Eine
solche Vorrichtung ist im Grunde nach aus dem Stand der Technik
bekannt, wobei die Wirkung der sogenannten „Inertgaslöschtechnik" im wesentlichen darauf beruht, dass
in geschlossenen Räumen,
die nur gelegentlich von Mensch oder Tier betreten werden und deren
Einrichtungen bei Anwendung herkömmlicher
Löschverfahren
(Wasser und Schaum) erhebliche Schäden davontragen würden, der
Brandgefahr dadurch begegnet wird, dass die Sauerstoffkonzentration
in dem betroffenen Bereich auf einen Wert von im Mittel etwa 12
Vol.-% abgesenkt wird, bei dem die meisten brennbaren Materialien
nicht mehr brennen. Einsatzgebiete sind EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume oder
Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern. Die Löschwirkung beruht dabei auf dem
Prinzip der Sauerstoffverdrängung.
Die normale Umgebungsluft besteht zu 21% aus Sauerstoff, zu 78%
aus Stickstoff und zu 1% aus sonstigen Gasen. Zum Löschen wird,
beispielsweise durch Einleiten von reinem Stickstoff, die Stickstoffkonzentration
in dem Ziel raum weiter erhöht
und damit der Sauerstoffanteil verringert. Es ist bekannt, dass
eine Löschwirkung
einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter einem Wert von 15 Vol.-% absinkt. Abhängig von
den in dem betreffenden Raum vorhandenen Materialien kann ein weiteres
Absenken des Sauerstoffanteils auf die genannten 12 Vol.-% oder
tiefer erforderlich sein.
Als
sauerstoffverdrängende
Gase kommen üblicherweise
Gase, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Edelgase und Gemische daraus,
zur Anwendung, welche in der Regel in speziellen Nebenräumen bzw. Lagerräumen in
Stahlflaschen gelagert werden. Zum Fluten eines Zielraumes mit Löschgas sind
allerdings bislang, insbesondere bei gewerblich genutzten Räumlichkeiten,
wie Großraumbüros und
Lagerhallen, erhebliche Mengen Löschgas
zu lagern.
Aus
der US-5,857,525 ist beispielsweise ein Inertgaslöschsystem
bekannt, bei dem das sauerstoffverdrängende Gas zentral in einer
Gasflaschenbatterie gelagert wird, wobei die einzelnen Gasflaschen
der Batterie über
entsprechende Rohrsysteme mit diversen Löschdüsen in verschiedenen Zielräumen verbunden
sind. Über
eine Anzahl von Armaturen, die zwischen den jeweiligen Gasflaschen
und den Löschdüsen angeordnet
sind, wird das unter hohem Druck (200 bis 300 bar) in den Stahlflaschen
gelagerte Inertgas auf 60 bar vermindert.
Da üblicherweise
die aus dem Stand der Technik bekannten und auf dem Prinzip der
Inertisierung basierenden Feuerlöschanlagen
zentral ausgelegt sind, d.h. so konzipiert sind, dass sie eine Vielzahl
von Zielräumen
versorgen, tritt unvermeidlich ein Lagerungsproblem auf, denn es
ist erforderlich, erhebliche Mengen Löschgas zentral zu lagern. Hierzu
werden in der Regel sämtliche
für die
Löschanlage benötigten Gasflaschen
in einer Gasflaschenbatterie in beispielsweise Kellerräumen oder
anderen separaten Räumen
zusammengefasst gelagert. Dadurch resultiert jedoch noch ein weiteres
Problem, nämlich dass
ein erheblicher baulicher Aufwand zur Verlegung der Zuleitungen
in die Zielräume
erforderlich ist, was zu hohen Bau- und Betriebskosten der Feuerlöschanlage
führt.
Auch ist ein nachträgliches
Ausrüsten
eines Gebäudes
mit einer derartigen Feuerlöschanlage
mit ernormen Herstellungs- und Montagekosten verbunden.
Bei
anderen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist vorgesehen,
das gasförmige Löschmittel
zentral in einem Tank in flüssiger
Form zu lagern. Ein zusätzlicher
wesentlicher Nachteil dieser Systeme liegt in den Löschmittelverlusten
im Laufe der Zeit, da innerhalb eines Jahres bis zur Hälfte des Löschmittels
entweichen kann. Ferner ist neben dem Tank und einem Kühlaggregat
auch ein Verdampfer notwendig, um das Löschmittel wieder in den gasförmigen Zustand
zu bringen. Dieses erhöht
die Gesamtkosten des Systems.
