(57) Bei der Erfindung einer Hitze- und Brandschutzabdeckung durch Einsatz und Kombination
eines mit Superabsorber beschichteten Kunststoff-Vlies sowie einer Umhüllung aus schwer
entflammbaren bzw. feuerfesten Materialien handelt es sich um ein neues Verfahren.
Dabei wird ein Hitze- und Brandschutz erreicht, der alle bisherigen Verfahren in seinen
Vorteilen übertrifft und weitere bisher nicht gekannte Vorteile hinzufügt.
Die beschriebene Hitze- und Brandschutzabdeckung nimmt Wasser auf und gibt dieses
bei hohen Temperaturen nur durch Verdunstung wieder ab, wobei durch die entstehende
Verdunstungskälte neben der rein mechanischen Abdeckung des Objektes eine erwünschte
Kühlung für das zu schützende Objekt entsteht.
Die vor Feuer und Hitze zu schützenden Objekte bleiben kühl, werden nicht dem Feuer
ausgesetzt, vor Beschädigung geschützt und nicht durch Löschwasser unbrauchbar bzw.
nass, da dieses ebenfalls absorbiert wird. Durch die SchockAbsorber -Eigenschaft der
Abdeckung in feuchtem Zustand werden die zu schützenden Objekte zudem vor mechanischen
Eingriffen wie z.B. fallenden Gegenständen von außen geschützt.
Der Brand kann bei flächenartigem Einsatz der Hitze- und Brandschutzabdeckung eingedämmt
werden und dadurch weitere Objekte und Flächen schützen.
Die Erfindung ist leicht, flexibel, einfach zu bearbeiten und in jede gewünschte Form
zu bringen, so dass alle denkbaren Objekte inklusive des Bodens bei Waldbränden geschützt
werden können. Sie gibt keine giftigen Stoffe ab und bleibt inert gegenüber des zu
schützenden Objektes. Sie ist leicht wieder abnehmbar ohne Rückstände zu hinterlassen.
Zudem ist die Erfindung in trockenem Zustand leicht zu transportieren und zu bearbeiten,
in Form zu bringen und zu handhaben. Nachdem sie wieder getrocknet ist, ist sie zudem
wieder verwendbar, was der Umwelt und den Kosten zugute kommt.
[0001] Die Erfindung betrifft eine Abdeckung zum Hitze- und Brandschutz für Objekte (z.B.
Gebäude, Einrichtungsgegenstände, Maschinen, EDV, Menschen, Böden) die sich in der
Nähe von Brandherden/Feuer befinden.
Stand der Technik:
[0002] Hitze- und Brandschutzabdeckungen werden in der Regel dazu verwendet um bei Bränden
Objekte, die sich in der unmittelbaren Nähe des Brandes befinden und daher Gefahr
laufen selbst beschädigt zu werden, zu schützen. Die Beschädigung geschieht in der
Regel nicht nur durch das Feuer selbst, sondern vor allem auch durch die Hitze sowie
die Rauchentwicklung und die damit verbundenen hohen Temperaturen in der Luft sowie
dabei entstehende giftige und ungiftige Gase. Zudem entsteht meist ein immenser Schaden
durch das zur Brandbekämpfung eingesetzte Löschwasser ("Wasserschaden").
[0003] Die bekannten Abdeckungen bzw. Schutzmaßnahmen aus feuerfesten oder schwer entflammbaren
Materialien weisen den Nachteil auf, dass diese oft nicht in großen Größen (z.B. für
Gebäude) praktikabel einsetzbar sind (zu schwer oder nicht schnell zu handhaben).
Zudem haben die Abdeckungen meist nicht die Möglichkeit Wasser aufzunehmen, bzw. Kühlung
abzugeben, um die beim Brand entstehende Hitze zu lindern bzw. die durch Löscharbeiten
auftretenden Wasserschäden zu verhindern. Oder aber sie werden in flüssiger Form (SAP-Gel)
auf das zu schützende Objekt aufgetragen und können kaum wieder entfernt werden bzw.
machen das zu schützende Objekt oft unbrauchbar. Zudem sind die meisten bisher verwendeten
Abdeckungen bzw. Schutzmaßnahmen entweder sehr teuer und/oder nicht wiederverwendbar.
[0004] In der Realität sind die abgedeckten Objekte trotz bisher verwendeter Abdeckungen
dennoch so stark beschädigt, dass sie nicht mehr verwendet werden können, repariert
oder instand gesetzt werden müssen und ein weiterer erheblicher auch monetärer Schaden
entsteht. Im Regelfall werden diese Abdeckungen daher oftmals überhaupt nicht eingesetzt,
da zusätzliche Kosten und Aufwand entstehen, jedoch kein echter Schutz vorhanden ist.
