E-book: draegerheft_385_de

Drägerheft Gasmesstechnik Das Labor im Rohr Unter Tage 385 Sicherheit durch Fluchtkammern und innovativen Atemschutz Nanotechnologie Das Magazin für die Sicherheitstechnik Juni 2010 Kleine Helfer groß im Kommen Wenn Wälder brennen Konzepte gegen die heiße Gefahr Rätselhaft Qualität liegt im Detail. Sie steckt bei Dräger in jedem Produkt – auch in den rund 250 Prüfröhrchen. Doch wie viele Gase erkennen sie? Sachdienliche Hinweise ab Seite 28. 1. 250 und noch ein paar mehr 2. rund 500 3. mehr als 1500 Schreiben Sie uns die richtige Lösung per E-Mail an draegerheft@draeger.com oder per Post an unsere Redaktionsadresse (siehe Impressum) und gewinnen Sie einen von dreißig USB-Sticks, 4 GB. Einsendeschluss ist der 31. Juli 2010. Die Gewinner werden schriftlich benachrichtigt. Bitte geben Sie hierfür Name und Adresse an. Eine Barauszahlung ist nicht möglich. Nicht teilnehmen dürfen Mitarbeiter von Dräger. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. I nh alt 3.000.000 Liter rund Wasser enthält die größte Indoor-tauchanlage Europas bei köln – mehr ab seite 18. titeLfOtO : CuSP/f1OnLine Dr. GeorG NieS GeT T y imaGeS ST-116-33-2008 24 18 8 luft fEuEr WassEr Er fahr un g rEport s c hult Er BlI c k 4 Menschen, die bewegen Sie trainieren 14 Im Bauch des Berges Aktuelle 28 Wo gase farbe bekennen Luftrettung in Deutschland oder fahnden rettungskonzepte im Bergbau setzen Dräger-röhrchen analysieren die auf sichere Orte unter tage und nach Drogenkonsumenten in Spanien. unsichtbare gefahr. innovative Atemschutztechnik. 18 Blasenfrei abtauchen Bis zu 20 n ac h r I c h t En au sB lIc k 6 neues aus der Dräger-Welt 32 Messfühler im nanokosmos Winzige Meter tief kann man im größten tauch- universal-helm Dräger hPS 3100. Kohlenstoff-nanoröhren stehen vor einer turm europas realistisch trainieren. 20 flammendes Inferno auf knopfdruck neuer notarztwagen für großen Karriere – auch in der Messtechnik. frühchen. Drägerheft auf Deutsch, im französischen Vire steht eine kleine englisch und Spanisch. Stadt, in der feuerwehrleute sich auf den sErv IcE 34 Wo und wer? Dräger in aller Welt, ernstfall vorbereiten. impressum. fok u s 8 feuer gegen feuer Waldbrände h I n t Ergr unD 24 gase messen mit Infrarot Wie funk- sind eine immense gefahr für hab EInBl Ic k 36 schnelle rettung – mit langem atem und gut, für Leib und Leben. ihre tioniert die Detektion brennbarer Bekämpfung erfordert ungewöhnliche flüssigkeiten? Der dritte und letzte Vier Stunden saubere Atemluft bietet das Strategien – und persönlichen Mut. teil der Serie erklärt die Details. Kreislauf-Atemschutzgerät PSS Bg4 plus. 3 Drägerheft 385 Juni 2010 E r fah r un g Men sch e n , D ie b e w e gen Was uns bewegt – Dräger weltweit Marco Monnig, fachkrankenpfleger und rettungsassistent bei der aDaC-Luftrettung, München „es ist ein gutes gefühl, wenn man am ende sieht: Das kind lebt – es bord entscheidend. ,christoph sim‘, unser lehrwerkzeug, steht in han- verlässt gerade mit den eltern die klinik. Mehrmals erlebte ich intensiv- gelar bei bonn und ist aus holz. es ist exakt so ausgebaut wie seine fliegenden Vorbilder: Perfusoren, Monitore, ein oxylog 3000, wenig einsätze für ein neugeborenes. Das hat mich geprägt. eine kurzzeitige behandlung genau zur rechten zeit entscheidet oft über leben und tod. Platz. Der simMan, unser Patient, ist lebensecht. er kann alle körper- gelingt es, ist das die rettung. Das wollen wir schaffen funktionen darstellen, beatmet und abgehört werden. Die toleranzen sind eng. Die richtige ausrüstung und das richtige es kommt auch darauf an, unter stress vorausschauend zu planen. wissen müssen zum richtigen ort. Das können wir leisten. unser ,werk- wer hier luftrettung trainiert, der weiß: ich kann nicht mal eben rechts zeug‘ ist der helikopter. aber ein werkzeug ist nur so gut wie die anhalten, weil etwas nicht gut überlegt war. sind wir in der luft, müssen hände, die es führen. Damit diese die besten sind, bilden wir sie intensiv wir vorher überblickt haben, was wir tun. ob ,christoph sim‘ echt wirkt? aus: Meine kollegen kommen von überall hierher zum training. nicht regelmäßig klopfen wir an seine seitentür und sagen: ,willkommen im jeder für sich, sondern im team – nahtlose koordination aller ist an klinikum. sie sind gelandet‘ – so packend ist die simulation.“ fotos: hans rosarius, azul Marino ; text: silke uMbach, Merten worthMann 4 Drägerheft 385 Juni 2010 R ubR ik t he m a Francisco Javier Rodríguez-Madridejos Jiménez, Polizeichef von Seseña, Castilla-La Mancha / Spanien „bis vor zwei Jahren hatten wir keine Wahl. Wir mussten die Ver- dabei einem alkoholisierten fahrer acht Drogentäter gegenüber. Wo- dächtigen einfach laufen lassen. Das war wirklich frustrierend. zwar möglich hat das damit zu tun, dass sich die konsumenten immer noch erwischten wir die alkoholsünder bei den Verkehrskontrollen immer. in Sicherheit wiegen. Doch der Sturz vom hohen ross ist tief. aber wer Drogen genommen hatte entwischte uns. Das nagte an Wenn wir die leute mit dem testergebnis konfrontieren, erleben wir meinem berufsethos. Wir schickten fahrende zeitbomben zurück echte zusammenbrüche. Die können es nicht glauben – ihnen bleiben auf die Straße. Das ging so nicht weiter. Seseña, unsere gemeinde, keine ausflüchte mehr. Viele wollen sich dann spontan den Druck von der liegt im norden von castilla-la mancha und hat weniger als 20.000 Seele reden. Da braucht man auch psychologisches feingefühl und muss einwohner. madrid ist nicht weit, das sorgt für eine menge Durchgangs- zuhören können. meist sind das leute eines gewissen alters, so zwischen verkehr. 40 und 50, und oft geht es dabei um kokain. ein 20-Jähriger, der cannabis Vor zwei Jahren stieß ich das Projekt ,keine Drogen am Steuer‘ an. geraucht hat, reagiert anders. in 97 Prozent der fälle wird die festge- Wir schafften ein mobiles Drogen-nachweissystem von Dräger an – und legte buße umgehend beglichen. außerdem haben wir das gefühl: Die können nun endlich effektive kontrollen durchführen. manchmal stehen lektion ist wirklich angekommen.“ 5 Drägerheft 385 Juni 2010 N ac h r i c h t eN BJörn Steiger Stif tung D-5195-2010 Schützt bei anspruchsvollen aufgaben: hPS 3100. Wie in abrahams Schoß: ruhig und sanft wird das Baby transportiert. Neuer Notarztwagen Universal-helm für Frühchen Dräger hPS 3100 Der Dräger hPS 3100 ist ein multifunktionaler und etwa 700.000 Babys werden jährlich in Deutschland geboren. rund 30.000 von universeller helm für anspruchsvolle Aufgaben im ihnen müssen von Kinder- und entbindungskliniken in Spezialkliniken gebracht werden Außeneinsatz – von der Waldbrandbekämpfung über – entweder sind es frühchen, oder eine anfänglich normale geburt entwickelt sich Verkehrsunfälle bis zur höhenrettung. er kombiniert zum notfall. Der transport der Babys erfordert besonders ausgestattete notarztwagen, optimale Schutzfunktion – durch die integrierte wie sie die Björn Steiger Stiftung seit 1974 entwickelt. Das neueste Modell soll in Polystyrol-innenschale – mit hohem tragekomfort, der zweiten Jahreshälfte eingeweiht werden. „neonatologen sprechen hierbei von einem wie ihn beispielsweise die Vier-Punkt-Bänderung Quantensprung“, sagt Melanie Storch von der Stiftung. Die entwicklung des inklusive Polsterung im gesamten Kopfbereich Prototyps kostete etwa eine Million euro, bis 2014 will die Stiftung 100 dieser Wagen bietet. Durch ein Verstellrad lässt sich die Passform zum Stückpreis von etwa 200.000 euro finanzieren. individuell anpassen. Das Belüftungssystem sorgt Kern des Babynotarztwagens ist der querliegende transportinkubator. „Bei Babys ist selbst bei langen Waldbrandeinsätzen für ein gutes die fontanelle am Kopf noch nicht geschlossen“, erläutert Storch, „deshalb müssen sie Klima im helm-inneren. Vor dem eindringen größerer wegen der beim transport auftretenden Beschleunigungs- und Bremswirkung quer zur Partikel schützt ein Metallgitter, während sich das fahrtrichtung liegen.“ Dieser Quertransport sei jedoch in herkömmlichen notarztwagen Belüftungssystem zum Schutz vor Löschwasser oder nicht möglich. Überdies ist das gerade entwickelte Modell mit einem neuartigen aktiven rauch bei Bedarf mit einem einfach zu bedienenden Dämpfungssystem ausgestattet, das erschütterungen und Vibrationen stark reduziert: Schieberegler schließen lässt. in seinem modernen elektromotor und Luftfeder sollen selbst Schlaglöcher von zehn Zentimeter tiefe ausgleichen. Design und Aufbau bildet der hPS 3100 eine nahezu die komplette medizintechnische Ausrüstung für das fahrzeug wird Dräger Kombination aus industrieschutzhelm nach en 397 zur Verfügung stellen. hierzu gehört das transportinkubatorsystem, das zusammen mit und Bergsteigerhelm nach en 12492. Der gesamte neonatologen, Krankenschwestern und hebammen sowie einem internationalen team Kopftragering ist ebenso gepolstert wie die nacken- von Medizintechnikern entwickelt wurde. Auch die zentrale gasversorgung, Beatmungs- partie. ein umfassendes Angebot an Zubehör – geräte und das Monitoring stammen von Dräger. Akustikfachleute im dortigen testCenter bis hin zum elektrovisier – optimiert den helm für arbeiten zudem an der Schallisolierung im inneren des Babynotarztwagens. vielfältige Spezialanwendungen. Die Marktein- führung ist für das dritte Quartal 2010 geplant. 6 Drägerheft 385 Juni 2010 Drägerheft auf Deutsch, Englisch und Spanisch Seit seiner ersten Ausgabe im Sommer 1912 informiert das Drägerheft über Tech- nik aus dem Hause und ihre Anwendun- gen. Mitte 1959 erschien die erste Ausgabe auf Englisch. Ihr Schwerpunktthema: Einsatz von Pressluftatmern bei Industrie und Feuerwehr. Die jetzige 385. Ausga- be des deutschen Heftes ist zugleich die 100. Ausgabe auf Englisch. „Damit zeigen wir, dass wir die Sprache unserer Kunden nicht nur im über trage- nen Sinne sprechen“, freut sich Burkard Dillig über dieses Jubiläum. Der heutige Dräger-Pressesprecher war bis Ende 2007 mehr als 20 Jahre für das Drägerheft MT-5469-2008 verantwortlich. Im nunmehr 99. Jahrgang startet eine zusätzliche Ausgabe auf Spanisch; Französisch soll demnächst Überblick mit SmartPilot View. Immer dicht am Kunden: Dräger-Website. folgen. Das Unternehmen trägt damit der gewachsenen Bedeutung jener Italien: Erster Dräger-Website Märkte Rechnung, in denen diese Welt- sprachen gesprochen werden. „Mit SmartPilot View für 48 Länder dem Drägerheft ist es wie mit unseren Die Geschichte des Ospedale Maggiore „One Dräger – One Voice“, das gilt auch Produkten“, sagt Stefan Dräger, Vorstands- geht auf das Jahr 1351 zurück. Heute für das Internet. Seit kurzem erkennt vorsitzender der Drägerwerk Verwal- versorgt die Klinik (rund 50 Kilometer die unternehmenseigene Website auto- tungs AG, „beide sollen unseren Kunden südöstlich von Mailand) mit ihren matisch, aus welchem Land sie auf- höchsten Nutzen bringen.“ 638 Betten etwa 150.000 Einwohner im gerufen wird, und leitet dann auf die Mit der neuen Gestaltung geht seit entsprechende lokale Website weiter. Ende 2008 auch die Kombination aus Umkreis. Zur Ausstattung zählen seit Diese gibt es schon jetzt für 48 Länder technischer Information und Reportagen kurzem zwei neue Anästhesiesysteme: und in 29 Sprachen. Allen gemeinsam vor Ort auf, wie viele Leserreaktionen Zeus Infinity Empowered – inklusive sind generelle Informationen über das zeigen. Heute erscheint das Drägerheft eines SmartPilot View. „Damit ist dieses Unternehmen. Darüber hinaus gibt es mit drei Ausgaben jährlich und zwei Krankenhaus das erste weltweit, das den Narkoselevel mithilfe unseres intelligen- informative und faszinierende Produkt- Magazinen: eines für jeden Unternehmens- ten Displays überwachen kann“, freut ansichten in 360°-Optik ebenso wie bereich. Die Gesamtauflage beträgt sich Dräger-Vertriebsmitarbeiter Emilio Videos oder Produktdemonstrationen. mehr als 80.000 Exemplare. Carmignotto. Dr. Agostino Dossena, Leiter Unter Navigationspunkten wie „Pro- der Anästhesie des Ospedale Maggiore, dukte & Dienstleistungen“, „Einsatzbe- stechnik Gasmes bor im Rohr Das La Gas Detection efDräger Reviewräger Review Review1 D t ge Unter Ta rn Laboratory in a tube reiche“, „Karriere“, „Investoren“, hatte sich zunächst für das Anästhesiesys- Drägerh me chtkam 100 00 t durch Flu Mining tz Sicherhei ovativen Atemschu 385 Safety through rescue chambers Detecció und inn gie technolo n Laborato de gases and respiratory equipment 1 Nano ß im Kommen rio en „Presse“ und „Online Ser vices“ erfährt tem entschieden, bis ihn auch das un tubo lfer gro Nanotechnology Kleine He i 2010 The Magazine for Safety Technology June 2010 Mi nería La Tiny helpers with a big impact ik Jun revista de Segur heitstechn refugios e innova idad gracias a la tecnol die Sicher ogía de dora pro in für seguridad Das Magaz tecció Junio de respirator n 2010 ia Pequeñas Nanotecnol der Besucher mehr über das Unter- Konzept der Überwachung des Narkose- ogía ayudas con gran efe cto nehmen und sein Angebot. Einen Über- levels überzeugte. Der SmartPilot View unterstützt den Arzt von der Einleitung der blick über die Inhalte des Dräger- bren ah n e When n ru älder heiße G Forests Burn C ennptWgegen dieConceptseffor Conando with s bosq fighting fire lo fire W onze e Narkose bis zur Aufwachphase. Ein hefts findet man unter dem Punkt „Über ue ceptos pa tir el fu s arden ra comba K ego con fuego Dräger“. www.draeger.com großes Display zeigt alle wichtigen Daten grafisch – einschließlich Prognose des Verlaufs. 