Eine
aus dem Stand der Technik bekannte und beispielsweise in der DE-101 21 551 A1 offenbarte
Lösung
sieht vor, das Lagerungsproblem durch Absenkung des Sauerstoffgehaltes
auf ein für
Lebwesen unschädliches
Grundinertisierungsniveau von im Mittel etwa 17 Vol.-% in den Zielräumen zu
begegnen. Dadurch wird die Menge des vorzuhaltenden Löschgases
zur Erreichung des Vollinertisierungsniveaus einer Sauerstoffkonzentration
von unter 15 Vol.-% zur Brandverhinderung und/oder Löschung reduziert,
was zwar zu einer Verbesserung der beschriebenen Lagerproblematik
führt,
wobei nach wie vor jedoch baulich speziell Räumlichkeiten für die Stahlflaschen
vorgesehen sein müssen
und der bauliche Aufwand zum Verlegen der Zufuhrleitungen unverändert hoch
bleibt.
Im
einzelnen besteht ferner ein besonders akuter Handlungsbedarf darin,
eine effektive Brandbekämpfungsvorrichtung
zur Bekämpfung
von Tunnelbränden
zu entwickeln. Unter dem Begriff „Tunnel" werden im folgenden der Einfachheit
halber sämtliche
tunnelartige Gebilde, wie Bergwerksschächte, Stollen oder ähnliche
halboffene Räumlichkeiten
angesprochen. Bislang sind Tunnel in der Regel nicht mit stationären Löschvorrichtungen
ausgerüstet.
Die Gründe
hierfür
liegt zum Teil an den verhältnismäßig hohen
Kosten einer solchen stationären
Vorrichtung. Ferner besteht bei Tunnelsystemen insbesondere auch
das Problem der unbekannten Brandmaterialien, die in einem Tunnel
Nahrung für
einen Brand geben können.
Aus dem Fachgebiet sind Ansätze
bekannt, stationäre
Löschanlagen
in Tunneln einzusetzen, die – ähnlich den
bekannten Sprinkleranlagen – sich
die Kühl-
und Löschwirkung
von Wasser zu Nutzen machen. Die Nachteile der aus dem Stand der Technik
bekannten Löschanlagen
zur Bekämpfung von
Tunnelbränden
besteht allerdings neben den relativ hohen Installationskosten darin,
dass beim Wassereinsatz zum Löschen
bestehender Brände
heiße Dämpfe entstehen,
welche sich mit großer
Geschwindigkeit in dem Tunnel ausbreiten.
Aus
der
DE 19934118 B1 ist
beispielsweise eine Inertgasfeuerlöschanlage zum Löschen von Bränden in
Tunneln bekannt. Dabei ist vorgesehen, die bei der Inertgaslöschtechnik
eingesetzten sauerstoffverdrängenden
Gase komprimiert in speziellen Vorratsbehältern in Nebenräumen zu
lagern. Im Bedarfsfall wird dann das sauerstoffverdrängende Gas über Rohrleitungssysteme
und entsprechende Austrittsdüsen
in den betreffenden Tunnelabschnitt geleitet. Wie bereits zuvor
angesprochen, weist diese aus dem Stand der Technik bekannte Feuerlöschanlage jedoch
wiederum den Nachteil auf, dass ein erheblicher baulicher Aufwand
erforderlich ist, um einen Tunnel mit einer derartigen Feuerlöschanlage
auszurüsten
bzw. nachzurüsten,
da wiederum separate Lagerungsräume
für das
zentral gelagerte sauerstoffverdrängende Gas sowie ein weitverzweigtes
Zufuhrrohrsystem erforderlich sind.
Auf
der Grundlage der geschilderten Problemstellung liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verhindern und
Löschen
von Bränden
in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren
Zielraum der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass
die Lagerung des für
die Brandlöschung vorzuhaltenden
Löschgases
ohne die üblicherweise speziell
dafür vorgesehenen
Räumlichkeiten
auf einfache und kostengünstige
Art und Weise möglich wird,
und dass insbesondere der mit der Verlegung des Zufuhrrohrsystems
verbundene hohe bauliche Aufwand deutlich reduziert werden kann.
