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Hydraulische Netzplanung
MainFire Heiße Tipps | Fachartikel: Hydraulische Netzplanung
Strategische Wasserförderung und Pumpenmanagement im Grenzbereich
In der Vegetationsbrandbekämpfung ist eine präzise hydraulische Planung essenziell, um die Wasserversorgung über weite Distanzen und Höhenunterschiede sicherzustellen. Die Berechnung der Druckverluste und die Bestimmung der optimalen Arbeitspunkte der Pumpen verhindern eine Überlastung des Materials und garantieren den notwendigen Löschdruck an der Strahlrohrmündung.
Sicherheitsgrundsatz LACES
Jede taktische Maßnahme ist zwingend an das Sicherheitsgerüst LACES gebunden. Dieser Grundsatz muss bei jeder Planung und jedem Vorgehen berücksichtigt werden:
- Lookout (Beobachter): Permanente Überwachung der Lage und Warnung vor Gefahren.
- Anchorpoint (Ankerpunkt): Sicherer Startpunkt zur Vermeidung von Flankierungen.
- Communication (Kommunikation): Stabile Funkverbindung zwischen allen Einheiten.
- Escape Routes (Rückzugswege): Mindestens zwei voneinander unabhängige Wege in Sicherheit.
- Safety Zones (Sicherheitszonen): Orte zur sicheren Zuflucht bei plötzlicher Lageänderung.
I. Mobile Speicher- und Puffersysteme
Kissentanks dienen als hydraulische Pufferstationen zwischen den Abschnitten einer Förderstrecke. Modelle mit Anschlüssen an der Vorder- und Rückseite ermöglichen eine lineare Leitungsführung: Die Zuleitung erfolgt an einer Seite, die Entnahme für die Fortleitung an der gegenüberliegenden Seite. Dies stabilisiert den Versorgungsdruck und bietet eine Reserve bei kurzzeitigen Unterbrechungen der Einspeisung.
II. Leistungsdaten der Pumpentechnik
Die Planung basiert auf den realen Arbeitspunkten (AP) der Pumpen bei den jeweiligen Durchflussmengen. Der maximale Schließdruck dient lediglich als statischer Referenzwert.
- MF 6-280: Mobile Verstärkerpumpe. Erhöht den Druck je nach Durchfluss um ca. 2,0 bis 5,0 bar zusätzlich zum Eingangsdruck.
- MF 16-300: Zweistufige Pumpe für mittlere Distanzen.
- MF 24-360: Dreistufige Hochdruckpumpe für weite Strecken und große Höhen.
III. Hydraulische Berechnungen nach Szenarien
Grundlage: Versorgungsleitung C-42 (Gummischlauch Klasse 1). Angriffsleitung 20 m D-25. Geforderter Fließdruck am Strahlrohr: 6,0 bar.
1. Szenario: Waldbranddüse FF 7 (80 l/min pro Düse)
Gesamtdurchfluss: 160 l/min. Druckverlust C-42: 0,8 bar pro 100 m.
Bedarf:
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (80 l/min): 0,63 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,63 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 9,0 bar):
- Reserve: 9,0 - 6,63 = 2,37 bar
- Max. Länge: 2,37 / 0,8 * 100 = ca. 296 m
Reichweite MF 24-360 (AP 14,0 bar):
- Reserve: 14,0 - 6,63 = 7,37 bar
- Max. Länge: 7,37 / 0,8 * 100 = ca. 921 m
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (80 l/min): 0,63 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,63 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 9,0 bar):
- Reserve: 9,0 - 6,63 = 2,37 bar
- Max. Länge: 2,37 / 0,8 * 100 = ca. 296 m
Reichweite MF 24-360 (AP 14,0 bar):
- Reserve: 14,0 - 6,63 = 7,37 bar
- Max. Länge: 7,37 / 0,8 * 100 = ca. 921 m
2. Szenario: Waldbranddüse Dual-Flow DF 50/100 (50 l/min pro Düse)
Gesamtdurchfluss: 100 l/min. Druckverlust C-42: 0,4 bar pro 100 m (0,06 bar/15m).
