Unterlagen zur Aus- und Fortbildung

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1 Hessische Landesfeuerwehrschule Unterlagen zur Aus- und Fortbildung Hohlstrahlrohrausbildung - Lehrunterlage Hohlstrahlrohr -

2 Ausgabe: November 2014 Verfasser: Arbeitsgruppe Hohlstrahlrohr - Hessische Landesfeuerwehrschule - Landesfeuerwehrverband Hessen e. V. - Werkfeuerwehrverband Hessen e. V. - Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren in Hessen Hohlstrahlrohrausbildung - Lehrunterlage Hohlstrahlrohr -

3 Inhalt Vorwort Aufbau und Funktion Erzeugung des Löschmittelstrahls Absperrorgan Bügelgriff Verschlussventil Zahnkranz Fester Zahnkranz Rotierender Zahnkranz Zylinderfederpaket Einteilung der Hohlstrahlrohre Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei variabler Durchflussmenge - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei konstanter Durchflussmenge - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei einstellbarer konstanter Durchflussmenge - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit integrierter Drucksteuerung (automatische Strahlrohre) - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei konstantem Druck - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform und einstellbarer Durchflussmenge bei konstantem Druck (automatische Strahlrohre) - Funktionskategorie Handhabung von Hohlstrahlrohren Bedienung des Absperrorgans Einstellung der Strahlform Drehen des s Drehen des Hohlstrahlrohrgehäuses Griff und Grifftechnik Vorgehen mit Hohlstrahlrohren Vermeidung der Durchnässung der Schutzkleidung Handschuhe Vorgehen durch Tür-/Fensteröffnungen Vorgehen im Brandraum Einfangen von Flammen bei Gasbränden...17

4 4.3 Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen Verhalten bei einer schnellen Brandausbreitung Up-Down-Verfahren Liegende Acht Abstand und Schutzausrüstung Hydraulische Ventilation Schaumerzeugung Welches Strahlrohr ist für welchen Einsatzbereich geeignet? Hinweise für die Auswahl von Hohlstrahlrohren Begriffe Anlagen Musterausbildungsplan Hohlstrahlrohr Übungen Ablöschen einer Brandfläche Füllen von Behältern mit Löschwasser Abgeben von gezielten Löschmittelimpulsen Bedienung des Hohlstrahlrohres unter Nullsicht...31

5 Vorwort Hohlstrahlrohre werden seit vielen Jahren bei den hessischen Feuerwehren verwendet. Angeboten werden diese Strahlrohre in Deutschland von verschiedenen Anbietern in unterschiedlichsten Ausführungen. Dementsprechend gibt es eine Vielzahl von Publikationen, Anwendungsempfehlungen und Meinungen über die richtige Verwendung. Bereits bei der Erarbeitung der Lehrunterlage Atemschutzeinsatz wurde deutlich, dass auch für die Anwendung von Hohlstrahlrohren bei den hessischen Feuerwehren eine einheitliche Lehrunterlage hilfreich wäre. Zur Erstellung einer entsprechenden Lehrunterlage wurde von dem Direktor der Hessischen Landesfeuerwehrschule (HLFS) eine Arbeitsgruppe (AG) eingesetzt. Unter der Federführung der HLFS wirkten in der AG folgende Interessensverbände mit: Landesfeuerwehrverband Hessen e. V. Werkfeuerwehrverband Hessen e. V. Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren in Hessen Die Ergebnisse der vorliegenden Lehrunterlage basieren unter anderem auf den Erfahrungen, die Mitglieder der AG bei einer dreitägigen Ausbildung am Swedish Rescue Training Center (SRTC) in Skövde (Schweden) gemacht haben. Bei einer speziell auf die Bedürfnisse der AG zugeschnittenen Ausbildung wurden unterschiedliche Hohlstrahlrohre sowie unterschiedliche Brandbekämpfungstechniken unter realistischen Bedingungen getestet und bewertet. In der Lehrunterlage Atemschutzeinsatz wird die Benutzung von Hohlstrahlrohren für den Innenangriff empfohlen. Darauf basierend soll die Lehrunterlage Hohlstrahlrohr eine einheitliche Ausbildung bei den Feuerwehren in Hessen ermöglichen. Sie soll auf Standort-, Kreis- und Landesebene bei Aus- und Fortbildungen genutzt werden. Darüber hinaus enthält die Unterlage, ergänzend zu den Gebrauchsanweisungen der Hersteller, allgemeine Hinweise und Ausbildungsempfehlungen für die Handhabung von genormten Hohlstrahlrohren. Die Funktionsbezeichnungen gelten sowohl für weibliche als auch für männliche Feuerwehrangehörige. Seite 1

6 1 Aufbau und Funktion 1.1 Erzeugung des Löschmittelstrahls Bei einem Hohlstrahlrohr wird der Sprühstrahl durch den Strahlformkegel zusammen mit dem Zahnkranz erzeugt (Abb. 1). Bei Hohlstrahlrohren bildet sich über den gesamten Löschmittelquerschnitt eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit (Abb. 2). Dadurch kann ein qualitativ hochwertiger Löschmittelstrahl erzeugt werden Wurfweite und Strahlform werden optimiert. Wasseraustrittsöffnung/Ringspalt Strahlformkegel Zahnkranz Abb. 1: Ansicht von der Wasseraustrittsöffnung Abb. 2: Längsschnittdarstellung eines Hohlstrahlrohrmundstücks bei Vollstrahl Der Löschmittelstrom wird durch den Strahlformkegel nach außen abgelenkt. Durch Verändern des Abstandes des Strahlformkegels zum Zahnkranz kann der Strahlwinkel (Abb. 3) verändert werden. großer Winkel kleiner Winkel Vollstrahl Abb. 3: Strahlwinkel 1.2 Absperrorgan Das Absperrorgan besteht aus dem Bügelgriff und dem Verschlussventil Bügelgriff Der Bügelgriff (Abb. 4) wird in den zwei Ausführungen einarmig und zweiarmig angeboten. Bügelgriff zweiarmig Bügelgriff einarmig Abb. 4: Bügelgriffe Seite 2

