Lehrunterlage. Überdruckbelüftung. Der Feuerwehrausbildungsgemeinschaft Stadt Espelkamp, Stadt Rahden, Gemeinde Hille

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1 Lehrunterlage Überdruckbelüftung Der Feuerwehrausbildungsgemeinschaft Stadt Espelkamp, Stadt Rahden, Gemeinde Hille - Truppmann 1 - Truppmann 2a / 2b - Truppführer Autor: Stand: Marcus Pansing

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 1.1 Sinn und Zweck der Überdruckbelüftung 1.2 Vorteile gegenüber anderen Verfahren 2. Überdruckbelüftung in der Praxis 2.1 Grundlagen 2.2 Begriffsbestimmung 2.3 Bauarten von Lüftern 3. Vornahme des Lüfters an Einsatzstellen 3.1 Grundlagen 3.2 Platzierung des Lüfters 3.3 Verschluss des Zugangs mit Hilfe des erzeugten Luftkegels 3.4 Abluft-Öffnung 3.5 Luftstrom zwischen Zuluft- und Abluftöffnung 4. Besonderheiten beim Lüftereinsatz 4.1 Paralleler Einsatz von Lüfter 4.2 Reihenweiser Einsatz von Lüftern 4.3 Abschnittsweises Belüften 5. Sonstiges 5.1 Einsatzgrundsätze 5.2 Wichtiger Hinweis - 2 -

3 1. Einleitung 1.1 Sinn und Zweck der Überdruckbelüftung Die Überdruckbelüftung dient im Feuerwehreinsatz dazu kontrolliert Rauch, Hitze und entstehende Brandgase aus Gebäuden zu entfernen. Hierzu sind ein festgelegter Arbeitsablauf und konkrete Richtlinien zur Brandbekämpfung zu beachten. Der Feuerwehr ist es durch diese Technik möglich, - den Umfang der Verbrennungsprodukte eines Brandes zu vermindern - die Temperatur im Inneren eines brennenden Gebäudes zu senken - die Sichtverhältnisse für Einsatzkräfte und die gefährdeten Bewohner zu verbessern - den Schaden zu senken - die Gefahr von Rückzündung oder Flash over auf ein Minimum zu reduzieren - den Sicherheitsrahmen für die eingesetzten Trupps im Gebäude zu vergrößern 1.2 Vorteile gegenüber anderen Belüftungsverfahren Bei den Belüftungsverfahren werden zwischen zwei Arten von Belüftung unterschieden: - natürliche Belüftung und - mechanische Belüftung negativ-druck-methode (Absaugen von Luft) positiv-druck-methode (Überdruckbelüftung) Die natürliche Belüftung beruht auf den Luftströmungen, die durch die Hitze- und Luftbewegungen bei einem Brand entstehen. Grundlagen sind die einfachen Prinzipien der Physik: Warme Luft steigt auf, kalte Luft sinkt ab. Vorteil dieser Methode ist, das keine Geräte aufwendig eingesetzt werden müssen. Nachteilig ist hierbei, das man auf die Wahl der Luftaustrittsöffnung keinen Einfluss hat, außerdem kann sich Feuchtigkeit, Wind und Temperatur negativ auf die Belüftung auswirken. Bei der mechanischen Belüftung werden Lüfter oder Gebläse benutzt, die zwar mehr oder weniger aufwendig zum Einsatz gebracht werden, aber ein Großteil der negativen Aspekte der natürlichen Belüftung werden ausgeschaltet. Rauch, Gas und Hitze werden aus dem Gebäude regelrecht hinausgezwungen. Hierbei kann man die Richtung des Luftstroms bestimmen, und die Luftaustrittsöffnung nach den - 3 -

