••Start PStart P

Wichtig ist:

• Die Gefahr zu (er)kennen

• Richtige Entscheidungen zu treffen

• Gefahr von anderen abzuwenden

• Selbstschutz nicht vernachlässigen

• Grundlagen• Brandverlauf• Brandfolgeprodukte• Reaktionsmechanismen• Toxikologie• Gefährdungsbeurteilung• Schutzmaßnahmen

brennbarer Stoff

TemperaturSauerstoff

EnergieEnergie Umgewandelte Materie (flüchtig)Umgewandelte

Materie (flüchtig)

Umgewandelte Materie (Rückstand)

Umgewandelte Materie (Rückstand)

VerbrennungsreaktionVerbrennungsreaktion

Brennstoff + Sauerstoff = Verbrennungsprodukte + Ene rgie

(= Oxidation)

Am Beispiel Methan:

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + E

Verbrennung von Alkanen (z.B. Paraffin):

2CnH2n+2 + (3n+1)O2 2nCO2 + (2n+2)H2O

Fla

sh o

ver

Tem

pera

tur

ZeitI II III

Entstehungsbrand Vollbrand Abkühlungsphase

Brandrauch

Enthält

Immer

Gefährliche

Stoffe

Definition Brandrauch :Definition BrandrauchDefinition Brandrauch ::

• Ruß, Staub, Kondensate, Dämpfe, Tröpfchen

• Optisch gut wahrnehmbar• Reizen Atemwege und

Schleimhäute

• Zersetzungsprodukte und Gas- Luftgemische

• Optisch nicht wahrnehmbar• häufig keine oder geringe

Reizwirkung

SchwebstoffeSchwebstoffe BrandgaseBrandgase

AerosolAerosol

• Verbrennungsprodukte• Verschwelungsprodukte• Reaktionsprodukte• Unverbrannte Stoffe in Dampfform• Mitgerissene feste und flüssige Stoffe

Die Zusammensetzung ist abhängig von der Brandtemperatur!

Die Zusammensetzung ist abhängig von der Brandtemperatur!

SchadstofffreisetzungSchadstofffreisetzung

BodenpfadBodenpfad

LuftpfadLuftpfad

Brandgut

Löschwasser Löschwasser

Regenwasser- oder Abwasserkanal

Boden Grundwasser

BrandrückständeExtraktion durch Löschwasser

Der LuftpfadDer Luftpfad

Gase, Ruß, Kondensate

Pyrolyse -produkte(100 - 600 °C)

Verbrennungs-produkte(> 800 °C)

Ko

nta

min

atio

nvo

nOberflächen

Kontamination von

Ob

erflächen

Radikalsynthese Reaktionsprodukte

Flüchtige Stoffe Schadstoffträger

Produkte der PyrolyseProdukte der Pyrolyse

< 300 °C: z.B. Halogenwasserstoffe, Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, Schwefeldioxid, Kohlendioxid

300 - 400 °C: z.B. Methan, Äthanol, Ameisensäure, Acrolein, Essigäure, Formaldehyd, Ketone

400 - 500 °C: z.B. niedere Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlen-wasserstoffe

500 - 600 °C: z.B. höhere Kohlenwasserstoffe, Benzol, höhere Aromaten (z.T. chloriert)

Radikal synthese

PAK´s, höhere Chloraromaten, PCDD, PCDF

Produkte der VerbrennungProdukte der Verbrennung

• Wasser• Kohlendioxid• Stickoxide• Ruß

• Kohlendioxid

• Wasserdampf

• Asche

• Ruß

• Methan• Methanol• Höhere Alkohole• Kohlenmonoxid• Kohlendioxid• Essigsäure• Ameisensäure• Aceton• Formaldehyd

Verbrennung: Pyrolyse:

