Feuerlöscher

 

 

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Geschichte

Der erste bekannte (tragbare) Feuerlöscher wurde 1723 vom Chemiker Ambrose Godfrey patentiert. Es bestand aus einer Art Fass, das mit Löschflüssigkeit gefüllt war, und einem Zinnkasten, der mit Schwarzpulver gefüllt war. Eine Zündanlage explodierte den Staub und verbreitete die Lösung. Es wurde erstmals am 7. November 1729 verwendet, als Bradleys Weekly Messenger über seine Wirksamkeit beim Löschen eines Brandes in London sprach.

Der "moderne" Feuerlöscher wurde 1818 vom britischen Kapitän George William Manby erfunden; es handelte sich um einen 3-Gallonen-Kupfertank mit einer wässrigen Lösung von Kaliumcarbonat, die mit Druckluft unter Druck gesetzt wurde.

Der erste "Sodasäure"-Löscher wurde 1866 vom französischen Francois Carlier patentiert; er mischt eine wässrige Lösung von Natriumcarbonat mit Weinsäure, erhält Schaum und gasförmiges Kohlendioxid, das als Treibmittel verwendet wird. Ein weiterer "Sodasäure"-Löscher wurde 1881 von Almon M. Granger in die USA patentiert. In diesem Fall nutzte er die Reaktion zwischen einer wässrigen Lösung von Natriumcarbonat und Schwefelsäure. Ein Glasfläschchen mit der Säure wurde in dem natriumcarbonathaltigen Löscher suspendiert. Der Betrieb des Löschers konnte auf zwei Arten erfolgen: im ersten Fall wurde das Fläschchen zerstört, im zweiten Fall wurde ein Schott entfernt, dass normalerweise die Säure vom Carbonat trennte. In beiden Fällen wurde Kohlendioxid produziert, das als Abgas diente.

Der Hilfsdrucklöscher wurde 1881 von der englischen Firma Read & Campbell erfunden und verwendet Wasser oder wässrige Lösungen. Später entwickelten sie den "Petrolex" für den automobilen Einsatz.
Der chemische Schaumlöscher wurde 1904 von Alexander Loran in Russland erfunden, basierend auf seiner früheren Erfindung des Feuerlöschschaums. Loran benutzte es, um einen Tank mit Naphtha abzuschalten; obwohl es den Sodasäure-Modellen ähnelte, war der erzeugte Schaum resistenter. Der Haupttank enthielt eine wässrige Lösung von Natriumcarbonat, während der innere eine Aluminiumsulfatlösung enthielt. Durch Mischen der beiden Lösungen (normalerweise geschah dies durch Drehen des Tanks auf den Kopf) reagierten die beiden Flüssigkeiten unter Bildung eines Schaums und Kohlendioxid in der Gasphase, die den Schaum ausstieß. Anschließend wurden Additive (z.B. Süßholzextrakte) als Stabilisatoren verwendet, wobei der Schaum jedoch nur durch die Reaktion der oben genannten Komponenten gebildet wurde.

1910 meldete die Pyren Manufacturing Company aus Delaware ein Patent für ein Tetra-System (Kohlenstofftetrachlorid - Halon 104) an. Durch das Verdampfen der Flüssigkeit über die Flamme löschte er sie durch Ersticken.  1911 patentierten sie einen kleinen tragbaren Feuerlöscher mit dem gleichen Löschmittel, bestehend aus einem kleinen Messingtank mit einer Handpumpe, um die Flüssigkeit in Richtung Feuer auszutreiben. Die Kapazitäten lagen bei 1,1 Liter oder 0,6 Liter, aber sie waren auch bis zu 9 Liter erhältlich. Der Behälter stand nicht unter Druck und konnte daher leicht wieder beladen werden.

