Brandlehre Brandlehre
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Brandlehre Brandlehre • Gesetzliche Grundlage: Sächs. Brandschutzgesetz §7 → vorbeugender Brandschutz → abwehrender Brandschutz • Geschichte: VerschiedeneErklärungsversuche Erklärungsversuchefür fürdas dasFeuer: Feuer: Verschiedene • Griechischer Philosoph Aristoteles (384-322 v. Christi): Es existieren 4 Grundelemente: Feuer, Wasser, Erde und Luft Alle anderen Dinge bestehen aus diesen vier Grundelementen • Ernst Georg Stahl zu Beginn des 18. Jahrhunderts: „Phlogistonhypothese“: Jeder Stoff enthält sog. Phlogiston, dass beim Verbrennen als Flamme entweicht. Die Zusammensetzung der Luft war jedoch noch nicht bekannt. • Lavoisier, 1774: Die Phlogistonhypothese kann widerlegt werden. Der Franzose erkannte, dass sich bei einer Verbrennung der brennbare Stoff mit einem bestimmten Teil der Luft verbindet. Dabei wird Wärme abgegeben. • Carl Wilhelm Scheele, 1777: Dieser bestimmte Teil der Luft wurde von Scheele isoliert und beschrieben. Er nannte ihn „Feuerluft“ und ist uns heute als Sauerstoff bekannt. 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Warum sind genauere Kenntnisse notwendig? → richtige Einschätzung der Gefahrenlage → richtige Maßnahmen einleiten → richtiges Verhalten im Einsatz → Image der Feuerwehr steigern • Was ist eine Verbrennung? Die Verbrennung ist die Vereinigung eines brennbaren Stoffes mit Sauerstoff. Eine solche chem. Reaktion nennt man OXIDATION. Oxidation: Oxidation: + SauerstoffOO2 Sauerstoff 2 = Oxid Oxid Wärme! Stoff Stoff Bei einer OXIDATION wird Wärme frei. Sie wird deshalb auch als exotherme Reaktion bezeichnet. 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Was ist eine Verbrennung? Oxidation: Oxidation: Beispiele für Oxidationen • Rosten • Gären • Alterung von Elastomeren • Verbrennen Wasmacht machtnun nuneine eineOxidation Oxidationzur zur Was Verbrennung? Verbrennung? Betrachtung der Oxidationsgeschwindigkeit Steigende Oxidationsgeschwindigkeit Rosten,Gären Gären Rosten, usw. usw. Oxidation ohne Lichterscheinung 22.01.04 Normale Normale Verbrennung Verbrennung Verpuffung Verpuffung Deflagration Deflagration Detonation Detonation Oxidationmit mit Oxidation Lichterscheinung Lichterscheinung Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Was ist eine Verbrennung? DefinitionVerbrennung: Verbrennung: Definition Die VERBRENNUNG VERBRENNUNG ist ist eine eine OXIDATION, OXIDATION, bei bei der der aufgrund aufgrund Die derOxidationsgeschwindigkeit Oxidationsgeschwindigkeitsoviel sovielWärme Wärmefrei freiwird, wird,dass dass der dieseals alsLichterscheinung Lichterscheinung(Feuer) (Feuer)sichtbar sichtbarwird. wird. diese DefinitionFeuer: Feuer: Definition Feuer Feuer bestimmungsgemäß nicht bestimmungsgemäß (Nutzfeuer) (Schadenfeuer bzw. BRAND) Lichterscheinung: Lichterscheinung: Flamme: →Ist Istein einBereich Bereichbrennender brennenderGASE, GASE,von vondem dem → sichtbareStrahlung Strahlungausgeht ausgeht sichtbare Glut: →Ist Istein einerwärmter erwärmterfester festeroder oderflüssiger flüssigerStoff Stoff → mitsichtbarer sichtbarerWärmestrahlung Wärmestrahlung mit 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Was ist eine Verbrennung? Wieverbrennen verbrennenStoffe? Stoffe? Wie FesteStoffe Stoffe Feste Metalle, Koks, Holzkohle, usw. FlüssigeStoffe Stoffe Flüssige gasförmigeStoffe Stoffe gasförmige Holz, Papier, Kunststoffe, usw. Verdampfen Pyrolyse (Thermische Zersetzung) Dämpfe/Gase Gase Glut Glut Flamme Flamme Grundregelzum