Ingenieurbüro für Anlagentechnischen Brandschutz. Dipl.-,Wirt.-Ing. (FH) Günter Knopf Fachplaner für Sonderlöschverfahren

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1 Ingenieurbüro für Anlagentechnischen Brandschutz Dipl.-,Wirt.-Ing. (FH) Am Schonungsberg 27 D Berlin Tel: +49 (0) Inetfax: +49 (0) Funk: +49 (0) Web: Löschanlagenkonzepte -Machbarkeitsanalyse -Löschsystemauswahl -Kostenschätzung -Planung -Vorträge neuester Feuerlöschanlagen Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen

2 Referenzen Heißschaumlöschanlage Reifenlager-Pirelli Frankfurt am Main Wassernebellöschanlage - Gewandhaus Leipzig Gaslöschanlagen für Mehlsilo Mühlen in Köln u. Frankf.a. Main Wasserhochdruck-Sprinkleranlage (Bettenhaus-Charite Berlin) Wasserniederdruck-Sprinkleranlage (550m Hochhaus-Saudi Arabien)

3 Referenzen PyroBubbles-Feuerlöschanlage Metallbrandschutz in der Schweiz Konventionelle Sprinkleranlage - Bundeskanzleramt Fluchtwegsicherung mit Wassernebel Hollywood Media Hotel Berlin Statischer Säulenschutz mit Wassernebel Schloß Glienig Pulverlöschanlagen Berliner Fernsehturm

4 Referenzen Sprühwasserlöschanlage Studio RBB Berlin Heißschaum-Feuerlöschanlage für Sprayflaschenregallager Sprühwasserlöschanlage in Chemieanlagen Fluchtwegsicherung mittels Wassernebel-Niederdruck Virchowhaus Berlin

5 Referenzen Schaum- u. Sprühwasserlöschanlage DHL Tanklager Leipzig Sprühwasserlöschanlage Überseehafen Rostock Schaum- u. Sprühwasserlöschanlage PCK Schwedt Schaum-u. Sprühwasserlöschanlage

6 Schutzziel : In der Industrie, aber auch im normalen Hochbau gilt es das Durchdringen von Wärme-, Flammen und Rauch von technologisch nicht zu schließende Decken- und Wanddurchbrüche mit geeigneten Maßnahmen zu verhindern. Meist befinden sich diese Durchbrüche in Brandschutzwänden (F90). Nicht immer können diese Öffnungen im Brandfalle durch technologische Vorrichtungen (Tore, Türen, Klappen; Fließbänder u.a.) geschlossen werden. In einem solchen Fall erfüllt dies eine Niederdruck - Wassernebelschleieranlage, welche sich beidseitig dieser Öffnung befinden und mittels Rauchmelder (Zweimelderabhängigkeit) aktiviert werden. Verfahrensweise: Um eine konstruktive Aussage über die Verwendbarkeit von Wassernebel zu diesen speziellen Zweck machen zu können, muss man sich mit der Wirkungsweise von Wassernebel vertraut machen. Wassernebel-Feuerlöschanlagen finden seit vielen Jahren immer mehr Anwendungsgebiete. Entweder werden sie alternativ zu bisherigen Löschverfahren oder in besonderen Einzelfällen als einzig machbare Lösung im Brandschutz angewendet. Ihre Besonderheit in der Löschwirkung und gleichzeitigen Einfachheit im Aufbau sprechen in vielen Fällen für ihren Einsatz. Um dies besser veranschaulichen zu können, muss man ihre Verfahrenszielrichtungen näher betrachten. Für die Anwendung des Wassernebel-Löschsystems sind verschiedene Zielrichtungen bekannt und möglich, wie - Strahlungswärmeabsorption, - Brandniederhaltung/Begrenzung der Brandausbreitung, - Rauchabsorption/- ableitung, - Brandlöschung, - Gebäude-/Anlagenschutz vor Brandein-/- auswirkungen u.a

