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Die
Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Löschen
von Feuer mittels wenigstens einer die Flammen erstickenden Substanz.
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Es
ist bekannt, Brände
mit Schaum zu löschen.
Dabei wird der Schaum zu dem Brand transportiert und entfaltet dort über den
kühlenden
Effekt, der mit der Verdampfung von Wassers ausgelöst werden
kann, hinaus einen die Flammen erstickenden Effekt, weil durch den
Schaumteppich die Sauerstoffzufuhr zu den glühenden Stoffen unterbrochen wird.
Daher ist diese Löschmethode
wirkungsvoller als die Brandlöschung
mit reinem Wasser, welches keinen Schaumteppich ausbildet und demzufolge
einen solchen, die Flammen erstickenden Effekt nicht hat.
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Üblicherweise
wird der Schaum unter Druck versprüht und dadurch zum Brandherd
geleitet. Ein Nachteil der dazu verwendeten Schaumlöschanlagen
ist allerdings die kleine Entfernung, über die solche Geräte den Schaum
versprühen
können.
Denn Schaum ist relativ leicht und wird deshalb von der stehenden
oder als Folge der Temperaturentwicklung bei einem Brand aufsteigenden
Luft schnell gebremst oder abgelenkt. Als Folge davon ist es ein
Problem, derartigen Schaum bei Bränden von hohen Gebäuden, insbesondere
Hochhäusern,
und bei Großbränden, beispielsweise
von Erdölbehältern, einzusetzen, weil
man dafür
in solchen Fällen
nicht nahe genug an den Brand herankommt.
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Daraus
resultiert das die Erfindung initiierende Problem, bei der Löschung von
Bränden
mittels Schaum die Entfernung zu erhöhen, über welche hinweg der Schaum
ohne Verlust an Brandlöscheffizienz transportiert
werden kann.
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Erfindungsgemäß gelingt
die Lösung
dieses Problems dadurch, dass Wasser sowie eine die Flammen erstickende
Substanzgemeinsam versprüht
werden.
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Wasser
hat eine vergleichsweise hohe Dichte bzw. Masse, und es ist daher
vergleichsweise einfach, mit Wasser einen relativ harten Strahl
zu erzeugen, bspw. durch einen entsprechend hohen Druck, um Wasser über viele
Meter hinweg transportieren zu können,
bspw. über
30 bis 50 m oder noch mehr. Dadurch wird im Bereich des Wasserstrahls
eine entsprechende, mehr oder weniger parallele Luftbewegung erzeugt.
Diese trägt
die Flammen erstickende Substanz deutlich weiter als stehende oder
sogar aufsteigende Luft.
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Als
eine die Flammen erstickende Substanz kann ein Schaum versprüht werden,
und/oder eine schaumerzeugende Substanz, die erst während des Versprühens- bspw. einem infolge
einer Druckentspannung austretenden, zunächst gelösten Gas, bspw. Kohlensäure, und/oder
durch Vermischen und/oder Reaktion mit einer zweiten Substanz, bspw. mit
dem Wasser, in Schaum verwandelt wird. Ferner ist es möglich, eine
Substanz zu versprühen,
die bei hohen Temperaturen in unbrennbare Gase zerfällt, ohne
dabei Sauerstoff freizusetzen, so dass die Sauerstoffzufuhr unterbunden
wird.
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Dabei
kann eine die Flammen erstickende Substanz in flüssiger, gelartiger oder schaumartiger Konsistenz
versprüht
werden. Ein entsprechend harter Strahl aus Wasser ist in der Lage,
alle diese Substanzen zum Brandherd zutragen.
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Eine
die Flammen erstickende Substanz läßt sich auch in Form einer
Lösung
versprühen,
um eine den Sprühvorgang
begünstigende
Viskosität
bzw. Dünnflüssigkeit
zu erzeugen.
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Vorzugsweise
werden wenigstens zwei Substanzen gleichzeitig versprüht, insbesondere
Wasser und wenigstens eine die Flammen erstickende Substanz.
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Alternativ
oder kumulativ dazu ist es auch möglich, dass wenigstens zwei
Substanzen intervallartig abwechselnd versprüht werden; dies empfiehlt sich
insbesondere dann, wenn ein Schaum und eine bei hohen Temperaturen
in unbrennbare Gase zerfallende Flüssigkeit gemeinsam versprüht werden soll,
um solchenfalls eine die Wirksamkeit reduzierende Reaktion vor dem
Auftreffen auf dem Brandherd zu vermeiden.
