Feuerwehr Ausbildung Löschmittel Bei der Brandbekämpfung richten sich die Löschwirkungen nicht gegen das Feuer, sondern wirken primär auf einer Unterbrechung des chemischen Vorgangs der Verbrennung. Die Wirksamkeit der Löschmittel beruht primär auf der Fähigkeit eine Verbrennungsreaktion zu stören oder zu unterbrechen. Der Abbruch der Verbrennungsreaktion läßt sich dadurch erreichen, daß wenigstens eine der Reaktionsbedingungen gestört oder ausgeschaltet wird, die gemeinsam zur Aufrechterhaltung der Verbrennungsreaktion erforderlich sind. 1
Löschmittel Löschmittel sind Einsatzmittel, die eine Brandreaktion durch bestimmte Einwirkungen ( sogenannte Löscheffekte ) auf die Reaktionsbedingungen unterbrechen. Löschmittel Voraussetzungen für eine Verbrennung Stoffliche Voraussetzungen 2
Löschmittel Voraussetzungen für eine Verbrennung Stoffliche Voraussetzungen - Brennbarer Stoff - Sauerstoff Zustandsbedingungen - Zündquelle - Mischungsverhältnis Anwesenheit von Katalysatoren Löschmittel Unter Löschen versteht man die Unterbindung einer Verbrennung. Dies kann geschehen durch : Entziehen des brennbaren Stoffes Entziehen des Sauerstoffes Abkühlen der Temperatur ( Mindestverbrennungstemperatur ) 3
Übersicht Löschmittel Wasser Vorteile 4
Löschmittel Wasser Vorteile - Größte spezifische Kühlleistung aller Löschmittel - meist reichlich vorhanden - Einfache Förderung und Transport - Größte Wurfweite und Wurfhöhe aller Löschmittel - Ungiftig und chemisch neutral ( PH 7 ) - Anwendung als Sprüh oder Vollstrahl bzw. als Wassernebel Löschmittel Wasser Nachteile 5
Löschmittel Wasser Nachteile - Wasser gefriert bei Temperaturen unter 0 C Nicht mehr förderbar Vergrößert das Volumen um ca. 10% - Nicht für alle Brände einsetzbar - Wasserschäden können entstehen Löschmittel Wasser Löschwirkung von Wasser Die Löscheffekte der Löschmittel unterteilt man in einen Hauptlöscheffekt und einen Nebenlöscheffekt.Wasser hat als Hauptlöscheffekt Abkühlen und als Nebenlöscheffekt Ersticken 6
Löschmittel Wasser Wasser verwendet man in 3 verschiedenen Arten als Löschmittel Wasser Wasser verwendet man in 3 verschiedenen Arten als Vollstrahl Sprühstrahl Wassernebel 7
Vollstrahl Vollstrahl Ein Vollstrahl ist ein in sich formstabiler Wasserstrahl. Eingesetzt wird er wenn : große Wurfweiten erreicht werden sollen. Eine große Auftreffwucht ( Tiefenwirkung ) erreicht werden soll. Vorteile Vollstrahl Große Wurfweite Große Wurfhöhe Große Auftreffwucht - Ermöglicht tiefes Eindringen in Glutnester Nachteile Gegenüber dem Sprühstrahl größerer Wasserschaden Aufwirbeln von Brandgut ( Stäube ) Große Sicherheitsabstände bei Bränden in elektrischen Anlagen 8
Sprühstrahl Sprühstrahl Ein Sprühstrahl ist ein zu Löschzwecken zweckdienlich zerteilter Vollstrahl.Durch die hierbei enthaltenen kleinen Wassertropfen, ist eine bessere Ausnutzung der Wärmeaufnahme möglich. Vorteile Sprühstrahl Große spezifische Kühlleistung Große Flächenleistung Geringe Aufwirbelung von Brandgut Schutz der vorgehenden Kräfte Geringerer Wasserverbrauch Großes Aufnahmevermögen von Gasen und Dämpfen Nachteile Geringe Wurfweite Geringe Wurfhöhe Geringe Eindringtiefe 9
Wassernebel Vorteile Feine Verteilung des Wassers bewirkt eine sehr gute Wärmebindung. Minimaler Wasserschaden Nachteile Geringe Wurfweite Geringe Wurfhöhe Verbrühungsgefahr bei Einsätzen in geschlossenen Räumen Löschmittel Wasser Bedingter Einsatz von Wasser bei Stoffen die der Brandklasse B zugeordnet sind Stoffen die der Brandklasse C zugeordnet sind Bränden in elektrischen Anlagen Vorhandensein von Säuren und Laugen Phosphorbränden Staubbränden Quellfähigen Stoffen Wasseraufsaugenden Stoffen Ungelöschtem Kalk 10
