TUM Chemikalienschutzanzüge. Lufteinspeisung. Die Werkfeuerwehr der Technischen. Universität München WERKBRANDSCHUTZ

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1 KURT FRANZ Erfahrungen der Werkfeuerwehr der Technischen Universität München Chemikalienschutzanzüge mit externer Lufteinspeisung Die Werkfeuerwehr der Technischen Universität München setzt seit 2003 Chemikalienschutzanzüge mit einer externen Luftversorgung ein. Dies ermöglicht einerseits längere Einsatzzeiten, andererseits eine Luftspülfunktion im Anzug. Diese Spülfunktion hat wesentlichen Einfluss auf das Luftklima im Chemikalienschutzanzug. Um die positiven subjektiven Eindrücke der Anzugträger wissenschaftlich zu untermauern, führte die Werkfeuerwehr eine medizinische Untersuchung durch, die dies auch objektiv belegte. Der Beitrag stellt das System»Chemikalienschutzanzug mit externer Luftversorgung«sowie die Untersuchungsergebnisse vor. Atemschutz Belastungen im Einsatz Fitness Gefährliche Stoffe und Güter waren Anlass für die Werkfeuerwehr der Technischen Universität München (TUM) am Standort Garching nach Lösungsansätzen zu suchen. Ein»Chemikalienschutzanzug mit externer Luftzuführung«schien dazu geeignet, die Problematik in den Griff zu bekommen. Die Tatsache, dass dieses System in einigen Bundesländern Österreichs (Steiermark, Kärnten) bereits im Einsatz ist und dort nur noch staatliche Zuschüsse für Chemikalienschutzanzüge mit Außenanschluss gewährt werden, weckte das Interesse an dieser Technik. Bereits Anfang 2003 wurden bei der Werkfeuerwehr alle CSA (MSA-Auer Bild 1 Bereits seit Anfang 2003 setzt die WF TUM Chemikalienschutzanzüge mit einer externen Luftversorgung ein. Vautex Elite und SL sowie Trelleborg Interspiro VPF) mit einer Innenbelüftung und dem externen Luftanschlüssen nachgerüstet (Bild 1). Grundsätzlich kann jeder Chemikalienschutzanzug mit den Schläuchen für die Innenbelüftung, dem Regelventil und dem Kupplungssystem ausgestattet werden. Die Kosten betragen pro Anzug etwa 600 Euro. Prinzip des CSA mit Innenbelüftung und externer Luftzuführung Im Anzuginneren sind Spülluftleitungen für Körper, Extremitäten und die Sichtscheibe verlegt (Bild 2). Sie werden von der externen Luftzuführung versorgt; der Luftdurchsatz kann vom CSA-Träger mit einem Regelventil von 0 bis 120 l/min eingestellt werden. Der weiterhin getragene Pressluftatmer wird in die externe Luftversorgung eingekuppelt (Bild 3), durch die der Geräteträger mit Atemluft Die in Fachkreisen bekannten Probleme bei Einsätzen mit Chemikalienschutzanzügen (CSA) wie: extreme körperliche und psychische Belastung des Feuerwehrangehörigen, kurze Einsatzzeiten, frühzeitiger Rückzug, stetig steigende Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Inneren des CSA, anlaufende Sichtscheibe (schlechte Sicht) und wenig Zeit für Dekontaminationsmaßnahmen kurt franz Brandamtsrat Leiter der Werkfeuerwehr Werkfeuerwehr Technische Universität München, Garching Bilder: Werkfeuerwehr TUM 770 brandschutz Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/2004