[0005] Aufgabe der dieser Patentschrift zugrunde liegenden Erfindung ist es deshalb eine
Hitze- und Brandschutzabdeckung zu schaffen, die die Nachteile der bisherigen Abdeckungen
ausgleicht und echte Vorteile für den Einsatz bei Hitze, Feuer und Bränden bietet.
Beschreibung der Erfindung:
[0006] Die Erfindung besteht aus zwei Teilen.
a. Zum ersten aus einem leichten und flexiblen Füllmaterial. Dieses besteht aus einem
Kunststoff-Vlies aus Polyester (Trägervlies) , das mit sogenannten Superabsorber (Super-Absorbing
Polymers=SAP) beschichtet ist. Superabsorber sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Es handelt sich dabei um Netzwerke flexibler hydrophiler Polymerisate, die sowohl
ionischer als auch nichtionischer Natur sein können. Diese sind in der Lage wässrige
Flüssigkeiten zu absorbieren und zu binden und werden dadurch zur Aufnahme von z.B.
Körperflüssigkeiten in Hygieneartikeln wie Windeln o.ä. eingesetzt. Zudem werden Superabsorber
auch in Gebieten der Technik eingesetzt, bei denen Flüssigkeiten absorbiert werden
müssen. Auch im Bereich "Feuerschutz" werden Superabsorber bereits eingesetzt. Dies
geschieht in Form eines SAP-Gels, das auf Häuser aufgesprüht wird oder zum Schutz
vor Ausbreitung von Waldbränden eingesetzt wird. Der Nachteil des Gels ist seine flüssige
Beschaffenheit. Es muss nach dem Brand wieder entfernt werden, was insbesondere in
der Natur problematisch ist. Jedoch auch Häuser und andere Objekte wie Autos, EDV,
etc. müssen wieder vom Gel befreit werden. Da das Gel natürlich auch in Ritzen und
Öffnungen eines Objektes eintritt, ist es teilweise gar nicht möglich das Gel vollständig
zu entfernen und das Objekt ist damit oft sogar beschädigt, funktionsuntüchtig oder
zumindest nicht in einwandfreiem Zustand. Eine Wiederherstellung oder Reparatur ist
falls überhaupt möglich mit weiteren Kosten verbunden. Zudem ist das Gel nicht wieder
verwendbar und muss entsorgt werden.
b. Zum zweiten besteht die Erfindung aus einem das Vlies umhüllenden Bezugsstoff,
der bereits im Handel in vielen Farben und Variationen von verschiedenen Herstellern
erhältlich ist wobei Ober- und Unterseite der Umhüllung unterschiedlich sein können
(Bezugsstoff 1 und 2 ). Es handelt sich hierbei um z.B. CS-Stoff, Goretex, Aluminium
bzw. andere feuerfeste bzw. schwer entflammbare Materialien. Der Bezugsstoff, fertig
aus einem oder zwei Materialien hergestellt, dient als Hülle für das Kunststoff-Vlies.
Die Umhüllung wird über das Kunststoff-Vlies gezogen und in der entsprechenden Größe
als Überzug gefertigt. Zudem wird das Material fertig umhüllt eng gesteppt bzw. je
nach Bezugsstoff anderweitig befestigt, damit beim Abschneiden der jeweils benötigten
Menge das Kunststoff-Vlies in der Umhüllung festgehalten wird. Das Material kann als
Meterware auf Rollen gebracht werden oder als einzelne Decken oder Matten in verschiedenen
Größen fungieren bzw. in Bekleidung zum Schutz vor Hitze ein- und angebracht oder
befestigt werden. Zudem kann die Erfindung auch mit anderen Materialien kombiniert
werden oder an anderen Gegenständen befestigt werden ( z.B. Stangen, Gerüste). Selbstverständlich
können auch fertige Umhüllungen für Gegenstände, wie z.B. Autos, EDV, etc. gefertigt
werden, die dann schnell über die Objekte gezogen werden können und sofort Schutz
bieten. Damit das Objekt auf gar keinen Fall feucht wird, wird die Unterseite der
Abdeckung (z.B. Bezugstoff 1), d.h. die Seite, die zum zu schützenden Objekt zeigt
falls nötig für Wasser undurchlässig sein. Die obere Seite der Umhüllung (z.B. Bezugstoff
2), die vom Objekt wegzeigt wird luft- und wasserdampfdurchlässig sein um die Aufnahme
und Verdunstung des gebundenen Wassers zu gewährleisten und damit den Kühleffekt zu
produzieren.