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine
speziell für
Tunnel bzw. tunnelartige Gebilde konzipierte Feuerlöschanlage anzugeben,
bei welcher auf besondere Räumlichkeiten
zur Lagerung eines Löschgases
sowie auf ein kompliziertes und somit kostenaufwendiges Zufuhrrohrsystem
verzichtet werden kann.
Die
Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird bei einer Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen von
Bränden
in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren
Zielraum der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Pufferreservoir
und das Zuleitungssystem als kompakte Baugruppe entweder im Zielraum
selber oder direkt angrenzen an den Zielraum angeordnet sind.
Die
erfindungsgemäße Lösung weißt eine ganze
Reihe wesentlicher Vorteile gegenüber der aus der Feuerlöschtechnik
bekannten und vorstehend erläuterten
Vorrichtungen auf. Zum einen ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden,
die hierin zum Zwecke der Vereinfachung auch kurz „Feuerlöschanlage" genannt wird, kein
separater Lagerraum für
das Pufferreservoir bzw. für
die Gasflaschen erforderlich, in welchem bzw. in welchen das sauerstoffverdrängende Gas
unter hohem Druck gelagert wird, da erfindungsgemäß das sauerstoffverdrängende Gas
nun nicht mehr zentral in einer eine Vielzahl von Zielräumen versorgenden
Flaschenbatterie sondern lokal in oder direkt angrenzend an dem
Zielraum selber gelagert wird. So ist es beispielsweise denkbar,
entweder das Pufferreservoir in einer als Zielraum dienenden Halle
oder direkt angrenzend an der Halle, z.B. entlang der Hallenwand,
anzuordnen. In dem Fall, wenn als Zielraum ein Tunnel dient, ist
es denkbar, das Pufferreservoir im Tunnel, beispielsweise unter
der Fahrbahndecke, oder in einer angrenzenden Servicerohre vorzusehen.
Des weiteren entfällt
bei der Montage der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage die Notwendigkeit,
Decken- oder Wanddurchbrüche
für eine Installation
des die jeweiligen Feuerlöschdüsen mit dem
Pufferreservoir verbindenden Zuleitungsrohrsystems vorzusehen. Dadurch
ist sowohl eine Erstinstallation als auch das Nachrüsten eines
Gebäudes
mit der Feuerlöschanlage
besonders leicht zu realisieren und insbesondere sehr kostengünstig durchzuführen. Darüber hinaus
bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung
des Pufferreservoirs und des Zuleitungssystems zusammen mit der
Löschdüse als kompakte
Baugruppe in dem Zielraum, dass im Brandfall die durch die Expansion
des unter hohem Druck im Pufferreservoir gelagerten sauerstoffverdrängenden
Gases benötigte
Expansionsenergie direkt dem Zielraum entzogen wird, wodurch ein
Abkühleffekt
bewirkt wird, der einen weiteren positiven Effekt hinsichtlich des
Löschens
von Bränden
in dem Zielraum nach sich zieht.
Die
vorliegende Erfindung geht ferner von der Überlegung aus, dass die zentrale
Lagerung des Löschgases
in speziellen Behältern,
wie Stahlflaschen, die aufgrund ihres Gewichts und aus Sicherheitsgründen wieder
besondere Räumlichkeiten
erfordern, problematisch ist. Dadurch, das erfindungsgemäß das Pufferreservoir
direkt im Zielraum gelagert wird, wird bewusst die dezentrale Lagerung
des Löschgases,
welches bei einer herkömmlichen
Feuerlöschanlage
für eine
Vielzahl von Zielräumen
dient, verzichtet, um somit zu erreichen, dass der Versorgungsbereich
eines einzelnen Pufferreservoirs auf einen oder zumindest einige
wenige Zielräume
verkleinert wird, wodurch die Gesamtgröße des einzelnen Pufferreservoirs
im Vergleich zu der Stahlflaschenbatterieanordnung bei den aus dem
Stand der Technik bekannten Systemen ebenfalls deutlich herabgesetzt
wird. Dadurch entfallen die üblichen
Probleme bezüglich
des Gewichts der Stahlflaschen, so dass es beispielsweise denkbar
wäre, das
einzelne Pufferreservoir etwa an der Decke oder an der Wand des Zielraumes
direkt zu befestigen.
Die
Ausführung
des Pufferreservoirs, des Zuleitungsrohrsystems und der Löschdüsen als
kompakte Baugruppe zieht den weiteren vorteilhaften Effekt nach
sich, dass auf ein aufwendiges und insbesondere verzweigtes und
ausgedehntes Zuleitungsrohrsystem verzichtet werden kann, wodurch
die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von etwaigen Leckagen bzw.
