Brandgefahr
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Brandgefahr Kapitel 10: Brandgefahr (Foto: www.swissfire .ch) Einleitung Jedes Gebäude und Bauwerk ist brandgefährdet. Es ist daher wichtig, dass präventiv Massnahmen ergriffen werden, damit alle Personen, die sich darin befinden, in der Lage sind, sofort die entsprechenden Schritte einzuleiten, d.h. Alarmieren, Bekämpfung des Brands und eventuell Evakuierung des Gebäudes. Es ist wichtig zu wissen, dass bei einem Brand Rauchvergiftungen die häufigste und aufgrund ihres heimtückischen Charakters wohl auch die am wenigsten bekannte Todesursache sind (über 50 Prozent der Todesfälle). Meistens sterben die Opfer noch bevor sie ins Spital gebracht werden können. Brandopfer sind oft drei Kategorien von physischen Einwirkungen ausgesetzt: thermischen, traumatischen und toxischen Einwirkungen. Diese können isoliert oder in Verbindung auftreten, was ihre Gefährlichkeit erhöht. Es darf auch nicht vergessen werden, dass Rauch und Russ ebenfalls grosse materielle Schäden verursachen können. Da Rauch äusserst korrosiv sein kann und er überall eindringt, ist es durchaus möglich, dass das elektrische System eines Gebäudes sowie alle dem Rauch ausgesetzten elektrischen Geräte und Apparate beschädigt werden. Rechtliche Grundlagen Die schweizerischen Brandschutzvorschriften (Normen und Richtlinien) werden von der Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen (VKF) herausgegeben: www.vkf.ch CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 2 Kapitel 10: Brandgefahr Physikalisch-chemische Beschreibung des Feuers FEUERDREIECK Die chemische Zusammensetzung des Feuers Jedes Feuer funktioniert nach dem gleichen Prinzip: Es benötigt einen Stoff, der brennen kann (Brennstoff), es benötigt etwas, womit es verbrennen kann (Sauerstoff) und es muss genügend Energie vorhanden sein, damit es brennen oder überhaupt entzündet werden kann (Temperatur sprich Energie). Seit Beginn der 1980er-Jahre ist bekannt, dass Verbrennungsreaktionen in Flammen Kettenreaktionen sind, die sich aus vielen immer wiederkehrenden Teilreaktionen zusammensetzen. Verbindungsglieder zwischen diesen Teilreaktionen sind energiereiche Atome oder Bruchstücke von Molekülen, die so genannten Radikale. Damit also ein Feuer entstehen und sich ausbreiten kann, müssen die vier Komponenten des folgenden Feuerdreiecks (bzw. Feuervierecks) vorhanden sein: + Radikale Damit ein Feuer entstehen kann, braucht es drei Komponenten: einen Brennstoff: feste, glutbildende Stoffe (z.B. Holz, Papier, Textilien), brennbare Flüssigkeiten (z.B. Benzin, Verdünner, Öle, Fette) oder gasförmige Stoffe (z.B. Propan, Butan, Erdgas) einen Zündstoff: im Allgemeinen Sauerstoff, welcher in der Luft reichlich zur Verfügung steht die Zündenergie (Wärme): Lötkolben, Zigarette, Flamme, Heizplatte, Lampe usw. Diese drei Komponenten bilden das so genannte Feuerdreieck. Die Folgen eines Feuers sind vielfältig: Es entstehen Hitze (Infrarotstrahlung), Flammen, Licht (sichtbare Strahlung) und Explosionsgefahr. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 3 Kapitel 10: Brandgefahr Der Sauerstoffverbrauch entspricht einer Abnahme des Sauerstoffgehalts in der Umgebungsluft. Je grösser der Brandherd und wenn das Feuer in einem geschlossenen Raum ausbricht, umso rascher nimmt der Sauerstoffgehalt in der Luft ab. Liegt der Sauerstoffgehalt unter 16 Prozent, treten Bewusstseinsstörungen auf. Bei einem Sauerstoffgehalt unter 12 Prozent kommt es zur Bewusstlosigkeit. Bei einem Sauerstoffgehalt unter 6 Prozent tritt unweigerlich der Tod ein. Die Rauchentwicklung entspricht der Produktion eines komplexen Gemischs aus Partikeln und Abgasen. Die freien Radikale (Bruchstücke von Molekülen), die aus der Oxidation der Brennstoffmoleküle entstehen, haben alle einen potenziell toxischen Charakter. Die Erzeugung von giftigen und korrosiven Rauchgasen entsteht unter der Einwirkung von zwei Mechanismen, d.h. der Pyrolyse und der Verbrennung. Zyanide entstehen aus der Verbrennung von Wolle; Acroleine aus der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, Essigsäure