Feuerwehrauto

Hintergrund

Der Begriff „Feuerwehrauto“ wird üblicherweise als allgemeiner Ausdruck zur Beschreibung eines Feuerlöschfahrzeugs verwendet. Technisch gesehen ist ein „Feuerwehrauto“ ein Fahrzeug, das mit Leitern ausgestattet ist und hauptsächlich dazu dient, Zugang zu höher gelegenen Teilen eines Gebäudes zu erhalten oder einen Wasserstrahl von oben aufzubringen. Ein „Feuerwehrauto“ ist ein Fahrzeug mit einer Pumpe und wird in erster Linie zum Pumpen von Wasser verwendet. Ein „Feuerwehrauto“ trägt große Mengen an Schläuchen und wird in erster Linie zum Verlegen von Schläuchen als Ergänzung zu einer Feuerlöschpumpe verwendet. „Feuerwehrauto“ ist der richtige Oberbegriff für alle diese Fahrzeuge. Dieser Beitrag befasst sich mit der Herstellung eines Feuerwehrautos. Von unseren ersten Spielzeugen und Büchern als Kleinkinder bis hin zu den täglichen Nachrichtensendungen, die Feuerwehrleute im Einsatz zeigen, bleibt das Feuerwehrauto eines der vertrautesten und beeindruckendsten Beispiele für Technik in unserem Leben. Unkontrolliertes Feuer war bis vor kurzem noch eine der größten Ängste. Frühe Versuche, Brände zu bekämpfen, waren lediglich Eimerbrigaden, d. h. Reihen von Bürgern, die dem Feuer Wassereimer hinhielten, was bei einem voll ausgebrannten Gebäude oft unwirksam war. Einige Versuche zur verstärkten Wasseranwendung waren handbetriebene Kolbenpumpen, deren Schläuche Wasser aus einem Vorratsbehälter oder einem Teich pumpten. (Diese frühen Schläuche bestanden aus Leder mit Kupfernieten; Baumwollschläuche kamen in den 1800er Jahren zum Einsatz). Später wurden die Geräte mit Rädern ausgestattet, aber sie wurden immer noch von den Feuerwehrleuten gezogen und bedient. Freiwillige Feuerwehren wurden gegründet, um die Ausrüstung zu bemannen und das Feuer zu bekämpfen.

Mit dem Aufkommen der Sachversicherung gründeten die Versicherungsgesellschaften Feuerwehren und investierten viel Zeit in die Verbesserung der Feuerlöschgeräte. In den 1860er Jahren wurde die Kolbenpumpe von einer Dampfmaschine angetrieben und von Pferden zum Feuer gezogen. Andere Versuche, die Schlauchleitung unter Druck zu setzen, waren chemische Tanks, bei denen Säure mit in Wasser gelöster Soda kombiniert wurde, um eine chemische Reaktion in Gang zu setzen, bei der Kohlendioxid entstand. Bei diesem Prozess expandierte das Kohlendioxid, setzte den Tank unter Druck und trieb das gesamte Gemisch aus der Schlauchleitung auf das Feuer. Alle diese Konstruktionen waren nach der Einführung der Kreiselpumpe Anfang 1900 praktisch überflüssig. Nach dem Siegeszug des Automobils wurde der Verbrennungsmotor zur Hauptantriebsquelle für die Feuerwehr. Die Anpassung des Fahrzeugrahmens zur Aufnahme der Pumpe und des Tanks vollendete den Übergang zu den heutigen Feuerwehrfahrzeugen.

Konstruktion

Die grundlegende Konstruktion eines Feuerwehrfahrzeugs beginnt mit einer gründlichen Überprüfung der Brandlast und des geografischen Geländes des Einsatzgebiets der Feuerwehr. Die leichte Bedienbarkeit des Fahrzeugs, eine angemessene Reaktionsgeschwindigkeit sowie die Lagerung und der Einsatz der Ausrüstung sind wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen. Die National Fire Protection Association (NFPA) hat auf der Grundlage dieser und anderer Variablen Richtlinien für die Konstruktion von Geräten zusammengestellt. Darüber hinaus tragen auch die für das Gerät verantwortlichen Feuerwehrleute zur Konstruktion des Fahrzeugs bei.

Die meisten Feuerwehrausrüstungen werden von steuerfinanzierten Regierungen, Städten, Gemeinden und Landkreisen gekauft. In kleinen Abteilungen kann der Entwurfs- und Genehmigungsprozess bis zu einem Jahr dauern, vor allem aufgrund von Finanzierungsfragen. Wenn sich mittlere und große Abteilungen für ein neues Gerät entscheiden, ist die Finanzierung in der Regel bereits gesichert, und die Entwürfe können in kürzerer Zeit genehmigt und gekauft werden. Ein Feuerwehrauto kann zwischen 50.000 und über 750.000 Dollar kosten.

Die grundlegenden Feuerwehrausrüstungen haben sich zu Spezialeinheiten für bestimmte Arten von Bränden und Einsätzen entwickelt. In den 1950er Jahren waren Pumpen, Leiterwagen und andere verschiedene Ausführungen wie kleine Tankwagen und Schlauchwagen üblich, aber auch Flughafenlöschfahrzeuge und große Tankwagen für den ländlichen Raum waren im Einsatz. Heute sind die Feuerwehrausrüstungen auf viele Arten von spezifischen Gefahren zugeschnitten. Aufgrund dieser großen Vielfalt wird im weiteren Verlauf dieses Artikels die Herstellung der grundlegenden Kombinationspumpenspritze für kleine und mittelgroße Gemeinden behandelt.

