Grundlagen und Historische Betrachtung

HERAUSFORDERUNG FÜR DIE FEUERWEHR

Früher waren die Phänomene Backdraft und Flashover vielleicht überzogene Illusionen aus utopischen Katastrophenschutzfilmen. Heute sind sie im Feuerwehralltag schon harte Realität und halten viele unserer Führungskräfte in Atem. Und immer wieder hören wir, da und dort wäre es zu einem schlagartigen Ausbreitungsphänomen im Zuge eines Brandgeschehens gekommen. Doch nur die wenigsten dieser gefährlichen Ereignisse werden auch fachlich sauber dokumentiert. Außerdem herrschen über diesen Problemkreis viele Missverständnisse und Fehlmeinungen vor. BLAULICHT will Licht ins Dunkel dieses Meinungswirrwarrs bringen.

Von LFR Univ.-Lektor Dr. Otto Widetschek, Graz

Wollen sie mitreden? Dann lesen sie diese Dokumentation, in welcher wir die Phänomene Backdraft & Flashover erstmals unter Beachtung aller naturwissenschaftlich bekannten Fakten genauer unter die Lupe nehmen!

TEIL 1: GRUNDLAGEN UND HISTORISCHE BETRACHTUNG:

Immer wieder kommt es bei Bränden zu schlagartigen Ereignissen, im Zuge derer die Einsatzkräfte plötzlich nach der Durchzündung von Rauchgasen von Flammen einge-schlossen werden. Schwere Verletzungen, ja sogar Todes-fälle können die Folge sein. Leider werden derartige Unfälle nur selten in allen Einzelheiten diskutiert. Man versteckt sich nur allzu oft hinter einem „laufenden Verfahren“ und selbst in den inneren Gremien der Feuerwehren, erhält man die notwendigen Informationen nur unter vorgehaltener Hand.

Für manchen Feuerwehrmann ist der Flashover ein „spanisches Dorf“
(Cartoon: Meisenberger)

KEINE NEUEN PHÄNOMENE!

Was ist jedoch so geheimnisvoll an diesen Phänomenen? Wir müssen endlich erkennen, dass es sich hier nicht um seltene, schicksalhafte Ereignisse handelt, sondern um zumindest theoretisch nachvollziehbare chemisch-physikalische Vorgänge. Und eines ist klar: Wenn wir sie analysieren können, sind auch wirksame Gegenmaßnahmen möglich! Sind die mit den neudeutschen Begriffen bezeichneten Phänomene Backdraft und Flashover aber etwas völlig Neues? Nein! Man hat nämlich deren Auswirkungen auch schon früher festgestellt, allerdings weniger häufig und mit geringerer Intensität. Damals wurde von Stichflammen und dem Feuerübersprung gesprochen. Begriffe, die sehr aussagekräftig sind und welche wir überlegen sollten wieder einzuführen!

DEM FEUER NICHT LUFT MACHEN!

Schon in seinem erstmals 1877 erschienenen Buch „Das Feuerlöschwesen in allen seinen Theilen“ hat der legendäre C. D. Magirus, Feuerwehrkommandant in Ulm und Fabrikant für Feuerwehr-Requisiten, geschrieben „man solle dem Feuer nicht Luft machen durch Öffnen der Fenster und Türen“. Ähnlich und sehr anschaulich heißt es im „Deutschen Feuerwehrbuch“ aus dem Jahre 1929: Der Strahlrohrführer sollte „damit nicht dem Brande durch Vermehrung des Luftzutritts noch größere Lebhaftigkeit verschaffen!“.
Das Öffnen von Fenstern und Türen, aber auch von Dacheindeckungen und Zwischendecken muss also mit aller Vorsicht erfolgen. Das ist eine wichtige - im Grunde nach schon vor über 100 Jahren gewonnene Erkenntnis für unsere Einsatzkräfte!

