Abschnitt 2.1 - 2.1 Leistungsstufen: Wärmeübergang (X)
Für die Bewertung der Schutzwirkung von Materialien gegenüber Wärmeeinwirkung ist das Schmerzempfinden und die Schädigung des menschlichen Gewebes maßgebend. Der Übergang von der Schmerzgrenze zur Verbrennung 2. Grades lässt sich bei der Prüfung des Wärmeübergangs bei Flammeneinwirkung bzw. bei Wärmestrahlung erfassen und die gewonnen Daten in einer "Grenzkurve" darstellen. Der Wärmedurchgang durch eine Schutzkleidung wird allerdings wesentlich durch Luftschichten in bzw. zwischen den Materialschichten beeinflusst, die isolierend wirken. Diese Luftschichten können in einer Schutzkleidung unterschiedlich ausgebildet sein, weil die Kleidung verschiedene Bereiche des Körpers (z.B. Gelenke, Schritt) abdeckt. Objektiv lassen deshalb Laborverfahren nur die Klassifizierung der verwendeten Materialien zu.
Wärmeübergang "Flamme" (Xf)
Die Materialprobe für die Prüfung ist eine vollständige Gewebeprobe aller am Anzug verwendeten und verbundenen Materialien (Materialverbund). Sie ist also so aufgebaut, wie am verwendungsfertigen Schutzanzug verwirklicht. Bei der Prüfung wird mit einem Gasbrenner die Außenseite dieser Materialprobe mit einer Energiemenge (Wärmestromdichte) von 80 kW/m2 [kW = Kilowatt] beaufschlagt und auf der der Flamme abgewandten Seite der Temperaturanstieg und die hierfür benötigte Zeit gemessen. Aus diesen Daten ermittelt man den Wärmeübergangsindex (HTI). Dieser Index ist der Indikator für den relativen Schutz gegenüber Wärmeeinwirkung.
Maßgeblich für eine Materialbewertung sind die Wärmeübergangsindizes HTI 12 und HTI 24.
HTI 12 entspricht einer Erhöhung der Temperatur auf der Rückseite der Probe um 12 K [K = Kelvin], das ist etwa die Schmerzschwelle auf der Haut.
HTI 24 bedeutet eine Erhöhung der Temperatur um 24 K, die eine Verbrennung 2. Grades der menschlichen Haut bewirken kann.
Die Zeitdifferenz zwischen der Schmerzgrenze (HTI 12) und der Verbrennung 2. Grades (HTI 24) gibt der Index HTI 24 - HTI 12 wieder.
Die Einstufung einer Schutzkleidung in die Leistungsstufe 1 setzt u.a. einen Wärmeübergangsindex HTI 24 ≥ 9,0 voraus. Das bedeutet: nach frühestens 9 Sekunden Flammenexposition darf der Grenzwert der theoretischen Verbrennung 2. Grades auf der Haut erreicht sein.
Für die Leistungsstufe 1 muss HTI 24 - HTI 12 ≥ 3,0 sein, also die Zeit zwischen dem ersten Wahrnehmen des Schmerzes und dem Eintreten einer Verbrennung 2. Grades mindestens 3 Sekunden betragen.
Was bedeutet das für die Praxis?
Zunächst dienen die hier wiedergegebenen Indizes der Festlegung der Leistungsstufen. Für die Einsatzkräfte gibt der Index HTI 24 - HTI 12 die Zeitspanne an, in der theoretisch nach dem Wahrnehmen des Schmerzes die Abwendung von der Wärmequelle erfolgen oder möglicherweise auch der Rückzug angetreten werden muss.
Wärmeübergang "Strahlung" (Xr)
Ähnliches gilt für den Schutz gegen Wärmestrahlung. Feuerwehreinsatzkleidung wird bei Übung und Einsatz unterschiedlicher Wärmestrahlungsintensität ausgesetzt. Dies kann über einen längeren Zeitraum niedrige oder über eine relativ kurze Zeit eine hohe Strahlungsintensität sein.
Bei der Prüfung wird die Materialprobe einer Wärmestrahlung von 40 kW/m2 ausgesetzt und auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite der Temperaturanstieg bis zu einer empirischen Grenze RHTI 12 (die etwa der Schmerzschwelle auf der menschlichen Haut entspricht) und RHTI 24 (bei der eine Verbrennung 2. Grades möglich ist) ermittelt.
Die Indizes nach DIN EN 469 sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
| Wärmeübergang | Wärmeübergangszahl | Leistungsstufe 1 | Leistungsstufe 2 |
|---|---|---|---|
| Flamme Xf | HTI 24 | ≥ 9,0 s | ≥ 13,0 s |
| HTI 24 - HTI 12 | ≥ 3,0 s | ≥ 4,0 s | |
| Strahlung Xr | RHTI 24 | ≥ 10,0 s | ≥ 18,0 s |
| RHTI 24 - RHTI 12 | ≥ 3,0 s | ≥ 4,0 s |
Tabelle 1: Indizes für Xf und Xr nach DIN EN 469