Flammen den Tag vernebeln

Brandschutz für Lager mit brennbaren Flüssigkeiten

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13.05.2016 Viele Lager, die brennbare Flüssigkeiten bevorraten, bergen im Falle eines Brandes ein besonderes Risiko. Als alternatives Löschkonzept zu CO2 und Schaum bieten sich hier Hochdruck-Wassernebelsysteme an.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Brennbare Flüssigkeiten stellen im Brandfall eine große Gefahr dar. Denn sie verbreiten sich mit hoher Geschwindigkeit und erzeugen giftige Brandgase.
  • Einen effizienten Brandschutz, der die Mitarbeiter nicht zusätzlich in Gefahr bringt, ermöglicht der Einsatz eines Hochdruck-Wassernebelsystems.
  • Hierbei erzeugt ein Wassernebel einen Kühleffekt, der der Ausbreitung von Bränden entgegenwirkt und dessen Löschwirkung Betreiber durch Additive zusätzlich verbessern können.

Nicht jedes Feuer birgt die gleiche Gefahr: Viele Lager, die brennbare Flüssigkeiten bevorraten, bergen im Falle eines Brandes ein besonderes Risiko. Denn brennbare Flüssigkeiten breiten sich oftmals sehr schnell aus und entwickeln bei einer Entzündung Brandgase, die hochgiftig sind. Das führt zu unkalkulierbaren Risiken von Personengefährdungen mit einhergehenden Produktionsausfällen als auch hohen Belastungen für die Umwelt. Häufig entstehen hier Schäden in Millionenhöhe. Deshalb gilt für industrielle Anlagen, in denen Hersteller brennbare Flüssigkeiten verarbeiten und/oder lagern, ein besonders hohes Sicherheitsniveau. Betreiber solcher Anlagen sind verpflichtet, präventive Maßnahmen zum Vermeiden von Bränden durchzuführen und die technischen Regeln für brennbare Flüssigkeiten in Lagern (TRbF 20) sowie die Rückhaltung von Löschwasser nach der Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie (LöRüRL) einzuhalten. Um diese hohen Anforderungen erfüllen, um damit Flüssigkeitsbrände effektiv löschen zu können, kommen überwiegend Gas- oder aber auch Schaumlöschanlagen zum Einsatz. Sie ermöglichen einen nachweisbaren Schutz und bewähren sich bereits seit vielen Jahren in der Praxis.

Stand der Technik heute
Bei Gaslöschanlagen kommt das Löschprinzip durch Reduzierung der Sauerstoffkonzentration im Löschbereich bis hin zur der 100%igen Sauerstoffverdrängung mit einer dem Anwendungsfall passenden Löschkonzentration zur Umsetzung. Die vorgenannte löschfähige Konzentration muss für mindestens 10 min wirken. Folglich ist es wichtig, den Raum im Vorfeld auf seine Dichtigkeit hin zu überprüfen. Natürliche räumliche Undichtigkeiten sind gerade bei älteren Gebäuden häufig Türen, Fenster sowie Lüftungsöffnungen und Rohrleitungsdurchführungen. Undichtigkeiten, die eine unzulässigen Verweildauer < 10 min bedingen, gilt es – damit es durch unkontrolliertes Abfließen der Löschkonzentration nicht zu weiteren Risiken wie Rückzündungen führen kann – konstruktiv unbedingt zu vermeiden. In der Planungsphase wird die Bevorratung des Löschmediums in Relation zum Volumen des Schutzbereichs berechnet. Bei gewissen Größen der Lagerbereiche kommen daher meist Anlagen zum Einsatz, die beispielsweise CO2 bei -20 °C in einem Flüssigzustand vorhalten. Abhängig davon ist unter anderem auch die Größe der Löschzentrale, die entsprechend groß ausfallen kann. Im Einsatzfall geht das CO2 vom flüssigen Zustand in die Gasphase über und flutet mit Hilfe von Bereichsventilen und deren Verteilungsrohren über spezielle Düsen den Schutzbereich. Durch das Einbringen der Gase in den Schutzbereich entsteht hier ein Druckanstieg, der mithilfe von Druckentlastungsklappen kompensiert werden muss.