7 Ist der Bügelgriff in Richtung Löschmittelaustrittsöffnung geneigt, so ist das Hohlstrahlrohr geschlossen. Ist der Bügelgriff in Richtung des angeschlossenen Schlauchs geneigt, so ist das Hohlstrahlrohr geöffnet (Abb. 5). geschlossen offen Seitenansicht Draufsicht Abb. 5: Schaltstellungen des Bügelgriffs Verschlussventil Das Verschlussventil gibt es in den Ausführungen als Kugel- oder Kegelventil. Um eine bestmögliche Löschmittelstrahlqualität zu erzielen, müssen Kugelventile immer ganz geöffnet werden. Durch konische Bohrungen in der Kugel (Abb. 6) soll der Löschwasserdurchfluss auch im unvollständig geöffneten Zustand verbessert werden. Kugelventil Abb. 6: Verschlussventile 1.3 Zahnkranz Kugelventil mit konischer Bohrung Kegelventil Der Zahnkranz hat die Aufgabe, den austretenden Löschwasserstrahl zu zerteilen und kleine Tropfen zu bilden. Seite 3

8 1.3.1 Fester Zahnkranz Von einem festen Zahnkranz wird immer dann gesprochen, wenn dieser fest mit dem Gehäuse oder dem verbunden ist. Dazu werden bei der Herstellung Erhöhungen (Sprühzähne) und Vertiefungen angebracht. Diese Sprühzähne werden ein- oder zweireihig (Abb. 7 und 8) auf das Gehäuse oder den aufgebracht. Bei feststehenden Zahnkränzen ist deutlich eine Bildung von einzelnen, statischen Löschmittelstrahlen (Fingerbildung) zu erkennen. Löschmittelstrahl Löschmittelstrahl 2. Zahnreihe 1. Zahnreihe 1. Zahnreihe Abb. 7: Ansicht auf den Strahlformkegel, einreihiger Zahnkranz Abb. 8: Ansicht auf den Strahlformkegel, zweireihiger Zahnkranz Rotierender Zahnkranz Ein rotierender Zahnkranz ist beweglich im Hohlstrahlrohr gelagert. Dieser beginnt bei einem bestimmten Öffnungswinkel zu rotieren. Durch die Rotation wird eine Bildung von statischen Löschmittelstrahlen verhindert. Die Löschmittelstrahlen rotieren um die Hohlstrahlrohrachse und lassen den Löschmittelstrahl in der Gesamtheit als Fläche erscheinen (Abb. 9). Standbildansicht Wahrnehmung des menschlichen Auges Abb. 9: Ansicht des Löschwasserstrahls mit Blickrichtung auf den Strahlformkegel Seite 4

9 1.4 Zylinderfederpaket Hohlstrahlrohre der Funktionskategorie 4 (Kapitel 2.4) verfügen über Zylinderfederpakete, welche die Funktion haben, Druckschwankungen auszugleichen (Abb. 10). Steigt der Druck, so erhöht sich die Durchflussmenge, fällt der Druck so verringert sich die Durchflussmenge. Die Strahlform bleibt jedoch in beiden Fällen gleich. Abb. 10: Funktionsprinzip Zylinderfederpaket Seite 5

10 2 Einteilung der Hohlstrahlrohre Erste Aufzeichnungen über Hohlstrahlrohre datieren auf das Jahr Ausschlaggebend für die Entwicklung von Hohlstrahlrohren, wie sie heute bekannt sind, war Chief Clyde McMillian aus Indiana/USA. Er entwickelte Hohlstrahlrohre, die sich automatisch an den jeweiligen Förderstrom anpassten. Mit Verwendung dieser Strahlrohre konnte bereits zu Beginn einer Brandbekämpfung ein löschwirksamer Strahl erzeugt werden, auch wenn die Löschwasserversorgung zu dem Zeitpunkt noch nicht ausreichend leistungsfähig war. Sobald eine entsprechende leistungsfähige Löschwasserversorgung zur Verfügung stand, gaben die Hohlstrahlrohre bei gleichem Strahlbild und gleicher Wurfweite automatisch mehr Löschwasser ab. Hohlstrahlrohre gehören zu den Armaturen zur Wasserabgabe. Ihre Aufgabe ist die Wasserabgabe in Form eines Vollstrahls (Strahl mit maximaler Reichweite und mechanischer Wirkung) und winkelveränderlichen Sprühstrahls (jeder Strahl außer Vollstrahl). Nach DIN EN werden folgende Sprühstrahlarten unterschieden: Strahl Symbol Hohlkegel-Sprühstrahl Vollkegel-Sprühstrahl Hohl-/Vollkegel-Sprühstrahl abwechselnd Hohlkegel-Sprühstrahl mit schmalem Sprühstrahl kombiniert Hohlkegel-Sprühstrahl mit Vollstrahl kombiniert Hohlstrahlrohre werden in der DIN EN , gemäß ihrer Funktionen, in vier Funktionskategorien eingeteilt. Seite 6

