Das Hochdruck Wassernebel – Sprinklerlöschverfahren – Brandschutz News
In den letzten Jahren wurden zahlreiche Löschverfahren entwickelt, welche durch die verschiedenartigsten Löschwirkungen das Feuer bekämpfen oder dieses erst gar nicht entstehen lassen.
Zu den bisherigen Kühl- und Stickeffekt mit konventionellen Löschmitteln wie, Wasser, Schaum, Gas und Pulver kommen jetzt neue Verfahren zur Anwendung, welche wirksamer im Kühl- und Stickeffekt sind oder zu molekularer Kettenabbruchreaktion führen.
So setzen sich immer stärker wirkungsvollere und große Löschmittel einsparende Verfahren durch.
Das Hoch- und Niederdruck – Wassernebellöschverfahren, hat nur ca. 10 bis 15 % Wasserbedarf gegenüber einer konventionellen Sprinkleranlage, bei zusätzlichem Stickeffekt.
Folgende neue Löschverfahren mit entsprechenden Löscheffekten sind bekannt:
Tabelle 1 Neue Löschverfahren
| Löschverfahren | vorrangiger Effekt |
| Hochdrucksprinkler – Feuerlöschanlage | Stickeffekt |
| Niederdrucksprinkler – Feuerlöschanlage | Stickeffekt |
| One Seven – Feuerlöschanlage | Kühleffekt |
| Stickstoff – Dauerinertisierung | dauerhafte Sauerstoffreduzierung |
| Vakuum – Feuerlöschanlage | sofortige Sauerstoffreduzierung |
| Heißschaum – Feuerlöschanlage | druckloser Stickeffekt – Rauchbindung |
| Gel – Feuerlöschverfahren | Stickeffekt |
| PyroBubbles – Feuerlöschverfahren | Stickeffekt |
| Dampflöschverfahren | Stickeffekt |
| Novec 1230 | Abbruch der Reaktionskette |
| F-500 EA – Löschanlagen | Kühleffekt |
| Kalium – Löschverfahren | Abbruch der Reaktionskette |
Weitere Löschverfahren sind in der Ideenfindung und werden in Zukunft den Löschanlagenmarkt bereichern.
Aus der Fülle der neuen Löschverfahren soll hier das Hochdruck Wassernebel-Löschsystem näher beschrieben werden.
Es ist ein sehr effektives Feuerlöschverfahren, welches mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand sehr hohe Löscheffizienz erreicht.
Ursprünglich stammt dieses Verfahren aus der Schifffahrt.
Nachdem durch konventionelle Wasserlöschanlagen in der Vergangenheit Schiffe durch volle Beflutung des Kielraumes kenterten, wurden vor ca. 50 Jahren zahlreiche Versuche getätigt, um mit viel weniger Aufwand einen größeren Löscheffekt zu erzielen.
Dies erreichte man durch eine sehr feine Zerstäubung des Wassers mittels Hochdruckpumpen (60 – 120 bar), wodurch es nicht nur zur Durchkühlung der Flammenzone, sondern durch die Symbiose der Brandtemperaturen und der großen Oberfläche der feinen Wassertropfen zur Dampfbildung kommt.
Dadurch wird ein zusätzlicher Stickeffekt erreicht.
Dampf ist momentan mit Abstand der wirtschaftlichste Sauerstoffverdränger. Dies nur mit ca. 10 % Wasserverbrauch gegenüber konventionellen Sprinkleranlagen.
Wenn man bedenkt, dass durch den feinen Hochdruckwassernebel mittels der Hitze aus 1 Liter Wasser ca. 1.650 Liter Dampf erzeugt wird, kann man hier im Prinzip von einer Gaslöschanlage ausgehen. Die Berechnung erfolgt entsprechend.
Es wird nicht die zu schützende Fläche, sondern das zu schützende Raumvolumen als Grundlage für die Berechnung verwendet.
Nicht nur das sehr viel weniger Wasser verwendet wird, benötigt man für dieses Löschverfahren wesentlich geringere Rohrquerschnitte.
Die Hauptrohre der Düsennetze benötigen statt 100 bis 150 mm nur 25 bis 48 mm.
Auch eine aufwendige Vorsteuerung erübrigt sich meistens, da die Reaktionszeiten bis zum ersten Löschwasseraustritt aus der entferntesten Düse durch den Hochdruck den geforderten Angießzeiten entsprechen.
Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Aspekt ist die Bindung der aufsteigenden Rußpartikel.
Große Teile der wasserlöslichen Brandgase können ebenfalls ausgewaschen werden.
Schutzbereiche können horizontal bis zu 6 Meter und vertikal bis 11 Meter sicher erreicht werden.
Da bei manchen Schutzobjekten nicht immer eine redundante Stromversorgung möglich ist, besteht bei der Hochdrucknebel- Sprinkleranlage die Möglichkeit dies durch 200 bar Behälter zur Betreibung von gasgetriebenen Hochdruckpumpen zu gewährleisten.
Bei diesem System wird druckseitig komplett auf elektrische Antriebsenergie verzichtet. Als Antriebsenergie werden eine Batterie Stickstoff- oder Druckluftflaschen verwendet.
Im Löschbetrieb tritt dann ein Zweistoffgemisch aus den Düsen aus, ohne den Löschvorgang zu beeinträchtigen. Im Ruhezustand wird das Löschmittel Wasser im System mit einem Druck von ca. 10 bis 25 bar vorgehalten.