Eine weitere Art von "Tetra"-Feuerlöscher war die sogenannte Feuergranate. Eine mit Tetrachlorkohlenstoff gefüllte Glaskugel, die auf die Flammenbasis geworfen werden soll (die erste verwendete Kochsalzlösung, aber der "Tetra" erwies sich als wirksamer). Der "Tetra" war für Brände in elektrischen Anlagen und brennbaren Flüssigkeiten geeignet. Tetrachlorkohlenstoff-Feuerlöscher wurden in den 1950er Jahren wegen ihrer Toxizität zurückgezogen. Die Exposition gegenüber hohen Konzentrationen schädigt das Nervensystem und die inneren Organe und kann bei hohen Temperaturen in giftiges Phosgengas übergehen.
In den 1940er Jahren wurde in Deutschland das flüssige Halon 1011 (Bromchlormethan - Brommethan - Methylbromid) für den Einsatz in Flugzeugen entwickelt. Wirksamer als Tetrachlorkohlenstoff, wurde es bis 1969 eingesetzt. Methylbromid wurde in den 1920er Jahren als Löschmittel anerkannt und vor allem in Europa eingesetzt; hochgiftig, wurde es in den 1960er Jahren endgültig verboten.

Der Kohlendioxid-(CO2) -Löscher wurde 1924 von der Walter Kidde Company auf Wunsch von Bell Telephone für eine nicht leitende Flüssigkeit eingeführt, die bei Bränden in Telefonzentralen verwendet werden kann. Es bestand aus einem Zylinder mit 7,5 Pfund CO2 mit einem Schraubventil und einem mit Baumwolle isolierten Messingschlauch, der in einer Art Trichterdüse endet.

1928 präsentierte DuGas (später von Ansul übernommen) einen mit Natriumbikarbonat beladenen "Hilfsdruck"-Pulverlöscher mit speziellen Additiven, die ihn glatt und feuchtigkeitsbeständig machen. Es bestand aus einer Kupferflasche mit einer internen Kartusche, die mit Kohlendioxid gefüllt war. Der Bediener musste ein Ventil über den Feuerlöscher drehen, um die Kartusche zu durchbohren, und dann einen Hebel am Ende des Schlauches betätigen, um das Chemikalienpulver freizusetzen. Dies war der erste Feuerlöscher, der für großzügige Flüssigkeits- oder Gasbrände geeignet war, aber er blieb bis in die 1950er Jahre, als Feuerlöscher für den Heimgebrauch auf den Markt kamen, von begrenzter Nutzung. Ebenfalls in den 1950er Jahren wurde das ABC-Pulver entwickelt, das Super-K in den frühen 1960er Jahren und das Purple-K wurde von der US Navy in den späten 1960er Jahren entwickelt. Fluobren (Halon 2402) wurde 1969 erstmals im Werk Montecatini in Porto Marghera hergestellt und an den Autostrecken Monza und Hockenheim getestet. Bei dem tragischen Unfall in Monza 1978 griffen die Feuerlöscher des CEA Racing Teams ein, um das Leben vieler Fahrer zu retten.

Trotz der Tatsache, dass Feuer schon immer als potenzieller Feind galt und bereits in der Antike zur Reduzierung des Brandrisikos und zur Schaffung von Löschmitteln eingesetzt wurde, ist der Feuerlöscher ein recht junges Produkt, dessen Erfindung auf das Jahr 1816 zurückgeht (George William Manby), dessen Ausbreitung jedoch viel jünger ist, beginnend in den dreißiger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts.
Früher gab es kleine tragbare Löschanlagen, die aus Handpumpen bestanden, die in der Lage waren, Wasserstrahlen über eine Entfernung zu senden. Es handelte sich jedoch um schlecht wirksame Mittel, da die von einem erwachsenen Mann abgegebene Energie keine effektive Nutzung des Wassers erlaubte, das das einzige verfügbare Mittel war.