2 Bild 3 Der Pressluftatmer wird in die externe Luftversorgung eingekuppelt. herrscht im Anzug stets»komfortklima«. Durch die großzügige Dimensionierung des Drehknopfventils kann die Einstellung vom CSA-Träger selbst bequem vorgenommen werden. Nur die Verwendung eines Ventils mit stufenloser Regulierung der Spülluft brachte bei verschiedenen Versuchen den gewünschten Erfolg. Bei der Werkfeuerwehr finden Ventile der Firma Hersteller Menzel Atemschutztechnik Verwendung. Große Schwierigkeiten bereitete zunächst das Kupplungssystem (Bild 5).Viele Tests waren erforderlich, um ein geeignetes System zu finden. Wichtig ist, dass die Kupplungen selbstschließend sind, da so Bild 4 Blick auf das Regelventil Bild 2 Im Anzuginneren sind Spülluftleitungen verlegt. versorgt wird. Der Luftvorrat im Pressluftatmer bleibt somit erhalten. Die Atemschutzüberwachung lässt in diesem Fall nur eine Aussage über die Einsatzdauer und nicht über den Luftverbrauch aus dem Pressluftatmer zu. Die regelmäßige Kontrolle des Druckmanometers entfällt, da bei einem hörbaren Strömungsgeräusch keine Luft aus dem Pressluftatmer verbraucht wird. Wird die externe Luftversorgung jedoch abgekoppelt oder aus anderen Gründen unterbrochen, atmet der Geräteträger liefert der Pressluftatmer automatisch wieder die notwendige Atemluft. Die Spülluft wird in diesem Fall unterbrochen, sodass dann eine Situation wie bei der Verwendung eines Chemikalienschutzanzugs ohne externe Luftzuführung vorliegt. In diesem Fall muss der Restdruck des Pressluftatmers vom CSA-Träger durch Ablesen des Manometers regelmäßig überprüft werden. Ein wichtiger Bestandteil der externen Luftzuführung ist das Regelventil für die Spülluft (Bild 4). Der Geräteträger muss in der Lage sein, die Spülluft je nach Temperatur und Belastung zu regeln. Dadurch Bild 5 Die Kupplungen sind selbstschließend und können auch mit den CSA-Handschuhen einfach bedient werden. brandschutz Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/

3 Bild 6 Prinzipskizze für die externe Luftversorgung 768 (6.) [von Schrenk?] ein Eindringen von Schadstoffen in das Luftsystem wirksam verhindert wird. Um auch ein Kuppeln in schadstoffbelasteten Bereichen zu ermöglichen, darf in den Kupplungen nur ein minimaler Todraum vorhanden sein. Ein weiteres Problem war der Kupplungskomfort. Die Kupplung muss sich unter Druck auch mit den»dicken«handschuhen des CSA problemlos vom Träger öffnen und schließen lassen. Dazu ist es auch erforderlich, dass der CSA-Träger Sichtkontakt zur Kupplung hat. Daher mussten die Anschlussschläuche am CSA relativ lang gewählt werden. Zur Anwendung kommen Stäubli-Kupplungen vom Typ AQR /VD. Die Lösung für die Luftzuführung Bei der Werkfeuerwehr TUM kommt standardmäßig ein aus drei Feuerwehrangehörigen bestehender Trupp zum Einsatz. Zur Versorgung dieses Trupps muss bei einem angenommenen Luftverbrauch von maximal 120 l/min und Einsatzkraft und einem maximalen Spüllufteinsatz von ebenfalls 120 l/min und Einsatzkraft eine Luftleistung von etwa 700 l/min zugrunde gelegt werden. Dementsprechend muss das Schlauchsystem ausgelegt werden. Dies führte zur Verwendung von Luftschläuchen der Firma Exitflex mit einem Durchmesser von zwölf Millimetern. Die Mitteldruck-Schläuche (Arbeitsdruck 16 bar) sind mechanisch extrem belastbar (trittsicher, überfahrbar), lebensmittelecht und säure- sowie laugenbeständig. Durch die gummiähnliche Oberfläche des Luftschlauches entsteht jedoch eine hohe Reibung beim Verlegen. Dies machte den Einsatz von Schlauchwagen für längere Schlauchstrecken erforderlich. Heute stehen der Werkfeuerwehr ein Schnellangriff mit 100 Metern Luftschlauch, ein Schlauchwagen mit 200 Metern und ein Schlauchwagen mit drei je 30 Metern langen Luftschläuchen zur Verfügung (Bild 6). Die Schlauchwagen wurden von der Firma Aqua Technik (Graz/Österreich) speziell für die Bedürfnisse der Werkfeuerwehr angefertigt. Vorgabe war hierbei, dass die Wagen vom CSA-Trupp selbst bedient und gefahren werden können. Die Schlauchwagen werden vom Unterstützungstrupp in Stellung gebracht und