Bericht Brandschutz - Feuerwehr TU München - Technische ...

WERKBRANDSCHUTZ
KURT FRANZ
Erfahrungen der Werkfeuerwehr
der Technischen
Universität München
Chemikalienschutzanzüge
mit externer
Lufteinspeisung
Die Werkfeuerwehr der Technischen
Universität München setzt seit 2003
Chemikalienschutzanzüge mit einer externen
Luftversorgung ein. Dies ermöglicht
einerseits längere Einsatzzeiten, andererseits
eine Luftspülfunktion im Anzug.
Diese Spülfunktion hat wesentlichen
Einfluss auf das Luftklima im Chemikalienschutzanzug.
Um die positiven subjektiven
Eindrücke der Anzugträger wissenschaftlich
zu untermauern, führte die
Werkfeuerwehr eine medizinische Untersuchung
durch, die dies auch objektiv
belegte. Der Beitrag stellt das System
»Chemikalienschutzanzug mit externer
Luftversorgung« sowie die Untersuchungsergebnisse
vor.
Atemschutz
Belastungen im Einsatz
Fitness
Gefährliche Stoffe und Güter
waren Anlass für die Werkfeuerwehr der
Technischen Universität München (TUM)
am Standort Garching nach Lösungsansätzen
zu suchen. Ein »Chemikalienschutzanzug
mit externer Luftzuführung« schien
dazu geeignet, die Problematik in den Griff
zu bekommen. Die Tatsache, dass dieses
System in einigen Bundesländern Österreichs
(Steiermark, Kärnten) bereits im
Einsatz ist und dort nur noch staatliche Zuschüsse
für Chemikalienschutzanzüge mit
Außenanschluss gewährt werden, weckte
das Interesse an dieser Technik.
Bereits Anfang 2003 wurden bei der
Werkfeuerwehr alle CSA (MSA-Auer
Bild 1
Bereits seit Anfang
2003 setzt die WF
TUM Chemikalienschutzanzüge
mit einer
externen Luftversorgung
ein.
Vautex Elite und SL sowie Trelleborg
Interspiro VPF) mit einer Innenbelüftung
und dem externen Luftanschlüssen nachgerüstet
(Bild 1). Grundsätzlich kann jeder
Chemikalienschutzanzug mit den Schläuchen
für die Innenbelüftung, dem Regelventil
und dem Kupplungssystem ausgestattet
werden. Die Kosten betragen pro
Anzug etwa 600 Euro.
Prinzip des CSA mit Innenbelüftung
und externer Luftzuführung
Im Anzuginneren sind Spülluftleitungen
für Körper, Extremitäten und die
Sichtscheibe verlegt (Bild 2). Sie werden
von der externen Luftzuführung versorgt;
der Luftdurchsatz kann vom CSA-Träger
mit einem Regelventil von 0 bis 120 l/min
eingestellt werden. Der weiterhin getragene
Pressluftatmer wird in die externe
Luftversorgung eingekuppelt (Bild 3),
durch die der Geräteträger mit Atemluft
Die in Fachkreisen bekannten Probleme
bei Einsätzen mit Chemikalienschutzanzügen
(CSA) wie:
extreme körperliche und psychische
Belastung des Feuerwehrangehörigen,
kurze Einsatzzeiten, frühzeitiger Rückzug,
stetig steigende Temperatur und Luftfeuchtigkeit
im Inneren des CSA,
anlaufende Sichtscheibe (schlechte
Sicht) und
wenig Zeit für Dekontaminationsmaßnahmen
kurt franz
Brandamtsrat
Leiter der Werkfeuerwehr
Werkfeuerwehr Technische Universität
München, Garching
Bilder: Werkfeuerwehr TUM
770 brandSchutz · Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/2004

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Bild 3
Der Pressluftatmer
wird in die externe
Luftversorgung eingekuppelt.
herrscht im Anzug stets »Komfortklima«.
Durch die großzügige Dimensionierung
des Drehknopfventils kann die Einstellung
vom CSA-Träger selbst bequem vorgenommen
werden. Nur die Verwendung eines
Ventils mit stufenloser Regulierung der
Spülluft brachte bei verschiedenen Versuchen
den gewünschten Erfolg. Bei der
Werkfeuerwehr finden Ventile der Firma
Hersteller Menzel Atemschutztechnik Verwendung.