7 DRÄGERHEFT 385 JUNI 2010 8 Drägerheft 385 Juni 2010 FOK U S W e lt br ä n De Feuer gegen Feuer feuer wird auch heute noch oft und erfolgreich mit FeUer beKämpFt – zur Vorbeugung und als letztes Mittel. W aldbrand? Da denkt man an Sibiriens, der USA oder Kanadas durchaus Griechenland, Portugal, Aus- erhöhen könnte, bedingt durch Trocken- tralien und Kalifornien. Dass heit und höhere Temperaturen. Das dabei es auch in nördlichen Breiten im Som- frei gesetzte Treibhausgas Kohlendioxid mer oft brennt, entzieht sich oft unserer könnte dann dazu beitragen, dass sich die Wahrnehmung. Russland etwa: In den Atmosphäre noch schneller erhitzt – ein 800 Millionen Hektar Nadelwald, die Teufelskreis. Im dicht besiedelten Europa größte zusammenhängende Waldfläche aber ist für Experten wie Maushake der der Welt, brennt es zwischen 20.000 und Mensch Brandursache Nummer eins. Und 35.000 Mal im Jahr. In jedem Sommer nicht nur dort: Schätzungsweise 95 Prozent steht die Feuerwehr dort vor der unge- aller Brände weltweit werden von Men- heuerlichen Aufgabe, Feuer auf einer schen verursacht. Manchmal steckt Fahr- Fläche fast so groß wie die USA bekämp- lässigkeit dahinter, etwa ein Grillfeuer in fen zu müssen. heiklem Terrain oder auch ein Pkw mit hei- Und sogar das nasse Deutschland ßem Katalysator, der über trockenem Laub ist ein Waldbrandland. „2009 registrier- abgestellt wurde. Oft finden die Fachleu- ten die Behörden etwa 1.000 Waldbrän- te aber auch Hinweise auf Brandstiftung, de“, sagt Detlef Maushake, Ausbildungs- angetrieben von Boshaftigkeit, Pyromanen- leiter für Waldbrandbekämpfung bei der tum, Versicherungsbetrug, Bodenspekula- deutschen Hilfsorganisation „@fire“, die tionen, um vermeintlich nutzlosen Wald in Lösch- und Bergungshilfe leistet in der ergiebiges Weide- oder teures Bauland zu europäischen Nachbarschaft, aber kürz- verwandeln oder als Arbeitsbeschaffungs- lich auch zu einem Hilfseinsatz nach Hai- maßnahme. In Spanien, Portugal und Grie- ti aufbrach, nach den verheerenden Erd- chenland werden die meisten Feuerwehr- beben dort. „Flächenbrände werden von leute nach Bedarf eingestellt. Den schaffen der Statistik nicht erfasst. Wir schätzen, sie sich mitunter selbst. dass die Gesamtzahl etwa vier bis fünf Die Folgen der Zündelei lassen sich Mal über den gemeldeten Fällen liegt.“ inzwischen fast das gesamte Jahr über im Und die Zahl der Brände steigt: Im Mit- Fernsehen betrachten. Immer brennt es telmeerraum hat sich die durchschnitt- irgendwo, und wenn die Waldbrandsaison liche jährliche Waldbrandfläche seit den in Südeuropa gerade vorbei ist, beginnt sie 1960er Jahren vervierfacht. auf der Südhalbkugel, etwa in Australien oder in Afrika. Weltweit brennt es in jedem mensch ist brandursache Nr. 1 Jahr auf einer Fläche von über dreihun- Ist der Klimawandel Ursache dieser enor- dert Millionen Hektar. Tausende von Men- Was wie ein brandstifter men Zahlen? Maushake seufzt, diese Frage schen müssen vor den Flammen fliehen. aussieht, ist tatsächlich ein foto : get t y iMages Feuerwehrmann, der wird ihm oft gestellt, doch er kann keine „Wir sehen die Tendenz, dass in vielen eine brandschneise legt. abschließende Antwort darauf geben. For- Regionen die Feuer nicht nur an Fläche scher vermuten, dass sich die Zahl der zunehmen, sondern auch in ihren Auswir- kungen sehr viel schwerwiegender wer- > Brände in den menschenleeren Weiten 9 Drägerheft 385 Juni 2010 FOK U S W e lt b r ä n De Einmal abgesprungen, ist der Smokejumper völlig auf sich gestellt > den“, hat der Feuerökologe Johann Georg Zentimeter schmaler Graben im Erdreich heiten. „Bei der anderen Kleidung ist Goldammer beobachtet, er leitet das Glo- kann ein Bodenfeuer stoppen. Zur Not legen die Schutzwirkung größer, die für drau- bal Fire Monitoring Center in Freiburg die Löschkräfte ein kleines kontrolliertes ßen muss aber leicht sein, das gilt auch und bewertet seit vielen Jahren das Wald- Gegenfeuer, um dem eigentlichen Feuer für den Helm (Anm. d. Red.: siehe auch brandgeschehen auf der ganzen Welt. die Nahrung zu nehmen. „Ein gutes Inst- Nachrichten Seite 6), denn wir müssen rument, um gerade in unwegsamen oder auch bei großer Hitze einige Tage damit Feuerspringer: Hilfe vom Himmel durch Munition belastetem Gelände, wo unterwegs sein können und mit der Hitze Wenn nicht gerade ein Blitzschlag die Fahrzeuge nicht hinkommen, oder in ent- klarkommen.“ Pflicht für seine Leute ist Ursache war, beginnt ein Waldbrand legenen Regionen, die Flammen zu stop- auch ein Schutzzelt, das zu einem hand- immer als Bodenfeuer. Solange sie noch pen“, sagt Detlef Maushake. In Deutsch- lichen Paket verpackt immer dabei ist. Es nicht in die Wipfel gesprungen sind, las- land ist der Wald durch die Bewirtschaf- besteht aus einem feuerfestem Spezial- sen sich die Brände einfach löschen. Mit tung meist so gut erschlossen, dass die gewebe, das mit einer Aluminiumschicht Schaufel, Feuerpatsche, Kettensäge, Reisig- Forststraßen solche Verteidigungslinien bedampft ist, die bis zu 95 Prozent der Ästen, einem Werkzeug namens Pulaski, bilden können. Ganz anders sieht es in der Hitzestrahlung reflektiert. „Das ist wie das auf der einen Seite eine Axt und auf dichten Macchia („Dickicht, Gebüsch“) in ein Airbag im Auto“, sagt Maushake, „man der anderen eine Hacke ist – manchmal südeuropäischen Ländern aus. will das lieber nicht benutzen. Aber es ist kämpfen die Löschtruppen sogar mit Noch heute unterscheidet sich die Vor- sicherer, eines dabeizuhaben.“ bloßen Händen gegen die Flammen. gehensweise der Smokejumper kaum von Der Berufsfeuerwehrmann hatte sich In den Nadelwaldweiten Russlands der Arbeit der Gründerväter. Zwar lassen selbst bislang zehn Fortbildungsreisen in und der USA haben sich die Feuerspringer sich die Fallschirme präziser steuern, es die USA verordnet, um von den Kollegen (Smokejumpers) als wirkungsvollste Ein- gibt Satellitennavigation und Funktele- das Löschen von Wald- und Buschbrän- satztruppe gegen das Feuer erwiesen. Am fone. Doch wenn die Einsatzkräfte erst den zu lernen. „Der größte Unterschied Fallschirm springen sie aus Flugzeugen einmal abgesprungen sind, sind sie völlig zwischen einem Flächen- und einem oder klettern aus einem Hubschrauber auf sich gestellt, bis entweder das Feuer Gebäudebrand ist die Dynamik des Feu- ins bedrohte Waldgebiet und beginnen gelöscht ist und sie zur nächsten Straße ers“, erklärt Maushake. „Draußen gibt es den manchmal tagelangen Kampf gegen marschieren, um sich einsammeln zu las- mehr Einflussfaktoren. Schon eine Wolke die Flammen. Erfunden wurde diese Art sen, oder sie von einem Helikopter evaku- vor der Sonne kann den Brand dämpfen. der Brandbekämpfung im Russland der iert werden. Zumindest die amerikanische Waldbrände bewegen sich, es ist wie beim 1920er Jahre. Die fliegende Feuerwehr Luftfeuerwehr verfügt heute über bessere Schach: Man muss vorausdenken“ existiert dort noch heute unter ihrem Schutzkleidung als die Altvorderen. Wenn die Flammen ganze Bäume Namen Awialessoochrana, zu Deutsch erfasst haben, können die Mannschaften Lernen von den USA etwa „Luftbewachung der Wälder“: 1930 am Boden kaum noch etwas ausrichten. kletterten die ersten Feuerwehrleute der Die Hilfskräfte in den USA und auch die Dann ist die Stunde der Löschflugzeu- Awialessoochrana auf die Tragflächen Freiwilligen von der deutschen „@fire“- ge gekommen. Speziell für diese Zwecke ihrer Transportmaschine, sprangen über Gruppe tragen statt dem Dunkelblau der entwickelt wurde die Maschine CL-415 einem vom Feuer eingekreisten Dorf ab. normalen Feuerwehren ein schrilles Gelb. vom kanadischen Unternehmen Cana- Zwei Wege gibt es, einen Brand zu stop- „Das heizt sich in der Sonne weniger auf“, dair. Das Amphibienflugzeug kann seine pen: Luftentzug, etwa durch Sand. Oder erklärt Maushake. Die Schutzkleidung der Wasserfracht bei 120 Stundenkilometern man entfernt alles brennbare Material Waldbrandlöscher ist auch weniger stark im Tiefflug über einem Gewässer aufneh- aus dem Weg der Flammen. Bereits ein 30 gepolstert als die der Gebäudelöschein- men – 6.000 Liter in zwölf Sekunden. 10 Drägerheft 385 Juni 2010 FOK U S W e lt br ä n De Aus der Luft bekämpfen Löschflugzeuge und – wie hier – in bergigem Gebiet auch Helikopter das Feuer. Beim Abwurf wird das Wasser mit brand­ hemmenden Chemikalien vermischt, um die Löschwirkung zu verstärken. Nur 30 Meter über den brennenden Baum­ wipfeln drehen die Piloten die vier Ven­ tile ihrer Löschtanks auf, entweder fein dosiert oder auf einen Schlag, damit die Wassermassen selbst durch dichtes Laub­ dach brechen. Bislang weltweit einzigar­ tig ist die zum Löschflugzeug umgebaute Boeing 747­200, die die Evergreen Inter­ national Airline bei Bedarf an Regierun­ gen vermietet. Der „Lösch­Jumbo“ kann bis zu 77.600 Liter aufnehmen und kam zum ersten Mal bei Waldbränden in Spa­ nien im Juli 2009 zum Einsatz. Feuerplanet Erde Wenn man von der totalitären Zerstö­ rungskraft von Vollfeuern absieht, die es ohne menschliches Zutun aber kaum gibt, stört sich die Natur selbst weit weni­ ger an den Flammen als wir Menschen glauben. Viele Ökosysteme brauchen sogar die Kraft der Flammen, um existie­ ren zu können. Computersimulationen haben gezeigt, dass in einer Welt ohne Feuer zwar ein Drittel mehr Wald wach­ sen würde – viele artenreiche Landschaf­ ten wie Heide­Gebiete aber gingen dauer­ haft verloren, wenn nicht regelmäßig ein Feuer darüber striche. Seit Pflanzen die Landflächen der Erde bevölkern, gibt es großflächige Brän­ de auf dem Planeten. Als älteste Belege dafür fanden Geologen 420 Millionen Jah­ re alte verkohlte Pflanzenreste in tiefen foto : reuters Gesteinsschichten verborgen. „Wir leben auf einem Feuerplaneten“, sagt Feuer­ ökologe Goldammer, der sich dafür ein­ > 11 Drägerheft 385 Juni 2010 FOK U S W e lt b r ä n De Der Sprung ins oft Ungewisse: Ein Smokejumper schwebt in das Brandgebiet, um das Feuer vom Boden zu bekämpfen. > setzt, dem Feuer wieder mehr Raum zu geben. So verbreitet sich seit einigen Jah­ ren eine auf den ersten Blick kuriose Stra­ tegie unter den Waldbrandbekämpfern: Sie gehen dazu über, Feuer mit Feuer zu bekämpfen. Ihr Ziel ist es nicht, Flammen zu löschen, sondern zu verhindern oder wenigstens zu beherrschen. Brände können überhaupt nur gefähr­ lich werden, weil zu viel brennbares Mate­ rial im Wald liegt. Das tote Pflanzenma­ terial aus dem Vorjahr bleibt liegen, und sobald der Schnee geschmolzen ist und die Sonne zwei Tage geschienen hat, brennt das Zeug wie Zunder. Das war früher anders, als die Landbevölkerung jeden noch so kleinen Zweig aufklaubte, um damit den heimischen Herd zu hei­ zen. Feuerexperte Goldammer vergleicht die Wirkung eines schwachen, kontrollier­ ten Bodenfeuers in einem Wald mit einer leichten Durchforstung durch den Men­ schen – schwächere Bäume verschwin­ Waldbrandkatastrophen den, gesunde bleiben erhalten und junge können nachwachsen, weil sie am Boden Juli/September 2007: August 1975: brand Oktober 1825: im August/Oktober 2009: mehr Licht bekommen. So könnte man in ganz griechenland in der lüneburger großen Miramichi-feuer Das „Station fire“ wütet den gefährlichen heißen Feuern vorbeu­ brennt es. Mehr als heide, 74 Quadratkilo- im kanadischen bundes- am Stadtrand von los 3.000 einzelne feuer meter vernichtet. fünf staat new brunswick Angeles. es zerstört 89 gen, die von einem Wald nichts übrig las­ vernichten 2.700 feuerwehrleute sterben. sterben 160 Menschen, häuser, vernichtet 650 sen außer ein paar verkohlten Stümpfen. Quadratkilometer Wald viele von ihnen sind Quadratkilometer busch- und Plantagen. 