Feuerlöscher sind ein unverzichtbares Element für die Sicherheit von Gebäuden und Kraftfahrzeugen. Ein effizienter Feuerlöscher kann nützlicher sein als alle in einer Feuerwehr vorhandenen Mittel: Bei zeitnaher und korrekter Anwendung nach dem Prinzip des Feuers reduziert er Sachschäden und schützt die Sicherheit von Menschen.
Nutzer von Gebäuden und Fahrzeugen sollten geeignete Feuerlöscher kaufen und eine regelmäßige Wartung durch spezialisierte Unternehmen durchführen. Diese Kosten sind Null im Vergleich zu den minimalen Schäden, die im Brandfall entstehen können. Die öffentlichen Feuerwehr- und Rettungsdienste garantieren nicht die Rechtzeitigkeit ihrer Intervention, da sie unvorhersehbaren Ereignissen höherer Gewalt Vorrang einräumen; die mit den verschiedenen Aktivitäten gelieferten Feuerlöschgeräte sind jedoch Schutzmittel, die für den Bürger unmittelbar verfügbar und nutzbar sind.

 

Aufbau
Ein Feuerlöscher besteht im Allgemeinen aus den folgenden Komponenten:

• Ein oder mehrere Behälter, geeignet zur Aufnahme des Löschmittels, des Treibmittels oder beider;
• Ein Ventil zur Regulierung des Löschmittelstroms;
• Ein Schlauch, d.h. ein flexibler Schlauch, der eine einfache Adressierung des Löschmittels in die entsprechenden Richtungen ermöglicht (dies kann bei kleinen Feuerlöschern bis zu 3 kg fehlen);
• Ein Löschmittel, das gesprüht, gestreut oder anderweitig mit dem Feuer in Kontakt gebracht wird, mit ihm interagiert, indem es gelöscht oder begrenzt wird;
• Treibmittel, Gas, geeignet zum Ausstoßen des Löschmittels.

Die häufigste Art von Feuerlöschern ist der permanente Druck tragbare Feuerlöscher.
Bei diesem Modell gibt es nur einen Tank, in dem das Löschmittel untergebracht ist. Das Ventil, das mit dem Schlauch verbunden ist, ist nicht dauerhaft am Tank befestigt. Am Tank ist ein Etikett angebracht.
Der Tank besteht im Allgemeinen aus Metall (in den meisten Fällen Stahl oder Aluminium) und ruht auf einem Sockel, der in den Tank integriert oder extern angebracht werden kann und eine stabile Unterstützung am Boden ermöglicht; die Ring, die in der Regel mit einem Innengewinde versehen ist, ermöglicht den Anschluss an das Ventil.

Das Ventil besteht aus einem Gehäuse, das normalerweise aus Messing, Aluminium oder hochfestem Kunstharz besteht; einem Betätigungsknopf, einem Griff, einem Manometer (oder einer anderen Druckanzeige), einer Sicherheitsvorrichtung gegen unbeabsichtigtes Betätigen und ein Steigrohr.
Einige Merkmale sind allen Feuerlöschern gemeinsam, wie z.B. die rote Farbe, der Hebegriff, die Sicherung; andere sind spezifisch für permanente Drucklöscher, wie z.B. das Manometer. 

 

Hauptlöschmittel

• Das Wasser, ein typisches Kühlmittel, das durch die Verbrennungswärme verdampfen kann, wechselt von einem physikalischen Zustand in einen Dampf, der eine Erstickungsaktion begünstigt; kürzlich wurden Wassernebel-Löschanlagen entwickelt. Sie sind praktisch Sprüher von Tropfen, die so dünn sind, dass sie eine Suspension in der Luft mit einer starken Freisetzung von Wasserdampf mit erstickender Wirkung erzeugen. Ungiftig, preiswert und leicht zugänglich, ist es, mit Ausnahme des vernebelten, nicht für das Löschen von Bränden leichter Kohlenwasserstoffe verwendbar, da diese auf dem Wasser schwimmen würden, wodurch der Kontakt mit dem Verbrennungs-Sauerstoff wiederhergestellt und auch gefährliche Phänomene des Überkochens verursacht werden. Selbstverständlich kann es nicht an Elektro- oder Elektronikgeräten oder bei Temperaturen unter 0 Grad Celsius verwendet werden, mit Ausnahme der Zugabe von Frostschutzmitteln.