zumLöschen: Löschen: Grundregel Glut: Abkühlen Abkühlen Flammen: Ersticken Ersticken 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Was ist eine Verbrennung? Explosion: Explosion: Geschwindigkeit Explosion Verpuffung Deflagration Detonation 22.01.04 < 1 m/s bis 330 m/s einige km/s Druck Wirkung Beispiel < 1 bar - weiche Stichflamme - geringe Geräuschentwicklung, - Zerstörung von Fensterscheiben Gemische in der Nähe der Explosionsgrenzen bis 10 bar - harte, weitreichende Stichflammen - heftiger Knall - Zerstörung von Gebäudeteilen Gemische mit günstigen Mengenverhältnis > 10 bar - äußerst heftiger Knall - Totalzerstörung von Gebäuden vorverdichtete Gemische, Sprengstoff Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre chemische bzw. stoffliche Voraussetzungen • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbarerStoff Stoff Brennbarer + Sauerstoff Sauerstoff + Mengenverhältnis Mengenverhältnis physikalische bzw. energetische Voraussetzungen + AlleMerkmale Merkmale Alle müssen müssen gleichzeitig gleichzeitig auftreten auftreten Zündtemperatur Zündtemperatur + Katalysator = FEUER 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare • Definition: Brennbare Stoffe Stoffe sind sind gasförmige, gasförmige, flüssige flüssige oder oder feste feste Stoffe, Stoffe, Brennbare einschließlich Dämpfe, Dämpfe, Nebel Nebel und und Stäube, Stäube, die die im im Gemisch Gemisch oder oder inin einschließlich Kontakt mit mit Luft Luft oder oder Sauerstoff Sauerstoff zum zum Brennen Brennen angeregt angeregt werden werden Kontakt können. können. DIN 14011 DIN 14011 Einteilungder derbrennbaren brennbarenStoffe Stoffe Einteilung Brandverhalten Entzündbarkeit Brennbarkeit Brandklassen Brandklassen 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Brandklassen Brandklasse Form und Zustand des Stoffs Erscheinungsbild beim Verbrennen Beispiel Holz, Stroh, Papier, Kunststoffe Feste Stoffe Glut, Flamme Flüssige Stoffe Flamme Benzin, Teer, Wachs, Alkohol Flamme Erdgas, Methan, Propan, Acetylen Gase Metalle Glut Aluminium, Magnesium, Stahlwolle Nachden denBrandklassen Brandklassenrichtet richtetsich sichdie die Nach Auswahldes desentsprechenden entsprechendenLöschmittels Löschmittels Auswahl 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Brandklassen Die Brandklasse B wird gemäß der „Verordnung über brennbare Flüssigkeiten“ (VbF) nochmals in GEFAHRKLASSEN eingeteilt. Dies geschieht in Abhängigkeit: der Wasserlöslichkeit des Flammpunktes • Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit: Der "Flammpunkt "Flammpunkt einer einer brennbaren brennbaren Flüssigkeit Flüssigkeit ist ist die die niedrigste niedrigste Der Flüssigkeitstemperatur,bei beider dersich sichunter unterfestgelegten festgelegtenBedingungen Bedingungen Flüssigkeitstemperatur, Dämpfe inin solcher solcher Menge Menge entwickeln, entwickeln, dass dass über über dem dem Dämpfe Flüssigkeitsspiegel ein ein durch durch Fremdentzündung Fremdentzündung entzündbares entzündbares Flüssigkeitsspiegel Dampf/Luft-Gemischentsteht.„ entsteht.