mini|Dampfspritze aus Gainfarn in Niederösterreich mini|Tragkraftspritze, 1929
Feuerlöschpumpen sind speziell für die Brandbekämpfung konstruierte meist maschinell angetriebene Strömungsmaschinen zur Förderung von Flüssigkeiten für Feuerlöschzwecke, sie dienen natürlich auch der Wasserentnahme oder Förderung über lange Wegestrecken benutzt. Sie werden hauptsächlich von der Feuerwehr verwendet. Weiterhin gibt es Feuerlöschpumpen, die im Rahmen des vorbeugenden Brandschutzes bei besonders gefährdeten Objekten stationär installiert werden.
Geschichte mini|Motorspritze von E. C. Flader, mit 2-Takt-Motor der Marke DKW, Baujahr 1936 Feuerlöschpumpen sind Nachfolger der früheren Feuerspritzen, die noch mit Muskelkraft betrieben wurden. Bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. erfand der Grieche Ktesibios aus Alexandria eine kombinierte Saug- und Druckpumpe, die später mit angebrachtem Schlauch zum Feuerlöschen verwendet wurde. Eine Bauzeichnung einer Feuerspritze mit Kolbenpumpe und Wenderohr wurde im Jahr 1612 in Leipzig erstellt. Im 19. Jahrhundert wurden zunehmend mit Dampfmaschinen betriebene Feuerlöschpumpen und auch erste Feuerlöschpumpen mit Verbrennungsmotor bekannt. Im Jahr 1888 wurde auf dem Feuerlöschtag in Hannover ein Modell vorgestellt, welches mit einem Petroleummotor von Gottlieb Daimler betrieben wurde. Dieses Gerät wurde mit der Bezeichnung „Feuerspritze mit Motorbetrieb“ als Patent unter der Nummer 46779 beim kaiserlichen Patentamt eingetragen und am 29. Mai 1888 veröffentlicht.
Arten von Feuerlöschpumpen Tragbare Pumpen mini|Tragkraftspritze (Motorspritze), Baujahr 1938 Diese Pumpen werden Tragkraftspritzen (TS) genannt, da sie zum Einsatzort getragen werden können und nicht an ein Fahrzeug gebunden sind. In der EN 1028 und EN 14710 werden sie als Motorpumpe definiert, die durch manuelle Kraft transportiert werden kann und nicht dauerhaft in einem Feuerwehrfahrzeug eingebaut ist.
Tragkraftspritzen können auch als Zubringerpumpe eingesetzt werden, die dazu dient, Löschwasser über weite Strecken von einer Wasserentnahmestelle zu den Löschfahrzeugen an der Einsatzstelle zu fördern. Bei langer Wegstrecke werden mehrere Pumpen hintereinandergeschaltet, um den Druckverlust in den Schläuchen auszugleichen. Sie ermöglicht es, auch über große Entfernungen oder bei Höhenunterschieden genügend Wasser zum Löschen zu transportieren.
Im deutschsprachigen Raum sind Tragkraftspritzen mit einer Nennförderleistung zwischen 800 Liter und 1600 Liter pro Minute bei 8 bar Förderdruck verbreitet. Gelegentlich sind auch gelbe Lenzpumpen (2400 l/min bei 3 bar) anzutreffen. Mit der Einführung der neuen Norm werden Tragkraftspritzen in Deutschland als PFPN (Portable Feuerlöschpumpe Normaldruck, ) bezeichnet. Hier gibt es neue Leistungsklassen von 1000 Litern bei 10 bar (PFPN 10-1000), 1500 Litern bei 10 bar (PFPN 10-1500) oder 2000 Litern bei 10 bar (PFPN 10-2000).DIN EN 1028, Feuerlöschpumpen – Feuerlöschkreiselpumpen mit Entlüftungseinrichtung, 2009.
Die tragbaren Pumpen haben einen eigenen Motor, meist einen Ottomotor, in seltenen Fällen einen Dieselmotor. Als Antrieb fungieren i. d. R. adaptierte serienmäßige Motoren. Weit verbreitet bei älteren westdeutschen Modellen war der luftgekühlte Industriemotor von VW. Die Leistungsgrenze dieser Pumpen steht in engem Zusammenhang mit ihrem Gewicht; sie sollen von vier Feuerwehrleuten getragen werden können. Dies gilt nicht nur auf ebenem Grund, sondern auch in steileren Gebieten in den Bergen. Sie haben den Vorteil, dass sie entfernt vom Einsatzfahrzeug zur Wasserentnahme aus offenen Gewässern verwendet werden können.
Ältere Modelle haben einen Reversierstarter oder eine Kurbel, in den neuen deutschen Bundesländern weit verbreitet, sowie bei sehr alten westdeutschen Pumpen noch eine Anwurfstange.
Neuere Modelle haben einen elektrischen Starter, oft ergänzt durch einen Reversierstarter für den Fall, dass der elektrische Starter nicht funktioniert.