   

• Kohlendioxid, das normalerweise in flüssigen Druckbehältern gelagert wird, wird immer noch effektiv in elektrischen Geräten und bei B- und C-Bränden eingesetzt. Der Feuerlöscher emittiert flüssiges Kohlendioxid, das durch den Kontakt mit der Atmosphäre in "Kohlenstoffschnee" umgewandelt wird. Durch den plötzlichen Temperaturabfall (-78 °C) und die starke Subtraktion von Sauerstoff können die Flammen schnell und rückstandsfrei abgetötet werden (die kohlensäurehaltigen Schneekristalle sublimieren nach kurzer Zeit). Im Außenbereich sind sie jedoch weniger effektiv und haben eine begrenzte Reichweite. Sie erfordern ein Minimum an Aufmerksamkeit während der Anwendung, um nicht durch Sauerstoffmangel zu ersticken oder durch Temperaturschock zu verbrennen. Sie sind stark kontraindiziert bei Bränden der Klasse D wegen Explosions- oder Gewaltrisikos und bei Geräten, die unter Temperaturschock leiden.

   

• Der Wasserlöscher enthält eine wässrige Lösung von schäumenden Produkten namens AFFF (wässriger filmbildender Schaum), die die Kühlleistung von Wasser mit den erstickenden Eigenschaften von Schaum kombinieren. Sie sind den Schaumlöschern sehr ähnlich, variieren in der chemischen Zusammensetzung und im Prozentsatz des Schaums und sind mit einer "Handbrause"-Lanze ausgestattet, die zur Verbesserung der Wärmeabfuhr erforderlich ist. Sie werden hauptsächlich bei Kohlenwasserstoff- (Klasse B), Textil-, Papier- und Holzfeuerungen (Klasse A) eingesetzt und kombinieren die Kühlwirkung von Wasser mit der Isolierwirkung der Folie. Aufgrund des hohen Wassergehalts (97%) können sie beim Einsatz an elektrischen Geräten Schäden und Unfälle verursachen. Sie sind bei Bränden der Klasse C wirkungslos und bei Bränden der Klasse D zur Entwicklung brennbarer oder toxischer Gase stark kontraindiziert. Sie haben eine begrenzte Reichweite, sind aber insgesamt sichtbar und haben eine verlängerte Entladezeit (einige Dutzend Sekunden).

   

• Schaumstoffe, die wenig in Feuerlöschern und viel mehr in großen mobilen Löschmitteln verwendet werden, sind Lösungen mit starken Tensiden und anderen Zusatzstoffen (bei Feuerlöschern ist der Schaum nur vom Typ AFFF). Durch eine Lanze dehnt sich die Flüssigkeit aus und vermischt sich mit der Luft (Venturi Effekt). Anschließend entsteht ein Leichtschaum, der auf den Kohlenwasserstoffen schwimmt und sie vom Kontakt mit der Luft isoliert. Sie werden fast ausschließlich bei Kohlenwasserstoffbränden (Klasse B) eingesetzt, sind aber auch bei Bränden der Klasse A relativ wirksam. Sie sind bei Bränden der Klassen C, D, E völlig wirkungslos, um das Risiko eines Stromschlags zu vermeiden. Sie haben den gleichen Umfang und die gleiche Dauer wie Wasserlöscher.

