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Brand- und Löschlehre
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h Teil 1Brandlehre
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Oxidation / Verbrennung
o Was ist eine Oxidation?Eine chemische Reaktion eines Stoffes mit
SauerstoffEin neues Produkt entsteht (mit anderen
Eigenschaften wie die Ausgangsstoffe)Beispiel: C + O2 = CO2
Es wird Wärmeenergie erzeugt
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Oxidation / Verbrennung
o Relevantes Merkmal einer langsamen Oxidation?
Die freiwerdende Wärmemenge ist so gering, dass man Sie nicht oder kaum nachweisen kann
z.B. Rosten von Eisen
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Oxidation / Verbrennung
o Relevante Merkmale einer schnellen Oxidation?
Es wird sehr viel Wärme freigesetzt
In der Regel geht dies mit einer Lichterscheinung einher
Dieser besondere Oxidationsvorgang bezeichnet man als Verbrennung
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Oxidation / Verbrennung
Merke
Jede Verbrennung ist eine Oxidation, aber nicht jede Oxidation ist eine Verbrennung!
(Der Unterschied liegt in der Reaktionsgeschwindigkeit)
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Oxidation / Verbrennung
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Erscheinungsform einer Verbrennung
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Voraussetzung einer Verbrennung
Die Verbrennung ist ein chemisch-physikalischer Vorgang, für den Voraussetzungen erfüllt werden müssen!
Stoffliche Voraussetzungen
Energetische Voraussetzungen
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Voraussetzung einer Verbrennung
Stoffliche Voraussetzungen:
brennbarer Stoff
Sauerstoff
stöchiomtrisches Mengenverhältnis
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Voraussetzung einer Verbrennung
Energetische Voraussetzungen
Zündtemperatur (Aktivierungsenergie) bzw. Mindestverbrennungstemperatur
Katalysator
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Brennbarer Stoff
o Was sind brennbare Stoffe?gasförmige Stoffeflüssige Stoffefeste Stoffeeinschließlich Dämpfe, Nebel und Stäube
Die im Gemisch oder Kontakt mit Sauerstoff zum Brennen angeregt werden können
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Brennbarer Stoff
oAggregatzustände brennbarer Stoffe
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Brennbarer StoffoBrandklassen:
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Sauerstoff
o Eigenschaften von Sauerstoff
farblos
geruchslos
geschmacklos
nicht brennbar
ein sehr reaktionsfreudiges Element
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Mengenverhältnis
o Beschreibt das Verhältnis der Menge des brennbaren Stoffes zu der Menge des Sauerstoffes
Davon abhängig: Der Explosionsbereich zwischen UEG und OEG (Explosionsgrenzen)
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Mengenverhältnis
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„Temperatur“o Flammpunkt:
Der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit ist die
niedrigste Flüssigkeitstemperatur, bei der sich Dämpfe in
einer solchen Menge bilden, dass über dem
Flüssigkeitsspiegel ein entzündbares Dampf-Luft-Gemisch
entsteht. Nach einer Entzündung verbrennt die Dampfmenge
mit kurzen Aufflammen, erlischt aber dann wieder.
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„Temperatur“
o Brennpunkt:
Der Brennpunkt einer brennbarer Flüssigkeit ist
die niedrigste Flüssigkeitstemperatur, bei der sich
Dämpfe in solchen Mengen entwickeln, dass nach
ihrer Entzündung durch eine Zündquelle ein
ständiges Brennen unterhalten bleibt.
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„Temperatur“
o Zündtemperatur:
Die Zündtemperatur einer explosionsfähigen
Atmosphäre ist die niedrigste Temperatur einer
erhitzten Oberfläche (z.B. Wand), an der dieses
Gemisch gerade noch zum Brennen mit
Flammenerscheinung angeregt wird.
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„Temperatur“
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„Temperatur“
o Arten der „Zündung“
FremdentzündungEine Entzündung durch eine von außen zugeführte Zündenergie
SelbstentzündungEine Entzündung ohne eine Energiezufuhr von außen, z.B. Phosphor oder Heu
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„Temperatur“
o MindestverbrennungstemperaturDie niedrigste Temperatur des reagierenden Brennstoff-Luft-Gemisches bei der ein selbstständiges Brennen gerade noch möglich ist.
