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Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeInstitut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeBiederitzer Straße 539175 Biederitz /OT HeyrothsbergeMessen im (AB)C-Einsatz –Grenzen der vorhandenen rleiterfachliche VerantwortungDr. Jan Voigtaktualisiert09 / 2016FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik

Messen im ABC-Einsatz Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge1. Begriffsbestimmung2. Explosionsgrenzen-Warngeräte und Mehrgasmessgeräte3. Photoionisationsdetektoren (PID)4. „Freimessen“ von Einsatzstellen5. mobiles Laboratorium – MOBLAB6. Ausblick – Was kann Messtechnik heute!FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik2

Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeBegriffsbestimmungenNachweisen:- Oberbegriff für Spüren, Messen und AnalysierenSpüren:- Suche nach freigesetzten Gefahrstoffen – Ja/Nein Antwort Detektion- meist unspezifischNachweispapiere, Pulver, SprayMessen:- Konzentrationsbestimmung eines bekannten Stoffes Detektion- Nachweis eines stoffspezifischen MerkmalsPrüfröhrchen, ktoren (PID), elektrochemischeSensorenAnalysieren:- Identifizieren eines Stoffes bzw. eines Gemisches IdentifizierenIonenmobilitätsspektrometer (IMS), Infrarot-Spektrometer(IR, Raman), Massenspektrometer,FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik3

Institut für Brand- und Katastrophenschutz essgeräteFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik4

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Beispiele Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge„Titan“- MSA„EX-OX-Meter II“- MSA„Gazex“- Kelma„EX-Tec“- SewerinFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016„PAC Ex 2“- DrägerMessen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik5

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte als Mehrgasgeräte Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge„Miniwarn“- Dräger„MX4“- Ventis„ALTAIR 4x Multi“- MSA„Micro 5“- Compur„X-am 5000“- Dräger„X-am 7000“- DrägerFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik6

Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Grundlagen„eine Zündungist geradenoch nicht möglich“„eine Zündungist geradenicht mehr möglich“ExplosionsbereichGemisch istzu fettGemisch istzu mager0%UEG(LEL)OEG(UEL)100 %Vol.-% des Gefahrstoffes in der LuftExplosionsbereich abhängig von Substanz (Methan: 4,4 Vol % - 16,5 Vol %)FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik7

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / GrundlagenACHTUNG: Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeAnzeige am Messgerät:XX % UEGoderXX % LELDamit ist nicht Vol.-% in der Luftgemeint!!50 % UEG (Methan) heißt,dass 50 % der unterenExplosionsgrenze erreicht wurden. 2,2 Vol.-% Methan in LuftFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik8

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Kalibrierung Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge- zwei Möglichkeiten der Kalibration1) mit NonanBei Nonan-Kalibration: „Sicherheitspolster“FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik9

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Kalibrierung- zwei Möglichkeiten der Kalibration Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge2) mit MethanBei Methan-Kalibration: „Unterschätzung der Gefahr“FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik10

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Kalibrierung Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge- es gibt auch die Möglichkeit mit Korrelationsfaktoren zu arbeiten„MX4“- VentisFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik11

2. Explosionsgrenzen-Warngeräte / Anwendung Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge- geeignet für brennbare Substanzengasförmige VerbindungenAnwendungGrenzen Bestimmung der unterenExplosionsgrenze Kalibrierung muss beachtet werden(Nonan – Methan) funktioniert bei fast! allenexplosionsfähigen Stoffen keine Möglichkeit zur Identifikationvon Stoffen die Geräte funktionieren nur inGegenwart von SauerstoffFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik12

2. MehrgasgeräteWelche Gase gemessen werden können, ist abhängig von Anwender- Sensorbestückung meist variabel Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeDie Beschaffung sollte auf Basis einer Gefahrenabschätzung erfolgen- Welche Gefahren im Ausrückebereich möglich? Synergieefekte !AnwendungGrenzen individuelle Anpassung auf diezu messenden Substanzen(Strategie muss festgelegtwerden) sehr selektive Messung voneinzelnen Komponenten optimale Lösung fürspezifische Gefahren die zu messenden Substanzensind fix Querempfindlichkeiten oft nichtbekannt hohe Folgekosten- Kalibration- Lebensdauer von 5 Jahren unüberschaubare VielfaltFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik13

Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergePhotoionisationsdetektorFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik14

3. Photoionisationsdetektoren (PID) / Beispiele„MultiRAE Lite“- RAE Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge„TOX Meter PID“- MSA-Auer„Multi PID “- Dräger„MultiRAE 3000“- RAEPID auf CBRN-ErkundungswagenFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik15