   

• Chemikalien sind wahrscheinlich das am häufigsten verwendete Löschmittel. Der gebräuchlichste Typ ist aufgrund seiner hohen Effizienz das so genannte mehrwertige Pulver (bekannt als ABC-Pulver - in der Lage, Brände aller Klassen außer D zu löschen); es besteht hauptsächlich aus Ammoniumphosphat in einem Prozentsatz zwischen 40% (Standardpulver) und 90% (hohe Löschkapazität). Harnstoff (Monnex) und Kaliumbicarbonat (lila-K-Pulver) sind nur bedingt einsetzbar und haben eine sehr hohe Löschkapazität. Diese Pulver (genannt BC) werden in der petrochemischen Industrie und auf Flughäfen verwendet, da sie bei Bränden mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen wirksam sind. Sie sind jedoch nicht wirksam bei Feststoffen. Natriumchlorid hingegen ist sehr effektiv bei der Erstickung von Metallbränden der Klasse D (Natrium, Magnesium, Aluminium), da es in der Lage ist, sie zu schmelzen und eine undurchlässige Kruste zu bilden. Natriumbikarbonat hingegen wird nicht mehr verwendet.
  Schnelle Brandbekämpfung, große Reichweite, gute Haltbarkeit und Vielseitigkeit machen Pulverlöscher zu den beliebtesten auf dem Markt. Es besteht jedoch die Gefahr einer eingeschränkten Sicht während der Entladung, einer Irritation der Atemwege durch den Staubatem während der Benutzung (bei schlechter Ausbildung in geschlossenen Räumen) und der Bildung von Schmutz (Staubmikropartikel dringen überall ein und zwingen zu einer sorgfältigen Reinigung, um alle Teile zu entfernen). Sie sind bei empfindlichen Geräten kontraindiziert.

   

• Halogenierte Kohlenwasserstoffe gehörten zu den ersten Löschmitteln, die in Feuerlöschern verwendet wurden. Es handelt sich um halogenierte paraffinische Derivate, die aus Ketten von Kohlenstoffatomen bestehen, die an ein Halogen zwischen F, Cl, Br gebunden sind. Sie werden kommerziell Halone genannt, gefolgt von 3- oder 4-stelligen Zahlen, die die Anzahl der Atome in der Reihenfolge von Kohlenstoff, Fluor, Chlor und Brom darstellen. Daher wird das Kohlenstofftetrachlorid CCl4 Halon 104 genannt; Halon 1301 ist ein Trifluormonobromethan, Halon 1211 (Handelsname BCF) ein Difluorchlorbrommethan, Halon 2402 (Handelsname Fluobren) ein Tetrafluordibromethan. Halogenierte Kohlenwasserstoffe wurden nach den Protokollen von Montreal und Kopenhagen verboten, weil sie die Bildung der Ozonschicht fördern und durch so genannte HFCKW (hydrierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe) ersetzt. Letztere waren wenig erfolgreich, weil sie sehr teuer sind und eine begrenzte Löschkapazität haben, auch wenn sie für die obere Atmosphäre, wie beispielsweise Decabromdiphenylethan, nicht schädlich sind.

 