BrandproduktMengemg/kg Brandprodukt

Mengemg/kg

Acrolein 550 Blausäure 4.000

Acrylnitril 110 Essigsäure 0,02

Aceton 0,4 Formaldehyd 60

Ammoniak 50 Kohlendioxid 200.000

Benzol 50 Kohlenmonoxid 60.000

Chlorbenzol 2 Schwefeldioxid 165

Salzsäure 10.000 Stickstoffdioxid 565

Brandgastabelle: KFZ - WerkstattBrandgastabelle: KFZ - Werkstatt

Betroffene Stoffe toxische Gase ätzende und mindergiftige Gase

Kraftstoffe Benzol- und bleihaltige Dämpfe

Kohlenwasserstoffe und Oxidationsprodukte

Hydraulik - Öle Chlorgas, Dioxin Chlorwasserstoff

Melaminharze Formaldehyd, Ammoniak, Cyanwasserstoff Stickoxide

Polyurethan Cyanwasserstoff, Isocyanate

Kohlenwasserstoffe, Alkohole

PVC Vinylchlorid, Benzol Chlorwasserstoff, Aldehyde

Farben, Lacke Stickstoffverbindungen Kohlenwasserstoffe

Öl, Fett Acrolein Kohlenwasserstoffe

Polster, Textilien Cyanwasserstoff, Ammoniak Stickoxide

Reifen Schwefeldioxid, Ammoniak Kohlenwasserstoffe

Kaltreiniger Phosgen, Dioxin Chlorwasserstoff, Kohlenwasserstoff

Rauchentwicklung bei Bränden von organischen Werkstoffen

Rauchentwicklung bei Bränden von organischen Werkstoffen

• Gummi• Schaumgummi• Schaumstoff, weich (PU,PE,PVC)• Papier• Sperrholz• Spanplatten• Hart - PVC

Zun

ehm

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entw

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Gefahr der Inkorporation steigt mit zunehmender

Brandrauchdichte!

Gefahr der Inkorporation steigt mit zunehmender

Brandrauchdichte!

Ruß ist Träger von festen und flüssigen Schadstoffen!

Ruß ist Träger von festen und flüssigen Schadstoffen!

Toxische organischeVerbindungen bei Bränden

Toxische organischeVerbindungen bei Bränden

• Polycyclische aromatische KW (PAK)• Polyhalogenierte Dibenzo-para-dioxine• Polyhalogenierte Dibenzofurane• Aromatische Kohlenwasserstoffe• Aliphatische Aldehyde• Amine und Nitrile

Indizien für DioxineIndizien für Dioxine

• Bei Verbrennen von mehr als 50 kg PVC oder beim Brand von PCB

• Starke Rußbildung (Trägersubstanz!) bei größeren Bränden

• Schwarze Beläge nach Großbränden

• Bei Vollbränden und guter Durchlüftung geringere Gefahr als bei Schwelbränden

• Bei Kleinbränden ist die Bildung von Dioxin praktisch auszuschließen

Toxische und ätzendeanorganische Verbindungen

Toxische und ätzendeanorganische Verbindungen

•• KohlenmonoxidKohlenmonoxid

•• ChlorwasserstoffChlorwasserstoff

•• CyanwasserstoffCyanwasserstoff

•• AmmoniakAmmoniak

•• NitroseNitrose GaseGase

•• SchwefelwasserstoffSchwefelwasserstoff

Entstehung von anorganischen Verbindungen

Entstehung von anorganischen Verbindungen

•• CO: CO: Produkt der unvollstProdukt der unvollst äändigen Verbrennung organischer Stoffendigen Verbrennung organischer Stoffe

•• HClHCl: : Zersetzung chlorhaltiger Materialien wie Kabelisoli erungZersetzung chlorhaltiger Materialien wie Kabelisoli erung

•• HCN: HCN: Zersetzung stickstoffhaltiger Kunststoffe (PU etc.)Zersetzung stickstoffhaltiger Kunststoffe (PU etc.)

•• NHNH33: : Zersetzung von Textilien, DZersetzung von Textilien, D üüngemitteln, Kunstharzenngemitteln, Kunstharzen

•• NONOxx: : Zersetzung von Textilien und DZersetzung von Textilien und D üüngemittelnngemitteln

•• HH22S: S: Abspaltung aus organischen SchwefelverbindungenAbspaltung aus organischen Schwefelverbindungen

Physiologische Wirkung von Atemgiften auf den MenschenPhysiologische Wirkung von

Atemgiften auf den Menschen

• Erstickende Wirkung (E)z.B. Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan

• Erstickende Wirkung (E)z.B. Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan

• Reiz- und Ätzwirkung (R)z.B. Chlor, Ammoniak, Salzsäure, nitr. Gase, Formaldeh yd

• Reiz- und Ätzwirkung (R)z.B. Chlor, Ammoniak, Salzsäure, nitr. Gase, Formaldeh yd

• Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen (BNZ)z.B. Kohlenmonoxid, Blausäure, Dioxin, Schwefelwas serst.

• Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen (BNZ)z.B. Kohlenmonoxid, Blausäure, Dioxin, Schwefelwas serst.