Große Schwierigkeiten bereitete zunächst
das Kupplungssystem (Bild 5).Viele
Tests waren erforderlich, um ein geeignetes
System zu finden. Wichtig ist, dass die
Kupplungen selbstschließend sind, da so
Bild 4
Blick auf das Regelventil
Bild 2
Im Anzuginneren sind
Spülluftleitungen
verlegt.
versorgt wird. Der Luftvorrat im Pressluftatmer
bleibt somit erhalten.
Die Atemschutzüberwachung lässt in
diesem Fall nur eine Aussage über die Einsatzdauer
und nicht über den Luftverbrauch
aus dem Pressluftatmer zu. Die regelmäßige
Kontrolle des Druckmanometers
entfällt, da bei einem hörbaren Strömungsgeräusch
keine Luft aus dem
Pressluftatmer verbraucht wird. Wird die
externe Luftversorgung jedoch abgekoppelt
oder aus anderen Gründen unterbrochen,
atmet der Geräteträger liefert der
Pressluftatmer automatisch wieder die notwendige
Atemluft. Die Spülluft wird in diesem
Fall unterbrochen, sodass dann eine
Situation wie bei der Verwendung eines
Chemikalienschutzanzugs ohne externe
Luftzuführung vorliegt. In diesem Fall
muss der Restdruck des Pressluftatmers
vom CSA-Träger durch Ablesen des Manometers
regelmäßig überprüft werden.
Ein wichtiger Bestandteil der externen
Luftzuführung ist das Regelventil für die
Spülluft (Bild 4). Der Geräteträger muss in
der Lage sein, die Spülluft je nach Temperatur
und Belastung zu regeln. Dadurch
Bild 5
Die Kupplungen sind
selbstschließend und
können auch mit den
CSA-Handschuhen
einfach bedient
werden.
brandSchutz · Deutsche Feuerwehr-Zeitung 11/2004
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Bild 6
Prinzipskizze für die
externe Luftversorgung
768 (6.)
09-06
[von Schrenk ?]
ein Eindringen von Schadstoffen in das
Luftsystem wirksam verhindert wird. Um
auch ein Kuppeln in schadstoffbelasteten
Bereichen zu ermöglichen, darf in den
Kupplungen nur ein minimaler Todraum
vorhanden sein. Ein weiteres Problem war
der Kupplungskomfort. Die Kupplung
muss sich unter Druck auch mit den
»dicken« Handschuhen des CSA problemlos
vom Träger öffnen und schließen lassen.
Dazu ist es auch erforderlich, dass der
CSA-Träger Sichtkontakt zur Kupplung
hat. Daher mussten die Anschlussschläuche
am CSA relativ lang gewählt werden.
Zur Anwendung kommen Stäubli-Kupplungen
vom Typ AQR 08.1810/VD.
Die Lösung für die Luftzuführung
Bei der Werkfeuerwehr TUM kommt
standardmäßig ein aus drei Feuerwehrangehörigen
bestehender Trupp zum Einsatz.
Zur Versorgung dieses Trupps muss bei einem
angenommenen Luftverbrauch von
maximal 120 l/min und Einsatzkraft und einem
maximalen Spüllufteinsatz von ebenfalls
120 l/min und Einsatzkraft eine Luftleistung
von etwa 700 l/min zugrunde gelegt
werden. Dementsprechend muss das
Schlauchsystem ausgelegt werden. Dies
führte zur Verwendung von Luftschläuchen
der Firma Exitflex mit einem Durchmesser
von zwölf Millimetern. Die Mitteldruck-Schläuche
(Arbeitsdruck 16 bar)
sind mechanisch extrem belastbar (trittsicher,
überfahrbar), lebensmittelecht und
säure- sowie laugenbeständig. Durch die
gummiähnliche Oberfläche des Luftschlauches
entsteht jedoch eine hohe Reibung
beim Verlegen. Dies machte den Einsatz
von Schlauchwagen für längere
Schlauchstrecken erforderlich.
Heute stehen der Werkfeuerwehr ein
Schnellangriff mit 100 Metern Luftschlauch,
ein Schlauchwagen mit 200 Metern
und ein Schlauchwagen mit drei je 30
Metern langen Luftschläuchen zur Verfügung
(Bild 6). Die Schlauchwagen wurden
von der Firma Aqua Technik (Graz/Österreich)
speziell für die Bedürfnisse der
Werkfeuerwehr angefertigt. Vorgabe war
hierbei, dass die Wagen vom CSA-Trupp
selbst bedient und gefahren werden können.
