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Die
Erfindung betrifft eine Löschvorrichtung ausgebildet zur
lokalen Brandbekämpfung in Gebäuden am Ort eines
Brandherdes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein entsprechendes
Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 23. Darüber
hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Löschsystem
mit einer Mehrzahl von Löschvorrichtungen der vorgenannten
Art nach Anspruch 19.
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Soweit
Gebäude mit Löscheinrichtungen ausgerüstet
sind, handelt es sich dabei beispielsweise um in dem betreffenden
Gebäude bzw. Teilen davon, insbesondere an oder in Decken
verlegte Sprinkleranlagen, aus deren Düsen im Auslöse-
bzw. Brandfall Wasser als Löschmittel versprüht
wird. Sprinkleranlagen sind automatische Feuerlöschanlagen,
die zum vorbeugenden Brandschutz in Sonderbauten wie Hochhäusern,
Geschäftshäusern, Kaufhäusern, Industrieanlagen,
Versammlungsstätten und Tiefgaragen eingesetzt werden.
An der Raumdecke oder im oberen Bereich der Seitenwände
werden mehrere Wasseraustrittsdüsen, sogenannte Sprinklerköpfe,
angebracht, die mit einem Wasserrohrnetz verbunden sind. Die Wasseraustrittsdüsen
wiederum sind mit Glasampullen verschlossen, welche mit einer gefärbten
Spezialflüssigkeit gefüllt sind. Innerhalb eines
Sprinklersystems herrscht ein konstanter Wasserdruck, der in der
Sprinklerzentrale kontrolliert wird. Bei einem Feuer erwärmt
sich die Spezialflüssigkeit in den Glasampullen, dehnt
sich aus, wodurch die Ampullen zerplatzen. Dadurch werden die Düsen geöffnet
und das Löschwasser tritt aus dem Sprinklerrohrnetz aus.
Der daraus resultierende Druckabfall wird von einer Steuereinrichtung
erkannt und führt zum Öffnen weiterer Ventile
und dem Starten von Pumpen. Ab diesem Zeitpunkt wird Wasser aus
da für vorgesehenen Tanks oder über einen dafür dimensionierten
Wasseranschluß mit hohem Druck in das Sprinklersystem gepumpt.
Dieses tritt an allen offenen Wasserdüsen aus und löscht
oder minimiert den Brand.
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Ein
Nachteil von Sprinkleranlagen ist, daß diese häufig
als großflächig zusammengeschaltete Systeme ausgelegt
sind, so daß im Falle eines nur kleinen Brandes oder im
Falle einer Fehlauslösung erhebliche Schäden durch
das ver sprühte Löschmittel die Folge sind. Im übrigen
können Gebäude mit den bekannten, fest installierten
Sprinkleranlagen nur mit einem erheblichen Aufwand nachgerüstet werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind darüber hinaus Löschvorrichtungen
bekannt, bei denen eine Löschsäule zur lokalen
Brandbekämpfung in Gebäuden am Ort eines Brandherdes
eingesetzt wird. Derartige Raumlöschsäulen bestehen
aus einem transportablen Gehäuse mit über dessen
Gehäusewandung verteilt angeordneten Löschdüsen
zum Austrag eines in dem Gehäuse gespeicherten Löschmittels, wobei
in dem Gehäuse ein an die Löschdüsen
angeschlossener Tank zur Aufnahme des Löschmittels, ein
Energieversorgungsmodul sowie ein an Brandmeldesensoren angeschlossenes
Steuermodul zur Ansteuerung einer Löschfunktion der Raumlöschsäule
vorgesehen sind. Die bekannten Raumlöschsäulen
können dezentral in einem Gebäude aufgestellt
werden, wobei es möglich ist, die Raumlöschsäulen
bezüglich der Auslöse- und Löschfunktion
völlig autark zu betreiben. So kann je nach der Raumgröße
eine einzige in dem betreffenden Raum plazierte Raumlöschsäule
ausreichend sein. Bei großen Räumen können
wahlweise auch mehrere Raumlöschsäulen aufgestellt
werden. Die bekannten Raumlöschsäulen ermöglichen
das Nachrüsten eines Gebäudes bei geringem konstruktiven
Aufwand und geringen Kosten, wobei Fehlauslösungen nur eine
einzelne Raumlöschsäule betreffen können, was
zu geringeren Schäden als bei der Fehlauslösung
eines Sprinklersystems führt. Durch die Möglichkeit,
einen Brand nur lokal im Umgebungsbereich des Brandherdes zu löschen,
können Schäden, die auf das versprühte
Löschmittel zurückzuführen sind, begrenzt
werden, was insbesondere bei lokal auftretenden vergleichsweise
kleinen Brandherden von Vorteil ist.
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Die
bekannten Löschsäulen weisen jedoch nur eine vergleichsweise
geringe Wirksamkeit bei der lokalen Brandbekämpfung auf.
Insbesondere können Glutnester mit den bekannten Raumlöschsäulen
nur unzureichend gelöscht werden, was nach Beendigung des
Löschvorgangs zu einem Wiederaufflammen des Brandes führen
kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Löschvorrichtung,
ein Verfahren und ein Löschsystem jeweils der eingangs
genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine wirkungsvolle
Brandbekämpfung in Gebäuden, am Ort eines Brandherdes
und in unmittelbarer Umgebung des Brandherdes, ermöglichen,
wobei insbesondere Glutnester am Ort des Brandherdes möglichst
vollständig gelöscht werden sollen.
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Zur
Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei einer Löschvorrichtung,
die eine eine Düseneinrichtung mit einer Mehrzahl von Löschdüsen
aufweisende Löscheinheit ausgebildet zum Austrag von vorzugsweise
flüssigem Löschmittel lediglich am Ort des Brandherdes
und zur dezentralen Anordnung in dem Gebäude, wenigstens
einen mit den Löschdüsen fluidkommunizierend verbundenen
Löschmittelbehälter, wenigstens eine Druckerzeugungseinrichtung zum
Austrag des Löschmittels über die Löschdüsen und
wenigstens einen Brandsensor aufweist, vorgesehen, daß die
Druckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Austragsdrucks des
Löschmittels von wenigstens 10 bar, vorzugsweise bis 1.500
bar, insbesondere zwischen 20 bis 200 bar, ausgebildet ist.