Erstickende Stoffe: Reduzieren den Sauerstoffgehalt

der Atemluft

4%17%1%

78%Ausatemluft

0,03%Kohlendioxid21%Sauerstoff1%Edelgase

78%StickstoffEinatemluftGas

Beispiel ä tzender Stoff: Wirkung von Chlorwasserstoff

Gefahr von Lungenödem nach kurzer Inhalation Lebensgefahr

1000

Atmung durch Lungenreizung stark behindert50 - 100

Lungenreizung nach kurzer Inhalation, Bindehautreizung Rachenreizung

35

Unangenehme Schleimhautreizungen10

MAK-Wert, ETW5

Geruchsschwelle1 -3

Symptomeppm

Beispiel „BNZ“- Gift: Wirkung von Kohlenmonoxid

Tod nach wenigen Minuten (Herzversagen)ab 3000

Schnelle Ohnmacht, Tod nach ca. 30 Minuten2000

Übelkeit, Schwindel und Ohnmacht1000

nach Stunden starke Kopfschmerzen, Übelkeit500

nach Stunden leichte Kopfschmerzen100

Keine Gesundheitsgefahr50

Symptomeppm

Brandgase Einteilung für Therapieschema

Brandgase Einteilung für Therapieschema

• Cyanwasserstoff

• Schwefelwasserstoff

• Kohlenmonoxid

• Kohlendioxid

Stickgase

• Ammoniak

• Acrolein

• Isocyanate

• Chlorwasserstoff

• Nitrose Gase

• Phosgen

• Schwermetall-dämpfe

Lungenreizstoffe Soforttyp Latenztyp

Schädigung der Atemwege= Inhalationstrauma

Schädigung der Atemwege= Inhalationstrauma

Hervorgerufen durch:

• Atemgifte

• Wärmeeinwirkung

Hervorgerufen durch:

• Atemgifte

• Wärmeeinwirkung

Nachweis von SchadstoffenNachweis von Schadstoffen•• PhotoionisationsdetektorPhotoionisationsdetektor

•• FlammenionisationsdetektorFlammenionisationsdetektor

•• HalbleiterdetektorHalbleiterdetektor

•• GaschromatographGaschromatograph

•• MassenspektrometerMassenspektrometer

•• InfrarotdetektorInfrarotdetektor

•• PrPrüüfrfr ööhrchenhrchen

Abschätzung der Gefahr fürEinsatzkräfte und Bevölkerung

Abschätzung der Gefahr fürEinsatzkräfte und Bevölkerung

• Prüfröhrchen mit Handpumpe

• Dräger CSM – Gerät (Messchips)

•• PrPrüüfrfr ööhrchen mit Handpumpehrchen mit Handpumpe

•• DrDräägerger CSM CSM –– GerGeräät (Messchips)t (Messchips)

MessgerMessger ääte der Feuerwehr:te der Feuerwehr:

Erfahrungsgemäß gilt:Erfahrungsgemäß gilt:

Messtaktik der FeuerwehrMesstaktik der Feuerwehr

Wichtige Leitsubstanzenim Rauchgas:

Wichtige LeitsubstanzenWichtige Leitsubstanzenim Rauchgas:im Rauchgas:

• Kohlenmonoxid• Chlorwasserstoff• Cyanwasserstoff• Schwefelwasserstoff• Nitrose Gase

1) Bewertung von Schadstoff-konzentrationen am Arbeitsplatz

• (MAK : Maximale Arbeitsplatz – Konzentration)

• AGW : Arbeitsplatz Grenzwert

• TLV : Threshold Limit Values

• TRK : Technische Richt - Konzentration

Richtwerte fRichtwerte f üür Schadstoffmessungen:r Schadstoffmessungen:

2) Bewertung von Schadstoff-konzentrationen bei Bränden

• ETW: Einsatz toleranz wert

• AEGL: Acute Exposure Guideline Levels

• ERPG: Emergency Response Planing Guidelines

Richtwerte fRichtwerte f üür Schadstoffmessungen:r Schadstoffmessungen:

ETW - EinsatztoleranzwertETW - Einsatztoleranzwert

Wichtig für Messaufgaben der Feuerwehr

als Bewertungs- und Entscheidungshilfe

10 000Kohlendioxid

0,04Arsenwasserstoff

3,5Blausäure

500Aceton

ETW ppmStoffname

Beispiele:

BrandproduktMengemg/kg Brandprodukt

Mengemg/kg

Acrolein 550 Blausäure 4.000

Acrylnitril 110 Essigsäure 0,02

Aceton 0,4 Formaldehyd 60

Ammoniak 50 Kohlendioxid 200.000

Benzol 50 Kohlenmonoxid 60.000

Chlorbenzol 2 Schwefeldioxid 165

Salzsäure 10.000 Stickstoffdioxid 565

Ausbreitung von BrandrauchAusbreitung von Brandrauch

• Brandrauch breitet sich zunächst durch thermisch bedingte Dichteunterschiede nach oben aus

• Bei Widerstand auch rasche seitliche Ausbreitung und dann nach unten (z.B. in einem Raum)

• Daraus folgt: Raumtemperatur und Schadstoffgehalt sind in Bodennähe am geringsten, die Sicht ist dort besser

• Brandschutztüren verhindern auch eine Rauchausbreitung

• Wirksame Entrauchung durch Rauch-Wärme-Abzugsklappen (RWA) und Zwangsbelüftung

Sichtbehinderung durch Brandrauch!