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In
diesem Fall lassen sich die Portionsmengen der wechselweise bzw.
intervallartig versprühten Substanzen
anhand der Intervalle bestimmen, für die jeweils eine Substanz
versprüht
wird, bzw. anhand der Relation der Intervalle beider Substanzen.
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Zusätzlich besteht
die Möglichkeit,
das Wasser in Form eines hohlen Strahls zu versprühen, innerhalb
desselben wenigstens eine die Flammen erstickende Substanz versprüht wird.
Mit einem solchen Wasserstrahl wird – quasi als Fortsetzung eines Schlauches – ein Hohlraum
geschaffen, innerhalb desselben die Flammen erstickende Substanz
in eine bestimmte Richtung geführt
wird. Direkt über dem
Brandherd addieren sich dann die feuerhemmenden Wirkungen von Wasser
und der die Flammen erstickenden Substanz, indem einerseits durch das
verdampfende Wasser die Temperatur gesenkt wird und andererseits
durch einen Schaumteppich od. dgl. die Flammen erstickt werden.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich aus durch eine Einrichtung zur getrennten Zufuhr von
Wasser und Schaum sowie zur Abgabe derselben in Form eines gemeinsamen,
gebündelten Strahls.
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Indem
sich solchermaßen
der Schaum und das Wasser erst an oder nach einem derartigen Sprühkopf vermischen,
wird die Dichte des Wassers nicht reduziert, und es läßt sich
ein maximal harter Wasserstrahl erzeugen. Außerdem ist es dadurch möglich, das
Wasser einem maximalen Druck auszusetzen, ohne dass dieser Druck
durch eine Kompression des Gases in den Schaumbläschen herabgesetzt würde. Die
Härte des
Wasserstrahls bestimmt jedoch maßgebend die erreichbare Strahlweite,
an welcher der Schaum sodann mehr oder weniger passiv teilhat.
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Vorzugsweise
ist die Einrichtung zur Abgabe von Wasser und wenigstens einer die
Flammen erstickenden Substanz als Sprühkopf ausgebildet mit getrennten
Anschlüssen
für einen
Wasserschlauch einerseits und einen Schlauch für Schaum od. dgl. andererseits.
Der Schlauch für
den Schaum kann dabei mit einer Maschine zur Schaumerzeugung verbunden
sein. Der Schaum kommt also vor dem Austreten aus dem Sprühkopf nicht
mit dem Wasser in Berührung,
so dass er beim Austreten eine optimale bzw. einstellbare Konsistenz
aufweist.
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Aus
dem selben Grund sollte die Einrichtung zur Abgabe von Wasser und
wenigstens einer die Flammen erstickenden Substanz als Sprühkopf ausgebildet
sein mit getrennten Hohlleitungen für das Wasser einerseits und
für den
Schaum od. dgl. andererseits. Eine Vermischung kann daher frühestens nach
dem Austreten aus dem Sprühkopf
eintreten.
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In
Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die
Einrichtung zur Abgabe von Wasser und wenigstens einer die Flammen erstickenden
Substanz als Sprühkopf
ausgebildet ist mit getrennten Mündungen
bzw. Auslässen
für das Wasser
einerseits und für
den Schaum od. dgl. andererseits.
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Dabei
empfiehlt die Erfindung, dass die Hohlleitung für das Wasser zumindest im rückwärtigen Bereich
als Röhre
ausgebildet ist, während
sie zumindest im vorderen Bereich als Ringraum ausgebildet sein
kann. Durch die damit vorzugsweise in einem Übergangsbereich allmählich erfolgende Änderung
der Topographie wird das Wasser ohne allzu großen Druck- bzw. Strömungsverlust
von der einfach zusammenhängenden
Wassereintrittsfläche
zu einer vorzugsweise ringförmig
ausgebildeten Ausgangsöffnung
für das
Wasser geleitet. Damit entsteht ein Wasserstrahl in Form eines Hohlzylinders,
der zur Aufnahme und Weiterleitung der Flammen hemmenden Substanz
geeignet ist. Indem die Ausgangsöffnung
für das
Wasser die Ausgangsöffnung
für den Schaum
od. dgl. umgibt, wird außerdem
die Flammen hemmende Substanz dem Hohlraum innerhalb des Wasserstrahls
zugeleitet.
