Funktion und Löschwirkung

Wird je nach Brandmeldertyp z. B. Rauch, extremer Temperaturanstieg oder Flammen detektiert, löst die Brandmelderzentrale den Löschvorgang aus und der geschützte Raum wird mit CO₂ geflutet bzw. das geschützte Objekt mit dem Löschmittel beaufschlagt. Die Löschwirkung von Kohlendioxid beruht auf einer schnellen Verdrängung des Sauerstoffs vom Brandherd.

Löschmittellagerung

Die Lagerung des CO₂ erfolgt flüssig und je nach im Einsatzfall benötigter Menge bei Hochdruck-Löschanlagen in Gasflaschen unter zirka 60 bar Druck oder bei Niederdruck-Löschanlagen bei zirka −20 °C in isolierten Niederdruckbehältern bei zirka 20 bar Druck. Die Vorratsbehälter besitzen jeweils eine Wiegevorrichtung, über die der Vorrat auf Löschmittelschwund überwacht wird.

Anlagenarten

Raumschutzanlagen schützen geschlossene Räume (z. B. Technikräume, EDV und Serverräume, Maschinenräume, Silos...), indem im Einsatzfall der komplette Raum mit CO₂ geflutet wird (Raumschutz).

Objektschutzanlagen schützen frei stehende Objekte (z. B. Motorprüfstände, Druckmaschinen), die im Einsatzfall mit dem Löschmittel umgeben werden (Einrichtungs- bzw. Objektschutz).

Risiken

Beim Einsatz von CO₂-Löschanlagen ist Folgendes zu bedenken:

• Das Löschmittel ist toxisch und in löschwirksamer Konzentration grundsätzlich lebensgefährlich, das Betreten eines mit CO₂ gefluteten Raumes ist deshalb nur mit Umluft-unabhängigem Atemschutz möglich.
• CO₂ ist deutlich schwerer als Luft, sinkt ab und sammelt sich deshalb in Gruben und Kellerräumen.
• Durch die schlagartige Abkühlung des an den Düsen expandierenden CO₂ kondensiert wie bei allen verflüssigten Löschgasen die Feuchtigkeit der Raumluft zu einem Nebel, der die Flucht aus dem Löschbereich erschweren kann.

Personenschutz

Um Personen auf das eigentlich geruchlose Löschgas aufmerksam zu machen und eine Evakuierung des betroffenen Bereiches zu ermöglichen, kann dem Gas ein Odormittel beigemischt werden. Aufgrund der vielfältigen Anwendung (z. B. Lebensmittelindustrie) ist eine Odorierung jedoch nicht zwingend vorgeschrieben.

Einsatzgebiete

CO₂-Löschanlagen werden aufgrund der möglichen Personengefährdung deshalb zumeist nur dann eingesetzt, wenn alternativ andere Feuerlöschanlagen nicht oder nur sehr aufwendig eingesetzt werden könnten. Einrichtungsschutz (Objektschutz) ist jedoch mit keinem anderen gasförmigen Löschmittel als CO₂ möglich. Kohlendioxid ist ein sauberes und rückstandsfreies Löschmittel, das zudem elektrisch nicht leitet. Daraus ergeben sich auch einige der wichtigsten Einsatzgebiete:

• Maschinenräume von Schiffen,
• Druckmaschinen,
• Härtebecken,
• Werkzeugmaschinen,
• automatische Lackieranlage,
• Motorenprüfstände,
• Gefahrstofflager,
• Rechenzentren,
• Archive, Bibliotheken,
• Schalt-, Technik-, EDV- oder Serverräume.

Löschwirkung

Die Löschwirkung von Inertgasen wird durch die Verdrängung des Luftsauerstoffs erreicht. Man spricht hier vom Stickeffekt, der bei Unterschreitung des für die Verbrennung erforderlichen spezifischen Grenzwertes eintritt. Zumeist erlischt das Feuer schon bei einer Absenkung des Sauerstoffanteils auf 13,8 Vol.-%. Dazu muss das vorhandene Luftvolumen nur um etwa ein Drittel verdrängt werden, was einer Löschgaskonzentration von 34 Vol.-% entspricht.

Bei Brandstoffen, die zur Verbrennung erheblich weniger Sauerstoff benötigen, ist eine entsprechend höhere Löschgaskonzentration erforderlich, z. B. bei Acetylen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff.

Argon ist schwerer als die Umgebungsluft und durchsetzt den Löschbereich besonders schnell und gründlich. Es ist als Edelgas besonders reaktionsträge und daher auch zum Löschen von Metallbränden geeignet.

Stickstoff ist zu 78,1 Vol.-% Bestandteil der natürlichen Atmosphäre, hat deshalb ein ähnliches spezifisches Gewicht wie die Umgebungsluft und verteilt sich deshalb besonders gut im Löschbereich.