Löschmittel Wasser Kein Einsatz von Wasser bei Metallbränden Schornsteinbränden ( 1 Liter Wasser ergibt 1700 Liter Wasserdampf ) Chemischen Stoffen die mit Wasser heftig reagieren z.b. Alkalimetallen ( Kalium, Natrium ) Fettbrände Löschmittel Wasser Elektrische Leitfähigkeit Chemisch reines Wasser ist praktisch nicht leitfähig. Da jedoch Wasser ( Löschwasser ) nie chemisch rein ist, ist diese Eigenschaft beim Löschen nicht zu vernachlässigen. Bei Einsätzen in elektrischen Anlagen ist die VDE 0132 zu beachten. 11
Löschmittel Wasser Abstände in elektrischen Anlagen Vollstrahl 5 Meter Bis 1000 V Sprühstrahl 1 Meter Über 1000 V Sprühstrahl Vollstrahl 5 Meter 10 Meter Übersicht 12
Löschmittel Schaum Löschwirkung von Schaum Die Löscheffekte der Löschmittel unterteilt man in einen Hauptlöscheffekt und einen Nebenlöscheffekt. Schaum hat als Hauptlöscheffekt und als Nebenlöscheffekt Löschmittel Schaum Löschwirkung von Schaum Die Löscheffekte der Löschmittel unterteilt man in einen Hauptlöscheffekt und einen Nebenlöscheffekt. Schaum hat als Hauptlöscheffekt Ersticken und als Nebenlöscheffekt Abkühlen 13
Löschmittel Schaum Einsatzbereich und Einsatzgrenzen Löschen von brennbaren Flüssigkeiten Löschen von brennbaren festen Stoffen Kühlen von Behälterwandungen / Gebäudewänden ( Klebewirkung ) Ungeeignet für die Brandklassen C und D Ungeeignet in Bereichen von elektrischen Anlagen, VDE 0132 beachten. Löschmittel Schaum Komponenten von Schaum Wasser Luft Schaummittel Schaummittel Proteinschaummittel, Fluorproteinschaummittel, Mehrbereichsschaummittel, Polymerfilmbildende Schaummittel, Wasserfilmbildende Schaummittel, Spezialschaummittel 14
Löschmittel Schaum Einteilung der Luftschäume Schwerschaum VZ 4 bis 20 Mittelschaum VZ über 21 bis 200 Leichtschaum VZ über 200 VZ = Verschäumungszahl ist das Verhältnis zwischen Flüssigkeitsvolumen ( Wasser, Schaummittellösung ) zu Schaumvolumen. Verschäumungszahl 15
Schwerschaum Löschwirkung Trennen Abkühlen Anwendungsbereiche Abdecken von festen brennenden Stoffen Abdecken von brennenden Flüssigkeiten Schutz von brandgefährdeten Objekten Herstellung mit Schwerschaumrohr Mittelschaum Löschwirkung Trennen Abkühlen Anwendungsbereiche Abdecken von festen brennenden Stoffen Abdecken von brennenden Flüssigkeiten Einschäumen bzw. Fluten von brandgefährdeten Objekten Herstellung mit Mittelschaumrohr 16
Leichtschaum Löschwirkung Verdrängen des Sauerstoffes Trennen Anwendungsbereiche Aufgrund der geringen Dichte nur in geschlossenen Räumen einsetzbar ( Schnelles Fluten ) Herstellung mit Leichtschaumgenerator Zumischer Zumischer sind Armaturen, in denen das Schaummittel dem Wasser über eine Zumischregelung zugeführt und vermischt wird. Zur konstanten Druckhaltung ist in jedem Zumischer ein Regelventil eingebaut, welches Druckabweichungen bis zu 2 bar selbsttätig regelt. Zumischer sind entweder auf einen bestimmten Wert fest eingestellt oder mit einer verstellbaren Zumischregelung versehen. Die Zumischrate liegt im allgemeinen zwischen 3 % und 6 %. 17
Zumischer Unter Zumischung versteht man den prozentualen Anteil von Schaummittel an der Wasser / Schaummittellösung. Beispiel : 4 %ige Zumischung bedeutet, 100 Liter Wasser / Schaummittellösung besteht aus 96 Liter Wasser und 4 Liter Schaummittel. Ansaugschlauch / Schaummittelbehälter Der Ansaugschlauch ist ein formstabiler transparenter Kunststoffschlauch, der einen Durchmesser von 19 mm und eine Länge von 1,5 Meter hat.an einem Ende befindet sich eine D- Festkupplung und am anderen Ende ist er spitz zugeschnitten. Die Schaummittelbehälter sind aus Kunststoff und haben ein Fassungsvermögen von 20 Liter, in ihrer Form müssen sie so beschaffen sein, dass ein aufeinanderstapeln möglich ist. 18