Sichtbehinderung durch Brandrauch!

• Sichtbehinderung durch Lichtstreuung• Auch starke Lampen sind nutzlos• Gefahr des Orientierungsverlustes• Schlauch oder Feuerwehrleine als

Rückzugshilfe verwenden!• Personensuche und Brandherdlokali-

sierung mittels Wämebildkameramöglich

Kalte BrandstellenKalte Brandstellen

Gefährdungsbereiche an kalten Brandstellen (1)

Gefährdungsbereiche an kalten Brandstellen (1)

• Gefährdungsbereich 0Kleinbrände unbedenklicher Materialien Reinigung haushaltsüblich möglich

• Gefährdungsbereich 1Brände in Wohnbereichen, Büros, Schulen, Läden und alle Brände, bei denen Schadstoffmengen nicht in bedeutenden Mengen zu erwarten sind. Reinigung unter Schutzmaßnahmen: Leichter Atemschutz und Kontaminationsschutz

Gefährdungsbereiche an kalten Brandstellen (2)

Gefährdungsbereiche an kalten Brandstellen (2)

• Gefährdungsbereich 2Brände, bei denen größere Mengen an halogenierten Stoffen beteiligt waren oder wo aus anderen Gründen die Brandrückstände höher belastet sind. Reinigung durch Spezialfirma. Eine Verschleppung von kontaminierten Stäuben ist zu verhindern.

• Gefährdungsbereich 3 Brände im gewerblichen und industriellen Bereich mi t Beteiligung von größeren Mengen an kritischen Stoff en. Eine aufwändige Sanierung in Absprache mit den zuständigen Behörden ist nötig.

Schutzmaßnahmen für den Feuerwehreinsatz Schutzmaßnahmen für den Feuerwehreinsatz

�Vollgesichtsmaske mit Filter(„leichter Atemschutz“)

�Umluftunabhängiger Atemschutz Vollgesichtsmaske, Pressluftatmer(„schwerer Atemschutz“)

�Kontaminationsschutz

�Einsatzhygiene, Dekontamination

Einsatz- und Hygiene-grundsätze zum Schutz gegen

Schadstoffe bei Bränden• Atemschutz an „warmen“ Brandstellen tragen bei

Brandbekämpfung und Aufräumungsarbeiten

• Eindringen von Rauchgasen in Fahrzeuge vermeiden

• Essen, Trinken und Rauchen nur nach gründlicher Reinigung von Gesicht und Händen

• Nach dem Einsatz: Grobreinigung von verschmutzter Einsatzbekleidung und Gerät

• Verschmutzte Dienst- und Privatkleidung ablegen, duschen und Haare waschen

Ermittlungen...

Schutzmaßnahmen für den Rettungseinsatz

• Möglichst Abstand zum Brandobjekt halten

• Ständig Windrichtung beobachten

• Rettungsmaßnahmen an verrauchten Einsatz-stellen mit Feuerwehreinsatzleiter besprechen

• Bei Rettung gegebenenfalls Atemschutz tragen

• Verletztensammelstellen in sicherer Entfernung vom Brandort festlegen

• Kontaminationsschutz und Einsatzhygiene wie bei Feuerwehreinsätzen

ZusammenfassungZusammenfassung•• Atemgifte stellen bei BrAtemgifte stellen bei Br äänden die grnden die gr ößößte Gefahr darte Gefahr dar

•• Die Gefahr bleibt oft unbemerktDie Gefahr bleibt oft unbemerkt

•• Die Bildung von Schadstoffen verlDie Bildung von Schadstoffen verl ääuft als Chaosreaktionuft als Chaosreaktion

•• Bei der Pyrolyse ist die Schadstoffentwicklung am grBei der Pyrolyse ist die Schadstoffentwicklung am gr ößößtenten

•• Nachweis von Schadstoffen mit PrNachweis von Schadstoffen mit Pr üüfrfr ööhrchen (ETW beachten)hrchen (ETW beachten)

•• Einteilung von Schadstoffen aufgrund ihrer WirkungEinteilung von Schadstoffen aufgrund ihrer Wirkung

•• Unterschiedliche Therapien erforderlichUnterschiedliche Therapien erforderlich

•• Weitere Gefahren durch Sichtbehinderung im Einsatz Weitere Gefahren durch Sichtbehinderung im Einsatz

•• Gefahr auch an kalten BrandstellenGefahr auch an kalten Brandstellen

•• Wichtigste Regeln fWichtigste Regeln f üür den Selbstschutz bei Brr den Selbstschutz bei Br äänden fnden f üür r Feuerwehr und Rettungsdienst beachten!Feuerwehr und Rettungsdienst beachten!