Vorteile der Erfindung:
1. Hitze- und Brandschutz durch Kühlung nach außen durch physikalische Verdunstung
des aufgenommenen Wassers
[0007] Die Erfindung ist ein optimaler Hitze- und Brandschutz, da zum einen die Materialien
selbst durch ihre Eigenschaften schwer entflammbar bzw. feuerfest sind und damit nicht
in den Brandprozess selbst eingreifen oder teilnehmen sondern schützen. Zum zweiten
durch die Fähigkeit der Erfindung und im speziellen des enthaltenen Vlies Wasser aufzunehmen
, dieses nur durch Verdunstung (nicht durch mechanische Einwirkung wie z.B. Auswringen
oder Drücken) wieder abzugeben und dadurch zu einer Kühlung bei hohen Temperaturen
beizutragen. Dadurch werden die vor Brand zu schützenden Gegenstände kühl gehalten
und nicht durch Feuer, Hitze oder heißen Rauch bzw. Gase beschädigt. Auch eine Entzündung
der zu schützenden Objekte wird dadurch verhindert wie auch mögliche Explosionen,
die durch die Hitze entstehen könnten und dadurch dem Brand weiteren Vorschub leisten
würden. Zudem wird auch der zum Brennen benötigte Sauerstoff weitgehend ferngehalten.
Des Weiteren erhält das Vlies durch die Aktivierung mit Wasser eine sehr hohe mechanische
Festigkeit und kann dadurch zu schützende Gegenstände hervorragend nach außen vor
mechanischen Eingriffen als auch vor dem Feuer selbst schützen. Das Wasser, das sinnvoller
Weise bei großen Bränden und hoher Gefahr bereits zur Aktivierung des Materials in
einer definierten Menge nach Umhüllung der Objekte aufgebracht wird, kann nicht durch
mechanischen Druck wieder entfernt werden, sondern entweicht nur durch Verdunstung
was physikalisch den Effekt der Verdunstungskälte verursacht. Durch das so im Material
der Erfindung gebundene Wasser, wird also bei Wärmeeinwirkung von außen (Brand, Feuer,
etc.) ein starker Kühleffekt erzielt, der temperaturabhängig ist. Je stärker die Umgebungstemperatur
desto stärker tritt der Kühleffekt auf. Dieser Kühleffekt resultiert rein aus dem
physikalischen Effekt bei der Verdunstung des vom Material gebunden Wassers bei hohen
Temperaturen. Der Kühleffekt schützt damit die umhüllten Objekte in optimaler Weise
vor der bei Bränden auftretenden Hitze bzw. heißer Rauchentwicklung.
2. Sehr leichtes Material und dadurch einfacher und leichter Transport bzw. Aufbewahrung
[0008] Durch diese Erfindung wird ein Material im Bereich Brandschutzabdeckung eingesetzt,
das sehr leicht ist und z.B. auf Rollen transportierbar ist. Dadurch können auch sehr
großflächige Abdeckungen wie z.B. für Gebäude praktikabel bewerkstelligt werden. Da
das Material sehr leicht ist, ist es natürlich auch sehr einfach zu transportieren.
Da es zudem sehr flexibel ist und oft erst am Einsatzort je nach Größe und Form der
vor Brand und Feuer zu schützenden Objekte angepasst wird, kann es an jedem trockenen
Ort aufbewahrt werden.
3. Sehr flexibles Material
[0009] Das Material das für die Erfindung zum Einsatz kommt ist sehr flexibel, was einen
Einsatz als Abdeckung auch von ungleichmäßig geformten Objekten zulässt, ohne dass
durch das Umhüllen Teile beschädigt werden. Zudem kann jedes Objekt dadurch so umhüllt
werden, dass wirklich alle Bestandteile des Objektes mit der Umhüllung erreicht werden
um nicht doch durch irgendwelche Öffnungen der Hitze Eintrittsöffnungen zu bieten.
Die Umhüllung kann dadurch praktisch dicht bewerkstelligt werden.