Beim Platzen eines Glasfasses wird die Pumpeneinheit der Löschanlage über Druckschalter/Strömungsmelder automatisch gestartet und erhöht den Druck im Rohrsystem auf max. 90 bar bis 160 bar bei einem Druck am Sprinklerkopf von mindestens 50 bar oder höher.
Der hohe Druck und die geeignete Dimensionierung der Austrittsöffnungen sorgen für eine optimale Feinvernebelung des Löschmittels.
Außer der größtenteils angewendeten Hochdruck – Sprinkleranwendung, besteht die Möglichkeit zusätzlich Einrichtungen zur gezielten Abführung von Rauch im Bereich der Deckenöffnungen im Neubau und des Löschnebel-Rauch-Gemisches, aus dem Brandgeschoß über Deckenöffnungen einer automatisch öffnenden Dachfläche, als offene Düsen einzusetzen (Hochdruckpumpenzentrale).
Dieser Anlagenteil wird durch eine Brandmeldeanlage in Zweimelder-Abhängigkeit unmittelbar nach Brandausbruch ausgelöst.
Anwendungen
In der Regel können alle Schutzobjekte, welche bisher durch konventionelle Sprinkleranlagen geschützt wurden, alternativ abgelöst werden.
Z.B. seit dem die Hochhausrichtlinie nicht mehr nur herkömmliche Sprinkleranlagen sondern auch andere geeignete automatische Löschanlagen zulässt, findet hier das Wassernebel – Hochdrucksprinklersystem passende Anwendung.
So wurde das Bettenhochhaus der Berliner Charite statt mit einer konventionellen Sprinkleranlage mit einer Wassernebel – Hochdrucksprinklersystem geplant.
Auch eine im Nachhinein geforderte Sprinkleranlage in einer Tiefgarrage in Leipzig konnte nur durch ein Wassernebel – Hochdrucksprinklersystem realisiert werden.
Hier konnte die Begehhöhe durch die großen Rohrquerschnitte einer konventionellen Sprinkleranlage nicht gewährleistet werden.
Erst die sehr geringen Querschnitte der Wassernebel – Hochdrucksprinklersystems, ermöglichten die Kopffreihaltung in den Fluchtwegen und war somit die einzige Lösung um den Brandschutz doch noch zu gewährleisten.
Das in Bibliotheken, Archiven und Kunstdepots befindliche unwiederbringliche Kulturgut bildet mit seiner Einmaligkeit ein besonderes Schutzbedürfnis.
Nach der Bestimmung der Art, der Menge und der Konfiguration dieser eingelagerter Exponate geht es darum, diejenigen Anwendungsstoffe- und Methoden auszuwählen, die in Bezug auf das Ausmaß der zu schützenden Kunstgegenstände am wirkungsvollsten sind.
Die Gefahreneinschätzung geschieht normalerweise wie folgt:
- zu schützendes Leben von Mitarbeitern
- zu schützendes Kulturgut
- zu schützendes Bauwerk
Um diese Exponate für die Nachwelt dauerhaft zu erhalten, muss es das Ziel sein, verbesserte Brandlöschsysteme für diese Schwerpunktbereiche zur Anwendung zu bringen.
Es können sich im Extremfall Brandsituationen ergeben, welche durch die sehr schnelle Brandausbreitung ein Vordringen der Feuerwehr zum Brandherd schwer oder gar nicht möglich macht (Depotbereich), so das eine Daueraufgabe von Löschwasser und Löschschaum von außen erforderlich ist.
Die Folgen zeigten die großen Schäden von unwiederbringlichen Kulturgut in der Anna Amalia Bibliothek in Weimar.
Auch das Kunstdepot in Kassel und das Kunstdepot der Schlösser und Gärten Potsdam wurden aus diesen Gründen mit einer Hochdruckwassernebelanlage ausgestattet.
Das Brandmelde- und Feuerlöschsystem muss in der Lage sein, bereits den Entstehungsbrand zu erkennen, und durch schnelle Löschung einer Brandausbreitung entgegenzuwirken.
Hier soll auf eine Brandbekämpfungsmethode orientiert werden, welche durch möglichst rückstandsfreie Löschverfahren das Kulturgut und die Einrichtungen gegenüber dem Feuer abschirmt, kühlt, den Brandherd erstickt und umgehend löscht.
Fazit:
Mit diesem Hochdruckwassernebel – Löschverfahren ist ein komplexes System gegeben, die
- es ermöglichen, die Brandbekämpfung im Ereignisfall unmittelbar nach der sicheren Branderkennung direkt vorbestimmt zu beginnen und das Schadensausmaß erheblich zu reduzieren,
- dem Lagergut- und Bauwerksschutz dienen, was durch entsprechende Referenzobjekte belegt ist,
- eine Löschanlagentechnologie anwenden, die neben der Verhinderung der Brandausbreitung insbesondere das Ziel der Brandlöschung verfolgt,
- eine größere Rauchentwicklung durch schnelle Löschung weitestgehend unterbindet,
- anlagentechnisch modular, variabel und flexibel gestaltet und aufgebaut ist,
- den erforderlichen Wasserverbrauch gegenüber einer konventionellen Sprinkleranlage deutlich minimieren und einen geringeren Energieverbrauch erfordern,
- die Umwelt durch eine geringere kontaminierte Löschwassermenge wesentlich entlastet,
- die Emission von schädlichen Brandgasen in die Umwelt und angrenzende Depotbereiche und Büros deutlich minimieren, da der Großteil durch den Wassernebel gebunden und niedergeschlagen wird.
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