Schaummittel Zumischer Schaumrohre Schaumrohre sind Strahlrohre in denen das Wasser Schaummittelgemisch Luft zugesetzt und der fertige Schaum im freien Wurf ausgeschüttet wird. Es gibt Schwerschaumrohre Mittelschaumrohre Wurfweiten etwa 12 25 Meter 6-25 Meter 19
Schaumrohre Schwerschaumrohr Mittelschaumrohr Einsatzgrundsätze Schaum Nur Schaum zum Einsatz bringen, wenn genügend Schaummittel vorhanden ist. Möglichst viele Rohre gleichzeitig einsetzen. Erst warten bis der Schaum aus dem Rohr austritt, danach die Rohre auf das brennende Objekt richten. Schaumstrahl nicht direkt in die brennende Flüssigkeit halten, sondern an die Wandungen. Werden Räume geflutet, so müssen sie frei von Personen sein. Keinen Schaum in spannungsführenden E Anlagen einsetzen. Schaumverträglichkeit : Fertige Schäume vertragen sich ( Ausnahme Proteinschaum und Leichtschaum ) Schaum und Pulver vertragen sich nicht. ( Ausnahme Schaumverträgliche Löschpulver ) 20
Übersicht Löschmittel Pulver Löschwirkung von Pulver Die Löscheffekte der Löschmittel unterteilt man in einen Hauptlöscheffekt und einen Nebenlöscheffekt.Pulver hat als Hauptlöscheffekt Inhibitionseffekt und als Nebenlöscheffekt Erstickende Wirkung / mechanische Wirkung 21
Löschmittel Pulver Das Löschmittel Pulver ist zur Zeit dass am universellsten einsetzbare. Momentan gibt es Pulver für die Brandklassen A D. Außerdem sind manche Pulversorten auch noch in elektrischen Anlagen einsetzbar. Folgende Pulversorten sind heute gebräuchlich : ABC Löschpulver ( bestehen meistens aus Ammoniumgruppen ) BC - Löschpulver ( Natriumhydrogencarbonat ) Metallbrandpulver ( Natriumchlorid, Kaliumchlorid ) ABC - Löschpulver Die Löschwirkung der ABC Löschpulver in den Brandklassen B und C entspricht der der BC Löschpulver.In der Brandklasse A erfolgt die Löschung der Flammen durch die gleiche Inhibierende Wirkung. In der hohen Temperatur des Brandes zersetzen sich insbesondere die in dem ABC Löschpulver enthaltenen Ammoniumverbindungen und bilden eine Glassurschicht. Diese Glassurschicht verhindert einerseits die Sauerstoffzufuhr und isoliert andererseits gegen die Strahlungswärme, so dass die weitere Aufbereitung des brennenden Stoffes unterbleibt. 22
Löschmittel - Pulver Schlagartige Löschwirkung bei flüssigen und gasförmigen Stoffen Für Menschen, Tiere und Pflanzen weitgehend ungefährlich. Nachteile : Schäden durch Verschmutzung Gefahr der Rückzündung Sichtbehinderung durch Pulverwolke Sinterschicht ist elektrisch leitfähig Garantiepunkte - Löschpulver Ungiftigkeit Unter Ungiftigkeit versteht man, daß jedes bei der Feuerwehr verwendete Löschpulver bei richtiger Handhabung für den Menschen ungiftig sein muß. Unschädlichkeit Unter Unschädlichkeit ist zu verstehen, daß das Löschpulver keine schädigende Wirkung auf Löschmittelbehälter oder das Brandgut haben darf. 23
Metallbrandpulver Basisstoffe - 40 % Natriumchlorid - 40 % Kaliumchlorid - 10 % Melamin oder Bortrioxid - 10 % Zusätze Garantiepunkte nach DIN -Ungiftigkeit - Isolationsfähigkeit - Unschädlichkeit - Löschfähigkeit - Haltbarkeit - Umweltverträglichkeit Hauptlöschwirkung Metallbrandpulver - Löschen durch Ersticken ( Abtrennen des Brandgutes und dem Luftsauerstoff durch eine Sinterschicht ) Einsatzbereiche - Pulver wird drucklos über eine Applikator auf das Brandgut aufgebracht. - Pulver bildet eine Sinterschicht auf dem Brandgut und verhindert so den Zutritt von Luftsauerstoff. Einsatzgrenzen - Bei Nichtmetallen ( Schmelzbildung ist abhängig von der hohen Verbrennungstemperatur bei Metallen ) 24
Übersicht Löschmittel Kohlendioxid Löschwirkung von Kohlendioxid Ersticken Durch Verdrängen des Sauerstoffes 25