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Das
Löschmittel wird erfindungsgemäß mit hohem
Druck aus den Löschdüsen ausgetragen, was eine
entsprechende Ausbildung der Druckerzeugungseinrichtung erfordert.
Die Druckerzeugungseinrichtung kann hierzu wenigstens eine (Hochdruck)-Pumpe
aufweisen. Im Zusammenhang mit der Erfindung konnte festgestellt
werden, daß der Austrag des Löschmittels unter
Hochdruck zu einem schnelleren und vollständigeren Ablöschen
eines Brandes führt, wobei insbesondere Glut- bzw. Brandnester
schnell und vollständig gelöscht werden können.
Im übrigen kann durch den Hochdruck-Austrag des Löschmittels
die zur Ablöschung eines Brandherdes erforderliche Löschmittelmenge
deutlich verringert werden, was das Entstehen von Schäden
durch das ausgetragene Löschmittel verringert.
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Vorzugsweise
kann vorgesehen sein, daß das Löschmittel als
Sprühnebel ausgetragen bzw. versprüht wird. Es
versteht sich, daß in diesem Fall die Düseneinrichtung
entsprechend ausgebildet und das Druckniveau des Löschmittels
entsprechend hoch sein muß, um das Löschmittel
fein verteilt, in der Art eines Nebels, unter Hochdruck auszubringen.
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Der Öffnungswinkel
des von einer Löschdüse erzeugten Sprühkegels
kann weniger als 15°, vorzugsweise weniger als 10°,
betragen. Je kleiner der Öff nungswinkel des erzeugten Sprühkegels
ist, desto mehr nähert sich der Sprühkegel einem
Strahl an, was eine entsprechend größere Reichweite
des über die Löschdüsen ausgetragenen
Löschmittels gewährleistet.
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Die
Löscheinheit kann vorzugsweise als Löschsäule
ausgebildet sein, wobei der Begriff "Säule" nicht auf Raumgebilde
mit einem kreisförmigen Querschnitt beschränkt
ist. Im übrigen sind auch Raumgebilde denkbar, die einen
polygonalen Querschnitt aufweisen. Auch Flächengebilde,
wie plattenförmige Löscheinheiten, sind von der
Erfindung erfaßt. Sind die Löscheinheiten säulenartig
ausgebildet, können sich diese ausgehend von einem Boden des
Gebäudes bis zu einer Raumhöhe von wenigstens
1,5 m, vorzugsweise wenigstens 2,5 m, in Längsrichtung
erstrecken. Die Löschsäulen können darüber
hinaus zu dekorativen Zwecken oder zu Werbezwecken eingesetzt werden,
wobei jedoch sichergestellt sein muß, daß ein
unbehinderter Austrag des Löschmittels über die
Löschdüsen zu jedem Zeitpunkt gewährleistet
ist.
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Ist
die Löscheinheit zum Aufstellen auf einem Boden des Gebäudes
vorgesehen und weist ein langgestrecktes Gehäuse auf, können
die Düsen über die Gehäusewandung verteilt,
vorzugsweise gleichverteilt, angeordnet sein. Im Zusammenhang mit
der Erfindung hat sich herausgestellt, daß eine besonders
gute Brandlöschwirkung von einer auf einem Gebäudeboden
aufgestellten Löscheinheit ausgeht, wenn Düsen
in Längsrichtung der Gehäusewandung mit einem
Abstand von wenigstens 1,0 bis 3,5 m über dem Boden angeordnet
sind, wobei, vorzugsweise, die Düsen zumindest im oberen
Drittel der Gehäusewandung vorgesehen sein sollten. Um die
Reichweite beim Austrag des Löschmittels noch weiter zu
vergrößern, kann wenigstens eine Düse oder,
vorzugsweise, eine Mehrzahl von Düsen, an einer oberen
Stirnfläche der Gehäusewandung vorgesehen sein.
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Im
einfachsten Fall wird als Löschmittel Wasser eingesetzt.
Das Löschmittel kann jedoch auch wenigstens eine hydrophile,
quellfähige Komponente aufweisen, wobei, vorzugsweise die
quellfähige Komponente in Wasser dispergierbar ist, und
wobei, weiter vorzugsweise, die Komponente ein superabsorbierendes
Polymer ist. Hydrophile quellfähige Materialien, die als
Löschmittel eingesetzt werden können, sind beispielsweise
aus der
DE 35 15 865
A1 und der
DE
38 14 751 A1 jeweils der Anmelderin bekannt. Beispielsweise
können quellfähige Polymere auf Polyacrylat- oder
Polymethacrylatbasis und/oder auf Basis der Modifikationen eingesetzt
werden.
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Aus
dem Stand der Technik ist von der Firma Degussa beispielsweise ein
Konzentrat mit dem Handelsnamen Firesorb® bekannt.
Firesorb® ist eine flüssige
Polymerzubereitung, die ein Vielfaches an Wasser aufnehmen kann.
Dabei bildet sich ein hitzeabschirmendes Gel, das selbst an Decken
und senkrechten Wänden haftet. Aufgrund seiner hohen Zähigkeit
(Viskosität) fließt das Firesorb®-Gel
nur sehr langsam von Brandgut ab und verbleibt deshalb länger
löschwirksam. Der Schutzfilm nimmt die Verbrennungswärme
an der Oberfläche auf, darunter bleibt die luftabschließende
Funktion bestehen. Wasser, das mit Firesorb® versetzt
wurde, wirkt wie eine flüssige Löschdecke, erstickt
das Feuer durch Luftabschluß und sorgt für Kühlung.