11 2.1 Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei variabler Durchflussmenge - Funktionskategorie 1 - Hohlstrahlrohre dieser Funktionskategorie sind technisch betrachtet die einfachsten Hohlstrahlrohre. Das einzige Bedienelement des Hohlstrahlrohres ist der (Abb. 11). Mit diesem lassen sich die Funktionen Öffnen, Strahlformeinstellung und Schließen einstellen. In der Grundstellung ist das Hohlstrahlrohr geschlossen. Durch das Drehen des s wird das Hohlstrahlrohr geöffnet und die Form des Löschmittelstahles eingestellt. Ein stufenloser Übergang ist möglich. Zum Schließen wird der wieder in die Grundstellung zurück gedreht. Die Durchflussmenge ist abhängig vom eingestellten Löschmittelstrahl sowie dem Strahlrohreingangsdruck. Strahlformkegel Abb. 11: Schnittdarstellung eines Hohlstrahlrohres der Funktionskategorie 1 Technische Daten am Beispiel des Typs Output 12 Absperrorgan: Strahlformeinstellung: Einstellmöglichkeiten des Löschmittelstrahles: geschlossen Sprühstrahl Vollstrahl Sprühstrahlwinkel: bis 100 Durchflussmenge in Abhängigkeit des Eingangsdruckes: max. Wurfweite in Abhängigkeit des Eingangsdruckes: Eingangsdruck Vollstrahl Sprühstrahlwinkel bar 220 l/min 220 l/min 10 bar 285 l/min 285 l/min Eingangsdruck Vollstrahl Sprühstrahlwinkel bar 30 m 10 m 10 bar 33 m 12 m Seite 7

12 2.2 Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei konstanter Durchflussmenge - Funktionskategorie 2 - Hohlstrahlrohre dieser Funktionskategorie haben zwei Bedienelemente: Das Absperrorgan und den (Abb. 12). Dadurch ist es möglich, das Strahlrohr zu öffnen und zu schließen, ohne die eingestellte Strahlform zu verändern. Absperrorgan Strahlformkegel Spindeltrieb Abb.12: Schnittdarstellung eines Hohlstrahlrohres der Funktionskategorie 2 Der Ringspalt bleibt beim Verstellen der Strahlform gleich, da der über einen Spindeltrieb mit dem Strahlformkegel verbunden ist. Dies bewirkt, dass auch der Volumenstrom konstant bleibt. Technische Daten am Beispiel des Typs TKW Pokador 115 Absperrorgan: Strahlformeinstellung: Einstellmöglichkeiten des Löschmittelstrahles: Bügelgriff stufenlos Vollstrahl Sprühstrahl Spülen Sprühstrahlwinkel: bis 85 Durchflussmenge bei 5 bar Eingangsdruck: max. Wurfweite in Abhängigkeit des Eingangsdruckes: Vollstrahl Sprühstrahlwinkel l/min 115 l/min Vollstrahl Sprühstrahlwinkel m 5 m Seite 8

13 2.3 Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei einstellbarer konstanter Durchflussmenge - Funktionskategorie 3 - Hohlstrahlrohre dieser Funktionskategorie haben, wie die Strahlrohre der Funktionskategorie 2, als Bedienelemente ein Absperrorgan und einen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die abzugebende Wassermenge über einen Volumenstromregler einzustellen. Dazu wird die Lage des Strahlformkegels im Gehäuse so verändert, dass sich die Größe des Ringspaltes zur Löschmittelabgabe entsprechend vergrößert oder verkleinert (Abb. 13). Absperrorgan Strahlformkegel Volumenstromregler Spindeltrieb Abb. 13: Schnittdarstellung eines Hohlstrahlrohres der Funktionskategorie 3 Technische Daten am Beispiel des Typs TKW Strahlrohr 235 Absperrorgan: Steuerung der Durchflussmenge: Strahlformeinstellung: Einstellmöglichkeiten des Löschmittelstrahles: Bügelgriff über Bügelgriff stufenlos Vollstrahl Sprühstrahl Spülen Sprühstrahlwinkel: bis 110 Durchflussmenge bei 6 bar Eingangsdruck: max. Wurfweite in Abhängigkeit des Eingangsdruckes: Vollstrahl Sprühstrahlwinkel , 130, 235 l/min 60, 130, 235 l/min Vollstrahl Sprühstrahlwinkel m 5 m Seite 9

14 2.4 Hohlstrahlrohr mit integrierter Drucksteuerung (automatische Strahlrohre) - Funktionskategorie Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform bei konstantem Druck - Funktionskategorie 4.1- Hohlstrahlrohre dieser Funktionskategorie haben neben den Bedienelementen Absperrorgan und zusätzlich ein Zylinderfederpaket, welches den Strahlformkegel mit dem verbindet (Abb. 14). Absperrorgan Strahlformkegel Spindeltrieb Zylinderfederpaket Abb. 14: Schnittdarstellung eines Hohlstrahlrohres der Funktionskategorie 4.1 Das Zylinderfederpaket bewirkt, dass je nach Eingangsdruck am Hohlstrahlrohr der abgegebene Löschmittelvolumenstrom variiert. Bei Verringerung des Eingangsdruckes, verringert sich die Größe des Ringspaltes zur Löschmittelabgabe und damit auch der abgegebene Löschmittelvolumenstrom. Analog dazu vergrößert sich der Ringspalt und der abgegebene Löschmittelvolumenstrom bei steigendem Eingangsdruck. Dadurch haben Automatik-Hohlstrahlrohre auch bei wechselndem Eingangsdruck eine relativ konstante Wurfweite und ein konstantes Strahlbild. Sinkt der Eingangsdruck am Hohlstrahlrohr unter den vom Hersteller angegebenen Mindesteingangsdruck, kann der Löschmittelstrahl optisch unverändert und einwandfrei erscheinen, obwohl kein ausreichend löschwirksames Löschmittelvolumen zur Verfügung steht. Derzeit bietet kein Hersteller ein Hohlstrahlrohr dieser Funktionskategorie an. Seite 10

