Bericht Brandschutz - Feuerwehr TU München - Technische ...
Bericht Brandschutz - Feuerwehr TU München - Technische ...
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WERKBRANDSCHUTZ<br />
KURT FRANZ<br />
Erfahrungen der Werkfeuerwehr<br />
der <strong>Technische</strong>n<br />
Universität <strong>München</strong><br />
Chemikalienschutzanzüge<br />
mit externer<br />
Lufteinspeisung<br />
Die Werkfeuerwehr der <strong>Technische</strong>n<br />
Universität <strong>München</strong> setzt seit 2003<br />
Chemikalienschutzanzüge mit einer externen<br />
Luftversorgung ein. Dies ermöglicht<br />
einerseits längere Einsatzzeiten, andererseits<br />
eine Luftspülfunktion im Anzug.<br />
Diese Spülfunktion hat wesentlichen<br />
Einfluss auf das Luftklima im Chemikalienschutzanzug.<br />
Um die positiven subjektiven<br />
Eindrücke der Anzugträger wissenschaftlich<br />
zu untermauern, führte die<br />
Werkfeuerwehr eine medizinische Untersuchung<br />
durch, die dies auch objektiv<br />
belegte. Der Beitrag stellt das System<br />
»Chemikalienschutzanzug mit externer<br />
Luftversorgung« sowie die Untersuchungsergebnisse<br />
vor.<br />
Atemschutz<br />
Belastungen im Einsatz<br />
Fitness<br />
Gefährliche Stoffe und Güter<br />
waren Anlass für die Werkfeuerwehr der<br />
<strong>Technische</strong>n Universität <strong>München</strong> (<strong>TU</strong>M)<br />
am Standort Garching nach Lösungsansätzen<br />
zu suchen. Ein »Chemikalienschutzanzug<br />
mit externer Luftzuführung« schien<br />
dazu geeignet, die Problematik in den Griff<br />
zu bekommen. Die Tatsache, dass dieses<br />
System in einigen Bundesländern Österreichs<br />
(Steiermark, Kärnten) bereits im<br />
Einsatz ist und dort nur noch staatliche Zuschüsse<br />
für Chemikalienschutzanzüge mit<br />
Außenanschluss gewährt werden, weckte<br />
das Interesse an dieser Technik.<br />
Bereits Anfang 2003 wurden bei der<br />
Werkfeuerwehr alle CSA (MSA-Auer<br />
Bild 1<br />
Bereits seit Anfang<br />
2003 setzt die WF<br />
<strong>TU</strong>M Chemikalienschutzanzüge<br />
mit einer<br />
externen Luftversorgung<br />
ein.<br />
Vautex Elite und SL sowie Trelleborg<br />
Interspiro VPF) mit einer Innenbelüftung<br />
und dem externen Luftanschlüssen nachgerüstet<br />
(Bild 1). Grundsätzlich kann jeder<br />
Chemikalienschutzanzug mit den Schläuchen<br />
für die Innenbelüftung, dem Regelventil<br />
und dem Kupplungssystem ausgestattet<br />
werden. Die Kosten betragen pro<br />
Anzug etwa 600 Euro.<br />
Prinzip des CSA mit Innenbelüftung<br />
und externer Luftzuführung<br />
Im Anzuginneren sind Spülluftleitungen<br />
für Körper, Extremitäten und die<br />
Sichtscheibe verlegt (Bild 2). Sie werden<br />
von der externen Luftzuführung versorgt;<br />
der Luftdurchsatz kann vom CSA-Träger<br />
mit einem Regelventil von 0 bis 120 l/min<br />
eingestellt werden. Der weiterhin getragene<br />
Pressluftatmer wird in die externe<br />
Luftversorgung eingekuppelt (Bild 3),<br />
durch die der Geräteträger mit Atemluft<br />
Die in Fachkreisen bekannten Probleme<br />
bei Einsätzen mit Chemikalienschutzanzügen<br />
(CSA) wie:<br />
extreme körperliche und psychische<br />
Belastung des <strong>Feuerwehr</strong>angehörigen,<br />
kurze Einsatzzeiten, frühzeitiger Rückzug,<br />
stetig steigende Temperatur und Luftfeuchtigkeit<br />
im Inneren des CSA,<br />
anlaufende Sichtscheibe (schlechte<br />
Sicht) und<br />
wenig Zeit für Dekontaminationsmaßnahmen<br />