4 weniger durch äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit, Wind und Temperatur beeinflusst. Auf die negativ-druck-methode (Absaugen) soll hier nur kurz der Vollständigkeit halber eingegangen werden, weil diese Methode mehr und mehr durch die Überdruckbelüftung ersetzt wird. Beim Absaugen von Rauch und Hitze wurde früher häufig auf spezielle Gebläse von Rüstwagen zurückgegriffen, die mit großlumigen Saug- und Drucklutten ausgestattet waren, die an der Einsatzstelle verlegt wurden und worüber der Rauch abgesaugt wurde und von der Einsatzstelle abgeleitet wurde. Die folgenden Bilder sollen einen kleinen Überblick über die verschiedenen Belüftungsverfahren geben

5 2. Überdruckbelüftung in der Praxis 2.1 Grundlagen Die Überdruckbelüftung ist in vielen Situationen im Feuerwehralltag einsetzbar. Beispielsweise bei Rettungsaktionen im Innenangriff, bei Aufräum- und Nachlöscharbeiten oder beim Niederschlagen oder Verdünnen von Atemgiften im GSG-Einsatz. Folgende Punkte sind besonders wichtig: - Rauch und Hitze werden in kürzerer Zeit spürbar reduziert - Die Sichtverhältnisse im gesamten Gebäude verbessern sich - Einsatzkräfte können das Gebäude aufrecht betreten - Der Wasserdampf des eingesetzten Löschwassers wird von den Einsatzkräften ferngehalten - Die Menge toxischer Gase wird vermindert, die Entstehung von CO wird stark reduziert, wie auch von anderen Gasen, die z.b. bei der Verbrennung von synthetischen Stoffen entstehen. - Die Gefahr eines Flash over sinkt - Die Einsatzkräfte müssen seltener auf Dächer steigen oder Gerätschaften wie Kettensägen einsetzen um Ventilationsöffnungen zu schaffen Hier eine grafische Darstellung, wie einströmende Frischluft den Brandrauch aus der Abluftöffnung drängt

6 Folgende Begriffe rund um die Überdrucktechnik kommen immer wieder vor. Hier eine kurze Erläuterung der Begriffe, um Missverständnissen vorzubeugen. - Zuluftöffnung ist jede Öffnung, an welcher das Überdruckbelüftungsgerät eingesetzt werden soll. Es ist die Tür oder das Fenster, vor dem der Lüfter von außen aufgestellt wird. Gleichbedeutend mit Lüfteröffnung - Abluftöffnung ist entweder eine Tür, ein Fenster oder Dachluke oder eine beliebige andere Öffnung, durch die Rauch, Hitze und andere Luftverunreinigungen ausgestoßen werden. Gleichbedeutend mit Austrittsöffnung - Parallel-Lüftung bezeichnet eine Konstellation aus zwei oder mehr Lüftern, die nebeneinander positioniert werden, um große Flächen abzudichten, wie etwa breite Rolltore - Reihen-Lüftung bezieht sich auf eine Anordnung, bei der die Lüfter hintereinander platziert werden, wobei der größere Lüfter immer als erster vor der Öffnung steht, und die weiteren Lüfter in zunehmendem Abstand angeordnet werden. Diese Anordnung ermöglich einen größeren Luftdurchsatz - Flash over bezeichnet die schlagartige Durchzündung von heißen Brandgasen in geschlossenen Räumen bei plötzlicher Sauerstoffzufuhr. Dabei kommt es teilweise zu immensen Stichflammen und großflächiger Brandausweitung 2.3 Bauarten von Lüftern Bei den Lüftern gibt es drei verschiedene Bauarten: - Lüfter mit Verbrennungsmotor - Lüfter mit Elektromotor - Lüfter mit Wasserturbine Vorteil des Lüfters mit Verbrennungsmotors ist, das er sofort eingesetzt werden kann, ohne den Aufbau von Versorgungsleitungen. Er ist ebenso wie der Lüfter mit E-Motor nicht Ex-geschützt. Der Lüfter mit Wasserantrieb kann erst nach dem Aufbau einer Wasserleitung betrieben werden. Für den Betrieb ist eine Pumpe nötig, die möglichst unter Volllast laufen soll. Dieser Lüfter hat als Einziger die Möglichkeit, dem Luftstrom einen Wassernebel zuzumischen, damit ist das Niederschlagen von Dämpfen möglich