84 Zwischen 1997 und insassen eines gefäng- land und Wald, mitten- Menschen sterben. 1998 brennen in indo- nisses. 16.000 Quadrat- drin der tujunga Canyon, Integriertes Feuermanagement kilometer Wald werden nesien 97.000 Quadrat- ein bedeutsames Februar 2009: im vernichtet. kilometer regenwald naherholungsgebiet „Wir sollten nicht den Brand verhindern, ab und setzen 2,6 giga- australischen bundes- und touristenattrak tion. sondern seine Intensität mindern“, sagt August 1936: Die tonnen des treibhaus- staatVictoria vernich- ermittlungen ergeben, gases Kohlendioxid frei. russische holzfällerstadt dass ein brandstifter das ten 400 einzelne brände Alexander Held vom Beratungsunterneh­ Kursha-2 brennt in feuer entfacht hatte. 4.500 Quadratkilo- men Working on Fire, ein international Juli 2005: in der Zwei feuerwehrleute meter buschland. 173 einem feuersturm nieder. spanischen Provinz sterben im einsatz. es Menschen sterben 1.200 Menschen foto : PiCture-AlliAnCe anerkannter Feuermanager. Wenn er von guadalajara brennen wird Mordanklage gegen in den flammen, 414 sterben. der „Feuerindustrie“ spricht, meint er 130 Quadratkilometer den unbekannten täter werden verletzt. Wald nieder. elf brand- erhoben. unter anderem Serviceleistungen, die etwa bekämpfer sterben. sein Unternehmen für Regierungen oder Großgrundbesitzer anbietet. Dazu gehören 12 Drägerheft 385 Juni 2010 FOK U S W e lt br ä n De „Es ist ein Lebensstil“ die Überwachung der Landflächen, aber foto : uS foreSt ServiCe Photo auch Aufklärungskampagnen und Trai­ JOHn TwISS, 63, ist Präsident der nordamerikanischen nings, um der Bevölkerung das kontrol­ national Smokejumper Association. Zwischen 1967 und lierte Brennen beizubringen. „Integrier­ 1976 sprang er selbst aus flugzeugen über Waldbränden tes Feuermanagement“ nennt das Held, ab und blieb oft tage, bis alle flammen gelöscht waren. nur etwa zehn Prozent davon sind Feuer­ er lebt in Custer, South Dakota. unterdrückung, der Rest wirkt präventiv. Lieber kontrolliert brennen Erinnern Sie sich an Ihren ersten Fallschirmsprung aus einem Flugzeug in einen brennenden wald? In weiten Teilen Afrikas hat das kontrol­ Aber sicher Das war vor mehr als 30 Jahren. Durch das training war ich gut vorbereitet, lierte Brennen lange Tradition. Die Land­ doch gerade deshalb ist es aufregend: weil man genau weiß, was auf einen zukommt. besitzer legen viele kleine, aber keine wie klingt ein waldbrand? destruktiven Feuer, die das tote Pflanzen­ ein kleines feuer macht nicht viel lärm. ein großes, das ganze bäume verschlingt, kann material zersetzen, das lebende aber unbe­ ziemlich laut werden, wie ein Zug. Wenn man dieses geräusch hört, weiß man aber auch, schädigt lassen. Aus der Luft betrachtet, dass man in der Klemme steckt und schleunigst von dort weg kommen sollte. sehen manche Regionen aus wie Schach­ was geht einem durch den Kopf auf dem Luftweg zum Einsatzort? brettmuster. Dort, wo die Technik rich­ Wenn es ein langer flug ist, dann schläft man normalerweise, sammelt tig angewendet wird, kommt es kaum zu Kräfte. bei einer kurzen reise bis zu drei Stunden quatscht man mit den Kollegen, Katastrophen. „Die Leute brennen früh prüft die Ausrüstung und studiert die Karten vom Absprunggebiet. im Jahr, wenn die Pflanzen noch grün was ist das Erste, was ein Smokejumper nach der Landung tut? sind und die Luft feucht ist. Unter diesen falls er in einem baum gelandet ist, muss er zusehen, dass er auf den boden kommt. Bedingungen gehen die Feuer nachts ohne Das nächste ist, nach dem gepäck mit den Werkzeugen, nahrung und trinkwasser zu menschliches Zutun wieder aus“, erklärt schauen, das direkt nach ihm abgeworfen wurde. Dann wird das feuer gelöscht, alles wieder Held. Eine ähnliche Strategie empfiehlt zusammengepackt und in richtung des vereinbarten Sammelpunktes marschiert. er auch europäischen Brandmanagern. wie lange dauert so ein Einsatz? „Es wird ohnehin brennen, dann lieber Man bleibt so lange, bis das feuer gelöscht ist oder man von der Zentrale zu einer anderen kontrolliert und schonend für die Vegeta­ Stelle beordert wird. Das kann zwei, drei tage dauern, so lange reicht der Proviant. tion und den Boden.“ Die Bekämpfung Und wenn der Proviant aufgebraucht ist? von Bränden hält er für ein hoffnungs­ Dann isst man, was man findet oder auch mal nichts. Wenn man länger draußen ist, loses Unterfangen. „Griechenland hat die wird oft nahrung und Wasser von einem flugzeug abgeworfen. meisten Flugzeuge, und trotzdem brennt Klingt nach einem entbehrungsreichen Beruf. es alle zwei Jahre gewaltig.“ früher lag das optimale Alter für einen Smokejumper unter 30 Jahre. Doch das Bild wandelt sich: „Immer heute treffen sie aktive Springer, die über 50 Jahre alt sind. mehr Länder trauen sich, Feuer gegen was hat sich noch verändert? Feuer einzusetzen“, sagt Held. Und er Die fallschirme lassen sich heute besser lenken. So kann man besser an felsen fordert noch mehr Mut, um neue Wege und bäumen vorbeisteuern. und ich finde es gut, dass Smokejumper heute auch für beim Feuermanagement zu gehen: „Es ist das kontrollierte Ausbrennen von brennbarem Material in waldbrandgefährdeten schwierig zu vermitteln, dass es am besten gebieten eingesetzt werden – vermutlich wird das in Zukunft häufiger passieren. wäre, im Frühjahr rund um Athen 1.000 weiter im Internet: www.draeger.com/385/feuerwehr kleine Feuer zu legen.“ Hanno Charisius 13 Drägerheft 385 Juni 2010 Im Bauch des Berges Sichere Orte unter tage und innovative Atemschutzausrüstungen sind zeitgemäße Lösungen im Berg- und tunnelbau. Auf ihnen basieren aktuelle Rettungskonzepte in aller Welt – die Anforderungen an notfallpläne für gruben und Baustellen in mehreren hundert Meter tiefe haben sich indes verschärft. H ochbetrieb unter Tage braucht höchste Sicherheit – das gilt für den Schacht Konrad im nieder- sächsischen Salzgitter ebenso wie für die Olympic Dam-Mine auf der anderen Seite des Erdballs, in Australien. Dabei unter- scheiden sich beide Gruben erheblich in ihrer Nutzung: In Deutschland entsteht im Bergwerk ein Endlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle, während in der größten Untertageanlage Australiens neue Lagerstätten für den Abbau von Erzen erschlossen werden. Beide verbin- det hingegen ihre Sicherheitsausstattung, mit Rettungskammern und Schutzräu- men, die im internationalen Vergleich ein sehr hohes Niveau erreicht hat. Wie wichtig die Verbesserung der Sicherheit unter Tage in vielen Ländern noch immer ist, zeigen Berichte über Grubenunglücke. Allerdings verändert sich diese Situation zum Besseren: Wäh- rend Minen und Verkehrstunnel in den vergangenen Jahren immer größer wur- den, haben sich die Anforderungen an die Sicherheit im Berg- und Tunnelbau welt- weit verschärft. „Und die Gesetzgeber for- dern immer höhere Standards ein“, sagt Norbert Poch, Leiter des Bereichs Atem- luftversorgungssysteme bei Dräger. Inno- vative Schutz- und Rettungstechnik für den Bergbau stand deshalb auch auf der International Mines Rescue Conference im Herbst 2009 in Tschechien im Mittel- punkt (siehe Interview Seite 17). Individuelle Rettungskonzepte ST-1613-2007 Wegen der unterschiedlichen Bedingun- gen unter Tage setzen sichere Rettungs- ob schacht konrad oder olympic Dam: „Down under“ sind die Risiken überall ähnlich. konzepte auf individuelle Lösungen. Zu 14 Drägerheft 385 Juni 2010 R ep o R t Be rgBau deren wichtigsten Elementen gehören Atemschutzausrüstungen zur Selbstret- tung und „sichere Häfen“ wie Rettungs- kammern und Schutzräume. „Die ver- schiedenen Varianten beider Systeme ergänzen sich dabei“, erklärt Norbert Poch und verweist darauf, „dass heutige Rettungskonzepte oft eine Kombination aus Schutzräumen, Rettungskammern und persönlicher Atemschutzausrüstung enthalten.“ Flucht nach draußen Schutzräume und Rettungskammern bieten sehr gute Überlebenschancen, selbst bei Explosionen, Bränden oder ST-1611-2007 dem Austritt schädlicher Gase. Schutz- räume sind stationär ausgelegt. Meist wird dazu ein Blindstollen durch Mauern Diese autonome Rettungskammer bietet schutz vor Rauch und partikeln. und eine Schleuse von der Grube abge- trennt. In diesen Räumen kann eine grö- ßere Anzahl von Menschen über einen längeren Zeitraum auf die Fremdret- tung warten. Rettungskammern sind dagegen meist als mobile Container aus- geführt und auch als Zwischenstation für die Selbstrettung gedacht. „Denn, wo immer möglich, sollte die Selbstret- tung durch Flucht nach draußen ange- strebt werden“, sagt Dietmar Diercks, Produktspezialist bei Dräger. Wegweisend ist dabei innovative Atem- schutztechnik: Drägers Charge Air bietet ein System mit Atemluft-Nachfüllstatio- nen für die Selbstrettung über weitere Strecken. Charge Air kommt heute vor ST-1707-2005 allem in Kohlebergwerken zum Einsatz, wo die Flucht aus der Grube (Selbstret- tung) aufgrund der Schlagwetter- und Die Rettungskammer ist gasdicht: Im Inneren kann aufgeatmet werden. Feuerproblematik absoluten Vorrang > 15 Drägerheft 385 Juni 2010 St-13278-2007 D-16503-2009 Die Rettungskammer lässt sich flexibel konfigurieren und Charge Air: für das schnelle Wiederbefüllen von kann bis zu 20 Personen mehrere Tage lang Schutz bieten. Pressluftatmern – ein Plus für die Sicherheit. > im Vergleich zu Rettungsraumkonzep- Mitten im Outback, rund 600 km nörd- Atemluft im klimatisierten Schutzraum ten hat. Charge Air erlaubt das schnel- lich von Adelaide, liegt die derzeit größ- und führt entsprechend dosiert Sauer- le Wiederauffüllen von Pressluftatmern: te Untertageanlage des roten Kontinents. stoff zu. Gasmesstechnik überwacht „In 45 bis 70 Sekunden kann eine 9-Liter- Olympic Dam ist eine Welt für sich: Jeden kontinuierlich schädliche Gase in der Flasche von 50 auf 300 bar befüllt Tag sind hier mehrere hundert Bergleute Schleuse sowie die Konzentrationen von werden, ohne die Atemluftversorgung zu in den Gängen unterwegs, in voller Mon- Sauerstoff, Kohlendioxid und Kohlen- tur mit Atemschutzmaske am Gürtel und unterbrechen“, erklärt Stefan Reiling monoxid im Raum. Grubenlampe am Helm. Täglich werden von Dräger, der das System in Australien Ein Schutzraum soll auch zur Sicher- neue Tunnel eröffnet, einer sieht aus wie betreut. Das entspricht einem Atemluft- heitsausstattung von Schacht Konrad vorrat für 60 Minuten. Nachgefüllt wird der andere, auf mehreren hundert Kilo- gehören, wo der Erzbergbau bereits im mit einem rein pneumatisch gesteuerten metern zieht sich ein Gewirr von Straßen Jahr 1976 eingestellt wurde. Mehr als sequentiellen Kaskadensystem, das – im und Stollen durch den Granit. drei Jahrzehnte später laufen hier die Vergleich zur Direktbefüllung – den Luft- Arbeiten, um das Bergwerk in Salzgitter Bis zu 36 Stunden Schutz vorrat effizienter ausnutzt. Dräger bietet für seine künftige Aufgabe als Endlager standardmäßig die Charge Air-Anlagen Von Dräger stammt der neue Schutz- radioaktiver Abfälle mit vernachlässig- zum Auffüllen von 20 oder 40 Atemluft- raum, in dem bis zu 100 Personen bis zu barer Wärmeentwicklung zu ertüch- flaschen an. Mit Charge Air sind länge- 36 Stunden Schutz und Sicherheit finden tigen. Zu den ersten Schritten des re Evakuationswege als mit Sauerstoff- sollen. Ein leichter Überdruck gegen- Umbaus gehört die Installation von selbstrettern möglich, bei angenehmerer über der Atmosphäre im Bergwerk, ein Rettungskammern sowie eines Schutz- Atemluft. Oaky Creek Coal in Queens- Luftschleiergerät und eine Luftschleu- raumes. Diese Räume dienen vor allem land, Australien, ist zurzeit mit mehr als se sollen schädliche Gase draußen hal- während der Umrüstphase als Rück- 80 Systemen im Einsatz der größte Kun- ten. Die Regeneration übernimmt die zugsort. „Denn die Risiken bei Auffah- de für diese Technik. Abscheidung von Kohlendioxid aus der rungen und Versatz unterscheiden sich kaum von jenen in einem aktiven Erz- bergwerk“, sagt Dr. Thorsten Rebehn von der Deutschen Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe mbH (DBE). Die Umrüstphase soll von Richtlinien