„ Dampf/Luft-Gemisch (DIN 14011 Teil 1) (DIN 14011 Teil 1) • Brennpunkt einer brennbaren Flüssigkeit: Der Brennpunkt Brennpunkt einer einer brennbaren brennbaren Flüssigkeit Flüssigkeit ist ist die die niedrigste niedrigste Der Flüssigkeitstemperatur, bei bei der der ein ein fremdgezündetes fremdgezündetes Dampf/LuftDampf/LuftFlüssigkeitstemperatur, Gemischweiterbrennt, weiterbrennt,selbst selbstwenn wenndie dieZündquelle Zündquelleentfernt entferntworden worden Gemisch ist. Der Der Brennpunkt Brennpunkt liegt liegt grundsätzlich grundsätzlich über über dem dem Flammpunkt. Flammpunkt. Je Je ist. niedriger der der Flammpunkt Flammpunkt ist, ist, um um so so näher näher liegt liegt auch auch der der niedriger Brennpunktam amFlammpunkt. Flammpunkt. Brennpunkt 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Brandklassen • Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit: • Brennpunkt einer brennbaren Flüssigkeit: Der Brennpunkt Brennpunkt einer einer brennbaren brennbaren Der Flüssigkeit liegt liegt immer immer oberhalb oberhalb des des Flüssigkeit Flammpunktes. Flammpunktes. Beispiele: Flüssigkeit Flammpunkt Brennpunkt Benzin - 20 °C --- Diesel + 55 °C + 80 °C Benzol - 11 °C - 9 °C + 148 °C + 190 °C Schmieröl 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Brandklassen GEFAHRKLASSENder derBrandklasse Brandklasse GEFAHRKLASSEN GefahrklasseBB Gefahrklasse GefahrklasseAA Gefahrklasse Stoffe, die bei 15°C nicht oder nur teilweise in Wasser löslich sind Stoffe, die bei 15°C beliebig in Wasser löslich sind AAI I AAIIII AAIIIIII Flammpunkt: Flammpunkt: Flammpunkt: Flammpunkt: < 21°C < 21°C – 55°C < 55°C – 100°C < 21°C Benzin, Benzol, Ether 22.01.04 Petroleum, Terpentinöl Diesel, Heizöl Brandlehre Alkohol, Aceton D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Entzündbarkeit Wiekann kannein einStoff Stoffentzündet entzündetwerden? werden? Wie WelcheZündenergie Zündenergieist isterforderlich? erforderlich? Welche Selbst Selbst entzündbar entzündbar leicht leicht entzündbar entzündbar normal normal entzündbar entzündbar schwer schwer entzündbar entzündbar Zündenergie → Streichholz → Zigarette → Lötlampe (bis 800°C) (bis 600°C) (bis 1500°C) Beispiele → Heu → Benzin → Holzspäne → Holzkohle → weißer Phosphor → brennbare Gase → Papier → Koks → Holzstücke Die Entzündbarkeit ist u.a. abhängig von: → Art des Stoffes → Zustand des Stoffes (besonders Verhältnis Oberfläche/Masse) → Eigenschaften des Stoffes → Art der Zündquelle → Sauerstoffzufuhr 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Brennbarkeit Wiebrennt brenntein einStoff Stoffnach nachder der Wie Entzündungweiter? weiter? Entzündung Wieschnell schnellverläuft verläuftdie dieVerbrennung Verbrennung Wie nachEntfernung Entfernungder derZündquelle? Zündquelle? nach leicht leicht brennbar brennbar normal normal brennbar brennbar schwer schwer brennbar brennbar brennt nach der Entzündung schnell weiter mäßiges Brennen nach der Entzündung brennt nach der Entzündung nicht weiter Beispiele → Benzin → Holz → Schafwolle → brennbare Gase → Kohlen → Baustoffe → Stroh → Holzstücke Die Brennbarkeit ist u.a abhängig von: → Art des Stoffes → Zustand des Stoffes (besonders Verhältnis Oberfläche/Masse) → Eigenschaften des Stoffes → Sauerstoffzufuhr 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: BrennbareStoffe: Stoffe: Brennbare Verhältnis Oberfläche/Masse Würfel aus Holz 1m Zerteilung in 1 Million kleine Würfel mit 1 cm Kantenlänge 1m Oberfläche = 6 m² Oberfläche = 600 m² Schwerentzündbar entzündbar Schwer leichtentzündbar entzündbar leicht Normalbrennbar brennbar Normal leichtbrennbar brennbar leicht Bei sehr kleinen Partikeln (µm-Bereich) spricht man von Stäuben: (Kohlestaub, Mehlstaub, Zuckerstaub usw.) Sehrleicht leichtentzündentzünd-und undbrennbar brennbar Sehr Sehrgroße großeVerbrennungsgeschwindigkeiten Verbrennungsgeschwindigkeiten Sehr Gefahrder derStaubexplosion Staubexplosion Gefahr 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Sauerstoff: Sauerstoff: Zusammensetzung der Luft 0,96% Edelgase 0,04% Kohlendioxid 21% Sauerstoff 78% Stickstoff Eigenschaften von Sauerstoff: → farblos → geruchlos → geschmacklos → nicht brennbar → fördert die Verbrennung ! 