Transportfähigkeit

Ein wichtiger Faktor ist die Transportfähigkeit. Die Ladungen müssen mit der Verwendbarkeit des Feuerlöschers vereinbar sein. Es ist klar, dass ein Kind oder eine behinderte Person keinen Hochmassen-Feuerlöscher benutzen können. Die EN3-Normen setzen eine maximale Masse von 20kg für Feuerlöscher fest, die als tragbar definiert sind. Zu diesem Zweck müssen Feuerlöscher nach den Normen mit Hebegriffen für den einfachen Transport und Stützbasen für die sichere Lagerung ausgestattet sein. Um die Nutzung auch für Menschen mit körperlichen Behinderungen zu fördern, wurden in den letzten Jahren häusliche Feuerlöscher mit kleinen Abmessungen und geringem Gewicht entwickelt.
Hausfeuerlöscher sind klein, entworfen und hergestellt für die Aufbewahrung zu Hause an leicht zugänglichen Orten. Häusliche Feuerlöscher ist ein Objekt, das obwohl seines Großen Nutzens noch nicht auf dem Markt verbreitet ist. Über den Grenzwert von 20 kg hinaus (was in der Praxis die Masse der Löschladung auf 12 kg für Staub, Wasser und Derivate und 5 kg für Kohlendioxid aufgrund des Hochdruckzylinders begrenzt) sind Feuerlöscher im Allgemeinen mit Rädern ausgestattet, die eine Bewegung per Druck oder Zug (meist per Hand) ermöglichen. Die Verwendung von Rädern ist nun obligatorisch. Feuerlöscher dieser Art werden als fahrbare Feuerlöscher definiert und haben eine Gesamtmasse von höchstens 100 - 125 kg. Zusätzlich zu diesem Wert werden motorisierte Schleppsysteme in der Regel zur Herstellung kleiner Anhänger verwendet, die oft für den Straßenverkehr zugelassen sind.

 

Nutzung

Die aktuellen Normen definieren den Feuerlöscher als ein manuelles Gerät. Im allgemeinen Gebrauch und gemäß der obigen Definition können auch andere Modelle als Feuerlöscher betrachtet werden. Wir können daher definieren:

• Handfeuerlöscher, die den Betrieb von Vorrichtungen erfordern, die sich am Feuerlöscher selbst oder an fest mit ihm verbundenen Teilen befinden;
• Ferngesteuerte Feuerlöscher, die ferngesteuert werden können;
• Automatische Feuerlöscher sind solche, die durch das Auftreten bestimmter Ursachen (typischerweise durch den Temperaturanstieg) aktiviert werden.

Ferngesteuerte Feuerlöscher werden in der Regel in schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt. Sie können mit Hilfe von Zugankersystemen gesteuert werden, die jedoch den Abstand, in dem sie betrieben werden können, begrenzen. Darüber hinaus können sie durch pyrotechnische Ladungen gesteuert werden, die in der Regel zum Bruch von Blindscheiben und zum Ausstoß des Löschmittels führen.
Automatische Feuerlöscher arbeiten bei besonderen Bedingungen autonom. Fast alle Feuerlöscher verfügen über temperaturempfindliche Verschlusssysteme; es handelt sich im Allgemeinen um Glasfläschchen, die mit Mischungen von Alkoholen gefüllt sind, die bei bestimmten Temperaturen den physikalischen Zustand ändern und die Flasche zur Explosion bringen. Oder Stäbe, die aus zwei verschiedenen gekoppelten Metallen bestehen, deren unterschiedliche Ausdehnung dazu führt, dass sie bei definierten Temperaturen ihre Form ändern (Bimetalle); in beiden Fällen wird ein Verschluss ausgelöst, dessen Fall das Austreiben des Löschmittels durch eine Öffnung ermöglicht.

Es ist möglich, die beiden Funktionen zu kombinieren, um automatische Feuerlöscher mit der Möglichkeit der Fernbedienung zu erhalten. In diesem Fall wird die typische Lösung durch ein Ventil mit thermolabiler Küvette und einem Befehl zum Bruch durch mechanische Einwirkung dargestellt. Die Modelle mit Fern- und/oder Automatikbetätigung werden in schwer zugänglichen oder unbemannten Bereichen eingesetzt, zum Beispiel in den Wärmekraftwerken und den Motorräumen der Schiffe. Einige Modelle sind für den Schutz von Schalttafeln, Schränken mit brennbaren Stoffen und Motorräumen von Pkw und Lkw konzipiert. Sie sind z.B. für Formel-1-Fahrzeuge vorgeschrieben.

 

Klassifizierung

Feuerlöscher können nach folgende Kriterien klassifiziert werden:

• Art des Löschmittels:
• Löschmittel aufladen;
• Antriebssystem;
• Transportfähigkeit;
• Verwendungsmethode.