und Vorschriften 2010 bis 2014 dauern. Weltweit werden die rahmenbedingungen für den einsatz von rettungs- und flucht- Der Schutzraum (für bis zu 150 Per- kammern durch richtlinien und Vorschriften vorgegeben. in Deutschland ist hier- sonen) wird vor dem Extremszenario ent- für neben der „Allgemeinen Bergverordnung über untertagebetriebe, tagebaue und wickelt, dass ein Brand im 1957 abgeteuf- Salinen“ (ABVO) der „Leitfaden für Planung und umsetzung eines Sicherheits- ten Schacht Konrad 1 entsteht. Dieser ist und gesundheitsschutzkonzeptes auf untertagebaustellen“ des Deutschen Ausschusses der „einziehende Schacht“ der Grube, für unterirdisches Bauen (DAuB) maßgeblich. Zu entsprechenden internationalen durch den die Frischwetter einströmen, regelungen zählen zum Beispiel die final rule (2008) „refuge Alternatives for under- weshalb er als Weg bei einer eventuel- ground Coal Mines“ der uS Mine Safety and health Administration (MShA), len Evakuierung bevorzugt wird. Im Fall die „Mining and Quarrying Safety and health regulation 2001“ von Queensland und eines Brandes im einziehenden Schacht die richtlinie „refuge Chambers in underground Metalliferous Mines“ des Depart- könnte die gesamte Grube mit schäd- ment of industry and resources von Westaustralien. lichen Gasen beaufschlagt werden, und 16 Drägerheft 385 Juni 2010 R ep o R t Be rgBau Grubenrettung in tschechien die Evakuierung müsste über Schacht Konrad 2 abgewickelt werden. VáclAV poštA ist unter anderem Direktor des Dass außerdem Rettungskammern grubenrettungswesens in der tschechischen republik. in Deutschland direkt vor Ort beim D-11056-2010 Die dortigen Bergwerke setzen seit rund 100 Jahren Auffahren der Einlagerungskammern geräte von Dräger ein. eingesetzt werden, entspricht den Vorschriften der „Allgemeinen Bergver- Herr pošta, worauf sind Sie besonders stolz, wenn Sie auf Ihre jahrelange ordnung über Untertagebetriebe, Tage- tätigkeit beim tschechischen Grubenrettungsdienstes zurückblicken? baue und Salinen“ (ABVO; siehe Kasten Vor allem darauf, dass im Zeitraum von 31 Jahren – unter meiner direkten Leitung Seite 16). Demnach sind Streckenvortrie- der havarienbekämpfung – kein grubenwehrmann ums Leben kam. be ab einer Länge von 400 Meter durch Was waren die wichtigsten entwicklungen für die Bergwerkssicherheit Rettungskammern zu sichern, wenn kei- in tschechien der vergangenen zehn Jahre? ne zweite Verbindung zu anderen Gruben- Wir haben vor allem in ausbildung und ausrüstung der Belegschaft investiert: So wurden bauen besteht und den Bergleuten somit allein in den vergangenen zwei Jahren für rund 20 Millionen euro Schuhe, arbeits- der Fluchtweg durch einen Brand ver- bekleidung mit reflektoren, Selbstretter, grubenlampen und gasmessgeräte mit Mess- sperrt werden kann. „In diese Kammern wertspeicherung gekauft. Parallel hierzu hat die Ostrauer Bergbaugesellschaft OKD flüchtet sich bei Gefährdung lediglich die die ausrüstung weiter vereinheitlicht. So arbeitet jeder Bergmann mit dem gleichen Vor-Ort-Belegschaft“, erklärt Ingo Sand- Selbstretter und gasmessgerät. und in die innovation der abbau- und Vortriebstechnik mann, der bei Dräger den hier zuständi- hat die OKD ag während der beiden vergangenen Jahre weiter mehr als 330 Millionen gen Vertriebsbereich Nord in Deutschland euro investiert. auch das trägt zur Sicherheit bei. verantwortet. Wie ist die Minenrettung für die verschiedenen oKD-Bergwerke organisiert? Auch tunnel sorgen für Nachfrage neben der hauptstelle für das grubenrettungswesen gibt es sieben grubenrettungs- stellen. hier kümmern sich fast 800 freiwillige und hauptberufliche grubenwehrmänner Der Bedarf an Sicherheits- und Rettungs- um die Sicherheit oder die rettung der Bergleute. technik für Arbeiten unter Tage steigt Sind Sie ausschließlich für Sicherheit und Rettung in den Bergwerken zuständig? weiter: Neben Bergwerken sorgen bei- Oh nein. Der Bergbau steht natürlich im fokus unserer arbeit. aus den derzeit vier gruben spielsweise auch Baustellen für Tun- fördert OKD rund 13 Millionen tonnen Kohle pro Jahr. aber unsere arbeit reicht noch nel mit großer Länge, wie etwa der weiter. So kommt die grubenrettung auch bei Bauarbeiten mit bergmännischen Verfahren Gotthard-Basistunnel in den Schweizer zum einsatz – etwa beim tunnel- und dem unterirdischen Leitungsbau. außerdem haben Alpen, für Nachfrage (siehe auch Dräger- wir Vereinbarungen mit der feuerwehr und dem integrierten rettungssystem der tschechi- heft 381; Seite 32 ff.). Aber die Sicherheit schen republik für den einsatz im Zivilbereich getroffen: Bei einem hochhausbrand tief unten im Bauch des Berges ist nicht können wir etwa für die Personenevakuierung 300 Selbstretter zur Verfügung stellen. der einzige Einsatz für Schutzräume und War die 4. International Mines Rescue conference (IMRc), die im Herbst Rettungskammern: Ähnliche Lösungen 2009 in tschechien stattfand, ein leuchtturmprojekt für Sie? werden auch auf Offshore-Bohrinseln auf jeden fall. neben dem aufbau der grubenrettungsausstellung in Ostrava waren die peter thomas eingesetzt. Sitzung des international Mines rescue Body und die 4. internationale Konferenz der Weiter im internet, dort unter anderem: grubenrettungsdienste im Jahr 2009 herausragende ereignisse, durch die unsere arbeit Produktinformationen auch in der breiten Öffentlichkeit wahrgenommen wird. www.draeger.com/385/bergbau Das vollständige Interview ist im Internet abrufbar. 17 Drägerheft 385 Juni 2010 R e p oR t thema proben für den einsatz: geschlossene Kreislauf- tauchsysteme erzeugen keine Luftblasen. Blasenfrei abtauchen mit drei millionen Litern Wasserinhalt steht in Siegburg bei Köln die größte indoor-tauchanlage europas. ideale Bedingungen für taucher – und das DRägeR LAR 5000. I ndoor-Tauchanlagen liegen im Trend: computer lässt sich die Tauchdauer in satztaucher ist an Meditation und Ruhe Die 20 Meter Wassertiefe bietende verschiedenen Tiefen abmessen und ein nicht zu denken. Ob Strömung, eiskal- Anlage in Siegburg ist mit 26 Grad Multileveltauchen realisieren. tes oder trübes Wasser: Wenn der Ein- Wassertemperatur angenehm warm. satz kommt, sind sie zur Stelle. „Nimm Ins dunkle Blau „Im Frühjahr üben hier Sporttaucher für eine Lampe mit, dann bist du nicht allein“, die neue Saison und prüfen ihre Ausrüs- Unterhalb der ringförmigen Plattform in heißt es in Taucherkreisen, und selbst die tung“, konstatiert Stefan Orth, Tauch- sieben Metern gibt es nur noch den Ein- müssen sich Tauchprofis von Polizei- und lehrer an der Anlage Dive4Life. Der rie- stieg in den Tauchtrichter – dort geht es Spezialeinsatzkräften oft verkneifen. sige Tauchtank enthält eine Unterwas- hinab ins dunkle Blau, bis auf 20 Meter So gesehen ist ein Test von Tauchge- serlandschaft, die sich erkunden lässt. Tiefe. „Beim Tauchen kann man seine räten bei Optimalbedingungen in einer Bei vier, fünf und sieben Metern gibt es Ruhe finden“, sagt Orth. „Für viele ist das Indoor-Tauchanlage eher ungewöhnlich. Plattformen. Zusammen mit dem Tauch- auch eine Art Meditation.“ Doch für Ein- Dennoch bot sich für Einsatztaucher ver- 18 Drägerheft 385 Juni 2010 R ep o R t tauche n temluft noch enthaltene Sauerstoffanteil Oliver Schirk. Also verwenden die Tau- wird mit frischem Atemgas gemischt und cher zum Ausstieg Nitrox und arbeiten wieder eingeatmet. So wird Atemgas ein- mit dem halbgeschlossenen System. Ein gespart, Tauchgerät und Atemgasflaschen Teil der Ausatemluft wird nach außen werden kleiner und leichter. „Mit 15 bis abgegeben, es entstehen vergleichswei- 17 Kilogramm ist das LAR 5000 spürbar se wenig Atemblasen. „Ab einer Tiefe von leichter als ein Druckgas-Tauchgerät“, zehn Metern erfolgt dann ein Wechsel von erläutert Dräger-Portfoliomanager Nitrox auf Sauerstoff im geschlossenen, Oliver Schirk. „Zudem ist das Atemgas völlig blasenfreien Modus.“ beim Kreislauf-Tauchgerät deutlich wär- Bei Berufs- und Feuerwehrtauchern mer, der Temperaturverlust im Körper sind solche Rebreather-Systeme noch nicht dadurch geringer.“ Durch die Verwen- sehr verbreitet. Doch, so schätzt Dräger- fotoS: D-11059-2010, Dr. georg nieS dung von Sauerstoff oder Nitrox verrin- Experte Schirk, hat die Technik auch hier gert sich der Anteil des für den berüch- noch Potenzial: „Die Feuerwehrtaucher tigten Tiefenrausch verantwortlichen in New Orleans haben nach dem Hurri- Wie in einer Kathedrale Stickstoffs im Atemgas. Dadurch lassen kan Katrina die Erfahrung gemacht, dass fallen die Sonnenstrahlen sich längere Tauchzeiten erzielen. trotz Vollmaske der Blasenvorhang im Mas- durch das klare Wasser des tauchturms. kenbereich hygienische Probleme mit sich Flexibilität ist trumpf bringt.“ Geringe Wassereinbrüche lassen Mit einem geschlossenen Kreislauf- sich nicht ganz vermeiden. Bei Wasser, in Tauchgerät wie dem LAR 5000, im Jargon dem Tierkadaver und Fäkalien lauern, kei- schiedener NATO-Länder und Spezial- auch „Rebreather“ genannt, kann man ne angenehme Vorstellung. einheiten Anfang März die Gelegenheit, mit reinem Sauerstoff als Atemgas etwa Ein Polizeitaucher des New York Poli- Tauchgeräte von Dräger unter „Labor- auf zehn Meter Tiefe gehen. Für größere ce Departments hätte sich vielleicht bei bedingungen“ auszuprobieren. Während Tiefen werden Mischgase ver wendet – der Notwasserung eines Airbus A320 im Sporttaucher mit einem offenen Tauch- etwa Nitrox, ein Atemluftgemisch mit Januar 2009 auf dem Hudson River auch system und Pressluftflasche abtauchen, höherem Sauerstoffanteil. Bei Nitrox mit ein LAR 5000 gewünscht: Mit einem kon- brauchen Einsatztaucher häufig eine einem Sauerstoffanteil von 60 Prozent ventionellen Druckluft-Tauchgerät half völlig andere Ausrüstung. erreichen Taucher Tiefen von 24 Meter er erst an der Wasseroberfläche den Im Mittelpunkt stehen geschlosse- und können selbst nach längeren Tauch- Fluggästen im kalten Fluss. Später soll- ne (CCR) beziehungsweise halb offene gängen schneller an die Oberfläche kom- te er noch alle Sitzreihen der havarier- Kreislauf-Tauchsysteme (SCR) wie das men, weil die Dekompressionsphasen ver- ten US-Airways-Maschine kontrollieren. Dräger LAR 5000. Geschlossene Tauch- kürzt werden. Für Spezialeinsatzkräfte Wäre das Flugzeug gesunken, hätte er geräte erzeugen keine Luftblasen beim unter Wasser macht vor allem die Flexi- für den Wiederaufstieg wahrscheinlich Ausatmen. Eine Eigenschaft, die Einsatz- bilität der Ausrüstung den Unterschied: nicht mehr genügend Luft in den Fla- taucher zu schätzen wissen. Technisch „Es gibt Operationen, da müssen die Tau- schen gehabt. Mit einem offenen Tauch- gesehen, wird bei einem geschlossenen cher aus einem U-Boot aussteigen. Damit system reicht diese für etwa eine Stunde – Kreislaufsystem die Ausatemluft durch das U-Boot unsichtbar bleibt, kommt man bei einem geschlossenen Kreislaufsystem einen Kalkfilter geführt, der das ausge- auf eine Ausstiegstiefe von 20 Metern. Für wie dem LAR 5000 sind hingegen bis zu vier Stunden möglich. Mario gongolsky atmete CO2 absorbiert. Der in der Ausa- reinen Sauerstoff ist das zu tief“, erklärt 19 Drägerheft 385 Juni 2010 R e p oR t B r an D s imu l at i on Flammendes Inferno auf Knopfdruck Das training für den ernstfall kennen die meisten feuerwehrleute als Brandcontainer oder Brandhaus. Das, was die feuerwehrschule im nordwest-französischen Départment Calvados in Vire anbietet, ist kein haus, sondern eher eine ganze stadt – und die gRöSSte BRanDSIMulatIonSanlage der Welt. D-31178-2009 Die Simulation ist so gut, dass die Feuerwehrleute sich in manchen Momenten wie im echten einsatz fühlen. 20 Drägerheft 385 Juni 2010 Nur realitäts­ nahes Üben bereitet auf die praxis vor. Des­ halb sieht auch die Cafeteria so aus, als könnte man auf einen Café au Lait platz nehmen – doch D-31042-2009 bald fegt das Feuer durch den Gastraum. Z immerbrand in einem Einfamili- wird abgelöscht, kurze Zeit später ist das In der vierten Etage bereitet ein franzö- enhaus: Unter Atemschutz dringt Feuer aus. „Prima, das sah gut aus“, sischer Techniker von Dräger die nächs- ein Angriffstrupp in die Räume ruft eine Stimme. te Übungssituation vor: In einer Küche vor. Die zwei jungen Feuerwehrmänner Joël Bucher von Dräger Frankreich brennt das Fett in einer Fritteuse. Der bringen ein C-Rohr mit drei Schlauch- steht im Flur und hält eine Fernbedie- Mann zeigt auf die Dunstabzugshaube: längen und einer Hohlstrahldüse in Posi- nung in seiner Hand. Die macht ihn zum „Die kann auch brennen – sie entzündet tion. Rauch quillt durch den Flur. Der Chef über das Feuer und entscheidet über sich passiv, wenn sie lange genug in Flam- eine geht mit dem Strahlrohr rechts Löscherfolg und zuschaltbare Komplika- men stand.