Steckbrief NHO-Feuerlöschsystem: Wirkungsweise und Anwendungsgebiete

Zu den weltweit neuesten Feuerlöschverfahren zählt das Wasser-Stickstoff-Löschsystem (NHO-Löschverfahren). Lesen Sie hier einen Steckbrief zur Wirkungsweise und zu den Anwendungsgebieten.

Steckbrief NHO-Feuerlöschsystem: Wirkungsweise und Anwendungsgebiete
Im Versuchsraum ausgelegte Zellstofftücher waren nach der Auslösung einer NHO-Anlage lediglich leicht angefeuchtet. (Foto: Günter Knopf)

Juni 2019 / Von Günter Knopf. Bei dem neuen Wasser-Stickstoff-Löschsystem (NHO-Löschverfahren) handelt sich um eine Zweistoff-Feuerlöschanlage, bei der in einer Düse gleichzeitig Stickstoff und in dessen Strom Feinst-Wassernebel (< 10 µm ) zugemischt wird. Es entsteht ein homogenes N2-H2O-Gemisch, in dem die Wassermoleküle zwischen den Stickstoffmolekülen gleichmäßig vermischt werden. So werden die zwei bewährten Löschverfahren Wassernebel (NFPA 750) und Gas-Löschanlagen (NFPA 2001) effektiv vereint zu einem Hybrid-Löschverfahren (NFPA 770 Entwurf). Typische NHO-Feuerlöschanlagen bestehen aus folgenden Komponenten:

  • Brandmeldeanlage
  • Löschanlagensteuerung
  • Wasserbehälter
  • Stickstoffflaschen
  • Sektionsventile mit Hauptzuleitungen
  • Zweistoffdüsenrohrnetz

Der Artikel ist in Ausgabe 3.2019 des FeuerTrutz Magazins (Mai 2019) erschienen. Hier finden Sie weitere Informationen zum FeuerTrutz Magazin Ausgabe 3.2019

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Wirkungsweise

Wasser ist weltweit das älteste, am häufigsten eingesetzte und am besten verfügbare Löschmittel. Es ist ungiftig und umweltfreundlich. Es hat im Vergleich zu anderen Brandbekämpfungsmitteln sehr gute Eigenschaften. Wassernebel verfügt über drei wichtige Bekämpfungsmechanismen:

  • Kühlung: Beim Verdampfen absorbiert Wasser mehr Wärme als jedes andere Brandbekämpfungsmittel.
  • Inertisierung: Beim Verdampfen vervielfacht sich das Volumen von Wasser um das 1.700-Fache, wobei der Sauerstoff in der Luftschicht zwischen dem Brandherd und der Umgebungsluft verdrängt wird.
  • Abschirmung der Strahlungswärme (durch den Wassernebel).

Steckbrief NHO-Feuerlöschsystem
Abb. 2: Kleinlöschanlage mit drei Litern Wasser (Foto: Günter Knopf)

Die Verdampfungsrate von Wasser hängt von der Größe der Oberfläche ab. Wasser in einem Eimer verdampft langsamer als die gleiche Wassermenge, die sich als dünne Schicht auf dem Boden befindet. Die Oberfläche kann deutlich gesteigert werden, indem man Wasser in Tropfenform verfügbar macht. Je kleiner der Wassertropfen, desto höher die Verdampfungsrate, was in einer effizienten Kühlung und lokalen Inertisierung resultiert. Eine dichte Schicht aus kleinen Wassertropfen absorbiert und blockiert die Strahlungswärme sehr effektiv. Die Größe des Wassertropfens hat einen deutlichen Effekt auf das Löschverhalten. Wird die Tropfengröße um den Faktor 10 verringert, wächst die Oberfläche (und somit die Verdampfungsrate) um den Faktor 10 und die Zahl der Tröpfchen um den Faktor 1.000. Das System schützt außerdem die Umgebung vor der Wärmestrahlung. Abhängig vom Anwendungsbereich dient das Wassernebel-Brandschutzsystem dem Löschen von Flüssigkeits- und Gasbränden (Brandklasse B, C und F) sowie dem Unterdrücken und der Kontrolle von Feststoffbränden (Brandklasse A – z.B. Kunststoffe).