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Sauerstoff: Sauerstoff: Einfluss des Sauerstoffes auf die Verbrennung Sauerstoffgehalt Sauerstoffgehalt 15% <<15% Sauerstoffgehalt Sauerstoffgehalt 21% 21% Sauerstoffgehalt Sauerstoffgehalt 21% >>21% Normales Brennen Extrem steigende Verbrennungsgeschwindigkeit Kein Brennen mehr möglich Ausnutzungbei beiLöscheffekt LöscheffektERSTICKEN ERSTICKEN Ausnutzung Achtung: Esgibt gibtStoffe, Stoffe,die dieunter unterSauerstoffmangel Sauerstoffmangel Es weiterbrennen brennenkönnen. können. weiter Butan →bis bis12% 12%OO2 Butan → 2 Wasserstoff Wasserstoff Schießpulver Schießpulver 22.01.04 →bis bis5% 5%OO2 → 2 →ohne ohneOO2 → 2 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Mengenverhältnis: Mengenverhältnis: Das Mengenverhältnis Mengenverhältnis zwischen zwischen dem dem brennbaren brennbaren Das Stoff und und Sauerstoff Sauerstoff ist ist eine eine wesentliche wesentliche Stoff Voraussetzungfür fürdie dieVerbrennung. Verbrennung. Voraussetzung Brandklasse und : Jegrößer größerdas dasVerhältnis VerhältnisOBERFLÄCHE/MASSE, OBERFLÄCHE/MASSE, Je destogrößer größerist istdie dieVerbrennungsgeschwindigkeit. Verbrennungsgeschwindigkeit. desto → Bessere Durchmischung des brennbaren Stoffes mit Sauerstoff und dadurch bessere Reaktion In Verbindung mit der leichteren Entzündbarkeit und besseren Brennbarkeit Gefahrder derStaubexplosion Staubexplosion Gefahr taktische Regel: Bekämpfung von von Bränden Bränden inin Zusammenhang Zusammenhang mit mit Bekämpfung brennbaren Stäuben Stäuben NUR NUR MIT MIT DRUCKLOSEM DRUCKLOSEM brennbaren SPRÜHSTRAHL. SPRÜHSTRAHL. 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Mengenverhältnis: Mengenverhältnis: Brandklasse und : Dämpfeund undGase Gasesind sindnur nurim imsog. sog.ZündZünd-bzw. bzw. Dämpfe Explosionsbereichentzündbar. entzündbar. Explosionsbereich • Definition: DerZündbereich Zündbereich(Explosionsbereich) (Explosionsbereich)ist istder derBereich Bereich Der zwischender derunteren unterenExplosionsgrenze Explosionsgrenze(UEG) (UEG)und und zwischen deroberen oberenExplosionsgrenze Explosionsgrenze(OEG), (OEG),inindem demsich sichein ein der Brennenselbständig selbständigfortpflanzt. fortpflanzt. Brennen Zündbereich (Explosionsbereich) Gemisch zu mager Explosionsfähige Atmosphäre UEG Gemisch zu fett OEG Vol.-% KeinBrennen Brennenmöglich möglich Kein Jegrößer größerder derZündbereich Zündbereicheines einesStoffes, Stoffes, Je destogefährlicher gefährlicherist istdieser dieserStoff Stoff desto 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Mengenverhältnis: Mengenverhältnis: Brandklasse und : • Beispiele für Zündbereiche: Propan Wasserstoff Methan Kohlenmonoxid Diesel Benzin Acetylen 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Vol.-% taktische Hinweise bei explosionsfähiger Atmosphäre: → großräumig absperren → nur ex-geschützte Scheinwerfer → Gasspürgerät → keine Handsprechfunkgeräte benutzen → Deckungen ausnutzen → Behälter aus der Deckung heraus kühlen → Zündquellen ausschließen 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Zündtemperatur: Zündtemperatur: • Definition: Die Zündtemperatur Zündtemperatur ist ist die die niedrigste, niedrigste, unter unter Die festgelegten Bedingungen Bedingungen ermittelte ermittelte Temperatur, Temperatur, festgelegten