Undichtigkeitsstellen im Rohrleitungssystem deutlich reduziert wird.
Dieses steigert die Betriebszuverlässigkeit der gesamten Feuerlöschanlage,
ferner können
die zur Wartung der Anlage erforderlichen Aufwendungen in erheblichem
Maße reduziert
werden.
Insbesondere
bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass das Zuleitungsrohrsystem, welches
die Löschdüse bzw.
die Löschdüsen mit
dem Pufferreservoir verbindet, ein Druckminderungsventil aufweist.
Durch die Möglichkeit
der Integration des Druckminderungsventils in dem Zuleitungsrohrsystem
an der Stelle, wo ein Übergang
von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich erfolgen soll,
entfallen Herstellungskosten für
ein gesondertes Drosselelement und die entsprechenden Montageaufwendungen.
Das Druckminderungsventil wird über
die Steuerung derart angesteuert, dass es sich im Bedarfsfall öffnet, wobei
das sauerstoffverdrängende
Gas aus dem Pufferreservoir in den Zielraum eingeleitet wird. Hierdurch
ist es möglich,
im Zielraum ein oder mehrere Inertesierungsniveaus mit im Vergleich
zu natürlichen
Verhältnissen
reduziertem Sauerstoffanteil einzustellen.
Die
verwendungstechnische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung der
erfindungsgemäße Feuerlöschanlage
in einem Tunnel gelöst.
Die
Verwendung der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage
in einem Tunnel löst
die aus dem Stand der Technik bekannten und vorstehend erläuterten
Problem, die bei der Anwendung einer bekannten Feuerlöschanlage
auftreten. Denkbar wäre
nämlich
beispielsweise, die erfindungsgemäße Vorrichtung an der Decke
oder an den Seitenwänden
eines Tunnels anzuordnen. Hierdurch wird erreicht, dass mit besonders
geringem baulichen Aufwand ein Tunnel mit einer Inertgasfeuerlöschanlage
ausgerüstet werden
kann. In bevorzugter Weise wird in Abhängigkeit eines Steuersignales
im Tunnel mittels Abtrennungen ein Zielraum gebildet, der den vom
Brand betroffenen Bereich des Tunnels einschließt, und dann wird in diesem
Inertisierungsraum mittels der erfindungsgemäßen Feuerlöschvorrichtung der Sauerstoffgehalt
auf ein inertes Volumen reduziert.
Unter
dem Begriff „ Abtrennungen" sind vorwiegend
Konzentrationsbarrieren zu verstehen, mittels derer der Tunnel in
einen oder in mehrere Bereiche unterteilbar ist, in dem bzw. in
denen sich die Sauerstoffkonzentration (oder Inertgaskonzentration) von
der in anderen Bereichen des Tunnels in einem für die Löschwirkung notwendigen Maße unterscheidet.
Durch
die erfindungsgemäße Verwendung der
Feuerlöschanlage
in einem Tunnel kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass
der Tunnel ohne besonderen baulichen Aufwand mit einer besonders
wartungsfreundlichen Inertgasfeuerlöschanlage kostengünstig umgerüstet bzw.
nachgerüstet werden
kann.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
So
ist beispielsweise vorgesehen, dass das Pufferreservoir als Hochdruckrohr
ausgebildet ist. Derzeit sind auf dem Markt Rohre in konfektionierten Längen von
6, 8 und 10 Metern erhältlich,
die als Hochdruckrohre konzipiert sind und auf einfache Weise zur
gewünschten
Länge zusammengeschweißt werden
können.
Denkbar wäre
auch, handelsübliche
200 bar oder 300 bar – Gasflaschen
mit einem Fassungsvermögen
von 80 bzw. 140 Litern und einem Durchmesser von 267 bzw. 323,9mm
bei einer Wandstärke
von 28mm als Pufferreservoir zu verwenden. Durch den Einsatz von
handelsüblichen Komponenten,
die auf einfache Weise zu einem Pufferreservoir bzw. Hochdruckrohr
umgearbeitet werden können,
ist es möglich,
die Herstellungskosten einer derartigen Feuerlöschanlage erheblich zu reduzieren.
Selbstverständlich
sind hier aber auch andere Ausführungsformen
des Pufferreservoirs denkbar.