15 2.4.2 Hohlstrahlrohr mit einstellbarer Strahlform und einstellbarer Durchflussmenge bei konstantem Druck (automatische Strahlrohre) - Funktionskategorie Im Vergleich zu den Hohlstrahlrohren der Funktionskategorie 4.1 ist bei den Strahlrohren der Funktionskategorie 4. 2 zusätzlich der Volumenstrom einstellbar (Abb. 15). Absperrorgan Strahlformkegel Volumenstromregler Zylinderfederpaket Spindeltrieb Abb. 15: Schnittdarstellung eines Hohlstrahlrohres der Funktionskategorie 4.2 Technische Daten am Beispiel des Typs Ultimatic FO6 AA Absperrorgan: Steuerung der Durchflussmenge: Strahlformeinstellung: Einstellmöglichkeiten des Löschmittelstrahls: Bügelgriff über Bügelgriff stufenlos Vollstrahl Sprühstrahl Spülen Sprühstrahlwinkel: bis 110 Durchflussmenge bei 6 bar Eingangsdruck (Durchschaltsperre bei 200 l/min): max. Wurfweite in Abhängigkeit des Eingangsdruckes: Vollstrahl Sprühstrahlwinkel , 120, 200, 300, 400 l/min 60, 120, 200, 300, 400 l/min Vollstrahl Sprühstrahlwinkel m keine Angabe Seite 11

16 3 Handhabung von Hohlstrahlrohren 3.1 Bedienung des Absperrorgans Um eine bestmögliche Löschwirkung zu erzielen, muss das Absperrorgan eines Hohlstrahlrohres mit Kugelventil immer vollständig geöffnet werden. Nur dann können die optimalen Eigenschaften des Löschmittelstrahls (Tröpfchengröße, Strahlform, Wurfweite) erreicht werden. Bei Hohlstrahlrohren mit einem Kegelventil ist ein optimaler Löschmittelstrahl auch dann gewährleistet, wenn das Verschlussventil nur teilweise geöffnet wird. Je nach Hersteller kann über das Absperrorgan auch die Durchflussmenge eingestellt werden. 3.2 Einstellung der Strahlform Die Einstellung der Strahlform erfolgt entweder über die Drehung des s oder durch die Drehung des Hohlstrahlrohrgehäuses. Im Folgenden werden die verschiedenen Einstellmöglichkeiten am Beispiel des Hohlstrahlrohres Pokator 115 der Firma TKW Armaturen GmbH erläutert. Seite 12

17 3.2.1 Drehen des s Die Einstellung der Strahlform erfolgt über die Drehung des s. Dazu muss der so mit der Hand umschlossen werden, dass der komplette Drehbereich, ohne Umsetzen der Hand, bedient werden kann (Abb. 16). In der Stellung Spülen ( Flush ) kann das Hohlstrahlrohr gereinigt werden. Der Ringspalt vergrößert sich in dieser Stellung auf bis zu 6 mm. Verschmutzungspartikel können durch die Ringspaltöffnung aus dem Hohlstrahlrohr gespült werden. in der Stellung 0 Strahlbild Vollstrahl in der Stellung 45 ca. 45 Strahlbild Sprühstrahl in der Stellung 90 ca. 85 Strahlbild Sprühstrahl in der Stellung Spülen ( Flush ) Strahlbild Spülen ( Flush ) Abb.16: Positionen des s mit den zugehörigen Strahlbildern Seite 13

18 3.2.2 Drehen des Hohlstrahlrohrgehäuses Bei dieser Variante wird der mit einer Hand fixiert und mit der anderen Hand wird der Bügelgriff umfasst. Durch das Bewegen des Bügelgriffs nach rechts wird das Hohlstrahlrohrgehäuse gedreht und dadurch die Strahlform verändert (Abb. 17). in der Stellung 0 Strahlbild Vollstrahl in der Stellung 45 ca. 45 Strahlbild Sprühstrahl in der Stellung 90 ca. 85 Strahlbild Sprühstrahl in der Stellung Spülen ( Flush ) Strahlbild Spülen ( Flush ) Abb.17: Positionen des Bügelgriffs mit zugehörigen Strahlbildern Seite 14

19 3.3 Griff und Grifftechnik Hohlstrahlrohre können zusätzlich mit einem Griff ausgerüstet sein. Insbesondere bei der Rücknahme oder dem Stellungswechsel eines Strahlrohres kann das hilfreich sein (Abb. 18). Beim Vorgehen im Innenangriff und der Gefahr einer schnellen Brandausbreitung sollten sich die Hände des Strahlrohrführers ständig an den Hauptbedienelementen des Hohlstrahlrohres ( und Bügelgriff) befinden (Abb. 19). Pistolengriff Abb. 18: Hohlstrahlrohr mit Pistolengriff Abb. 19: Grifftechnik; beide Hände an den Hauptbedienelementen Wird das Strahlrohr am Griff geführt, ist in der Regel der Zeitbedarf für eine sofortige schnelle Wasserabgabe größer, als bei der zuvor beschriebenen Handhabung. Seite 15