7 Das Wassernebelsystem weißt folgende Löscheffekte auf: - Kühlwirkung durch Verdampfung in der Reaktionszone und an der Grenzfläche Flammensäule/Brandgasströmung - Ausbildung einer lokalen Inertisierung (Sauerstoffverdrängung) am Brandherd infolge Verdampfung und einer entsprechenden Teilchendichte an Wassertropfen - Verdünnung der Reaktionszone durch Verdampfung - Rauchpartikelbindung bis zu 97 %, Partikelhaftung an Wassertropfen bis zum Herabfallen auf Grund zunehmender Schwere - Auswaschung toxischer Gase bis 75 % - Heterogene Inhibition in der Mischzone der Flamme durch die Erzeugung eines Wandeffektes mit einem Löschmittelstrahl entsprechender Tropfendichte durch Energieentzug. Dies führt zu Kettenabbruchreaktionen und zum Verlöschen der Flammen - Verhinderung der Strahlungswärmerückkopplung durch Sedimentation der Wassertropfen in der Verbrennungszone oder durch Erreichen des Trenneffektes Rauchpartikelbindeeffekt Die Rauchpartikel verbinden sich nach und nach mit den Wassertropfen. Ist der Wassertropfen ausreichend mit Rauchpartikeln besetzt, so fällt er mit zunehmender Schwere zu Boden.

8 Dieses Wassernebel Löschverfahren ist ein Sprühwasserlöschverfahren nach DIN (neu EN Feinsprühanlagen), bei dem feinere Wassertröpfchen mit einem Durchmesser von 0,05 bis 0,4 mm erzeugt und in ein zu löschendes/zu schützendes Volumen an- und auf die Brandoberfläche aufgebracht wird. Im Hinblick auf die Tropfengröße kann dieses Löschsystem in die Reihe der Wasserlöschverfahren wie folgt eingeordnet werden: Großtropfen (Sprühflut) Mittlerer Tropfendurchmesser ca. 1mm (Sprinkler-/Sprühstrahl) Feinsprühstrahl Vernebelung (Sprühnebel) Wasseraerosol Wasserdampf (Sattdampf; Trockendampf) In diesem Bereich liegend wirken bei dieser Anwendung insbesondere der Stick- und der Kühleffekt, wobei bei abnehmendem Tröpfchendurchmesser der Stickeffekt zunimmt. Da die Kühlwirkung zur Herabsetzung der Brandtemperatur nur aus der Oberfläche des Tropfens kommt, es sich hier um ein Vielfaches an kleinsten Wassertropfen handelt, entsteht hier im Gegensatz zu Sprinkleranlagen eine sehr große Oberfläche, welche den Kühleffekt um ein Wesentliches erhöht. Dies bewirkt nicht nur die Kühlung der Flammenzone, sondern reduziert die Brandreaktion durch Verdünnen des Sauerstoffanteils in der Luftströmung zur Reaktionszone (Stickeffekt), vergrößert die Wärmeabfuhr und unterbindet die Rückkopplung der Strahlungswärme. Weitere für diese besondere Aufgabenstellung wichtige Eigenschaften sind die starke Rauchpartikelbindung und Verdrängung von Rauchgasen. Sprühnebelbild Rauch/Feuersperre

9 Gesetzliche Grundlagen DIN CEN/TS 14972;2011/09 Feinsprühanlagen Planung und Einbau DIN SPEC Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen

10 Patentschrift Rauch/Feuersperre Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 10

11 Erfolgreiche Versuche zur Fluchttreppensicherung durch die Forschungsstelle für Brandschutztechnik an der Universität Karlsruhe (FH) Bericht 108 Auswirkung des Einsatzes ortsfester Wasserfeinsprüh Löschanlagen auf die Brand- und Rauchausbreitung in Gebäuden mit doppelten Fassaden (Fassadenüberschlagschutz) Bericht 120 Einsatz von Wassernebel Löschanlagen zur Verhinderung der Ausbreitung von Bränden innerhalb von Treppenräumen mit Holztreppen und/oder Holzverkleidungen in die darüber liegenden Wohnungen insbesondere bei Altbauten. Experimentelle Untersuchung: 4-geschossiger Treppenraum (Niederdruck Feinsprühanlage) Bericht 129 Einsatz von Wassernebel Löschanlagen zur Verhinderung der Ausbreitung Von Bränden innerhalb von Treppenräumen mit Holztreppen und/oder Holzverkleidungen in die darüber liegenden Wohnungen insbesondere bei Altbauten. Bericht 135/136 Rauchausbreitung in Treppenräumen ohne und mit Einfluss von ortsfesten Wasserlöschanlagen Teil 1/2 Bericht 144 Anwendungsbereiche für Wassernebelanlagen und erforderliche Löschwassermengen in Abhängigkeit einer Brandgefahrenklasse Einsatz von Niederdruck Wassernebelanlagen in Gebäuden Entwicklung und Erprobung neuartiger Löschanlagen für den Mehrgeschossigen Holzbau zur Brandbekämpfung und Fluchtwegsicherung (Dipl.-Ing. Jürgen Kunkelmann) Verringerung der Temperaturen an Stahl-Glasfassaden im Brandfall durch thermische Entlastungsöffnungen und ortsfeste Wassernebel-Löschanlagen (April Dipl.-Ing. Jürgen Kunkelmann) Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 11