Um
weitere fertigungstechnische Vorteile zu erzielen, ist vorzugsweise
vorgesehen, ein Hochdruckrohr als Pufferreservoir einzusetzen, welches an
wenigstens einem Kopfendabschnitt einen Anschluss für das Zuleitungsrohrsystem
aufweist. Jener Anschluss, der bereits bei handelsüblichen
Gasflaschen vorhanden ist, kann auf besonders einfache Weise für die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage umgebaut
werden. Möglich
wäre jedoch
auch hier, dass beide Kopfendabschnitten des Hochdruckrohres jeweils
einen Anschluss für
das Zuleitungsrohrsystem aufweisen. Dadurch kann eine symmetrische Anordnung
der Feuerlöschanlage
erzielt werden, wobei es aufgrund der beidseitigen Anschlüsse für das Zuleitungsrohrsystem
möglich
wird, das unter Hochdruck gelagerte sauerstoffverdrängende Gas
im Bedarfsfall sehr schnell in den Zielraum freizusetzen. Selbstverständlich sind
hier aber auch andere Ausführungsformen
denkbar, wie zum Beispiel die Verwendung von mehr als zwei Anschlüssen für das Zuleitungssystem,
wenn als Pufferreservoir lange Hochdruckrohre verwendet werden.
So ist es hierbei möglich,
eine Vielzahl von Anschlüssen
entlang des Rohres zu verteilen.
Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass am Pufferreservoir ferner wenigstens eine Einrichtung zum
Befüllen
oder Nachfüllen
des Pufferreservoirs mit sauerstoffverdrängendem Gas vorgesehen ist. Eine
derartige Einrichtung ist dabei in bevorzugter Weise so angeordnet,
dass das Pufferreservoir im eingebauten Zustand der Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
problemlos von außen
erreicht werden kann, indem beispielsweise eine Versorgungsleitung
zum Befüllen
bzw. Nachfüllen des
Pufferreservoirs von Hand über die
Einrichtung angeschlossen wird. Hierdurch ist es möglich, die Wartung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung äußerst bedienerfreundlich
und einfach zu gestalten.
In
einer bevorzugten Weiterentwicklung der zuvor genannten Ausführungsform
weist die Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden einen
Erzeuger für
sauerstoffverdrängendes
Gas auf. Jener Gaserzeuger dient dazu, das im Pufferreservoir gespeicherte
Inertgas zu erzeugen, welches mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung
zum Befüllen
bzw. Nachfüllen
des Pufferreservoirs mit dem Pufferreservoir verbunden ist. Ein
derartiger Gaserzeuger könnte
beispielsweise eine Membrananlage sein, mit Hilfe derer Luft zerlegt
wird, um sauerstoffarme Luft mit einem Restsauerstoffgehalt von
ca. 0,5 bis 5 Vol.-% zu erzeugen. Derartige Einrichtungen sind aus
dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Es
ist denkbar, den Gaserzeuger direkt im Zielraum anzuordnen. In bevorzugt Weise
ist jedoch der Gaserzeuger in einem separaten Raum vorgesehen, um
mit diesem einzelnen Gaserzeuger mehrere Pufferreservoirs in verschiedenen
Zielräumen
versorgen zu können.
Durch den Einsatz eines derartigen Gaserzeugers, der direkt mit der
Einrichtung zum Befüllen
bzw. Nachfüllen
des Pufferreservoirs verbunden ist, wird der Wartungsaufwand der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
um einen weiteren Grad reduziert.
Eine
vorteilhafte, wenngleich aus der Brandlöschtechnik teilweise bekannte
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die
Steuerung ferner einen Sauerstoffsensor aufweist, um den Sauerstoffgehalt
im Zielraum zu messen und um die in den Zielraum zuzuführende Löschmittelmenge zu
regeln. Jener Sauerstoffsensor dient dazu, den Sauerstoffgehalt
in dem Zielraum zu messen, wobei von dem Sauerstoffsensor an die
Steuerung ein Messsignal abgegeben wird, welches Information bezüglich des
eingestellten Inertisierungsniveaus liefert. Die Steuerung steuert
daraufhin in Abhängigkeit des
von dem Sauerstoffsensor abgegebenen Messsignals das bzw. die Druckminderungsventile.
