CO2-Löschanlagen bekämpfen Brände punktgenau

Systembeschreibung einer CO2-Löschanlage

Komponenten einer CO2-Löschanlage sind:

• Löschmittel CO2
• Melder
• BMZ / Löschanlagensteuerung
• Löschmittelflasche(n) / Tank mit Wiegevorrichtung
• Zeitverzögerung
• Signalmittel (Sirene, Tableaus u.Ä.)
• Bereichsventile und -verteiler
• Rohrleitung
• Löschdüsen

CO2 - Eigenschaften und Wirkprinzip

CO2 (Kohlendioxid: im flüssigen Zustand Kohlensäure) ist ein bei Raumtemperatur farb- und geruchloses Gas. CO2 ist ca. 1,5mal schwerer als Luft. Es ist elektrisch nicht leitend und hinterlässt fast keine Löschmittelrückstände. Die Löschwirkung von CO2 beruht auf der Herabsetzung des Sauerstoffgehaltes der Luft auf einen Wert, bei dem der Verbrennungsvorgang gestoppt wird. Zur Erkennung des ausströmenden Gases (Löschvorgang, Leckagen) wird dem CO2 ein Riechstoff beigemischt. Es eignet sich als Löschmittel insbesondere bei Bränden folgender Stoffe:

• Brennbare Flüssigkeiten und andere Stoffe, die sich bei einem Brand wie brennbare Flüssigkeiten verhalten
• Brennbare Gase zur Vermeidung der Bildung eines zündfähigen Gas-Luft-Gemisches nach erfolgter Löschung

CO2 wird in ortsfesten Feuerlöschanlagen im Raum- und Objektschutz eingesetzt wie z.B.:

• in elektrischen und elektronischen Einrichtungen (Schaltanlagen, Trafos, Steuerzentralen u.Ä.)
• bei der Verarbeitung und Lagerung von Lacken, Farben, Kunststoffen (Lack- und Tauchanlagen, Spritzanlagen u.Ä.)
• bei der Produktion und Lagerung brennbarer Flüssigkeiten (z.B. Ölbäder, VbF-Lager u. Ä.)
• bei der Metallverarbeitung (u. a. Walzstraßen, Härtebäder) Motorenprüfstände, Gasturbinen u.Ä.

Sicherheit und Umweltverträglichkeit

Die für eine ausreichende Löschwirkung erforderliche CO2-Konzentration verbietet den Aufenthalt von Personen in dieser Atmosphäre. Je nach eingeatmeter Konzentration wirkt CO2 erregend, betäubend oder erstickend. Bei einer Konzentration von mehr als 8 Vol-% besteht jedoch Lebensgefahr.

Um Personen vor der Flutung oder einer unkontrollierten Auslösung die Möglichkeit zu geben, den Löschbereich gefahrlos zu verlassen, muss über eine Verzögerungseinrichtung die Auslösung der Löschanlage um eine vorbestimmte Zeit (Vorwarnzeit) verzögert werden. Unter der Vorwarnzeit wird die Zeitspanne zwischen Beginn der Abgabe des Löschalarms zur Warnung gefährdeter Personen und der Freigabe des Löschmittels verstanden. Da CO2 schwerer als Luft ist, kann es in tiefer gelegene Räume abfließen und dort anwesende Personen gefährden. Um CO2 geflutete Räume zu betreten, reichen Atemschutzgeräte alleine nicht aus.

Zur Entsorgung von CO2 aus gefluteten Räumen ist eine Absaugung durch die Feuerwehr erforderlich. CO2 entsteht als Nebenprodukt aus technischen Prozessen oder wird aus natürlichen Quellen gewonnen. Durch CO2-Löschanlagen wird die Entstehung von CO2 und sonstigen Umweltgiften bei Bränden verhindert. Deshalb besteht trotz weltweiter Bestrebungen, den CO2-Ausstoß zum Schutz der Ozonschicht zu senken, keine Erfordernis, CO2 als Löschmittel aus Umweltschutzgründen zu verbieten.

Auslösung und Wirkungsprinzip der Löschanlage

Beim Erkennen eines Brandes über automatische Brandmelder oder bei Auslösung über Handmelder erfolgt eine Meldung an die BMZ und von dort u. a. an die Löschmittelsteuerung. Nach Auslösen eines optischen und akustischen Alarms wird unmittelbar ein Auslöseimpuls an die Steuerflasche und an die mechanische bzw. pneumatische Verzögerungseinrichtung weitergeleitet. Diese löst einen zweiten akustischen Alarm aus und leitet nach Ablauf der Vorwarnzeit in der Löschmittelsteuerung und der Verzögerungseinheit den Löschvorgang ein. Die Ventile der Folgeflaschen werden geöffnet, (danach bei Mehrbereichsanlagen über einen Stationsverteiler auch die Bereichsventile), und der Brandbereich wird geflutet. Während der Vorwarnzeit werden vorhandene Klappen und Türen automatisch geschlossen und vorhandene Lüftungsanlagen abgestellt.

Technologische und konstruktive Aspekte

Man unterscheidet zwischen Hochdruck- und Niederdrucklöschanlagen. Bei Hochdruckanlagen wird in Abhängigkeit vom Löschmittelbedarf das unter einem Druck von ca. 60 bar befindliche (und damit flüssige) CO2 in Stahlflaschen (in Rahmengestellen hängend) aufbewahrt. Die Flaschen werden je nach Erfordernis zu Flaschenbatterien (mit einheitlicher Flaschengröße) zusammengestellt. Übliche Flaschengrößen sind 30 kg/40 l bzw. 50 kg/67 l. Die erfolgte Auslösung einer Anlage bedeutet die Entleerung (und Wiederbefüllung) aller Flaschen. Aus wirtschaftlichen Gründen werden ab ca. 1.000 kg CO2-Löschmittel bereits Niederdruckanlagen eingesetzt. Charakteristisch für diese Anlagen ist, dass das flüssige CO2 bei ca. -20°C und einem maximalen Druck von 20 bar in Tanks bevorratet wird. Die Kühlung erfolgt über ein druckabhängiges automatisches Kühlaggregat. Der CO2-Schwund in den entsprechenden Löschmittelvorratsbehältern wird über entsprechend angepasste Wiegevorrichtungen (mechanisch / optisch) kontrolliert; Mindermengen werden an die BMZ weitergemeldet. Je nach Ausprägung der Löschbereiche wird nach Ein- oder Mehrbereichsanlagen unterschieden. Bei Mehrbereichsanlagen werden Rohrleitungen in den jeweiligen Löschbereich eingeleitet, wo das Löschmittel über spezielle, stets offene Löschdüsen gas-, nebel- oder schneeförmig versprüht wird. Mehrbereichsanlagen benötigen eine Reservebatterie. Das austretende CO2 kann zu Vereisungen in der Nähe der Austrittsdüse führen. Infolge des beim Löschvorgang aufgebauten Austrittsdrucks sind in den Löschbereichen geeignete Maßnahmen zum Druckabbau, wie z.B. Druckentlastungsklappen zu treffen.