Feuerlöschen mit Wasser: Wie Tropfengröße den Erfolg beeinflusst

Wasser ist seit jeher das bevorzugte Löschmittel. Es erweist sich als wirksame gegen viele, wenn auch nicht alle Arten von Bränden. In einigen Fällen kann die Verwendung von Wasser Feuer anfachen und sogar Explosionen auslösen. Dennoch bleibt Wasser in vielen Situationen ein äußerst wirksames Mittel zur Brandbekämpfung.

Moderne Löschmethoden und -technologien ermöglichen es, die Tröpfchengröße des Wassers den jeweiligen Erfordernissen anzupassen, um den gewünschten Löscherfolg wassersparend zu erzielen und gleichzeitig die Kollateralschäden in der Umgebung zu minimieren.

Im folgenden Beitrag werden die physikalischen Grundlagen, Methoden und Techniken, die dem Löschen mit Wasser zugrunde liegen, näher beleuchtet.

Wie wirkt Wasser beim Löschen? (Physik)

Feuer ist eine chemische Reaktion, die drei Elemente benötigt: Wärme, Brennstoff und Sauerstoff.

Wird Wasser auf ein Feuer aufgebracht, erfüllt es mehrere Funktionen. Erstens kühlt es die Flammen und senkt die Temperatur unter den Entzündungspunkt. Zweitens wirkt Wasser als Barriere und trennt das Feuer von der Brennstoffquelle. Und drittens wandelt es seinen Aggregatzustand in Wasserdampf um. Dieser verdrängt den Sauerstoff aus der Umgebungsluft.

Welche Brände können mit Wasser gelöscht werden?

Wasser kann bei verschiedenen Brandarten zum Löschen und Kühlen eingesetzt werden:

Klasse A (feste Stoffe): Wasser ist sehr wirksam bei der Bekämpfung von Bränden fester Stoffe wie Holz, Papier, Bau- und Dämmmaterialien, Kunststoffe und Textilien.

Klasse B (flüssige Stoffe): Bei einigen brennbaren Flüssigkeiten kann Wasser als Löschmittel eingesetzt werden. Entscheidend ist jedoch die richtige Tröpfchengröße. Bei Fett-, Öl- und Metallbränden ist Wasser ungeeignet bzw. kontraproduktiv. In diesen Fällen kann es zu gefährlichen Explosionen und Brandausbreitung kommen.

Klasse C (elektrische Brände): Um die Gefahr von Stromschlägen bei Bränden in der Nähe von elektrischen Geräten zu minimieren, ist es theoretisch möglich, destilliertes Wasser zu verwenden, da es aufgrund des Fehlens von Elektrolyten nicht leitfähig ist. In der Praxis werden häufiger spezielle Löschmittel wie Kohlendioxid (CO2) zur Bekämpfung von Elektrobränden eingesetzt. Diese gelten als effektiv und sicher.

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In bestimmten Situationen kann Wasser als Löschmittel verwendet werden, wenn der Strom bei einem Elektrobrand abgeschaltet ist, keine Restspannung vorhanden ist und geeignete Ausrüstung und Fachkenntnisse vorhanden sind. Dies ist jedoch potenziell riskanter als der Einsatz von Speziallöschmitteln.

Wasser darf auf keinen Fall zur Bekämpfung von Fett-, Metall- oder Ölbränden verwendet werden. Der Einsatz von Wasser bei solchen Bränden kann die Situation verschlimmern und zu gefährlichen chemischen Reaktionen führen.

Feuerlöschen mit Wasser: Methoden und Techniken

1. Direkte Anwendung

Das direkte Sprühen von Wasser auf die Flammen ist die gebräuchlichste Löschmethode. Um einen gleichmäßigen und kontrollierten Wasserfluss auf die brennende Fläche zu gewährleisten, verwendet die Feuerwehr unterschiedliche Schläuche und Düsen. Diese Methode ist sehr wirksam, um kleinere Brände zu löschen oder heiße Oberflächen zu kühlen.

2. Nebel- und Sprühsysteme

Nebel- und Sprühsysteme erzeugen einen feinen Nebel aus Wassertropfen, der Brände schnell löschen kann. Diese Systeme werden häufig bei Industriebränden eingesetzt, um Kollateralschäden zu minimieren und gegebenenfalls die Luft von giftigen Stoffen zu reinigen.

3. Wasservorhänge

Bei der Erzeugung eines Wasserschleiers wird Wasser versprüht, um eine Barriere zu bilden, die die Ausbreitung des Feuers verhindert. Dies ist besonders nützlich bei der Bekämpfung von Waldbränden und zum Schutz ausgewählter besonders schützenswerter Flächen.

Die Bedeutung der richtigen Wassermenge beim Löschen

Wasser ist ein wirksames Löschmittel, aber zu viel davon kann auch kontraproduktiv sein. Zu große Mengen können dazu führen, dass das Wasser ausläuft und selbst vermeidbare Kollateralschäden verursacht.

Das Löschwasser selbst kann nach dem Einsatz kontaminiert und umweltschädlich sein. In diesem Fall muss es als Sondermüll aufgefangen und fachgerecht entsorgt werden.

Der Einfluss der Tröpfchengröße auf den Löscherfolg

Die Größe der Wassertropfen spielt neben der eingesetzten Wassermenge pro Zeiteinheit eine entscheidende Rolle für den Löscherfolg.

Kleinere Tropfen haben eine größere Gesamtoberfläche, was zu einer beschleunigten Verdunstung und damit zu einer effektiveren Brandbekämpfung führt. Dies ermöglicht eine schnellere und wassersparendere Brandlöschung, wodurch sowohl der Wasserschaden als auch der Schaden durch das Feuer selbst reduziert werden kann.

