Brandschutz Ausbildungshinweis Druckbelüftung

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1 Brandschutz Ausbildungshinweis Druckbelüftung Angeschlossenes Mitglied des Version 1.1

2 Diese Unterlage wurde von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Feuerwehrakademie Hamburg zusammengestellt. Die Unterlagen werden in regelmäßigen Abständen aktualisiert. Trotzdem kann es immer wieder vorkommen, dass Inhalte nicht mehr dem aktuellen Stand entsprechen. Insbesondere Angaben zu technischen Daten der Hersteller, Dienstanweisungen, usw. können veraltet sein. Verbindlich sind immer die Angaben in den einschlägigen Gesetzen, Verordnungen, Dienstanweisungen, Tagesanordnungen, etc. Das CTIF wurde im Jahre 1900 in Paris zur Förderung der Zusammenarbeit zwischen den Feuerwehr- und Rettungsdiensten in der ganzen Welt gegründet und ist ein internationales Kompetenz- und Informations-Netzwerk im Bereich Feuerwehr- und Rettungswesen. Feuerwehrakademie Hamburg Bredowstraße Hamburg Telefon: Telefax: info@feuerwehrakademie.eu service@bildungsplattform-feuak-hamburg.de Öffentliche Verkehrsmittel S-Bahnhof Billwerder-Moorfleet Buslinie 230 Richtung Friedhof Öjendorf bis zur Haltestelle Feuerwehrakademie Hamburg Feuerwehrakademie Hamburg Seite 2

3 Inhaltsverzeichnis Überdruckbelüftung 4 Druckbelüftungsverfahren 5 Natürliche Belüftung 5 Mechanische Zwangsbelüftung 5 Anwendung 5 Aufstellen des Gebläses am Gebäudeeingang 5 Aufstellung und Einrichtung des Kreislaufes 6 Strömungsrichtung und Strömungsweg zwischen Eintritts- und Auslassöffnung 6 Die Abluftöffnung 6 Zusammenfassung 6 Grundlagen 7 Überdruckbelüftung 7 Einsatzgrundsätze 7 Nachteile 7 Betriebsarten 8 Einzelbetrieb 8 Reihenbetrieb 8 Parallelbetrieb: 8 Stapelbetrieb 8 Stapelbetrieb 9 Windrichtung beachten 9 Belüften von Gebäuden in Abhängigkeit von der Einsatzlage 10 Feuerwehrakademie Hamburg Seite 3

4 Überdruckbelüftung Die Druckbelüftung ist eine neue Belüftungstechnik, die von Feuerwehrleuten zur Hitze- und Rauchkontrolle bei Feuer entwickelt wurde. Die Druckbelüftung ist weitaus wirksamer als die herkömmliche Methode der Be- und Entlüftung. Die Druckbelüftung hat ihren Hauptnutzen bei der Kontrolle von kontaminierten Stoffen und dem Rauch- und Hitzeabzug an den unterschiedlichsten Einsatzstellen. Ebenso dient sie zur Unterstützung von ortsfesten Ventilationssystemen. Bei der Brandbekämpfung kann der Begriff Druckbelüftung wie folgt definiert werden: Ein spezifisches Verfahren, das angewendet wird, um systematisch und gezielt Rauch, Brandgase und Hitze aus einem Gebäude zu entfernen. Was bedeutet in diesem Fall der Ausdruck Spezifisches Verfahren? Es gibt hier 2 Grundvoraussetzungen: 1. Die Zielsetzung Das Druckbelüftungsverfahren muss zielgerecht und nicht wahllos eingesetzt werden, um die optimale Wirkung zu erreichen. 2. Zielgerechte Ausbildung Grundvoraussetzung für die sichere und effiziente Anwendung der Druckbelüftung im Einsatz ist eine gute Schulung der Einsatzkräfte. Vorteile der Druckbelüftung: Entfernen von Rauch, Hitze und Brandgasen. Was ist das Ergebnis einer fachgerechten Anwendung der Druckbelüftung? Verminderung der zahllosen schädlichen Verbrennungsprodukte Herabsetzung der Temperaturen innerhalb des Gebäudes Verbesserung der Sichtverhältnisse für Einsatzkräfte und noch im Gebäude befindliche Personen Erhöhung der Sicherheit der Einsatzkräfte Verminderung des Brandschadens, z.b. wird der Wasserschaden durch das schnellere Finden der Brandstelle vermindert die Angriffswege werden nicht durch die Aufstellung von Geräten behindert, wie z.b. bei der früher angewandten Entlüftung (formstabile Lutten) Verbrennungsprodukte werden nicht durch das Gebläse geführt, dadurch keine außergewöhnliche Verschmutzung des Gerätes da das Gerät außerhalb des Gebäudes aufgestellt wird, ergibt sich innerhalb des Gebäudes keine zusätzliche Lärmbelästigung (es ist aber trotzdem auch außerhalb der Einsatzstelle oft störend, da der Einsatz in den meisten Fällen gerade vom Aufstellungsort ausgeführt wird) Versuche haben ergeben, dass die Druckbelüftung doppelt so wirksam ist wie die Unterdruckbelüftung Feuerwehrakademie Hamburg Seite 4