4. Durch Schere oder andere Schneidewerkzeuge leicht zu bearbeiten
[0010] Das Material, das für die Erfindung verwendet wird, ist formbar und lässt sich durch
entsprechende Schneidewerkzeuge(Schere, Messer, etc.) schnell und einfach in jede
beliebige Form bringen und leicht bearbeiten z.B. auch nähen. Das bietet echte Vorteile
bei der Umhüllung von allen möglichen Objekten, denn dadurch kann das Material in
Form von größeren Flächen oder auf Rollen aufbewahrt werden und muss erst im Einsatz
in die entsprechende Form gebracht werden. Eine vorab festgelegte Größe entfällt dadurch
und macht die Anwendung sehr flexibel. Die Erfindung ist daher unabhängig von Größe
und Form des zu schützenden Objektes. Durch die variable Steppung bzw. Befestigung
wird das Vlies fest in der Umhüllung gehalten und kann nicht verrutschen. Beim Schneiden
ist somit der feste Verbund von Bezugsstoff und Vliesmaterial gewährleistet. Des Weiteren
können auch fertige Hitze- und Brandschutz-Umhüllungen in bestimmten Größen in verschiedenen
Formen zum schnellen Überstülpen über Gegenstände schnell und günstig produziert werden.
5. Wasseraufnahme bis zum 10-20-fachen seines Gewichtes ohne dieses durch mechanischen
Druck wieder abzugeben
[0011] Das Vlies in der Erfindung kann aufgrund seiner Struktur und der spezifischen Beschichtung
je nach Stärke und Beschichtungsmenge das 10-fache bis hin zum 20-fachen seines Gewichtes
an Wasser aufnehmen. Dies bietet dem Einsatz bei Bränden deutliche Vorteile. Neben
der Eigenschaft als Abdeckung und dadurch auftretendem sicheren Schutz vor direkter
Berührung der zu schützenden Objekte vor von außen einwirkenden Materialien bzw. Hitze
und Rauch beim Brand oder bei der Brandbekämpfung wird zudem das bei Bränden eingesetzte
Löschwasser gebunden und nicht zum zu schützenden Objekt vordringen. Das Material
der Erfindung gibt das gebundene Wasser nicht durch mechanischen Druck sondern nur
durch Verdunstung wieder ab, so dass das umhüllte Objekt nicht nass wird. Zudem wird
für die Seite der Umhüllung, die zum Objekt zeigt mit wasserundurchlässigem Material
gefertigt. Dadurch ist das Objekt vor dem bei Bränden oftmals auftretenden Wasserschaden
geschützt.
6. Feuerfest und schwer entflammbar
[0012] Das Vlies in der Erfindung ist schwer entflammbar und besitzt in trockenem Zustand
ähnliche Eigenschaften wie Polyester mit einem Flammpunkt von 500°C sowie einer Schmelztemperatur
von 250°C. Der Bezugsstoff ist geprüft und speziell dafür geeignet und somit ebenfalls
schwer entflammbar bzw. feuerfest.
Dadurch ist das Material bereits in trockenem Zustand als weitreichend feuerfest zu
bezeichnen was für den Anwendungsbereich wichtig ist.
Durch den Einsatz des Materials in mit Wasser aktiviertem Zustand (feucht) sind der
Flammpunkt und die Schmelztemperatur nicht mehr zu ermitteln. Somit ist die Erfindung
also als feuerfest zu bezeichnen.
Dadurch kann das Feuer direkt auf die Oberfläche der Brandschutzabdeckung treffen
ohne dass das Material Schaden nimmt. Das zu schützende Objekt wird durch die hohe
Temperatur von außen und die dadurch entstehende Verdunstung des gebunden Wassers
optimal gekühlt und nicht beschädigt. Ein weiteres Aufbringen von Wasser bei der Brandbekämpfung
hält den Effekt auch über die einmalige Verdunstungszeit aufrecht.
7. Wiederverwendbar
[0013] Da das Material Wasser aufnimmt, dadurch kühlt und vor Hitze schützt und das Wasser
nur durch Verdunstung wieder abgibt, ist das Produkt unbegrenzt wiederverwendbar und
reversibel einsetzbar. Nach der Verwendung bei einem Brand verdunstet das Wasser und
kann dadurch in trockenem Zustand aufbewahrt werden um beim nächsten Brand wieder
eingesetzt werden. Durch die Wiederverwendbarkeit ist das Produkt sehr umweltfreundlich
und zudem kostengünstiger als z.B. Wegwerfplanen oder Gele.
8. Unbedenklich für Mensch und Natur
[0014] Das Material der Erfindung ist unbedenklich für Mensch und Natur und scheidet auch
falls es im trockenen Zustand in Brand geraten sollte keine giftigen oder gesundheitsschädlichen
Stoffe aus. Es entstehen beim unwahrscheinlichen Brennen des Materials nur verschiedene
Mengen an Kohlenmonoxiden, je nach Sauerstoffgehalt. Somit ist das Material auch in
dieser Hinsicht unbedenklich, da diese Stoffe auch beim Verbrennen von z.B. Holz entstehen.