aus der Verbrennung von Holz oder Papier, Halogene aus der Verbrennung von Kunststoffen. Die Liste der chemischen Stoffe, die in Rauchgasen enthalten sind, enthält mehrere tausend Derivate aus den Molekülen, welche die brennenden Materialien bilden. Die in Rauchgasen enthaltenen giftigen Gase können vielfältige Auswirkungen haben (Giftigkeit für das Zentralnervensystem oder für das Herz und die Gefässe, Irritationen oder Verätzung der Schleimhäute in den Atemwegen). In den Bronchien kann es weiter zu regelrechten Ablagerungen von Russpartikeln kommen. Neben ihren direkten thermischen, obstruktiven und reizauslösenden Wirkungen sind sie ausserdem in der Lage, die toxischen Gase zu binden und sie dann wieder abzugeben. Kohlenmonoxid (CO), das bei einer unvollständigen Verbrennung ständig abgegeben wird, ist für rund 30 Prozent aller Todesfälle im Zusammenhang mit Feuer verantwortlich. Kohlenmonoxid hat eine etwa 240-fach höhere Affinität zum Sauerstofftransportprotein Hämoglobin als Sauerstoff. Seine Anlagerung an das Myoglobin führt im Übrigen zu einer eingeschränkten Leistungsfähigkeit. Es wirkt sich ausserdem auch auf die mitochondrischen Transportketten aus. Kohlendioxid (CO2) entsteht bei einer Verbrennung in grossen Mengen. Es führt zu einer Hyperkapnie (erhöhter Kohlendioxidgehalt im Blut), die wiederum zu einer Hyperventilation führt, wodurch weitere toxische Produkte vermehrt aufgenommen werden. Kohlendioxid weist zudem eine direkte Eigentoxizität auf. Blausäure oder Cyanwasserstoff (HCN) und Cyanderivate haben eine direkte Wirkung auf die Zelloxidation, die blockiert wird. Sie unterstützen die toxische Wirkung des Kohlenmonoxids, indem sie dessen letale Dosis herabsetzen. Bei 75 Prozent der Todesfälle finden sich signifikant erhöhte Blutwerte (Beeinträchtigung der Zelloxidation). Stickstoffoxide (NO) entstehen hauptsächlich bei der Verbrennung von Pflanzen (Waldbrände). Es handelt sich dabei um reizauslösende und toxische Derivate mit konvulsiver und betäubender Wirkung. Sie können zu einer kaustischen oder verletzungsbedingten Ateminsuffizienz führen. Ihre Wirkung kann unmittelbar oder verzögert sein. Die anderen toxischen Derivate entstehen aus der Verbrennung von industriellen Materialien, die Polymere enthalten und in unserem Alltag immer häufiger vorkommen. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 4 Kapitel 10: Brandgefahr Ausbreitung des Feuers Während der Entstehungsphase werden die Gegenstände durch den ursprünglichen Brandherd erhitzt. Sie setzen Pyrolysegase frei und entzünden sich nach und nach. Die Zündstoffmenge (Sauerstoff) ist ausreichend, um den Verbrennungsprozess aufrecht zu erhalten. Während dieser Phase wird der in der Luft enthaltene Sauerstoff durch Konvektion (Aufsteigen von erwärmter Luft bei gleichzeitigem Absinken kälterer Luft in der Umgebung) zur Flamme hingezogen, so dass sich die Hitze an der höchsten Stelle des brennenden Raums sammelt. Die heissen Gase, die eine Temperatur von bis zu 1000°C erreichen können, verteilen sich seitlich von der Decke nach unten, womit die kühlere Luft nach unten gedrängt wird. Das Feuer wird unter der Wirkung des getrennt oder gleichzeitig stattfindenden Hitzeaustauschs (Radiation, Konvektion, Konduktion) übertragen. Heisse Luft Konvektion Strahlung Strahlung kalte Luft kalte Luft Konduktion Grafik aus: «Aide à l’intervention» (ECA 2000) Radiation (Wärmestrahlung) Je höher die Temperatur eines Materials ist, umso mehr wird Energie in Form von elektromagnetischen Strahlen (Infrarotstrahlung) abgegeben. Diese Strahlung breitet sich ohne materiellen Träger geradlinig in Lichtgeschwindigkeit aus. Erreicht diese Strahlung ein Element, wird ein Teil davon zurückgestrahlt, während der andere Teil absorbiert und im aufnehmenden Element in Wärme umgewandelt wird. Die Erhitzung oder Entzündung eines Elements führt sodann zu einer Hitzeübertragung auf andere Elemente, die wiederum selbst entflammen können. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 5 Kapitel 10: Brandgefahr Konvektion (Wärmeströmung) Die thermische Energie wird durch die sich bewegenden Fluide (Gase, Flüssigkeiten) übertragen. Im Falle eines Feuers erfolgt der konvektionsbedingte Hitzeaustausch durch Verbrennungsgase, die an die Umgebung abgegeben werden. Bei der Erwärmung dehnen sich die Stoffe aus, ihre Dichte wird daher geringer. Innerhalb einer Flüssigkeit oder eines Gases steigen Bereiche mit geringer Dichte nach oben, während Bereiche mit höherer Dichte nach unten sinken. Wenn an der Unterseite Energie zugeführt wird und an der Oberseite die Möglichkeit zur Abkühlung besteht, entsteht eine kontinuierliche Strömung: Materie wird erwärmt, dehnt sich dabei aus und steigt nach oben. Dort angelangt, kühlt sie sich ab, zieht sich dabei wieder zusammen und sinkt ab, um unten erneut erwärmt zu werden. Diese Konvektionsströmungen führen die verbrannten Gase, die Luft und die verschiedenen Verbrennungsprodukte mit sich. Konduktion (Wärmeleitung) Bei der Konduktion handelt es sich um die direkte Übertragung von Wärme zwischen angrenzenden Molekülen. Ein wärmeres Molekül überträgt einen Teil seiner Energie an seine kälteren Nachbarn, was zu einem Temperaturausgleich führt. Die Menge der so übertragenen Energie hängt von der Wärmequelle, von der Leitfähigkeit des Materials sowie von der Kontaktfläche ab. Ein kalter Metallstuhl, auf den man sich setzt und bei dem man dann fühlt, wie sich das kalte Metall schnell durch die Körperwärme erwärmt, bis kein Unterschied mehr wahrnehmbar ist, ist hierfür ein gutes Beispiel. Bei einem Feuer bestehen diese drei Formen des Wärmeflusses miteinander, nebeneinander oder nacheinander. Je nach den Umständen des Brandes kann eine dieser drei Formen zum einen oder anderen Zeitpunkt der Brandentwicklung vorherrschen. Zur Veranschaulichung: Ein Braten auf dem Grill kommt durch Radiation zum kochen, ein Heizkörper erwärmt die Luft durch Konvektion und ein Schnitzel in der Pfanne wird durch Konduktion gebraten. Entflammbarkeit von Abgasen Wenn ein Gegenstand in Flammen aufgeht, erhitzt die durch die Verbrennung entstehende Energie den Brennstoff, indem Verbrennungsgase (Abgase) freigesetzt werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Temperatur und somit zu einer Beschleunigung des Verbrennungsprozesses. BRANDVERHÜTUNG Um den Ausbruch eines Feuers zu vermeiden, müssen unbedingt präventive Massnahmen getroffen und minutiös eingehalten werden. Wie bereits gesehen, ist Feuer das Ergebnis einer Verbrennung, die entsteht, sobald die drei Komponenten des Feuerdreiecks vorhanden sind. Da der Zündstoff praktisch immer vorhanden ist (Sauerstoff in der Luft) und die Brennstoffe in fast allen Alltagsgegenständen zu finden sind (Holz, Papier, synthetische Stoffe usw.), entsteht das Feuer hauptsächlich aufgrund einer Wärmequelle. Die wichtigsten Präventivmassnahmen sind somit: • • • Schulung der Mitarbeiter in Bezug auf den Gebrauch von Löschmitteln Vermeiden von Heissstellen an Orten mit Brandgefahr (Beispiel: Rauchverbot in Räumen, wo brennbare Flüssigkeiten gelagert werden) Heissstellen der Brennstoffe getrennt halten (Beispiel: Vermeiden von Schweissarbeiten in der Nähe von Brennstoffen, keine Zigarettenstummel in Papierkörbe werfen) CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 6 Kapitel 10: Brandgefahr • Raumtüren am Abend schliessen, um Rauch- und Russschäden zu verhindern, falls es während der Nacht zum Ausbruch eines Brandes kommen sollte Präventivmassnahmen sind auch immer Massnahmen, die mit gesundem Menschenverstand zu treffen sind. BRANDKLASSEN Brände werden je nach Art des Brennstoffs in verschiedene Kategorien unterteilt: Brandklasse A: Brände von festen Stoffen, die unter Glutbildung abbrennen, wie Holz, Papier, duroplastische Kunststoffe, Stroh, Textilien Brandklasse B: Brände von flüssigen oder flüssig werdenden Stoffen, wie Lösungsmittel, Benzin, Öle, Fette, Wachse, thermoplastische Kunststoffe, Bitumen, Teer Brandklasse C: Brände von Gasen wie Erdgas, Propan, Butan, Acetylen, Wasserstoff Brandklasse D: Brände von Metallen wie Aluminium, Kalium, Magnesium, Natrium, Titan, Zirconium Löschmechanismen Um ein Feuer löschen