5 Druckbelüftungsverfahren Vor der Belüftung ist die Richtung (horizontal oder vertikal) zu ermitteln, in der die Brandgase strömen können. Sobald die Richtung ermittelt wurde, kann das Verfahren bestimmt werden, durch welches die Brandgase in Bewegung gesetzt werden sollen. Hierbei stehen zwei Verfahren zur Auswahl. Dieses sind die natürliche Belüftung und die mechanische Zwangsbelüftung. Natürliche Belüftung Bei einem Brand in einem geschlossenen Raum bilden sich am Fußboden heiße Brandgase. Durch die natürliche Thermik steigen diese nach oben und erfüllen schließlich den gesamten Raum. Um eine Konvektionsströmung herzustellen, bedarf es lediglich des Öffnens von Fenstern und/oder Türen, Lichtkuppeln oder anderen Raumabschlüssen. Obwohl diese Methode ganz erfolgreich sein kann, ist sie von gewissen Bedingungen abhängig: der Entfernung der Belüftungseinrichtungen zum Brandherd dem freien, ungehinderten Abzugweg für Rauch und Brandgase der Auswahl und Größe der Belüftungsöffnungen der Windrichtung Lee/Luv zum Gebäude der Luftfeuchtigkeit (bei feuchtkaltem Wetter bilden sich kaum Konvektionsströme, Zug im Schornstein) dem Gefälle zwischen Innen- und Außentemperatur Mechanische Zwangsbelüftung Häufig ist die natürliche Belüftung eine nur bedingt ausreichende und wirksame Methode. In solchen Fällen führt der Einsatz von tragbaren Druckbelüftern zur Beschleunigung der Brandgase und erst dadurch kann die Strömungsrichtung gezielt bestimmt werden. so können die Brandgase zum Austritt auf vorbestimmten kontrolliert gesteuerten Austrittsöffnungen oder zum Verlassen von Gebäuden über Wege, die normalerweise nur zur natürlichen Belüftung vorgesehen sind, gezwungen werden Beim Einsatz tragbarer Entlüftungsgeräte ergeben sich diese Vorteile, weil Belüftungsöffnungen, die weit von der Brandstelle im Gebäude liegen, genutzt werden können der Einfluss von Luftfeuchtigkeit kompensiert wird die Unterschiede zwischen Innen- und Außentemperatur keinen Einfluss mehr nehmen können der Zeitaufwand im Vergleich zur natürlichen Belüftung drastisch verkürzt wird Gebläse, durch die im Gebäude ein Überdruck erzeugt wird, in der Lage sind, Rauchgase aus allen Bereichen des Gebäudes auszuspülen Anwendung Die optimale Anwendung des Überdruckbelüftungsverfahrens ist von einigen wesentlichen Voraussetzungen abhängig. Aufstellen des Gebläses am Gebäudeeingang das Gebläse muss vor dem Zugang zum Gebäude so aufgestellt werden, dass der aus dem Gerät konisch austretende Luftstrom die Eingangsöffnung völlig umschließt und somit abdichtet es wird erreicht, dass durch den im Gebäude erzeugten Überdruck Brandgase nicht über die Eingangsöffnung zurückfließen und austreten können die Abdichtung wird erreicht, indem man den Abstand und Anstellwinkel des Gerätes zur Öffnung entsprechend variiert Es sollte aber beachtet werden, dass mindestens die Diagonalenlänge der Zuluftöffnung als optimale Distanz anzusehen ist. Feuerwehrakademie Hamburg Seite 5