ab der Absperrgrenze vom CSA-Trupp selbst vorgenommen, was durch die konstruktionsbedingte Einpersonen-Bedienung (Raddurchmesser, Schwerpunkt, Gewicht) problemlos möglich ist (Bild 7). Um eine Einsatzzeit von mindestens einer Stunde bei mittlerem Luftverbrauch zu gewährleisten, ist es erforderlich, einen ausreichenden Atemluftvorrat sicherzustellen. Dies wurde mit einem fest eingebauten Flaschenpaket im Abrollbehälter»Gefahrgut«und einem fahrbaren Flaschenwagen realisiert. Infolge der Verwendung von 300-bar-Technik stehen im Abrollbehälter etwa Liter Atemluft und auf einem zusätzlichen Flaschenwagen etwa Liter Atemluft zur Verfügung (Bilder 8 und 9). Beide Systeme verfügen über eine zweistufige (50 bar und 15 bar) Restluftwarneinrichtung. Bild 7 Die Schlauchwagen können von einer Person leicht bewegt werden. 772 brandschutz Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/2004

4 Einsatzmöglichkeiten eines CSA mit externer Luftversorgung Zunächst ist festzustellen, dass jeder CSA, der mit einer externen Luftversorgung ausgerüstet ist, weiterhin wie ein CSA ohne dieses System eingesetzt werden kann. Etwa 80% der Einsätze können mit einer angeschlossenen externen Luftversorgung durchgeführt werden. Die CSA-Träger empfinden das Arbeiten mit einer Luftspülung subjektiv als deutlich angenehmer. Einsätze, die kurz vor dem Abschluss stehen, müssen zudem nicht wegen Luftmangel abgebrochen werden. Aufgrund der komfortableren Situation ist es auch zumutbar, die CSA-Träger länger arbeiten zu lassen. Dies reduziert insbesondere die Ersatzbeschaffungskosten falls ein Csa nach einem Einsatz ausgemustert werden muss und mindert gleichzeitig den Dekontaminations- und Wartungsaufwand. Einen weiteren Vorteil hat der Sicherheitstrupp: Er kann, an die Luftversorgung angeschlossen, unter komfortablen Bedingungen voll ausgerüstet in Bereitschaft stehen und sofort zum Einsatz gebracht werden, da der Luftvorrat des Pressluftatmers erhalten bleibt! Kurz: Die Vorteile der externen Luftversorgung überwiegen. Wenn es einsatztaktisch möglich ist, wird das System bei der Werkfeuerwehr TUM daher grundsätzlich eingesetzt. Bild 8 Im AB-G stehen rund Liter Atemluft zur Verfügung. Bild 9 Eine mobile Atemluftversorgung kann mittels eines Flaschenwagens erfolgen. Bei rund 20% aller CSA-Einsätze ist der Anschluss an das Luftsystem nicht durchführbar, da aufgrund der Lage bzw. der räumlichen Situation die Luftschläuche den Einsatzerfolg behindern würden. Jedoch bietet auch in diesen Fällen die Anschlussmöglichkeit viele Vorteile. Der CSA-Träger kann sich zwischendurch an die Luftversorgung anschließen und mit der Spülluft das Klima im CSA verbessern. Ein weiterer großer Vorteil besteht auch darin, dass der CSA-Träger bei Ansprechen der Restluftwarneinrichtung am Dekontaminationsplatz an die externe Luftversorgung angeschlossen werden kann und danach die erforderlichen Dekontaminationsmaßnahmen in Ruhe und ohne Zeitlimit durchgeführt werden können. Gerade bei der Verwendung von Reinigungs- bzw. Desinfektionsmitteln mit langen Einwirkzeiten ist dies ein großer Vorteil. Die medizinische Bewertung: CSA-Studie In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für präventive und rehabilitative Sportmedizin des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München unter der Leitung von Prof. Dr. med. Dieter Jeschke wurde bereits im September 2002 eine so genannte CSA-Studie (Untersuchungen zur thermischen Belastung und Leistungsfähigkeit von Feuerwehrmännern beim Tragen von drei verschiedenen Schutzanzügen im Vergleich