zu können, ist es wichtig, die Chemie des Feuers und die entsprechenden Löschmechanismen zu kennen (z.B. Reaktion eines Produkts im Zusammenhang mit FeuCUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 7 Kapitel 10: Brandgefahr er). Das Löschen eines Feuers erfolgt, indem ein oder mehrere Elemente des Feuerdreiecks entfernt werden. Die Brandbekämpfung ist in erster Linie ein Wettlauf mit der Zeit. Oft schwelt ein Feuer vor sich hin, bevor es plötzlich ausbricht und sich sehr schnell ausbreitet und unkontrollierbar wird. In diesem Zusammenhang gilt ganz allgemein: 1. Minute 1 Glas Wasser genügt, um den Brand zu löschen 2. Minute 1 Kessel Wasser 3. Minute 1 Tonne Wasser Bei Ausbruch eines Feuers kann somit nicht improvisiert werden. Jeder und jede muss die wichtigsten Verhaltens- und Vorgehensweisen kennen, um Brände zu vermeiden. Kommt es zu einem Feuerereignis, ist darauf zu achten, dass ein falsches Verhalten nicht unweigerlich zu einer Katastrophe führt. Definitionen CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 8 Kapitel 10: Brandgefahr Zündstoff Als Zündstoff wird ein Stoff bezeichnet, der die Verbrennung eines brennbaren Stoffs auslöst und unterhält. Meistens besteht der Zündstoff aus dem Sauerstoff, der in der Umgebungsluft vorhanden ist; die Verbrennungsreaktion ist in diesem Fall eine Oxidation (chemische Verbindung mit Sauerstoff). Es gibt aber auch viele andere Zündstoffe (Halogene, Schwefel, Phosphor). Wenn der Zündstoff aus Sauerstoff besteht, nimmt seine Konzentration in der Atmosphäre rasch ab (durch Sauerstoffverbrauch), und für die Opfer besteht Erstickungsgefahr. In der Praxis kann Sauerstoff in Reinform, als Gasgemisch oder bei der Zersetzung gewisser chemischer Produkte vorkommen. In den meisten Fällen besteht der Zündstoff aus dem Sauerstoff in der Luft (die sich aus rund 21 % Sauerstoff und 79 % Stickstoff zusammensetzt). Damit die Luft ein wirksamer Zündstoff sein kann, muss sie über 15 % Sauerstoff enthalten. Brennstoff Als Brennstoff wird alles bezeichnet, was brennen kann, d.h. alles, was durch Feuer ganz oder teilweise zerstört werden kann. Feststoffe und Flüssigkeiten brennen nicht von selbst, es sind vielmehr die von ihnen ausgehenden Gase und Dämpfe, die brennen. Verbrennung Unter Verbrennung ist ein Oxidationsprozess zu verstehen, der durch die chemische Verbindung zweier Stoffe entsteht (Brennstoff und Zündstoff) und zu einem oder mehreren neuen Stoffen führt (Verbrennungsprodukt). Es handelt sich dabei um eine chemische Reaktion, bei der Wärme entsteht. Man spricht von langsam verlaufender Oxidation, wenn es zu einer spürbaren Temperaturerhöhung ohne sichtbare Feuererscheinung kommt. Bei rasch verlaufenden Oxidationen kommt es zu hohen Temperaturen mit sichtbarer Feuererscheinung. Bei extrem rasch verlaufenden Oxidationen spricht man von Explosionen. Aktivierungsenergie Um den Verbrennungsprozess in Gang zu bringen, braucht es die Zufuhr von Energie (Aktivierungsenergie). Es kann sich dabei um eine Flamme, um einen Funken, eine Reibung oder um eine Wärmequelle handeln. Die Menge der durch diese Aktivierungsenergie abgegebenen Wärme liegt der Verbrennung zu Grunde. Die Wärme selbst ist hingegen nur eine Manifestation der Energie. Die Wärmequelle sorgt für die Aktivierungsenergie, die zur Auslösung der chemischen Verbrennungsreaktion notwendig ist. Bei einem Brand ist es die Hitze, die durch das Feuer selbst entsteht, die für den weiteren Unterhalt dieser Reaktion verantwortlich ist. Hitzeverhalten von Baumaterialien (gemäss VKF-Normen) Die Brennbarkeitsgrade 1 und 2 betreffen Materialien, die sehr leicht brennbar sind, die sehr schnell zerstört werden und die als Baumaterialien nicht zugelassen sind. Die Brennbarkeit bestimmt sich im Wesentlichen nach der Entzündbarkeit und der Verbrennungsgeschwindigkeit. Die Brennbarkeitsgrade 3 bis 6 haben folgende Bedeutung: - Brennbarkeitsgrad 3: leicht brennbar. Baustoffe, die leicht entzündbar sind und ohne zusätzliche Wärmezufuhr selbstständig und rasch abbrennen. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 9 Kapitel 10: Brandgefahr - - - - Brennbarkeitsgrad 4: mittel brennbar. Baustoffe, die normal entzündbar sind und ohne zusätzliche Wärmezufuhr während längerer Zeit selbständig weiterbrennen. Brennbarkeitsgrad 5: schwer brennbar. Baustoffe, die schwer entzündbar sind und nur bei zusätzlicher Wärmezufuhr mit geringer Geschwindigkeit abbrennen bzw. verkohlen. Nach dem Verschwinden der Wärmequelle müssen die Flammen nach kurzer Zeit erlöschen und das Nachglimmen muss aufhören. Brennbarkeitsgrad 5 (200°): schwer brennbar bei 200°C. Baustoffe, die die Anforderungen des Brennbarkeitsgrades 5 auch bei einer erhöhten Umbebungstemperatur von 200°C erfüllen Brennbarkeitsgrad 6q: quasi nicht brennbar. Baustoffe, die zwar einen geringen Anteil an brennbaren Komponenten aufweisen, aber nicht entzündbar sind und für die Belange der Praxis als nicht brennbar bewertet werden. Brennbarkeitsgrad 6: nicht brennbar. Baustoffe ohne brennbaren Anteil, die nicht entzündbar sind und auch nicht verkohlen oder veraschen. Zündgrenze / Explosionsgrenze Die Zündgrenze (Explosionsgrenze) ist eine der Schranken des Bereiches der Gaskonzentration, in dem ein Gasgemisch gezündet werden kann. Der Bereich zwischen den Schranken wird als explosionsfähige Atmosphäre bezeichnet und stellt eine Mischung eines brennbaren Gases mit Sauerstoff oder Luft dar. Innerhalb der Schranken ist das Gemisch zündfähig, ausserhalb nicht. Die Schranke bei der niedrigeren Konzentration wird als untere Zündgrenze (UZG) oder als untere Explosionsgrenze (UEG) und die Schranke bei der höheren Konzentration als obere Zündgrenze (OZG) oder als obere Explosionsgrenze (OEG) bezeichnet. Diese Zündgrenzen sind temperatur- und druckabhängig. Die UZG (UEG) und die OZG (OEG) geben den Konzentrationsbereich eines brennbaren Gases oder Dampfes in Luft an, innerhalb dessen die durch eine äussere Zündquelle eingeleitete Verbrennung selbständig fortschreitet. Unterhalb der unteren Zündgrenze ist das Gemisch zu brennstoffarm, um die Verbrennung zu unterhalten (mageres Gemisch), oberhalb der oberen Zündgrenze ist es zu brennstoffreich und kann nur mit weiterer Luftzufuhr brennen (fettes Gemisch). Je tiefer die untere Zündgrenze eines brennbaren Stoffes liegt, desto geringere Mengen reichen aus, um mit Luft eine fortschreitende Verbrennung zu ermöglichen. Die Konzentrationen des brennbaren Gases oder Dampfes werden in Vol.-% oder g/cm³ angegeben. Brennpunkt Als Brennpunkt einer Flüssigkeit wird die Temperatur bezeichnet, bei der der Dampfdruck so hoch ist, dass sich das entstehende Gas/Luft-Gemisch mit einer Zündquelle entzünden lässt, und die Verbrennung weiterläuft, wenn die Zündquelle entfernt wird. Hat die brennbare Flüssigkeit eine Temperatur, die niedriger ist als der Flammpunkt, lässt sich die Flüssigkeit nicht mit einer Zündquelle entzünden. Erst wenn die Temperatur des Flammpunktes erreicht ist, bildet die Flüssigkeit in ausreichender Menge brennbare Dämpfe, welche sich dann entflammen lassen. Die nachströmende Dampfmenge ist jedoch nicht gross genug, um eine dauerhafte Verbrennung zu ermöglichen, wenn die Zündquelle wieder entfernt wird. Erst mit Erreichen des meist nur wenige Grade höheren Brennpunktes ist die gebildete Dampfmenge ausreichend, um eine dauerhafte Verbrennung zu ermöglichen. Flammpunkt CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 10 Kapitel 10: Brandgefahr Als Flammpunkt einer Flüssigkeit wird die Temperatur bezeichnet, bei der der Dampfdruck so hoch ist, dass sich das entstehende Gas/Luft-Gemisch mit einer Zündquelle entflammen lässt, die Verbrennung jedoch wieder stoppt, weil nicht genug Dämpfe entwickelt werden, um ein Weiterbrennen zu ermöglichen. Hat die brennbare Flüssigkeit eine Temperatur, die niedriger ist als der Flammpunkt, lässt sich die Flüssigkeit nicht mit einer Zündquelle entzünden. Erst wenn die Temperatur des Flammpunktes erreicht ist, bildet die Flüssigkeit in ausreichender Menge brennbare Dämpfe, welche sich dann entflammen lassen. Die nachströmende Dampfmenge ist jedoch nicht gross genug, um eine dauerhafte Verbrennung zu ermöglichen. Die Verbrennung