Durch die Verwendung von Leichtbauteilen (Aluminiummotoren und Tragegestellen) sind moderne Pumpen leistungsfähiger, jedoch nicht schwerer als frühere Modelle.
Daneben gibt es noch besondere Bauformen wie schwimmfähige Pumpen oder auf dem Rücken zu transportierende Tragkraftspritzen, die zum Beispiel bei Waldbrandeinsätzen zum Einsatz kommen können.
Zu den nicht normierten Pumpen gehören die kompakten Hochdruck-Löschaggregate, die Motorpumpe, Schnellangriffseinrichtung und Tank in einer Einheit zusammenfassen und damit kleineren Löschfahrzeugen oder Rüstwagen Löschkapazitäten für einen Erstangriff bei Klein- und Entstehungsbränden verleihen.
Einbaupumpen mini|Seitlich verbaute Einbaupumpe in einem Flugfeldlöschfahrzeug mini|Heckseitig in RLF eingebaute Pumpe mit Hochdruckteil, darüber Schlauchhaspel für Hochdruck (Baujahr 1988) Einbaupumpen sind meist heckseitig, teils in einem Geräteraum rechts oder links am Fahrzeug, in den Tanklöschfahrzeugen und Löschgruppenfahrzeugen fest integriert. Sie werden mit dem Fahrzeugmotor über den Nebenabtrieb angetrieben. Je nach Leistung haben sie zwei bis vier Druckausgänge und sind eventuell mit einem am Fahrzeugdach montierten Monitor oder einer Schnellangriffseinrichtung verbunden. Saugseitig haben sie eine direkte Verbindung mit einem Wassertank und zusätzlich einen A-Sauganschluss. Bei Pumpen, die einen Hochdruckteil haben, ist dieser direkt mit der Schnellangriffseinrichtung und mit einem HD-Ausgang versehen.
Einbaupumpen haben eine zusätzliche Umgehungsleitung, über die eine kleine Menge Wasser immer in den Wassertank zurückgepumpt werden kann. Dies vermeidet ein Einfrieren des Tanks sowie das Überhitzen der Pumpe, wenn für längere Zeit kein Wasser gefördert wird. Das im Kreis gepumpte Wasser wird leicht erwärmt und vermeidet in der Pumpe Dampfblasenbildung (Kavitation), was eine Beschädigung der Pumpe zur Folge haben könnte.
Neue Pumpen sind häufig komplett verkleidet, die Handventile können durch elektrisch oder pneumatisch gesteuerte Ventile ersetzt werden.
Flugfeldlöschfahrzeuge, wie sie bei der Flughafenfeuerwehr verwendet werden, haben i. d. R. einen eigenen Motor als Antrieb der Pumpe. Die Förderleistung ist dem Einsatzzweck entsprechend groß.
Pumpen an der Fahrzeugfront mini|Vorbaupumpe eines LF 16-TS (Firma Ziegler) Frontseitig montierte Pumpen (Vorbaupumpen, in Deutschland normgemäß auch Frontpumpen genannt), die mit dem Fahrzeugmotor angetrieben werden, sind seit einigen Jahren nicht mehr in den deutschen Normen für Feuerwehrfahrzeuge vorgesehen. Demzufolge sind sie nur noch an Löschfahrzeugen älterer Bauart oder an Fahrzeugen aus dem Katastrophenschutz vorhanden. Ein typisches Beispiel für solch ein Fahrzeug ist das LF 16-TS, das statt eines eigenen Wassertanks eine Tragkraftspritze im Heck verlastet hat. Derartige Fahrzeuge werden dort eingesetzt, wo eine Sammelwasserversorgung nicht vorhanden ist. Sie können jedoch aus jedem Hydranten ihr Wasser entnehmen oder von einem Tanklöschfahrzeug einspeisen lassen und das Wasser weiterfördern.
Entwickelt wurden sie vor allem aus Erfahrungen des Zweiten Weltkriegs, in dem bei zusammengebrochenem Hydrantennetz Löschwasser aus Seen, Flüssen, Teichen oder Bombenkratern entnommen werden musste.
Pumpen in der Fahrzeugseite
Seitenpumpen finden Anwendung meistens bei Flughafenlöschfahrzeugen, wie auch annähernd standardmäßig bei Feuerwehrfahrzeugen in den USA, zum Beispiel bei Pumper, Tanker sowie Quints (Quintuple combination pumper).