beider dersich sichein einbrennbarer brennbarerStoff StoffininLuft Luftentzündet. entzündet. bei Beispiele: Stoff Zündtemperatur [°C] Feste Stoffe weißer Phosphor 60 Papier 185 - 360 Holz 220 - 320 PVC 530 Holzkohle 350 Flüssige Stoffe Alkohol 425 Benzin 240 - 500 Schmieröle 510 - 610 Gasförmige Stoffe Acetylen 305 Kohlenmonoxid 605 Methan 450 Wasserstoff 560 Jeniedriger niedrigerdie dieZündtemperatur Zündtemperatureines eines Je Stoffes,desto destogefährlicher gefährlicherist istdieser dieserStoff Stoff Stoffes, 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Zündtemperatur: Zündtemperatur: Ist die Verbrennung eingeleitet (Zündtemperatur erreicht), so ist eine Mindestenergie notwendig, damit die Verbrennung des Stoffes selbstständig weiterlaufen kann • Definition Mindestverbrennungstemperatur: Die Mindestverbrennungstemperatur Mindestverbrennungstemperatur ist ist die die Die niedrigsteTemperatur, Temperatur,bei beider derdie dieReaktion Reaktiongerade gerade niedrigste noch selbstständig ablaufen kann. Bei noch selbstständig ablaufen kann. Bei Unterschreitung dieser dieser Temperatur Temperatur findet findet keine keine Unterschreitung Verbrennungmehr mehrstatt. statt. Verbrennung • Definition Schwelpunkt: nur BK DerSchwelpunkt Schwelpunktist istdie dieniedrigste niedrigsteTemperatur Temperatureines einesfesten festenStoffes, Stoffes, Der beider derdurch durchthermische thermischeZersetzung Zersetzungdes desStoffes Stoffesso soviele vielebrennbare brennbare bei Gasegebildet gebildetwerden, werden,dass dassdas dasGas-Luftgemisch Gas-Luftgemischdie dieUEG UEGerreicht erreicht Gase und bei bei Kontakt Kontakt mit mit einer einer Zündquelle Zündquelle aufflammt aufflammt ohne ohne und weiterzubrennen weiterzubrennen • Definition Entflammungstemperatur: nur BK Die Entflammungstemperatur Entflammungstemperatur ist ist die die Temperatur Temperatur eines eines festen festen Die Stoffes, bei bei der der durch durch thermische thermische Zersetzung Zersetzung so so viele viele Gase Gase Stoffes, freiwerden, dass dass der der Stoff Stoff nach nach Kontakt Kontakt mit mit einer einer Zündquelle Zündquelle freiwerden, selbstständigweiterbrennt. weiterbrennt. selbstständig 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Voraussetzungen für eine Verbrennung: Zündtemperatur: Zündtemperatur: Selbstentzündung Stoffoxidiert oxidiertschon schonbei bei Stoff normaler Temperatur normaler Temperatur Wärmewird wirdfrei frei Wärme Wärmewird wirdangestaut angestaut Wärme SELBSTENTZÜNDUNG SELBSTENTZÜNDUNG zur Selbstentzündung neigende Stoffe: → Heu → Braunkohle → ungesättigte Öle → mit Lösungsmittel getränkte Putzlappen → Harze Katalysator: Katalysator: Katalysatorenbeschleunigen beschleunigenoder oderermöglichen ermöglichenerst erst Katalysatoren die Verbrennung, Verbrennung, indem indem sie sie mit mit dem dem Material Material eine eine die reaktionsfreudigeVerbindung Verbindungeingehen. eingehen.Sie Siewerden werden reaktionsfreudige dabeinicht nichtverbraucht. verbraucht. dabei 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: BRAND BRAND keine ausreichende Sauerstoffzufuhr ausreichende Sauerstoffzufuhr (Kellerbrand, Wohnungsbrand, geschlossener Dachstuhlbrand (Brände im Freien oder bei ähnlichen Bedingungen) unvollkommene unvollkommene Verbrennung Verbrennung vollkommene vollkommene Verbrennung Verbrennung Esentsteht entsteht Es Kohlenmonoxid(CO) (CO) Kohlenmonoxid Esentsteht entsteht Es Kohlendioxid(CO (CO)2) Kohlendioxid 2 + UMLUFTUNUMLUFTUNABHÄNGIGER