01.07.2014

Brandbekämpfung: Grundlagen des Löschvorgangs

Löschen ist das Unterbrechen und Beenden des Brennens. Bei der professionellen Brandbekämpfung können drei Vorgänge zum Tragen kommen: das Ersticken, das Abkühlen und die Inhibition. Jeder einzelne Löschvorgang weist seine spezifischen Eigenschaften auf. In diesem Beitrag machen wir Sie mit den Grundlagen des Löschvorgangs und den geeigneten Löschmethoden vertraut.

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Brandbekämpfung

Unter Löschen wird die Bekämpfung eines Brands verstanden. Beim Löschen geht es also grundlegend darum, dem entstandenen Feuer einen der drei Brandfaktoren zu entziehen. Zu den Brandfaktoren zählen Wärme, Sauerstoff und der Stoff, der Feuer gefangen hat. Sind diese drei Komponenten in einem bestimmten Verhältnis zueinander vorhanden, entsteht eine Zündquelle. Um die Zündquelle zu löschen, kann man die Temperatur herabsetzen, dem Feuer den Sauerstoff entziehen oder den brennbaren Stoff entfernen bzw. effizient verdünnen. Da es oft nicht leicht ist, den brennbaren Stoff zu entfernen, empfiehlt es sich, zum Löschen die Umgebungstemperatur zu beeinflussen. Dies geschieht in der Regel mit Löschmitteln wie beispielsweise Wasser, Schaum oder Pulver.

Wenn man von den Vorbedingungen des Brennens ausgeht, bieten sich also folgende Möglichkeiten an:

 

  • Vorbedingungen des Brennens:
  • Unterbrechung des Brennens durch:  
  • Löscheffekte:
  • Brennbarer Stoff
  • Beseitigung des brennbaren Stoffs
  • Verlöschen durch Mangel an brennbarem Stoff
  • Vorbedingungen des Brennens:
  • Unterbrechung des Brennens durch:       
  • Löscheffekte:
  • Sauerstoff
  • Beseitigung des Sauerstoffs
  • Verlöschen durch Mangel an Sauerstoff, Ersticken
  • Vorbedingungen des Brennens:   
  • Unterbrechung des Brennens durch:  
  • Löscheffekte:
  • Richtiges Mengenverhältnis
  • Beseitigung reaktionsfähiger Mengenverhältnisse
  • Stickeffekt
  • Vorbedingungen des Brennens:
  • Unterbrechnung des Brennens durch:
  • Löscheffekte:
  • Zündenergie, Mindestverbrennungstemperatur
  • Verringerung der Reaktionstemperatur
  • Kühleffekt
  • Vorbedingungen des Brennens:
  • Unterbrechung des Brennens durch: 
  • Löscheffekte:
  • Katalysatoren
  • Einfluss reaktionshemmender Stoffe
  • Inhibitionseffekt

 

Die Oxidationsgeschwindigkeit kann durch quantitative, thermische und chemisch-katalytische Einflüsse so verringert werden, dass die exotherme Reaktion nicht mehr selbstständig abläuft. Eine vollkommene Beseitigung des brennbaren Stoffs oder des Sauerstoffs ist nicht erforderlich, da der Vorgang des Brennens vorher schon durch die Störung des Mengenverhältnisses der beiden Reaktionspartner zum Erliegen kommt. Die Löschwirkungen beschränken sich daher auf den

  • Stickeffekt,          
  • Kühleffekt
  • Inhibitionseffekt.

Der Kühleffekt wird durch die Verringerung der Temperatur bei einer chemischen Reaktion erzeugt. Hierbei gilt  die van't Hoffsche Regel, aber in umgekehrter Anwendung. Unterhalb der Mindestverbrennungstemperatur ist eine selbstständig ablaufende exotherme Reaktion dann nicht mehr möglich.

Der Stickeffekt wird bei der Brandbekämpfung durch die Beseitigung der reaktionsfähigen Mengenverhältnisse erreicht. Ein Ersticken kann durch Verdünnen, Abmagern oder Trennen erfolgen.

