Ausbildung. Löschwasserförderung Uwe Kister Löschwasserförderung. rderung über lange Wegstrecke

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1 Ausbildung Löschwasserförderung rderung über lange Wegstrecke

2 Ziel der Löschwasserförderung ist es, Wasser von einer Entnahmestelle bis zu den an der Brandstelle verwendeten Strahlrohren zu fördern, damit diese einen bestimmten Druck zu erreichen. Dieser Druck wird als Strahlrohrdruck bezeichnet.

3 Der Strahlrohrdruck muss einerseits groß genug sein, um einen Wasserstrahl mit entsprechender Wurfweite und Eindringkraft zu erzeugen; andererseits darf er nicht zu groß sein, damit die eingesetzten Kräfte ihre Strahlrohre ohne Eigengefährdung handhaben können.

4 Es wird deshalb ein durchschnittlicher Strahlrohrdruck von 5 bar angenommen.

5 Bei der Löschwasserförderung unterscheidet man die beiden Begriffe: Förderstrecke Von der Pumpe zum Verteiler und Strahlrohrstrecke Vom Verteiler zum Strahlrohr

6 Förderstrecke Strahlrohrstrecke

7 Geräte zur Löschwasserförderung

8 Zur Löschwasserförderung werden Feuerlöschkreiselpumpen, Förderleitungen sowie wasserführende Armaturen benötigt.

9 Feuerlöschkreiselpumpen werden benötigt um Löschwasser in ausreichender Menge und ausreichendem Druck von der Wasserentnahmestelle an die Brandstelle zu fördern.

10 Förderleitung Hierunter versteht man die Schlauchleitungen, bestehend aus Saugschläuchen und Druckschläuchen.

11 Wasserführende Armaturen sind alle starren Bestandteile der Feuerwehrausrüstung, die von Löschwasser durchflossen werden.

12 Weitere Begriffsbestimmungen Förderstrom (Q): Als Förderstrom bezeichnet man das mittels der Feuerlöschkreiselpumpe geförderte Volumen in einer bestimmten Zeit (hier l/min).

13 Geodätische Saughöhe (Hsgeo): Abstand zwischen Wasserspiegel und Pumpenmitte geodätische Saughöhe

14 Eingangsdruck (Pe): Druck im Eingangsquerschnitt der Pumpe. Er ist Unterdruck (negativer Überdruck) wenn die Pumpe im Saugbetrieb arbeitet und Überdruck, wenn die Pumpe z. B. als Verstärkerpumpe betrieben wird.

15 Ausgangsdruck (Pa): Ist der Druck im Ausgangsquerschnitt, wo das Wasser die Pumpe verlässt.

16 Druckverbrauch

17 Bei der Berechnung einer Förderstrecke muss zunächst der Druckbedarf ermittelt werden.

18 Bei der Förderung des Wassers wird der von der Pumpe erzeugte Druck verbraucht. Man unterscheidet hier den Druckverlust, der zwangsläufig eintritt (Reibungsverlust und Höhenverlust bei Geländeanstieg) und dem Bedarfsdruck, der am Strahlrohr bzw. als Eingangsdruck an der Verstärkerpumpe benötigt wird.

19 Begriffsbestimmungen: PR Hgeo PStr Pe Druckverlust durch Reibung Druckverlust durch Höhenzunahme Strahlrohrdruck bzw. Pumpeneingangsdruck

20 Fließt Wasser durch Schlauchleitungen, so liegt ein Förderstrom vor. Es entsteht dabei ein mehr oder weniger großer Druckverlust infolge der Reibung. Die Größe des Druckverlustes durch Reibung ist dabei von verschiedenen Faktoren abhängig:

21 Größe des Förderstroms Durchmesser der Förderleitung Länge der Förderleitung Beschaffenheit der Förderleitung Durchmesser, Länge und Beschaffenheit der Förderleitung sind bekannte Größen.

22 Der Förderstrom errechnet sich aus der abgegebenen Wassermenge. Diese kann anhand der eingesetzten Strahlrohre ermittelt werden. Strahlrohr C-Rohr mit Mundstück C-Rohr ohne Mundstück B-Rohr mit Mundstück B-Rohr ohne Mundstück Wassermenge ca. 100 l/min ca. 200 l/min ca. 400 l/min ca. 800 l/min

23 Berechnung des Förderstroms: l/min 200 l/min 200 l/min = 600 l/min = Förderstrom (Q)

24 Merksätze Der Reibungsverlust ist in rohen Schläuchen doppelt so hoch als in gummierten. Je glatter die Innenwandung, desto niedriger ist der Reibungsverlust.

25 Je enger die Leitung, desto höher ist der Reibungsverlust. Bei der gleichen Fördermenge ist der Reibungsverlust z. B. in einer C-52- Leitung 5-6 mal größer als in einer B- Leitung.

26 Weiterhin ist der Reibungsverlust abhängig von der Länge der Förderleitung. Je länger die Leitung, desto höher ist der Druckverlust durch Reibung. Der hierdurch entstehende Reibungsverlust ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle:

27 Je größer der Förderstrom, desto höher ist der Druckverlust durch Reibung. Förderstrom 200 l/min 400 l/min 600 l/min 800 l/min 1000 l/min 1200 l/min Reibungsverlust Bei 100 m B-Leitung Diese Zahlen nennt man auch Reibungsverlustzahlen 0,1 bar 0,3 bar 0,6 bar 1,0 bar 1,4 bar 2,0 bar

28 Man darf keinesfalls vergessen, dass sich durch eine z. B Verdopplung des Förderstroms der Reibungsverlust ungefähr vervierfacht.