kurt franz<br />
Brandamtsrat<br />
Leiter der Werkfeuerwehr<br />
Werkfeuerwehr <strong>Technische</strong> Universität<br />
<strong>München</strong>, Garching<br />
Bilder: Werkfeuerwehr <strong>TU</strong>M<br />
770 brandSchutz · Deutsche <strong>Feuerwehr</strong>-Zeitung 11/2004
WERKBRANDSCHUTZ<br />
Bild 3<br />
Der Pressluftatmer<br />
wird in die externe<br />
Luftversorgung eingekuppelt.<br />
herrscht im Anzug stets »Komfortklima«.<br />
Durch die großzügige Dimensionierung<br />
des Drehknopfventils kann die Einstellung<br />
vom CSA-Träger selbst bequem vorgenommen<br />
werden. Nur die Verwendung eines<br />
Ventils mit stufenloser Regulierung der<br />
Spülluft brachte bei verschiedenen Versuchen<br />
den gewünschten Erfolg. Bei der<br />
Werkfeuerwehr finden Ventile der Firma<br />
Hersteller Menzel Atemschutztechnik Verwendung.<br />
Große Schwierigkeiten bereitete zunächst<br />
das Kupplungssystem (Bild 5).Viele<br />
Tests waren erforderlich, um ein geeignetes<br />
System zu finden. Wichtig ist, dass die<br />
Kupplungen selbstschließend sind, da so<br />
Bild 4<br />
Blick auf das Regelventil<br />
Bild 2<br />
Im Anzuginneren sind<br />
Spülluftleitungen<br />
verlegt.<br />
versorgt wird. Der Luftvorrat im Pressluftatmer<br />
bleibt somit erhalten.<br />
Die Atemschutzüberwachung lässt in<br />
diesem Fall nur eine Aussage über die Einsatzdauer<br />
und nicht über den Luftverbrauch<br />
aus dem Pressluftatmer zu. Die regelmäßige<br />
Kontrolle des Druckmanometers<br />
entfällt, da bei einem hörbaren Strömungsgeräusch<br />
keine Luft aus dem<br />
Pressluftatmer verbraucht wird. Wird die<br />
externe Luftversorgung jedoch abgekoppelt<br />
oder aus anderen Gründen unterbrochen,<br />
atmet der Geräteträger liefert der<br />
Pressluftatmer automatisch wieder die notwendige<br />
Atemluft. Die Spülluft wird in diesem<br />
Fall unterbrochen, sodass dann eine<br />
Situation wie bei der Verwendung eines<br />
Chemikalienschutzanzugs ohne externe<br />
Luftzuführung vorliegt. In diesem Fall<br />
muss der Restdruck des Pressluftatmers<br />
vom CSA-Träger durch Ablesen des Manometers<br />
regelmäßig überprüft werden.<br />
Ein wichtiger Bestandteil der externen<br />
Luftzuführung ist das Regelventil für die<br />
Spülluft (Bild 4). Der Geräteträger muss in<br />
der Lage sein, die Spülluft je nach Temperatur<br />
und Belastung zu regeln. Dadurch<br />
Bild 5<br />
Die Kupplungen sind<br />
selbstschließend und<br />
können auch mit den<br />
CSA-Handschuhen<br />
einfach bedient<br />
werden.<br />
brandSchutz · Deutsche <strong>Feuerwehr</strong>-Zeitung 11/2004<br />
771
WERKBRANDSCHUTZ<br />
Bild 6<br />
Prinzipskizze für die<br />
externe Luftversorgung<br />
768 (6.)<br />
09-06<br />
[von Schrenk ?]<br />
ein Eindringen von Schadstoffen in das<br />
Luftsystem wirksam verhindert wird. Um<br />
auch ein Kuppeln in schadstoffbelasteten<br />
Bereichen zu ermöglichen, darf in den<br />
Kupplungen nur ein minimaler Todraum<br />
vorhanden sein. Ein weiteres Problem war<br />
der Kupplungskomfort. Die Kupplung<br />
muss sich unter Druck auch mit den<br />
»dicken« Handschuhen des CSA problemlos<br />
vom Träger öffnen und schließen lassen.<br />
Dazu ist es auch erforderlich, dass der<br />
CSA-Träger Sichtkontakt zur Kupplung<br />
hat. Daher mussten die Anschlussschläuche<br />
am CSA relativ lang gewählt werden.<br />
Zur Anwendung kommen Stäubli-Kupplungen<br />
vom Typ AQR 08.1810/VD.<br />