kommt zum Erliegen, auch wenn die Zündquelle nicht entfernt wird. Gegenüber dem Brennpunkt hat der Flammpunkt meist eine grössere Bedeutung, da bereits bei der niedrigeren Temperatur des Flammpunktes eine Entzündung möglich wird. Die dabei entstehende Verbrennungswärme reicht oft schon, um die Flüssigkeit bis zum Erreichen des Brennpunktes zu erwärmen. Wird die Flüssigkeit weiter erhitzt, entzündet sie sich bei Erreichen der Zündtemperatur von selbst, das heisst ohne eine externe Zündquelle. Zündtemperatur Die Zündtemperatur (auch Zündpunkt oder Entzündungspunkt) ist die Temperatur eines Stoffes, bei der er sich ohne Fremdeinwirkung selbst entzündet. Bei der Zündtemperatur erreicht eine Flüssigkeit einen Dampfdruck, der so hoch ist, dass sich das entstehende Gas/LuftGemisch selbst entzündet. Beim deutlich niedriger liegenden Flammpunkt entzündet sich das Gasgemisch nur durch Fremdzündung (s. auch Brennpunkt). Die Zündfähigkeit eines Gasgemisches hängt auch vom Mischungsverhältnis mit Sauerstoff ab. Das Mischungsverhältnis mit Luft, bei dem das Gasgemisch zündfähig ist, wird als Explosionsbereich bezeichnet. Hauptgefahren Bei den thermischen Verletzungen handelt es sich um Verbrennungen und Brandwunden. Sie können direkt (durch Flammen) oder indirekt (durch Konduktion oder durch thermische Rauchverletzungen) entstehen. Das Resultat sind Haut- oder Tracheobronchialverbrennungen. Das Vorhandensein von Wasserdampf führt zu noch grösseren Verletzungen. Traumatische Verletzungen können bei einem Feuer (einstürzende Decke), bei einer Explosion oder bei einem Sturz während der Flucht (Fenstersturz) entstehen. Zu toxischen Verletzungen kommt es, wenn Rauchgase eingeatmet werden. Rauchgase agieren unabhängig von der Temperatur der Gase aufgrund ihrer eigenen giftigen Eigenschaften, die von der Natur der brennenden Materialien abhängen. Als nicht atembare Luft gilt Luft, die für die menschliche Atmung nicht geeignet ist, d.h. deren physikalische und chemische Zusammensetzung anders ist als bei der normalen Luft. Durch Brandrauch (Rauchgase) und Rauchausbreitung wird atembare Luft sehr schnell zu toxischer Luft, da es zu chemischen Einwirkungen (Rauchgasvergiftungen) und physikalischen Einwirkungen (Hitze, Verbrennungsgefahr) kommt. Beim Verbrennungsprozess werden ausserdem Schwebeteilchen, giftige Gase und Russpartikel freigesetzt. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 11 Kapitel 10: Brandgefahr Weitere Gefahren Es ist jederzeit sicherzustellen, dass die Fluchtwege (Gänge und Notausgänge) nicht durch Hindernisse versperrt werden. Gänge, die als Fluchtweg benutzt werden, müssen eine Mindestbreite von 1,20 m aufweisen. Weitere Informationen können den Normen und Richtlinien der VKF sowie der ArGV 4, wo alles beschrieben und geregelt ist, entnommen werden. Es ist absolut wichtig sich zu versichern, dass das gesamte fest und temporär angestellte Personal weiss, wo sich die einzelnen Alarmknöpfe, Feuerlöscher und Fluchtwege befinden, was die einzelnen Alarmsignalisierungen bedeuten und wie die Notfallnummern für Feuerwehr und Sanität (Erste Hilfe) lauten. Allgemeine Weisungen Die Chancen, einen Brand erfolgreich zu bekämpfen, nehmen mit fortschreitender Zeit sehr schnell ab (vgl. 1. Minute, 2. Minute, 3. Minute). Wer ein Feuer entdeckt, muss demzufolge sehr rasch, ruhig und ohne Panik handeln. Eine Katastrophe kann beispielsweise damit verhindert werden, dass ein brennender Abfallkorb zugedeckt oder mit einem Glas Wasser gelöscht wird. Jede Person muss zudem wissen, wie man einen Feuerlöscher bedient. Mobile oder tragbare Feuerlöschgeräte sind jedoch nicht immer ein Allheilmittel, und ein einzelner Mensch kann sehr schnell durch die Ausbreitung des Brandherds überfordert sein. Es ist somit unabdingbar, den ALARM so rasch wie möglich auszulösen. Die Feuerwehr muss unverzüglich alarmiert werden! Den Alarm auszulösen bedeutet, bestimmte Personen (die Arbeitskollegen, den Sicherheitsverantwortlichen, die Feuerwehr) über den Ausbruch eines Feuers oder über eine drohende Gefahr zu informieren. Diese Information kann