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Brandversuche mit großer thermischer Wärmefreisetzung

Bei der Durchführung von Entrauchungsversuchen muss das eingesetzte Brandsimulationsverfahren in der Lage sein, die charakteristischen Eigenschaften eines Realbrandes nachzustellen. Dabei ist von primärer Bedeutung die realitätsnahe Simulation des Rauchplumes.

Die über dem Brandherd aufsteigenden heißen Brandgase bilden eine hochturbulente Konvektionsströmung in Form eines Auftriebsstrahls (Plume). Dabei wird ständig Umgebungsluft an den Strahlrändern in die Brandgase eingemischt. Der entstehende Rauchgasmassenstrom ist dabei im Wesentlichen abhängig von der Brandintensität, der Turbulenzintensität im Auftriebsstrahl und von der Höhe und dem Umfang des Auftriebsstrahls bis zur Rauchgasschicht. Die Brandintensität ergibt sich dabei aus der Brandleistung pro Fläche, der so genannten spezifischen Wärmefreisetzungsrate (DIN 18232-2) und der im Brandverlauf anwachsenden Brandfläche, bzw. ihrem Umfang.

Thermische und somit sehr realitätsnahe Plumeströmungen können mit den auf einer Gasbrennertechnik basierenden patentierten I.F.I.-Brandsimulationsvorrichtungen erzeugt werden. Deren Anordnung wurde beispielhaft auch in die VDI 6019-1 aufgenommen. Die Vorrichtungen bestehen aus modular aufgebauten Komponenten, welche variabel positioniert werden können. Die verwendeten Flüssiggasbrenner sind zeitlich frei steuerbar. Hierdurch können je nach Erfordernis des nachzubildenden Brandereignisses der Verlauf der Wärmefreisetzungsrate und die Ausbreitung der Brandfläche beliebig oft mit immer gleich bleibenden Randbedingungen simuliert werden. Dieses Verfahren ermöglicht eine quantitative und qualitative Funktions- und Wirksamkeitsprüfung der Maßnahmen zur Rauchableitung und Rauchabschnittstrennung und wird vorwiegend in Bauwerken mit großen Abmessungen wie z.B. Messehallen, Atrien, Arenen oder mehrgeschossigen Hallen eingesetzt. Wahlweise können Konfigurationen mit 10 Brennern und einer maximalen Wärmefreisetzung von 1,2 MW oder mit drei großen Brennern mit einer maximalen Wärmefreisetzung von gesamt 7,5 MW jederzeit eingesetzt werden. Für besondere Brandszenarien können aber auch andere Brennerkonfigurationen von I.F.I. nach Bedarf gestellt werden.

Auch bei den thermischen Realbrandversuchen wird die erforderliche flächige Turbulenz- und Geschwindigkeitsverteilung durch den Einsatz spezieller Spoiler über den einzelnen Brennern erreicht. Für die Visualisierung von Plume und Rauchausbreitung wird gesundheitlich und reinigungstechnisch unbedenkliches Nebelfluid eingesetzt. Hierzu werden vier große Nebelgeneratoren gleichzeitig eingesetzt. Aufgrund der erforderlichen Heizleistung zur Verdampfung des Nebelfluids während des Versuchs ist für jeden der vier Nebelgeneratoren ein eigener Stromkreis mit 230 Volt und 16 A Absicherung erforderlich.