Freiwillige Feuerwehr Mönchhagen
gegr. 1924
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Pumpen bei der Feuerwehr
Glossar
- Bar
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Das Bar ist eine gesetzliche Einheit für den Druck. Die eigentliche Einheit ist das Pascal, das aber im Bereich Feuerwehrpumpen (fast) nicht gebraucht wird. 1 mbar (Millibar) = 100 Pa.
1 bar entspricht etwa dem Luftdruck (genau: 1,01325 bar). - Bernoullische Energiegleichung
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Ruht eine Wassersäule bspw. in einem Wasserbecken, übt sie auf ihre Unterlage einen Druck aus. Dieser Druck entsteht, weil die Wassersäule im Gravitationsfeld der Erde nach unten gezogen wird. Man nennt ihn hydrostatischen Druck („hydro“ kommt von Wasser, und statisch ist alles unbewegte). Setzt das Wasser sich nun in Bewegung, entsteht ein hydrodynamischer Druck, der umso größer ist, je schneller das Wasser fließt. Die Bernoullische Energiegleichung sagt, dass die Summe aus hydrsostatischem und hydrodynamischem Druck immer gleich bleiben muss (das folgt aus dem Energieerhaltungssatz). Wenn der hydrodynamische Druck bei schnellem Fließen also zunimmt, muss der hydrostatische Druck abnehmen.
Nun ist es beim Druck auch wichtig, in welche Richtung er wirkt. Der hydrodynamische Druck wirkt nur in Bewegungsrichtung, der hydrostatische Druck ist in alle Richtungen gleich groß. (Wenn das nicht so wäre, würde eine ruhende Wassersäule nicht ruhen – sie würde fließen, bis sie ein Gleichgewicht erreicht hat, in dem der Druck in alle Richtungen gleich groß ist.) Im Zumischer nimmt der hydrodynamische Druck nach vorn also zu, der hydrostatische Druck, der in alle Raumrichtungen wirkt, nimmt aber ab. Und damit auch der Druck nach oben zum Schaumansaugrohr. In diese Richtung herrscht also ein Unterdruck, wodurch das Schaummittel angesaugt wird. - B-Schlauch
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- Schlauchtragekorb mit B-Schläuchen
- C-Schlauch
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- C-Schlauch
- Dampfdruck
- Der Dampfdruck einer Flüssigkeit, bspw. von Wasser, ist der Druck, den ihr Dampf am Gesamtluftdruck ausmacht. Solange die Luft nicht wassergesättigt ist, verdampft das Wasser weiter. Ist sie gesättigt, hat der Dampfdruck des Wassers einen Wert erreicht, den man Sättigungsdampfdruck nennt. Direkt über dem Wasser ist die Luft wassergesättigt, hier herrscht also der Sättigungsdampfdruck.Solange der Sättigungsdampfdruck des Wassers kleiner ist als der Gesamtluftdruck, verdampft das Wasser nur an der Wasseroberfläche. Wird der Sättigungsdampfdruck aber gleich dem Luftdruck, bilden sich auch im Flüssigkeitsinneren Blasen. Um das zu erreichen, kann entweder der Sättigungsdampfdruck erhöht werden, indem man die Temperatur erhöht (denn der Sättigungsdampfdruck ist umso höher, je höher die Temperatur ist, da warme Luft mehr Wasser aufnehmen kann als kalte), oder aber man erniedrigt den Luftdruck, wie es bei der Kavitation geschieht.
- Druckbegrenzer
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- Druckbegrenzer
- Fliehkraft
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- Fliehkraft
- Gasgesetz
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Das allgemeine Gasgesetz aus der Thermodynamik beschreibt, wie Druck, Temperatur und Volumen eines Gases zusammenhängen. Dass alle drei Größen voneinander abhängig sind, macht die Sache kompliziert; wenn wir aber davon ausgehen, dass die Temperatur halbwegs konstant bleibt, hat eine Volumenvergrößerung eine Druckverringerung zur Folge und umgekehrt. Nehmen wir an, in der Kolbenpumpe wären beide Ventile geschlossen. Wird nun der Kolben nach außen gezogen, vergrößert sich das Volumen im Zylinder. Die darin enthaltenen Luftteilchen können sich also auf einen größeren Raumbereich verteilen. Nun hat aber der Druck seine Ursache in der Bewegung der Teilchen: Druck das, was die Zylinderwände „spüren“, wenn sie ständig von den herumfliegenden Gasteilchen getroffen werden. Die vielen einzelnen Stöße ergeben als Ganzes das, was man als Druck spürt. Dabei bedeuten mehr Teilchenstöße einen höheren Druck, weniger Teilchen einen niedrigeren Druck. Weniger Teilchen im Pumpenzylinder bedeuten daher einen geringen Druck in der Pumpe.
Da das Einlassventil aber geöffnet ist, wird dieser entstehende Unterdruck durch die einströmende Luft stets sofort ausgeglichen – und so die Luft in die Pumpe hineingesaugt. - Hydrostatisches Paradoxon
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Der Druck, den eine Wassermenge auf ihre Unterlage ausübt, ist nur abhängig von ihrer Höhe, aber nicht von ihrer Form. Eine dicke 10 m hohe Wassersäule übt also denselben Druck aus wie eine dünne, ebenfalls 10 m hohe Wassersäule – und zwar auch unabhängig von der Grundfläche. Deshalb ist es egal, ob ein oder zwei Schläuche von der Pumpe versorgt werden müssen. Wenn zwei Strahlrohre jeweils 5 bar brauchen, muss die Pumpe 5 bar liefern (und nicht etwa 10 bar). Die 5 bar, mit denen die Pumpe das Wasser in die Strahlrohre drückt, wirken auch als Gegendruck auf die Pumpe zurück (bzw. auf den Verteiler). Die beiden Druckschläuche stellen eine einzige „seltsam geformte“ Wassersäule dar (die Höhendifferenz kann man bei beiden als gleich annehmen), so dass der Druck auf den Verteiler 5 bar beträgt und nicht 10 bar.
