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Wassernebel-Löschanlagen sind eine wesentliche Innovation in der Brandbekämpfung: Die benötigte Wassermenge wird deutlich reduziert, Verdampfungseffekte und Sauerstoffverdrängung potenzieren den Löschvorgang.

Bis in die 1990er-Jahre war Halon, ein auf Brom basierendes chemisches Gemisch, in Umgebungen, in denen die Brandausbreitung schnell zu unterbinden war, ein beliebtes Brandbekämpfungsmittel. Halon unterbricht die chemischen Kettenreaktionen, die einen Brand verursachen. Seit den 1990er-Jahren wurde die Verwendung von Halon nach dem Montreal-Protokoll zum Schutz der Ozonschicht unterbunden. Hinzu kam in den 1990er-Jahren die Brandkatastrophe der Passagierfähre „Scandinavian Star“ [1].

Sprühwasserlöschanlagen entwickelten sich fortan als Alternative zu Halon-Löschmitteln. Die Methode wurde zwischen 1975 und 1990 in Schweden erforscht, fand fortan eine kommerzielle Nutzung.

Gegenüber Sprinkleranlagen bestehen deutliche Vorteile, aber auch Nachteile. Der große Vorteil besteht darin, dass Wassernebel-Löschanlagen die Wasserteilchen-Größe reduzieren und dadurch die spezifische Oberfläche erhöhen.

Bei einer konventionellen Sprinkleranlage wird ein erheblicher Teil des Wassers nicht unmittelbar zur Verdampfung genutzt. Große Tropfen mit mittleren Durchmessern von 1,5 bis 2 Millimetern erreichen teilweise den Boden oder benetzen die Oberflächen.

Umso größer die spezifische Oberfläche der Wasserteilchen ist, umso mehr Löschwasser verdampft direkt und entzieht dem Brandherd Energie. Die spezifische Verdampfungswärme von Wasser beträgt 2260 kJ / kg, hinzu kommt die Wärme, um das Wasser selbst zu erwärmen, das beispielsweise mit einer Temperatur von 10°C auf den Brandherd gesprüht wird und sich, um zu verdampfen, auf 100°C erhitzen muss.

Feinsprüh-Löschanlagen mit einem mittleren Durchmesser der Wasserteilchen von rund 20 bis 100 µm (0,02 bis 0,1 mm) durchdringen das gesamte Raumvolumen. Umso höher der Druck, umso kleiner die Tropfengröße. Diese beträgt bei Niederdruck-Anlagen (bis 20 bar) bis zu 300 Mikrometer, bei Mitteldruckanlagen (20 bis 35 bar) bis zu 200 Mikrometer und bei Hochdruckanlagen (80 bis 150 bar) bis zu 150 Mikrometer.

Die Wirkungsweise von Feinsprüh-Löschanlagen entspricht jener von Löschgasen. Dazu ist es notwendig, dass im gesamten Volumen eine löschfähige Konzentration erzeugt und aufrechtgehalten wird. Wesentlich ist, dass sich die Tröpfchen nicht auf Oberflächen absetzen, sondern in der Luft verteilt bleiben. Setzen sich die Tröpfchen stellenweise ab, ist die Volumenwirkung unterbunden.

Neben dem Verdampfungseffekt stellt sich ein Sauerstoffverdrängungseffekt ein. Ist die Brandleistung zu klein, sind Thermik und Strahlung des Brandherdes zu gering, um die Löschwirkung des Wessernebels zu nutzen. Der optimale Einsatz umfasst folglich größere Brandherde.

Der Wasserbedarf von Feinsprüh-Löschanlagen ist gegenüber Sprinkleranlagen gering und beträgt nur 15 bis 20 Prozent. Die Löschzeiten betragen hingegen etwa 80 Prozent einer Löschung mit Sprinklern.

Geeignet sind Wassernebel-Löschanlagen in kleineren und mittleren Maschinenräumen, Gefahrstofflage bis 6 Meter Raumhöhe und 1.000 m³ Raumvolumen, Kabelkanäle oder Öffnungen in Brandabschnittsbegrenzungen. Bei großen und hohen Räumen besteht das Risiko, dass es schwierig ist, die versprühten Wasserteilchen an den Brandherd heranzubringen.

Tendenziell sind die Anschaffungskosten und Wartungskosten bei Wassernebel-Löschanlagen höher.

Das Südtiroler Unternehmen „EmiControls“ stellt Wassernebelturbinen her. Der Wassernebel, bei Bedarf jedoch auch Schaum, können mittels Propeller als Löschmittelstrahl auf Brandherde projiziert werden.

Water-Mist-Systeme sind keine universellen, nach einer einzigen Bemessungsmethode dimensionierte Löschsysteme. Die Leistungsfähigkeit hängt stark vom konkreten Brandrisiko, vom Brennstoff, von den Raumdaten, von der Düsentechnik und vom Betriebsprogramm ab.

Die EN 14972-1 besagt ausdrücklich, dass sie nur für Anwendungen und Nutzungen gilt, die durch Fire-Test-Protokolle der EN-14972-Serie abgedeckt sind. Es ist folglich bedeutend, die Eignung für jede Anwendung gesondert nachzuweisen.

Teil 1: Planung, Einbau, Inspektion und Wartung

Teil 2: Prüfprotokoll für Einkaufsbereiche für automatische Düsensysteme

Teil 3: Prüfprotokoll für Büros, Schulen und Hotels für automatische Düsensysteme

Teil 4: Prüfprotokoll für Nicht-Lager-Belegungen für automatische Düsensysteme

Teil 5: Prüfprotokoll für Kfz-Garagen für automatische Düsensysteme

Teil 6: Prüfprotokoll für Zwischenböden und Zwischendecken für automatische Düsensysteme

Teil 7: Prüfprotokoll für kommerzielle Belegungen geringer Gefährdung für automatische Düsensysteme

Teil 8: Prüfprotokoll für Maschinen in Gehäusen über 260 m3 für offene Düsensysteme

Teil 9: Prüfprotokoll für Maschinen in Gehäusen bis 260 m3 für offene Düsensysteme

Teil 10: Brandversuchsprotokoll für Atriumschutz mit Seitenwanddüsen für offene Düsensysteme

Teil 11: Prüfprotokoll für Kabeltunnel für offene Düsensysteme

Teil 12: Prüfprotokoll für kommerzielle Frittier- und Fettbackgeräte für offene Düsensysteme

Teil 13: Prüfprotokoll für Nassbänke und andere ähnliche Verarbeitungsanlagen für offene Düsensysteme

Teil 14: Brandversuchsprotokoll für Verbrennungsturbinen in Gehäusen über 260 m3 für offene Düsensysteme

Teil 15: Brandversuchsprotokoll für Verbrennungsturbinen in Gehäusen bis 260 m3 für offene Düsensysteme

Teil 16: Brandversuchsprotokoll für industrielle Großfrittieranlagen für Feinsprüh-Löschanlagen mit offenen Düsen

Teil 17: Prüfprotokoll für Wohnbelegungen für automatische Düsensysteme.

Die Hersteller geben die Zertifikate an.

Literatur:

[1] IWMA International Water Mist Association (Link)

[2] Hans-Joachim Gressmann: „Abwehrender und Anlagentechnischer Brandschutz – Maßnahmen für den Brandschutz und die Brandbekämpfung bei Planung, Errichtung und Betrieb von Bauwerken“, Expert Verlag, Tübingen 2022