Brennen und Löschen

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1 Brennen und Löschen

2 Inhaltsverzeichnis Brennen Voraussetzungen einer Verbrennung Brandverlaufskurve Sauerstoff Mengenverhältnis Zündtemperatur Brandklassen Baustoffklassen Gefahrklassen

3 Inhaltsverzeichnis Löschen Rascher Einsatz der Löschmittel Löschwirkung Löschmittel Löschmittel Wasser Löschmittel Schaum Löschmittel CO2 Löschmittel Pulver Löschdecke Schluß

4 Jährliche Brandschadensbilanz in Brände 508 Brandtote (davon 45 tote Kinder) (1999 Statistisches Bundesamt Deutschland) Brandverletzte mit Langzeitschäden Über 400 Mio. Brandschäden im Privatbereich Brandtote sind Rauchtote: Die Mehrheit stirbt an einer Rauchvergiftung! Deutschland

5 Voraussetzungen einer Verbrennung richtiges Mengenverhältnis BRENNBARER STOFF SAUERSTOFF ZÜNDQUELLE O

6 Brandverlaufskurve Brandtemperatur Zeit Entzündung Entstehungsbrand Flashover Voll entwickelter Brand abklingender Brand

7 Zusammensetzung unserer Umluft 21 Vol.-%Sauerstoff ( O) 78 Vol.-%Stickstoff ( N ) 0,96 Vol.-%Edelgase Sauerstoff 0,04 Vol.-%Kohlendioxid (Co 2 ) Sinkt der Sauerstoffanteil der Luft unter 15 Vol. % ab ist in der Regel kein Brennen mehr möglich

8 Mengenverhältnis Optimale Bedingungen für eine Verbrennung liegen dann vor,wenn der brennbare Stoff und der Sauerstoff in einem bestimmten Mengenverhältnis vorliegen Mindestsauerstoffkonzentration Die Sauerstoffkonz. ist abhängig vom brennbaren Stoff Die meisten brennbaren Stoffe > 17 Vol. % Butan 12 Vol. % Wasserstoff 5 Vol. %

9 Zündtemperatur Bei festen Stoffen Nur bei brennbaren Flüssigkeiten

10 Definitionen Flammpunkt Der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit ist die niedrigste Flüssigkeitstemparatur, bei der sich unter festgelegten Bedingungen Dämpfe in solcher Menge entwickeln, dass über dem Flüssigkeitsspiegel ein durch Fremdentzündung entzündbares Dampf-Luft-Gemisch entsteht. Brennpunkt Der Brennpunkt ist die Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der sich Dämpfe in solchen Mengen entwickeln, dass nach ihrer Entzündung durch eine Zündquelle ein selbstständiges Brennen unterhalten bleibt

11 Zündtemperatur Stoff Zündtemperatur [ C] Feste Stoffe Holzkohle 350 Holz Papier Schwefel 250 Flüssige Stoffe Alkohol 425 Benzin Petroleum 280 Schmieröle Gasförmige Stoffe Acetylen 305 Kohlenmonoxid 605 Wasserstoff

12 Entzündbarkeit von Stoffen selbstentzündbare Stoffeleicht entzündbare Stoffenormal entzündbare Stoffeschwer entzündbare Stoffe- weißer Phosphor, feuchtes Heu Zellhorn, Schwefelkohlenstoff, Acetylen Mehrzahl aller brennbaren Stoffe Koks, Thermit

13 Brennbare Stoffe Brennbare Stoffe sind gasförmige, flüssige oder feste Stoffe, einschließlich Dämpfe, Nebel und Stäube, die im Gemisch mit Sauerstoff zum Brennen angeregt werden können

14 Einteilung Brandklassen Brandklassen Erscheinungsbild Beispiele Brandklasse A brennbare feste Stoffe Glut und Flamme Holz, Kohle, Zellstoff Brandklasse B brennbare flüssige oder flüssig werdende Stoffe Flamme Benzin, Öle, Fette, Harze, Alkohol Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Flamme Methan, Propan, Wasserstoff, Acetylen Brandklasse D Brennbare Metalle Glut (teilw. mit Flamme) Magnesium, Aluminium, Natrium, Kalium

15 Zustand des brennbaren Stoffes Aggregatzustand fest flüssig gasförmig Erscheinungsform Staub Nebel Dampf

16 Feste Stoffe Baustoffklassen (DIN 4102) AI - nicht brennbare Baustoffe AII - nicht brennbare Baustoffe( mit besonderem Nachweis) BI - schwer entflammbare Baustoffe z.b. Gips, Asbestzement, Holzspanplatten BII - normal entflammbare Baustoffe z.b. Holz bis 2 mm, Kohle BIII - leicht entflammbare Baustoffe z.b. Papier, Gase, Dämpfe

