Foto: Museum für Naturkunde Berlin

Stickstoff statt Schaum oder Wasser

Grüne Alternative

Jeder Planer oder Betreiber muss sich die Frage stellen, ob es reicht, einen Brand einfach nur zu detektieren und den Rest der Feuerwehr zu überlassen oder besser in eine automatische Löschanlage zu investieren. Die Möglichkeiten sind vielfältig, eine davon ist der Einsatz von Stickstoff.

Feuer erfordert grundsätzlich das Vorhandensein der drei Komponenten Wärme (Energie), Sauerstoff und Brennstoff. Diese drei Bestandteile sind als Feuerdreieck bekannt. Nur eine oder auch zwei dieser Komponenten sind nicht ausreichend für einen Brand. Lediglich alle drei zusammen ermöglichen eine Verbrennung. Chemisch gesehen bilden Brennstoff und Sauerstoff die Ausgangsstoffe, die erst unter Einwirkung der Wärme, der Aktivierungsenergie, miteinander reagieren und unter Abgabe von Energie zu den Verbrennungsprodukten umgewandelt werden. Um ein Feuer zu löschen, muss folglich nur einer dieser drei Faktoren „reduziert“ werden. Und genau an diesem Punkt setzen die unterschiedlichen Methoden der Brandbekämpfung an.

Schäden durch Löschung

Traditionell wird in vielen Fällen mit wasser- oder schaumbasierten Systemen gelöscht. Oftmals sind hierbei die Schäden, die durch das Löschwasser verursacht werden, deutlich höher als die Schäden durch das Brandereignis selbst. Ganze Rechenzentren werden lahmgelegt, komplette Lagerhäuser und die darin befindlichen Waren unter Wasser gesetzt und bis zur Unverkäuflichkeit hin beschädigt. Interne und externe Prozesse, Betriebsabläufe und Lieferketten werden außer Kraft gesetzt.

Mindestens genauso gravierend sind die Folgen, kommt es in einem Archiv oder Museum zu einem Brandereignis. Was das Feuer nicht zerstört hat, erledigt dann in vielen Fällen das Löschwasser. Am 2. September 2004 brannte die Anna Amalia Bibliothek in Weimar. 50.000 Bücher und 35 Gemälde aus dem 16. bis 18. Jahrhundert wurden zerstört, 62.000 Bände stark beschädigt – zum Teil durch das Löschwasser. Auch zehn Jahre nach dem Brand sind die Restaurierungsarbeiten an den Büchern noch nicht abgeschlossen.

Löschgas als Alternative

Eine wirksame Alternative zu einem wasser- oder schaumbasierten Löschsystem können Gaslöschsysteme darstellen. Je nach Art des gewählten Gases löschen diese nach verschiedenen Prinzipien wie Sauerstoffverdrängung, Wärmeentzug oder chemischen Effekten. Die Art des zu schützenden Bereiches, die baulichen Gegebenheiten und die vorhandenen Güter sind ausschlaggebend für die Wahl des geeigneten Gases. Hierbei wird grundsätzlich zwischen natürlichen und chemischen Löschgasen unterschieden, die jeweils über unterschiedliche Eigenschaften verfügen und sich somit für verschiedene Einsatzbereiche eignen.

Kohlendioxid mit Sonderstellung

Natürliche Löschgase, das heißt Inertgase, zeichnen sich durch besondere Eigenschaften aus: Sie kommen in der Atemluft vor, löschen rückstandsfrei und erzielen ihre Löschwirkung durch Sauerstoffverdrängung. Unter den Inertgasen nehmen heute Stickstoff (N2), Argon (Ar), Kohlendioxid (CO2) und Gemische daraus (wie IG-541) die wichtige Stellung als Löschgase ein, wobei Kohlendioxid eine Sonderstellung einnimmt. Anders als Stickstoff, Argon und IG-541 ist Kohlendioxid in löschfähiger Konzentration toxisch. Beim Einsatz dieses Löschgases muss somit in jedem Fall gewährleistet sein, dass nach einem Auslösen der Löschanlage keine Personen ungeschützt den Bereich betreten können und kein Löschgas in andere Bereiche abströmt.

Alle Inertgase erlauben eine rückstandsfreie Löschung. Da Inertgase elektrisch nicht leitfähig sind, kann es bei elektrischen Anlagen nicht zu Kurzschlüssen während oder nach der Löschung kommen – ein wichtiger Vorteil in EDV-Räumen und Rechenzentren.

Stickstoff, Argon und IG-541

Die Löschwirkung der Inertgase beruht darauf, dass durch die Flutung des Löschmittels in den Schutzbereich die Sauerstoffkonzentration reduziert wird, womit ein Feuer gelöscht werden kann. Alle drei Gase werden in 80- beziehungsweise 140-Liter- Flaschen mit einem Flaschendruck von 300 bar in gasförmiger Form bevorratet.

Die Reduktion der Sauerstoffkonzentration in der Umgebung des Brandherdes nimmt dem Brand sprichwörtlich die Luft zum Atmen. Die Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft liegt bei 20,9 Volumenprozent. Sinkt diese Konzentration durch Zuführung eines Löschgases unter 11,6 Volumenprozent in EDV-Bereichen, so stoppt dies den Verbrennungsprozess. Die Löschkonzentration ist abhängig vom jeweiligen Brandrisiko und wird über eine definierte Dauer aufrechterhalten, um Rückzündungen zu vermeiden (zum Beispiel zehn Minuten für EDV gemäß VdS 2380).

Löschtechnik im Museum

Das Museum für Naturkunde in Berlin beheimatet mit mehr als einer Million in Ethanol konservierter Tierpräparate eine umfassende Sammlung zur Entwicklungsgeschichte des Lebens. Geschützt werden die 276.000 Glasgefäße, die zum Teil in den Ausstellungsrundgang für die Besucher integriert wurden, durch eine Firexting Stickstoff- Gaslöschanlage von Wagner. Da die historischen Exponate zu einem Großteil mit Papieretiketten beschriftet sind, schied eine wassergeführte Löschanlage bei der Planung des Brandschutzkonzeptes aus. Ein Ablösen der Etiketten während einer Löschung durfte nicht riskiert werden.

Im Fall einer Branddetektion durch das verbaute Titanus Ansaugrauchmeldesystem werden anwesende Personen zum Verlassen der Räume aufgefordert, und anschließend wird über für den Besucher unsichtbar installierte Düsen das Löschgas in den Schutzbereich eingeleitet. Bei Einströmen des Stickstoffs öffnen die vorhandenen Druckentlastungsklappen automatisch und schließen nach Erreichen der notwendigen Löschmittelkonzentration wieder selbsttätig.

Das eingesetzte Brandschutzkonzept zeichnet sich zudem dadurch aus, dass der Raum im Brandfall in kürzester Zeit so geflutet wird, dass trotz des auftretenden Drucks beim Einströmen des Löschgases die wertvollen Gläser mit den Exponaten nicht umkippen. Durch die anschließende Haltezeit können Rückzündungen vermieden werden. Durch den Einsatz einer Stickstoff- Gaslöschanlage kann besonders schonend gelöscht werden. Schäden und Verunreinigungen an den wertvollen Exponaten, die über die eigentlichen Brandschäden hinausgehen, können vermieden werden.

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Foto: Imtech Brandschutz GmbH

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Foto: Wagner Group

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