Durch FM Global wurden zahlreiche Löschversuche in dieser Schwerpunktanwendung (Polypropylen) erfolgreich durchgeführt. Maßgeblich unterstützt und in der Löschwirkung wesentlich erhöht wird dieser Wassernebel durch die Zumischung von Stickstoff, bei Beibehaltung des atmosphärischen Drucks. Somit sind, wie sonst bei Stickstofflöschanlagen üblich, weder sehr dichte Wände noch Druckentlastungseinrichtungen erforderlich. Die Schutzraumgröße ist momentan noch auf max. ca. 5.000 m³ begrenzt.

Dieses Löschverfahren besitzt viele Eigenschaften, die bei verschiedenen anderen Feuerlöschanlagen fehlen:

  • Großer Wasserbedarf/Rückhaltung: Bei konventionellen Sprinkleranlagen werden oft große Wassermengen benötigt, um den gewünschten Löscherfolg zu erzielen. Das zieht unweigerlich entsprechend große Behälter und aufwendige Pumpentechnik nach sich. Hoch- und Niederdrucksprinkleranlagen benötigen zwar nur ca. ein Zehntel dieser Wassermenge, das NHO-Löschverfahren liegt mit nur ca. 2 % des Wasserbedarfs einer konventionellen Sprinkleranlage noch mal deutlich darunter. Damit ist ein unmittelbarer Wasserschaden nach der Auslösung im Brandfall praktisch ausgeschlossen. Versuche haben ergeben, dass im Versuchsraum ausgelegte Zellstofftücher nur sehr leicht angefeuchtet waren. Computer und Monitore funktionierten in den Tests in der gewohnten Weise weiter. Eine Löschwasserrückhaltung erübrigt sich daher vollständig.
  • Raumdichtheit: Das Stickstoff-Aerosolwassergemisch wird mit ca. 1,6 bar aus den gleichmäßig im Raum verteilten Düsen geblasen und füllt den Raum, ohne einen Überdruck zu erzeugen. Dabei sinkt der Sauerstoffgehalt auf ca. 14,2 % ab. Eine geöffnete Tür kann billigend in Kauf genommen werden. Es ist also weder ein vollständig hermetisch abgedichteter Raum erforderlich, noch müssen Druckentlastungsöffnungen geschaffen werden.
  • Personengefährdung: Obwohl der Sauerstoffanteil im befüllten Schutzraum für den Menschen ungefährlich ist, sollte eine angemessene Vorwarnzeit aufgrund der unzureichenden Sichtfreiheit vorgesehen werden.

Einsatzgebiete

Aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften ist das NHO-Löschverfahren u.a. prädestiniert für:

  • Archive und Bibliotheken
  • Baudenkmäler
  • Druckereien
  • Elektrische Schmelzöfen
  • Energieerzeugerräume
  • Gas- und Dampf-Kombikraftwerke
  • Kunststoffproduktionshallen
  • Labore
  • Lackierstraßen
  • Maschinenräume
  • OP-Räume
  • Stromversorgungsaggregate
  • Telekommunikationseinrichtungen
  • Verpackungsareale
  • Wärmebehandlung
  • Walzstraßen (Alu, Stahl)
  • Zementwerke/Hochöfen

Autor

Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Günter Knopf: Ingenieurbüro für anlagentechnischen Brandschutz in Berlin.

Der Artikel ist in Ausgabe 3.2019 des FeuerTrutz Magazins (Mai 2019) erschienen. Hier finden Sie weitere Informationen zum FeuerTrutz Magazin Ausgabe 3.2019

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Letzte Aktualisierung: 27.06.2019

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