„Dem Feuer darf nicht Luft gemacht werden! (Magirus)“, sonst kommt es zu Stichflammen

SPEKTAKULÄRER SPIELFILM

Im Jahre 1991 wurde auch in Österreich der US-Spielfilm „Backdraft“ mit viel Werbeaufwand gezeigt. Als ich damals interviewt wurde, charakterisierte ich den Film mit den Worten: „Spannendes, feuriges Riesenspektakel, mit realistischem Hintergrund!“. Natürlich hatte man im Sinne der künstlerischen Freiheit und dem amerikanischen Selbstverständnis für ein ausgeprägtes „Heldentum“ in der Feuerwehr manche Szenen überzogen. Aber eines wurde dabei hervorragend dargestellt: Das Feuer hat ein „Eigenleben“; ja, es ist vergleichbar mit einem Lebewesen, das atmet und frisst. Und vor allem, es kann erst besiegt werden, wenn man es versteht!

Der Film „Backdraft“ brachte die Gefahren des Feuers ins öffentliche Interesse.

Eine Rauchdurchzündung in einer Zwischendecke war für die massiven Zerstörungen am Flughafen Düsseldorf verantwortlich?

MIT DEM FEUER AUF DU UND DU?
Obwohl der Mensch schon lange das Feuer zu nutzen gelernt hat, ist dieses Phänomen noch lange nicht richtig erforscht. Selbst die einfache Frage „Was geschieht in einem brennenden Haus?“, kann die Naturwissenschaft in allen ihren Einzelheiten bis heute nicht beantworten. Der Feuerwehrmann, der Brände zu bekämpfen hat, geht nach einem mehr oder weniger eingedrillten Schema vor, welches in den Feuerwehrschulen gelehrt wird. Man verwendet dabei das Modell des so genannten Feuerdreiecks oder vielleicht auch des Feuertetraeders, womit die elementaren Löschmethoden erklärt werden können. Aber verstehen wir das Brandgeschehen wirklich? Wir glauben es zu mindestens. Aber wenn es zu einem Ereignis, wie jetzt in den USA, Berlin oder Graz bzw. am Düsseldorfer Flughafen (1996) kommt, erkennen wir, dass wir noch lange nicht mit dem Feuer auf Du und Du sind.

Der Verfasser (Bildmitte mit Taschenlampe) im Jahre 1969 als Einsatzleiter bei einem Geschäftsbrand (hier kam es beim Einschlagen der Glasfassade zur gefürchteten Stichflammenbildung)!

„BACKDRAFT“ & „FLASCHOVER“
Szenenwechsel: Der Verfasser hat im Jahre 1968 seine Feuerwehrgrundausbildung bei der Wiener Berufsfeuerwehr absolviert. Schon damals wurden wir von unseren Ausbildern besonders auf die Brandausbreitungsgefahr bei Zimmerbränden geschult. Wir sprachen von Stichflammen, welche beim Öffnen einer Türe zu einem Brandraum auftreten können. Heute wird dafür der „neudeutsche“ Begriff „Backdraft“ oder fälschlicherweise auch „Flashover“ verwendet. Eines ist aber dabei klar: Vor einigen Jahrzehnten hat man bei uns noch weniger Kunststoffe in Form von Einrichtungsgegenständen und Textilien in den Wohnungen, Büros und Hotelzimmern verwendet. Aber gerade bei den verschiedenen Plasten kommt es in verstärktem Maße zum Phänomen des Feuersprungs („Flashover“) und zu Stichflammen („Backdraft“). Man kann also salopp sagen: Die Rauchdurchzündungen in Form der plötzlichen Entflammung eines Raumes und die Stichflammen beim Zuströmen von Sauerstoff sind bei modernen Bränden größer und häufiger geworden.

EXPLOSIVE BRANDGASE!

Das Feuer ist ein chemisch-physikalisches Zwitterwesen. Bei der Verbrennung treten chemische Reaktionen auf, welche Energie in Form von Wärme und Strahlung freisetzen. Dass es aber nicht so einfach ist, zeigt das bekannte Beispiel einer brennenden Kerze: Nicht sie bzw. ihr Docht brennen, sondern die dampfförmigen Produkte, welche die Kerze freisetzt. Ähnlich ist es auch bei allen Brennstoffen. Nur mit dem Unterschied, dass hier häufig eine schnellere Zersetzung (vor allem der Kunststoffe) erfolgt, als es zum Brand kommen kann. Die Folge ist, dass sich im Brandrauch mehr oder weniger große Mengen unverbrannter Rauchgase befinden. Diese werden thermisch durch die vorhandene Hitze weiter aufbereitet und können schließlich hochexplosiv sein.