6 Aufstellung und Einrichtung des Kreislaufes Stellen Sie sich den Ventilationsvorgang wie einen Kreislauf vor, der vervollständigt werden muss. Außenluft wird durch eine Eintrittsöffnung in den z.b. mit Brandgasen beaufschlagten Raum eingeblasen und durch eine Austrittsöffnung wieder nach außen abgeführt. Durch die starke Wärmeentwicklung des Feuers herrscht im oberen Bereich des Brandraumes ein Überdruck. Brandgase werden durch schon zerbrochene Fensterscheiben nach außen abgeführt. Außenluft und damit auch Sauerstoff wird durch die Öffnungen des im Fußbodenbereich befindlichen Unterdrucks angesaugt und dem Feuer zugeführt. Es kommt in den meisten Fällen zu einem Missverhältnis zwischen dem abziehenden Brandrauch und der zugeführten Außenluft. Die Verqualmung wird immer stärker. Strömungsrichtung und Strömungsweg zwischen Eintritts- und Auslassöffnung Es ist von wesentlicher Bedeutung, dass die Strömungsrichtung bzw. der Strömungsweg zwischen Eingangs- und Auslassöffnung des Raumes oder Gebäudes möglichst direkt auf die Auslassöffnung zu verläuft, ohne zu anderen zusätzlichen Auslässen umgeleitet zu werden. Gleichzeitiges Öffnen mehrerer Türen oder Fenster ist einer funktionierenden Druckbelüftung nicht förderlich. Die Abluftöffnung Die Abluftöffnung kann aus einem oder mehreren Fenstern oder einer weiteren Außentür bestehen. Die Quadratmeterzahl der Ausgangsöffnung sollte zwischen 75 und 150 % der Einlassöffnung betragen. Sollte der Ausgang zu klein sein, bewegt sich die Luft nur langsam durch den Innenraum, der mitgerissene Luftstrom sinkt und die Leistung ist stark vermindert. Bei zu großen oder zu vielen Abzugsöffnungen ist der mitgerissene Luftstrom zwar maximal, doch die Innengeschwindigkeit ist niedrig und die Abzugszeit ist erhöht. Für den Austausch der Innenluft erreicht der Luftstrom nicht die ausreichende Geschwindigkeit und die Ansprüche werden nicht erreicht. Zusammenfassung Im Brandgeschehen stellt der Brandrauch für die Einsatzkräfte und betroffene Personen eine große Gefahr dar. Einer wirksamen Rauchabführung d.h. der Belüftung kommt aus diesen Gründen eine wichtige Bedeutung zu. Bei der Brandbekämpfung finden sowohl die natürliche als auch die mechanische Belüftung ihre Anwendung. Bei der natürlichen Belüftung werden Fenster, RWA oder andere Öffnungen genutzt. Sie ist schnell verfügbar aber relativ unwirksam. Die mechanische Belüftungsmethode wird immer durch ein Gebläse oder einen Lüfter erreicht. Wird sie richtig durchgeführt, lässt der Brandrauch sich gezielt in eine Richtung lenken und zusammen mit der Wärme aus dem Gebäude abgeführt. Feuerwehrakademie Hamburg Seite 6

7 Grundlagen durch den Druckbelüfter wird ein Überdruck im Brandraum (Gebäude) erzeugt selbst ein geringer Überdruck ist ausreichend, um für eine Entrauchung zu sorgen der Überdruck muss nur so groß sein, dass der bei der Bewegung der Luft auftretende Strömungswiderstand überwunden wird die Druckbelüfter sind nicht Exgeschützt Überdruckbelüftung Einsatzgrundsätze Nachteile Lüfter so aufstellen, dass der erzeugte Luftstromkegel die Belüftungsöffnung voll-ständig abdeckt die Abluftöffnung darf maximal ein- bis zweimal so groß sein wie die Zuluftöffnung mindestens ein Lüfter muss immer außerhalb des Gebäudes aufgestellt werden der erzeugte freie Luftstrom im Gebäude muss überwacht werden es darf kein Rauch in die Rettungswege gedrückt werden Rettungswege sind zuerst rauchfrei zu machen bzw. zu halten Aufgrund der eingeschränkten Sicht in verqualmten Gebäuden sollte zur Minderung der Unfallgefahr nur die Zugluftöffnung als Angriffsweg genutzt werden Druckbelüfter gestatten es nicht, auf Atemschutz zu verzichten drückt der Wind derart stark in die Abluftöffnung, dass eine Entrauchung nicht mehr gesichert ist, muss die Abluftöffnung an einer dem Wind abgewandten Seite eingerichtet werden. Ist das nicht möglich, muss der Überdruckbetrieb eingestellt werden. Wird der Druckbelüfter dennoch eingesetzt, kann der Vergaser verschmutzen und es kommt zum Totalausfall Hinweis für den angreifenden Trupp im Brandraum, dass der Druckbelüfter eingesetzt wird, da es durch den Einsatz zu einer Durchzündung oder einer Brandintensivierung kommen kann Lautstärke der Geräte und damit verbundene Kommunikationsprobleme ungewollte Ausbreitung von Rauchgas (Kontrolle erforderlich) unkontrollierte Brandausbreitung in Decken, Hohlraumböden und anderen Hohlraumkonstruktionen Feueranfachung durch verstärkten Luftstrom Feuerwehrakademie Hamburg Seite 7