“ Es ist recht dunkel in dem an der Türangel in Hockstellung, der tionen. Wäre der Raum nicht vorgekühlt Raum. Der Mann verstärkt das spärliche andere steht an der Türklinke, zieht sei- worden und hätte man die Lufttempera- Licht durch seine Stirnlampe. „Schauen nen Handschuh aus und prüft mit dem tur nicht geprüft, ließe sich auf Knopf- Sie mal hier“, weist er auf eine besonde- Handrücken die Temperatur der Tür von druck auch ein „Flashover“ aktivieren. re Komplikation hin. Der Deckel der Frit- unten nach oben: Sie ist heiß. In der Realität handelt es sich dabei teuse hakt an der aus Stahl angedeuteten Ein Blickkontakt genügt, und die um eine plötzliche Durchzündung von Neonröhrenhalterung. Sie lässt sich nicht zwei Feuerwehrleute wissen, was zu tun Verbrennungsgasen (Pyrolysegasen) in schließen. Die schnellste und sicherste ist. Ein Sicherungsband wird um die Tür- Deckennähe: „Das ist etwas, was man in Methode, einen Fettbrand zu löschen, klinke gelegt, auf „drei“ soll es losgehen. der Realität besser nie zu sehen bekom- steht somit nicht zur Verfügung. Der Mann an der Klinke zählt an und men sollte“, sagt einer der beiden Feuer- Als die zwei Feuerwehrleute in die schlägt die Tür auf. Der Kamerad am wehrleute, die alle 32 Brandstellen der Küche kommen, brennen nicht nur die Schlauch feuert drei Sprühstöße Wasser Simulationsanlage ausprobiert haben. Fritteuse und die Dunstabzugshaube, ins Zimmer, in dem es lichterloh brennt. auch das Fett ist übergelaufen, und Feuer – vom Keller bis aufs Dach Über das Sicherungsband wird die Tür Feuer verteilt sich zusehends über den zurück in die Schlossfalle gezogen. Noch Einige Monate haben die Ingenieure bei Küchenboden. Die Luft ist stechend zwei Mal wiederholt sich die Prozedur, Dräger in Lübeck die Anlage realitäts- heiß und nass. „Die Nässe wird zum um die Temperatur im Brandraum zu nah bis ins Detail geplant – und dabei Problem“, erklärt der eine Feuerwehr- verringern, dann müssen sie das Feuer eng mit dem Kunden zusammengear- mann. „Aus einem Liter Löschwasser unter Kontrolle bringen. Die Tür geht beitet. Einer der Höhepunkte ist das entstehen 1.700 Liter Wasserdampf. ein letztes Mal auf: einen Sprühstoß Was- sechsgeschossige Apartmenthaus. „Da Durchnässt die Schutzkleidung, bietet ser nach rechts und links, anschließend kann fast alles brennen, vom Keller bis sie keinen ausreichenden Schutz mehr wird ein Wasserstoß in Form einer lie- zum Dach“, versichert der zweite Feuer- gegen die 100 Grad heiße Luft, die ein- genden Acht im Zimmer verteilt. Jetzt wehrmann. Schon am Tag zuvor hatten fach durchbricht.“ wagen sich die beiden Männer in das sich die beiden Feuerwehrleute bis in Und doch immer in Sicherheit brennende Schlafzimmer. Der Mann die dritte Etage vorgearbeitet. Mit die- an der Löschdüse kniet ganz tief und sem Haus steht das gesamte Spektrum In tatsächlicher Gefahr waren die beiden gibt einen Sprühstoß senkrecht in die an Gebäudebränden zur Verfügung. In Männer aber zu keiner Zeit: „Sicherheit Luft. Das Wasser prasselt auf seinen der „Hotelsituation“ können hier Ret- ist ein entscheidendes Merkmal aller Helm nieder – ein Test für die Lufttem- tungs- und Feuerwehrkräfte gemeinsam Dräger-Brandsimulationsanlagen. Hier peratur. Käme das Wasser nicht herun- üben, beispielsweise kombinierte Außen- gibt es nicht nur den Trainer mit der ter, wäre es vorher in der Hitze verduns- und Innenlöschangriffe oder den Einsatz Fernsteuerung – zusätzlich ist in jedem Brandraum am Türrahmen in geringer > tet. Das aber wäre gefährlich. Das Bett über eine Drehleiter und vieles mehr. 21 Drägerheft 385 Juni 2010 R e p oR t B r an D s imu l at i on Aus einem Siloflansch entweicht Flüssigkeit – und plötzlich brennt eine Fläche von neun Quadratmetern > Höhe ein gut ertastbarer Notausschalter angebracht“, beruhigt Joël Bucher. Alle Brandsimulationen werden mit 90-pro- zentigem Propangas durchgeführt. „Das verbrennt schadstoffarm, macht eine eindrucksvolle Flamme und erzeugt mächtig Hitze.“ Vom Kontrollraum im Erdgeschoss aus wird die Anlage komplett überwacht. Die einzelnen Brandsituationen wer- D-32107-2009 D-31724-2009 den von dort freigeschaltet. Der Trainer startet die Zünder der jeweiligen Brand- stelle von einer Schalttafel in der Nähe des Brandraumes. Die Simulation wird dann mit der Fernsteuerung gestartet. Die Hitze in einem Meter Höhe wird in allen Brandräumen grundsätzlich auf 250 Grad Celsius begrenzt. Zusätzlich gibt es Sensoren an der Decke, die dem elektronisch gesteuerten Flashover bei 650 Grad Celsius Einhalt gebieten kön- nen. Das schreibt nicht einmal die DIN D-32016-2009 14097 vor, es erhöht jedoch zusätzlich die Sicherheit der Anlage. Zur weiteren Sicherheit messen Sensoren in Boden- nähe die Gaskonzentration. Wird hier Brand und Rauch: Im französischen Vire bereiten sich Feuerwehrleute auf den ernstfall vor. ein kritischer Wert überschritten, schal- ten sich Feuer und Anlage sofort ab, zugleich geht die Notbeleuchtung an, und die leistungsstarke Entrauchungs- anlage lüftet mit einer Gesamtleistung von bis zu 71.000 m3 je Stunde. Flüssigkeitsbrand aus Gas Übungssituationen gibt es aber auch auf dem Freigelände, beispielsweise einen D-32204-2009 D-32217-2009 Brand im Gasflaschenlager. Gelingt es nicht, die umliegenden Flaschen schnell herunterzukühlen, gibt es einen hefti- Kontrollraum: Von hier aus startet der trainer auf Knopfdruck. Und Sicherheit hat priorität. gen Knall, ein lautes Pfeifen, und eine 22 Drägerheft 385 Juni 2010 D-30803-2009 fast transparent wirkende Stichflam- Kein Kaufhaus in der Banlieu, sondern ein Übungsobjekt in Vire. me schießt mit Getöse rund vier Meter École des Sapeur Pompier Département 14 in die Luft. Nicht minder spektakulär: der Flansch- und Flächenbrand am Auf einem gesamtareal von 25 hektar, etwas außerhalb der Stadt Vire in der Gefahrgutlaster. Aus einem Siloflansch normandie, steht die feuerwehrschule des Département Calvados, mit Dräger-Brand- entweicht Flüssigkeit. „Wumpf“, und simulationsanlagen, einer unfallstraße, Schulungsräumen und unterkünften. täglich plötzlich brennt eine Fläche von neun üben Kräfte der feuerwehr dort Löschen, retten und Bergen. Auf dem gelände gibt Quadratmetern. es eine feuerwache, in der mehrere tanklöschfahrzeuge, eine Drehleiter sowie ein Wirklich warm hier rüst- und rettungswagen Platz finden. für die Personenrettung aus fahrzeugen steht ein kleines Sortiment ausrangier ter Die Simulation eines Flüssigkeitsbrandes Kleinwagen zur Verfügung. françois fontaine, Direktor der unternehmensgruppe in einer Gassimulation ist ein kniffliges Défense & Sécurité, ist vom Konzept der Anlage überzeugt: „für die Ausbildung haben Unterfangen. Damit hat Dräger bereits wir hier optimale Bedingungen geschaf fen. Die Anlage dient in erster Linie den feuer- Erfahrung: In Thailand gibt es eine wehrkräften des Département 14, aber auch gäste aus benachbarten Départements Flugzeugbrandsimulation mit einem haben hier schon trainiert. 2009 haben wir an der Schule 5.000 Mann-tage Schulun- Flächenbrand auf 750 m2. Als die Ein- gen angeboten, 2010 sollen es 7.000 werden“, sagt er und weist darauf hin, dass das satzkräfte dort ihre erste Übung durch- Ausbildungsangebot sich auch an privat organisierte Werksfeuerwehren richtet. geführt hatten und plötzlich der große Die Baukosten der feuerwehrschule in höhe von rund 22 Millionen euro wurden Flächenbrand losging, hätten die Män- durch private investoren erbracht. ner nur zu gern alles fallen gelassen, um möglichst schnell wegzurennen. Die Außenbrandanlagen bestehen aus Stahl und werden durch ein Sprinklersystem mit Wasser gekühlt. Dies geschieht, um die Lebensdauer der Installationen zu kann“, sagt er. „Dieser Spezialeffekt Bistro und einem Supermarkt mit erhöhen. Bei den hohen Brandtempera- kann hier auf Knopfdruck trainiert wer- Regalen. Das Feuer im Supermarkt turen würden sonst selbst die Stahlbau- den – im Deckenbereich herrschen mit- bietet endlose Möglichkeiten zur Darstel- ten zu schnell spröde. unter bis zu 600 Grad Celsius“, erläutert lung von Schadenslagen, die mit einem Nach einem Übungstag in Vire sind Joël Bucher. Seine Stirnleuchte beleuch- „Massenanfall Verletzter (MANV)“ ein- die beiden Feuerwehrleute ganz schön tet das zuständige Gasdüsensystem, das hergehen. Die Suche nach Glutnestern erschöpft. Mehr als fünf Liter Wasser erst bei genauem Hinsehen zu erkennen oder vermissten Personen mithilfe einer haben die jungen Männer getrunken. ist: „Damit wird es wirklich warm hier“, Wärmebildkamera bietet sich hier gera- Der Flashover hinterließ bei ihnen den warnt er. dezu an. Die Einkaufszeile beweist ganz stärksten Eindruck. „Durch das einge- nebenbei Liebe zum Detail: An der Ein MANV im Supermarkt schränkte Sichtfeld, bedingt durch die Außenwand der Apotheke hängt sogar ein Kondomautomat. Mario Gongolsky Schutzausrüstung, hatte ich das am Doch das ist längst nicht alles, was die Anfang erst gar nicht gesehen“, schil- Anlage bei Vire zu bieten hat. Ein Ein- Weiter im internet, dort unter anderem: dert einer der beiden. Doch dann kam kaufszentrum neben dem Apartment- Brandstellen in Vire diese unvorstellbare Hitze: „Ich wusste hochhaus gehört auch dazu: eine kom- www.draeger.com/385/ausbildung gar nicht, wie klein ich mich machen plette Passage mit Apotheke, Wäscherei, 23 Drägerheft 385 Juni 2010 Gase messen mit Infrarot im ersten und zweiten teil wurde die Detektion brennbarer flüssigkeiten sicherheitstechnisch betrachtet und das thermo-katalytische Messverfahren eingehend erläutert (siehe Drägerheft 383 und 384). Dieser abschließender teil steht im Zeichen einer Messmethode, die auf der infrarot-Absorption vieler gase und Dämpfe beruht, und allgemein als zukunftsweIsenDe technoloGIe angesehen wird. W enn man sich die Unzahl brennbarer Gase und Dämpfe einmal vor Augen führt, wird man feststellen, dass nur ganz wenige die- ser Substanzen anorganischen Ursprungs sind. Zu ihnen zählen insbesondere Was- serstoff, Ammoniak, Kohlenstoffmonoxid, Schwefelkohlenstoff und Cyanwasserstoff sowie die Stoffklasse der „Hydride“ (Was- serstoffverbindungen), zu denen auch der Schwefelwasserstoff gehört. Alle anderen brennbaren Gase und Dämpfe (einschließlich der im Dräger- heft 383 erwähnten brennbaren Lösemit- tel) sind organische Substanzen, deren Moleküle stets Kohlenstoff-Wasserstoff- Bindungen enthalten, weshalb sie auch als „Kohlenwasserstoffe“ bezeichnet wer- den. Und genau diese CH-Bindungen sind es, die aufgrund ihrer infrarot-optischen Eigenschaften die Grundlage der Infra- rot-Detektion brennbarer Gase bilden. Das Infrarot-Messprinzip Das Messprinzip ist einfach: So wie gewisse, mit weißem Licht durchstrahl- te Substanzen bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbieren und dadurch im Durchlicht eine für uns wahrnehm- bare Farbe annehmen, so ist es auch im nahen Infrarot-Bereich. Auch Gasmo- leküle absorbieren bestimmte Wellen- längen des einfallenden Infrarots. Misst man in diesem Wellenlängenbereich die Strahlungsintensität, kann man sehen, dass diese sich in Abhängigkeit von der foto : get t y iMAges Gaskonzentration verringert: Je mehr Gasmoleküle, umso „dunkler“ wird das empfangene Infrarot (IR). Und hell und einer der härtesten Arbeitsplätze der dunkel lassen sich mit einem IR-Detek- welt: Auch auf einer Bohrinsel ist die zuverlässige warnung vor gefährlichen Gasen lebensnotwendig. 