Die Lösung für die Luftzuführung<br />
Bei der Werkfeuerwehr <strong>TU</strong>M kommt<br />
standardmäßig ein aus drei <strong>Feuerwehr</strong>angehörigen<br />
bestehender Trupp zum Einsatz.<br />
Zur Versorgung dieses Trupps muss bei einem<br />
angenommenen Luftverbrauch von<br />
maximal 120 l/min und Einsatzkraft und einem<br />
maximalen Spüllufteinsatz von ebenfalls<br />
120 l/min und Einsatzkraft eine Luftleistung<br />
von etwa 700 l/min zugrunde gelegt<br />
werden. Dementsprechend muss das<br />
Schlauchsystem ausgelegt werden. Dies<br />
führte zur Verwendung von Luftschläuchen<br />
der Firma Exitflex mit einem Durchmesser<br />
von zwölf Millimetern. Die Mitteldruck-Schläuche<br />
(Arbeitsdruck 16 bar)<br />
sind mechanisch extrem belastbar (trittsicher,<br />
überfahrbar), lebensmittelecht und<br />
säure- sowie laugenbeständig. Durch die<br />
gummiähnliche Oberfläche des Luftschlauches<br />
entsteht jedoch eine hohe Reibung<br />
beim Verlegen. Dies machte den Einsatz<br />
von Schlauchwagen für längere<br />
Schlauchstrecken erforderlich.<br />
Heute stehen der Werkfeuerwehr ein<br />
Schnellangriff mit 100 Metern Luftschlauch,<br />
ein Schlauchwagen mit 200 Metern<br />
und ein Schlauchwagen mit drei je 30<br />
Metern langen Luftschläuchen zur Verfügung<br />
(Bild 6). Die Schlauchwagen wurden<br />
von der Firma Aqua Technik (Graz/Österreich)<br />
speziell für die Bedürfnisse der<br />
Werkfeuerwehr angefertigt. Vorgabe war<br />
hierbei, dass die Wagen vom CSA-Trupp<br />
selbst bedient und gefahren werden können.<br />
Die Schlauchwagen werden vom Unterstützungstrupp<br />
in Stellung gebracht und<br />
ab der Absperrgrenze vom CSA-Trupp<br />
selbst vorgenommen, was durch die konstruktionsbedingte<br />
Einpersonen-Bedienung<br />
(Raddurchmesser, Schwerpunkt, Gewicht)<br />
problemlos möglich ist (Bild 7).<br />
Um eine Einsatzzeit von mindestens einer<br />
Stunde bei mittlerem Luftverbrauch zu<br />
gewährleisten, ist es erforderlich, einen<br />
ausreichenden Atemluftvorrat sicherzustellen.<br />
Dies wurde mit einem fest eingebauten<br />
Flaschenpaket im Abrollbehälter<br />
»Gefahrgut« und einem fahrbaren Flaschenwagen<br />
realisiert. Infolge der Verwendung<br />
von 300-bar-Technik stehen im Abrollbehälter<br />
etwa 60 000 Liter Atemluft<br />
und auf einem zusätzlichen Flaschenwagen<br />
etwa 28 000 Liter Atemluft zur Verfügung<br />
(Bilder 8 und 9). Beide Systeme verfügen<br />
über eine zweistufige (50 bar und 15 bar)<br />
Restluftwarneinrichtung.<br />
Bild 7<br />
Die Schlauchwagen<br />
können von einer<br />
Person leicht bewegt<br />
werden.<br />
772 brandSchutz · Deutsche <strong>Feuerwehr</strong>-Zeitung 11/2004
WERKBRANDSCHUTZ<br />
Einsatzmöglichkeiten eines CSA<br />
mit externer Luftversorgung<br />
Zunächst ist festzustellen, dass jeder<br />
CSA, der mit einer externen Luftversorgung<br />
ausgerüstet ist,weiterhin wie ein CSA<br />
ohne dieses System eingesetzt werden<br />
kann.<br />
Etwa 80% der Einsätze können mit einer<br />
angeschlossenen externen Luftversorgung<br />
durchgeführt werden. Die CSA-Träger<br />
empfinden das Arbeiten mit einer<br />
Luftspülung subjektiv als deutlich angenehmer.<br />
Einsätze, die kurz vor dem Abschluss<br />
stehen, müssen zudem nicht wegen<br />
Luftmangel abgebrochen werden. Aufgrund<br />
der komfortableren Situation ist es<br />
auch zumutbar, die CSA-Träger länger arbeiten<br />
zu lassen. Dies reduziert insbesondere<br />