Die Abläufe einer chemischen Reaktion können durch sogenannte Katalysatoren beeinflusst werden. Auf der anderen Seite gibt es hier auch sogenannte Antikatalysatoren, die die Oxidationsgeschwindigkeit so verzögern, dass eine selbstständig ablaufende Reaktion nicht mehr möglich ist. Derartige Antikatalysatoren bezeichnet man auch als Inhibitoren. Durch den Einsatz von Inhibitoren kann der Verbrennungsprozess schon zum Erliegen kommen, auch wenn sich der brennbare Stoff und der Sauerstoff noch im richtigen Mengenverhältnis befinden.

Nach den vorangegangenen Ausführungen lässt sich für die Praxis der Brandbekämpfung die vereinfachte Löschregel aufstellen: Glut muss abgekühlt, Flammen müssen erstickt werden.

Die Glut liesse sich zwar auch durch Ersticken beseitigen, die Vereinigung mit dem Oxidationsmittel müsste aber so lange unterbunden werden, bis von dem festen brennbaren Stoff keine sichtbare Wärmestrahlung mehr ausgeht. Obwohl aufgrund des Stickeffekts keine neue Reaktionswärme mehr gebildet wird, kann man aber erst von einem Löscherfolg sprechen, wenn der feste Stoff sich so stark abgekühlt hat, dass seine noch vorhandene Wärmeenergie auch nach erneuter Zufuhr von Sauerstoff zur Rückzündung nicht mehr ausreicht. Dieses Verfahren wäre sehr zeitaufwendig und in vielen Fällen technisch nicht durchführbar. Bei Glutbränden ist der Einsatz des abkühlend wirkenden Löschwassers trotz des Wasserschadens meistens sehr viel wirtschaftlicher als der Einsatz erstickender Löschmittel.

Dagegen führt bei Flammenbränden der Einsatz des abkühlend wirkenden Wassers oft nur zu Wasserschäden, da der Wasserstrahl durch die Flammen wirkungslos hindurchgeht. Bei Stoffen, die mit Flamme und Glut brennen, ist die Löschregel so anzuwenden, als wenn nur Glut vorhanden wäre. Es soll dann also durch Abkühlen gelöscht werden:

  • Durch die Abkühlung der Glut wird die weitere Zersetzung dieser Stoffe unterbrochen.
  • Aufgrund des fehlenden Nachschubs an gasförmigen Zersetzungsprodukten erlöschen dann auch die Flammen.

Es ist also von ausschlaggebender Bedeutung für die Brandbekämpfung, dass das abkühlende Löschmittel mit der Glut zusammengebracht wird und nicht nutzlos in die Flammen oder gar in den Rauch und Qualm gespritzt wird.

Brandklassen nach DIN EN 2 Zur Klassifizierung der Leistungsfähigkeit und Eignung von Löschmitteln und Feuerlöschgeräten werden die brennbaren Stoffe in Brandklassen unterteilt. Nach der Norm DIN EN 2 werden die verschiedenartigen Brände in fünf Klassen eingeordnet, die durch die Natur des Brennstoffs festgelegt werden können:

 

  • Brandklasse:
  • Beschreibung:

  • Beispiele:
  • A
  • Brände fester Stoffe, hauptsächlich organischer Natur, die
    normalerweise unter Glutbildung verbrennen
  • Holz, Kohle, Papier, Textilien, Autoreifen, Stroh
  • Brandklasse:
  • Beschreibung:
  • Beispiele:
  • B
  • Brände von flüssigen oder flüssig werdenden Stoffen
  • Benzin, Alkohol, Teer, Wachs, Ether, Lacke, Harz, viele Kunststoffe
  • Brandklasse:
  • Beschreibung:
  • Beispiele:
  • C
  • Brände von Gasen
  • Ethin, Wasserstoff, Erdgas, Methan, Propan, Butan
  • Brandklasse:
  • Beschreibung:
  • Beispiele:
  • D
  • Brände von Metallen
  • Aluminium, Magnesium, Natrium, Kalium, Lithium und deren Legierungen
  • Brandklasse:
  • Beschreibung:

  • Beispiele:
  • F
  • Brände von Speiseölen/-fetten (pflanzliche oder tierische Öle und Fette)
    in Frittier- und Fettbackgeräten und anderen Kücheneinrichtungen und -geräten
  • Speiseöle und Speisefette

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