Dadurch ist es möglich,
durch Einleiten des sauerstoffverdrängenden Gases in den Zielraum
ein erstes Grundinertisierungsniveau mit einem in Vergleich zu natürlichen
Verhältnissen
reduzierten Sauerstoffanteil einzustellen, wobei es ferner möglich ist,
durch weiteres – im
Bedarfsfall stufenweißes
oder im Brandfall plötzliches – Einleiten
des sauerstoffverdrängenden
Gases in den Zielraum ein oder mehrere davon verschiedene Inertisierungsniveaus
mit einem nochmals reduzierten Sauerstoffanteil einzustellen. Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung eignet sich demnach zur Ausführung eines ein- oder mehrstufigen
Inertisierungsverfahrens zum Verhindern und/oder Löschen von
Bränden
in dem Zielraum.
In
einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
weist die Steuerung ferner eine Branderkennungsvorrichtung, insbesondere
eine aspirative Branderkennungsvorrichtung auf. Vorzugsweise läuft dabei
ein Steuersignal von einer Branderkennungsvorrichtung, mittels derer eine
Zuordnung des Brandherdes zu einem oder mehreren inertisierbaren
Bereichen des Zielraumes erfolgt, an die Steuerung. Hierzu ist eine
an sich bekannte Branderkennungsvorrichtung vorgesehen, die in dem
Zielraum derart installiert ist, das bestehende oder entstehende
Brände
flächendeckend
bereichsweise detektierbar, und die im Falle eines detektierten
Brandes oder Entstehungsbrandes mittels eines Detektors das Steuersignal
zum Auslösen
der Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in
dem betroffenem Bereich abgibt.
Hierbei
ist unter dem Begriff „Branderkennungsvorrichtung" beispielsweise eine
aspirative Vorrichtung zu verstehen, bei der über ein Rohrleitungssystem
mit Ansaugöffnungen
ständig
repräsentative
Anteile der Zielraumluft angesaugt und einem Detektor zum Erkennen
einer Brandkenngröße zugeleitet
werden.
Unter
dem Begriff „Brandkenngröße" werden physikalische
Größen verstanden,
die in der Umgebung eines Entstehungsbrandens messbaren Veränderungen
unterliegen, z.B. die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder Flüssigkeits-
oder Gasanteil in der Umgebungsluft (Bildung von Rauchpartikeln
oder Aerosolen- oder Dampf), oder die Umgebungsstrahlung. Die Branderkennungsvorrichtung
kann allerdings auch aus einem an sich bekannten Branddetektionskabel
bestehen, das innerhalb des Zielraumes an dessen Wänden verlegt
ist. Die Aufgabe der Branderkennungsvorrichtung ist in jedem Fall,
den Brandherd zu lokalisieren und das Steuersignal zum Auslösen der
Vorrichtung zum Verhindern von Löschen
und Bränden
sowie zum Fluten des Inertisierunsraumes mit Inertgas abzugeben.
In
bevorzugter Weise besteht das sauerstoffverdrängende Gas aus einem reinen
Inertgas oder Gemischen von Inertgasen. Damit steht, insbesondere
bei der Überwachung
von Räumlichkeiten
mit hoch entflammbaren Materialien, ein besonders großes Potential
eines sauerstoffverdrängenden
Gases zur maximalen Absenkung des Sauerstoffanteiles der Luft im
Zielraum zur Verfügung.
Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verhindern und Löschen
von Bränden
in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren
Zielraum anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es
zeigen:
1 eine
schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden,
2 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
in einem Tunnel, und
3 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
in einem Zielraum.
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen von
Bränden
in einem Zielraum (1). Wie dargestellt weist die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage
in dieser Ausführungsform
drei symmetrisch aufgebaute und parallel zueinander angeordnete
Pufferreservoirs (2) auf, die in dieser Ausführungsform
jeweils als Hochdruckrohre (8) ausgeführt sind. Jene Hochdruckrohre
(8) weisen jeweils an ihren Kopfendabschnitten (12)
ein Zuleitungsrohrsystem auf. Die Zuleitungsrohrsysteme (4)
sind mit den einzelnen Kopfendabschnitten (12) der jeweiligen
Hochdruckrohre (8) über
jeweils ein Druckminderungsventil (6) verbunden.
Die
Hochdruckrohre (8) dienen zur Lagerung eines sauerstoffverdrängenden
Gases (3), welches im komprimierten Zustand bei einem Druck
von beispielsweise 300 bar vorliegt. Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform
sind die Pufferreservoirs (2) auf der Grundlage von handelsüblichen
300 bar- Gasflaschen mit einem Fassungsvermögen von 140 Litern hergestellt.