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Katalysator
o Durch einen geeigneten Katalysator wird die Aktivierungsenergie und somit die Zündtemperatur sowie die Mindestverbrennungstemperatur stark herabgesetzt.
o Jedoch kann ein Katalysator unmögliche Reaktionen nicht möglich machen
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Katalysatoro Definition
Katalysatoren sind Stoffe, die mit mindestens einem
der an der Reaktion beteiligten Ausgangsstoffen eine
reaktionsfähigere Zwischenverbindung bilden, die
dann mit anderen Stoffen so weiterreagiert, dass die
Katalysatoren im Verlauf der Gesamtreaktion wieder
zurück gebildet werden.
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Katalysator
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Verbrennungsgeschwindigkeit
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Verbrennungsgeschwindigkeit
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„Flash over“ + „Backdraft“
o Flash over:= Rauchdurchzündung
o Backdraft:= Rauchgasexplosion
Sehr komplexes Themengebiet!
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h Teil 2Löschlehre
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Löschlehre
o Was ist Löschen???Löschen ist das Stoppen bzw. Stören eines
Verbrennungsvorganges durch die Nichterfüllung bzw. Entzug von mindestens einer der fünf Oxidationsvoraussetzungen.
(Brennbarer Stoff / Sauerstoff / Mengenverh.Zündtemp. + Mindestverb.-Temp./Katalysator)
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Löschlehre
o Löschmethoden
Stickeffekt
Kühleffekt
Inhibierende Wirkung
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Löschlehre
o Löschmittel
Wasser
Schaum
Löschpulver
Kohlenstoffdioxid (CO2)
Sonstige Löschittel
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Löschlehre
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Wasser
o Löschwirkunggrößtes Wärmbindungs- bzw.
Wärmeaufnahmevermögen aller LöschmittelAbkühlen unter die
MindestverbrennungstemperaturAchtung: Gefahr der Volumenausdehnung
1l Wasser = 1.700l WasserdampfAchtung: Gefahr der Spaltung in H2 und O2 bei
Metallbränden (Temp. 2.000 - 3.000 °C)
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Wasser
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Schaum
o Schaumart
Schwerschaum
Mittelschaum
Leichtschaum
o Verschäumungszahl
4 bis 20
21 bis 200
201 bis 1.000
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Schaum
o Löschwirkung
Trenneffekt (Sauerstoff von Brandgut)
Kühleffekt (Kühlung des Brandgutes)
Deckeffekt (Verhinderung Gasdurchbrüche) Verdrängungseffekt (beim Fluten, alle Gase
werden vom Brandgut verdrängt)
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Löschpulver
o Arten von Löschpulver
BC-Löschpulver
ABC-Löschpulver
D-Löschpulver
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Löschpulver
o Löschwirkung BC-LöschpulverDurch heterogene Inhibition
Die Katalysatoren geben Ihre Energie an die Löschpulverkristalle abAbbruch der Verbrennungsreaktion
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Löschpulver
o Löschwirkung ABC-Pulver
Bei Brandklassen B + C durch heterogene Inhibition
Bei Brandklasse A durch Bildung einer Sinterschicht, trennende Wirkung vor Sauerstoff
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Löschpulver
o Löschwirkung D-Löschpulver
trennende Wirkung durch eine Sinterschicht
D-Löschpulver wird drucklos auf den Brandherd gebracht
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Kohlenstoffdioxid
o Löschwirkung Kohlenstoffdioxid
Ersticken der Flammenbildung durch Sauerstoffverdrängung
Hat keinen Kühleffekt!
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Sonstige Löschmittel
o Stickstoffo Argono Inergeno Halon
o Sand, Steinstaubo Graugussspäne
o Schwerölo Sonstige
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Anwendungsbereiche der Löschmittel
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Noch Fragen oder verwirrt?
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