die Ersatzbeschaffungskosten falls ein<br />
Csa nach einem Einsatz ausgemustert werden<br />
muss und mindert gleichzeitig den Dekontaminations-<br />
und Wartungsaufwand.<br />
Einen weiteren Vorteil hat der Sicherheitstrupp:<br />
Er kann, an die Luftversorgung angeschlossen,<br />
unter komfortablen Bedingungen<br />
voll ausgerüstet in Bereitschaft stehen<br />
und sofort zum Einsatz gebracht werden,<br />
da der Luftvorrat des Pressluftatmers<br />
erhalten bleibt! Kurz: Die Vorteile der externen<br />
Luftversorgung überwiegen. Wenn<br />
es einsatztaktisch möglich ist, wird das System<br />
bei der Werkfeuerwehr <strong>TU</strong>M daher<br />
grundsätzlich eingesetzt.<br />
Bild 8<br />
Im AB-G stehen rund<br />
60 000 Liter Atemluft<br />
zur Verfügung. Bild 9<br />
Eine mobile Atemluftversorgung<br />
kann mittels<br />
eines Flaschenwagens<br />
erfolgen.<br />
Bei rund 20% aller CSA-Einsätze ist<br />
der Anschluss an das Luftsystem nicht<br />
durchführbar, da aufgrund der Lage bzw.<br />
der räumlichen Situation die Luftschläuche<br />
den Einsatzerfolg behindern würden.<br />
Jedoch bietet auch in diesen Fällen die Anschlussmöglichkeit<br />
viele Vorteile. Der<br />
CSA-Träger kann sich zwischendurch an<br />
die Luftversorgung anschließen und mit<br />
der Spülluft das Klima im CSA verbessern.<br />
Ein weiterer großer Vorteil besteht auch<br />
darin, dass der CSA-Träger bei Ansprechen<br />
der Restluftwarneinrichtung am Dekontaminationsplatz<br />
an die externe Luftversorgung<br />
angeschlossen werden kann<br />
und danach die erforderlichen Dekontaminationsmaßnahmen<br />
in Ruhe und ohne<br />
Zeitlimit durchgeführt werden können.<br />
Gerade bei der Verwendung von Reinigungs-<br />
bzw. Desinfektionsmitteln mit langen<br />
Einwirkzeiten ist dies ein großer Vorteil.<br />
Die medizinische Bewertung:<br />
CSA-Studie<br />
In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl<br />
für präventive und rehabilitative Sportmedizin<br />
des Klinikums rechts der Isar der<br />
<strong>Technische</strong>n Universität <strong>München</strong> unter<br />
der Leitung von Prof. Dr. med. Dieter<br />
Jeschke wurde bereits im September 2002<br />
eine so genannte CSA-Studie (Untersuchungen<br />
zur thermischen Belastung und<br />
Leistungsfähigkeit von <strong>Feuerwehr</strong>männern<br />
beim Tragen von drei verschiedenen<br />
Schutzanzügen im Vergleich zur vorab ermittelten<br />
ergometrischen Leistungsfähigkeit)<br />
durchgeführt. Ziel war es, Erkenntnisse<br />
darüber zu erhalten, ob sich die positiven,<br />
subjektiven Erfahrungen der CSA-<br />
Träger auch objektiv belegen lassen.<br />
Verglichen wurde die körperliche Belastung<br />
des Anzugträgers in einem herkömmlichen<br />
CSA (im weiteren als CSA-alt<br />
bezeichnet) und in einem CSA mit externer<br />
Luftversorgung (im Folgenden als<br />
CSA-neu bezeichnet). Die Untersuchung<br />
wurde auf einem Laufband durchgeführt<br />
(Bild 10 auf Seite 774); den Untersuchungsablauf<br />
und die Messparameter zeigt<br />
Tabelle 1 auf Seite 774. Die gewonnenen<br />
Daten wurden mit einem vorab durchgeführten<br />
aeroben Laufstufentest verglichen.<br />
Die detaillierte Darstellung der gesamten<br />
Untersuchung würde den Rahmen dieses<br />
Beitrages sprengen. Interessierte können<br />
die gesamten Informationen vom Bundesinstitut<br />
für Sportwissenschaften in<br />
Bonn beziehen (sport-wissenschaftliche<br />
Forschungsprojekte Erhebung 2002, Projektnummer<br />
