Sprinkler - Rundum geschützt

SPRINKLER VERHINDERN EIN »FLAMMENDES INFERNO«

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Vorteile

Wenn es bei einem Brandereignis zum Flashover, zu einer Rauchgasexplosion oder zu Durchzündung kommt, ist eine Rettung des Gebäudes oft nicht mehr möglich. Schwerer wiegt noch die akute Gefährdung von Menschenleben, sowohl bei den Rettungskräften als auch bei Personen, die sich in der Nähe solcher Brandereignisse befinden. Sprinkler verhindern durch die unverzügliche Bekämpfung von Entstehungsbränden, dass sich solche Brandkatastrophen entwickeln können.

WIE ENTWICKELT
SICH EIN BRAND?

Entstehungsphase
Bei einem entstehenden Feuer wird zuerst nur relativ geringe Wärme freigesetzt. An den brennbaren Materialien, bei einem Zimmerbrand zunächst die an die Flammen angrenzen Einrichtungsgegenstände, kommt es zur Pyrolyse. Diese Phase ist bei allen Arten von Bränden weitgehend identisch.

Entwicklungsphase
Die Temperatur im Brandraum steigt kontinuierlich. In dieser Phase ist ausreichend Sauerstoff vorhanden, die bestimmende Größe für die Ausbreitung des Brandes ist das vorhandene Brennmaterial. Rauch und Pyrolysegase steigen zur Raumdecke auf, es bildet sich eine stark erwärmte Rauchgasschicht, die auf alle Gegenstände im Raum abstrahlt. Die Temperatur im gesamten Raum steigt.

Raumdurchzündung (Flashover)
Aus den Oberflächen der erhitzten, aber noch nicht brennenden Gegenstände treten weiter Pyrolysegase aus. Bei Erreichen einer Temperatur von etwa 600 °C entzünden sich diese Gase schlagartig, wodurch der Brand übergangslos alle brennbaren Oberflächen im Raum erfasst.

Vollbrandphase
Nach einer Raumdurchzündung brennen die Oberflächen aller brennbaren Materialien im Raum. Es können Temperaturen von bis zu 1000 °C auftreten.

EXTREME BRANDSITUATIONEN

RAUCHSCHICHTDURCHZÜNDUNG

Eine Raumdurchzündung wird häufig durch eine Rauchschichtdurchzündung (Rollover) eingeleitet. Hierbei entstehen Flammenzungen an der Unterseite der Rauchgasschicht dort, wo brennbare Pyrolysegase und Luft direkt aufeinandertreffen. Die Flammen wandern an der Unterseite der Rauchschicht entlang, was zu einer Durchmischung mit der Luft führt. Die Wärmestrahlung steigt aufgrund der auftretenden Flammen stark an, wenn sich die Rauchschicht entzündet. Eine Rauchschichtdurchzündung kann als einzelnes Ereignis oder als Vorstufe zu einer Raumdurchzündung auftreten.

RAUCHGASEXPLOSION

In der Entwicklungsphase eines Brandes können Umstände eintreten, durch die nicht mehr genug Sauerstoff zum Brandherd gelangt. Das Feuer wird kleiner und die Temperatur im Raum sinkt. Die Flammen erlöschen oder es entwickelt sich ein Schwelbrand. Da sich durch den Sauerstoffmangel die entstandenen Pyrolysegase nicht entzünden, können sich diese in großen Mengen ansammeln und den gesamten Raum füllen. Wenn diesem plötzlich Sauerstoff zugeführt wird, etwa durch das Öffnen oder dem brandbedingten Versagen einer Tür oder eines Fensters, entweichen die Rauchgase und durchmischen sich mit Sauerstoff zu einem explosionsfähigen Luft-/Gasgemisch. Es kann zu einer Rauchgasexplosion kommen (Backdraft). Der Rauch formt sich beim Austritt aus der (Tür)Öffnung zu einer Kugel, die mit einem charakteristischen Feuerball außerhalb des Brandraumes zündet. Vor einer Rauchexplosion gibt es kein sicheres Warnsignal.

RAUCHSCHICHTEXPLOSION

Ein weiteres Brandphänomen ist die Rauchschichtexplosion. Im Unterschied zur Rauchgasexplosion ist hierbei nicht das komplette Raumvolumen des Brandraumes beteiligt, sondern nur die Rauchschicht, die mit brennbaren Gasen gesättigt ist. Anders als bei der Rauchschichtdurchzündung entflammen die Pyrolysegase aufgrund von Sauerstoffmangel innerhalb der Schicht vorerst nicht. Erst nach dem Öffnen des Brandraumes und wenn sich der direkte Löschangriff auf den Brandherd verzögert oder nicht möglich ist, kann eine Durchmischung der Rauchschicht mit Sauerstoff erfolgen. Je nach Situation kann es dann zur sofortigen oder zeitverzögerten Durchzündung kommen. Es besteht die Gefahr einer Verpuffung oder einer Detonation mit entsprechender Druckwelle.