20 4 Vorgehen mit Hohlstrahlrohren 4.1 Vermeidung der Durchnässung der Schutzkleidung Eine Durchnässung der Schutzkleidung ist zu verhindern, denn eine durchnässte Schutzkleidung kann die Schutzfunktion gegen Temperatureinwirkung von außen nicht mehr gewährleisten. Forschungsbericht Brandschutzforschung der Länder Nr. 124: Der Strahlrohrführer muss deshalb vermeiden, dass seine Schutzkleidung durchnässt wird Handschuhe Bei der Bedienung des Hohlstrahlrohres ist darauf zu achten, dass die Feuerschutzhandschuhe nicht durch den Löschstrahl oder durch vom Strahlformgeber abtropfendes Löschwasser nass werden (Abb. 20). Feuerwehrhandschuhe bleiben trocken Feuerwehrhandschuhe werden nass Abb. 20: Bedienung des Hohlstrahlrohres mit Handschuhen Vorgehen durch Tür-/Fensteröffnungen Bei einem großen Sprühwinkel besteht die Gefahr, dass die Schutzkleidung bei falscher Bedienung oder durch Unachtsamkeit durchnässt wird (Abb. 21). Abb. 21: Nicht angepasster Sprühstrahlwinkel Seite 16

21 Deshalb ist es erforderlich, den Sprühwinkel des Löschmittelstrahls an die örtlichen Gegebenheiten (z. B. Türöffnungen) anzupassen und die Raumhöhe zu berücksichtigen. Beim Vorgehen durch Tür- oder Fensteröffnungen muss der Löschmittelstrahl an die lichten Weiten der Öffnungen und die Eindringtiefe angepasst werden (Abb. 22). Abb. 22: Vorgehen durch Tür- und Fensteröffnungen Vorgehen im Brandraum In niedrigen Räumen kann es bei zu groß gewählten Sprühwinkeln, durch von der Decke zurückspritzendes Löschwasser, bis zu einer Durchnässung der Schutzkleidung kommen. Bei großem Sprühwinkel und falscher Handhabung besteht ebenfalls die Gefahr, dass die Schutzkleidung direkt durch den Löschwasserstrahl durchnässt werden kann (Abb. 23). Feuerschutzjacke, -hose und -haube bleiben trocken Gefahr der Durchnässung durch den indirekten oder direkten Löschmittelstrahl Abb. 23: Vorgehen im Brandraum 4.2 Einfangen von Flammen bei Gasbränden Bei Hohlstrahlrohren mit rotierenden Zahnkränzen und hohlem Sprühkegel entsteht ein geringer Unterdruck, der Bewirken kann, dass sich eine Flamme in den Kegel hinein in Richtung der Wasseraustrittsöffnung entwickeln kann. Diese Strahlrohre wurden u. a. entwickelt, um Flammen bei Gasbränden einfangen zu können. Der Sprühkegel und der Sogeffekt werden dabei in direkter Weise vom Druck am Hohlstrahlrohr sowie dem eingestellten Volumenstrom beeinflusst. Seite 17

22 4.3 Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen Bei einem Brand im direkten Umfeld einer unter Spannung stehenden elektrischen Anlage sind bei der Brandbekämpfung die Angaben des Strahlrohrherstellers zu beachten. Die geltenden Sicherheitsabstände von CM- und BM-Strahlrohren gemäß VDE 0132 sind bei der Verwendung von Hohlstrahlrohren grundsätzlich nicht anwendbar. 4.4 Verhalten bei einer schnellen Brandausbreitung Beim Erkennen einer schnellen Brandausbreitung (Rauchdurchzündung, Raumdurchzündung oder Rauchexplosion) wird das Strahlrohr mit einem mittleren Strahlwinkel vollständig geöffnet und der Löschmittelstrahl schräg nach oben, in Richtung der Flammen, gerichtet. Dadurch wird der vorgehende Trupp vor einer Flammenausbreitung geschützt Up-Down-Verfahren Eine Rauchdurchzündung kann mit dem sogenannten Up-Down-Verfahren bekämpft werden. Vorgehensweise: 1. Mit dem Sprühstrahl soll die Flammenfront weitestgehend abgedeckt werden (Abb. 24). Zwischen Wand und Löschmittelstrahl soll, soweit möglich bzw. erkennbar, ein schmaler Spalt offen bleiben, da die mitgerissene Luft die Flammen zurückdrängt (Injektorprinzip). Dadurch wird auch gewährleistet, dass nur eine geringe Wassermenge ohne Nutzen an den heißen Wänden verdampft und die entstehende Wasserdampfmenge gering gehalten wird (Verringerung der Verbrühungsgefahr). Abb. 24: Abdecken der Flammenfront Seite 18

23 2. Nachdem die Flammen zurückgedrängt wurden, kann der Strahl langsam in Richtung Brandherd geneigt und der Strahlwinkel verkleinert werden (Abb. 25). Abb. 25: Up-Down-Verfahren Liegende Acht In Räumen bei denen die Breite des Löschmittelstrahls für das Up-Down-Verfahren nicht mehr ausreicht, kann das Verfahren Liegende Acht angewendet werden. Dabei wird mit mittlerem Sprühstrahlwinkel eine liegende Acht in die Flammenfront gesprüht (Abb. 26). Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Bewegungen nicht zu schnell ausgeführt werden. Abb. 26: Liegende Acht Abstand und Schutzausrüstung Eine weitere Möglichkeit sich vor einer unerwartet auftretenden Rauchdurchzündung zu schützen, ist das flache Hinlegen auf den Boden und in dieser Position zu verharren, bis die Durchzündung abgelaufen ist (Abb. 27). Insbesondere wenn keine Möglichkeit der Abgabe von Löschwasser besteht, ist diese Verhaltensweise der bestmöglichste Schutz. Seite 19

