DE102011077312A1 - Verfahren zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen, die 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en als Kältemittel enthält. Das Verfahren ist folgendermaßen charakterisiert, dass zumindest die das Kältemittel enthaltenden Bestandteile der Klimaanlage mit einem Löschmittel in Kontakt gebracht werden, welches eine wässrige Lösung oder Suspension einer Kalzium-haltigen Verbindung und eines gelbildenden Löschmitteladditivs enthält.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen.
• Stand der Technik
• Die meisten Neufahrzeuge weisen mittlerweile eine Klimaanlage auf, die häufig einen mit einem Kältemittel gefüllten Wärmeaustauscher umfasst. Herkömmliche Kältemittel stehen jedoch in Verdacht, klimaschädigend zu sein, und es gibt daher konkrete Bestrebungen für bestimmte Fahrzeugtypen einen europaweiten Standard für ein neues Kältemittel einzuführen. Das in diesem Zuge favorisierte Kältemittel 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en (auch als R1234yf bezeichnet) ist laut Herstellerangaben signifikant klimafreundlicher. Ein Nachteil dieses Kältemittels ist jedoch seine Brennbarkeit. Zwar gilt R1234yf als nicht hoch entzündlich, jedoch ist es dennoch entflammbar. Bei einem Brand kann nach Herstellerangaben Fluorwasserstoff (HF) entstehen, eine äußerst toxische und hochkorrosive Verbindung.
• Gängige Löschmittel, wie Wasser oder Kohlendioxid, sind nicht geeignet, Fluorwasserstoff zu binden oder zu neutralisieren.
• DE 10 2009 035 908 A1 beschreibt den Einsatz eines Löschmittels zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes von Lithiumionen-Sekundärbatterien. Das Löschmittel enthält eine Kalziumverbindung und gelbildendes Löschmitteladditiv.
• Offenbarung der Erfindung
• Ein oder mehrere der geschilderten Probleme des Standes der Technik können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens behoben oder zumindest gemindert werden. Das Verfahren zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen, die 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en als Kältemittel enthält, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die das Kältemittel enthaltenden Bestandteile der Klimaanlage (und gegebenenfalls daraus entstehende Brandprodukte) mit einem Löschmittel in Kontakt gebracht werden, welches eine wässrige Lösung oder Suspension einer Kalzium-haltigen Verbindung und eines gelbildenden Löschmitteladditivs enthält.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Kombination eines Kalzium-haltigen Additivs (in Form von Kalziumionen) und eines in der Regel polymeren Gelbildners in der Lage ist, im Falle eines Brandes entstehenden Fluorwasserstoff zu binden.
• Vorzugsweise liegt ein Gewichtsanteil des gelbildenden Löschmitteladditivs pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 0,1 bis 3,0 % w/v, insbesondere 0,2 bis 2,0 % w/v, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,0 % w/v (weight per volume, also Gewicht pro Volumen). Der maximale Gewichtsanteil des Gels soll sicherstellen, dass ein Aussalzen des Kalziumgehaltes durch das Gel vermieden wird. Die Anwesenheit des Gels als Additiv in der erfindungsgemäßen Löschmittelzusammensetzung hat gegenüber reinem Wasser den Vorteil, dass prinzipiell eine höhere Kühlleistung durch eine erheblich reduzierte Verdunstungsgeschwindigkeit des Wassers bewirkt wird. Gleichzeitig sorgt der Gelfilm auf dem Brandgut für Sauerstoffabschluss.
• Weiterhin ist bevorzugt, wenn ein Gewichtsanteil der kalziumhaltigen Verbindung pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 1 bis 40 % w/v, insbesondere 10 bis 30 % w/v, besonders bevorzugt bei 20 % w/v liegt.
• Für das Verfahren sind grundsätzlich alle wasserbeständigen Kalzium-haltigen Verbindungen geeignet. Besonders bevorzugt ist für die Kalzium-haltige Verbindung jedoch ein anorganisches Salz, wie insbesondere Kalziumchlorid (CaCl₂).
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des zuvor beschriebenen Löschmittels, welches eine wässrige Lösung oder Suspension einer Kalzium-haltigen Verbindung und eines gelbildenden Löschmitteladditivs enthält, zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen, die 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en als Kältemittel enthält.
• Das Löschmittel kann erst am Einsatzort oder bereits vorgemischt zur Anwendung kommen. Geeignete Dosierer und Vorrichtungen zur Gelabgabe sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
• Als Gebildner können Wasser absorbierende Polymere Einsatz finden. Beispiele umfassen das unter dem Handelsnamen Firesorb erhältliche Produkt der Firma Evonik sowie das unter dem Handelsnamen Prevento erhältliche Produkt der Firma BASF.
• Ausführungsbeispiel
• 500 ml 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en (HFO-1234yf der Firma Honeywell) werden in einer Glaswanne entzündet und anschließend gelöscht mit
• a) reinem Wasser
• b) einer wässrig basierten Gellösung von 10 % Kalziumchlorid (w/v) und 1 % Prevento (w/v).
• Im Vergleichsversuch a) konnte der Brand gelöscht werden, jedoch wurde im Löschwasser Fluorid nachgewiesen. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Löschmittels gemäß Versuch b) konnte der Brand zum einen schneller gelöscht werden und zum anderen ließ sich im Löschwasser kein freies Fluorid mehr nachweisen. Beim Brand entstehender Fluorwasserstoff wurde als schwer löslicher Niederschlag in Form von Kalziumfluorid (CaF₂) abgebunden.
• Analoge Ergebnisse ließen sich mit dem Gelbildner Firesorb erzielen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102009035908 A1 [0004]

Claims (10)

1. Verfahren zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen, die 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en als Kältemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die das Kältemittel enthaltenden Bestandteile der Klimaanlage mit einem Löschmittel in Kontakt gebracht werden, welches eine wässrige Lösung oder Suspension einer Kalzium-haltigen Verbindung und eines gelbildenden Löschmitteladditivs enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Gewichtsanteil des gelbildenden Löschmitteladditivs pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 0,1 bis 3,0 % w/v liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein Gewichtsanteil des gelbildenden Löschmitteladditivs pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 0,2 bis 2,0 % w/v liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Gewichtsanteil der Kalzium-haltigen Verbindung pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 1 % bis 40 % w/v liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kalzium-haltige Verbindung ein anorganisches Salz ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Kalzium-haltige Verbindung Kalziumchlorid ist.
7. Verwendung eines Löschmittels, welches eine wässrige Lösung oder Suspension einer Kalzium-haltigen Verbindung und eines gelbildenden Löschmitteladditivs enthält, zur Bekämpfung und/oder Vorbeugung eines Brandes einer Klimaanlage in Fahrzeugen, die 2,3,3,3-Tetrafluorprop-1-en als Kältemittel enthält.
8. Verwendung nach Anspruch 7, bei der ein Gewichtsanteil des gelbildenden Löschmitteladditivs pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 0,1 bis 3,0 % w/v liegt.
9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, bei der ein Gewichtsanteil der Kalzium-haltigen Verbindung pro Volumen des Löschmittels im Bereich von 1 % bis 40 % w/v liegt.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Kalzium-haltige Verbindung ein anorganisches Salz ist.