Bedarf:
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (50 l/min): 0,31 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,31 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 15,0 bar):
- Reserve: 15,0 - 6,31 = 8,69 bar
- Max. Länge: 8,69 / 0,4 * 100 = ca. 2.172 m
Reichweite MF 24-360 (AP 22,0 bar):
- Reserve: 22,0 - 6,31 = 15,69 bar
- Max. Länge: 15,69 / 0,4 * 100 = ca. 3.922 m
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (50 l/min): 0,31 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,31 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 15,0 bar):
- Reserve: 15,0 - 6,31 = 8,69 bar
- Max. Länge: 8,69 / 0,4 * 100 = ca. 2.172 m
Reichweite MF 24-360 (AP 22,0 bar):
- Reserve: 22,0 - 6,31 = 15,69 bar
- Max. Länge: 15,69 / 0,4 * 100 = ca. 3.922 m
3. Szenario: Waldbranddüse Dual-Flow DF 50/100 (100 l/min pro Düse)
Gesamtdurchfluss: 200 l/min. Druckverlust C-42: 1,13 bar pro 100 m (0,17 bar/15m).
Bedarf:
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (100 l/min): 0,9 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,9 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 7,0 bar):
- Reserve: 7,0 - 6,9 = 0,1 bar
- Max. Länge: 0,1 / 1,13 * 100 = ca. 8 m (Einsatz Verstärker zwingend)
Reichweite MF 24-360 (AP 12,0 bar):
- Reserve: 12,0 - 6,9 = 5,1 bar
- Max. Länge: 5,1 / 1,13 * 100 = ca. 451 m
- Druck Strahlrohr: 6,0 bar
- Verlust 20 m D-Schlauch (100 l/min): 0,9 bar
- Erforderlich am Verteiler: 6,9 bar
Reichweite MF 16-300 (AP 7,0 bar):
- Reserve: 7,0 - 6,9 = 0,1 bar
- Max. Länge: 0,1 / 1,13 * 100 = ca. 8 m (Einsatz Verstärker zwingend)
Reichweite MF 24-360 (AP 12,0 bar):
- Reserve: 12,0 - 6,9 = 5,1 bar
- Max. Länge: 5,1 / 1,13 * 100 = ca. 451 m
IV. Einsatz der Verstärkerpumpe MF 6-280
Wird eine MF 6-280 unmittelbar vor dem Verteiler eingesetzt, erhöht sie den Druck und reduziert den notwendigen Eingangsdruck am Schlauchende der C-Leitung signifikant.
Fall A: 100 l/min (2x 50 l/min DF 50/100) - Boost ca. 5,0 bar:
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,31 - 5,0 = 1,31 bar
- Reichweite MF 16-300 (AP 15,0 bar): (15,0 - 1,31) / 0,4 * 100 = ca. 3.422 m
- Reichweite MF 24-360 (AP 22,0 bar): (22,0 - 1,31) / 0,4 * 100 = ca. 5.172 m
Fall B: 160 l/min (2x 80 l/min FF 7) - Boost ca. 3,0 bar:
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,63 - 3,0 = 3,63 bar
- Reichweite MF 24-360 (AP 14,0 bar): (14,0 - 3,63) / 0,8 * 100 = ca. 1.296 m
Fall C: 200 l/min (2x 100 l/min DF 50/100) - Boost ca. 2,0 bar:
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,9 - 2,0 = 4,9 bar
- Reichweite MF 24-360 (AP 12,0 bar): (12,0 - 4,9) / 1,13 * 100 = ca. 628 m
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,31 - 5,0 = 1,31 bar
- Reichweite MF 16-300 (AP 15,0 bar): (15,0 - 1,31) / 0,4 * 100 = ca. 3.422 m
- Reichweite MF 24-360 (AP 22,0 bar): (22,0 - 1,31) / 0,4 * 100 = ca. 5.172 m
Fall B: 160 l/min (2x 80 l/min FF 7) - Boost ca. 3,0 bar:
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,63 - 3,0 = 3,63 bar
- Reichweite MF 24-360 (AP 14,0 bar): (14,0 - 3,63) / 0,8 * 100 = ca. 1.296 m
Fall C: 200 l/min (2x 100 l/min DF 50/100) - Boost ca. 2,0 bar:
- Erforderlicher Eingangsdruck: 6,9 - 2,0 = 4,9 bar
- Reichweite MF 24-360 (AP 12,0 bar): (12,0 - 4,9) / 1,13 * 100 = ca. 628 m
Taktischer Hinweis: Der Einsatz der MF 6-280 ermöglicht nicht nur extreme Leitungslängen, sondern schont auch das Material der Hauptleitung, da diese mit geringerem Druck beaufschlagt werden kann, um am Ende dennoch den vollen Löschdruck zu generieren.
V. Logistik und Betrieb
Pro Objekt sollte ein Wasservorrat von mindestens 3.000 Litern und 4 Kreisregner eingeplant werden. Pumpen müssen über Kraftstoffreserven für mindestens 60 Minuten Volllast verfügen. Der Einsatz externer Benzintanks ermöglicht einen unterbrechungsfreien Betrieb ohne gefährliches Nachtanken in verrauchten Bereichen.