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Flashover

Die Begriffe »Flashover« und »Backdraft« werden oftmals verwechselt, gleichwohl sind beide für vordringende Atemschutztrupps der Feuerwehr sehr gefährlich. Während es sich bei einem „Flashover“ um eine Durchzündung und damit den schlagartigen Übergang vom Entstehungsbrand zum Vollbrand handelt, ist die „Backdraft“- oder Rauchexplosion eine Verbrennungsexplosion. Das Auftreten eines Flashovers wird immer wahrscheinlicher, da die heute im Bauwesen verwendeten modernen Materialien vermehrt zur Pyrolyse neigen, gleichzeitig wird die Wärmedämmung der Objekte immer mehr verbessert, so dass die bei einem Brand entstehende Wärme nicht mehr rasch genug abfließen kann. Der Begriff „Pyrolyse“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet soviel wie „Zersetzung durch Hitze“.

Bei einem Brand in einem abgeschlossenen Raum werden nachfolgende drei Phasen unterschieden:
• Phase 1 - Entstehungsphase
• Phase 2 - Vollbrandphase
• Phase 3 - Abnahmephase

In Phase 1 entwickelt sich das Feuer und heizt bei ausreichend vorhandenem Sauerstoff den Raum und seine Bestandteile so auf, dass sich so genannte Pyrolysegase bilden (Holz und Kunststoffe „dampfen aus“). Hier kann es bei Erreichen des kritischen Zündpunkts zum „Flashover“ und im Anschluss zur Vollbrandphase mit Flammenschlag aus den Fenstern kommen.

Bei geschlossenen Räumen mit Fenstern, die zusätzlich mit einer Wärmeschutzverglasung ausgestattet sind, kann aber auch der andere Fall eintreten. Der durch den Hitzeauftrieb zunächst im Deckenbereich sich ansammelnde Rauch füllt den Raum bis zum Boden auf und verdrängt den Sauerstoff mit der Folge, dass die Brandintensität (Phase 3) abnimmt. Durch die nunmehr unvollständige Verbrennung wird mit dem Rauch das brennbare Kohlenmonoxid generiert, so dass jetzt nur noch zwei der drei für eine Verbrennung notwendigen Voraussetzungen vorhanden sind: Energie und Brennstoff (CO). Das Feuer schwelt so „mit kleiner Flamme“, bis schließlich ein Angriffstrupp der Feuerwehr die Tür öffnet und das fehlende Element Sauerstoff mitbringt. Bei entsprechender Durchmischung kann sich dann eine Rauchexplosion („Backdraft“) ereignen, die verheerende Ausmaße annehmen kann.

Folgende (vereinfachten) Voraussetzungen sind für ein Flashover-Ereignis erforderlich:
1. Eine Verbrennung in einem Raum mit offener Flamme, welche Wärme an die Umgebung abgibt. Dazu ist genügend Sauerstoff für die Verbrennung vorhanden.
2. Erhitztes brennbares Material, welches vom Flammbrand noch nicht betroffen ist, gibt Pyrolysegase ab. Wesentlicher Bestandteil dieses Gasgemisches ist Kohlenstoffmonoxyd (CO).
3. Die entstehende Wärme und das Rauchgas können nicht abgeführt werden.

Der (vereinfachte) Verlauf stellt sich wie folgt dar:
1. Durch einen Entstehungsbrand wird die unmittelbare Umgebung aufgeheizt.
2. Der Brand beginnt um sich zu greifen, der Raum beginnt sich mit Rauch zu füllen.
3. Durch die entstehende Hitze beginnen die im Raum befindlichen Materialien Pyrolysegase abzugeben.
4. Wärme, Rauch und unverbrannte Gase sammeln sich unter der Decke.
5. Wird die untere Explosionsgrenze (Abkürzung „UEG“) erreicht und ist dabei bereits ein zündfähiges Gas-Luftgemisch vorhanden, kommt es zum verpuffungsartigen Zünden der Rauchgaswolke.
6. Durch diese Zündung erfasst der Brand schlagartig den gesamten vom Rauchgas erfüllten Raum.

Meist ist diese optimale Mischung nicht in der gesamten Rauchzone vorhanden. Es kommt daher zu einzelnen Flammenzungen im Rauchgas, besonders an den Randzonen ist dieses Phänomen zu sehen. Man spricht dabei von so genannten „Dancing Angels“ (= tanzende Engel). Durch Luftbewegung wird das Bilden von zündfähigem Gemisch begünstigt.

Wesentliches Merkmal eines möglichen Flashovers ist eine starke Rauch- und große Wärmeentwicklung im Inneren eines Gebäudes. Die Rauchgastemperaturen liegen dabei zwischen 200°C und 600°C. Die größte Wirkung ist in der sich entwickelnden großen Hitze zu sehen. Bei Versuchen und Rekonstruktionen von Einsätzen wurden Temperaturen zwischen 1000°C und 1500°C zum Zündzeitpunkt des Flashovers ermittelt. Diese Temperaturen sind so hoch, dass auch modernste Schutzbekleidungen diesen nicht standhalten. Da ein Flashover zudem eine Verpuffung darstellt, wird dabei auch der Luftdruck schlagartig erhöht, wobei diese Erhöhung sich meist im Bereich von 1 bar bewegt. Es kommt daher zu den bekannten Zerstörungen von Fenstern und Türen, sofern diese nicht bereits vorher durch das Brandgeschehen zerstört wurden. Eine weitere Folge ist die schlagartige Ausbreitung des Brandherdes.

Schutzmaßnahmen gegen einen Flashover:
1. Schaffen von genügend großen Abzugsöffnungen durch
•• Öffnen von Rauchabzügen,
•• Öffnen der Fenster durch den vorrückenden Feuerwehrtrupp,
•• Einschlagen der Fenster zum Brandraum von Außen,
•• Öffnen der Dachhaut,
•• Belüften des Brandobjekts (Überdruckbelüften) usw.

2. Abkühlen des Rauchgases durch
•• Sprühstrahl in den heißen Rauch - Wichtigste Selbstschutzmaßnahme eines vorgehenden Feuerwehrtrupps,
•• Einblasen kalter Luft (Überdruckbelüften).

Ein Einsatz von Überdruckbelüftern ist nur dann zielführend, wenn:
• genügend große Abluftöffnungen geschaffen sind,
• gleichzeitig ein Feuerwehrtrupp zur Brandbekämpfung vorgeht,
• in der Rauchabzugsrichtung zündendes Rauchgas nicht zu einem Übergreifen des Brandes führen kann. Es muss also unter Umständen ein massiver Schutz aufgebaut werden, bevor die Belüftung begonnen wird.

In bestimmten Situationen kann der Flashover durch die Feuerwehr auch gezielt herbei geführt werden. Dies erfordert jedoch eine entsprechende Erfahrung und Abstimmung der beteiligten Feuerwehrleute. Jeder Feuerwehrmann muss sich daher bereits in der Ausbildung mit dem Phänomen Flashover vertraut machen, zusätzlich müssen die Zusammenhänge zwischen Entstehung und Bekämpfung vermittelt werden. Insbesondere Atemschutzgeräteträger müssen die Gefahren eines Flashovers frühzeitig erkennen und die dazu erforderlichen Selbstschutzmaßnahmen einleiten können.

siehe auch:
- Backdraft
- Brandbekämpfungsabschnitt
- Brandlast
- Brandmeldeanlage
- Brandrauch
- Brandrisiko
- Feuerwiderstandsdauer
- Sprinkleranlage
- Versicherungs-Check für Bauherren
- Zweiter Rettungsweg