Brandschutz-Grundlagen: Brandklassen und Löschtechniken

Das Branddreieck und die Verbrennung

Branddreieck: Um eine Reaktion zu starten, sind ein Stoff, der oxidiert wird (Brennstoff), eine Substanz, die reduziert (Oxidationsmittel), und energetische Bedingungen, welche die Reaktion aktivieren (Aktivierungsenergie in Form von Wärme), erforderlich. Wenn eines dieser drei Elemente fehlt, findet keine Reaktion statt. Die Kombination dieser drei Elemente ist absolut notwendig für die Existenz eines Brandes oder einer Verbrennung.

Oxidationsmittel: Sauerstoff ist das wichtigste Oxidationsmittel und ist an nahezu allen Oxidationsprozessen beteiligt.

Brennstoff: Dies ist jede Substanz, die eine Verbrennung erfahren kann oder fähig ist, eine Verbindung mit Sauerstoff in einer exothermen Reaktion einzugehen.

Wärmeenergie: Diese wird benötigt, damit die Reaktion beginnt. Sie wird normalerweise durch Zündquellen bereitgestellt: Überlastung, Kurzschluss, Elektrizität, metallische Reibung, Öfen, chemische Reaktionen usw. Durch die Bewegung der Moleküle des Materials erhöht sich die Temperatur.

Arten der Wärmeübertragung

Die Übertragung erfolgt in eine Richtung: vom Körper mit höherem Energiepotenzial zum Körper mit geringerem Potenzial. Sie kann wie folgt erzeugt werden:

• Leitung: Wärme kann von einem Körper zum anderen durch direkten Kontakt oder durch ein leitendes Medium übertragen werden.
• Konvektion: Dies ist der Prozess der Wärmeübertragung durch bewegte Luft. Die heiße Luft in einem Gebäude dehnt sich aus und steigt nach oben.
• Strahlung: Der Prozess der Wärmeübertragung von einem Körper zum anderen durch den Raum. Diese Übermittlung erfolgt durch Wärmestrahlen. Die abgestrahlte Wärme wird nicht von der Luft, sondern von einem anderen undurchsichtigen Körper aufgenommen.
• Direkter Flammenkontakt: Hitze wird auch durch direkten Kontakt mit der Flamme übertragen, wenn brennbare Dämpfe bis zum Entzündungspunkt erhitzt werden. Wenn diese Substanz brennt, entzündet sie die Umgebung und so weiter.

Klassifizierung von Bränden

Die Einstufung basiert auf den Eigenschaften der Brennstoffe. Da das Brandverhalten verschiedener brennbarer Materialien variiert, wurde international eine Gruppierung vereinbart, um die Klassen zu definieren:

1. Klasse A: Brände fester Stoffe, wie Holz, Kohle, Stoffe und kohlenstoffhaltige Materialien im Allgemeinen. Dabei bildet sich Glut im Inneren.
2. Klasse B: Brände von flüssigen Stoffen wie Benzin, Diesel, Öle usw. oder Feststoffen, die bei Erwärmung flüssig werden, wie Asphalt, Wachse etc. Sie brennen an der Oberfläche, wo Dämpfe bei Kontakt mit Luft entstehen.
3. Klasse C: Brände von gasförmigen Stoffen wie Propan, Butan, Erdgas usw.
4. Klasse D: Metallbrände wie Magnesium, Uran, Aluminiumpulver etc. Diese Brände sind sehr gefährlich und schwierig zu löschen.

Methoden der Brandbekämpfung

Die wesentlichen Elemente für ein Feuer sind Brennstoff, Oxidationsmittel, Aktivierungsenergie und die Kettenreaktion. Wenn man eines dieser Elemente entfernt, ist das Brand-Tetraeder unvollständig und das Feuer erlischt.

