Читать книгу Abwehrender und Anlagentechnischer Brandschutz - Hans-Joachim Gressmann - Страница 7

RauchWirkungRauchRauchEntstehungBei jedem Brand entstehen auch erhebliche Mengen Rauch (siehe hierzu auch Punkt 7.1). Rauch ist ein hochkomplexes System aus BrandgasenBrandgaseRauch, Aerosolen und festen Partikeln, dessen Zusammensetzung von sehr vielen Parametern abhängt; so spielen die Zusammensetzung des brennenden Stoffes, die Luftzufuhr, die Flammentemperatur, die Brandraumtemperatur, die Anwesenheit anderer Stoffe und vieles mehr eine Rolle (siehe z.B. Knetsch et al. [1.25], Gottuk et al. [1.26], Hoffmann-Böllinghaus et al. [1.27]). RauchBestandteileAbhängig von Verbrennungsphase und Ventilation können Brände hinsichtlich der Rauchproduktion in drei Kategorien eingeteilt werden:

 Schwelbrände

 brandlastgesteuerte offene Flammenbrände

 ventilationsgesteuerte Flammenbrände

Schwelbrände Schwelbrandsind gekennzeichnet durch eine oxidative Zersetzung und PyrolysePyrolyse des brennenden Materials, die Rauchbestandteile mit hoher ToxizitätToxizitätvon Rauch relativ langsam freisetzt, die Rauchproduktion (gemessen in kg Rauch pro kg Brandmaterial) RauchProduktionist hoch. Der BrandrauchBrandrauchRauch enthält neben Kohlendioxid (CO₂) hohe Anteile Kohlenmonoxid (CO, das Verhältnis von CO₂ zu CO ist typischerweise etwa 1, Purser [1.28]) und KohlenwasserstoffeKohlenwasserstoffeals Rauchbestandteil (Alkane, Alkene und Alkine), daneben auch Aromaten, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), bei Brand von Naturprodukten (Holz, Papier Wolle) auch Blausäure (HCNHCNBlausäure),Blausäureals Rauchbestandteil und Schwefeldioxid (SO₂SO2Schwefeldioxid).Schwefeldioxidals Rauchbestandteil Bei Realbränden in Wohnungen oder Arbeitsstätten, wo häufig Kunststoffe, die Chloratome enthalten, verbrennen (Elektrogeräte, Kabel, Schaumstoffe), ist auch ChlorwasserstoffChlorwasserstoff (HCl)als Rauchbestandteil (HClHClChlorwasserstoff (HCl), Salzsäure) als Verbrennungsprodukt wichtig. Detaillierte Ausführungen zu Art und Entstehung dieser Rauchbestandteile findet man bei Knetsch et al. [1.25], Mulholland [1.29] und Tewarson [1.30], eine mehr schematische, sehr übersichtliche Darstellung in der vfdb-Richtlinie 10/01 [1.31] sowie unter Punkt vfdb-Richtlinie10/0114.7. Weitergehende Informationen zum Entstehungspotential von Schadstoffen findet man bei Bansemer et al. [1.33] sowie bei Forell [1.34].

Bei brandlastgesteuerten offenen Flammenbränden Brandbrandlastgesteuert(Vollbrandphase) wird der größte Teil der Brandlast vollständig verbrannt. Die BrandprodukteBrandprodukted. vollständigenVerbrennung sind daher im Wesentlichen die der vollständigen Verbrennung: CO₂ und Wasser. In geringem Umfang entstehen CO und Kohlenwasserstoffe, das Verhältnis von CO₂CO2als Rauchbestandteil zu CO ist typischerweise > 100, Purser [1.28]. Die RauchproduktionRauchProduktion ist relativ gering. Aus toxikologischer Sicht ist daher die Vollbrandphase gut ventilierter Brände weniger wichtig.

Ventilationsgesteuerte Flammenbrände Brandventilationsgesteuertsind durch das Erreichen der Vollbrandphase (post-Flashoverpost-flash-over) aber gleichzeitig vermindertem Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft gekennzeichnet. Wenn die Luftzufuhr in den Brandraum durch eine relativ kleine Öffnung – z.B. ein Fenster – erfolgt, wird nicht die maximal Abbrandgeschwindigkeit und Brandleistung erreicht. In bestimmten Bereichen der Flammen kommt es aufgrund fehlenden Sauerstoffs auch zu nur unvollständiger Verbrennung. Brandprodukted. unvollständigenVerbrennungAufgrund der sich einstellenden Temperatur, die typischerweise nur bei ca. 800 ^oC liegt, erfolgt Umwandlung von CO in CO₂ mit deutlich verminderter Effektivität, daher steigt der CO-Gehalt des Rauches deutlich an (auf bis zu 15 % [1.26], das Verhältnis von CO₂ zu CO sinkt entsprechend auf Werte zwischen ca. 6 bis 20). COals RauchbestandteilDaneben entstehen auch die vom Schwelbrand bekannten SchadstoffeSchadstoffebei Bränden, insbesondere Aromaten, PAK und Aldehyde (insbesondere Formaldehyd HCHOHCHOFormaldehyd (HCHO)), allerdings mit geringeren Konzentrationen.