29 Druckverlust durch Höhenzunahme (Hgeo) Liegt die Wasserabgabestelle höher als die Wasserentnahmestelle, so wird für das Heben des Wassers zusätzlicher Druck benötigt.

30 Bei einer Steigung, wenn das Wasser gegen die Schwerkraft nach oben gepumpt werden muss, ergibt sich für eine Steigung von 10 m ein Druckverlust von 1 bar.

31 Merke: Man rechnet pro 10 m Geländeanstieg einen Druckverlust von 1 bar. = 10 m = 1 bar

32 Bei einem Gefälle, wenn der Wasserfluss von der Schwerkraft unterstützt wird, ergibt sich pro 10 m ein Druckgewinn von 1 bar.

33 Die Pumpe könnte also in diesem Fall mit 1 bar weniger Ausgangsdruck gefahren werden. Bei ebenem oder fast ebenem Gelände kann der Faktor Druckverlust oder gewinn durch Höhenunterschiede vernachlässigt werden.

34 In der Förderstrecke auftretende Steigungen und Gefälle gleichen sich aus. Maßgeblich ist die gesamte Höhendifferenz zwischen Wasserentnahmestelle und Brandstelle.

35 Druckbedarf am Strahlrohr bzw. am Eingang einer Verstärkerpumpe: Für genormte Strahlrohre wird ein Druck von ca. 4 5 bar benötigt, für Schaumrohre ein solcher von 5 6 bar.

36 Da in wasserführenden Armaturen wie Verteiler oder Zumischer ebenfalls geringe Druckverluste auftreten, empfiehlt es sich, dem Strahlrohrdruck 0,5 bar hinzuzurechnen.

37 Weiterhin sollte man im Hinterkopf behalten, dass für unterschiedliche Mundstücksweiten unterschiedliche Strahlrohrdrücke erforderlich sind. Da aber Strahlrohre mit Mundstücken von mehr als 16 mm eher selten verwendet werden, kann man von den oben erwähnten Strahlrohrdrücken ausgehen.

38 Wenn mit Verstärkerpumpen gearbeitet wird, so ist an Ihnen ein Mindestdruck am Saugeingang erforderlich, der sog. Eingangsdruck (pe). Dieser soll das Zusammenklappen der Schlauchleitung infolge des atmosphärischen Luftdrucks verhindern.

39 Um Druckschwankungen und Druckabfall in der Schlauchleitung abzufangen, sollte man von einem mittleren Eingangsdruck von 1,5 bar an der Verstärkerpumpe ausgehen. Bei übersichtlichen Einsatzstellen kann man hiervon mit 0,5 bar nach unten abweichen, während man bei unübersichtlichen, nicht genau zu vermessenden Einsatzstellen 0,5 bar zugeben sollte.

40 Mit der folgenden Rechenmethode kann eine einfache Förderstrecke errechnet werden.

41 Wir gehen dabei von den folgenden Förderdaten aus: Ausgangsdruck: Strahlrohrdruck: Förderstrom: Förderleitung: Höhenunterschied: 8 bar 5 bar 800 l/min B-Schlauch Steigung 10 m

42 Zunächst wird der benötigte Druck (hier der Strahlrohrdruck vom Pumpenausgangsdruck abgezogen: 8 bar Ausgangsdruck - 5 bar Strahlrohrdruck = 3 bar

43 Von den verbleibenden 3 bar muss noch 1 bar für den Höhenunterschied von 10 m abgezogen werden, so dass 2 bar für die Förderstrecke zur Verfügung stehen.

44 Da bei einem Förderstrom von 800 l/min und einer Förderleitung von B- Schläuchen pro 100 m 1 bar Reibungsverlust auftritt, kann die Förderleitung in unserem Beispiel max. 200 m lang sein.

45 Bei ebenem Gelände könnte man mit den gleichen Ausgangswerten das Wasser 100 m weiter fördern, da der Verlust durch den Geländeanstieg nicht berücksichtigt werden müsste.

46 Gehen wir jetzt wiederum bei gleichen Ausgangswerten davon aus, dass die Brandstelle in größerer Entfernung liegt und eine Verstärkerpumpe erforderlich ist. Jetzt ist für die Berechnung der ersten Teilstrecke nicht der Strahlrohrdruck maßgebend, sondern der Eingangsdruck (Pe) der Verstärkerpumpe.

47 8 bar Ausgangsdruck - 1,5 bar Pumpeneingangsdruck = 6,5 bar - 1 bar (10 m Steigung) = 5,5 bar (für die Förderstrecke) = 550 m

48 Es bietet sich an, für Gefahrenschwerpunkte, bei denen eine Wasserförderung über lange Wegstrecke erforderlich werden könnte, diese vorab zu berechnen und diese Berechnung in entsprechenden Einsatzplänen zu dokumentieren. Hierdurch wird im Einsatzfall wertvolle Zeit gespart.

49 E n d e