7 3.Vornahme des Lüfters an E-Stellen 3.1 Grundlagen Bei der Brandbekämpfung müssen Feuerwehrleute in manchen Situationen das Gebäude in der unmittelbaren Nähe des Brandherdes betreten, um eine Abluftöffnung herzustellen und mit der Suche und Rettung von Opfern zu beginnen, die sich Nahe am Feuer befinden. Dieses Personal könnte dadurch zusätzlich gefährdet werden, falls es sich beim Einsatz des Lüfters zwischen dem Brand und der Abluftöffnung befindet oder dort Rettungsmaßnahmen durchführt. Bei Einsatz der Überdruckbelüftung sollte ein Gebäude vom Brandschutzpersonal nur von der Zuluftöffnung her betreten werden! Nach Möglichkeit sollte die Abluftöffnung nur von Außen geschaffen werden, z.b. durch Einschlagen eines Fensters oder Öffnen einer Tür. Hierbei sollte möglichst aus der Deckung gearbeitet werden, weil hier die Gefahr eines Flash over am größten ist. Die vielfach geäußerten Ängste, das durch Belüften eines Gebäudes der Brand durch die Sauerstoffzufuhr vergrößert wird, ist vernachlässigbar, da die Vorteile der Überdruckbelüftung überwiegen. Die Grundlagen der Überdruckbelüftung sind relativ leicht erlernbar, wenn folgende vier Grundschritte beachtet werden. 1. Platzierung des Lüfters (3.2) 2. Verschluss des Zugangs mit Hilfe des erzeugten Luftkegels (3.3) 3. Abluft-Öffnung (3.4) 4. Luftstrom zwischen Zuluft- und Abluftöffnung (3.5) - 7 -

8 3.2 Platzierung des Lüfters Ein Vorteil der Überdruckbelüftung ist der meist problemlose Einsatz bei den verschiedensten Öffnungen. Es macht keinen Unterschied, ob eine Tür, ein Fenster, ein Tunnel oder ein Loch, welches zu diesem Zweck in die Gebäudewand geschlagen wird, als Zuluftöffnung dient. Um die maximale Wirkung zu erzielen, muss der Lüfter in geeignetem Abstand zur Öffnung platziert werden, damit der Luftkegel diese vollständig abschließt. Durch die mit dem Lüfter eingebrachte Luft erzeugt man im Gebäude einen Überdruck und somit ein Druckgefälle, welche das entweichen aller Luftverunreinigungen aus der Abluftöffnung bewirkt. Hier ein paar Beispiele zum Aufstellen des Lüfters

9 3.3 Verschluss der Öffnung mittels Luftkegel Die Lüfter haben ein Gehäuse um die Ventilatorblätter, wodurch ein gerichteter Luftstrom erzeugt wird, der als Luftkegel bezeichnet wird. Dieser Luftkegel schließt die Zuluftöffnung und drückt gleichzeitig die Luft in das Gebäude. Durch den Abschluss der Zuluftöffnung wird der Austritt von Luftverunreinigungen aus der Lufteintrittsöffnung verhindert. Die jeweilige Distanz, die zwischen Lüfter und Eintrittsöffnung gewählt werden muss, variiert mit der Größe des Lüfters und/oder der Eintrittsöffnung. Der mit der Aufstellung des Lüfters Beauftragte muss sich vergewissern, dass der Luftkegel die Öffnung vollständig abdeckt! Um einen effektiven Lüftereinsatz zu gewährleisten, muss der Lüfter wie unten gezeigt positioniert werden! - 9 -

