakistans ein Verbot für Ammoniumsulfat- , Ammoniumnitrat- und Calciumammoniumnitrat -Düngemittel in den Distrikten Upper Dir , Lower Dir , Swat , Chitral und Malakand (ehemals Division Malakand ), nachdem Berichte eingegangen waren, dass diese Chemikalien von Militanten zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet wurden.

Im April 2010 beschlagnahmte die griechische Polizei 180 kg ANFO und weiteres zugehöriges Material, das in einem Versteck im Athener Vorort Kareas gelagert war. Man ging davon aus, dass das Material mit früheren Anschlägen der Terrorgruppe „Revolutionärer Kampf“ in Verbindung stand.

Im Januar 2010 erließ der afghanische Präsident Hamid Karzai ein Dekret, das die Verwendung, Herstellung, Lagerung, den Kauf und Verkauf von Ammoniumnitrat verbot, nachdem eine Untersuchung ergeben hatte, dass Kämpfer der Taliban-Rebellion den Stoff bei Bombenanschlägen eingesetzt hatten. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

Am 22. Juli 2011 wurde beim Bombenanschlag in Oslo ein mit Aluminiumpulver angereicherter ANNM-Sprengstoff mit einem Gesamtgewicht von 950 kg (davon 150 kg Aluminiumpulver) eingesetzt, dessen Sprengkraft im Vergleich zu reinem ANFO um 10–30 % erhöht war . ^{[ 23 ] [ 24 ]}

Am 13. April 2016 wurden in Dublin zwei mutmaßliche IRA- Mitglieder mit 67 kg ANFO angehalten. ^{[ 25 ]}

Am 6. März 2018 wurden in Athen, Griechenland, acht Mitglieder der rechtsextremen Neonazi- Gruppe Combat 18 festgenommen. Ihnen werden mehrere Angriffe auf Migranten und Aktivisten vorgeworfen. Sie hatten 50 kg ANFO bei sich. ^{[ 26 ]}

• Sicherung von Ammoniumnitrat: Nutzung der in Afghanistan gewonnenen Erkenntnisse zum Schutz des Heimatlandes vor improvisierten Sprengsätzen: Anhörung vor dem Unterausschuss für Cybersicherheit, Infrastrukturschutz und Sicherheitstechnologien des Ausschusses für Innere Sicherheit, Repräsentantenhaus, 112. Kongress, zweite Sitzung, 12. Juli 2012