17 Brennbare Flüssigkeiten Gefahrklasse A Brennbare Flüssigkeiten sind Stoffe mit Flammpunkt, die bei 35 o C weder fest noch salbenförmig sind, bei 50 o C einen Dampfdruck von 3 bar oder weniger haben und zu einer der nachstehenden Gefahrklassen gehören. Gefahrenklasse A: A I < 21 o C A II 55 o C 21 o C A II 100 o C > 55 o C Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt nicht über 100 o C und bei 15 o C nicht mit Wasser löslich z.b. Benzin, Benzol z.b. Kerosin, Petroleum z.b. Heizöl, Diesel

18 Brennbare Flüssigkeiten Gefahrklasse B B Gefahrenklasse B: < 21 o C z.b. Aceton, Spiritus Flüssigkeiten mit Flammpunkt unter 21 o C, welche sich, bzw. deren brennbaren, flüssigen Bestandteile bei 15 o C in Wasser lösen

19 Definitionen Explosionsfähiges Gemisch ist ein Gemisch von Gasen oder Dämpfen untereinander oder mit Nebeln oder Stäuben, in dem sich nach ihrer Entzündung eine Flamme selbständig fortpflanzt, ohne dass hierzu eine weitere Energiezufuhr und Luftzufuhr erforderlich ist. Explosionsfähige Atmosphäre ist ein explosionsfähiges Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben mit Luft einschließlich üblicher Beimengungen (z. B. Feuchtigkeit) unter atmosphärischen Bedingungen

20 Definitionen Explosionsbereich (=Zündbereich) ist der Konzentrationsbereich zwischen der unteren und oberen Explosionsgrenze. Explosionsgrenze (Zündgrenze, untere und obere) Untere und obere Explosionsgrenze ist die niedrigste bzw. höchste Konzentration des brennbaren Stoffes im Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln und(oder Stäuben, in dem sich nach dem Zünden ein Brennen gerade nicht mehr selbständig fortpflanzen kann

21 Beispiele für explosionsfähige Benzindämpfe Gemische 0,6-8 Vol-% Acetondämpfe Propan Methan Stadtgas Kohlenmonoxid Wasserstoff Acetylen 2,5-13 Vol-% 2-10 Vol-% 5-15 Vol-% 4-40 Vol-% 12,5-74 Vol-% 4-76 Vol-% 2,5-83 Vol-%

22 Wärmeausbreitung Wärmeleitung Die Wärmeleitung erfolgt innerhalb eines homogenen Stoffes bzw. Körpers bei einer Temperaturdifferenz Wärmeübergang, durchgang Wärmeströmung (Konvektion) Sie ist an Materie gebunden es können Gase Dämpfe oder Flüssigkeiten sein, Wärmestrahlung Sie ist an keine Materie gebunden,die Wärmestrahlung ist eine Wellenstrahlung,wenn sie auf einen Körper trifft,tritt sie mit diesem in Wechselwirkung

23 Die Mindestverbrennungstemperatur Die Mindestverbrennungstemperatur ist die Temperatur bei der die für das Unterhalten eines selbständigen Brennens notwendige Energie vorhanden ist.die Verbrennung unterhält sich selbst,eine weitere Enegiezufuhr von außen ist nicht notwendig. Die Brandtemperatur ist die Temperatur,die bei einem Brand auftritt Sie ist abhängig von : Art der beteiligten Stoffe Aggregatzustand Verhältnis Oberfläche zur Masse Sauerstoffkonzentration Wärmeverluste Transport der beteiligten Stoffe Schwellbrände zwischen C Großbrände zwischen C Metallbrände über C

24 Definition Löschen richtiges Mengenverhältnis ZÜNDQUELLE Verbrennung BRENNBARER STOFF SAUERSTOFF Löschen ist das Beenden oder Stören einer Verbrennungsreaktion durch Wegnahme mindestens einer der Voraussetzungen der O

25 Rascher Einsatz der Löschmittel Eine rasche Brandentdeckung, sowie eine sofortige Alarmierung tragen entscheidend zur Schadenminderung bei! Schadensumme Minuten

26 Löschwirkungen durch Abkühlen Ersticken Antikatalytischer Löscheffekt Wärmeentzug Verdünnen Abmagern Trennen Verringerung der Sauerstoffkonzentration Unterbinden der Dampfproduktion Räumliche Trennung

27 ist das wichtigste Löschmittel und hat die größte spezifische Kühlleistung aller Löschmittel Löschwirkung Löschmittel Wasser Abkühlen Entzug von Energie ( Reaktionswärme) Wärmekapazität von Wasser 1700 l Wasserdampf C Energie 4,2 kj 1 kg Wasser 36 0 C 1 0 C 1 kg Wasser C 1 kg Wasser 37 0 C 2257 kj

28 Eigenschaften ungiftig gute Löschwirkung in der Natur frei vorhanden billig Löschmittel Wasser leicht zu fördern (Wurfweite) chemisch neutral

29 Löschmittel Wasser Eigenschaften / Nachteile Wasser gefriert bei Temperaturen unter 0 C - nicht mehr förderbar - Vergrößerung des Volumens um ca. 10 % nicht für alle Brände einsetzbar Wasserschäden durch - falsche oder fehlerhafte Ausrüstung - falsche oder ungenügende Ausbildung - falsche Einsatztaktik elektrisch leitend