Die Tröpfchengröße des Löschwassers wird in µm (0,5 mm) gemessen. Je nach verwendeter Technik können Tröpfchen in Form von Aerosolen von bis zu 100 µm (0,1 mm) erzeugt werden.

Die Tröpfchengröße des Löschwassers hat einen wesentlichen Einfluss auf den Löscherfolg. Grundsätzlich werden bei der Brandbekämpfung drei Arten von Wassertröpfchen unterschieden: Große Tröpfchen, mittlere Tröpfchen und feine Tröpfchen. Jeder Typ hat in der Anwendung Vor- und Nachteile.

1. Große Tropfen: ( mehr als 3 mm Durchmesser)

  • Große Tropfen haben in der Regel einen Durchmesser von mehr als 3 mm.
  • Sie sind wirksam bei der Kühlung von Bränden und können dazu beitragen, die Temperatur in einem Brandraum schnell zu senken.
  • Große Tropfen haben eine gute Penetrationsfähigkeit, um tiefere Schichten brennenden Materials zu erreichen.
  • Sie können zur Verdrängung gefährlicher Dämpfe beitragen.

2. mittlere Tropfen: (Durchmesser von etwa 1 bis 3 mm)

  • Tropfen haben einen Durchmesser von etwa 1 bis 3 mm.
  • Sie sind eine gute Wahl zur Bekämpfung von brennenden Flüssigkeiten, da sie die Oberfläche gut bedecken und die Verdunstung minimieren. (Wasser bedeckt eine Flüssigkeitsoberfläche, wenn die Kohäsionskräfte zwischen den Wassermolekülen stärker sind als die Adhäsionskräfte zwischen Wasser und Flüssigkeitsoberfläche. Dieses Phänomen tritt in der Regel bei nichtbenetzenden Oberflächen auf.)
  • Mitteltröpfchen werden häufig in Sprinkler- und Schaumlöschanlagen eingesetzt.

3. feine Tröpfchen (Aerosole):

  • Aerosole sind sehr klein, oft weniger als 1 mm im Durchmesser.
  • Sie haben eine große Oberfläche und verdampfen schnell. Dadurch können sie die Temperatur in einem Brandraum effektiv senken.
  • Aerosole können auch zur Erstickung von Bränden beitragen, indem sie Sauerstoff aus der Umgebung verdrängen.

Löschmittel: Wahl der optimalen Tröpfchengröße

Grundsätzlich kann gesagt werden, dass die Wahl der richtigen Tröpfchengröße von der Art des Brandes und den vorhandenen Bedingungen abhängt.

Große Wassertropfen eignen sich gut zur Bekämpfung von Feststoffbränden, während mittelgroße Wassertropfen bei Flüssigkeitsbränden wirksamer sind. Feine Tropfen können in bestimmten Situationen zur Kontrolle der Brandausbreitung eingesetzt werden.

Tröpfchengröße – Auswirkung auf die Brandbekämpfung

  • 1. Kühlwirkung: Größere Tropfen können mehr Wärme aufnehmen und sind effektiver bei der Temperatursenkung.
  • 2. Penetration: Große Tropfen können tief in das brennende Material eindringen.
  • 3. Verdunstung: Kleinere Tröpfchen verdunsten schneller und minimieren die Gefahr einer Wiederentzündung.
  • 4. Oberflächenbedeckung: Die Tröpfchengröße beeinflusst die effiziente Oberflächenbedeckung.
  • 5. Aerosolbildung: Feine Tröpfchen können die Sauerstoffkonzentration verringern und zum Ersticken des Feuers beitragen.

Löschmittelbedarf – Wieviel Wasser ist nötig?

Die zum Löschen eines Brandes benötigte Wassermenge hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der Art und Größe des Brandes, dem verwendeten Brennstoff und der Umgebung.

Im Allgemeinen kann jedoch gesagt werden, dass die Feuerwehr bei kleineren Bränden oft mit wenigen hundert Litern Wasser auskommt. Häufig, z.B. bei Waldbränden, werden auch alternative Brandbekämpfungsmaßnahmen wie Brandschneisen oder Gegenfeuer zur Brandbekämpfung eingesetzt. Diese helfen, Löschwasser einzusparen. Bei größeren Bränden können durchaus Tausende von Litern Wasser benötigt werden.

Fazit – Feuer löschen mit Wasser

Das Löschen mit Wasser ist nach wie vor eine der grundlegendsten und effektivsten Methoden der Brandbekämpfung. Die Einsatzmöglichkeiten von Wasser reichen von der Bekämpfung von Feststoffbränden bis zur Eindämmung von Flüssigkeitsbränden.

Es ist jedoch zu beachten, dass Wasser nicht für alle Arten von Bränden geeignet ist, insbesondere nicht für Fettbrände, Metallbrände oder elektrische Brände. In diesen Fällen sind spezielle Löschmittel erforderlich, um sicher und effektiv zu löschen.

Die Wahl der richtigen Tropfengröße und -technik ist entscheidend für den gewünschten Löscherfolg. Größere Tröpfchen sind wirksam bei der Wärmeableitung und Temperatursenkung, während kleinere Tröpfchen dazu beitragen, brennbare Gase zu verdrängen und die Oberflächenabdeckung zu maximieren.

Die Auswahl des richtigen Löschmittels, die Kenntnis der Brandklassen und die Anwendung der richtigen Tröpfchengröße sind entscheidend für eine erfolgreiche und sichere Brandbekämpfung.

Quelle:

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