8 Betriebsarten Die Betriebsarten der Überdruckbelüftung sind abhängig von: Größe der Nutzfläche Raumvolumen und Gebäude Weg der eingeblasenen Frischluft Zuluftöffnung Folgende einsatztaktische Betriebsarten können angewendet werden: Einzelbetrieb bei Belüftungsöffnungshöhe bis zu 3m x 3m Lüfter so platzieren, dass der Luftkegel die gesamte Lüftungsöffnung abdeckt Abb. 1: Druckbelüfter im Einzelbetrieb Reihenbetrieb Wenn der Weg von der Zuluftöffnung bis zur Abluftöffnung sehr lang ist und die Zuluftöffnung nicht größer als 3m x 3m. Mehrere Druckbelüfter einsetzen, um den entstehenden Druckverlust, auf Grund der Objektgröße auszugleichen, z.b bei Gebäuden oder Gebäudeabschnitten über 25m Höhe (Hochhäuser). Den leistungsstärkeren Druckbelüfter vor den leistungsschwächeren setzen. (0,5-1m vor Zuluftöffnung) Bei entsprechender Gebäudegröße müssen ein oder mehrere Druckbelüfter auch in das Objekt gestellt werden. Die Druckbelüfter müssen da aufgestellt werden, wo der Luftstrom abreißt. Ein Ausfallen der Druckbelüfter ist nicht zu befürchten, solange der Luftstrom die Abgase aus dem Objekt spült. Abb. 2: Druckbelüfter im Reihenbetrieb Parallelbetrieb: Zuluftöffnung breiter und als 3m Zuluftöffnung nicht höher als 3m keine Verkleinerung möglich mindestens 2 Druckbelüfter stehen nebeneinander in der Mitte muss sich der Luftkegel überlappen Abb. 3: Druckbelüfter im Parallelbetrieb Feuerwehrakademie Hamburg Seite 8

9 Stapelbetrieb Zuluftöffnung höher als 3 m bei breiten Zuluftöffnungen über 3x3 m Kombination aus Parallel- und Stapelbe-trieb Standortfläche für hinteren Druckbelüfter provisorisch erhöhen, z.b. Paletten oder Drehleiter (siehe Zeichnung) Bei besonderer Einsatzlage, sehr großes Objekt und Zuluftöffnung, ist die Kombination von Reihenbetrieb, Parallelbetrieb und Stapelbetrieb möglich. Abb. 4: Druckbelüfter im Stapelbetrieb Eine besondere Problematik ergibt sich im Bereich von Räumlichkeiten, die zwar über eine Zuluftöffnung verfügen, aber keine Abluftöffnung haben (sog. gefangene Räume). In der Praxis kaum angewendet, aber als eine Möglichkeit beim Entrauchen eines Raumes denkbar, Saugschläuche oder Abluftlutten (F32/RW1) zu verwenden. Die Saugschlauchleitungen nach außen leiten. Dabei ist darauf zu achten, dass die Austrittsöffnung zwei Längen hinter dem Druckbelüfter endet, um ein Ansaugen der Rauchgase zu verhindern. Windrichtung beachten Eine weitere Möglichkeit: die Zuluftöffnung mit dem halben Luftkegel des Druckbelüfters abzudecken. Abb. 5: Druckbelüfter im Saugbetrieb Feuerwehrakademie Hamburg Seite 9

10 Belüften von Gebäuden in Abhängigkeit von der Einsatzlage Treppenraum nicht verraucht Druckbelüfter sofort vor den Hauseingang, erst dann öffnet der A-Trupp die WE-Tür zu diesem Zeitpunkt darf im Treppenraum auf keinen Fall eine Abluftöffnung eingerichtet werden oder schon vorhanden sein der entstandene Druck aus dem Treppenraum strömt nach dem Öffnen der WE-Tür in den Brandbereich und verhindert kurzzeitig das Eindringen von Rauch und Wärme in den Treppenraum. Eine leichte Verrauchung ist jedoch möglich Im Brandbereich muss jetzt schnellstmöglich eine Abluftöffnung geschaffen werden Rettungs- und Fluchtwege bleiben so nahezu rauchfrei Treppenraum ist bereits verqualmt und soll entraucht werden an oberster Stelle des Treppenraumes eine Abluftöffnung einrichten (Fenster, Rauch- und Wärmeabzugsklappe öffnen) Druckbelüfter einsetzen und Treppenraum mit Frischluft spülen im weiteren Einsatzverlauf eine weitere Abluftöffnung im betroffenen Brandbereich schaffen. Dabei teilt sich der Luftstrom in die jeweils geschaffenen Wege auf Mehrere Geschosse sind verqualmt und sollen entraucht werden zuerst die brennende Etage belüften, dann werden alle weiteren Geschosse entraucht das erfolgt abschnittsweise, beginnend in der untersten Etage nur in dem zu belüftenden Geschoss wird eine Abluftöffnung geschaffen bei Gebäudehöhen ab ca. 25m erscheint es sinnvoll, einen zweiten oder mehrere Druckbelüfter einzusetzen Feuerwehrakademie Hamburg Seite 10