3. Photoionisationsdetektoren (PID) / MessprinzipDas Funktionsprinzip eines PID beruht auf der Ionisation von Molekülen durch UVStrahlung. Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge- Die verwendete UV-Lampe hat ein Ionisierungspotential von 10,6 eV Es lassen sich nur Substanzen messen, die bis 10,6 eV ionisiert werden!!nachweisbarNicht nachweisbarLösungsmittel:- Hexan; Pentan; Aceton; Benzol;ToluolKraftstoffe:- Benzin; Dieselsonstiges:- Ethen; Ammoniak (NH3)FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Gase:- Methan; Ethan; Acetylen (Ethin)typische Brandgase:- Kohlenmonoxid (CO);Kohlendioxid (CO2)anorganische Gase:- Chlor (Cl2); Salzsäure (HCl);Blausäure (HCN); Wasserstoff (H2)Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik16

3. Photoionisationsdetektoren (PID) / KalibrierungUnterschiedliche Stoffe werden vom Photoionisationsdetektor mit verschiedenerEmpfindlichkeit detektiert. Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge Kalibrierung erfolgt mit Isobuten 100 ppm- Wird ein andere Substanz vermessen, so entspricht der angezeigte Wert fürdie Konzentration nicht der realen KonzentrationAber:- Mit Hilfe eines Responsefaktors kann der Wert korrigiert werden.reale Konzentration (gemessene Konzentration) x loads/BBK/DE/Downloads/ABC-Schutz/Stoffliste PID.htmlFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik17

3. Photoionisationsdetektoren (PID) / Anwendung- geeignet für VOCs (volatile organic compounds) Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsbergeflüchtige organische Verbindungen(Siedepunkt: 50 C bis 260 C)AnwendungGrenzen Messung der Konzentrationeiner bekannten Substanz(Reinstoff, mit Responsefaktor) bei Gemischen ist es nichtmöglich die Konzentration einerKomponente zu bestimmen Detektion einer Quelle odereiner Leckage Der PID besitzt eine hoheEmpfindlichkeit gegenLuftfeuchtigkeit bei Stoffgemischen:Aussage ob Konzentrationzu- oder abnimmtFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik18

Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge„Freimessen“ von EinsatzstellenFL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik19

4. „Freimessen“ von Einsatzstellen - GrundsatzDer Begriff Freimessen ist bei der Feuerwehr nicht klar definiert! Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeEs gibt aber Bereiche, in denen der Begriff erläutert wird:1. Strahlenschutzverordnung „ Abschnitt 9 –Freigabe “2. BGR 117-1 „Arbeiten in Behältern, Silos und engen Räumen“3. VDI 3492, 06/2013 - Freigabemessung für die Prüfung von Räumen oderGebäuden nach Abschluss von AsbestsanierungenFreimessen Freigeben Unbedenklichkeitsbescheinigung!FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik20

4. „Freimessen“ von Einsatzstellen - GrundsatzPersonen die Freimessen (Freigeben) müssen einen Fachkundenachweis Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsbergeablegen über:- die verwendeten Messgeräte bzw. Messverfahren- Querempfindlichkeiten- Wie beeinflusst die Beschaffenheit der Räume den Messwert- Welche Grenzen hat das Messgerät(Nachweisgrenze, Vertrauensintervall)- die Eigenschaften des Gefahrstoffes zu kennen- Wie verteilt sich der Stoff im Raum?- Wird der Stoff ad-/absorbiert?- die Fähigkeit, Gefährdungen zutreffend beurteilen zu können- Welche Grenzwerte sind relevant?- Welche Auswirkung hat eine bestimmte Konzentration?FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik21

Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge4. „Freimessen“ von Einsatzstellen - Problemstellungfür Freigabe:1. Wieviel Schadstoff ist imMaterial?2. Ist die Menge gefährlich?Schadstoff dringt zum Teil indie Oberfläche ein !FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Dekontamination durchFeuerwehr!Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik22

4. „Freimessen“ von Einsatzstellen - Lösung Institut für Brand- und Katastrophenschutz HeyrothsbergeVerfügt die Feuerwehr über die entsprechende Fachkunde ?Freimessen Freigeben keine Aufgabe der FeuerwehrFwDV 500, Abschnitt 1.5.3.8:„ Übergabe der Einsatzstelle/des Gefahrenbereichs:Der Gefahrenbereich wird bei ABC-Einsätzen grundsätzlich nicht von derFeuerwehr freigegeben, sondern immer an die zuständige Behörde übergeben. “FL „Gemeindewehrleiter“ – 18.10.2016Messen im ABC-Einsatz - Grenzen der vorhandenen Messtechnik23