12 Erfolgreiche Versuche zur Brandrauchsperre vor dem Rolltreppenbereich durch die Fachstelle für Brandschutz der DMT Deutsche Montan Technologie GmbH ( ) Zitate aus den Versuchsbericht: Aufgabenstellung: Der Wasserschleier soll den Durchgang des anströmenden Brandrauches durch die Wasserschleieranlage in den Rolltreppenbereich und die darüber liegenden Gebäudeteile verhindern. Die Auswertung der Temperaturen zeigt, dass sowohl im Schutzbereich als auch im Wirkbereich der Wasserschleierablage die Temperaturen nur auf maximal 40 C angestiegen und damit für den Aufenthalt (Flucht ) von Personen völlig ungefährlich sind. Die Auswertung der Brandgaskonzentrationen ergab, insbesondere bezüglich des Atemgiftes Kohlendioxid, dass im Schutzbereich keinerlei Brandgaskonzentrationen vorhanden waren. Durch die Wasserschleieranlage wurde somit der Durchtritt von Brandgasen um ca. 66% bis 75% reduziert. Dies entspricht einer Staubabscheidung durch die Wasserschleieranlage von ca. 97%. Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 12

13 DMT Dortmund Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 13

14 Fassadendurchbruchsicherung mittels Wassernebel Wassernebel - Feuerlöschanlagen Löschwasserleitung C-PVC ; DN 25 bis DN Wassernebeldüse mit farblich angepasster Staubkappe 750 Holzlamellen Außenfassade 3050 Stütze Konvektor Controller Versorgungskanal Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 14

15 Fluchtwegsicherung mittels Wassernebel Altes Pflegeheim Luckenwalde Versuchsaufbau Einspeisung-Wasser ( 8 bar konstant) Wassernebel - Zwillingsdüsen 5 x K 6 2,55 Meter Höhe offene Wohnungstür > 17 Meter Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 15

16 Altes Pflegeheim Luckenwalde Versuchsaufbau (Grundriss) Wohnung Wohnung Wohnung 1,8 Meter Sichtfenster Schutzfläche Flur Sichtfenster 1,75 Meter DIN - Feuer offene Tür Wohnung Wohnung Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 16

17 Altes Pflegeheim Luckenwalde Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 17

18 Altes Pflegeheim Luckenwalde 1 Minute 1,5 Minute 2,5 Minute 4 Minute 5 Minute 7 Minute Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 18

19 Deckendurchbruchssicherung Brandwanddurchbruchssicherung Hochregalschutz Lackieranlage Melder Feuerwehr - Rauchpartikelbindung bis 97 % - Ableitung toxischer Gase bis 75 % - Temperaturabsenkung auf ca. 40 C BMA Steuerzentrale Nachlauf Wasserpumpe Feuerwehreinspeisung Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen

20 Trennwand mit Brandschutzverglasung Wassernebeltrennung Durch einige Brandschutzsachverständigen vorgeschlagene Beispiele ursprünglichen Charakter bewahrende Alternative! 20

21 Öffnungsabschottungen Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 21

22 Wassernebel - Feuerlöschanlagen - Rauchpartikelbindung bis 97 % - Verdrängung und Auswaschung toxischer Gase bis 75 % - Temperaturabsenkung bis 40 C

23 brennender Zug Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen

24 Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 24

25 statt ständig deformierte Brandschutztore Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 25

26 Deckendurchbruchsicherung Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 26

27 Rauch- und Hitzesperre Wassernebeldüse Wassernebelsperren Treppenportal Rohrzuleitung Etagenflurabschottung in offenen Treppenhäusern Flucht- und Rettungsweg Eingelassene Wassernebeldüse 5 Meter Rohrzuleitung 4 Meter Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 27

28 Referenzen - Wassernebel-Niederdrucksysteme baurechtlich abgenommene Anlagen Verfasser: Urheberrechtlich geschützt/nicht vervielfältigen 28