Kohlendioxid Kohlendioxid ist ein farb -, geschmack und geruchloses Gas. Ist Reaktionsendprodukt einer vollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Ausgangsprodukten. Hinterlässt keine Rückstände Kohlenstoffdioxid ist elektrisch nicht leitend und eignet sich daher insbesondere für Brände in elektrischen Einrichtungen. Die Dichte von Kohlenstoffdioxid ist 1,5 mal so groß wie der Luft. Kohlendioxid Physiologische Eigenschaften : Vol % 3 6 6 8 > 8 Auswirkungen Kopfweh, Unruhe Ohnmacht, Krämpfe, Atemstillstand Tod Kohlendioxid wirkt anregend auf das Atemzentrum des Menschen. Es ist somit ein wichtiger Bestandteil für die Regelung unserer Atmung. Wird allerdings der in der Umluft bestehende Anteil von 0,04 Vol % erhöht, so bedeutet dies eine Gefahr für den Menschen. 26
Kohlendioxid Die Bekämpfung von Bränden der Brandklasse D ( Metallbrände ) ist verboten, weil sich bei sehr hohen Temperaturen ( ab ca. 1500 C ) das CO² in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff zersetzt und damit die Verbrennung fördert. Die kritische Temperatur von Kohlendioxid beträgt 31,4 C. daher ist das in flüssiger Form unter Druck gelagerte CO² vor einem Temperaturanstieg < 35 C zu schützen. Kohlendioxid Vorteile von CO² 27
Kohlendioxid Vorteile von CO² - Sauberstes Löschmittel - in geschlossenen Räumen großer Löscherfolg - hohe CO2 Konzentration = schlagartige Löschwirkung - billig und leicht nachfüllbar - Elektrisch nicht leitend - auch bei starkem Frost einsatzfähig Nachteile von CO². Kohlendioxid 28
Nachteile von CO² Kohlendioxid - durch hohe CO² Konzentration Sauerstoff verdrängend - keine Löschwirkung bei Metallbränden - im Freien geringer Löscherfolg - nicht für die Brandklasse A geeignet - CO² Schnee gibt Verbrennungen auf der Haut - muss in Behältern mit niedriger Temperatur aufbewahrt werden - CO² Strom kann elektrische Aufladung bewirken. Löschwirkung von Kohlendioxid Kohlendioxid Durch Verdünnen bzw. Verdrängen von Sauerstoff hat CO² praktisch nur eine Stickwirkung. CO² ist etwa 1,5 mal schwerer als Luft, breitet sich daher vom Boden her über den Flammenherd aus und verhindert somit den Zutritt von Sauerstoff. Die Kühlwirkung von CO² ist so gering, daß sie nicht von Bedeutung ist. Um einen Löscherfolg zu erzielen, muß der O² Gehalt der Luft auf unter 15 Vol % herabgesetzt werden. Dabei ist eine CO² Konzentration von etwa 30 % erforderlich. Bei Stoffen die mit weniger als 15 Vol % Sauerstoff brennen z.b. Acetylen, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, müssen die Räume in denen solche Stoffe vorhanden sind mit entsprechend größeren Mengen CO² gelöscht werden. 29
Kohlendioxid Sauerstoffgehalt weniger als 15 Vol %!!! Feuerwehrleute die diese abgelöschten Räume betreten müssen Umluftunabhängigen Atemschutz tragen. Übersicht 30
Übersicht Kritische Temperatur Löschmittel Ist die Temperatur, oberhalb der sich ein Gas auch durch noch so großen Druck nicht mehr verflüssigen lässt. Kritischer Druck Ist der Druck, der aufzuwenden ist, um ein Gas bei der kritischen Temperatur zu verflüssigen. 31
Löschmittel Anomalie des Wassers ( sog. Regelwidrige ) Verhaltensweise des Wassers bei Erwärmung im Temperaturbereich zwischen 0 C und 4 C. Wasser weicht von den meisten Flüssigkeiten ab in : - Wasser hat bei 4 C und normalem Luftdruck seine größte Dichte und sein kleinstes Volumen. - bei Abkühlung unter 4 C nimmt die Dichte ab, das Volumen dagegen zu. Löschmittel Zündtemperatur Die Zündtemperatur eines brennbaren Stoffes ist die niedrigste Temperatur bei der im richtigen Mengenverhältnis mit Luftsauerstoff eine Reaktion unter Flammenerscheinung einsetzt. 32
Löschmittel Oxidation Oxidation nennt man die Vereinigung ( Reaktion ) eines Stoffes mit Sauerstoff, wobei chemisch gebundene Energie zu einem Teil in Wärmeenergie umgesetzt wird. ( exotherme Reaktion ) Löschmittel Katalysator / Inhibitor Katalysatoren oder Antikatalysatoren ( Inhibitoren ) können einen Zündvorgang beschleunigen bzw. hemmen. 33
Übersicht 34