Aufbau von Feuerlöschpumpen Pumpengehäuse Einstufige Feuerlöschkreiselpumpe Der Förderdruck wird von lediglich einer Druckstufe aufgebracht und der Förderstrom direkt über den schneckenförmigen Ringkanal dem Druckabgang zugeleitet. Für Nenndruck sind höhere Drehzahlen als bei zweistufigen Pumpen erforderlich, es besteht Kavitationsgefahr. Zweistufige Feuerlöschkreiselpumpe Der Förderdruck wird von zwei beieinander auf einer Welle angeordneten Druckstufen erzeugt. Leitschaufeln und Laufräder bilden eine Einheit. Der Förderstrom wird von der ersten über Leitschaufeln in die zweite Druckstufe geleitet. Die zweite Stufe erhöht den Druck des Förderstromes auf den Ausgangsdruck. Zweistufige Pumpen sind hinsichtlich Blasenbildung (Kavitation) weniger anfällig. Mehrstufige Feuerlöschkreiselpumpe/Hochdruckpumpe Der Förderdruck wird von mehr als zwei hintereinander auf einer Welle angeordneten Druckstufen erzeugt. Das Hochdruckmodul kann hinter einer Normaldruckpumpe geschaltet sein. Nach Norm gibt es lediglich ein Model FPH 40-250. Wirkweise Mit der Entlüftungseinrichtung wird in den Saugschläuchen ein Unterdruck erzeugt. Die Atmosphäre drückt das Wasser bis in die Pumpe. Das Wasser trifft axial auf das sich drehende Laufrad und wird von den Schaufeln erfasst und durch die Zentrifugalkraft nach außen beschleunigt. Durch die Erweiterung der Laufradkanäle wird im Laufrad die Geschwindigkeit bereits zum Teil in Druckenergie umgewandelt. In dem nachgeschalteten Leitapparat werden die Kanalquerschnitte ebenfalls stetig vergrößert, so dass die verbliebene Geschwindigkeit bis zum Eintritt in die nächste Stufe so weit heruntergesetzt wird, dass sie der Eintrittsgeschwindigkeit der ersten Stufe entspricht. Durch diese Geschwindigkeitsherabsetzung erfährt das Wasser im Leitapparat eine Druckerhöhung. Laufrad und Leitapparat bilden zusammen eine Stufe. In der zweiten Stufe wiederholt sich der gleiche Vorgang wie in der ersten Stufe. Der Druck der zweiten Stufe wird gegenüber der ersten Stufe verdoppelt. Das zweite Laufrad fördert nun das Wasser in den schneckenförmigen Ringkanal, in welchem durch den sich vergrößernden Querschnitt die Druckerhöhung stattfindet. Siehe hierzu auch Kreiselpumpe. Von hier fließt das Wasser zu den Druckabgängen.
Bei geschlossenen Druckabgängen (Förderstrom = 0) ist der Druck am größten. Förderstrom und Förderdruck stehen in umgekehrtem Verhältnis. Beim Öffnen der Abgänge wird der Förderdruck kleiner, der größte Förderstrom wird bei freiem Ausfluss, das heißt bei vollständig geöffneten Abgängen, erreicht.
An der tiefsten Stelle des Pumpengehäuses sitzt ein kleines Ventil zum Entleeren der Wasserreste aus dem Pumpengehäuse.
Entlüftungseinrichtung
Feuerwehrkreiselpumpen sind nicht selbstansaugend, das heißt, sie benötigen eine Entlüftungseinrichtung, um zunächst sämtliche Luft aus Saugschläuchen und Pumpengehäuse zu entfernen. Hierzu wird im Saugschlauch ein Unterdruck erzeugt. Der umgebende Luftdruck drückt dadurch das anzusaugende Wasser in Schläuche und Pumpengehäuse (siehe Abschnitt Ansaugvorgang). Verbreitet sind hierfür Kolbenpumpen oder Membranpumpen, bei älteren Pumpen Gasstrahler. Die Abgase des Motors werden als Treibgas in eine Injektorpumpe geleitet und die Luft wird nach dem Injektorprinzip aus der Pumpe und den Saugschläuchen herausgesaugt.
Die früher verwendeten Flüssigkeitsring- und Trockenring-Entlüftungseinrichtungen wurden später durch Kolbenpumpen abgelöst. Die einfachste Entlüftungsmöglichkeit ist das Auffüllen der Saugleitung und des Pumpengehäuses mit Wasser. Das setzt ein Rückschlagventil im Saugkorb voraus. Diese Methode ist vergleichsweise umständlich, ist aber beim Ausfall der Entlüftungseinrichtung nützlich.
Entlüftungsventil Es sitzt in der Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse und der Entlüftungseinrichtung. Bei einem Druckanstieg im Pumpengehäuse (wenn die Pumpe anfängt Druck aufzubauen) schließt das Entlüftungsventil automatisch, damit das Wasser nicht in die Entlüftungseinrichtung gedrückt wird. Membranpumpen z. B. Magirus PRIMATIC Entlüftungssystem, Trockenkolbenpumpen Trokomat der Firma Ziegler und einige andere Hersteller arbeiten ohne abschaltbaren Entlüftungsventil.
Manometer An einer Feuerlöschkreiselpumpe sind zwei – oder drei bei einer Hochdruckstufe – Manometer vorhanden: Das Eingangsdruckmanometer dient dem Maschinisten zur Kontrolle des Pumpeneingangsdrucks während des Einsatzes und als Kontrollmanometer bei der Trockensaugprobe: