Neue Löschkonzepte mit Schaummittelzumischung bei Bränden der Klasse A

Präsentation zum Thema: "Neue Löschkonzepte mit Schaummittelzumischung bei Bränden der Klasse A"—  Präsentation transkript:

1 Neue Löschkonzepte mit Schaummittelzumischung bei Bränden der Klasse A
Effektiver Löschen Neue Löschkonzepte mit Schaummittelzumischung bei Bränden der Klasse A 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

2 Zielsetzungen bei der Brandbekämpfung
Löscherfolg soll möglichst schnell eintreten Löschwassermenge soll möglichst gering sein Vorhandene Löschwasservorräte effektiv nutzen Wasserschaden begrenzen Bestreben jeder Feuerwehr ist es, diese beiden Ziele bestmöglich zu erreichen 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

3 Wasser – Löschmittel Nr. 1
Vorteile Verfügbarkeit Hohes Wärmebindungsvermögen Relative Umweltverträglichkeit Geringe Kosten 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

4 Hat Wasser Nachteile als Löschmittel?
Hohe Kohäsionskräfte Oberflächenspannung schlecht für die Brandbekämpfung Löschwirksamkeit von Wasser bei Normaldruck ca % Hochdruck max. 30% Löschwasserbedarf für 1 kg Holz: = theoretisch 6 l Wasser = effektiv 60 l Löschwasser 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

5 Wasser als Löschmittel
Auch künftig als Löschmittel unverzichtbar Nachteile wie Wasserschaden hoher Sachschaden an Einrichtungen Folgekosten durch Produktionsausfall sind nicht völlig zu vermeiden aber mit besseren Lösungen zu reduzieren. 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

6 konventionelle Luftschaumtechnik
Für zwei Brandklassen geeignet Guter Löscherfolg Relativ teuer (Zumischung %) Zeit- und personalaufwendig Aufbau / Bedienung Zumischer Schaummittelkanister Geringer Löschmittelvorrat Einschränkungen im Einsatz Förderhöhe Wurfweite Luftqualität / Schaumqualität Relativ hohe Umweltbelastung Flüssigkeitsbrände Problembrände 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

7 Ist eine mögliche Lösung „Schaum als Löschmittel“?
Ja, aber unter Nutzung neuer Technologien durch Anwendung von Hohlstrahlrohren, Class-A-Foam und CAFS 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

8 CAFS Was ist das jetzt genau?
Compressed Air Foam System Druckluftschaumsystem 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

9 HAW Hubert Springer jun.
Wie funktioniert CAFS? 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

10 Was verbirgt sich hinter CAFS ?
CAFS liefert fertigen Schaum in die Schläuche (50 % Gewicht) Das System benötigt 3 Komponenten: 1000 l Wasser 5 l Schaum- mittel 6000 l Luft + = ca l Druckluftschaum Luft liefert ein leistungsstarker Kompressor Wasser aus dem Löschwassertank bzw. vom Hydranten Class A Foam ist ein spezielles Schaummittel (Brandklasse A) 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

11 Was ist der Unterschied zum „normalen “ Luftschaum?
CAF - Compressed Air Foam Ungleichmäßige Schaumblasenstruktur Große Einzelblasen Schlechte Haftfähigkeit Schneller Zerfall der Blasen Geringe Gesamtoberfläche im Verhältnis zum Flüssigkeitsvolumen Relativ wenig Wassergehalt Homogene Schaumblasenstruktur Hohe Haftfähigkeit Hohe Beständigkeit der Blasen Große Gesamtoberfläche im Verhältnis zum Flüssigkeitsvolumen Hoher Wassergehalt zur Wärmebindung (bei nassem Druckluftschaum) 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

12 HAW Hubert Springer jun.
Class-A-Foam Hochkonzentriertes Schaummittel für Brände der Klasse A Zumischrate von 0,1 – 1 % Erfordert spezielle Zumischer Keine Luftzumischung – Verschäumung durch Hohlstrahlrohr gegeben Schaum wird z.T. durch austretende Pyrolysegase am Brandgut gebildet 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

13 Aufbringung Hohlstrahlrohr
VZ = 3 – 5fach VZ reicht aus um Klasse-B vorübergehend abzulöschen große Wurfweite und alle Strahlbilder verfügbar VZ mit Aufsatz ca. 10fach Regler in Richtung Sprühstrahl erhöht VZ und verringert Reichweite 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

14 Aufbringung HD-NePiRo
vergleichbare Verschäumung wie bei Hohlstrahlrohr höhere kinetische Energie und dadurch größere Eindringtiefe in Brandgut Durchflussmenge und Strahlbilder stufenlos wählbar mittels Schaumaufsatz bekommt man VZ 6 – 12fach 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

15 Aufbringung Mehrzweckstrahlrohr
Nur für Netzwasseraufbringung geeignet, da kaum Verschäumung Tertiäre Verschäumung aber am Brandgut durch austretende Pyrolysegase möglich Qualität von CAFS wird durch Leitbleche im Küken stark reduziert (50 % Querschnitt) 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

16 Zusätzliche Löscheffekte beim CAFS und Class-A-Foam
Isolation des Brennstoffs Abschneiden der Sauerstoffzufuhr Schutz vor Strahlungshitze Absenkung der Oberflächenspannung, dadurch stärkeres Eindringen des Löschmittels in das Brandgut 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

17 Reduktion Oberflächenspannung
Bereits ab 0,1 % wirksam kleinere Wassertropfen  besserer Wärmeübergang bessere Durchfeuchtung tiefere Penetration Blasenbildung  Schaum 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

18 CAFS und Class-A-Foam Vorteile
kürzere Löschzeit (schnellere Kontrolle über Brand) bis zu 80 % Wasserersparnis weniger Wasserdampfbildung bessere Sichtverhältnisse Schaum ist sichtbar haftet an den meisten Oberflächen (Gebäudeschutz) Hohe Affinität zu den Kohlenstoffatomen des Brandgutes 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

19 Löscherfolg in 1 Minute ohne Stellungswechsel!
12/2001 HAW Hubert Springer jun.

20 Nachteile durch Schaummittel
Kein Einsatz bei elektrischen Anlagen Verklebung von Geräten möglich Verkleben von Restdruckwarneinrichtungen Korrosion von nicht beständigen Materialien Verschmieren von Sichtscheiben möglich Lederstiefel brauchen mehr Pflege 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

21 Kennzeichnung von Schaummittelvorräten
MBS und Class-A Schaummittel müssen eindeutig gekennzeichnet sein Es darf zu keiner Verwechslung kommen  unterschiedliche Zumischraten Klasse-A O – 1 % Klasse-B 3 % 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

22 Zumischung Z-Zumischer
bis zu 38 % Druckverlust gegendruckempfindlich Zumischung bei Z2 erst ab 150 l/min möglich Zumischrate nur von 1 – 6 % Class-A Zumischung in geforderter Rate grundsätzlich nicht möglich 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

23 HAW Hubert Springer jun.
Zumischung Fix-Mix Unabhängig von Durchflussmenge 1, 3 und 6 % mögl. Schaumgemisch auf allen Abgängen der Pumpe Class-A Zumischung in geforderter Rate nicht möglich 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

24 Class-A Zumischsysteme
Elektronische Messung der Wasserabgabe Wahl der Zumischrate Auflösung 0,1 % Zumischung mittels elektrischer Schaummittelpumpe 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

25 HD / ND Class-A Zumischung
12/2001 HAW Hubert Springer jun.

26 Vergleich der 3 Löschsysteme
Wasserverbrauch, Löschzeit und erzielte Temperaturabsenkung bei den „SALEM“-Versuchen von 1992 Zimmer mit 25 m³ und identischer Brandlast aus Strohballen und Holzpaletten 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