DER BEGINN DES FEUERSPRUNGS

Der Brandherd wird nun in der Regel nach den alten Einsatzgrundsätzen bekämpft, die da vereinfacht lauten: „Bekämpfe stets das Feuer, spritze vor allem in Glut und Flammen, aber ja nicht in den Rauch!“. Dabei ist vielen Feuerwehrmännern noch immer nicht bewusst, dass sich die Rauchgase entzünden können. Wie kann nun vor allem die Gefahr des drohenden „Flashovers“ erkannt werden? Es gibt glücklicherweise einige Hinweise: Vielfach werden mitten im deckennahen Rauch Feuerzungen wahrgenommen, welche in den USA und in England als dancing angels (tanzende Engel) bezeichnet werden. Sie sind die untrügerischen Vorboten des Feuersprungs, welcher in Sekundenschnelle den brennenden Raum in ein Flammeninferno verwandeln kann. Wehe den Feuerwehrangehörigen, die das übersehen, denn sie hören dann im schlechtesten Fall die „Engel singen“.

"BACKDRAFT": GROSSER BRUDER DER STICHFLAMMEN!
Eine besonders heimtückische Situation liegt vor, wenn die Wohnungen - aus Gründen der Energieeinsparung - gut abgedichtet und isoliert sind. Bei geschlossenen Türen und Fenstern kommt es im Brandfall nämlich alsbald zum Sauerstoffmangel. Die erzeugten Rauchgase „sitzen“ nun wie ein Tier im Käfig und warten, dass eine Tür geöffnet oder ein Fenster eingeschlagen wird. Nun kommt es durch die Luftzufuhr zum gefürchteten „Backdraft“, also einer Rauchdurchzündung mit einer gewaltigen Stichflammenwirkung oder gar Explosion.

Rauchdurchzündungen (hier ein Backdraft) in der Praxis.

RAUCHDURCHZÜNDUNGEN – WELCHE GIBT ES?
Als erste wichtige Erkenntnis wollen wir daher feststellen: Backdraft und Flashover sind Phänomene der Rauchdurchzündung in Brandräumen. Der Flashover ist dabei ein dynamisches Ereignis, welches einen gesamten Raum plötzlich in Brand setzen kann. Der Zeitpunkt seines Eintrittes kann dabei nicht genau vorhergesagt werden. Anders ist dies beim Backdraft: Er tritt dann auf, wenn ein zu fettes Gemisch von Brandgasen mit dem zutretendem Sauerstoff zündbar wird. Dies ist vor allem beim Öffnen von Türen oder Fenstern zu Brandräumen möglich, kann aber auch beim Aufschneiden eines Daches oder einer Zwischendecke auftreten.

NEUE AUSBILDUNGSKONZEPTE GEFRAGT!
In Schweden hat man schon längst auf die möglichen, neuen Gefahren bei der Brandbekämpfung reagiert: Seit 1984 gibt es hier ein so genanntes „Flashover“-Training, welches ursprünglich in größeren Containern durchgeführt wurde, wie wir es jetzt auch in Österreich forcieren. Aber man geht im hohen Norden bereits auf echt eingerichtete Brandhäuser über. Denn man muss erkennen: Brandbekämpfungsschulungen im Freien und Brandhausübungen in Räumen ohne Teppiche, Kunststoffvorhänge, Polstermöbel und Sitzgarnituren sind nicht ganz realistisch. Trotzdem sind die Brandcontainer-Übungen reproduzierbar und als heißes Basistraining für unser Einsatzpersonal von großer Bedeutung. Denn wir müssen die immer stärker auftretenden Phänomene des „Flashover“ und des „Backdrafts“ in unser theoretisches und praktisches Schulungsprogramm aufnehmen. Wichtig dabei: Auch einige Tabus, wie beispielsweise „In den Rauch darf man nicht spritzen!“ und „Hochdrucklüfter verwenden nur die Amerikaner!“ sollten endlich fallen. Denn in unseren Wohnungen lauert im Brandfall eine „Bestie“ in Form des Brandrauches, der nur auf seine Durchzündung wartet!