über alle erdenklichen Kommunikationsmittel erfolgen (Schreien, Telefon, Alarmknopf usw.). Alarmierung der Feuerwehr Alarmknopf Ist das gesamte Gebäude mit Brandmeldern ausgerüstet, erfolgt die schnellste Alarmierung durch Drücken eines Alarmknopfs, der direkt mit der Polizei und/oder der Feuerwehr verbunden ist. Polizei und Feuerwehr verfügen dann unmittelbar über alle nötigen Angaben, um sehr schnell am Ort des Geschehens einzutreffen. Telefonischer Alarm Ruhe bewahren und möglichst genaue Informationen geben – die Feuerwehr kann so wertvolle Minuten gewinnen. Der Anruf erfolgt per Telefon: 1. Wählen Sie die Nummer 118 (evtl. Vorwahl beachten!) 2. Sobald die Verbindung hergestellt ist, hat die anrufende Person folgende Angaben zu machen, sie bleibt dabei ruhig, um sich klar und deutlich äussern zu können: CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 12 Kapitel 10: Brandgefahr § Name § Nummer des Telefonapparats, vom dem aus angerufen wird O Name des Gebäudes O Nummer des Gebäudes § Art und Ausmass des Ereignisses (z.B.: brennende Substanz in einem Lager mit Chemikalien) § Weitere Einzelheiten, die für die Feuerwehr von Interesse sein könnten (z.B.: kontrollierte Radiozone) § Genaue Ortsangabe des Zwischenfalls: Ort, Etage, Gebäudeflügel usw. § Beantworten der Fragen des Gesprächspartners Sobald der Alarm ausgelöst ist, sollte, wenn dies möglich und machbar ist, das Feuer bekämpft werden. Weder überstürzt noch wagemutig handeln! Wenn nötig, ist den Rettungskräften zu helfen, die im Hinblick auf die Bekämpfung von Brandherden geschult worden sind. Ansonsten ist ihnen freies Feld zu überlassen. Wenn sich das Feuer ausbreitet und das Leben des Personals gefährdet ist, muss der Evakuierungsalarm ausgelöst werden. Ein entsprechender Entscheid obliegt den Sicherheitsverantwortlichen, den Feuerwehrleuten oder der Direktion. Mit dem Evakuierungsalarm werden alle Personen, die sich an einem bestimmten Ort aufhalten, darüber in Kenntnis gesetzt, dass dieser Ort evakuiert werden muss. Dieser verbindliche Alarm hat durch ein Signal, im Allgemeinen durch ein Tonsignal, zu erfolgen, das sich von allen anderen Signalen (insbesondere vom Notalarm) unterscheidet. Ab diesem Moment ist jede Person gehalten, das Gebäude ruhig und geordnet zu verlassen, jegliche Panik zu vermeiden, nur die Treppen und Fluchtwege zu benutzen und den folgenden Wegweisern bis zum Sammelort zu folgen: oder Das Benützen von Aufzügen ist verboten! CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 13 Kapitel 10: Brandgefahr Tipps für die Evakuierung: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Türe des brennenden Raums schliessen, um eine Ausbreitung des Feuers zu vermeiden. Jede Tür, durch die man geht, schliessen. Keine Türen öffnen, die heiss sind oder durch die Rauch dringt. Wenn der Fluchtweg voller Rauch ist, sich niederknien und die Luft am Boden einatmen. Wenn nötig, den Fluchtweg auf allen vieren oder kriechend fortsetzen. Sich die Fluchtwege der Räumlichkeiten merken, in denen man sich gewöhnlich aufhält. Sie anhand der Pfeile orientieren, die auf Ausgänge und Notausgänge verweisen. Sich an den Sammelplatz begeben. Leute zählen, um sicher zu gehen, dass niemand fehlt. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 14 Kapitel 10: Brandgefahr Vorgehen beim Auslösen des Alarms (Beispiel) Alarmknopf drücken oder Feuerwehr anrufen Tel. 118 Angaben: Name, Adresse, Gemeinde, was brennt? Menschen retten Fenster und Türen schliessen Das Feuer mit den zur Verfügung stehenden Mitteln bekämpfen (Decken, Wasser, Feuerlöscher) Feuerwehrleute einweisen und informieren CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 15 Kapitel 10: Brandgefahr Bestellung Die Alarmierungshinweise können vom Sicherheitsverantwortlichen selbst erarbeitet werden. Es ist aber auch möglich, bei verschiedenen Organisationen (Gebäudeversicherungen usw.) entsprechende Alarmtafeln zu bestellen. Evakuierungshinweise, Fluchtwege: Jeder Mitarbeiter muss genau wissen, was zu tun und welcher Fluchtweg zu benutzen ist. Die Evakuierungshinweise mit den entsprechenden