Die Schlauchwagen werden vom Unterstützungstrupp
in Stellung gebracht und
ab der Absperrgrenze vom CSA-Trupp
selbst vorgenommen, was durch die konstruktionsbedingte
Einpersonen-Bedienung
(Raddurchmesser, Schwerpunkt, Gewicht)
problemlos möglich ist (Bild 7).
Um eine Einsatzzeit von mindestens einer
Stunde bei mittlerem Luftverbrauch zu
gewährleisten, ist es erforderlich, einen
ausreichenden Atemluftvorrat sicherzustellen.
Dies wurde mit einem fest eingebauten
Flaschenpaket im Abrollbehälter
»Gefahrgut« und einem fahrbaren Flaschenwagen
realisiert. Infolge der Verwendung
von 300-bar-Technik stehen im Abrollbehälter
etwa 60 000 Liter Atemluft
und auf einem zusätzlichen Flaschenwagen
etwa 28 000 Liter Atemluft zur Verfügung
(Bilder 8 und 9). Beide Systeme verfügen
über eine zweistufige (50 bar und 15 bar)
Restluftwarneinrichtung.
Bild 7
Die Schlauchwagen
können von einer
Person leicht bewegt
werden.
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Einsatzmöglichkeiten eines CSA
mit externer Luftversorgung
Zunächst ist festzustellen, dass jeder
CSA, der mit einer externen Luftversorgung
ausgerüstet ist,weiterhin wie ein CSA
ohne dieses System eingesetzt werden
kann.
Etwa 80% der Einsätze können mit einer
angeschlossenen externen Luftversorgung
durchgeführt werden. Die CSA-Träger
empfinden das Arbeiten mit einer
Luftspülung subjektiv als deutlich angenehmer.
Einsätze, die kurz vor dem Abschluss
stehen, müssen zudem nicht wegen
Luftmangel abgebrochen werden. Aufgrund
der komfortableren Situation ist es
auch zumutbar, die CSA-Träger länger arbeiten
zu lassen. Dies reduziert insbesondere
die Ersatzbeschaffungskosten falls ein
Csa nach einem Einsatz ausgemustert werden
muss und mindert gleichzeitig den Dekontaminations-
und Wartungsaufwand.
Einen weiteren Vorteil hat der Sicherheitstrupp:
Er kann, an die Luftversorgung angeschlossen,
unter komfortablen Bedingungen
voll ausgerüstet in Bereitschaft stehen
und sofort zum Einsatz gebracht werden,
da der Luftvorrat des Pressluftatmers
erhalten bleibt! Kurz: Die Vorteile der externen
Luftversorgung überwiegen. Wenn
es einsatztaktisch möglich ist, wird das System
bei der Werkfeuerwehr TUM daher
grundsätzlich eingesetzt.
Bild 8
Im AB-G stehen rund
60 000 Liter Atemluft
zur Verfügung. Bild 9
Eine mobile Atemluftversorgung
kann mittels
eines Flaschenwagens
erfolgen.
Bei rund 20% aller CSA-Einsätze ist
der Anschluss an das Luftsystem nicht
durchführbar, da aufgrund der Lage bzw.
der räumlichen Situation die Luftschläuche
den Einsatzerfolg behindern würden.
Jedoch bietet auch in diesen Fällen die Anschlussmöglichkeit
viele Vorteile. Der
CSA-Träger kann sich zwischendurch an
die Luftversorgung anschließen und mit
der Spülluft das Klima im CSA verbessern.
Ein weiterer großer Vorteil besteht auch
darin, dass der CSA-Träger bei Ansprechen
der Restluftwarneinrichtung am Dekontaminationsplatz
an die externe Luftversorgung
angeschlossen werden kann
und danach die erforderlichen Dekontaminationsmaßnahmen
in Ruhe und ohne
Zeitlimit durchgeführt werden können.
Gerade bei der Verwendung von Reinigungs-
bzw. Desinfektionsmitteln mit langen
Einwirkzeiten ist dies ein großer Vorteil.
Die medizinische Bewertung:
CSA-Studie
In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl
für präventive und rehabilitative Sportmedizin
des Klinikums rechts der Isar der
Technischen Universität München unter
der Leitung von Prof. Dr. med. Dieter
Jeschke wurde bereits im September 2002
eine so genannte CSA-Studie (Untersuchungen
zur thermischen Belastung und
Leistungsfähigkeit von Feuerwehrmännern
beim Tragen von drei verschiedenen
Schutzanzügen im Vergleich zur vorab ermittelten
ergometrischen Leistungsfähigkeit)
durchgeführt. Ziel war es, Erkenntnisse
darüber zu erhalten, ob sich die positiven,
subjektiven Erfahrungen der CSA-
Träger auch objektiv belegen lassen.