Flash over-Übungen im Brandcontainer sind heute ein unentbehrliches Schulungselement für die Feuerwehr !

BEGRIFFSDEFINITIONEN
Flashover und Backdraft – was ist das?

Für die Phänomene des Flashover und Backdraft gibt es nicht nur die sehr anschaulichen deutschen Begriffe des Feuersprungs und der Stichflammen, sie sollten auch strikte auseinander gehalten werden. Stichflammen stellen ein kurzzeitiges Flammenphänomen dar, welches meist mit verpuffungsähnlichen Erscheinungen auftritt. Dabei ist primär ein Sauerstoffmangel vorhanden und es bildet sich erst durch Luftzufuhr ein zündfähiges Gemisch. Das ist der Backdraft!Beim Feuersprung steht jedoch in der Regel der gesamte Brandraum schlagartig in Flammen. Dabei spielen die im Deckenbereich des Brandraumes befindlichen heißen Verbrennungsgase eine dominante Rolle. Diese werden mit steigender Temperatur zunehmend zündfähiger und die von ihnen ausgehende thermische Strahlung setzt Einrichtungsgegenstände schlagartig in Brand. Das ist der Flashover!

Nach Kunkelmann können Flash over und Backdraft folgendermaßen beschrieben werden:
Feuersprung (Flashover):

Ein Feuersprung oder Flashover tritt auf, wenn sich in einem Raum die Oberfläche des brennbaren Materials durch Wärmestrahlung aus den Flammen und aus der heißen Rauchgasschicht unterhalb der Decke soweit aufgeheizt hat, dass flächendeckend brennbare Dämpfe entstehen. Mit der im Raum vorhandenen Luft bilden diese ein zündfähiges Gemisch, das sich durch die vorhandenen Flammen oder durch andere Zündquellen entzündet. Nach dem Flashover brennt in der Regel das gesamte im Raum befindliche brennbare Material. Als Temperaturkriterium wird häufig ein Wert zwischen 500°C bis 600°C in der Rauchschicht angenommen, ab dem ein Flashover auftritt.

Stichflammen (Backdraft):

Im Gegensatz dazu treten Stichflammen (Backdraft) auf, wenn brennbare Dämpfe, die im Brandbereich entstanden sind, aufgrund von Sauerstoffmangel und/oder starker Abkühlung (z. B. an kalten Wänden) nicht vollständig verbrennen konnten. Durch Einmischen von Frischluft (z. B. Öffnen einer Tür oder Zerstörung eines Fensters) und/oder einer zusätzlichen Zündquelle können diese brennbaren Dämpfe wieder entzündet werden und verbrennen dann schlagartig mit dem Erscheinungsbild einer Verpuffung. Als Zündquellen kommen die im Brandraum herrschende Temperatur, Bereiche mit Flammenbildung oder glimmende Bereiche in Betracht.

Flashover und Backdraft sind zwei mögliche Phänomene der Rauchdurchzündung!

Stand 2005

LITERATURHINWEISE

MAGIRUS C. D.: Das Feuerlöschwesen in allen seinen Theilen; Selbstverlag des Verfassers, Ulm, 1877; Faksimilieausgabe, Thomas W. Herminghaus & Helmut Raab.

MEISENBERGER O.: Cartoon „Flashover“; BLAULICHT – Brandschutz und Feuerwehrtechnik, Graz, Heft 11/1996.

FRANK P. A.: Das Deutsche Feuerwehrbuch; Dresdner Verlagsbuchhhandlung Max Otto Groh, Dresden und Wien, 1929; Faksimilieausgabe, EFB-Verlag, Hanau, 1980.

KUNKELMANN J.: Brand- und Rauchausbreitung in Gebäuden; Vortrag im Rahmen des 5. Grazer Aprilsymposions, Dokumentation des Grazer Brandschutzforums, 2004.

WIDETSCHEK O.: Wie eine Bestie im Käfig; BLAULICHT – Brandschutz und Feuerwehrtechnik, Graz, Heft 10/ 1996.

Bilder: TKT Krantz Aachen, BF Paris, Andreas Tügel, Homepage Firehouse und Otto Widetschek.