Firesorb® ist ein Konzentrat aus
superabsorbierenden Polymerteilchen, die mit Wasser geringfügig
vorgequollen sind. Durch die Einbindung in ein spezielles, biologisch
abbaubares Öl werden die Polymere an einer weiteren Wasseraufnahme
gehindert. In dieser Form ist das Additiv sehr gut transportier-
und handhabbar. Sobald die vorgequollenen Polymere in größere
Wassermengen dosiert werden, beschleunigt sich die Wasserbindung erheblich.
Durch Rühren oder Pumpen kann dieser Effekt weiter verstärkt
werden. Gemäß dem zuletzt beschriebenen Beispiel
kann es bei der Erfindung vorgesehen sein, daß das Löschmittel
aus einer Mischung von Löschwasser mit einem Konzentrat
der zuvor beschriebenen Art als Löschwasseradditiv erhältlich
ist.
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Ist
das Löschmittel durch Mischung von Löschwasser
mit einem Löschwasseradditiv erhältlich, können
zwei Löschmittelbehälter vorgesehen sein, wobei
ein erster Löschmittelbehälter zur Aufnahme von
Löschwasser und ein zweiter Löschmittelbehälter
zur Aufnahme des Löschwasseradditivs vorgesehen sind. Sofern
das Vermischen vor dem Austrag aus den Löschdüsen
erfolgen soll, ist eine Mischeinrichtung erforderlich, um das Löschwasser und
das Löschwasseradditiv zu dem gebrauchsfähigen
Löschmittel zu vermischen. Dabei können das Löschwasser
und das Löschwasseradditiv getrennt voneinander der Düseneinrichtung
zugeführt und erst unmittelbar vor dem Austrag vermischt
werden. Sofern vorgesehen ist, das Löschwasser und das Löschwasseradditiv
vor dem Austrag zu vermischen, versteht es sich, daß die
Löschdüsen entsprechend ausgebildet sind, vorzugsweise
für eine Feinstver nebelung der durchgesetzten Mischung
aus Löschwasser und Löschwasseradditiv. In diesem
Zusammenhang versteht es sich weiter, daß es nach der Vermischung
von Löschwasser und Löschwasseradditiv zu einem
weiteren Aufquellen einer im Löschwasseradditiv enthaltenen
quellfähigen Komponente kommen kann, was bei der Auslegung
der Düseneinrichtung entsprechend berücksichtigt
werden muß.
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Um
einen sicheren Austrag des Löschmittels zu gewährleisten,
kann auch vorgesehen sein, daß das Löschwasser
und das Löschwasseradditiv getrennt voneinander ausgetragen
werden. Es werden also an sich zwei unterschiedliche Löschmittel
ausgetragen, nämlich Löschwasser und Löschwasseradditiv.
In diesem Fall kann vorgesehen sein, das Löschwasser nebelförmig
mit sehr kleinen Flüssigkeitströpfchen und das
Löschwasseradditiv mit größeren Flüssigkeitströpfchen
auszutragen. Dies führt dann dazu, daß das Löschwasser
im Umgebungsbereich des Brandherdes weitgehend vollständig
unter Wärmeaufnahme verdampft, während sich das Löschwasseradditiv
als flüssige Löschdecke auf den Brandherd legt.
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Die
Austragsmenge des Löschmittels kann zwischen 100 bis 5.000
l/h, vorzugsweise zwischen 500 bis 2.500 l/h, betragen. In diesem
Zusammenhang kann der erste Löschmittelbehälter
für das Löschwasser ein Füllvolumen zwischen
10 bis 1.000 l, vorzugsweise zwischen 100 bis 750 l, aufweisen, wobei,
vorzugsweise, der zweite Löschmittelbehälter für
das Löschwasseradditiv ein kleineres Volumen beinhalten
kann. Es versteht sich, daß grundsätzlich auch
beide Löschmittelbehälter gleich groß ausgebildet
sein können. Werden das Löschwasser und das Löschwasseradditiv
getrennt voneinander ausgetragen, so kann die Austragsmenge für
Löschwasser und Löschwasseradditiv jeweils zwischen
100 bis 5000 l/h, vorzugsweise zwischen 500 bis 2500 l/h, betragen.
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Um
einen Brandherd möglichst vollständig zu löschen,
wird es in der Regel erforderlich sein, das Löschmittel über
einen Gesamtzeitraum von 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise 2 bis 5
Minuten, auszutragen. Zur Verringerung der bei einem Löschvorgang
insgesamt ausgetragenen Löschmittelmenge kann vorgesehen
sein, daß Löschmittel in mehreren Takten auszutragen,
wobei der Gesamtzeitraum des Löschmittelaustrags eine Mehrzahl
von Takten umfassen kann und jeder Takt vorzugsweise eine Zeitdauer
von weniger als 1 Minute aufweist.
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Um
einen autarken Betrieb der Löschvorrichtung zu ermöglichen,
können die Druckerzeugungseinrichtung, insbesondere eine
Pumpe, und ein Elektromotor als Antrieb für die Pumpe,
innerhalb der Löscheinheit angeordnet sein. Die Anordnung
der Druckerzeugungseinrichtung innerhalb der Löscheinheit
läßt es zu, die Löschvorrichtung transportabel auszubilden.
Sofern der Aufstellungsort der Löschvorrichtung bzw. das
entsprechende Gebäude dies zulassen, kann nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung auch vorgesehen sein, daß der oder die Löschmittelbehälter
an eine externe Druckzufuhr anschließbar ist/sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der
Löschmittelbehälter innerhalb der Löscheinheit
angeordnet ist, wobei, vorzugsweise, der Löschmittelbehälter
durch eine Gehäusewandung der Löscheinheit gebildet
sein kann. Dies ermöglicht es, die Löschvorrichtung
mit Löschmittel unabhängig von einer gebäudeseitigen
stationären Löschmittelleitung zu versorgen, was
grundsätzlich jedoch auch möglich ist. Der Löschmittelbehälter kann über
einen gehäuseseitigen Zusatzanschluß an eine externe
Löschmittelversorgung anschließbar sein, was es
ermöglicht, eine größere Löschmittelmenge
im Brandfall zur Verfügung zu stellen.