ABHÄNGIGER ATEMSCHUTZ ATEMSCHUTZ Gefahr: Gefahr: flash-over flash-over 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Atemgifte: Atemgifte: Beijeder jederVerbrennung Verbrennungentstehen entstehenATEMGIFTE ATEMGIFTE Bei Kohlenmonoxid CO Entstehung: → bei unvollständiger Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe Eigenschaften: → farblos → leichter als Luft → geruchlos → brennbar (flash-over) Wirkung: → Blut- und Nervengift → verhindert den Sauerstofftransport im Blut → kann schon in geringer Konzentration zum Tod führen 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Atemgifte: Atemgifte: Kohlendioxid CO2 Entstehung: → bei vollständiger Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe Eigenschaften: → farblos → schwerer als Luft → geruchlos → nicht brennbar Wirkung: → Blut- und Nervengift und Gift mit erstickender Wirkung (Sauerstoffverdrängung) → verhindert den Sauerstofftransport im Blut → höhere Konzentrationen führen zu lebensbedrohlichen Situationen 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Atemgifte: Atemgifte: Weitere Atemgifte Entstehung Wirkung Bemerkung Atemgifte m. Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen Cyanwasserstoff HCN (Blausäure) Dioxine und Furane (PCDD, PCDF) Phosgen COCL2 Verbrennung v. PUSchaum, Polyamid, Federbetten - Verhindert Sauerstoffaufnahme der Zellen - führt in Sekunden zum Tod Kann auch über die Haut aufgenommen werden Verbrennung von PVC, Kohlenstoff, Chlor - Schädigung von Haut, Leber, Nerven- und Immun-system - Langzeittoxizität (Halbwertszeit 5 Jahre) Einige Verbindungen sind hochtoxisch (Ultragifte) Bei der Zersetzung von PVC unter bestimmten Voraussetzungen - Lungenödem - Herzstillstand - mehrere Stunden Latentzeit Wurde im I. Weltkrieg als Kampfgas verwendet Atemgifte m. mit Reiz- und Ätzwirkung Ammoniak NH3 Chlorwasserstoff HCL (Salzsäure) Stickoxide NOx Verbrennung verschiedener Kunststoffe - Reizung der Haut und der Atemwege kann mit Sprühstrahl niedergeschlagen werden Brände von PVC - Reizung der Haut und der Atemwege kann mit Sprühstrahl niedergeschlagen werden Zersetzung von Düngemittel, chem. Reaktion von Salpetersäure mit org. Stoffen oder Metallen - Lungenödem - ca. 48 Stunden Latentzeit kann teilweise Umfang mit Sprühstrahl niedergeschlagen werden taktische Regel: ImZweifelsfall Zweifelsfallimmer immer Im UMLUFTUNABHÄNGIGENATEMSCHUTZ. ATEMSCHUTZ. UMLUFTUNABHÄNGIGEN 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Wärme: Wärme: Was ist Wärme? Wärmeist isteine eineForm Formder derEnergie. Energie.Sie Sieentsteht entstehtbeim beim Wärme Verbrennen durch durch Umwandlung Umwandlung der der chem. chem. Energie Energie Verbrennen desbrennbaren brennbarenStoffes. Stoffes. des Einheit: Joule (J) • Verbrennungswärme bzw. Brennwert eines Stoffes: DerBrennwert Brennwertist istdie dieWärme, Wärme,die diebeim beimVerbrennen Verbrennen Der einerbestimmten bestimmtenMenge Mengeeines einesStoffes Stoffesfrei freiwird. wird. einer Einheit: Joule/kg (J), für feste Stoffe Joule/m³ (J), für Gase und Dämpfe • Verbrennungstemperatur: Die Temperatur Temperatur kennzeichnet kennzeichnet den den Wärmezustand Wärmezustand Die einesStoffes. Stoffes. eines Einheit: °C Die Verbrennungstemperatur ist abhängig von: → Brennwert → Verbrennungsgeschwindigkeit 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Wärme: Wärme: Wie kann Wärme übertragen werden? 