24 Drägerheft 385 Juni 2010 H in t erg r und e xplosions schu t z genormte zuverlässigkeit: der tÜV bestätigt in einem zer tifikat, dass die normen schon während der ent wicklung des dräger Pir 7000 angewendet wurden. tor in ein elektrisches Signal umsetzen. brierung) und als Referenzwert gespei- gen kann. Solche nicht durch Gas verur- Ohne näher auf die physikalischen Hin- chert. Ähnlich verfährt man bei der Emp- sachte Signale lassen sich aber durch das tergründe einzugehen, lassen sich fol- findlichkeitskalibrierung. Man füllt das Zweistrahlverfahren kompensieren. Die gende Gesetzmäßigkeiten festlegen: Messvolumen mit dem Messgas und spei- IR-Strahlung wird durch einen Strahl- u Die IR-Absorption hängt von der Mole- chert die gemessene IR-Strahlungsinten- teiler in zwei Wellenlängenbereiche külstruktur ab – es gibt stark und schwach sität als Referenzwert für die Empfind- aufgeteilt, wobei die vorgegebenen Gase absorbierende Gase und Dämpfe. lichkeit. Der Rest ist Hard- und Software. in nur einem dieser Bereiche absorbie- u Die IR-Absorption hängt vom optischen Jeder von einem IR-Detektor gemesse- ren. Wenn nun aber die den beiden Wel- Weg ab – je länger die vom IR durch- ne Rückgang der Strahlungsintensität lenlängen zugeordneten IR-Detektoren setzte Strecke, umso größer die Absorp- wird von nun an mit im Messgerät hin- zugleich eine Intensitätsverringerung tion (Lambertsches Gesetz). terlegten Kennlinien oder berechneten feststellen, kann Gas nicht der Verursa- u Die IR-Absorption hängt von der Anzahl Zahlenwerten verglichen und in eine cher sein, sondern nur Verschmutzung der absorbierenden Moleküle entlang Gaskonzentration umgerechnet. oder ein Rückgang der Intensität des dieser Strecke ab, ist also abhängig von der Strahlers. Durch die auswertende Elek- Kompensation und Optimierung Gaskonzentration (Beersches Gesetz). tronik wird daher der Quotient der bei- Demnach kann die Konzentration Unangenehm ist nur, dass der Rückgang den Signale gebildet, so dass sich solche eines vorgegebenen Gases dadurch der Strahlungsintensität auch durch Einflüsse einfach herauskürzen. Mit dem „Vierstrahlverfahren“ lässt sich sogar > bestimmt werden, dass man eine IR- andere Umstände als durch ein Gas erfol- Strahlungsquelle verwendet, deren Strah- lungsintensität nach Passieren eines gasgefüllten Volumens mit bekannter Absorptionsstrecke gemessen wird, und zuverlässigkeit zwar zunächst nur mit reiner Luft (Sau- geräte der stationären gasmesstechnik sind Automaten. sie werden kontinuierlich erstoff und Stickstoff absorbieren kein betrieben und sind über lange zeiträume sich selbst überlassen. Daher ist sicherzustellen, IR) und dann mit dem zu messenden dass im fall einer gefährdenden gaskonzentration auch tatsächlich die geforderte Gas-Luft-Gemisch. Die Absorption des sicherheitsfunktion ausgelöst wird und diese dann nicht durch einen unbemerkten fehler Gases ergibt sich aus der Differenz, sie verhindert wird. Detektierbare fehler sind aus sicherheitstechnischer sicht unpro- ist ein Maß für die Gaskonzentration. blematisch, da sie das überwachte system stets in einen sicheren zustand überführen Soweit die Theorie. Die Praxis sieht können. im rahmen einer fehleranalyse wird daher für ein gerät ermittelt, wie hoch etwas anders aus: Im Gegensatz zu IR- die mittlere eintrittswahrscheinlichkeit für einen nicht-detektierbaren fehler innerhalb Analysengeräten sind die IR-Messgeräte des prüfintervalls (normalerweise ein Jahr) ist. Auch das Verhältnis der Ausfallraten, der stationären Gasmesstechnik Feldge- verursacht durch nicht-detektierbare fehler im Verhältnis zu allen anderen fehlern, spielt räte, die ohne Wartung und Bedienung bei der Beurteilung der zuverlässigkeit eine große rolle. für systeme mit sicherheits- über einen langen Zeitraum zuverlässige funktion gemäß sil2 muss dieses Verhältnis unter 10 % liegen. Konzentrationsmessungen gewährleis- um nicht nur hardwarefehler, sondern auch softwarefehler weitgehend ausschließen ten – und das kontinuierlich, bei zum zu können, muss die komplette entwicklung eines solchen gerätes nach Vorgaben der Teil sehr widrigen Umgebungsbedin- norm en 61508 kontinuierlich durch eine unabhängige prüforganisation überwacht gungen. Bei solchen Feldgeräten wird werden. Bisher sind weltweit nur wenige gasmessgeräte bezüglich ihrer zuverlässigkeit die IR-Strahlungsintensität in der Luft nach en 61508 zertifiziert worden – der Dräger pir 7000 ist eines davon. nur einmal bestimmt (Nullpunkt-Kali- 25 Drägerheft 385 Juni 2010 Nase aus Edelstahl: links das optische System des im Einsatz mit Spritzschutz versehenen St-11659-2007 St-11661-2007 IR-Transmitters Dräger PIR 7000 (rechts). Wärmetönung und Infrarot ergänzen einander u Als rein physikalisches Messverfahren > noch ein altersbedingter Rückgang der qualitativ verwendbar. Ausschließlich Messempfindlichkeit beider IR-Detek- kommt die Messung ganz ohne Sauerstoff durch Vermessung mit definierten Kon- toren kompensieren. aus, so dass nicht nur inertisierte Atmo- zentrationen solcher Substanzen kann Kombiniert mit nicht-abbildender sphären überwacht werden können. Für ein IR-Messgerät messtechnisch cha- Optik und beheizten Reflektoren sind bestimmte Gase, wie etwa Methan, sind rakterisiert werden. Im Dräger-Anwen- heutzutage IR-Messgeräte wie der Drä- auch Konzentrationsmessungen bis zu dungslabor sind solche Messdaten für ger PIR 7000 mit vielen Features ausge- 100 Vol-% möglich. weit mehr als hundert verschiedene u Das Messsignal ist „fehlersicher“ stattet, die ein stabiles Messsignal über Gase und Dämpfe ermittelt worden, lange Zeiträume gewährleisten. Und das („fail-safe“), denn ein Ausfall des Strah- und mit jeder Anfrage und Vermessung für eine große Anzahl unterschiedlicher lers oder eine Verschmutzung der Optik wächst dieser Fundus an messtechni- Substanzen, wie sie in einer „Gase-Bi- über eine vorgegebene Toleranzschwel- scher Erfahrung weiter an. bliothek“ in Form einer internen gas- le hinaus (allgemein: die „Nichtbereit- Verschiedene Messwellenlängen spezifischen Mini-Datenbank hinterlegt schaft des Messgerätes“) kann durch sind. Das einfache Umschalten auf ein entsprechende elektronische Maßnah- Sollen beispielsweise in einem Lösemit- vorgegebenes Bibliothekgas dient nicht men rasch erkannt werden. Hierdurch tellager sehr viele unterschiedliche Flüs- allein der Kennlinien-Linearisierung, steigt die Zuverlässigkeit („Safety Integri- sigkeitsdämpfe detektiert werden, ist es sondern optimiert die messtechnischen ty“; siehe auch Drägerheft 378), denn die sehr wichtig zu wissen, um welche Sub- Eigenschaften des IR-Messgerätes für Wahrscheinlichkeit des Auftretens nicht stanzen es sich handelt und wie das vor- diese Substanz in vielerlei Hinsicht. erkennbarer Fehler ist erheblich verrin- gesehene IR-Messgerät darauf reagiert. gert (siehe Infokasten). Denn stets gilt die Regel, dass bei einer In der Anwendung Leider aber gibt es keine Faust- ganzen Gruppe unterschiedlicher Sub- Die Infrarot-Messtechnik hat gegenüber regeln und keine Vorhersagbarkeit von stanzen auf die Substanz kalibriert der Wärmetönungs-Messtechnik Vorteile: Messempfindlichkeiten gegenüber noch werden muss, auf die das Messgerät u Die zu überwachende Atmosphäre, die nicht vermessenen Substanzen, und am unempfindlichsten reagiert. Hier- durchaus auch korrosive Komponenten auch deren IR-Spektren sind bestenfalls durch rückt diese Substanz im Kenn- enthalten kann, hat keinen direkten Kon- takt zu den empfindlichen IR-Detekto- ren, denn diese sind durch IR-durchläs- sige Fenster vom gasgefüllten Messraum, Infrarot der „Küvette“, getrennt. Insbesondere Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts reicht von etwa 0,4 (blau) bis 0,8 (rot) gibt es beim IR-Messverfahren auch kei- Mikrometer. nur wenig langwelliger – aber schon unsichtbar – strahlen die ne Sensorvergiftung, so dass Wartungs- Leuchtdioden in fernbedienungen der unterhaltungselektronik, nämlich mit etwa bzw. Kalibrierintervalle erfahrungsba- 0,9 bis 1 Mikrometer. Der für die gasmesstechnik interessante Wellenlän- siert auf ein Jahr ausgedehnt werden genbereich ist knapp viermal so groß, er liegt bei etwa 3,3 bis 3,5 Mikrometern. können. u Bei geeigneter Länge der Küvette (Ab- für solche Wellenlängen sind gerade noch herkömmliche Strahlungsquellen (glühlampen) einsetzbar, während die Atemalkohol-Messtechnik im Bereich um sorptionsstrecke) lassen sich für bestimmte 10 Mikrometer schon auf spezielle Strahlungsquellen zurückgreifen muss. Die Gase und Dämpfe Messbereichsendwerte infrarot-Messtechnik folgt den gesetzen der Optik, daher wird oftmals auch von von weniger als 1000 ppm bei hervorra- „verschmutzter Optik“, Spiegeln und ir-optischen Messgeräten gesprochen. gender Messqualität realisieren. 26 Drägerheft 385 Juni 2010 H in t erg r und e xplosions schu t z %UEG Propan - Wärmetönungssensor %UEG Propan - 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 linien-Diagramm auf die 45°-Gerade, detektieren, die beim Wärmetönungs- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 % UEG alle weiteren Kennlinien liegen darü- sensor schon einen viel zu geringen ther- Ein auf Propan kalibrierter Wärmetönungssensor zeigt hins ber. Die resultierende Empfindlich- mokatalytischen Effekt- WärmetönungssensorSo %UEG Propan hervorrufen. %UEG Propan - IR-Transmitter Typ 340 %UEG Propan - anderes Bild als ein IR-TransmitterTyp 340 oder ein bis au 100 100 100 keitsspreizung allerdings kann beim werden beispielsweise langkettigere Koh- rot: Propan (UEG = 1.7 %V/V), braun: Ethanol (UEG = 3.1 90 90 90 IR-Messgerät erheblich größer sein als lenwasserstoffe wie n-Dekan oder Unde- grün: Methyl-i-butylketon (UEG = 1.2 %V/V), blau: 1-Metho 80 80 80 beim Wärmetönungssensor (siehe Dia- kan problemlos von IR-Messgeräten (vor- 70 70 70 gramme), ja so groß, dass beispielsweise zugsweise Typ 340) erfasst, ohne dass sie 60 60 60 eine Alarmschwelle von 20 % der unte- noch mit Wärmetönungssensoren detek- 50 50 50 ren Explosionsgrenze (UEG) schon bei tierbar wären. %LEL Propane - catalytic bead sensor %LEL Propane - 40 40 40 tatsächlich viel geringeren Konzentra- 100 100 Wärmetönung oder infrarot? tionen überschritten wird. 30 30 30 90 90 Je nach Anwendungsfall sollten Es zeigt sich sehr deutlich, dass der Ein- 20 20 20 80 80 daher IR-Messgeräte eingesetzt werden, satz von IR-Messgeräten ohne die Kennt- 10 10 10 70 70 die sich in ihrer Messwellenlänge im nis des Messverhaltens, 30 40 Anwen- 80 90 100 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 60 0 10 20 ohne 50 60 70 0 0 0 0 10 20 Infraroten unterscheiden: Die Mitten- dungslabor und ohne Kundenberatung, % UEG % UEG 50 50 wellenlänge des Typs 334 beispielswei- oftmals nicht möglich ist, kalibrierter Wärmetönungssensor zeigt hinsichtlich seiner Messempfindlichkeit gegenüber typ Ein auf Propan denn stets 40 40 %UEG Propan - Wärmetönungssensor %UEG Propan - IR-Transmitter Typ 340 %UEG Propan - IR-Transmitter Typ 334 anderes Bild als ein IR-Transmitter Typ 340 oder ein bis auf die Messwellenlänge praktisch identischer IR-Tr se liegt bei 3,34 Mikrometern, die des muss eine sicherheitstechnisch fun- 100 100 100 30 30 rot: Propan (UEG = 1.7 %V/V), braun: Ethanol (UEG = 3.1 %V/V), gelb: Ethylacetat (UEG = 2.0 %V/V), Typs 340 bei 3,4 Mikrometern. Die Mess- dierte Kalibriervorgabe erarbeitet wer- 90 90 90 20 20 grün: Methyl-i-butylketon (UEG = 1.2 %V/V), blau: 1-Methoxy-2-propanol (UEG = 1.8 %V/V), violett: Toluol (U empfindlichkeiten beider Typen sind den. Diese, und somit die Sicherheit, 80 80 80 10 10 sehr unterschiedlich, es gibt sogar Sub- steht und fällt70 der Qualität der Stoff- mit 70 70 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 stanzen, die nur jeweils einer der beiden liste der gelagerten Substanzen. Ein IR- 60 60 60 % LEL Typen detektieren kann: Beispielsweise Messgerät ist 50 dieser Anwendung im in 50 In respect to its measuring sensitivity for different solvents c 50 detektiert Ethylen, Butadien, Benzol- Vergleich zum Wärmetönungssensor %LEL Propane - catalytic bead sensor %LEL Propane - IR-transmitter type 340 %LEL Propane - 40 diagram compared to IR-transmitters type 340100 IR-transm or 40 40 100 100 oder Styroldämpfe nur der Typ 334, wäh- sicherlich das langlebigere und weni- red: Propane (LEL = 1.7 %v/v), brown: Ethanol (LEL = 3.1 % 30 30 30 90 90 90 rend nur der Typ20 Dämpfe von Cyclo- 340 ger wartungsintensive Produkt, aus der green: Methyl-i-butylketone (LEL = 1.2 %v/v), blue: 1-Metho 20 20 80 80 80 hexan aufspürt. Sicht des Betreibers aber dürfte – über D-11057-2010-2010 10 10 10 70 70 70 einen gewissen Zeitraum gemittelt – die größere Moleküle 10 20 30 40 50 60 70Summe aus Betriebs- und Beschaffungs-70 80 90 100 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 60 0 0 0 60 0 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 % UEG % UEG % UEG 50 50 50 Eigentlich sollte man vermuten, dass die kosten in etwa gleich sein. Ein auf Propan kalibrierter Wärmetönungssensor zeigt hinsichtlich seiner Messempfindlichkeit gegenüber typischen Lösemitteln ein ganz die diagramme zeigen die Messempfind­ 40 40 40 IR-Absorption mit der Anzahl der CH- Die oft diskutierte Frage „Wärme- anderes Bild als ein IR-Transmitter Typ 340 oder ein bis auf die Messwellenlänge praktisch identischer IR-Transmitter vom Typ 334: lichkeit gegenüber typischen Lösungs­ tönung oder 30 30 30 Bindungen in einem Molekül zunimmt. rot: Propan (UEG = 1.7 %V/V), braun: EthanolInfrarot?