RetteR 2012 in WelS - Blaulicht

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WEITERBILdUNG xxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx Was versteht man unter Selbstentzündung? GEFAHR BEI ÖLGETRÄNKTEN, PORÖsEN sTOFFEN Aber auch mit der Wiederentdeckung pflanzlicher Öle als Anstrich-, Antriebs- und Schmierstoffe im gewerblichen und privaten Bereich kommt es wegen des falschen Umgangs mit diesen Substanzen immer wieder zu Bränden durch Selbstentzündungen. Bei der Verarbeitung werden häufig Tücher, Bindemittel oder Filzreste benutzt, um überschüssiges Öl zu entfernen, oder es kommt vor, dass poröse, brennbare Materialien mit Öl benetzt werden. Betroffen sind dabei also Materialien, die eine große Oberfläche besitzen, wie z. B. alle Stoffe und Textilien, Dämmplatten, Schleifstaub und Ähnliches. Durch die stark vergrößerte Oberfläche ist die Sauerstoffreaktion erheblich intensiver und die Wärmeentwicklung entsprechend stärker. Ein Stapel ölgetränkter Tücher wird zudem nicht so gut durch Luft gekühlt. Es bildet sich ein Wärmestau! Wenn diese Wärme nicht abgeführt wird, kommt es zunächst zur Rauchentwicklung und danach zur Entzündung. Brandgefahr droht auch bei brennbaren mit Öl getränkten Bindemitteln (z. B. Sägespäne)! PRAKTIsCHE GEFAHR Wie kommt es nun im Detail in der Praxis zu derartigen Selbst- selbstentzündung bei einem ölgetränkten putzlappen (schematisch). 22 Blaulicht 10-2012 entzündungen? Ausgangspunkt für derartige Brände ist die bereits festgestellte Tatsache, dass sich sehr viele Öle schon bei herkömmlichen Außentemperaturen zersetzen und Energie abgeben können. Wenn das Putztuch frei liegt, wird die erzeugte Wärme ohne Probleme an die Umgebungsluft abgegeben (siehe Abbildung). Anders ist es, wenn Müll darauf geworfen wird: In diesem Fall kann die Energie, je nach Wärmeleitvermögen der umgebenden Stoffe, nicht vollständig abgeführt werden, es kommt dabei zum gefürchteten Wärmestau und in der Folge zur Selbstentzündung. Ölgetränkte Putzlappen sind daher in der Praxis streng von anderem Abfall zu trennen! zWEI KRITERIEN Eine Selbstentzündung kann – wie wir gesehen haben – nur dann eintreten, wenn zusätzlich zu den Bedingungen des Feuerdreiecks noch zwei besondere Voraussetzungen erfüllt sind: • Der brennbare Stoff muss bereits bei normaler Temperatur merklich oxidieren und • die bei der Oxidation des Stoffes entstehende Wärme darf nicht vollständig an die Umgebung abgegeben werden (Wärmestau). Diese beiden Kriterien sind unter bestimmten Bedingungen in einem Abfalleimer, einem Baumwollballen, Wäschestapel und einer Kohlenhalde gegeben. WIE Es zUR sELBsTENTzüNdUNG KOMMT? Unter den obigen Voraussetzungen kommt es zu folgender Entwicklung: Der selbstentzündliche Stoff verbindet sich bereits bei normaler Temperatur in stärkerem Umfang mit Sauerstoff, wobei Wärme frei wird. Wenn die Wärmeproduktion rascher erfolgt als die Wärmeabführung, wenn also ein Wärmestau vorherrscht, kommt es zu einer Temperaturerhöhung. Die Steigerung der Temperatur bewirkt nun eine starke Erhöhung der Oxidationsgeschwindigkeit. Bis zu etwa 200 °C gilt die Van´t Hoff´sche Regel, die besagt, dass eine Temperaturerhöhung um 10 Grad eine Verdoppelung bis eine Verdreifachung der Reaktionsgeschwindigkeit bewirkt. Durch die schnellere Oxidation wird entsprechend schneller Wärme erzeugt usw. Der Vorgang „schaukelt sich auf“, was schematisch in der folgenden Abbildung dargestellt wurde. Dabei wird bei Erreichen der Zündtemperatur die Selbstentzündung eingeleitet und der Stoff brennt mit einer etwas höheren Temperatur dann ab. AUsLÖsENdE MOMENTE • Grundsätzlich kann man drei auslösende Momente unterscheiden, die zu einer Selbstentzündung führen: • Physikalische Anlagerung von Sauerstoff an der Oberfläche reaktionsfähiger fester Stoffe unter Freisetzung von Absorp- putztücher müssen in unbrennbaren, selbstschließenden Behältern verwahrt werden.