10 3.4 Abluftöffnung Abluftöffnungen können entweder senkrechte oder waagerechte Öffnungen sein. Die Auswahl hängt ganz von der Gebäudestruktur und den Belüftungsbedingungen ab. In einigen Fällen sollte die senkrechte Belüftung bevorzugt werden. Die Größe der Abluftöffnung wird durch die Lüfterkapazität bestimmt. Grundsätzlich sollte sie etwa die gleiche Größe wie die Zuluftöffnung haben. Bis maximal doppelt so große Abluftöffnungen können noch toleriert werden. Verschiedene Situationen erfordern es, das für Zu- und Abluft die gleiche Öffnung benutzt werden muss. Dabei können jedoch nicht alle Vorzüge der Überdruckbelüftung ausgespielt werden. Bei Einrichtung der Austrittsöffnung muss immer beachtet werden, das zu viele oder zu große Austrittsöffnungen sich negativ auf das Druckgefälle innerhalb des Gebäudes und damit auf die Effizienz der Überdruckbelüftung auswirken. Auch wenn die Grundlagen recht einfach sind, sollten trotzdem einige Punkte immer beachtet werden: - Einsatzkräfte dürfen NIE durch eine Abluftöffnung das Gebäude betreten, wenn die Überdruckbelüftung aktiv ist - Alle Einsatzkräfte sollten das Gebäude nur durch die Zuluftöffnung betreten und sich nicht im austretenden Luftstrom aufhalten - Es können auch mehrere Lüfter an mehreren Öffnungen eingesetzt werden - Überwachung der Lufteintrittsöffnung, um den Luftstrom aufrecht zu erhalten - Beachten, das zusätzliche Luftaustrittsöffnungen nur im Auftrag des Einsatzleiters geschaffen werden - Vergewissern, das es einen freien Weg für den Luftstrom zwischen Zu- und Abluftöffnung gibt. - Es kann mehr als eine Austrittsöffnung eingerichtet werden, ohne dass die Wirkung der Überdruckbelüftung beeinträchtigt wird, wenn man Gebäudegröße und Lüfteranzahl beachtet. Windgeschwindigkeiten unter 40 km/h und übrige Wetterbedingungen haben keine Auswirkung auf das Ergebnis der Überdruckbelüftung. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, den Wind zusätzlich auszunutzen und die Zuluftöffnung auf der dem Wind zugewandten Seite zu wählen, sofern dies die Brandsituation zulässt. Dadurch wird gleichzeitig sichergestellt, das die Luftverunreinigungen von dem betroffenen Gebäude und den Einsatzkräften weggeblasen werden

11 Hier ein Beispiel zur Lüfteraufstellung und Ausnutzung des Windes. 3.5 Luftstrom zwischen Zuluft- und Abluftöffnung Die Überdruckbelüftung wirkt am besten, wenn sie von einer Seite aus eingesetzt wird, die vom Feuer noch nicht betroffen ist und so frische Luft unter Druck in Richtung Brandherd strömt und in dessen Nähe wieder aus dem Gebäude abfließt. Hierdurch werden weniger Rauch und sonstige Luftverschmutzungen in nicht unmittelbar betroffene Gebäudeteile transportiert. Weiterhin ist zu beachten, das sich der Luftstrom innerhalb des Gebäudes durch gezieltes Öffnen und Schließen von Türen relativ einfach steuern lässt. Gegebenfalls müssen Türen festgekeilt werden, damit sie nicht durch den Luftstrom ins Schloss fallen. Hier ein Beispiel für regelrechte Luftströmung im Gebäude