“ %V/V),sich nicht (UEG = 3.1 lässt gelb: Ethylacetat (UEG = 2.0 %V/V),bei drei unterschiedlichen und mitteln Das ist auch so – bis zu Methyl-i-butylketon (UEG = 1.2 %V/V), blau: 1-Methoxy-2-propanol (UEG = 1.8 %V/V), violett: Toluol Propan1.1 %V/V) grün: einem gewissen grundsätzlich20beantworten. Beide Ver- 20 20 jeweils auf (UEG = kalibrierten Sensoren. Grad. Messgeräte zur Detektion brenn- fahren haben ihre Daseinsberechti- Oben ein Wärmetönungssensor, in der 10 10 10 gung, sie ergänzen 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Mitte0ein ir­transmitter typ 70 80 unten 340, barer Gase und Dämpfe sind in % UEG einander sogar. Die 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 90 100 0 10 20 ein bis auf die Messwellenlänge praktisch skaliert, und die UEG selbst sinkt mit Produktpalette der stationären Gasmess- % LEL % LEL identischer ir­transmitter vom typ 334. zunehmender Molekülgröße, so dass technik wäre nicht vollständig, wenn zur In respect to its measuring sensitivity for different Propan catalytic bead%V/V), Braun: for propane sho rot: solvents -(ueg = 1.7 sensors calibrated %LEL Propane - catalytic bead sensor %LEL Propane - IR-transmitter type 340 %LEL Propane IR-transmitter type 334 ethanol (ueg = 3.1 %V/V), gelb: ethylace­ diagram compared to IR-transmitters type 340100 IR-transmitters type 334 which are identical except for their or die Vermutung 100 bedingt richtig ist. nur Detektion brennbarer Gase und Dämpfe 100 tat (ueg = 2.0 %V/V), grün: acetate red: Propane (LEL = 1.7 %v/v), brown: Ethanol (LEL = 3.1 %v/v), yellow: Ethyl Methyl­(LEL = 2.0 %v/v), Zumindest aber 90 sind IR-Messgeräte in nicht weiterhin beide Messverfahren 90 90 green: Methyl-i-butylketone (LEL = 1.2 %v/v), blue: 1-Methoxy-2-propanol (LEL = Blau: i­butylketon (ueg = 1.2 %V/V), 1.8 %v/v), violet: Toluene ( der Lage, auch noch solche Substanzen unterstützt und kontinuierlich verbes- 1­Methoxy­2­propanol (ueg = 1.8 %V/V), 80 80 80 Violett: toluol (ueg = 1.1 %V/V). dr. Wolfgang Jessel mit ausreichender Empfindlichkeit zu sert würden. 70 70 70 60 60 60 50 50 50 27 Drägerheft 385 Juni 2010 40 40 40 30 30 30 Wer kennt die Farben, nennt die namen der Gase? Für gut 500 D-11060-2010 Gase gibt es das geeignete röhrchen, dessen indikator sich in typischer Weise verfärbt. S c hult er bli c k MobIl e g a sMes st echN Ik Wo Gase Farbe bekennen Dräger-röhrchen sind ein klassisches Instrument, um gase zu analysieren und ihre konzentration zu bestimmen – nur eine SorGFältiGe Produktion sichert ihre hohe Zuverlässigkeit. ein grund, weshalb Dräger sie seit mehr als 70 Jahren im eigenen hause fertigt. D er erste Schrei eines Neugebore­ pumpe „accuro“ ein. Durch sie strömt die nen ist der Schritt ins Leben: Es Umgebungsluft in genau dosierter Weise atmet. Sauerstoff ist vital – fehlt durch das Röhrchen. Ist ein entsprechen­ er nur wenige Minuten, kann es kritisch des Gas in der Luft vorhanden, reagiert werden. Der Mensch ist darauf angewie­ es mit der Indikatorfüllung. Diese che­ sen, dieses Lebenselixier unverfälscht zu mische Reaktion führt zu einem deut­ inhalieren. Giftigen Gasen ist er schutzlos lich sichtbaren Farbumschlag. Auf einer ausgeliefert und kann allenfalls fliehen, Skala lässt sich zudem der Gehalt dieses wenn diese – wie Schwefelverbindungen Gases in der Luft in „millionstel Anteilen“ D-11061-2010 (z. B. Mercaptane) – schon in geringer ablesen: ppm – parts per million, also bei­ Konzentration stark riechen. Doch nicht spielsweise Milliliter je Kubikmeter. Die­ jede Gefahr kündigt sich an: Kohlenstoff­ ses colorimetrische Verfahren wurde 1919 herr der röhrchenfertigung: bernd Wittfoth monoxid etwa ist geruchlos. Strömt ein­ in den USA patentiert. Seit Dräger 1937 mal Gas aus, ist es bald allgegenwärtig. nach diesem Prinzip sein erstes Röhrchen Die Gesetze der Thermodynamik sorgen für den Nachweis von Kohlenstoffmono­ Indikatorsubstanz auf. Signalisieren für die Verteilung. xid vorstellte, hat das Unternehmen mit jedoch schon geringe Indikatormengen mehreren Millionen Dräger­Röhrchen bestimmte Gase, so dienen kleine Glas­ rund 250 röhrchentypen für den Schutz von Menschen gesorgt. körnchen als Trägermaterial. Sie wer­ Ein Nachweissystem muss auf verschie­ Heute werden sie – mit einer aus Quali­ den in der benötigten Fein­ und Reinheit dene Gase sicher ansprechen, ihre Art tätsgründen außerordentlich hohen Ferti­ aus Quarzglasbruch in einer hauseige­ identifizieren und ihre Konzentration in gungstiefe – größtenteils vollautomatisch nen Glasmühle gewonnen. „Wir sind ein der Umgebungsluft messen. „Das Spek­ in Lübeck gefertigt. Chargenbetrieb und produzieren indivi­ trum der Dräger­Röhrchen ist vielfältig“, Doch wie funktioniert ein so unschein­ duell nach Auftrag“, erläutert Wittfoth. So sagt Bernd Wittfoth, der bei Dräger die­ bar wirkendes Glasröhrchen von etwa 125 bleibt das Lager klein und die Ware reak­ sen Bereich leitet. „Die ‚Renner‘ unter Millimeter Länge und rund 7 Millimeter tionsfähig. „Die Röhrchen haben ab Aus­ unseren etwa 250 Röhrchentypen für bis Durchmesser eigentlich? Im Zentrum lieferung eine chemische Haltbarkeit von zu 500 Gase“, fügt er hinzu, „sind bei­ stehen etwa zwei Gramm eines körni­ 24 Monaten“, sagt Wittfoth und ergänzt, spielsweise solche für die Offshore­Indus­ gen Substrats, das den chemischen Indi­ dass man auch während der Haltbarkeits­ trie, wo es um den Nachweis von Schwe­ kator enthält. „Die Trägersubstanz“, zeit regelmäßig Stichproben der Charge felwasserstoff geht.“ Damit lenkt Wittfoth erklärt Bernd Wittfoth, „sind Körnchen überprüft. zugleich die Aufmerksamkeit auf die Vor­ mit einem Durchmesser von 0,2 bis 1,2 laufende tests teile, die eine zudem schnelle Analysen­ Millimeter. Ihre genaue Größe richtet technik vor Ort bietet, die ohne Strom sich nach ihrem Verwendungszweck.“ Parallel dazu haben Chemielaboranten und somit ohne mögliche Funkenbil­ Insgesamt werden zwölf verschiedene nach Rezept den Indikator gemischt – gut dung auskommt. Trägermaterialien genutzt. „Das Silica­ 400 Grundstoffe stehen zur Komposition Die Messung selbst ist einfach. Im oder Kieselgel kennt man aus den klei­ des Reagenzsystems zur Verfügung. „Jede Prinzip öffnet man das Glasröhrchen an nen Tüten, die als Trocknungsmittel oft Charge wird ganz individuell gemischt. beiden Seiten mit einem Gerät, das wie elektronischen Geräten beiliegen“, fährt Schon die Luftfeuchtigkeit kann unge­ ein Bleistiftanspitzer aussieht und setzt Wittfoth fort. Dieses Material ist porös wünschte Reaktionen hervorrufen. Ein Rezept hierfür lässt sich also nur bedingt > es in die mechanisch betriebene Hand­ und nimmt daher größere Mengen einer 29 Drägerheft 385 JUNI 2010 Ein glasklarer Prozess legt die Basis für eine sichere Erkennung von Gasen D-11063-2010 D-11062-2010 Bei manchen der rund 250 Röhrchentypen ist noch Handarbeit notwendig (links). Der Test rechts arbeitet automatisch. Denn 2000 Mal mit immer gleich präziser und vierfacher Erdbeschleunigung gegen die Röhrchen klopfen, das kann nur eine Maschine. D-11064-2010 D-11065-2010 Abschließend macht die Hitze des Gasbrenners das offene Ende des Glasröhrchens zunächst plastisch, bevor es zugeschmolzen wird (links). Das dabei entstehende Mini-Vakuum ist Teil des Prozesses. Der wird an jeder Stelle kontrolliert und dokumentiert. 30 Drägerheft 385 JUNI 2010 S c hult er bli c k MobIl e g a sMes st echN Ik erst erfolgen, nachdem das Röhrchen automatisch zugeschmolzen wurde. Das offene Röhrchenende passiert zunächst eine Anzahl kleinerer Gasflammen, die das Glas nicht nur plastisch machen, son- dern auch die Luft soweit erhitzen, dass sich beim Abkühlen des zugeschmolzenen Röhrchens ein Mini-Vakuum bildet. Die noch heißen Röhrchen werden in einer Holzkiste gesammelt (Plastik würde schmelzen, bei Berührung mit Metall das Glas platzen). Für jede produzierte Char- > wiederholen“, weiß Wittfoth. Daher fertigt wird damit eine Abfüllmaschine bestückt, ge wird eine individuelle Skale angefer- man für eine Vorprüfung bis zu 70 kom- deren Konstruktion drei Jahre dauerte. tigt. Hierfür werden während der laufen- plette Teströhrchen, mit denen – direkt Die Maschine befüllt das Röhrchen den Produktion Proben entnommen, die nach Fertigstellung des Präparates – die zunächst mit einer kleinen Keramikschei- Röhrchen an unterschiedlich definierten Einhaltung der Spezifikation überprüft be, die drei Millimeter dick ist und bis zu Gaskonzentrationen vermessen und aus wird. Ist die Kombination von Trägersub- elf Bohrungen von jeweils 0,2 Millimeter diesen Werten chargenspezifische Kali- stanz (Silikalgel oder Glaskörnchen) und aufweist, durch die dann später die Luft brierkurven erzeugt. Sogar eine Alterung Indikator individuell abgestimmt, muss streichen kann. „Das ist für uns der Null- der Röhrchen wird simuliert, um die che- dieses Material innerhalb der kommenden punkt für die Befüllung“, erläutert Witt- mische Haltbarkeit zu gewährleisten. Die sechs Wochen verarbeitet werden. Sonst foth. Diese Keramikscheibe sorgt auch Skale ist auf die Feuchtseite einer Klebe- beginnt die Prüfprozedur von neuem. dafür, dass bei sachgemäß geöffnetem folie gedruckt, mit der das Röhrchen Der zukünftige Inhalt der Dräger- Röhrchen das Material nicht herausrie- umwickelt wird. Das gibt zugleich mecha- Röhrchen wird in Steilbrustflaschen von selt. Nun können die Materialien in defi- nischen Schutz. „Die Skale muss nicht nur 20 Liter Fassungsvermögen abgefüllt, nierter Reihenfolge und Menge eingefüllt stimmen, der Anteil des nachgewiesenen die ein eingeschliffener Glasstopfen her- werden, was eine Videokamera mit jedem Gases in der Umgebungsluft, beispiels- metisch verschließt. Nicht nur die che- einzelnen Röhrchen als Hauptdarsteller weise in ppm, muss sich auch gut able- mischen, auch die physikalischen Eigen- auf einen Kontrollschirm überträgt. sen lassen“, erklärt Bernd Wittfoth. schaften des Materials können sehr Den Abschluss des Analysensystems Unter Umständen sind auch Vorröhr- unterschiedlich sein: „Manche sind fast bildet zunächst eine Schicht Glasgewe- chen erforderlich, die das zu messende klebrig wie Honig“, sagt Bernd Wittfoth, be, das in Kreisform aus einem Band her- Gas erst aufspalten, um es analysefähig „während andere so trocken sind, dass ausgeschnitten wird. Für den sicheren zu machen. Besonders stolz ist man bei sie sich beim Befüllen der Röhrchen sta- Sitz der Körnchen sorgt dann etwas, das Dräger auf den Nachweis von Sulfurylfluo- tisch aufladen und an der Glaswand haf- blumig, aber durchaus feinsinnig „Tul- rid, für den die Luft in einem Vorröhrchen ten bleiben, würden wir diese Reibungs- pe“ genannt wird: eine ebenfalls kreis- auf etwa 900 Grad Celsius erhitzt werden elektrizität nicht gezielt ableiten.“ Das ist rund aus Nirostagewebe mit 0,2 Millime- muss. Wie funktioniert das ohne Strom? immer dann wichtig, wenn in ein Röhr- ter Maschenweite gestanzte Ronde, durch Mit einer chemischen Verbindung, die an chen nacheinander verschiedene Sub- einen Dorn zum Kelch geformt. Die dabei der Luft Energie freisetzt. stanzen geschichtet werden müssen – bis entstehenden Falten sorgen für die Halt Ist Chemie nicht alles, was riecht? zu acht Schichten können es sein. gebende Spannung. „Nur, wenn wir mal mit Buttersäure Die Röhrchen selbst bestehen aus arbeiten, dann riecht man das“, rümpft 2000 Mal klopfen Glas, die Sorte wechselt je nach Verwen- Wittfoth die Nase. Ist es nicht gefährlich, dungszweck. Häufig verwendet werden Hält das wirklich? Die Antwort bietet jene Röhrchen zu testen, die giftige Gase hochwertige Laborgläser wie „Duran“ ein Kasten, der 2000 Mal mit vierfacher detektieren? „Nein, denn auch in diesem oder das Borosilikatglas „Durobax“, wenn Erdbeschleunigung auf das Röhrchen Bereich arbeitet entsprechend qualifizier- eine außergewöhnliche chemische Wider- klopft. In diesem darf sich dabei nichts tes Personal unter strengsten Sicherheits- standsfähigkeit erforderlich ist. Angelie- über Gebühr verschieben. Und durch vorschriften.