tionswärme (z. B. pyrophore Stoffe, wie feinverteiltes Eisenpulver oder weißer Phosphor). • Chemische Reaktionen von Stoffen oder Systemen mit Sauerstoff oder, katalytisch bedingt, unter atmosphärischen oder bestimmten betrieblichen Bedingungen (z. B. trocknende Öle auf porösen Trägermaterialien und mit Trocknungsbeschleunigern versehene Firnisse). • Biologische Vorgänge unter Beteiligung von Bakterien und Pilzen sowie Fermenten und Enzymen (z. B. bei Heu, Futtermittel und Torf ). Wilhelm Busch – selbstporträt (Quelle: wikipedia). Biologische und in der folge chemische prozesse führen zu einem Heustockbrand. Das phänomen der selbstentzündung, schematisch dargestellt, welches stetig fortschreitend verläuft, hier zum besseren Verständnis in stufen dargestellt (siehe Klingsohr). empfohlene weiterführende literatur [2]. WEITERBILdUNG HEUsELBsTENTzüNdUNG Schon Wilhelm Busch stellte fest: „Der Ungeduldige fährt das Heu nass ein!“. Und tatsächlich kommt es in nass eingelagerten Heuhaufen (aber auch bei den neuerdings verwendeten Heu-Rundballen) zu biologischen Reaktionen, wie enzymatischen Abbauprozessen und der sprunghaften Vermehrung von so genannten meso- und thermophilen Bakterien. Deren „Körperwärme“ produziert eine Temperaturerhöhung im Heustock, wobei sie selbst aber ab etwa 75 °C absterben. In der Folge kommt es dann zu chemischen Prozessen, welche einen Brand auslösen können. Dieser kündigt sich in der Regel durch Bildung von Wasserdampf („Schwitzen“ des Heustocks) sowie dem „brenzligen“ Geruch von Bratäpfeln, Toastbrot und geröstetem Kaffee an. LITERATUR KLINGSOHR K.: Verbrennen und Löschen; Die Roten Hefte; Kohlhammer Verlag, Stuttgart, 17. Auflage, 2002. KOMPACHER M.: Trial & Error: Erkenntnisse für den Betriebsbrandschutz (Großbrand durch Selbstentzündung bei Fa. Lieb Bau Weiz GmbH); Dokumentation über das 11. Aprilsymposion des Brandschutzforums Austria 2010 (Bestellungen über www.brandschutzforum.at). PUCHNER U.: Selbstentzündung von Wäschestapeln; Schadensprisma Heft 2/1988, Berlin. SCHILDHAUER P.: Brandursache Selbstentzündung – Beschreibung eines Phänomens; Kohlhammer Verlag, Stuttgart, VFDB-Zeitschrift Nr. 4/1998. STOLT F. D.: Selbstentzündung fettverschmutzter Textilien; Vortrag im Rahmen des Brandschutztages 2010 des Brandschutzforums Austria. WIDETSCHEK O.: Der große Gefahrgut-Helfer – Gefahren, richtiges Verhalten und Einsatzmaßnahmen bei Schadstoff-Unfällen; Stocker Verlag, Graz, Erstausgabe 2012. Folge 34: Kettenreaktionen Blaulicht 10-2012 23
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