Löschmittellagerung

• Hochdruck-Löschanlagen (Flüssige oder gasförmige Lagerung in Gasflaschen unter hohem Druck, derzeit bis zu 300 bar)
• Niederdruck-Löschanlagen (Lagerung des flüssigen und tiefkalten Löschgases in isolierten Niederdruckbehältern)

Risiken

Bei Inertgas-Löschanlagen haben Personen den Löschbereich vor dem Einströmen des Löschgases zu verlassen, um nicht durch den reduzierten Sauerstoffgehalt zu Schaden zu kommen.

Einsatzgebiete

Die vollkommen rückstandsfrei löschenden Inertgas-Löschanlagen eignen sich besonders zur Anwendung in Bereichen, in denen Wasser, Schaum oder Pulver als Löschmittel aufgrund zu erwartender Löschfolgeschäden nicht eingesetzt werden können, beispielsweise in

• Schalt- und Steueranlagen,
• EDV- und Telekommunikationsanlagen und -Einrichtungen und andere hochwertige Technik,
• Räumen mit unwiederbringlichen Kulturgütern wie Museen, Bibliotheken und Archivräumen,
• Datenarchiven,
• Galvanische Anlagen (bei zyanidhaltigen Bädern würde beim Löschen mit CO₂ hochgiftige Blausäure entstehen),
• Lager mit Gefahrstoffen oder wertvollen Wirtschaftsgütern,
• Lackier- und Pulverbeschichtungsanlagen,
• Gasturbinen,
• Filteranlagen,
• Schienenfahrzeugen.

Löschwirkung und Risiken

Gaslöschanlagen mit chemischen Löschmitteln erzielen ihre Löschwirkung durch Wärmeentzug aus der Flamme. Dadurch wird die Verbrennungsreaktion unterbrochen. Mit diesen Löschmitteln wird eine schnelle Löschwirkung erzielt. Bei diesen Löschmitteln wird ein relativ dichter Löschbereich vorausgesetzt, um die notwendige Löschmittelkonzentration zu erreichen und zu halten.

Die nur in sehr geringem Maße stattfindende Sauerstoffverdrängung ist hier ein nicht löschwirksamer und bezüglich der Personensicherheit zu vernachlässigender Effekt. Sie sind damit für Menschen und Tiere weniger gefährlich als die herkömmlichen Gaslöschanlagen, die auf Sauerstoffverdrängung beruhen. Das Verlassen eines Löschbereichs ist immer erforderlich, da bei einem Feuer entstehende Brandgase grundsätzlich gesundheitsgefährdend sind. Bei hohen Temperaturen können während des Löschvorgangs unerwünschte Zersetzungsprodukte entstehen, die gesundheitlich kritisch zu betrachten sind, insbesondere bei den Löschmitteln die Fluor enthalten.

Löschmittellagerung

Die hier aufgeführten chemischen Löschmittel werden in Stahlflaschen bevorratet. Durch die Überlagerung mit einem Stickstoffpolster wird ein Druck zwischen 25 und 50 bar in der Flasche erreicht. Beim Auslösen der Löschanlage strömt das Löschmittel flüssig bis zu den Düsen in den Löschbereichen und wird beim Austritt aus den Düsen feinst vernebelt.

Halonverbot / Halonersatz

Seit 2004 dürfen zivile Anwendungen mit dem Löschmittel Halon (im herkömmlichen Sinne) nicht mehr gestattet werden, da es die Ozonschicht zerstört. Es wurden deshalb von verschiedenen Unternehmen oft als Halonersatz bezeichnete alternative Löschmittel entwickelt. Oft kann durch geringe technische Änderungen die Löschanlage auf diese Löschmittel umgebaut werden.

Chemische Löschmittel

Chemische Löschmittel werden auch halogenierte Kohlenwasserstoffe oder synthetische Löschgase genannt. In Deutschland, in Österreich und in der Schweiz kommen vorwiegend folgende chemische Löschmittel zum Einsatz:

• Bei dem unter der ISO-Bezeichnung HFC-227ea bekannten Löschmittel (Markenname u. a. FM-200 der Great Lakes Chemicals), wird die Wärme dem Feuer entzogen durch zum größten Teil physikalisches Einwirken (kühlen) und einen geringen chemischen Eingriff in den Verbrennungsprozess.

• Das unter der ISO-Bezeichnung FK-5-1-12 bekannten Löschmittel (Novec 1230, Markenname der 3M Corporation) ist ein umweltfreundliches Chemisches Löschmittel. Bei Raumtemperatur ist Novec 1230 eine Flüssigkeit, die leicht zu einem Gas verdampft, wenn es unter Druck aus den Düsen ausströmt. Es sind schnelle, wirksame Löschvorgänge mit einem hohen Durchdringungsvermögen möglich (zehn Sekunden) und es bleiben keine Rückstände des Löschmittels zurück.

Einsatzgebiete

• Gaslöschanlagen mit chemischen Löschmitteln eignen sich besonders, wenn rückstandsfrei, elektrisch nicht leitend und ohne Schädigung der Schutzobjekte gelöscht werden muss, insbesondere in
  • Telekommunikations-Einrichtungen,
  • Serverräumen,
  • Datenverarbeitungszentren,
  • Leitständen,
  • Archiven, Museen oder Bibliotheken