Da dieses Phänomen auf den ersten Blick dem „gesunden Menschenverstand“ zu widersprechen scheint, nennt man es das hydrostatische Paradoxon. Es ist aber natürlich kein Paradoxon, sondern mithilfe der Physik erklär- und berechenbar. - Löschschaum
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Schaum ist ein Gemenge aus Luft und einem anderen Stoff – beim Löschschaum ist dies Wasser. Schaum aus Wasser und Luft entsteht schon in schnell und turbulent fließenden Gewässern, wenn Luft unter das Wasser gemischt wird, aber diese Schäume lösen sich sofort wieder auf. Ein Löschschaum soll stabiler sein, deshalb wird dem Wasser ein Schaummittel zugesetzt (ähnlich, wie man dem Badewasser Seife zugibt, um den Badeschaum zu stabilisieren). Je nach Verhältnis zwischen Wasser und Luft unterscheidet man Schwerschaum, Mittelschaum und Leichtschaum (letzterer muss in einem besonderen Leichtschaumgenerator hergestellt werden). Je schwerer der Schaum, desto größer der Wasseranteil und desto kleiner der Luftanteil.
Schwerschaum haftet auch an senkrechten Wänden und kann weit geworfen werden; Leichtschaum wird rasch verweht und kann entsprechend weniger weit geworfen werden.
Die Löschwirkung von Schaum besteht im Ersticken des Feuers und in der Kühlung (da auch im Schaum Wasser verdampft). Ein Schaumteppich verhindert außerdem das Ausgasen bei brennbaren Flüssigkeiten und verhindert so, dass brennbare oder explosive Gas-Luft-Gemische entstehen. Leichtschaum wird auch eingesetzt, um Räume zu fluten und so brennbare Gase und Sauerstoff aus ihnen zu verdrängen. - Luftdruck
- Die Erde ist von ihrer Atmosphäre umgeben, also von der Luft. Diese Luft hat eine Masse und wird deshalb von der Erde (aufgrund der Schwerkraft) angezogen. (Sonst wäre die Luft auch längst in den Tiefen des Alls verschwunden.) Genau wie ein Sack Kartoffeln einem auf den Schultern lastet, weil die Gravitation den Sack nach unten zieht, drückt also auch die Luft auf tiefere Luftschichten bzw. auf die Erdoberfläche. Diesen Druck nennt man den Luftdruck. Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck 1,013 bar. Der Luftdruck ist abhängig von der Temperatur und der Höhe, auf der man sich befindet. Weil man auf einem Berg weniger Luft über sich hat (ein Teil liegt ja unter einem), ist hier der Luftdruck geringer. Warme Luft dehnt sich aus, hat also eine geringere Dichte. Auf einem Quadratmeter Erde lastet dann also weniger Luftmasse – deshalb ist in warmer Luft der Luftdruck geringer.
- Sammelstück
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- Sammelstück
Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist das Zuführen von Luft. Drückt eine Pumpe aus einem Gewässer nur wenig Wasser in den Schlauch, kann sich dieser zusammenziehen, wenn am anderen Ende eine weitere Pumpe zu kräftig saugt. Durch den zweiten Anschluss des Sammelstückes wird dann Luft angesaugt – die zu geringe Wassermenge also quasi mit Luft aufgefüllt – um dieses Zusammenziehen zu verhindern. - Saugschlauch
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- Saugschlauch
- Saugkorb
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- Saugkorb
- Schaummittel
- Beim Löschen brennbarer Flüssigkeiten (beispielsweise bei Fahrzeugbränden) wird anstelle von Wasser Löschschaum eingesetzt. Dieser bedeckt und erstickt das Feuer und verhindert ein Wiederaufflammen. Löschschaum wird nicht fertig mitgeführt, sondern vor Ort gemischt, aus Wasser, Luft und Schaummittel. Abhängig vom verwendeten Schaumrohr und damit von der Menge Luft, die untergemischt wird, entsteht Schwer-, Mittel- oder Leichtschaum.
- Strahlrohr
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- oben: B-Strahlrohr;
unten: C-Strahlrohr
Bei den Mehrzweckstrahlrohren, wie auch die Feuerwehr Mönchhagen sie verwendet, kann neben dem Vollstrahl auch ein Sprühstrahl eingestellt werden. Der Vollstrahl hat die höchste Wurfweite und eine hohe Auftreffkraft. Damit gelangt das Löschwasser auch an tiefliegende Brandnester. Beim Sprühstrahl wird das Wasser vor dem Austritt verwirbelt und dadurch in Tröpfchen verteilt. Viele Tröpfchen haben bei gleicher Wassermenge eine sehr viel größere Oberfläche als ein Vollstrahl und können damit sehr viel mehr Wärme aufnehmen, was die Löschwirkung bei gleicher Wassermenge erhöht. Der Nachteil des Sprühstrahls ist die geringe Reichweite. - Unterdruck
- Von Unterdruck spricht man, wenn der herrschende Druck geringer ist als der Luftdruck. Der Luftdruck wird also als Vergleichswert genommen, anders ausgedrückt als Nullpunkt. Unterdrücke werden daher negativ angegeben: −0,3 bar bedeutet also einen Druck, der um 0,3 bar geringer ist als der Luftdruck. Da der Luftdruck (ungefähr) 1 bar beträgt, bedeutet ein Unterdruck von −0,3 bar einen absoluten Druck von 1 bar − 0,3 bar = 0,7 bar.
- Verteiler
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- Verteiler
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