Fluchtwegen müssen daher so klar wie möglich sein. Evakuierungssignal Gebäude evakuieren Fenster + Türen schliessen Aufzüge benutzen verboten! Treffen am Sammelpunkt Besondere Weisungen Löschmittel Das Personal verfügt über mehrere Mittel, um ein Feuer zu löschen: § Löschdecken § Kohlesäurelöscher (CO2) mit 2, 3 und 6 kg. Es handelt sich dabei um rote HochdruckGasflaschen. Der obere Teil des Geräts ist immer schwarz, und die Bedienungshinweise befinden sich am Löschgerät. § Pulverlöscher ABC mit 9 kg. Es handelt sich um rote Zylinder mit einem Auslösehebel, der Absperrhahn befindet sich am Ende des Schlauchs. § Abrollbare Wasserdruckschläuche von 20 bis 30 Meter, sie sind meistens in einem roten Schrank eingeschlossen, der mit einem roten F gekennzeichnet ist. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 16 Kapitel 10: Brandgefahr Welches ist das richtige Löschmittel? Im Allgemeinen werden in erster Linie Löschgeräte mit Kohlendioxid-Löschmittel (CO2) eingesetzt. CO2 hat den Vorteil, dass es keine Spuren hinterlässt. Aber, obwohl CO2 relativ wirksam bei den Brandklassen B und C eingesetzt werden kann, ist es bei Feuern der Brandklasse A hingegen völlig unwirksam. Ein zunächst offenes Feuer der Brandklasse A kann jedoch z.B. mit Hilfe eines nassen Tuchs leicht erstickt werden. Erweist sich das CO2 als zu wenig wirksam oder handelt es sich um ein Feuer der Brandklasse A, erfolgt eine Intervention mittels eines Pulverlöschers mit den Löschpulvern ABC. Die abrollbaren Hochdruck-Wasserschläuche werden als letztes Mittel eingesetzt, und am besten nur durch speziell ausgebildete und geübte Personen. Es sei an dieser Stelle darauf aufmerksam gemacht, dass Wasser auch grosse Gefahren beinhalten kann, namentlich, wenn elektrische Geräte, die unter Spannung stehen, vorhanden sind. Die Wasserschläuche können unterschiedlich eingesetzt werden: - Strahldruck: für einen langen Wasserstrahl, beispielsweise wenn man sich aufgrund der Hitze nicht dem Brandherd nähern kann - Sprühdruck: wesentliche effizienter, jedoch kürzere Distanzen Wasser ist bei der Bekämpfung von Feuern der Brandklasse B und C wenig wirksam und ist somit nur bei Feuern der Brandklasse A einzusetzen. Löschpulver sind bei Feuern der Brandklassen A, B und C wirksam. Man kann somit nichts falsch machen, wenn man in diesen Fällen direkt einen Pulverlöscher einsetzt. Es ist hingegen zu bedenken, dass das Pulver überall hingelangt und dass eine vollständige Reinigung des Raums nötig sein wird. Ausserdem werden sensible Apparate und Geräte durch das Löschpulver unbrauchbar. Löschpulver ist jedoch wesentlich wirksamer als Kohlendioxid (CO2). CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 17 Kapitel 10: Brandgefahr Wie funktionieren Handfeuerlöscher? Kohlesäurelöscher (Löschmittel Kohlendioxid CO2): • • • Feuerlöscher entsichern (Sicherungsstift entfernen) Schlauch freilegen Absperrhahn betätigen Pulverlöscher (Löschpulver ABC, BC oder D): • • • • Feuerlöscher entsichern (Sicherungsstift entfernen) Schlauch vollständig freilegen Auslösehebel nach unten drücken Absperrhahn betätigen Hinweise: 1. Ein Feuerlöscher ohne intakten Sicherungsstift muss als leer betrachtet werden. 2. Leere Löscher sollten sofort wieder nachgefüllt werden, auch solche, die nur teilweise geleert wurden. Der Sicherheitsverantwortliche ist daher sofort zu informieren, damit er die Geräte nachfüllen und kontrollieren lassen kann. CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 18 Kapitel 10: Brandgefahr Quellen Die schweizerischen Brandschutzvorschriften (Normen und Richtlinien) werden von der Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen (VKF) herausgegeben: www.vkf.ch Nützliche Links http://www.vkf.ch http://www.swissfire.ch/ http://www.talo.ch/feuerwehr/physik/index.php http://www.empa.ch/ http://securite-erp.org/incendie/1_feu/la_combustion.htm http://www.eca-vaud.ch/ http://www.vds.de/ http://www.nfpa.org/ http://www.cnpp.com/ http://www.mnr.gov.on.ca/MRN/affmb/Fire/FireFund/sciencef.html CUSSTR / Januar 2005 – Es gilt die jeweils aktualisierte Internetversion 19