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Feuer und Rauch
       
 

Jedes Feuer brennt anders. Jeder Brand bildet einen unterschiedlichen Brandrauch - in Bezug auf die Rauchmenge, die Zusammensetzung und die sich daraus ergebenden Gefahren.

Deshalb sind unterschiedlich zu berücksichtigen:
• der Brandrauch als Sichtbe- oder -verhinderer,
• der Brandrauch als Atemgift im Gebäude,
• der Brandrauch als brenn- oder explosionsfähiges Folgeprodukt,
• der Brandrauch als chemisch aggressives Folgeprodukt für das Gebäude und
• der Brandrauch als Umweltbelastung.

Sichtbe- oder - verhinderer

Die in kurzer Zeit in den Aufenthaltsbereich von Menschen strömenden Russpartikel des Brandrauches reduzieren sehr schnell die Sichtweite und die Fähigkeit, Farben und Kontraste (z. B. von Fluchtwegbeschilderungen) unterscheiden zu können. Bei zunehmender Reizung des Auges durch Brandrauch nimmt auch die Sehschärfe ab.

Die vorhandene Sichtweite hat auch einen erheblichen Einfluss auf das Verhalten des Menschen

  • > 20 m Sichtweite » Wohlbefinden
  • 10 bis 15 m Sichtweite » Unsicherheit
  • < 10 m Sichtweite » aufkommende Panik

Läuft der Mensch in einer Rauchgasschicht, bestimmt die Sichtweite

  • die Gehgeschwindigkeit.
    Diese beträgt z. B. bei 15 m Sichtweite etwa 1,2 m/s, bei 5 m Sichtweite dagegen nur noch 0,5 m/s.
  • die Umkehrwahrscheinlichkeit (Person läuft dann im Kreis).
    Bei 10 m Sichtweite beträgt die Umkehrwahrscheinlichkeit nur 10 %,
    bei 0,5 m aber 70 %.

Das schnelle Nachlassen der Orientierungsfähigkeit bewirkt, dass

  • die Menschen Flucht- und Rettungswege nicht mehr finden und damit im Gefahrenraum verbleiben,
  • die Verletzungsgefahr an gefährlichen Stellen zunimmt,
  • auch die Feuerwehr sehr viel mehr Zeit benötigt, noch nicht geflüchtete Personen zu finden und zu retten,
  • die Feuerwehr sehr viel mehr Zeit benötigt, den zu bekämpfenden Brandherd überhaupt zu lokalisieren.
Atemgift

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Folgende "Leitsubstanzen" befinden sich im Brandrauch:
  • Kohlenmonoxid (CO)
  • Chlorwasserstoff (HCl, → Salzsäure)
  • Cyanwasserstoff (HCN, → Blausäure)
  • Aldehyde (Formaldehyd - HCHO)

Weitere mögliche Verbindungen sind:
  • Ammoniak (NH3)
  • Schwefel (SOx)- und Stickoxide (NOx)
  • Isocyanate
  • Phosgen (COCl2)
  • organische Verbindungen
    1. - Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
      - Polychlorierte Dibenzo-Dioxine (PCDD)
      - Polychlorierte Dibenzo-Furane (PCDF)
Zoom

Als häufigstes bei Bränden auftretendes Atemgift ist das Kohlenmonoxid (CO) zu nennen. Dieses farb-, geruch- und geschmacklose Atemgift ist für die meisten Todesfälle bei Bränden verantwortlich.

Atemgifte werden unterschieden in

  • Wirkung auf Blut, Nerven und Zellen
Kohlenmonoxid wird eingeatmet, gelangt über die Lungenwände ins Blut und blockiert dort den Sauerstofftransport, was zu einer inneren Erstickung führt. Die chemische Bindung zwischen CO und den roten Blutkörperchen ist wesentlich stabiler als die des Sauerstoffes (250-fach höhere Affinität zum  Hämoglobin-Eisen als O2). Ein Sauerstoffmangel im Gehirn führt kurzfristig zur Bewusstlosigkeit. Mittelfristig können Schädigungen des Nervensystems, Herzens auftreten. Gedächnisstörungen, Kopfschmerzen, Schwindelanfälle und Übelkeit  sind zu beobachten. Spätschäden wie Kopfschmerzen oder Gedächnisstörungen kann man reduzieren, wenn Betroffene möglichst schnell nach der Vergiftung mit einer hyperbaren Sauerstofftherapie in einer Druckkammer  behandelt wird. Leider ist dies nur an wenigen Krankenhäusern möglich.

Kohlendioxid findet man, da es schwerer als Luft ist, am Boden, verdrängt dort den Sauerstoff. Es wird über die Atmung vom Blut aufgenommen und zum Gehirn transportiert. Dort wird die Atemfrequenz erhöht (Hyperventilation) und somit die Schadstoffaufnahme weiter gesteigert. CO2 ist bei rechtzeitigem Einsatz durch reinen Sauerstoff aus dem Blut auswaschbar.
Blausäure wird sowohl über die Atmung als auch die Hautoberflächen aufgenommen. Es blockiert die Aufnahme von Sauerstoff. Eine rechtzeitig Behandlung mit reinem Sauerstoff wird als Therapie eingesetzt.  

  • Reiz- und Ätzwirkung

Ammoniak, Formaldehyd, Chlorwasserstoff, Fluorgase Chlor, Brom, Schwefeldioxid und Nitrosegas sind typische reizende oder ätzende Atemgifte. Sind sie wasserlöslich (z. B. Salzsäure, Ammoniak, Schwefeldioxid) und greifen schon beim ersten Kontakt die feuchten Schleimhäute (wie Augen, obere Atemwege) an. Sofort behandelt bestehen aber meist gute Heilungsaussichten. Fettlösliche Atemgifte (wie Nitrosegas) können tief in die Lunge eindringen und dort langfristig erhebliche und langanhaltende Schädigungen herbeiführen.

  • Erstickende Wirkung

Solche Atemgifte (z. B. die Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton oder Stickstoff) sind bei der Verbrennung von Mischbrandlasten meist nicht nachweisbar.

Über 90 % der Brandtoten versterben an diesen Atemgiften, nicht etwa, wie viele annehmen, an den Folgen der Brandhitze.

Brenn- oder explosionsfähiges Folgeprodukt

Die im Brandrauch weiter noch enthaltenen thermischen Zersetzungsprodukte sind meist bei Temperaturen > 400°C wieder zündfähig. Je nach Konzentration und Schadstoffgemisch wird diese Zündung/Verbrennung schlagartig als eine Explosion mit einer erheblichen Druckwelle verlaufen. Der Fachmann spricht dann vom gefährlichen "Flash Over".

Brandfolgeschäden und Umweltbelastung

Je nach Brandverlauf und Schadstoffgemisch entstehen auch aggressive Gase oder Flüssigkeiten, die die Menschen, die Gebäudestruktur, Einrichtungen oder auch die Umwelt großflächig um die Brandstelle herum schädigen können. Auch eine Gefährdung der Feuerwehr durch toxische oder ätzende Stoffe ist nicht auszuschließen. So ist die Schadstoffmessung während eines Brandes zu einer zusätzlichen Aufgabe der Feuerwehren geworden.