“ Dass die Elektronik bald fert werden meist bereits an einem Ende die Löcher in der Keramikscheibe darf die Dräger-Röhrchen verdrängen wird, zugeschmolzene Röhren, die wie eine „Unterkorn“ nur in höchstens homöo- bezweifelt der Experte. „Denn sie sind unten verschlossene Pipette aussehen. pathischen Dosen fallen. Diese qualitäts- zuverlässig, preiswert, schnell und arbei- Nils Schiffhauer Nach einer Prüfung auf eventuelle Fehler sichernde Maßnahme kann natürlich ten ohne Strom.“ 31 Drägerheft 385 JUNI 2010 Au s b l i c k n an ot ech n o lo gi e spannend wie hitchcocks „vertigo“: kohlenstoff- Nanoröhren. Messfühler im Nanokosmos nanotechnologie hantiert mit atomen und Molekülen wie mit winzigen legosteinen, die – geschickt ange- ordnet – Dinge mit verblüffeNdeN eigeNschAfteN ermöglichen. allen voran: Kohlenstoff-nanoröhren. S eit der japanische Chemiker Verlauf der Kohlenstoff-Sechsecke, metal- Elektronentransport in ihnen“, so Krauss. Sumio Iijima sie 1991 erstmals lisch oder halbleitend sein. Und sie eignen Dessen Veränderung lässt sich nun elek- zweifelsfrei nachweisen konnte, sich als Messfühler für neue Sensoren. trisch oder optisch nachweisen und ver- sind Kohlenstoff-Nanoröhren, salopp auch rät damit die Anwesenheit von Substan- sechsecke, die strom leiten „Nanotubes“ genannt, zu Ikonen der neu- zen, denen man auf der Spur ist. en Technik geworden. Dies verdanken sie „Der entscheidende Vorteil von Nanoröh- Eine clevere Anwendung hat etwa die zum einen ihrer ungewöhnlichen Gestalt. ren ist ihre Sensitivität“, sagt Todd Krauss, Gruppe um den Chemiker Nicholas Kotov In ihnen sind Ebenen aus Kohlenstoff- Chemiker an der University of Rochester an University of Michigan entwickelt: Atomen, die in regelmäßigen Sechsecken im US-Bundesstaat New York. Die rührt Die Forscher funktionierten Textilien zu angeordnet sind, zu Röhren aufgerollt. daher, dass in den hohlen Röhrenmolekü- einem flächigen Sensor um. Sie tauch- Diese ästhetische Laune der Natur len der Strom nur durch die Oberfläche ten Baumwollfasern in eine Lösung aus macht sie enorm vielseitig: Die bis zu fließen kann. Die Elektronen jagen aus- dem Polymer Nafion und Nanoröhren, mehrere Mikrometer langen Röhrenmo- schließlich durch die Kohlenstoff-Sechs- auf deren Oberfläche Antikörper sitzen, leküle sind fester als Stahl, leiten Strom ecke. „Jede Veränderung in der Umge- die nur mit dem menschlichen Blutei- besser als Kupfer und Wärme besser als bung der Röhren“ – also ein Molekül, das weiß Albumin reagieren. Das Nafion sorgt Diamant. Zugleich können sie, je nach sich an ihnen anlagert – „beeinflusst den dafür, dass die Nanoröhren an den Fasern 32 Drägerheft 385 Juni 2010 Au s bli c k n an ot echn ologie haften. Benetzt nun Blut das Gewebe, ver- Nach demselben Prinzip hat Kotov gemein- Chip, der Veränderungen in der elektri- binden sich die Antikörper mit dem darin sam mit chinesischen Wissenschaftlern schen Leitfähigkeit registriert. In Versu- enthaltenen Albumin und lösen sich von auch ein Nanotube-beschichtetes Papier chen gelang es den Forschern, Konzen- den Nanotubes. Dadurch verringern sich entwickelt, das Cyanobakterien nach- trationen des Sprengstoffs TNT sowie eine Variante des Nervengifts Sarin von nur > die Abstände der Röhrenmoleküle, was weisen kann, die in vielen Ländern Trink- wiederum ihren elektrischen Wider- wasser belasten. In diesem Fall reagieren stand senkt, wenn man eine Spannung die Antikörper auf ein Toxin, das die Bak- an das Textil anlegt. Im Experiment fiel terien produzieren. „Zu unserer großen der Widerstand eines derart präparier- Überraschung war die Sensitivität so hoch Nanofahrplan ten Baumwollfadens schlagartig von wie bei den besten biochemischen Tests“, 60 auf 20 Kilo-Ohm, nachdem die For- berichtet Kotov – „und das in einem Bruch- 2010 2011 2012 2013 2014 2015 scher ihn in mit Wasser verdünntes Blut teil der Zeit, die sonst bis zum Ergebnis Ausgangsbasis für Verstärkungsfasern getaucht hatten. Auf Rinderblut hingegen verstreicht. Das Konzept ist so weit gedie- Elektrisch leitfähige Kunststoffe reagierte die Mixtur nicht – weil das darin hen, dass es in Entwicklungsländern ein- Membranen, Filter enthaltene Bluteiweiß eine andere chemi- gesetzt werden könne“, fügt Kotov hinzu. foto : picture-alliance / MeDicalpicture Brennstoffzellen-Elektroden sche Struktur hat, die nicht zu dem ver- Li-Ionen-Batterie-Elektroden immer gut für überraschungen wendeten Antikörper passt. Ein solches FE-Hintergrundbeleuchtung für LCDs Feldemissions-Displays, groß Sensorgewebe könnte augenblicklich Ver- Einen ähnlich empfindlichen Sensor hat Wärmeleitung (Kühlung) in Elektronik letzungen mit Blutverlust signalisieren, die Gruppe von Zhenan Bao, Chemikerin Nahinfrarot-Photolumineszenz für Sensorik etwa bei Einsatzkräften. Einziger Schön- an der Stanford University, entwickelt. Er Nanoelektronik/FETs heitsfehler: Die Fasern sind nur einmal basiert allerdings auf Nanotube-Transis- Therapeutische Verfahren (Drug-Delivery) verwendbar. Wäscht man sie, entfernt toren. In denen verbinden etliche Röh- Grundlagenforschung Angewandte Forschung man auch die Nanotube-Imprägnierung. renmoleküle zwei Elektroden auf einem Erste Produkte Marktdurchdringung 33 Drägerheft 385 Juni 2010 Au s b l i c k n an ot ech n o lo gi e Mit Nanotechnik HAuPTsiTZ: könnten sich biosensoren Dräger safety AG & co. kGaA Revalstraße 1 bauen lassen 23560 lübeck, Deutschland Tel. +49 451 882 0 Fax +49 451 882 20 80 www.draeger.com VERTRiEb ATEMscHuTZ, REGiONEN: MObilE GAsMEssTEcHNik: EuROPA NORD / ZENTRAl REGiON NORD Dräger Safety AG & Co. KGaA Albert-Schweitzer-Ring 22 Revalstraße 1 22045 Hamburg 23560 Lübeck, Deutschland Tel. +49 40 66 86 70 Tel. +49 451 882 0 Fax +49 40 66 86 71 50 Fax +49 451 882 20 80 > 2 ppb (Moleküle pro Milliarden Moleküle REGiON OsT EuROPA sÜD einer Flüssigkeit) nachzuweisen. An der Harth 10 b Dräger Safety France S.A.S. Die Änderung der elektrischen Eigen- 04416 Markkleeberg 3c, Route de la Fédération schaften ist nur eine Möglichkeit, Nano- Tel. +49 341 35 03 11 73 67025 Strasbourg Cedex, Frankreich Fax +49 341 35 03 11 72 Tel. +33 388 40 76 76 röhren als Messfühler zu nutzen. Eine Fax +33 388 40 76 67 zweite ist ihre Fähigkeit, Licht einer REGiON sÜD NORDAMERikA Vor dem Lauch 9 bestimmten Wellenlänge abzustrahlen, 70567 Stuttgart Draeger Safety, Inc. wenn sie zuvor mit Licht beschienen wur- Tel. +49 711 72 19 90 101 Technology Drive Fax +49 711 721 99 50 Pittsburgh, PA 15275, USA den („Photolumineszenz“). „Ummantelt Tel. +1 412 787 83 83 man eine Nanoröhre mit kurzen DNA-Seg- REGiON WEsT Fax +1 412 787 22 07 menten, führt dies zu einer nachweisba- Kimplerstraße 284 AsiEN / PAZiFik 47807 Krefeld ren Verschiebung der Photolumineszenz- Tel. +49 2151 373 50 Draeger Safety Asia Pte Ltd Energie“, erläutert Achim Hartschuh, Fax +49 2151 37 35 50 67 Ayer Rajah Crescent # 06-03 Singapore 139950 Physiker an der Ludwig-Maximilians-Uni- TOcHTERGEsEllscHAFTEN: Tel. +65 68 72 92 88 versität in München. Die Farbe des abge- Fax +65 65 12 19 08 ÖsTERREicH strahlten Lichts ändert sich also. Die- Dräger Safety Austria GmbH ser Effekt tritt auch auf, wenn sich an Wallackgasse 8 die DNA-Ummantelung ein biologisches 1230 Wien Tel. +43 1 609 36 02 Molekül anlagert. Die Gruppe um Michael Fax +43 1 699 62 42 Strano vom Massachusetts Institute of scHWEiZ Technology hat mit diesem Ansatz Proto- Dräger Safety Schweiz AG typen für Sensoren entwickelt, die eines Aegertweg 7 90 46 877 8305 Dietlikon Tages für präzise medizinische Diagnosen Tel. +41 44 805 82 82 genutzt werden könnten: „Im Vergleich zu Fax +41 44 805 82 80 elektrischen Messgrößen sei die Photolu- mineszenz empfindlicher“, sagt Strano. Anhand der Veränderungen des Lichts sei iMPREssuM es sogar möglich, auf die Anzahl der Mole- Herausgeber: Drägerwerk ag & co. Kgaa, corporate communications Anschrift der Redaktion: Moislinger allee 53–55, 23542 lübeck / draegerheft@draeger.com, www.draeger.com küle zu schließen, die sich an eine präpa- chefredaktion: Björn Wölke, tel. +49 451 882 20 09, fax +49 451 882 39 44 rierte Nanoröhre angelagert haben. Verlag: tellus PuBliShing gMBh Redaktionelle beratung: nils Schiffhauer (V.i.S.d.P.) Während derart ausgeklügelte Nano- Art Direktion, Gestaltung und bildredaktion: redaktion 4 gmbh, hamburg Druck: Dräger + Wullenwever print+media issN 1869-7275 sensoren den Sprung auf den Markt noch schaffen müssen, haben die Röhren- Die Beiträge im Drägerheft informieren über Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten im Allgemeinen. Sie haben nicht die Bedeutung, bestimmte Eigenschaften der Produkte oder deren Eignung für einen konkreten Einsatzzweck moleküle als Zusatzstoffe bereits ihren zuzusichern. Alle Fachkräfte werden aufgefordert, ausschließlich ihre durch Aus- und Fortbildung erworbenen Kenntnisse und praktischen Erfahrungen anzuwenden. Die Ansichten, Meinungen und Äußerungen der namentlich genannten Weg in Alltags- und Industrieprodukte Personen sowie der externen Autoren, die in den Texten zum Ausdruck kommen, entsprechen nicht gefunden: Sie machen beispielsweise notwendigerweise der Auffassung der Drägerwerk AG & Co. KGaA. Es handelt sich ausschließlich um die Meinung der jeweiligen Personen. Nicht alle Produkte, die in dieser Zeitschrift genannt werden, Akkus leistungsfähiger, Fahrradrahmen sind weltweit erhältlich. Ausstattungspakete können sich von Land zu Land unterscheiden. Änderungen der Produkte bleiben vorbehalten. Die ak tuellen Informationen erhalten Sie bei Ihrer zuständigen Dräger- oder Tennisschläger stabiler. Nanotubes Vertretung. © Drägerwerk AG & Co. KGaA, 2010. Alle Rechte vorbehalten. Diese Veröffentlichung darf weder ganz noch teilweise ohne vorherige Zustimmung der Drägerwerk AG & Co. KGaA wiedergegeben werden uns auch in Zukunft weiter werden, in einem Datensystem gespeichert oder in irgendeiner Form oder auf irgendeine Weise, weder Niels boeing überraschen. elektronisch noch mechanisch, durch Fotokopie, Aufnahme oder andere Art übertragen werden. 34 Drägerheft 385 Juni 2010 Drahtlose Alarmketten Dräger X-zone® 5000: Sicherheit in Serie. Moderne Bereichsüberwachung – das Dräger X-zone 5000 ist in Kombination mit den Gas- messgeräten Dräger X-am 5000 oder X-am 5600 für die Messung von ein bis sechs Gasen geeignet. Das einfach zu transportierende, robuste und wasserdichte Gerät erweitert die mobile Gasmesstechnologie zu einem einzigartigen System mit vielen flexiblen Einsatzmög- lichkeiten. WEITERE INFORMATIONEN: WWW.DRAEGER.COM 1971-2010 EINBLICK K REIS L AU F- AT E MSCH U T Z 6 14 7 5 8 10 9 13 11 11 4 12 3 1 2 09 0-20 355 D -2 Schnelle Rettung – mit langem Atem Bis zu vier Stunden lang bietet das Kreislauf-Atemschutzgerät PSS BG 4 ber 8 geleitet, der das schädliche Gas bindet. Der Atembeutel 9 mit plus – die Gehäuseschale ist hier abgenommen – seinem Träger saubere seinem Fassungsvermögen von 5,5 Litern nimmt als „Gegenlunge“ die Atemluft. 400 Liter Sauerstoff sind dafür unter 200 bar Druck in der gereinigte Luft auf und führt sie über ein Kühlsystem 10 wieder dem zwei Liter fassenden Flasche 1 komprimiert, aus der bei geöffnetem Kreislauf zu. Darin sorgt z. B. eine Kühlkerze aus Wassereis dafür, dass Ventil 2 über den Druckminderer 3 durchschnittlich 1,66 Liter Sauer- die wieder in den Einatemkreislauf eingespeiste Luft unter einer Tem- stoff je Minute in den Einatemzweig strömen. Bei Bedarf wird automa- peratur von 35 °C bleibt. Die Federn 11 erzeugen über die Brücke 12 tisch über das Minimumventil 4 eine höhere Sauerstoffmenge zur Ver- eine definierte Kraft auf den Atembeutel, wodurch sich ein leichter Über- fügung gestellt. Über den Schlauch 5 gelangt der Sauerstoff zur Maske druck ergibt, der das Gerät zusätzlich gegen Schadgase schützt. 6 , deren Richtungsventil sich beim Einatmen leichtgängig öffnet. Die Switchbox 13 warnt über das „Bodyguard 2“ 14 , wenn das Die mit CO2 angereicherte Ausatemluft wird über den Ausatem- Flaschenventil nicht geöffnet wurde. Auf diesem Monitor ist u. a. die schlauch 7 durch den mit 2,7 Kilogramm Atemkalk bestückten Absor- noch verfügbare Einsatzzeit abzulesen. =

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