Gefährliche Löschtechnik
Verzögerungseinrichtungen, die für eine ausreichende Zeit zur Evakuierung von Personal sorgen sollen, werden in Verbindung mit Signaleinrichtungen (Lautstärke bis 146 dB) für eine kontrollierte Evakuierung der sensiblen Schutzbereiche vorgesehen. Trotz der Sicherheitsaspekte kam es in der Vergangenheit leider immer wieder auch zu tödlichen Unfällen durch das austretende, toxische Löschmittel. Die gefluteten Schutzbereiche dürfen nur von der Feuerwehr unter Einsatz von Atemschutzmitteln im Anschluss betreten werden. Mögliche Rückzündungen gilt es durch unkontrollierte Frischluftzufuhr unbedingt zu vermeiden. Eine anschließende Freigabe der Bereiche erfolgt durch eine entsprechende Konzentrationsmessung ausschließlich durch die Feuerwehr. Da auch benachbarte Bereiche bei einer Auslösung unter Umständen durch Gebäudeundichtigkeiten mit dem Löschgas versehen werden können, sind diese ebenfalls mit zu überprüfen. Die Gefährdungsgrenze liegt bei 5 Vol% CO2 beziehungsweise 50.000 ppm CO2.  Bei Schaumlöschanlagen ist neben der benötigten, oftmals sehr großen Fläche der Zentraltechnik sowie der Bevorratung von Wasser und Schaummittel auch eine zusätzliche Aufkantung der Löschwasserrückhaltung für den Schutzbereich obligatorisch. Diese kann unter Umständen bis zu 1 m und größer ausfallen. Entsprechende, unter Umständen sogar massive Mehrkosten sind bei solchen Projekten daher möglich. Einen weiteren Mehraufwand stellt die Entsorgung des Löschmittels dar, die natürlich auch bei jeglicher Fehlauslösung anfällt. Ein weiterer Punkt ist die Haltbarkeit der Verrohrung, die durch eine nicht sachgemäße Reinigung beziehungsweise Spülung der Leitungen nach einer Auslösung eine wesentlich kürzere Lebenszeit durch das Schaumgemisch haben kann. Entsprechende Vorkehrungen sind daher bereits bei der Planung zu treffen.

Auf zu neuen Ideen
Auf der Suche nach alternativen Löschkonzepten, die weniger große Risiken in der Personen-, aber auch in der Umweltgefährdung bedeuten, zeigt die Erfahrung, dass Betreiber komplikationsfreie Installationen der Anlagentechnik auf kleinstem Raum fordern, gerade auch bei Bestandsgebäuden. Denn dadurch können sie Kosten für weitere Umbaumaßnahmen auf ein Mindestmaß reduzieren. Ein Hochdruck-Wassernebelsystem ermöglicht im Vergleich zu konventionellen, ortsfesten Brandschutzsystemen, wie Sprinkler-, Schaum-, Pulver- oder Gaslöschanlagen, wesentliche Vorteile zum Schutz von sensiblen Schutzbereichen mit brennbaren Flüssigkeiten. Bei einem solchen System kann beispielsweise im Gegensatz zu Gaslöschanlagen eine für die Evakuierung von Personal notwendige Zeitverzögerung vor einer Aktivierung entfallen. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, da Flüssigkeitsbrände sich oft in Sekunden über weite Teile des Lagers ausbreiten und sofort eine enorme Menge an Strahlungsenergie erzeugen. Hochdruck-Wassernebelsysteme können Betreiber sofort zur Brandbekämpfung aktivieren und der Hitzestrahlung entgegenwirken. Der effiziente Einsatz der Löschmittel durch solche Systeme kann die Löschmittel-Bevorratung und die Löschmittel-Rückhaltung deutlich reduzieren. Zudem benötigen Anwender wesentlich kleinere Löschmittel-Rückhaltebecken. Auch ist kein kompletter Raumabschluss notwendig. Hochdruck-Wassernebelsysteme erzeugen auch dann noch einen Kühleffekt, wenn beispielsweise ein Tor nicht automatisch geschlossen wurde. Bei Leckagen der Raumhüllen ist es auch möglich, Reduzierung der Löschmittelkonzentration durch eine stetige Beaufschlagung mit Wassernebel entgegenzuwirken.