Hierbei wurden bei der Herstellung eines Pufferreservoirs bei jeweils
zwei Gasflaschen der Bodenbereich abgetrennt und diese als vorbereitete
Hochdruckrohrteile an ihren jeweiligen Schnittflächen zusammengeschweißt. Dadurch
ist es möglich,
auf handelsübliche
Komponenten zurückzugreifen,
um das Pufferreservoir (2) bzw. Hochdruckreservoir (8)
für die
erfindungsgemäße Feuerlöschanlage anzufertigen.
Die
an den jeweiligen Kopfendabschnitten (12) der einzelnen
Hochdruckrohre (8) vorgesehenen Druckminderungsventile
(6) sind mit einer zentralen Steuerung (7) verbunden.
Jene Steuerung (7) dient dazu, die einzelnen Druckminderungsventile
(6) entsprechend anzusteuern, um eine Expansion des in dem
zugehörigen
Hochdruckrohr (8) unter Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden
Gases (3) in das jeweilige Zuleitungsrohrsystem (4)
zu ermöglichen. Das
Zusammenwirken der Steuerung (7) mit den jeweiligen Druckminderungsventilen
(6) ist dabei so ausgelegt, dass es möglich ist, die einzelnen Druckminderungsventile
(6) teilweise oder vollständig zu öffnen bzw. zu schließen.
Wie
in 1 dargestellt münden die jeweiligen Zuleitungsrohrsysteme
(4) von dem linken bzw. rechten Kopfendabschnitt (12)
der Hochdruckrohre (8) in jeweils einer linken bzw. rechten
Löschdüsenleiste
(14), welcher wiederum eine Vielzahl von Löschdüsen (5)
aufweist. Im Bedarfsfall, d.h. bei geöffneten Druckminderungsventilen
(6), entweicht das in den jeweiligen Hochdruckrohren (8)
unter Druck gelagerte sauerstoffverdrängende Gas (3) über die Zuleitungsrohrsysteme
(4) und die Löschdüsenleisten
(14), so dass das Gas (3) letztendlich aus den einzelnen
Löschdüsen (5)
austritt und in den Zielraum (1) expandiert. Durch die
Expansion des kompri mierten Gases (3) wird dem Zielraum
(1) Wärmeenergie
entzogen, so dass sich der Zielraum (1) abkühlt, was
eine Brandbekämpfung
im positiven Sinne beeinflusst.
Das
sauerstoffverdrängende
Gas (3) ist in bevorzugter Weise Stickstoff oder ein Edelgas.
Durch die Verwendung eines derartigen sauerstoffverdrängenden
Gases als Löschmittel
ist die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage
insbesondere in Zielräumen (1)
einsetzbar, deren Einrichtungen bei Anwendung herkömmlicher
Löschmittel,
wie etwa Wasser oder Schaum, erhebliche Schäden davontragen würden. Als
Einsatzgebiete sind beispielsweise EDV-Bereiche, elektrische Schalt-
und Verteilerräume
oder Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern denkbar.
Erfindungsgemäß ist ferner
jedes Hochdruckrohr (8) mit zumindest einer Einrichtung
(9) zum Befüllen
oder Nachfüllen
des jeweiligen Hochdruckrohres (8) mit dem sauerstoffverdrängenden
Gas (3) versehen. Durch diese Einrichtung (9)
ist es möglich, auf
einfache Weise den Füllstand
des in den einzelnen Hochdruckrohren (8) gelagerten Gases
(3) zu überprüfen bzw.
bei Bedarf nachzufüllen.
In
der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
ist ferner ein Gaserzeuger (10) vorgesehen, der das im
Hochdruckrohr (8) gespeicherte Gas (3) erzeugt
und bei Bedarf über
die Einrichtung (9) zum Befüllen bzw. Nachfüllen des
Pufferreservoirs (2) das im Hochdruckrohr (8)
gelagerten Gases (3) auffüllt. Jener Gaserzeuger (10)
kann entweder im Zielraum (1) selber oder an einem externen
Ort angeordnet sein.