Weitere Eigenschaften der Erfindung:
[0015] Selbstverständlich können unterschiedliche Vlies-Materialien mit unterschiedlicher
Dicke sowie Wasserbindungsfähigkeit produziert und je nach Anforderung der zuständigen
Verantwortlichen bei Brandbekämpfungsmaßnahmen eingesetzt werden. Durch höhere Dicke
des Materials oder höhere Menge der Subabsorber-Beschichtung des Vlies verändert sich
die Höhe der Wasserbindungsfähigkeit nach oben. Selbstverständlich steigt damit das
Gewicht des Vlies pro m2 was jedoch nur in geringem Maße eintritt und dadurch kaum
Auswirkungen auf die Handhabung hat. Bei höherer Beschichtungsmenge steigt jedoch
die mechanische Festigkeit des Materials in feuchtem Zustand, so dass dadurch eine
mechanische Belastbarkeit gegeben ist, die durchaus im Rahmen der Brandbekämpfung
von Vorteil sein kann. Ein stark beschichtetes Material in feuchtem Zustand hat ähnliche
Festigkeit wie flexibles Kunststoffmaterial ("Gummi")und hält starker mechanischer
Belastung (z.B. Hagel, herabfallende oder umherfliegende Gegenstände z.B. bei Explosion,
etc.) stand. Durch die "gummiähnliche" Konsistenz werden Schläge und mechanische Einwirkung
von außen absorbiert (Schockabsorber-Eigenschaft).
[0016] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Größe und Form von unterschiedlichen
Ausführungen der verwendeten Materialien sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Einsatz der Erfindung wird im folgenden anhand von verschiedenen
Ausführungsbeispiele erläutert:
1. Hitze- und Brandschutzdecke in verschiedenen Größen
2. Hitze- und Brandschutzabdeckung auf Rollen zum Großeinsatz und individueller Größenanpassung
für Feuerwehr und Behörden
3. Fertigabdeckungen in verschiedenen Formen und Größen zum schnellen Soforteinsatz
4. Feuerwehrbekleidung und Ausrüstung
5. Brandschutzabdeckung für den Boden z.B. in Wäldern um Brandausweitung zu verhindern
6. Hitze- und Brandschutzabdeckung für Gebäude um Brandausweitung zu verhindern
[0017] Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck
des besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen
Lehre, die als solche durch die Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt sind.
1. Hitze- und Brandschutzabdeckung (= Abdeckung), die im Rahmen von Hitze-Feuer- und
Brandschutzmaßnahmen eingesetzt wird, die ein mit Superabsorber beschichtetes Kunststoff-Vlies
enthält, das in einem feuerfesten bzw. schwer entflammbaren Bezugsstoff eingehüllt
und befestigt ist, um Objekte vor Feuer, Hitze, Rauch und weiteren Schäden im Rahmen
von Hitze- und Brandbekämpfungsmaßnahmen zu schützen (verschiedene Ausführungen).
2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung Wasser aufnehmen und binden kann und nur durch Verdunstung wieder abgibt
3. Abdeckung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung durch die Wasseraufnahme eine mechanische Festigkeit erhält um Objekte
zu schützen und mechanische Eingriffe von außen zu absorbieren (SchockAbsorber)
4. Abdeckung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung unterschiedlich in seinen Maßen und Formen sein kann.
5. Abdeckung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Superabsorber-Beschichtung des Kunststoff-Vlies der Erfindung und damit
die Höhe der Wasserbindungsfähigkeit unterschiedlich ist
6. Abdeckung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass Bezugsstoff /Umhüllung des Vlies der Erfindung unterschiedlich sein kann, sei es
nach Material und/oder Design solange das Material feuerfeste bzw. schwer entflammbare
Eigenschaften besitzt.
7. Abdeckung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfindung verschiedene Formen der Umhüllung wie z.B. für bestimmte Gegenstände
vorgefertigt annehmen kann.
8. Abdeckung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfindung mit einem anderen Material kombiniert wird oder an einem anderen Material
befestigt wird.
9. Abdeckung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung zu einem anderen als dem in Anspruch 1 gekennzeichneten Zwecke hergestellt, vertrieben oder verkauft wird und dennoch für den in 1 gekennzeichneten Zweck verwendet wird.