Feuerlöschpumpe
Feuerlöschpumpen sind speziell für die Brandbekämpfung konstruierte Strömungsmaschinen zur Wasserförderung. Sie werden hauptsächlich von der Feuerwehr verwendet. Weiterhin gibt es auch Feuerlöschpumpen, die als vorbeugender Brandschutz bei besonders gefährdeten Objekten stationär installiert werden.
Feuerlöschpumpen bei der Feuerwehr
Die modernen Feuerlöschpumpen sind Kreiselpumpen, weshalb auch der Name Feuerlöschkreiselpumpe verwendet wird. Sie sind entweder tragbar oder fest am Feuerwehrfahrzeug als Vorbaupumpe oder im Heck des Fahrzeuges montiert. Bei diesen Pumpentypen (außer bei Tauchpumpen) erreicht man eine Saughöhe von maximal 7 -8 m.
In Deutschland gebräuchliche Feuerlöschkreiselpumpen - alt und neu, nach DIN und DIN EN
(portable Pumpen tragen u.U. andere Bezeichnungen)
- nach DIN 14420 (Norm zurückgezogen!):(Schema: Abkürzung "FP"="Feuerlöschkreiselpumpe" - Nennförderleistung in hl/min und Nennförderdruck in bar)
- FP 8/8 (Feuerlöschkreiselpumpe mit einer Nennförderleistung von 800l/min bei einem Nennförderdruck von 8bar)
- FP 16/8 (Feuerlöschkreiselpumpe mit einer Nennförderleistung von 1600l/min bei einem Nennförderdruck von 8bar)
- FP 24/8 (Feuerlöschkreiselpumpe mit einer Nennförderleistung von 2400l/min bei einem Nennförderdruck von 8bar)
- Transportable Pumpen tragen anstelle "FP" das Kürzel "TS" für "Tragkraftspritze"!
- nach DIN EN 1028 (seit 11/2002):(Schema: Abkürzung "FP"="Feuerlöschkreiselpumpe" "N="Normaldruck" - Nennförderdruck in bar - Nennförderleistung in l/min)
- FPN 10-1000 (Feuerlöschkreiselpumpe für Normaldruck mit einer Nennförderleistung von 1000l/min bei einem Nennförderdruck von 10bar)
- FPN 10-2000 (Feuerlöschkreiselpumpe für Normaldruck mit einer Nennförderleistung von 2000l/min bei einem Nennförderdruck von 10bar)
- FPN 6-500 (Feuerlöschkreiselpumpe als TS (im KLF]) für Normaldruck mit einer Nennförderleistung von 500l/min bei einem Nennförderdruck von 6bar)
Arten von Feuerlöschpumpen
Tragbare Pumpen
Die tragbaren Pumpen ( Tragkraftspritzen / TS ) besitzen einen eigenen Motor, meist einen Ottomotor in seltenen Fällen auch einen Dieselmotor. Die Leistungsgrenze dieser Pumpen steht in engem Zusammenhang mit ihrem Gewicht, das von vier Feuerwehrleuten getragen werden können soll, und zwar nicht nur auf ebenem Grund sondern auch in steileren Gebieten in den Bergen. Sie haben den Vorteil, dass sie auch entfernt vom Einsatzfahrzeug zur Wasserentnahme aus offenen Gewässern verwendet werden können.
In Deutschland und Österreich werden sie als Tragkraftspritzen oder abgekürzt TS bezeichnet. Allerdings sind neuerdings moderne EN-Normen aktuell die auch Tragkraftspritzen mit FPN bezeichnen.
Die Nennförderleistung genormter Tragkraftspritzen TS 8/8 in Deutschland liegt bei 800 Liter Wasser pro Minute und 8 bar Förderdruck. Die tatsächliche Leistung reicht bei den modernen einstufigen Pumpen wesentlich über die Norm hinaus (ca. 1600 l / 8 bar / TS 16/8). Gleichzeitig gestatten die einstufigen Pumpen auch recht hohe Lenzleistungen. Die traditionellen zweistufigen Pumpensätze können auch zu einer Lenzpumpe LP 24/3 umgerüstet werden, sind aber dann aufgrund des niedrigeren Förderdrucks nicht mehr für den Löscheinsatz zu gebrauchen.
Als Antrieb fungieren i. d. R. adaptierte serienmäßige Motoren. Hersteller dieser Motoren sind Firmen wie Volkswagen, BMW, Rotax oder Fiat. Die neueren Modelle haben auch einen elektrischen Starter und einen Akku, wodurch das Gewicht nicht unwesentlich ansteigt. Die älteren Modelle haben nur einen Schnurstarter oder eine Kurbel, die oft einige Kraft erfordern, den Motor zu starten.