24 Die Schutzbekleidung für die Brandbekämpfung im Innenangriff ist für besondere thermische Belastungen ausgelegt und wird bei Typprüfungen für zehn Sekunden mit ca. 900 C beflammt ( Thermoman-Test ). Im Zulassungsverfahren für Atemschutzgeräte sind vergleichbare Prüfungen vorgeschrieben ( flame-engulfment-test ). Abb. 27: Abstand herstellen zur Rauchdurchzündung durch flaches Hinlegen 4.5 Hydraulische Ventilation Unter dem Begriff hydraulische Ventilation versteht man das Entrauchen und Belüften mit Hilfe von Hohlstrahlrohren (Abb. 28). Abb. 28: Darstellung der hydraulischen Ventilation Dieses Vorgehen darf erst nach abgeschlossener Brandbekämpfung durchgeführt werden, da eine Gefährdung von Einsatzkräften nicht ausgeschlossen werden kann. Der Wirkungsgrad dieser Maßnahme wird als gering angesehen und ist nicht mit maschinellen Lüftungsmaßnahmen vergleichbar. 4.6 Schaumerzeugung Hohlstrahlrohre können grundsätzlich auch zur Schaumerzeugung (Mittel- und Schwerschaum) genutzt werden. Dabei sind, neben den allgemeinen Bedingungen zur Erzeugung von Schaum, vor allem die Parameter Schaummittelart, Zumischsysteme und ggf. Anbauteile zu beachten. Seite 20

25 5 Welches Strahlrohr ist für welchen Einsatzbereich geeignet? Kenndaten Strahlrohrtyp CM- Strahlrohr Funktionskategorie 1 Funktionskategorie 2 Funktionskategorie 3 Funktionskategorie 4.2 stufenlose Strahlformeinstellung Strahlformvoreinstellung Durchflussmenge einstellbar Einsatz in unter Spannung stehenden elektrischen Anlagen nach VDE 0132 *1 *1 *1 *1 Kombination mit anderen Strahlrohren an einem Verteiler Kombination mit automatischer Pumpendruckregulierung *2 Löschmittelabgabe im Freien Löschmittelabgabe im Innenangriff möglich/gut geeignet möglich/weniger gut geeignet nicht möglich *1 Die geltenden Abstände von C- und BM-Strahlrohren gemäß VDE 0132 sind bei der Verwendung von Hohlstrahlrohren grundsätzlich nicht anwendbar. Ggf. Herstellerangaben beachten. *2 Bei Durchflussmengen über 200 l/min kann die Rückstoßkraft am Hohlstrahlrohr beim Schließen weiterer angeschlossener Strahlrohre spürbar zunehmen. Abb. 29: Einsatzbereiche Hohlstrahlrohre Seite 21

26 6 Hinweise für die Auswahl von Hohlstrahlrohren Hohlstrahlrohre besitzen einige Vorteile gegenüber den Mehrzweckstrahlrohren. Hier sind insbesondere die effektivere Löschwirkung durch die kleinere Tröpfchengröße und der stufenlos einstellbare Löschmittelstrahl mit variabler Wurfweite zu nennen. Grundsätzlich genügen die Hohlstrahlrohre der Funktionskategorie 2 den Anforderungen für einen Innenangriff. Strahlrohre dieser Kategorie wurden im Rahmen einer Förderaktion der Sparkassen Versicherung kostenlos an die hessischen Feuerwehren ihrer kommunalen Kristall -Kunden verteilt (ca Stück). Hohlstrahlrohre der Funktionskategorie 1 bieten nicht die Möglichkeit den Sprühwinkel des Löschmittelstrahls voreinzustellen, da sie nicht über ein separates Absperrorgan verfügen. Sie sind daher weniger gut geeignet für die Brandbekämpfung im Innenangriff. Im Vergleich zu Hohlstrahlrohren der Funktionskategorie 2 verfügen die Hohlstrahlrohre der Kategorien 3 und 4 über zusätzliche Funktionen. Zum Beispiel kann bauartbedingt die abzugebende Wassermenge variiert werden. Für den Innenangriff sind diese Hohlstrahlrohre ebenfalls grundsätzlich gut geeignet, erfordern jedoch einen höheren Ausbildungsaufwand. Neben der Funktionskategorie sollten bei der Entscheidung für ein Hohlstrahlrohr noch folgende Punkte berücksichtigt werden: Der Platz zwischen und Bügelgriff sollte so groß sein, dass das Strahlrohr sicher geschlossen werden kann (Bügelgriff nach vorn), ohne dass die Gefahr besteht, dass die Hand am eingeklemmt werden kann. In der Praxis hat sich gezeigt, dass insbesondere für die Bekämpfung einer schnellen Brandausbreitung im Innenangriff eine Löschwasserabgabe von mindestens 100 l/min erforderlich ist. Die Handhabung von Hohlstrahlrohren muss sicher beherrscht werden. Hierfür ist eine intensive und regelmäßige Ausbildung erforderlich. Damit der Ausbildungsaufwand beherrschbar bleibt, wird eine Typengleichheit innerhalb einer Feuerwehr empfohlen. Seite 22

27 7 Begriffe Absperrorgan Das Absperrorgan besteht aus Bügelgriff und Verschlussventil. Es dient zum Öffnen und Verschließen des Löschmittelwegs im Hohlstrahlrohr. Bei einigen Herstellern kann über das Absperrorgan auch die Löschmitteldurchflussmenge eingestellt werden. Bügelgriff Der Bügelgriff ist ein Bestandteil des Absperrorgans. Er öffnet und schließt das Verschlussventil. Dynamische Strahlrohrführung Aufbringen von geringen Löschmittelmengen auf das Brandgut mit anschließender Kontrolle der Wirkung (Lehrunterlage Atemschutzeinsatz ). Fingerbildung Bei feststehenden Zahnkränzen ist deutlich eine Bildung von einzelnen, statischen Löschmittelstrahlen zu erkennen (Abb. 37). Diese werden auch als Finger bezeichnet. Bei einem rotierenden Zahnkranz sind diese Finger auch vorhanden, können aber aufgrund der rotierenden Bewegung vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen werden. Abb. 30: Fingerbildung Funktionskategorie Die Einteilung der Hohlstrahlrohr nach DIN EN erfolgt in Funktionskategorien. Hohlstrahlrohrgehäuse Das Hohlstrahlrohrgehäuse befindet sich zwischen Strahlformgeber und der drehbaren Anschlusskupplung. In ihm befinden sich, ab der Funktionskategorie 2, ein Ventil und der Spindeltrieb bzw. das Zylinderfederpaket. Seite 23