27 „Canterbury“ Versuche
Herbst 1997 an der University of Canterbury in Neuseeland Zimmer mit 20 m³, Brandlast bestehend aus 3 Holzkrippen Hochdruck Wasser (HD-W) Hochdruck 0,3 % Class-A-Foam (HD-S) Druckluftschaum (CAFS) Druck (bar) 7 Durchfluss (l/min) 170 Schlauch (mm) 25 (formstabil) 41 (Faltschlauch) Schlauchlänge (m) 60 30 Wurfweite (m) 2 (Sprühstrahl) 25 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

28 „Canterbury“ Versuche
Löschbeginn nach Zündung Löschmittel-verbrauch in den ersten 10 s Gesamtlöschmittelmenge Mittelwert und 95% Konfidenz-intervall Verschäu-mungszahl Wasser-viertelzeit HD-W 1 5:45 23 l 272 l 210 l +/- 60 l - HD-W 2 5:50 30 l 150 l HD-W 3 25 l 199 l HD-S 4 5:20 33 l 108 l 125 l +/- 15 l 2,1 34 s HD-S 5 5:10 27 l 143 l 2,0 33 s HD-S 6 123 l 1,9 CAFS 7 26 l 196 l 130 l +/- 60 l 4,9 79 s CAFS 8 76 l 5,8 144 s CAFS 9 6:05 125 l 4,0 84 s 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

29 Ökologische Bewertung
Nicht die zugemischten Class-A-Schaummittel sondern die aus dem Brandgut ausgewaschenen Stoffe bestimmen die Toxizität des abfließenden Löschwassers. In Kanada werden jährlich über 1 Million Liter Class-A-Schaummittel über den Wälder abgeworfen. Aufgrund ihrer hohen Löschwirkung ist die Verwendung von Class-A-Schaummittel als Standardlöschmittel bei allen Feststoffbränden (inkl. Wohnungsbränden) aus toxikologischer Sicht gerechtfertigt. 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

30 Vergleich - Betriebskosten
Schaummittel und Zumischrate Literpreis Effektiver Literpreis bezogen auf Zumischung MBS 3 % EUR 1,60 AFFF 3 % EUR 4,00 Class-A-Foam 0, % EUR 2,15 EUR 0,21..0,71 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

31 Vergleich - Anschaffungskosten
Class-A-Zumischer: ca. EUR – ,00 CAFS-Anlage: ca. EUR ,00 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

32 Gibt es eine kostengünstige und taugliche Alternative?
Ja die gibt es in Form einer selbst entwickelten Zumischblende. © by Hubert Springer jun. und Ing. Josef Degenhart 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

33 HAW Hubert Springer jun.
Zumischblende konstant 0,47 l/min Korrosionsbeständig Saugkorb mit Senkgewicht Einstellbarer Winkel des Saugschlauches geringe Herstellungskosten 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

34 Zumischblende technische Werte
Verwendung mit Z-Zumischer von 150 – 250 l/min bei Unterschreitung kein Unterdruck Pumpenvormischer uneingeschränkt Rosenbauer Fix-Mix uneingeschränkt Liefert konstante Schaummittelmenge von ca. 0,47 l/min bei obigen Zumischsystemen Zumischrate von 0,2 – 0,9 l/min ergibt sich durch Förderstrom am Hohlstrahlrohr 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

35 Zumischblende - Zumischraten
Fördermenge in l/min 50 100 150 230 Zumischrate bei 0,47 l/min 0,9 % 0,5 % 0,3 % 0,2 % Erhöhter Schaummittelverbrauch bei geringen Fördermengen wirkt sich durch den günstigen Systempreis nicht negativ auf die Gesamtkosten aus. Einstellung der Zumischrate am Z-Zumischer haben keinen Einfluss auf die tatsächliche Zumischrate (außer Stellung 0%) 12/2001 HAW Hubert Springer jun.

36 Praxiserprobung im Container
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Quellenangaben de Vries, H.: Brandbekämpfung mit Wasser und Schaum; ECOMED-Verlag; 2000 CAFS ein neues Löschsystem für die Feuerwehr; Bezirksfeuerwehrverband Mittelfranken; 2001 Homepage Fa. Rosenbauer Homepage CAFS Bilder von 12/2001 HAW Hubert Springer jun.