20030100037; siehe Internet-<br />
Kasten am Ende des Beitrags). Als Ergeb-<br />
brandSchutz · Deutsche <strong>Feuerwehr</strong>-Zeitung 11/2004<br />
773
WERKBRANDSCHUTZ<br />
Untersuchungsablauf<br />
Messparameter<br />
– Stufentest – Körperkerntemperatur, rektal [ºC]<br />
– Gehen – Hauttemperatur an Rücken und Ober-<br />
– Zunahme der Steigung (2,5/5%) schenkel [ºC]<br />
– konstante Geschwindigkeit (3 und 6 km/h) – Temperatur im CSA – Anzuginnenhaut<br />
– konstante Stufendauer (180/360 s) in Höhe von Rücken und Oberschenkel [ºC]<br />
– Abbruchgründe: Ermüdung, maximale – Relative Luftfeuchtigkeit im Anzug in<br />
Steigung, Entleerung des Pressluftatmers Höhe von Rücken und Oberschenkel [%]<br />
– Herzfrequenz<br />
Temperatur in Grad Celsius<br />
38<br />
37,5<br />
37<br />
36,5<br />
36<br />
35,5<br />
35<br />
34,5<br />
34<br />
Relative Luftfeuchtigkeit in %<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Bild 11<br />
Entwicklung der Hauttemperatur<br />
auf dem<br />
Rücken des CSA-<br />
Trägers<br />
Bild 10<br />
Die CSA-Studie wurde<br />
auf einem Laufband<br />
durchgeführt.<br />
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36<br />
Zeit in Minuten<br />
Bild 12<br />
Relative Luftfeuchtigkeit<br />
im CSA<br />
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36<br />
Zeit in Minuten<br />
Tabelle 1<br />
Untersuchungsablauf<br />
CSA neu<br />
CSA alt<br />
CSA neu<br />
CSA alt<br />
nis ist jedoch festzuhalten, dass unter den<br />
Testbedingungen keine Auswirkungen auf<br />
die physiologischen Reaktionen der <strong>Feuerwehr</strong>angehörigen<br />
bei einer Belastung festzustellen<br />
waren. Die Herzfrequenz und<br />
Körperkerntemperatur in beiden Schutzanzügen<br />
weisen keine signifikanten Unterschiede<br />
auf, da diese natürlich allein von<br />
der Belastungshöhe und -dauer abhängig<br />
sind. Deutliche Unterschiede konnten jedoch<br />
bei der Hauttemperatur (Bild 11) der<br />
Probanten, der Anzuginnentemperatur<br />
und der Luftfeuchtigkeit (Bild 12) nachgewiesen<br />
werden. Damit wurden die subjektiven<br />
Eindrücke der <strong>Feuerwehr</strong>angehörigen<br />
auch wissenschaftlich objektiv belegt.<br />
Zur Beurteilung des subjektiven Eindruckes<br />
wurden an die sechs Untersuchungsteilnehmer<br />
unter anderem folgende<br />
Fragen gestellt:<br />
Bei welchem CSA war die körperliche<br />
Belastung am größten?<br />
Wurde die psychische Belastung (Luftreserve,<br />
Sichtreduzierung durch anlaufende<br />
Scheibe) mit der externen Luftzuführung<br />
reduziert?<br />
Welcher CSA-Typ sollte künftig zum<br />
Einsatz kommen?<br />
Das Ergebnis war eindeutig: Alle Teilnehmer<br />
sprachen sich für den CSA-neu<br />
aus!<br />
Fazit<br />
Die Investition für die »neue CSA-Generation«<br />
hat sich gelohnt. Die externe<br />
Luftversorgung der CSA bietet eine Vielzahl<br />
von Vorteilen und erleichtert den Einsatzkräften<br />
die Arbeit. Wünschenswert<br />
wäre, dass sich die Fachkreise (beispielsweise<br />
das Referat 8 – Atemschutz – der<br />
vfdb) mit dieser Thematik beschäftigen<br />
und eine Zulassung für diese Technik erteilt<br />
wird, damit der Einsatz der externen<br />
CSA-Luftversorgung nicht länger nur den<br />
Werkfeuerwehren vorbehalten bleibt.<br />
Weitere Informationen im Internet:<br />
www.bisp.de<br />
www.feuerwehr.tum.de<br />
774 brandSchutz · Deutsche <strong>Feuerwehr</strong>-Zeitung 11/2004