Die
Steuerung (7) ist, wie bereits erwähnt, mit den einzelnen zu steuernden
Druckminderungsventilen (6) verbunden. Jene Steuerung (7)
weißt
intern einen Prozessor (nicht dargestellt) auf, der entsprechende
Befehle an die einzelnen Druckminderungsventile (6) in
Abhängigkeit
von Messergebnissen eines im Zielraum (1) angeordneten
Sauerstoffsensors (11) abgibt. Durch den Einsatz des direkt
mit der Steuerung (7) zusammenwirkenden Sauerstoffsensors
(11) ist es möglich,
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
ein einstufiges oder mehrstufiges Inertisierungsverfahren in dem
Zielraum (1) einzusetzen. Der Sauerstoffsensor (11) überwacht
dabei permanent den Sauerstoffgehalt in dem Zielraum (1).
So
ist es beispielsweise möglich,
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und mit Hilfe dieser Überwachung
den Sauerstoffgehalt in dem Zielraum (1) zunächst auf
ein bestimmtes Grundinertisierungsniveau von beispielsweise 16 Vol.-%
abzusenken. Diese Grundinertisierung dient zur Minderung des Risikos
eines Brandes in dem Zielraum (1). Ein Grundinertisierungsniveau
von 16 Vol.-% Sauerstoffkonzentration bedeutet keinerlei Gefährdung von
Personen oder Tieren, so dass diese des Raum immer noch problemlos
betreten können. Über eine
in 1 nicht explizit dargestellte Branderkennungsvorrichtung, die
beispielsweise eine aspirative Branderkennungsvorrichtung sein kann,
wird der Zielraum (1) kontinuierlich dahingehend überwacht,
ob ein Brand ausgebrochen ist bzw. ob ein Brand im Begriff ist auszubrechen.
Jene Branderkennungsvorrichtung wirkt direkt mit der Steuerung (7)
zusammen, so dass im Falle eines Brandes der Sauerstoffgehalt in
dem Zielraum (1) auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau
auf beispielsweise 12 Vol.-% oder darunter abgesenkt wird. Das Vollinertisierungsniveau
kann entweder Nachts eingestellt werden, wenn keine Personen oder
Tiere den betreffenden Zielraum (1) betreten, oder aber
direkt als Reaktion auf einen gemeldeten Brand. Bei 12 Vol.-%
Sauerstoffkonzentration ist die Entflammbarkeit der meisten Materialien
bereits soweit herabgesetzt, dass sich diese nicht mehr entzünden können.
Dadurch,
dass gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
von 1 die Hochdruckrohre (8), die zugehörigen Zuleitungsrohrsysteme
(4) und die Löschdüsen (5)
als kompakte Baugruppe im Zielraum (1) selber angeordnet
sind, verringern sich die Gesamtkosten der Brandverhütungs- und
Brandlöschanlage
erheblich. Darüber
hinaus sind baulich keinerlei Wand- oder Deckendurchbrüche zur
Montage von Zuleitungsrohrsystemen (4) notwendig.
2 zeigt
eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden,
die in einem Tunnel eingesetzt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass
das Pufferreservoir (2), welches als Hochdruckrohr (8)
ausgeführt
ist, über
Zuleitungsrohrsysteme (4) mit einer Löschdüsenleiste (14) und
den darin vorgesehenen Löschdüsen (5)
ausgestattet ist. Durch die kompakte Bauform ist es möglich, beispielsweise
einen Tunnel, der noch keine Feuerlöschanlage aufweist, auf einfache
und insbesondere kostengünstige
Weise mit einer Inertgasfeuerlöschanlage
auszurüsten,
ohne das insbesondere externe Lagerräume für das Pufferreservoir (2)
benötigt
werden.
3 zeigt
schematisch die Verwendung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verhindern und Löschen
von Bränden
in einer Halle. Demgemäss
ist es denkbar, das Pufferreservoir (2) beispielsweise
in den Eckbereichen zwischen Wand und Decke der Halle anzuordnen,
wobei das (in 3 nicht explizit dargestellte)
Zuleitungsrohrsystem (4) je nach Bedarf in der Halle (1)
verlegt wird. Das Pufferreservoir (2) ist in bevorzugter
Weise ein Hochdruckrohr (8) mit einem Durchmesser von 30 – 50 cm,
wobei die Anordnung der Rohre (8) beliebig ist. Denkbar
ist beispielsweise die Hochdruckrohre (8) U-, S- oder L-förmig wegen deren
Gewicht am Boden der Halle anzuordnen. Auch sind mäanderförmige Formgebungen
denkbar. Möglich
ist ferner, die Hochdruckrohre (8) unter der Decke oder
an der Wand der Halle anzuordnen.