28 Sprühstrahlwinkel Sprühstrahlwinkel Abb. 31: Sprühstrahlwinkel Nase/Pointer Mit der Bezeichnung Nase/Pointer wird eine Erhebung am bezeichnet. Mit dieser kann der Strahlrohrführer die Einstellung des s unter Nullsicht durchführen und kontrollieren. Pumpendruckregulierung Diese Einrichtung an Feuerlöschkreiselpumpen regelt einen vom Maschinisten eingestellten Druck selbstständig bei Druckschwankungen durch Löschmittelabnahme nach. Persönliche Schutzausrüstung Abb. 32: Nase/Pointer Die persönliche Schutzausrüstung für die Brandbekämpfung besteht aus: Mindestschutzausrüstung: Feuerwehrschutzanzug Feuerwehrhelm mit Nackenschutz Feuerwehrschutzhandschuhe Feuerwehrschutzschuhwerk Ergänzung für den Innenangriff, entsprechend den Erfordernissen: Feuerwehrüberhose und Feuerwehrüberjacke Feuerwehr-Haltegurt mit Feuerwehrbeil Feuerwehrleine mit Feuerwehrleinenbeutel Atemschutzgerät Feuerschutzhaube/Nacken- und Halsschutz Seite 24

29 Spindeltrieb Der Spindeltrieb stellt bei Hohlstrahlrohren der Funktionskategorien 2 und 3 die Verbindung zwischen Strahlformkegel und her. Er bewirkt, dass beim Drehen des s der Strahlformkegel seine Lage zur Löschmittelaustrittsöffnung nicht verändert. Strahlformkegel Der Strahlformkegel lenkt das austretende Löschmittel nach außen in Richtung Zahnkranz um. Er ist in Verbindung mit dem Zahnkranz ausschlaggebend für die Bildung des Sprühstrahlwinkels. Durch den kann der Löschmittelstrahl stufenlos zwischen Voll- und Sprühstrahl eingestellt werden. Verschlussventil Das Ventil ist ein Bestandteil des Absperrorgans. Es gibt Kugel- und Kegelventile. Volumenstromregler Über den Volumenstromregler wird die Lage des Strahlformkegels im Hohlstrahlrohrgehäuse verändert. Dadurch verändert sich die Löschmittelaustrittsöffnung (Ringspalt) in ihrer Größe. Je nach Einstellung wird der Volumenstrom größer oder kleiner. Zahnkranz Der Zahnkranz hat die Aufgabe den austretenden Löschwasserstrahl zu zerteilen und kleine Tropfen zu bilden. Bei einem festen Zahnkranz ist dieser fest mit dem Gehäuse oder verbaut. Dazu werden bei der Herstellung Erhöhungen und Vertiefungen an der Löschmittelaustrittsöffnung des Hohlstrahlrohres angebracht. Diese werden als Sprühzähne bezeichnet und sind einoder zweireihig auf das Gehäuse oder den gegossen. Bei einem rotierenden Zahnkranz ist der Zahnkranz beweglich auf dem gelagert. Zylinderfederpaket Das Zylinderfederpaket oder die Zylinderfeder stellt bei Hohlstrahlrohren der Funktionskategorie 4 die Verbindung zwischen Strahlformkegel und her. Die Feder bewirkt ein druckgesteuertes Öffnen der Löschmittelaustrittsöffnung. Seite 25

30 8 Anlagen 8.1 Musterausbildungsplan Hohlstrahlrohr Ziel der Ausbildung ist die Befähigung zur Handhabung von Hohlstrahlrohren. Ausbildungseinheit Veranstaltungsorganisation Zeit Groblernziele Die Teilnehmer müssen 0,5 über Ablauf und Zielsetzung der Veranstaltung informiert werden und am Ende der Ausbildung Gelegenheit zur Kritik erhalten. Inhalte LZS empfohlene Methode Organisatorisches Stundenplan Lernziele Abschussgespräch 1 Unterrichtsgespräch Gerätekunde 1,5 Funktionskategorien Bedienelemente die Funktionskategorien erklären können. die Bedienelemente nennen und erklären können. Strahlformen die verschiedenen Strahlformen nennen und einstellen können. Funktionskategorien 1 bis 4 Absperrorgan Volumenstromregler Vollstrahl Sprühstrahl maximaler Sprühstrahlwinkel Spülen 2 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung 2 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung 2 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung Handhabung und Vorgehen 6,0 Strahlrohreinstellungen selbstständig und fachlich richtig Strahlformen einstellen können und das Absperrorgan und den Volumenstromregler selbstständig und fachlich richtig einsetzen können. Absperrorgan Nase/Pointer 3 Praktische Unterweisung Seite 26