30 Eigenschaften / Nachteile Dissoziationsgrad (Zerfall, Trennung) = Zersetzung des Wassers in seine Bestandteile H + O 1500 o C = 0,2% Löschmittel Wasser 2000 o C = 2,0% (Gefahr) 2500 o C = 9,0% (Gefahr) 2700 o C = 15,0% (Gefahr)

31 Löschmittel Wasser Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

32 Löschmittel Wasser Fettexplosion Siedendes, brennendes Fett o C 1l Wasser Siedepunkt des Wassers 100 o C Wasser sinkt im Topf nach unten Das Wasser verdampft schlagartig und schleudert das brennende Fett aus dem Topf. Auf Grund der feinen Verteilung verbrennt das Fett explosionsartig!!!!

33 Löschmittel Wasser 1,5 kg brennendes Fett bei Zugabe von 0,2 l Wasser

34 Löschwirkung Löschmittel Schaum Ersticken Trennen des Brennbaren Stoffes Komponenten des Schaumes - Wasser - Luft - Schaummittel Einteilung der Luftschäume VZ: Verschäumungszahl ist das Verhältnis zwischen Flüssigkeitsvolumen (Wasser, Schaummittellösung) zum Schaumvolumen. Schwerschaum VZ bis 20 Mittelschaum VZ über 20 bis 200 Leichtschaum VZ über

35 Löschmittel Schaum Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

36 Löschmittel Schaum

37 Löschmittel CO2 Löschwirkung Ersticken Verdrängen des Sauerstoffes CO 2 als unter Druck gelöstes Gas farb-, geschmack-, und geruchlos Löschwirksame Konzentration 15 VOL%

38 Löschmittel CO2 Eigenschaften / Nachteile Dissoziationsgrad (Zerfall, Trennung) = Zersetzung von Kohlendioxid in seine Bestandteile C + O 1600 o C = 3,0% (Gefahr) 2000 o C = 7,0% (Gefahr) 2200 o C = 15,0% (Gefahr) 2400 o C = 40,0% (Gefahr)

39 Eigenschaften löscht Rückstandsfrei elektrisch nicht leitend Nachteile Löschmittel CO2 im Freien fast wirkungslos Gefahr der Rückzündung Löschwirkung sinkt mit zunehmender Entfernung Bei hohen Temperaturen sind chemische Reaktionen mit dem brennenden Stoff möglich Kälteschock möglich

40 Löschmittel CO2 Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

41 Löschmittel BC - Pulver Löschwirkung Inhibition Wandeffekt (Energiebindung der Radikale) Natrium- oder Kaliumhydrogenkarbonat Keine Gesundheits- und Umweltgefahren

42 Eigenschaften feiner Pulvernebel (1 kg Löschpulver = 200 m 2 Oberfläche elektrisch leitend Nachteile Löschmittel BC - Pulver starke Staubbildung Gefahr der Rückzündung Löschwirkung sinkt mit zunehmender Entfernung

43 Löschmittel BC - Pulver Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

44 Richtiger Umgang mit Feuerlöschern Brand in Windrichtung angreifen Flächenbrände vorn beginnend ablöschen! Tropf- und Fließbrände von oben nach unten löschen! Wandbrände von unten nach oben löschen! Ausreichend Feuerlöscher gleichzeitig einsetzen, nicht nacheinander! Rückzündung beachten! Nach Gebrauch Feuerlöscher nicht wieder an den Halter hängen. Neu füllen lassen!

45 Löschmittel ABC - Pulver Löschwirkung Inhibition + Ersticken Wandeffekt (Energiebindung der Radikale) Sinterschicht Ammoniumphosphat und Ammoniumsulfat Keine Gesundheits- und Umweltgefahren

46 Löschmittel ABC - Pulver Eigenschaften feiner Pulvernebel (1 kg Löschpulver = 200 m 2 Oberfläche elektrisch leitend Nachteile starke Staubbildung Gefahr der Rückzündung Löschwirkung sinkt mit zunehmender Entfernung

47 Löschmittel ABC - Pulver Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

48 Löschmittel ABC - Pulver

49 Löschmittel D - Pulver Löschwirkung Ersticken Sinterschicht Häufig Salzgemische Keine Gesundheits- und Umweltgefahren

50 Eigenschaften feiner Pulvernebel (1 kg Löschpulver = 200 m 2 Oberfläche elektrisch leitend Nachteile Löschmittel D - Pulver Gefahr der Rückzündung Keine Löschwirkung mit zunehmender Entfernung

51 Löschmittel D - Pulver Brandklassen Brandklasse A brennbare feste Stoffe Brandklasse B brennbare flüssige Stoffe Brandklasse C brennbare gasförmige Stoffe Brandklasse D Brennbare Metalle

52 Löschdecke Löschwirkung Ersticken Keine Gesundheits- und Umweltgefahren

53 Löschdecke

54 Löschdecke

55 Löschdecke

56 Schluß

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