Verglichen wurde die körperliche Belastung
des Anzugträgers in einem herkömmlichen
CSA (im weiteren als CSA-alt
bezeichnet) und in einem CSA mit externer
Luftversorgung (im Folgenden als
CSA-neu bezeichnet). Die Untersuchung
wurde auf einem Laufband durchgeführt
(Bild 10 auf Seite 774); den Untersuchungsablauf
und die Messparameter zeigt
Tabelle 1 auf Seite 774. Die gewonnenen
Daten wurden mit einem vorab durchgeführten
aeroben Laufstufentest verglichen.
Die detaillierte Darstellung der gesamten
Untersuchung würde den Rahmen dieses
Beitrages sprengen. Interessierte können
die gesamten Informationen vom Bundesinstitut
für Sportwissenschaften in
Bonn beziehen (sport-wissenschaftliche
Forschungsprojekte Erhebung 2002, Projektnummer
20030100037; siehe Internet-
Kasten am Ende des Beitrags). Als Ergeb-
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Untersuchungsablauf
Messparameter
– Stufentest – Körperkerntemperatur, rektal [ºC]
– Gehen – Hauttemperatur an Rücken und Ober-
– Zunahme der Steigung (2,5/5%) schenkel [ºC]
– konstante Geschwindigkeit (3 und 6 km/h) – Temperatur im CSA – Anzuginnenhaut
– konstante Stufendauer (180/360 s) in Höhe von Rücken und Oberschenkel [ºC]
– Abbruchgründe: Ermüdung, maximale – Relative Luftfeuchtigkeit im Anzug in
Steigung, Entleerung des Pressluftatmers Höhe von Rücken und Oberschenkel [%]
– Herzfrequenz
Temperatur in Grad Celsius
38
37,5
37
36,5
36
35,5
35
34,5
34
Relative Luftfeuchtigkeit in %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Bild 11
Entwicklung der Hauttemperatur
auf dem
Rücken des CSA-
Trägers
Bild 10
Die CSA-Studie wurde
auf einem Laufband
durchgeführt.
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
Zeit in Minuten
Bild 12
Relative Luftfeuchtigkeit
im CSA
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
Zeit in Minuten
Tabelle 1
Untersuchungsablauf
CSA neu
CSA alt
CSA neu
CSA alt
nis ist jedoch festzuhalten, dass unter den
Testbedingungen keine Auswirkungen auf
die physiologischen Reaktionen der Feuerwehrangehörigen
bei einer Belastung festzustellen
waren. Die Herzfrequenz und
Körperkerntemperatur in beiden Schutzanzügen
weisen keine signifikanten Unterschiede
auf, da diese natürlich allein von
der Belastungshöhe und -dauer abhängig
sind. Deutliche Unterschiede konnten jedoch
bei der Hauttemperatur (Bild 11) der
Probanten, der Anzuginnentemperatur
und der Luftfeuchtigkeit (Bild 12) nachgewiesen
werden. Damit wurden die subjektiven
Eindrücke der Feuerwehrangehörigen
auch wissenschaftlich objektiv belegt.
Zur Beurteilung des subjektiven Eindruckes
wurden an die sechs Untersuchungsteilnehmer
unter anderem folgende
Fragen gestellt:
Bei welchem CSA war die körperliche
Belastung am größten?
Wurde die psychische Belastung (Luftreserve,
Sichtreduzierung durch anlaufende
Scheibe) mit der externen Luftzuführung
reduziert?
Welcher CSA-Typ sollte künftig zum
Einsatz kommen?
Das Ergebnis war eindeutig: Alle Teilnehmer
sprachen sich für den CSA-neu
aus!
Fazit
Die Investition für die »neue CSA-Generation«
hat sich gelohnt. Die externe
Luftversorgung der CSA bietet eine Vielzahl
von Vorteilen und erleichtert den Einsatzkräften
die Arbeit. Wünschenswert
wäre, dass sich die Fachkreise (beispielsweise
das Referat 8 – Atemschutz – der
vfdb) mit dieser Thematik beschäftigen
und eine Zulassung für diese Technik erteilt
wird, damit der Einsatz der externen
CSA-Luftversorgung nicht länger nur den
Werkfeuerwehren vorbehalten bleibt.
Weitere Informationen im Internet:
www.bisp.de
www.feuerwehr.tum.de
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