Für den Menschen unbedenklich
Sowohl eingesetzter Wassernebel als auch optional eingesetzte Additive sind nach den Untersuchungen der amerikanischen Gesundheitsbehörde im Jahre 1995 für Menschen völlig ungefährlich. Eine lebensbedrohende Gefährdung von Personal oder Rettungskräften durch den Wassernebel können Betreiber also ausschließen. Durch das Einbringen großer Mengen an kleinen Wassertropfen können Teile von wasserlöslichen Rauchgasbestandteilen wie Salzsäure ausgewaschen und Folgeschäden durch Kontaminationen reduziert werden. Die Wirksamkeit des Systems, das den hohen Anforderungen bei Lagern mit brennbaren Flüssigkeiten entsprechen muss, konnte durch eine Vielzahl von Großbrandversuchen, die durch die IFAB (Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung, Gutachtenersteller und Planer, GF Rajko Rothe) betreut wurden, auch den Schadensversicherer (VdS) überzeugen, der diese anschließend bestätigte. Das Ziel dieser praktischen Versuchsreihen war sowohl der Nachweis der Wirksamkeit zur Absicherung von Lagern mit brennbaren Flüssigkeiten (VbF-Lager) als auch der Nachweis zum Schutz der Produktionsstätten, in denen solche Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. Die bei den Versuchen erzielten Löschzeiten waren deutlich kürzer als die Vorgaben des VdS. Ebenfalls lagen die gemessenen Temperaturen weit unter dem durch den VdS als maximal zu erreichenden Höchstwert. Aus diesem Grund erlangte das Hochdruck-Wassernebelsystem von Fogtec die Anerkennung zum Schutz von VbF-Lagern durch den VdS und wurde nach deren Regularien geprüft und zertifiziert.

Die Technik und Funktionsweise
Das System erzeugt mit speziellen Düsen am Brandherd einen besonders feinen Wassernebel mit Tröpfchen der Klasse I, die die sensiblen Lager schützen. Durch dieses System sind sie besonders effizient und benötigen nur sehr geringe Mengen an Wasser. Die Feinstvernebelung erzeugt eine hohe Kühlwirkung, die der Ausbreitung des Brandes nachgewiesenermaßen entgegengewirkt. Der bauliche Aufwand zum Einhalten der Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie wird deutlich minimiert. Dem Löschwasser können Betreiber, um die Löscheffektivität weiter zu erhöhen, bei völliger gesundheitlicher Unbedenklichkeit optional Additive zumischen. Die Wassernebel-Düsen installiert der Anbieter flächendeckend als Raumschutz einmalig und gruppiert diese zu Löschsektionen. Diese Sektionen werden über Bereichsventile von einer Brandmeldeanlage zentral angesteuert. Aufgrund des besonders hohen Betriebsdruckes ist es möglich, vorherrschende Druckverluste zu kompensieren. Kleine Rohrquerschnitte ermöglichen eine einfache und kostengünstige Installation, insbesondere bei Nachrüstungen. Die eingesetzten Pumpenaggregate sind sowohl mit Elektroantrieb als auch als Dieselaggregate erhältlich. Auf den Einsatz einer Vielzahl von kleinen Pumpen verzichtet der Hersteller bewusst, um die Anzahl beweglicher Teile zu minimieren und Kosten zu sparen.

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Heftausgabe: Mai 2016

Über den Autor

Dirk Fischer Vertriebsingenieur Fogtec Brandschutz Systmene

Autor,Dirk Fischer

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