VERLAGERTE RAUCHEXPLOSION

Verlagerte Rauchexplosionen können sich in Räumen ereignen, die an einen Brandraum angrenzen. Rauchgase, die im Brandraum entstehen, sich dort aber aufgrund mangelnden Sauerstoffs und dem Fehlen einer Zündquelle nicht entzünden, finden einen Weg in den angrenzenden Raum und vermischen sich dort mit der Luft. Ist in diesem Raum eine Zündquelle vorhanden, kann es je nach Mischungsverhältnis dort, und nicht im Primärraum, zu einer Explosion kommen.

BRANDEINDÄMMUNG SO FRÜH WIE MÖGLICH

Allen diesen Brandphänomenen ist eines gemeinsam: Kann ein Feuer nicht bereits in der Entstehungsphase eingedämmt werden, können sich Prozesse entwickeln, die aufgrund ihrer extremen Verläufe schwer einzuschätzen und kaum beherrschbar sind. Bei Temperaturen von über 600 °C und explosionsartigen Durchzündungen besteht für Menschen in solchen Gebäuden kaum die Chance auf Selbstrettung. Auch für die Rettungstrupps der Feuerwehren besteht ein äußerst hohes Risiko, in Situationen zu geraten, die nicht mehr kontrollierbar sind.

Soll es bei Bränden nicht zu Verlusten an Menschenleben und Sachwerten kommen, muss verhindert werden, dass sich ein Feuer ausbreiten und zum Vollbrand werden kann. Das heißt, es muss so früh wie möglich noch in seiner Entstehungsphase entdeckt und bekämpft werden. Sprinkleranlagen tun dies bereits seit mehr als 100 Jahren zuverlässig und wirkungsvoll.

KEIN »FLAMMENDES INFERNO«

Sprinklersysteme sind rund um die Uhr in Bereitschaft. Aufgrund ihrer Funktionsweise lösen sie im Brandfall ohne manuelles Eingreifen automatisch, schnell und zuverlässig aus. Sie beginnen sofort mit der Brandbekämpfung und dämmen das Feuer ein, bevor sich der Brand ausbreiten kann. In 80 Prozent aller bekannten Brände, die durch Sprinkler bekämpft wurden, waren nur bis zu vier Sprinkler erforderlich, um das Feuer erfolgreich einzudämmen oder zu löschen.

SPRINKLER RETTEN MENSCHENLEBEN

Beim Einsatz einer Sprinkleranlage werden die Einsatzkräfte der Feuerwehren nicht mit einem Vollbrandszenario konfrontiert, sondern allenfalls mit einem begrenzten Feuer. Das heißt, sie werden weit weniger Gefahren durch Rauch, Feuer und Extremsituationen ausgesetzt. Damit kann sich die Feuerwehr auf ihre wichtigste Aufgabe konzentrieren: die sichere Evakuierung von Personen. Oft ist durch den Einsatz der Sprinkler der Brand beim Eintreffen der Feuerwehr sogar schon gänzlich gelöscht.

Fazit

Sprinkleranlagen verhüten Großbrände und bieten einen weitreichenden Schutz für Personen und Umwelt sowie Sachwerte. Der Einsatz von Sprinkleranlagen rettet Menschenleben. Sie werden daher vom Gesetzgeber in vielen Verordnungen, zum Beispiel der Versammlungsstättenverordnung, vorgeschrieben.

 

BEGRIFFSERKLÄRUNG

PYROLYSE: Pyrolysegase entstehen, wenn ein Stoff (zum Beispiel Holz und Kunststoffe) soweit erhitzt wird, dass er brennbare Gase absondert. Pyrolysegase sind sehr heiß und sammeln sich im oberen Teil des Raumes, erhitzen durch ihre hohe Temperatur auch andere Gegenstände und veranlassen diese, ebenfalls Pyrolysegase freizusetzen.

FLASHOVER: Schlagartige Ausbreitung eines Brandes auf alle thermisch aufbereiteten Oberflächen brennbarer Stoffe in einem Raum. Übergangslose Entwicklung eines Brandes von der Entstehungs- und Entwicklungsphase zur Vollbrandphase über den gesamten Brandraum.

BACKDRAFT: Explosion der Pyrolyseprodukte und Schwelgase in einem Brandraum mit unzureichender Sauerstoffkonzentration nach Vermischung mit plötzlich zugetretener Luft.

ROLLOVER: Durchzündung entzündbarer Pyrolyseprodukte und Schwelgase, die sich in der Regel als Rauchschicht in einem Raum ansammeln.