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Die
Erfindung läßt sich
dahingehend weiterbilden, dass an dem Sprühkopf ein dritter Schlauch angeschlossen
oder anschließbar
ist, durch den eine zweite, die Flammen erstickende Lösung zuführbar ist.
Da sich verschiedene derartige Substanzen in ihrer Wirkung ergänzen können, ist
ihr gemeinsamer Einsatz evtl. von Vorteil. Solche Flammen erstickende
Substanzen können
entweder in dem Sprühkopf vermischt
werden oder abwechselnd versprüht
werden. Zu letzterem Zweck läßt sich
an oder in dem Sprühkopf
eine Einrichtung vorsehen, um zwischen zwei Zuführleitungen umzuschalten. Es
kann sich hierbei um ein manuell betätigbares Umschaltventil handeln,
oder um ein astabil hin und her schaltendes Ventil handeln. In letzterem
Fall ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Schaltfrequenz und/oder
das Zeitverhältnis
der jeweils geöffneten
Strömungswege einstellbar
ist.
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Zum
Anschluß der
verschiedenen Schläuche sollte
der Sprühkopf
mit je einem Gewindeanschluß ausgerüstet sind
und/oder mit einem Bajonettverschluß.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Sprühkopf
als von einem Feuerwehrmann manuell bedienbare Feuerspritze ausgebildet.
Deren Bedienung ist sodann vergleichbar mit herkömmlichen Wasserspritzen, jedoch
mit dem Unterschied, dass zusätzlich
eine Flammen erstickende Substanz zu dem Brandherd gespritzt wird.
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Andererseits
ist es auch möglich,
dass der Sprühkopf
als an einem Fahr- oder Flugzeug, insbesondere an einem Löschfahrzeug,
-boot, -hubschrauber oder an einer Löschdrohne, befestigte oder
befestigbare Feuerspritze ausgebildet ist. Damit ist der Einsatzbereich
der Erfindung erheblich erweitert. Gerade beim Einsatz von Bränden in/an
Hochhäusern und/oder
bei Großbränden kann
es von Vorteil sein, den Strahl von einem erhöhten Punkt aus auf den Brandherd
zu richten. Hierfür
eignen sich neben Hubschraubern vor allem auch unbemannte Drohnen,
die ebenfalls von Luftschrauben mit vertikaler Drehachse angetrieben
werden und damit in der Lage sind, in der Luft zu schweben und bspw.
einen Brand in einer oberen Etage eines Hochhauses zu bekämpfen.
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Damit
ein an einem Fahr- oder Flugzeug befestigter Sprühkopf auf den Brandherd ausgerichtet werden
kann, sollte er mittels wenigstens eines Gelenks, insbesondere eines
Kugelgelenks, mit dem betreffenden Fahr- oder Flugzeug verbunden
sein. Dieses Gelenk dient primär
zur Übertragung
des Rückstoßes des
austretenden Strahls auf das betreffende Fahr- oder Flugzeug. Zur
Ausrichtung des Sprühkopfs
kann zwischen diesem und dem Fahr- oder Flugzeug eine Verstellvorrichtung
angeordnet sein, bspw. in Form eines oder mehrerer (Hydraulik-)Zylinder
und/oder (Elektro-)Motoren.
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Weitere
Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der
Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der beigefügten Zeichnung. Hierbei zeigt:
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1 einen
Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Sprühkopf;
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2 eine
Draufsicht auf die 1 in Richtung des Pfeils II,
teilweise entlang einer horizontalen Ebene geschnitten;
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3 einen
Querschnitt durch die 1 entlang der Linie III-III;
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4 einen
Schnitt durch die 1 entlang der Linie IV-IV;
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5 eine
der 1 entsprechende Darstellung einer abgewandelten
Ausführungsform
der Erfindung; sowie
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6 einen
Querschnitt durch die 5 entlang der Linie V-V.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Löschen
von Bränden
ist umfaßt
einen Sprühkopf 4,
einen ersten Schlauch 2, der unter Hochdruck stehendes
Wasser zu dem Sprühkopf 4 leitet,
sowie einen zweiten Schlauch 1, der Schaum od. dgl. zu
dem Sprühkopf 4 leitet.
Die Schläuche 1 und 2 sind über Muffen 3a, 3b mit
dem Sprühkopf 4 verbunden.
Innerhalb des Sprühkopfs 4 befindet
sich eine erste Röhre 5 zur
Weiterleitung des Wassers und eine zweite Röhre 6 für den Schaum
od. dgl.
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Diese
Einrichtung funktioniert wie folgt:
Das Wasser kommt unter
Hochdruck durch den Wasserschlauch 2 und durch die Muffe 3b in
den Hohlraum 5 zur Weiterleitung des Wassers, und von tritt von
dort in Form eines dünnen,
hohlen, zylinderförmigen
Strahls aus. Der Schaum od. dgl. wird durch den Schaumschlauch 1 und
weiter durch die Muffe 3a in den Hohlraum 6 für Schaum
geleitet, und tritt von dort innerhalb des Hohlraums des Wasserstrahls
aus und bildet damit eine Schaumsäule, die infolge der Umhüllung durch
den Wasserstrahl zum Brandherd geleitet wird Durch den umhüllenden
Wasserzylinder, der als Schaumtransporter dient, kann der Schaum über erheblich
größere Entfernungen
hinweg transportiert werden als dies bisher möglich ist.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung besteht aus einer Feuerspritze 4', in die das
Wasser von einer Zuleitung 7 unter Hochdruck gelangt, aus einer
ersten Muffe 8 zum Verbindung eines Hohlraums 9 innerhalb
der Feuerspritze 4' mit
der Wasserleitung 7, aus einem zylindrischen Einsatz 10,
der in der Mitte des Hohlraums 9 zur Wasserfortleitung angeordnet
ist und darin von Stützrippen 11 stabil
gehalten wird, die sich von dem Einsatz 10 radial nach außen erstrecken
und sich an der Wand des Hohlraums 9 abstützen; ferner
aus einem ersten Schlauch 12 und aus einem zweiten Schlauch 13.
Der erste Schlauch 12 dient zum Transport oberflächenaktiver Stoffe
zu dem Hohlraum innerhalb des Einsatzes 10, von wo diese
innerhalb des Wasserstrahls zu dem Brandort gelangen. Der zweite
Schlauch 13 dient zum Transport von Lösungen, die bei hohen Temperaturen
in nicht brennbare Gase zerfallen, zu dem Hohlraum innerhalb des
Einsatzes 10.
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Diese
zweite Einrichtung funktioniert folgenderweise:
Das Wasser
gelangt unter Hochdruck durch den Schlauch 7 und durch
die Verbindendungsmuffe 8 in den Hohlraum 9 für das Wasser.
Der innen hohle Einsatz 10, der in der Mitte bzw. entlang
der Längsachse der
Wasserröhre 9 montiert
ist und an seiner Rückseite
gegenüber
dem Wasserhohlraum 9 geschlossen ist, erteilt dem im Bereich
der vorderen Spitze des Einsatzes 10 austretenden Wasserstrahl
die Form eines hohlen Zylinders.
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Die
oberflächenaktiven
Stoffe werden dem hohlzylindrischen Einsatz 10 durch den
Wasserschlauch 12 zugeleitet sowie durch einen damit kommunizierenden Hohlraum
innerhalb der Feuerspritze 4'.
Dieser Hohlraum ist von der Wasserröhre 9 getrennt und
verhindert dadurch die Vermischung der oberflächenaktiven Stoffe mit dem
Wasser und die Schaumerzeugung. Diese beginnt erst nach einer erheblichen
Entfernung von der Feuerspritze 4', wodurch die Entfernung, über welche
der Strahl der Wasser-Schaum-Mischung transportiert werden kann,
erhöht
ist.
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Die
Zuführung
von Lösungen,
welche infolge hoher Temperaturen in unbrennbare Stoffe zerfallen (zum
Beispiel Oxalsäure,
die beim Zerfall CO2 erzeugt), durch den
Schlauch 13 zu dem Innenraum des Einsatzes 10 und
von dort in die innere Röhre
innerhalb des Wasserstrahls, erlaubt die Bildung eines Schaums mit
einer Füllung
aus brandhemmenden, insbesondere unbrennbaren Gasen. Eine solche Wasserschaummischung
hat einen maximalen brandhemmenden Effekt, da die Flammen erstickenden
Gase sich solchenfalls nicht verflüchtigen, sondern von dem Schaum
am Brandherd gehalten werden.