1. Wärmeleitung: Wärmeleitung ist ist die die Übertragung Übertragung der der Wärme Wärme inin Wärmeleitung einemfesten, festen,flüssigen flüssigenoder odergasförmigen gasförmigenStoff. Stoff. einem Wärmeleiter (z.B. Eisenstab) Feuer 2. Wärmeströmung (Konvektion): Wärmeströmungist istdie dieÜbertragung Übertragungder derWärme Wärmeinin Wärmeströmung Gasen und und Flüssigkeiten Flüssigkeiten durch durch Strömung, Strömung, die die Gasen infolgedes desTemperaturunterschiedes Temperaturunterschiedesselbstständig selbstständig infolge abläuft. abläuft. z.B. Heizung, Kühlsysteme 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Wärme: Wärme: Wie kann Wärme übertragen werden? 3. Wärmestrahlung: Wärmestrahlung ist ist die die elektromagnetische elektromagnetische Wärmestrahlung Strahlung, die die ein ein Stoff Stoff infolge infolge seiner seiner Temperatur Temperatur Strahlung, unter Abgabe Abgabe eines eines Teils Teils seines seines Wärmeinhalts Wärmeinhalts an an unter dieUmgebung Umgebungaussendet. aussendet. die → sie geht durch den freien Raum → wird durch Wind weder abgelenkt noch vermindert → Intensität nimmt mit steigender Brandtemperatur und Abstrahlungsfläche exponentiell zu Wärmeempfindung: Abstrahlungsfläche 5m² normale Sonneneinstrahlung Wärmeempfindung: Abstrahlungsfläche 15m² nach kurzer Zeit ist Schmerzgrenze erreicht Abstrahlungsfläche 25m² Wärmeempfindung: Verbrennungen der Haut 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Brennen: Wärme: Wärme: Wirkungen der Wärme • Ausdehnung der Stoffe: → Einsturzgefahr bei Ausdehnung eines beidseitig eingespannten Trägers → Berstgefahr von Gasbehältern durch Ausdehnung des Gases infolge der Wärmeeinwirkung • Veränderung der mechanischen Eigenschaften von Stoffen (Festigkeit, Elastizität): → Einsturzgefahr, besonders bei Stahlkonstruktionen • Brandausbreitung: → Entzündung benachbarter Gegenstände oder Gebäude infolge der Wärmestrahlung • Verbrennungen am Körper: → Verletzung von Menschen und Tieren 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Flash-over: Prinzip: Prinzip: Der flash-over flash-over (deutsch (deutsch Flammen-Übersprung) Flammen-Übersprung) ist ist Der dasDurchzünden Durchzündensog. sog.Pyrolysegase. Pyrolysegase. das → rasanter Temperaturanstieg → rasanter Druckanstieg Pyrolyse: Unter Pyrolyse Pyrolyse versteht versteht man man die die thermische thermische Unter Zersetzungvon vonfesten, festen,flüssigen flüssigenoder odergasförmigen gasförmigen Zersetzung Stoffen. Dabei Dabei entstehen entstehen Pyrolysegase, Pyrolysegase, die die Stoffen. gefährlicheEigenschaften Eigenschaftenaufweisen aufweisenkönnen. können. gefährliche Arten: Arten: Rauchgasdurchzündung („lean flash-over“ oder „rollover“) 22.01.04 flash-over flash-over Rauchgasdurchzündung mit Druckanstieg(„rich flash-over“) Brandlehre Rauchgasexplosion („backdraft“) D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Flash-over: Arten: Arten: Rauchgasdurchzündung („lean flash-over“ oder „rollover“) → plötzliche Durchzündung der Pyrolysegase in einer Rauchschicht Entstehung von Pyrolysegasen in der Rauchschicht Feuer in einem Raum → mit geringer, aber Zündtemperatur des Gasgemisches ist erreicht oder genug Zündquellen sind vorhanden → aus unvollständiger Verbrennung ausreichender Sauer- → meist Kohlenmonoxid CO stoffzufuhr Durchzündungdes des Durchzündung Gasgemischesohne ohnegroßen großen Gasgemisches Druckanstieg, aber evtl. mit Druckanstieg, aber evtl. mit Stichflamme Stichflamme UEG ist erreicht Voraussetzung: → ausreichende Sauerstoffzufuhr, um Verbrennung permanent aufrechtzuerhalten → genug brennbares Material, um ausreichende