Als Anschlüsse hat die TS 8/8 einen A-Sauganschluss und zwei B-Druckabgänge. Für gebirgiges Gelände bzw. Selbstschutzeinheiten (Behörden) und das Militär gibt es auch leichtere Modelle (TS 4/5, TS 2/5 u. TS 0,5/5) mit entsprechend geringerer Förderleistung und geringerem Förderdruck. Sie haben nur einen B-Ausgang / C-Ausgang. Sie sind auch manchmal dafür ausgelegt mit einem Hubschrauber zum Einsatzort transportiert zu werden.
Einbaupumpen
Einbaupumpen sind meist heckseitig fest integriert in den Tanklöschfahrzeugen und Löschgruppenfahrzeugen. Sie werden mit dem Fahrzeugmotor über den Nebenabtrieb angetrieben. Sie haben üblicherweise ein Leistungspektrum von 800 - 2.400 l/min und werden bei einem Druck von 8 bar betrieben, wobei durchaus bis 12 - 15 bar erreicht werden können. Der in Österreich verbreitete Hochdruckteil erreicht 40 - 45 bar, dann aber nur mehr mit ca. 160 l/min. Je nach Leistung haben sie zwei bis vier Druckausgänge und sind eventuell fix mit einem am Fahrzeugdach montierten Monitor oder einer Schnellangriffseinrichtung verbunden. Saugseitig haben sie eine direkte Verbindung mit einem Wassertank und zusätzlich einen A-Sauganschluss. Ein Hochdruckteil ist dieser direkt mit der Schnellangriffseinrichtung und mit einem HD-Ausgang versehen.
Einbaupumpen haben eine zusätzliche Bypass-Leitung, über die eine kleine Menge Wasser auch immer in den Wassertank wieder retour gepumpt werden kann. Dies vermeidet ein Einfrieren des Tanks, sowie das Überhitzen der Pumpe, wenn für längere Zeit kein Wasser gefördert wird, da das im Kreis gepumpte Wasser leicht erwärmt wird und in der Pumpe zur Dampfblasenbildung führen kann (Kavitation), was eine Beschädigung der Pumpe zur Folge hat.
Neue Pumpen sind häufig komplett verkleidet, die Handventile durch elektrisch gesteuerte Ventile abgelöst, wobei sich oft Diskussionen ergeben, ob die älteren Modelle im Einsatz sicherer handzuhaben sind als die neueren elektronisch gesteuerten. Bei den älteren muss der Maschinist die Pumpenhandhabung besser kennen und kann sich bei einem Gebrechen teilweise selbst helfen, während bei den gesteuerten Pumpen, der Maschinist quasi nichts falsch machen kann, bei einer elektronischen Pumpe aber meist ein Komplettausfall die Folge ist. Flugfeldlöschfahrzeuge, wie sie bei der Flughafenfeuerwehr verwendet werden, haben i.d.R. einen eigenen Motor als Antrieb der Pumpe. Die Förderleistungen und vor allem die Wurfweite sind dem Einsatzzweck entsprechend groß. Als Beispiel sei hier die vom österreichischen Feuergerätehersteller Rosenbauer in den Fahrzeugen Panther und Simba verwendete Rosenbauer R 600 angeführt, die mit 7000 l/min. bei 10 bar (im Tanksaugbetrieb) spezifiziert ist.
Vorbaupumpen
Die nicht so verbreiteten Vorbaupumpen sind frontseitig montierte Pumpen, die mit dem Fahrzeugmotor angetrieben werden. Diese Pumpen werden nur in Löschfahrzeugen älterer Bauart (z.B. LF8 oder LF 16-Ts) oder an Fahrzeugen aus dem Kat-Schutz verwendet, die keinen eigenen Tank an Bord haben, weil beispielsweise eine Tragkraftspritze im Heck vorhanden ist. Sie werden dort eingesetzt, wo eine Sammelwasserversorgung nicht vorhanden ist. Sie können jedoch aus jedem Hydranten ihr Wasser entnehmen oder von einem Tanklöschfahrzeug eingespeist und das Wasser weiter fördern.
Aufbau von Feuerlöschpumpen
Pumpengehäuse
Entlüftungseinrichtung
Alle Pumpen benötigen eine Entlüftungseinrichtung zum Ansaugen, da die Kreiselpumpe nicht selbstansaugend ist. Weit verbreitet sind Kolbenpumpen oder Membranpumpen, bei älteren Pumpen Gasstrahler (die Abgase des Motors werden in eine Injektor-Pumpe geleitet und die Luft wird nach dem Injektorprinzip aus der Pumpe und den Saugschläuchen herausgesogen, bis diese entlüftet sind).