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Ist
vorgesehen, das Löschmittel durch Mischen von Löschwasser
mit einem Löschwasseradditiv zu erhalten, so kann die dazu
erforderliche Mischeinrichtung ebenfalls innerhalb der Löscheinheit
angeordnet sein. Sofern ein autarker Betrieb der Löschvorrichtung
vorgesehen ist, ist für den Betrieb der Druckerzeugungseinrichtung
eine Energieversorgungseinrichtung erforderlich, die ebenfalls in
der Löscheinheit angeordnet sein muß. Die Energieversorgungseinrichtung
weist beispielsweise einen Akkumulator als Energiespeicher auf.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße
Löschvorrichtung auch an eine externe Energieversorgung
anschließbar sein kann, wobei ein derartiger Anschluß der
Löschvorrichtung an das gebäudeseitige Stromnetz
in der Regel leicht und flexibel zu realisieren ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Löscheinheit ortsfest in dem Gebäude angeordnet.
In diesem Zusammenhang können Mittel zum Befestigen bzw.
Aufstellen der Löscheinheit an einer Wand bzw. auf einem
Boden des Gebäudes vorgesehen sein. Grundsätzlich
ist es aber auch möglich, die Löscheinheit transportabel
auszubilden, wobei Mittel zum Aufhängen bzw. Anklemmen an
vorgesehene Halterungen an Decken, Wänden oder auch Rollen,
Räder oder dergleichen vorgesehen sein können,
die ein Verfahren der Löscheinheit zulassen.
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Zur
Aktivierung einer Löschfunktion der Löschvorrichtung
kann eine an den Brandmeldesensor angeschlossene Steuereinrichtung
vorgesehen sein. Über die Steuereinrichtung wird der Betrieb
der Löschvorrichtung gesteuert, wobei die Löschfunktion den
Austrag von Löschmittel im Brandfall betrifft. Vorzugsweise
ist auch hier die Steuereinrichtung innerhalb der Löscheinheit
angeordnet, wobei es die Erfindung bedarfsweise auch zuläßt,
bei einem Löschsystem mit einer Mehrzahl von Löschvorrichtungen
die Steuerung der Löschvorrichtungen miteinander zu vernetzen,
wobei die Löschvorrichtungen über ein zentrales
Steuerungssystem gesteuert werden können. Bei einer Mehrzahl
von Löschvorrichtungen kann jede Löschvorrichtung
unabhängig von weiteren Löschvorrichtungen in
der Löschfunktion betreibbar sein. Damit ist es möglich,
nur diejenigen Löschvorrichtungen zu aktivieren bzw. zum
Löschen eines Brandherdes einzusetzen, die unmittelbar
benachbart zum Brandherd angeordnet sind. Unmittelbar benachbart
bedeutet beispielsweise in einem Umkreis um einen Brandherd mit
einem Radius von 5 bis 15 m. Dadurch können Schäden
im Gebäude durch das ausgetragene Löschmittel
im Falle einer Fehlauslösung oder bei lokal auftretenden
Bränden örtlich begrenzt werden.
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Um
die Raumnutzung des Gebäudes durch die Löschvorrichtungen
in möglichst geringem Maße einzuschränken,
können bei einem Löschsystem benachbarte Löschvorrichtungen
einen gegenseitigen Abstand von wenigstens 3 m, vorzugsweise wenigstens
5 m, aufweisen. Der Abstand der Löschvorrichtungen sollte
allerdings nur so groß gewählt sein, daß im
Bereich zwischen zwei benachbarten Löschvorrichtungen noch
eine ausreichende Löschwirkung im Brandfall gewährleistet
ist.
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Eine
Mehrzahl von benachbarten Löschvorrichtungen in einem Löschsystem
kann auch gleichzeitig betreibbar sein, wobei die Aktivierung der Löschfunktion
einer in der Umgebung zu einem Brandherd angeordneten ersten Löschvorrichtung automatisch
zur Aktivierung der Löschfunktionen lediglich von solchen
weiteren Löschvorrichtungen des Löschsystems führt,
die unmittelbar benachbart zur ersten Löschvorrichtung
angeordnet sind. Die Löschvorrichtungen, die nicht unmittelbar
benachbart zu der ersten Löschvorrichtung angeordnet sind,
werden dagegen nicht aktiviert bzw. nicht in eine Löschfunktion überführt.
Dies setzt eine Vernetzung der Steuerung der Löschvorrichtungen
voraus, wobei beispielsweise alle Löschvorrichtungen in
einem Umkreis von ca. 5 bis 15 m um einen Brandherd automatisch
aktiviert werden, sobald die zum Brandherd am nächsten
gelegene Löschvorrichtung aktiviert worden ist.
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Eine
gemeinsame Steuereinrichtung für alle Löschvorrichtungen
in einem Löschsystem ermöglicht es, die Löschvorrichtungen
ausgehend von einer zentralen Stelle im Gebäude, wie einem
Leitstand oder dergleichen, zu steuern bzw. zu aktivieren, um eine
gezielte Brandbekämpfung zu ermöglichen.
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Die
Erfindung betrifft darüber hinaus eine Löschvorrichtung
und ein Verfahren zur lokalen Brandbekämpfung außerhalb
von Gebäuden am Ort eines Brandherdes.
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Bei
der Brandbekämpfung im offenen Gelände, beispielsweise
bei der Waldbrandbekämpfung, kommen neben Löschflugzeugen
und kompletten Feuerlöschzügen oft kleinere mobile
Löscheinheiten zum Einsatz, insbesondere wenn es um die
Bekämpfung von Glutnestern bzw. Brandnestern geht. Diese mobilen
Löscheinheiten bestehen aus einem Vorratsbehälter,
der sich auf dem Rücken tragen läßt,
und einer Sprüheinrichtung zum Versprühen von
in dem Vorratsbehälter gespeichertem Löschwasser
auf Brand- bzw. Glutnester. Dies ist jedoch nur wenig wirksam, da
zum einen die Löschwassermenge begrenzt ist und zum anderen
auf diese Weise nur kleine Flächen mit dem Löschwasser
benetzt werden können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Löschvorrichtung
und ein Löschverfahren jeweils der vorgenannten Art zur
Verfügung zu stellen, die eine lokale Brandbekämpfung
außerhalb von Gebäuden am Ort eines Brandherdes
mit hohem Wirkungsgrad ermöglichen und leicht handhabbar
sind.