31 Ausbildungseinheit Zeit Groblernziele Die Teilnehmer müssen Inhalte LZS empfohlene Methode Vermeidung von nasser Schutzkleidung die Gefahr von nasser Schutzkleidung erklären und Verhaltensmaßnahmen zur Vermeidung anwenden können. Handpositionierung am Vorgehen in Räumen mit geringer Deckenhöhe 2 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung Vorgehen über Türen und Fenster Brandbekämpfung in elektrischen Anlagen die Gefahren bei der Brandbekämpfung in elektrischen Anlagen und Schutzmaßnahmen erklären können. Abstände Herstellerangaben 2 Unterrichtsgespräch Verhalten bei einer schnellen Brandausbreitung die Maßnahmen zum Schutz vor den Gefahren einer schnellen Brandausbreitung selbstständig und fachlich richtig durchführen können. Up-Down-Verfahren Liegende Acht Abstand und Schutzausrüstung 3 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung Dynamische Strahlrohrführung die dynamische Strahlrohrführung selbstständig und fachlich richtig anwenden können. dynamische Strahlrohrführung 3 Unterrichtsgespräch/ Praktische Unterweisung Seite 27

32 8.2 Übungen Ablöschen einer Brandfläche Lernziel Die Teilnehmer können die Strahlform selbstständig an die benötigte Eindringtiefe anpassen. Vorbereitung Für die Übung ist eine Fläche (Abb. 33) zu markieren (z. B. mit Verkehrsleitkegeln, Schaummittelkanistern, Feuerwehrleinen oder Trassierband). Weiterhin wird ein Hohlstrahlrohr mit C-Druckschlauch benötigt. Aufgabe Die Übung ist truppweise durchzuführen. Der Trupp erhält den Auftrag, den markierten Bereich mit Wasser komplett zu befeuchten. Zu Beginn ist ein großer Strahlwinkel (> 80 ) zu verwenden. Ausbildungshinweise Um den kompletten Bereich abdecken zu können, muss der Sprühwinkel im Verlauf der Übung verkleinert werden, bzw. auf Vollstrahl gestellt werden (Abb. 33). ca m ca m ca m ca m Abb. 33: Aufbau Übung Ablöschen einer Brandfläche Abb. 34: Sprühstrahl Abb. 35: mittlerer Sprühstrahl Abb. 36: Vollstrahl Seite 28

33 8.2.2 Füllen von Behältern mit Löschwasser Lernziel Die Teilnehmer können das Strahlrohr selbstständig und exakt einstellen. Vorbereitung Vor Beginn der Übung sind mehrere, unterschiedlich große Behälter (z. B. Schüsseln, Wannen, Eimer, Mörtelkübel) mit mindestens zwanzig Zentimeter Höhe aufzustellen. Abb. 37: Aufbau Übung Füllen von Behältern mit Löschwasser Aufgabe Die Übung ist truppweise durchzuführen. Ohne dabei die Behälter umzuwerfen, sind die aufgestellten Behälter von dem Trupp zwanzig Zentimeter hoch mit Wasser zu füllen. Bei Beginn der Übung beträgt die Entfernung des Trupps zu den Behältern ca. drei Meter. Ausbildungshinweise Die Übungsteilnehmer müssen zwangsläufig (übungsbedingt), anfangs mit Sprühstrahl arbeiten. Die hohe mechanische Wirkung des Vollstrahls und das geringe Eigengewicht der kleineren Behälter zwingen den Übenden dazu, Sprühstrahl zu verwenden. Im weiteren Verlauf der Übung kann, mit zunehmendem Füllstand der Behälter, das Hohlstrahlrohr langsam stufenlos auf Vollstrahl umgestellt werden, um gezielt einzelne Behälter mit Wasser zu füllen. Seite 29

34 8.2.3 Abgeben von gezielten Löschmittelimpulsen Lernziel Die Teilnehmer können Strahlformen mit einem Hohlstrahlrohr selbstständig, zügig und exakt einstellen und Sprühimpulse treffsicher abgeben. Vorbereitung Für die Übung ist eine Fläche mit Zahlenmarkierungen vorzubereiten (Abb. 38). Aufgabe Die Übung ist truppweise durchzuführen. Der Trupp begibt sich ca. vier Meter vor das Übungsobjekt. Auf Befehl gibt er jeweils einen kurzen Sprühimpuls mit der genannten Strahlform auf das beschriebene Ziel ab. Die Übung ist in hockender Stellung auszuführen. Mögliche Kommandos: Sprühstrahl, Acht! Vollstrahl, Vierzehn! Mittlerer Sprühstrahl, Drei! Up-Down, Zwei! Abb. 38: Aufbau Übung Abgeben von gezielten Löschmittelimpulsen Abb. 39: Sprühstrahl Abb. 40: mittlerer Sprühstrahl Abb. 41: Vollstrahl Seite 30

35 8.2.4 Bedienung des Hohlstrahlrohres unter Nullsicht Lernziel Die Teilnehmer können das Hohlstrahlrohr unter Nullsicht fachlich richtig und sicher bedienen. Vorbereitung Für die Übung ist ein Hohlstrahlrohr mit C-Druckschlauch vorzubereiten. Die Sichtscheiben der Masken werden (z. B. mittels einer Folie) abgedunkelt. Aufgabe Die Übung ist truppweise durchzuführen. Der Trupp startet ca. drei Meter vor dem vorbereiteten Hohlstrahlrohr. Die Maskenscheiben sind abgedunkelt. Auf Befehl begeben sich die Übenden am Schlauch entlang zum Strahlrohr und führen dort auf Kommando Einstellungen am Hohlstrahlrohr durch. Ausbildungshinweise Mögliche Kommandos: 1. Rohr Wasser Marsch! 1. Rohr Wasser halt! Mittlerer Winkel Wasser Marsch! Vollstrahl Wasser Marsch! Umschalten auf maximalen Strahlwinkel! Umschalten auf Vollstrahl! Achtung schnelle Brandausbreitung! Up-Down Seite 31

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