zur vorab ermittelten ergometrischen Leistungsfähigkeit) durchgeführt. Ziel war es, Erkenntnisse darüber zu erhalten, ob sich die positiven, subjektiven Erfahrungen der CSA- Träger auch objektiv belegen lassen. Verglichen wurde die körperliche Belastung des Anzugträgers in einem herkömmlichen CSA (im weiteren als CSA-alt bezeichnet) und in einem CSA mit externer Luftversorgung (im Folgenden als CSA-neu bezeichnet). Die Untersuchung wurde auf einem Laufband durchgeführt (Bild 10 auf Seite 774); den Untersuchungsablauf und die Messparameter zeigt Tabelle 1 auf Seite 774. Die gewonnenen Daten wurden mit einem vorab durchgeführten aeroben Laufstufentest verglichen. Die detaillierte Darstellung der gesamten Untersuchung würde den Rahmen dieses Beitrages sprengen. Interessierte können die gesamten Informationen vom Bundesinstitut für Sportwissenschaften in Bonn beziehen (sport-wissenschaftliche Forschungsprojekte Erhebung 2002, Projektnummer ; siehe Internet- Kasten am Ende des Beitrags). Als Ergeb- brandschutz Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/

5 Untersuchungsablauf Messparameter Stufentest Körperkerntemperatur, rektal [ºC] Gehen Hauttemperatur an Rücken und Ober- Zunahme der Steigung (2,5/5%) schenkel [ºC] konstante Geschwindigkeit (3 und 6 km/h) Temperatur im CSA Anzuginnenhaut konstante Stufendauer (180/360 s) in Höhe von Rücken und Oberschenkel [ºC] Abbruchgründe: Ermüdung, maximale Relative Luftfeuchtigkeit im Anzug in Steigung, Entleerung des Pressluftatmers Höhe von Rücken und Oberschenkel [%] Herzfrequenz Temperatur in Grad Celsius 38 37, , , ,5 34 Relative Luftfeuchtigkeit in % Bild 11 Entwicklung der Hauttemperatur auf dem Rücken des CSA- Trägers Bild 10 Die CSA-Studie wurde auf einem Laufband durchgeführt Zeit in Minuten Bild 12 Relative Luftfeuchtigkeit im CSA Zeit in Minuten Tabelle 1 Untersuchungsablauf CSA neu CSA alt CSA neu CSA alt nis ist jedoch festzuhalten, dass unter den Testbedingungen keine Auswirkungen auf die physiologischen Reaktionen der Feuerwehrangehörigen bei einer Belastung festzustellen waren. Die Herzfrequenz und Körperkerntemperatur in beiden Schutzanzügen weisen keine signifikanten Unterschiede auf, da diese natürlich allein von der Belastungshöhe und -dauer abhängig sind. Deutliche Unterschiede konnten jedoch bei der Hauttemperatur (Bild 11) der Probanten, der Anzuginnentemperatur und der Luftfeuchtigkeit (Bild 12) nachgewiesen werden. Damit wurden die subjektiven Eindrücke der Feuerwehrangehörigen auch wissenschaftlich objektiv belegt. Zur Beurteilung des subjektiven Eindruckes wurden an die sechs Untersuchungsteilnehmer unter anderem folgende Fragen gestellt: Bei welchem CSA war die körperliche Belastung am größten? Wurde die psychische Belastung (Luftreserve, Sichtreduzierung durch anlaufende Scheibe) mit der externen Luftzuführung reduziert? Welcher CSA-Typ sollte künftig zum Einsatz kommen? Das Ergebnis war eindeutig: Alle Teilnehmer sprachen sich für den CSA-neu aus! Fazit Die Investition für die»neue CSA-Generation«hat sich gelohnt. Die externe Luftversorgung der CSA bietet eine Vielzahl von Vorteilen und erleichtert den Einsatzkräften die Arbeit. Wünschenswert wäre, dass sich die Fachkreise (beispielsweise das Referat 8 Atemschutz der vfdb) mit dieser Thematik beschäftigen und eine Zulassung für diese Technik erteilt wird, damit der Einsatz der externen CSA-Luftversorgung nicht länger nur den Werkfeuerwehren vorbehalten bleibt. Weitere Informationen im Internet: brandschutz Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/2004