Menge an Pyrolysegasen zu erhalten 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Flash-over: Arten: Arten: Rauchgasdurchzündung mit Druckanstieg („rich flash-over“) Entstehung von Pyrolysegasen in der Rauchschicht Feuer in einem Raum → mit unzureichender Sauerstoffzufuhr Brandgase können nicht verbrennen, da OEG überschritten → aus unvollständiger Verbrennung → meist Kohlenmonoxid CO Zündtemperatur ist erreicht bzw. Zündquelle vorhanden Ansammlung des heißen Rauchs an der Decke, dadurch Wärmestau Rauchschicht kann sich mit zugeführtem Sauerstoff vorvermischen Erhitzung und Pyrolisierung aller brennbaren Stoffe im Raum (noch mehr Brandgase) → Pulsieren oder „Lokomotiveffekt“ Durchzündungdes des Durchzündung Gasgemisches mit Gasgemisches mit Druckwelle Druckwelle → kann sofort oder zeitverzögert Mögliche äußere Anzeichen: → starke Rauchentwicklung → Rauch verlässt Gebäude unter hohem Druck → Rauch führt viel Wärmeenergie mit (steigt sofort erfolgen → schlagartig steht ganzer Raum in Flammen und schnell auf) → Rauch pulsiert („Lokomotiveffekt) → Flammenzungen in der Rauchschicht → Heiße Türen und Fenster Mögliche innere Anzeichen: → starke Rauchentwicklung → Aufenthalt im Rauch aufgrund der Hitze nicht möglich → Rauchschicht pulsiert → Rauchschicht fällt plötzlich zu Boden → Flammenzungen in der Rauchschicht 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Flash-over: Arten: Arten: Feuer in einem Raum Rauchgasexplosion („backdraft“ Sauerstoff im Raum wird verbraucht Schwelbrand mit verstärkter CO-Bildung → fast keine Sauerstoffzufuhr Brandgase ziehen sich zusammen Raumtemperatur sinkt Wegen O2-Mangel geht Feuer aus, aber immer noch Entstehung von Pyrolysegasen Unterdruck im Brandraum Öffnung von Fenster oder Türen Ansaugen von Luft in den Brandraum und Verwirbelung der Brandgase Explosiondes des Explosion Gasgemisches mit Gasgemisches mit erheblicher erheblicher Druckwelle Druckwelle Zündtemperatur ist erreicht bzw. Zündquelle vorhanden → kann sofort oder zeitverzögert erfolgen → schlagartig steht ganzer Raum in Flammen Mögliche Anzeichen: → dicht abgeschlossener Brandraum → Branddauer – über längere Zeit ungestörtes Brandgeschehen → Heiße Türen und/oder Fenster → mit Brandrauch beschlagene Fensterscheiben → Luftzug in den Brandraum hinein beim Öffnen der Tür 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Flash-over: TaktischeHinweise: Hinweise: Taktische Vorgehen bei flash-over Gefahr: → Temperatur von Türen und Fenstern prüfen → Vorgehen in den Brandraum nur mit Wasser am Strahlrohr → Türen aus der Deckung heraus öffnen (Gefahr einer Stichflamme) → nach dem Öffnen der Tür zunächst mit Sprühstrahl die heißen Brandgase an der Decke kühlen → am Boden fortbewegen, da Stichflammen meist im Deckenbereich → mit Sprühstrahl die heißen Brandgase an der Decke kühlen (Vorsicht Gefahr des Verbrühens) → schnelles Abführen der Brandgase (Schaffen von Belüftungsöffnungen, Einsatz von Hochdrucklüfter, Einschlagen der Fenster von außen) Brandverlaufbei beiZimmerbränden: Zimmerbränden: Brandverlauf 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld Brandlehre Brandlehre • Literaturverzeichnis: Hubert Springer: Hausarbeit Chemie (www.ff-rohrbach.at) Rohrbach, 1998 Sascha Mürtz: Brandlehre (Internetseite der FF Bonn-Rheindorf) Bonn-Rheindorf, 1997 U. Karp: Brandlehre (www.feuerwehr.meindorf.de) Meindorf, 2002 Internetseite www.atemschutzeinsatz.de L. Schott/M. Ritter: Feuerwehr Grundlehrgang Marburg, Wenzel, 2001 22.01.04 Brandlehre D. Lezock/FF Schönfeld