1. Eliminierung: Entfernung des Brennstoffs, Verdünnung oder Zufuhrstopp. Dies ist eine präventive Methode, dient aber auch der Löschung. Es geht um die teilweise oder vollständige Entfernung des brennenden Brennstoffs oder des Materials, das in der Flammenfront brennen könnte.
2. Abkühlung: Wirkt durch Verringerung der Wärmemenge an der Oberfläche des Materials auf Temperaturen unterhalb des Brennpunkts. Dadurch entstehen keine Dämpfe mehr, die im Gemisch mit Luft die Verbrennung aufrechterhalten könnten. Das wirksamste Löschmittel ist Wasser, da es beim Übergang von flüssig zu dampfförmig 540 Kalorien absorbiert. CO2, Halon-Ersatzstoffe und Pulver haben eine geringere Kühlwirkung.
3. Ersticken (Sauerstoffentzug): Wirkt durch Unterbrechung des Kontakts zwischen Brennstoff und Oxidationsmittel oder durch Verdünnung der Sauerstoffkonzentration. CO2 wirkt durch Verdünnung des Sauerstoffs. Wasserdampf kann sich ähnlich verhalten, wenn Wasser in kleinen Mengen gespritzt wird, um vor dem Feuer zu verdampfen. Schaum wirkt ebenfalls durch Ersticken und Isolierung des Brennstoffs vom Oxidationsmittel.
4. Inhibition (Hemmung der Kettenreaktion): Basiert auf der Unterbrechung der Kettenreaktion durch chemische Effekte. Die Wärmeübertragung von einem Brennstoffteilchen zum nächsten wird durch dazwischengeschaltete Katalysatoren verhindert.

Löschtechnik und Geräte

Feuerlöscher

Einteilung nach Größe

• Tragbar: Handfeuerlöscher bis max. 20 kg und Rückenlöscher bis max. 30 kg.
• Fahrbar: Feuerlöscher auf Rädern.

Einteilung nach Drucksystem

• Dauerdrucklöscher: Pulver und Halon-Ersatz benötigen ein feuchtigkeitsfreies Treibgas wie Stickstoff oder CO2. Sie sind mit einem Manometer ausgestattet, das den Innendruck anzeigt.
• Aufladelöscher: Die Treibgasflasche befindet sich separat (intern oder extern). Der Behälter muss vor der Verwendung unter Druck gesetzt werden.
• Eigendrucklöscher: Das einzige Löschmittel, das kein Treibgas benötigt, ist CO2.

Einteilung nach Löschmittel

• Wasserlöscher
• Schaumlöscher (chemisch oder physikalisch)
• Pulverlöscher: BC-Pulver (Standard) oder ABC-Pulver (Mehrzweck)
• Kohlendioxidlöscher (CO2)
• Löscher mit halogenierten Kohlenwasserstoffen (Halon-Ersatz)

Wandhydranten und ortsfeste Anlagen

Ein Wandhydrant (BIE) ist ein fest installiertes System für den manuellen Einsatz in Gebäuden. Er besteht aus Elementen zur Wasserabgabe auf den Brandherd, wie Schläuchen (auf Rollen montiert), Strahlrohren, Ventilen, Manometern sowie einem Schutzschrank.

• Wandhydrant 45 mm: Der Schlauch ist mit Kupplungen (z. B. System Barcelona), einem Ventil und einem Strahlrohr ausgestattet. Zur Bedienung sind zwei Personen erforderlich. Der Schlauch muss vor der Wasserabgabe vollständig ausgerollt werden, damit Knicke den Betrieb nicht behindern.
• Wandhydrant 25 mm: Auf einer Haspel montiert. Der Druck muss mindestens 2 bar bei einem Durchfluss von 100 l/min über eine Stunde betragen. Der Vorrat sollte 12.000 Liter betragen (bei nur einer Entnahmestelle die Hälfte). Er kann von einer Person bedient werden, da der formstabile Schlauch nicht komplett ausgerollt werden muss.

Weitere Systeme

• Über- und Unterflurhydranten
• Trockene Steigleitungen
• Automatische Löschanlagen