12 4. Besonderheiten beim Lüftereinsatz 4.1 Paralleler Einsatz von Lüftern An manchen Einsatzstellen ist es von Vorteil, mehrere Lüfter einzusetzen, um einen maximalen Wirkungsgrad der Überdruckbelüftung zu erreichen. Dies ist z.b. bei folgenden Gegebenheiten der Fall: - Es handelt sich um ein sehr großes Gebäude, wie z.b. ein Warenhaus oder ein Verwaltungsgebäude - Alle Fenster und Türen sind zu Einsatzbeginn bereits geöffnet - Das Gebäude hat eine unübliche Bauweise, wie z.b. eine kleine Vorhalle oder Stufen, sodass ein effektiver Luftkegel nur schwer zu erzeugen ist - Schnellstmögliche Luftzirkulation im Gebäude erforderlich ist Der parallele Einsatz mehrere Lüfter ist nötig, um große Rolltore oder ähnliches abzudecken. Idealerweise benutzt man hier Lüfter gleicher Größe und Leistung und achtet darauf, das sich der Luftkegel aller Lüfter etwas überschneidet um ein optimales Ergebnis zu erzielen

13 4.2 Reihenweiser Einsatz von Lüftern Wenn an Einsatzstellen die Lufteintrittsöffnung auf Grund ihrer Größe oder der Größe des Lüfters nicht vollständig abgedeckt werden kann, ist es ratsam mehrere Lüfter einzusetzen. Zu beachten ist dabei, das der jeweils größte Lüfter an erster Stelle steht, und die kleineren Lüfter mit zunehmendem Abstand folgend aufgestellt werden. Hier ein Beispiel für die Reihenlüftung Natürlich ist es auch möglich, die Parallel-Lüftung mit der Reihenlüftung zu kombinieren. Das sieht dann so aus:

14 4.3 Abschnittsweises Lüften Wenn ein Gebäude komplett mit Brandrauch gefüllt ist, kann mit der abschnittsweisen Belüftung die Zeit bis zur Rauchfreiheit verkürzt werden. Der Lüfter wird so aufgestellt, dass er die gesamte Haupteintrittsöffnung abdeckt. In einem vorher gewählten Bereich des Gebäudes wird nur eine Tür oder ein Fenster als Abluftöffnung geöffnet. Alle Türen im Gebäude, die zu weiteren Räumen führen, werden geschlossen, damit nur der offene Bereich bis zur Abluftöffnung belüftet wird. Ist dieser erste Bereich vom Brandrauch befreit, wird die Abluftöffnung verschlossen und zum nächsten Raum übergegangen, in dem die Tür zu diesem Raum und im Raum ein Fenster nach außen geöffnet werden, damit die Überdruckbelüftung den Brandrauch aus dem Fenster drücken kann. Nachdem auch dieser Raum rauchfrei ist, wird entweder die Abluftöffnung oder einfach die Raumtür geschlossen und zum nächsten Raum übergegangen. So werden nacheinander alle Räume belüftet und der Brandrauch durch die Außenöffnungen gedrückt. Der Ablauf sollte wie auf dieser Zeichnung zu sehen erfolgen

15 5. Sonstiges 5.1 Einsatzgrundsätze Die Überdruckbelüftung ist ein relativ einfaches Mittel um Gebäude schnell zu belüften und somit von Rauch und Hitze zu befreien. Trotzdem sollten folgende Richtlinien im Einsatz beachtet werden: - Es sollte nicht in Situationen eingesetzt werden, in denen Opfer oder Feuerwehrleute dadurch gefährdet werden, dass Rauch und Hitze in ihrer Nähe oder durch den Raum, in dem sie sich befinden, geblasen werden. - Es sollte nicht eingesetzt werden, wenn Trupps sich zwischen Brandstelle und Abluftöffnung befinden. - Es sollte nicht eingesetzt werden, wenn die Gefahr einer unmittelbaren Rückzündung droht. - Es sollte nicht bei Dachstuhlbränden eingesetzt werden. 5.2 Wichtiger Hinweis Diese Lehrunterlage wurde mit Hilfe der Arbeitsbücher Überdruckbelüftung der Firma Tempest erstellt. Alle Zeichnungen in dieser Lehrunterlage stammen von der Firma Tempest und unterliegen ihrem Copyright