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Zur
Lösung der vorgenannten Aufgabe weist die erfindungsgemäße
Löschvorrichtung wenigstens eine einen verfahrbaren Löschmittelbehälter
aufweisende verfahrbare Löscheinheit auf, wenigstens eine mit
dem Löschmittelbehälter fluidkommunizierend verbundene,
manuell betätigbare Hochdrucksprüheinrichtung
mit wenigstens einer Löschdüse und wenigstens
eine Druckerzeugungseinrichtung zum Austrag von Löschmittel über
die Hochdrucksprüheinrichtung auf den Brandherd, wobei
die Druckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Austragsdrucks
des Löschmittels von wenigstens 10 bar, vorzugsweise bis
1500 bar, insbesondere zwischen 20 bis 200 bar, ausgebildet ist.
Dementsprechend ist es bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren vorgesehen, daß das Löschmittel mit
Hochdruck ausgetragen wird.
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Der
Erfindung liegt an dieser Stelle zunächst der Grundgedanke
zugrunde, die Löscheinheit mit dem Löschmittelbehälter
verfahrbar auszubilden, so daß diese in die unmittelbare
Nähe eines Brandherdes gefahren werden kann. Damit steht
gegenüber den bislang bekannten tragbaren Löscheinheiten
ein größeres Fluidreservoir für Löschmittel
am Ort des Brandherdes zur Verfügung. Das Verfahren der Löscheinheit
kann im einfachsten Fall mit Muskelkraft erfolgen. Grundsätzlich
ist es jedoch auch möglich, einen motorischen Antrieb zum
Verfahren im Gelände vorzusehen. Die Entnahme des Löschmittels aus
dem Löschmittelbehälter erfolgt über
die Hochdrucksprüheinrichtung, die, vorzugsweise, von einem Feuerwehrmann
getragen und betätigt wird. Die Hochdrucksprüheinrichtung
ist mit dem Löschmittelbehälter fluidkommunizierend
verbunden, wobei mittels der Druckerzeugungseinrichtung der gewünschte
Hochdruck erzeugt wird. Hierzu kann die Druckerzeugungseinrichtung
wenigstens eine (Hochdruck-)Pumpe aufweisen. Grundsätzlich
können auch mehrere Hochdrucksprüheinrichtungen
mit einer Löscheinheit verbunden sein. Ebensogut ist es möglich,
daß die Druckerzeugungseinrichtung in die Hochdrucksprüheinrichtung
integriert ist, so daß die Löscheinheit lediglich
als Löschmittelspeicher vorgesehen ist.
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Im
Zusammenhang mit der Erfindung konnte überraschenderweise
festgestellt werden, daß es der Austrag des Löschmittels
unter Hochdruck ermöglicht, Glutnester bzw. Brandnester
mit hohem Wirkungsgrad zu löschen. Vorzugsweise wird das Löschmittel
in Form eines fein verteilten Nebels bzw. Sprühnebels ausgetragen,
was ebenfalls zu einer verbesserten Löschwirkung beiträgt.
Die Kombination von Hochdrucktechnik und Hochstrahldüse
ermöglicht eine besonders feine Zerstäubung des Löschmittels.
Die kleinen Tröpfchen verdampfen vollständig und
entziehen dadurch dem Brand ein Maximum an Energie. In der Praxis
ergibt das eine optimale Löschwirkung des eingesetzten
Wassers. Durch Auswechseln der Löschdüsen oder
durch einfaches Verdrehen läßt sich eine Strahlverstellung vom
Sprühstrahl bis hin zum Vollstrahl erreichen. Vorzugsweise
sollte der Öffnungswinkel des von einer Löschdüse
erzeugten Sprühkegels weniger als 15°, vorzugsweise
weniger als 10°, betragen. Bei noch kleinerem Öffnungswinkel
ist es grundsätzlich auch möglich, das Löschmittel
als Vollstrahl auszutragen.
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Im
einfachsten Fall handelt es sich bei dem Löschmittel um
Wasser. Das Löschmittel kann aber auch wenigstens eine
hydrophile, quellfähige Komponente aufweisen, wobei, vorzugsweise,
die Komponente in Wasser dispergierbar sein sollte. Insbesondere
können quellfähige Polymere, beispielsweise auf
Polyacrylatbasis oder Polymethacrylatbasis und/oder auf Basis der
Modifikationen, als Löschwasseradditive dem Löschwasser
zugesetzt werden. In diesem Zusammenhang können wenigstens
zwei Löschmittelbehälter vorgesehen sein, wobei
ein erster Löschmittelbehälter zur Aufnahme von
Löschwasser und ein zweiter Löschmittelbehälter
zur Aufnahme des Löschwasseradditivs vorgesehen sein kann. In
dem zweiten Löschmittelbehälter kann als Löschwasseradditiv
ein Konzentrat aus superabsorbierenden Polymerteilchen enthalten
sein, wobei die Polymerteilchen mit Wasser geringfügig
vorgequollen und durch Einbringen in eine organische Phase an der weiteren
Wasseraufnahme gehindert sind.
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Um
das Löschwasser und das Löschwasseradditiv zu
vermischen, ist eine Mischeinrichtung vorgesehen, wobei das Löschwasser
und das Löschwasseradditiv vorzugsweise getrennt voneinander der
Löschdüse zugeführt und erst unmittelbar
vor dem Austrag des Löschmittels miteinander vermischt werden.
Beim Vermischen beschleunigt sich die Wasserbindung von superabsorbierenden
Polymerteilchen erheblich. Hier muß sichergestellt sein,
daß es durch das Aufquellen nicht zu einer Behinderung des
Austrags kommt. Dies setzt eine entsprechende Ausbildung der Löschdüse
voraus. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein,
das Löschwasser und das Löschwasseradditiv über
getrennte Löschdüsen gleichzeitig oder über
dieselben Löschdüsen nacheinander auszutragen.
Hier kann weiter vorgesehen sein, das Löschwasser fein
verteilt in Form eines Nebels auszutragen, während das Löschwasseradditiv
weniger fein verteilt mit größeren Flüssigkeitstropfen
ausgetragen wird. Handelt es sich bei dem Löschwasseradditiv
um superabsorbierende Polymerteilchen im Gelzustand, legen sich
diese wie ein Teppich über den Brandherd, so daß dieser
erstickt wird. Das fein verteilte Löschwasser dagegen verdampft
vollständig und entzieht dem Brand somit eine große
Wärmemenge. Grundsätzlich ist es auch möglich,
auch das Löschwasseradditiv durch Hochdruckaustrag in Form
eines fein verteilten, großflächigen Nebels auszutragen,
der eine größere Fläche abdeckt.
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Die
Austragsmenge des Löschmittels sollte zwischen 100 bis
2.500 l/h, vorzugsweise zwischen 500 bis 1.600 l/h, betragen. Der
erste Löschmittelbehälter für das Löschwasser
kann in diesem Zusammenhang ein Füllvolumen von wenigstens
50 l, insbesondere zwischen 100 bis 500 l, aufweisen. Der zweite
Löschmittelbehälter für das Löschwasseradditiv
weist vorzugsweise ein kleineres Volumen auf. Je nach Art des Antriebs
der Löscheinheit, kann das Füllvolumen des ersten
und/oder des zweiten Löschmittelbehälters auch
entsprechend größer sein. Hierbei kommt es darauf
an, daß das Füllvolumen des oder der Löschmittelbehälter
ein Verfahren der Löscheinheit im Gelände zuläßt.
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Zur
Stromversorgung unabhängig von einem Löschzug
oder einer stationären Energieversorgungsleitung kann eine
in der Löscheinheit angeordnete Energieversorgungseinrichtung
vorgesehen sein, wobei die Energieversorgungseinrichtung wenigstens
einen Akkumulator als Energiespeicher aufweisen kann. An der Stelle
eines Akkumulators kann auch ein vorzugsweise benzinbetriebener
Generator eingesetzt werden.
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Um
sicherzustellen, daß Glut- oder Brandnester vollständig
gelöscht werden, sollte das Löschmittel über
einen Zeitraum von 1 bis 10 min., vorzugsweise 2 bis 5 min., ausgetragen
werden. Um eine möglichst optimale Löschwirkung
der verfügbaren Löschmittelmenge zu gewährleisten,
kann vorgesehen sein, das Löschmittel getaktet auszutragen,
wobei in kurzen Sprühstößen jeweils eine
vorgegebene Menge des Löschmittels ausgetragen wird. Hierzu kann
eine entsprechende Steuerungseinrichtung vorgesehen sein. Alternativ
kann der Austrag des Löschmittels auch manuell gesteuert
werden.
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Im übrigen
läßt es die Erfindung bedarfsweise zu, die in
den Ansprüchen genannten und/oder die anhand der Zeichnung
beschriebenen Merkmale miteinander zu kombinieren, auch wenn dies
nicht im einzelnen beschrieben ist. Auch eine Kombination von zuvor
beschriebenen Merkmalen der zur lokalen Brandbekämpfung
in Gebäuden ausgebildeten Löschvorrichtungen,
mit Merkmalen von solchen Löschvorrichtungen die zur lokalen
Brandbekämpfung außerhalb von Gebäuden
ausgebildet sind, ist möglich. Die vorstehenden Werteangaben
und die angegebenen Intervalle erfassen jeweils sämtliche Werte,
also nicht nur die Untergrenzen bzw. bei Intervallen die Intervallgrenzen,
ohne daß dies einer ausdrücklichen Erwähnung
bedarf.
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Im
einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die
erfindungsgemäßen Löschvorrichtungen
und die erfindungsgemäßen Verfahren auszugestalten
und weiterzubilden, wobei einerseits auf die abhängigen
Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung
zeigen
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen
Löschvorrichtung ausgebildet zur lokalen Brandbekämpfung
in Gebäuden am Ort eines Brandherdes und
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2 eine
schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen
Löschvorrichtung ausgebildet zur lokalen Brandbekämpfung
außerhalb von Gebäuden am Ort eines Brandherdes.
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In 1 ist
schematisch eine Löschvorrichtung 1 ausgebildet
zur lokalen Brandbekämpfung in Gebäuden am Ort
bzw. in unmittelbarer Umgebung eines Brandherdes dargestellt. Die
Löschvorrichtung 1 weist eine Düseneinrichtung 2 mit
einer Mehrzahl von Löschdüsen 3, ausgebildet
zum Austrag von Löschmittel 4 lediglich am Ort
bzw. in unmittelbarer Umgebung des Brandherdes und zur dezentralen Anordnung
in einem nicht dargestellten Gebäude auf. Der Austrag des
Löschmittels 4 ist in 1 schematisch
lediglich für eine einzelne Löschdüse 3 dargestellt.
Es versteht sich, daß im Brandfall aus einer Mehrzahl von
Löschdüsen 3, vorzugsweise aus allen Löschdüsen 3,
das Löschmittel 4 ausgetragen wird.
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Die
Düseneinrichtung 2 ist integraler Bestandteil
einer als Löschsäule ausgebildeten Löscheinheit 5,
die bei der dargestellten Ausführungsform 2 Löschmittelbehälter 6, 7 sowie
eine Druckerzeugungseinrichtung 8 und eine Mischeinrichtung 9 aufweist.
Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Brandsensoren 10 zur
Detektion eines Brandes vorgesehen, die auf eine insbesondere kombinierte Optik-,
Rauch-, CO-, Temperaturindikation eingestellt sind. Die von den
Brandmeldesensoren 10 aufgenommenen Daten werden auf eine
nicht im einzelnen dargestellte Steuereinrichtung übertragen,
wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den empfangenen
Signalen die Aktivierung einer Löschfunktion bewirkt. Nach
Aktivierung der Löschfunktion erfolgt eine Abgabe von Löschmittel 4 über
die Löschdüsen 3. In der Steuereinrichtung
kann zusätzlich eine Fernmeldefunktion zur Übertragung
einer Nachricht an einen vorgegebenen Empfänger integriert
sein. Die Brandmeldesensoren 10 sind ebenso wie die Löschdüsen 3 über
eine Gehäusewandung 11 der Löscheinheit 5 verteilt
angeordnet.
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Das
Löschmittel 4 ist aus einer Mischung von Löschwasser 12 und
wenigstens einem Löschwasseradditiv 13 erhältlich,
wobei als Löschwasseradditiv 13 ein gelförmiges
Konzentrat aus wenigstens einem in Wasser vorgequollenen Polymer
in einer organischen Phase eingesetzt wird. Das Löschwasser 12 ist
in dem ersten Löschmittelbehälter 6 und
das Löschwasseradditiv 13 in dem zweiten Löschmittelbehälter 7 gespeichert.
Im Brandfall wird nach Aktivierung der Löschfunktion von
der Druckerzeugungseinrichtung 8 Löschwasser 12 und
Löschwasseradditiv 13 in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis ausgesaugt
und zu der Mischeinrichtung 9 geleitet. Vorzugsweise ist
eine Zudosierung von 1 bis 10%, insbesondere von 2 bis 3%, des Löschwasseradditivs 13 zum
Löschwasser 12 vorgesehen. Die Druckerzeugungseinrichtung 8 erzeugt
dabei den zum Austragen des Löschmittels 4 über
die Löschdüsen 3 erforderlichen Austragsdruck
des Löschmittels 4 von wenigstens 10 bar, vorzugsweise
bis 1.500 bar, insbesondere zwischen 20 bis 200 bar. Bei einer weiter bevorzugten
Ausführungsform wird ein Austragsdruck von ca. 40 bar er zeugt.
Die Druckerzeugungseinrichtung 8, bei der sich im einfachsten
Fall um eine Pumpe handeln kann, ist über Druckleitungen 14 mit den
Löschdüsen 3 einerseits und über
Saugleitungen 15a–c mit der Mischeinrichtung 9 und
den beiden Löschmittelbehältern 6, 7 verbunden.
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Im
Brandfall kommt es zum Austrag des Löschmittels 4 unter Überdruck,
wobei das Löschmittel 4 als Sprühnebel
ausgetragen wird. Der Hochdruckaustrag des Löschmittels 4 ermöglicht
eine besonders feine Zerstäubung des Löschmittels.
In der Praxis ergibt das eine optimale Löschwirkung des eingesetzten
Löschmittels 4. Zudem wird das Raumtemperaturniveau
im Umgebungsbereich des Brandherdes sehr schnell gesenkt sowie Ruß und
schwebende Partikel aus der Umgebungsluft ausgewaschen. Somit wird
auch die Sichtweite in einem brandbelasteten Raum positiv beeinflußt.
Der geringe Löschmittelverbrauch bei höchster
Wirksamkeit sorgt für einen kostengünstigen Schutz
des Gebäudeinventars bei einer sehr kurzen Zeitdauer, innerhalb
der ein Brandherd vollständig gelöscht werden
kann. Im übrigen wird durch den Hochdruckaustrag des Löschmittels 4 sichergestellt,
daß Glut- bzw. Brandnester vollständig gelöscht
werden können, so daß ein Wiederaufflammen des
Brandes nicht befürchtet werden muß.
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Das
Löschwasseradditiv 13 enthält superabsorbierende
Polymerteilchen, die mit Wasser geringfügig vorgequollen
sind. Durch die Einbindung in ein spezielles, biologisch abbaubares Öl
werden die Polymere an einer weiteren Wasseraufnahme gehindert.
In dieser Form ist das Löschwasseradditiv 13 sehr
gut transportier- und handhabbar. Sobald das Löschwasseradditiv 13 in
der Mischeinrichtung 9 mit dem Löschwasser 12 vermischt
wird, kommt es zur erneuten Wassereinbindung, wobei durch Rühren oder
Pumpen dieser Effekt weiter verstärkt werden kann. Bei
der in 1 dargestellten Löschvorrichtung 1 ist
es daher erforderlich, daß nach dem Vermischen von Löschwasser 12 und
Löschwasseradditiv 13 die so erhaltene Löschmittelmischung
möglichst schnell über die Löschdüsen 3 ausgetragen
wird, bevor der Quellungsgrad der Polymerteilchen derart zugenommen
hat, daß ein Versprühen des Löschmittels 4 nicht
mehr möglich ist oder behindert wird. Die im Löschwasseradditiv 13 enthaltenen
Polymerteilchen legen sich nach dem Versprühen wie ein
Löschteppich über den Brandherd und ersticken
diesen.
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Nicht
dargestellt ist, daß auch vorgesehen sein kann, das Löschwasser 12 und
das Löschwasseradditiv 13 erst unmittelbar vor
dem Austritt aus den Löschdüsen 3 zu
vermischen oder auch getrennt voneinander über die Löschdüsen 3 zu
versprühen. Werden das Löschwasser 12 und
das Löschwasseradditiv 13 getrennt voneinander
versprüht, so können zwei Druckerzeugungseinrichtungen 8 vorgesehen sein,
um den notwendigen Austrittsdruck des Löschwassers 12 einerseits
und des Löschwasseradditivs 13 andererseits aufzubauen.
Hier können Löschdüsen 3 für
das Löschwasser 12 einerseits und weitere Löschdüsen 3 für
das Löschwasseradditiv 13 andererseits vorgesehen
und entsprechend ausgebildet sein. Werden das Löschwasser 12 und
das Löschwasseradditiv 13 getrennt voneinander
versprüht, so kann es bei ausreichender Menge des Löschwassers 12 dazu
kommen, daß die im Löschwasseradditiv 13 enthaltenen
vorgequollenen Polymerteilchen unter Aufnahme von Löschwasser 12 nach
dem Versprühen noch weiter aufquellen, was sich günstig
auf die Löschwirkung auswirkt.
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Darüber
hinaus wird darauf hingewiesen, daß im Brandfall vorzugsweise über
die einem Brandherd zugewandten Löschdüsen 3 ein
Austrag des Löschmittels 4 vorgesehen ist. Hier
können die Brandmeldesensoren 10 derart ausgebildet
sein, daß nicht nur das Auftreten eines Brandherdes, sondern auch
dessen Ausrichtung zur Löscheinheit 5 als Steuerinformation
an die Steuereinrichtung weitergegeben wird. In Abhängigkeit
davon, auf welcher Seite der Brandherd lokalisiert ist, erfolgt
dann der Austrag des Löschmittels 4 lediglich
auf der einen oder anderen Seite bzw. auf der dem Brandherd zugewandten Außenseite
der Löscheinheit 5. Um eine hohe Löschwirkung
sicher zu stellen, sind die Löschdüsen 3 vorzugsweise
gleichverteilt über die Gehäusewandung 11 der
Löscheinheit 5 angeordnet, wobei sich die Löschdüsen 3 bei
der dargestellten Ausführungsform über die gesamte
obere Hälfte der Gehäusewandung 11 erstrecken.
Im übrigen sind eine Mehrzahl von Löschdüsen 3 an
einer oberen Stirnfläche 16 der Gehäusewandung 11 vorgesehen.
Dadurch kann der Löschmittelaustrag über die gesamte
Außenfläche einschließlich der oberen
Stirnfläche 16 der Löscheinheit 5 erfolgen,
wobei es grundsätzlich auch möglich ist, daß Löschdüsen 3 auch
im Bereich der unteren Hälfte der Gehäusewandung 11 vorgesehen
sind.
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Nicht
dargestellt ist im übrigen, daß in der Löscheinheit 5 eine
Energieversorgungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Energieversorgungseinrichtung
wenigstens einen Akkumulator als Energiespeicher zum Betrieb der
Druckerzeugungseinrichtung 8 aufweist. Im übrigen
läßt sich die als Löschsäule
ausgebildete Löscheinheit 5 bedarfsweise transportabel
oder auch ortsfest in dem Gebäude anordnen.
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In 2 ist
eine Löschvorrichtung 17 dargestellt, die zur
lokalen Brandbekämpfung außerhalb von Gebäuden
am Ort bzw. in unmittelbarer Umgebung eines Brandherdes ausgebildet
ist. Die Löschvorrichtung 17 weist eine schematisch
dargestellte verfahrbare Löscheinheit 18 und wenigstens
eine schematisch dargestellte Hochdrucksprüheinrichtung 19 auf.
Im übrigen sind innerhalb der Löscheinheit 18 ein
erster Löschmittelbehälter 20 für
Löschwasser 21 und ein zweiter Löschmittelbehälter 22 für ein
Löschwasseradditiv 23 angeordnet. Das Löschwasseradditiv 23 entspricht
dem Löschwasseradditiv 13, das bei der in 1 dargestellten
Löschvorrichtung 1 eingesetzt wird.
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Im übrigen
weist die Löscheinheit 18 eine Druckerzeugungseinrichtung 24 und
eine Mischeinrichtung 25 auf. Mittels der Druckerzeugungseinrichtung 24,
bei der es sich um eine Hochdruckpumpe handelt, wird der notwendige
Austragsdruck für ein Löschmittel 26 aufgebaut,
wobei das Löschmittel 26 durch Mischen von Löschwasser 21 mit
dem Löschwasseradditiv 23 in einem vorgegebenen
Mischungsverhältnis in der Mischeinrichtung 25 erhältlich
ist. Vorzugsweise ist eine Zudosierung von 1 bis 10%, insbesondere
von 2% bis 3%, des Löschwassers 21 vorgesehen.
Dabei wird von der Druckerzeugungseinrichtung 24 über
Saugleitungen 27a und 27b das Löschwasser 21 und
das Löschwasseradditiv 23 zur Mischeinrichtung 25 angesaugt.
Das Löschmittel 26 wird dann über die
weitere Saugleitung 27c und eine Druckleitung 28 einer
Löschdüse 29 der Hochdrucksprüheinrichtung 19 zugeführt.
Der Austrag des Löschmittels 26 erfolgt in Form
eines Sprühnebels unter Hochdruck, was zu den im Zusammenhang
mit der in 1 dargestellten Löschvorrichtung 1 beschriebenen
Vorteilen beim Löschvorgang führt.
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Die
Hochdrucksprüheinrichtung 19 ist manuell von einem
Feuerwehrmann trag- und betätigbar, so daß der
Sprühnebel des Löschmittels 26 zielgerichtet
auf den Ort eines Brandherdes ausgerichtet werden kann. Nicht dargestellt
ist darüber hinaus, daß die Löscheinheit 18 eine
Energieversorgungseinrichtung mit wenigstens einem Akkumulator als Energiespeicher
für die Druckerzeugungseinrichtung 24 aufweist.
Damit ist ein autarker Betrieb der Löschvorrichtung 17 unabhängig
von einer stationären Stromversorgung möglich.
An der Stelle eines Akkumulators kann die Energieversorgungseinrichtung auch
einen Generator aufweisen.
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Die
in 2 dargestellte Löschvorrichtung 17 ermöglicht
es, eine größere Löschwassermenge zum
Ort eines Brandherdes zu transportieren und mittels der Hochdrucksprüheinrichtung 19 das Löschwasser 21 zusammen
mit dem Löschwasseradditiv 23 auszutragen, so
daß insbesondere Glut- und Brandnester wirkungsvoll bekämpft
werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3515865
A1 [0013]
- - DE 3814751 A1 [0013]