Beispiel für eine Kolbenpumpe ist der Trokomat der Firma Ziegler.
Die früher verwendeten Flüssigkeitsring- und Trockenring-Entlüftungseinrichtungen wurden durch eine Kolbenpumpe abgelöst. Die einfachste Entlüftungseinrichtung ist das Auffüllen der Saugleitung und des Pumpengehäuses mit Wasser. Das setzt allerdings ein einwandfrei funktionierendes Rückschlagventil im Saugkorb voraus. Es ist sehr umständlich und wird praktisch nicht mehr angewandt.
Ent- und Belüftungsventil
Armaturen
Manometer
Funktion und Betrieb
Ansaugvorgang
Beim Ansaugen evakuiert die Entlüftungseinrichtung das Pumpengehäuse und die angeschlossenen Saugschläuche.
Dadurch entsteht in dem Pumpengehäuse und in der Saugleitung eine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck. Aufgrund dieser Druckdifferenz drückt der Umgebungsdruck das Wasser von Außen in die Ansaugleitung. Die Steighöhe des Wassers in der Ansaugleitung richtet sich nach der Druckdifferenz zwischen Umgebungsdruck und Ansaugdruck.
Da der Umgebungsdruck im Durchschnitt bei ca. 1013 mbar absolut, also etwa 1 bar absolut, liegt und Wasser eine Dichte von 1 hat, beträgt die maximale theoretische Saughöhe bei wasserfördernden Pumpen 10 Meter. Da es aber in allen Maschinen zu Verlusten kommt (Undichtigkeiten, Reibung, Druckverluste durch Strömung ...) beträgt die maximale Saughöhe bei Feuerlöschpumpen ca. 8 Meter. Diese ist aber auch noch abhängig von weiteren Faktoren wie Gegendruck, Strömungsgeschwindigkeit durch die Pumpe (Fördermenge), Temperatur des Wassers usw.
Wenn der Ansaugdruck in der Pumpe unter dem Dampfdruck des Wassers sinkt, kommt es in der Pumpe zu Kavitation.
Wenn das Wasser in die Pumpe gelangt und die Pumpe anfängt zu fördern, steigt der Druck im Pumpengehäuse an und schaltet bei modernen Pumpen über eine Vorrichtung (z. B. einen Hubkolben) die Entlüftungseinrichtung aus . Ältere Entlüftungssysteme wie z. B. Gasstrahler werden von Hand ein- bzw. ausgeschaltet.
Betrieb
Eine Kreiselpumpe ist eine Strömungsmaschine zur Energieerhöhung mittels eines rotierenden Laufrads. Wasser, das in die Pumpe gerät, wird vom rotierenden Pumpenrad mitgerissen und zunächst auf eine Kreisbahn gezwungen. Auf dieser Bahn treibt der durch Fliehkraft aufgebaute Druck das Wasser radial nach außen, wo es durch den Ablauf abfließt. Diese Arbeitsweise nennt man hydrodynamisches Förderprinzip.
Siehe Kreiselpumpe
Allgemein
Wird eine Pumpe als Verstärkerpumpe bei der Löschwasserförderung über lange Wegstrecken eingesetzt, so ist es wichtig, dass der Eingangsdruck nicht zu hoch wird. Um dies zu verhindern, verwendet man ein Druckbegrenzungsventil vor dem Eingang der Pumpe oder man berechnet den Ausgangsdruck zuzüglich der Wegestrecke und Reibungsverluste im Schlauch. Diese Pumpen werden aber nicht nur zur Brandbekämpfung verwendet, sondern auch zum Auspumpen nach Hochwasser aus den überfluteten Kellern oder Schächten. Bei Einbaupumpen muss man hier bedenken, dass das verunreinigte Wasser nicht in den Wassertank kommt. Es ist dabei unbedingt die Bypass-Leitung geschlossen zu halten, oder der Tank muß anschließend gründlich gespült werden.
Nach dem Betrieb einer jeden FP erfolgt eine Trockensaugprobe. Diese stellt die ordnungsgemäße Funktion für den nächsten Einsatz sicher. Dazu wird bei geschlossenen Ventilen die Pumpe kurz betrieben und nach Abschalten des Motors muß für eine definierte Zeit ein Unterdruck in der Pumpe bestehen bleiben.
Siehe auch
Portal:Feuerwehr, Portal:Hilfsorganisationen/Themenliste Feuerwehr