Der Herstellungsprozess

Die Herstellung eines Feuerwehrfahrzeugs ist nach wie vor ein individueller, fast einzigartiger Vorgang. In der Regel ist eine Gruppe von Arbeitern mit der Herstellung der Karosserie und der Montage des Fahrzeugrahmens betraut. Eine weitere Gruppe kümmert sich um die Endbearbeitung des Aufbaus, und eine dritte Gruppe, die so genannte Ausrüstungsgruppe, verkabelt, bestückt und testet das Fahrzeug. Abgesehen von der Karosserie ist die Herstellung von Feuerwehrapparaten in der Regel ein Montageprozess.

Feuer war in vielen frühen amerikanischen Städten eine Plage. Die Amerikaner reagierten mit einer Vielzahl von Waffen: Freiwillige Feuerwehren; Erfindungen, die Feuer verhinderten, verzögerten oder bekämpften; und Versicherungsgenossenschaften und -pläne, die gegen durch Feuer verursachte Verluste schützten. Jahrhunderts war ein Großbrand nicht nur eine Katastrophe, sondern auch eine soziale Angelegenheit.

Die Freiwilligen Feuerwehren einer Stadt spiegelten häufig die soziale, ethnische und demografische Zusammensetzung der Stadt wider. Die Feuerwehren repräsentierten die Loyalität und die Verbundenheit bestimmter Gruppen. Nachbarschaftsstolz, politische Rivalitäten, ethnische Feindseligkeit und Klassenfeindschaft waren in den Freiwilligen Feuerwehren allgegenwärtig. Die Kompanien erhielten öffentliche Anerkennung für ihren Einsatz und konkurrierten untereinander um diese öffentliche Anerkennung. Beim ersten Anzeichen eines Brandes eilten die Kompanien mit ihren Schlauchwagen und Handpumpen zum Einsatzort – nicht unbedingt, um das Feuer in seinem Anfangsstadium zu bekämpfen. Der Kommandant der zuerst eintreffenden Kompanie war für den gesamten Einsatz verantwortlich und hatte die absolute Kontrolle über die konkurrierenden Kompanien. Die Mitglieder kämpften auf dem Weg und am Einsatzort gegeneinander und vergaßen manchmal sogar, das Feuer zu bekämpfen! Am Einsatzort angekommen, konnte es zu weiteren Kämpfen kommen, und die Freiwilligen wurden von anderen Feuerwehrleuten ebenso bedroht wie vom Feuer selbst.

Die Mitglieder waren sehr stolz auf ihre Uniformen und Ausrüstungen, da diese den sozialen Status der Gruppe ebenso repräsentierten wie ihre Kompetenz bei der Brandbekämpfung. Ausrüstung und Uniformen wurden bei öffentlichen Zeremonien und Paraden zur Schau gestellt, bei denen der Wettbewerb um den sozialen Status im Amerika vor dem Bürgerkrieg besonders deutlich war. Schlauchwagen und Motor! waren sowohl Ausstellungsstücke als auch funktionelle Ausrüstung.

William S. Pretzer

Fahrgestell

• 1 Die Auswahl und der Kauf des LKW-Fahrgestells richtet sich nach dem taktischen Einsatz des Geräts. Der Lkw-Rahmen kann „nackt“ sein, d. h. nur mit Motor, Achsen, Federn, Rahmenelementen, Lenkung und Bremssystemen ausgestattet sein. Der Gerätebauer kann sich jedoch auch für ein „Fahrerhaus mit Fahrgestell“ entscheiden, bei dem der Rahmen bereits mit Motor, Fahrerhaus, Sitzen, Frontblech und Verkabelung ausgestattet ist. In beiden Fällen wird der Lkw-Rahmen in der Regel bei einem etablierten Lkw-Hersteller wie General Motors, Ford, International, Freightliner oder Peterbilt bestellt. Der Gerätebauer informiert den Lkw-Hersteller über die geplante Konstruktion, damit spezielle Optionen für die Leistung des Rahmens berücksichtigt werden können. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die richtige Aufhängung gewählt wird, um ein durchschnittliches Feuerwehrfahrzeug mit einem Gewicht von 15.890 kg (35.000 Pfund) zu tragen. In unserem Beispiel haben wir uns für den Rahmen mit Fahrerhaus und Fahrgestell entschieden.

Aufbau

• 2 Nachdem der Lkw-Rahmen erhalten und geprüft wurde, beginnt die Herstellung des Aufbaus (oder „Wagens“, wie er manchmal genannt wird). Für die Karosseriebleche und -träger wird in erster Linie Stahlblech verwendet, aber auch Aluminium und teilweise rostfreier Stahl werden eingesetzt. Stahlblech ist etwa 1,5 mm (0,06 Zoll) dick und wird in 1,2 m (48 Zoll) und 2,4 m (96 Zoll) langen Platten geliefert. Es kann auch in Rollen mit derselben Breite und einem Gewicht von 908 kg oder mehr geliefert werden. Jedes Türpaneel, jeder Träger, jedes Karosseriepaneel und jede Ausrüstungsschale wird mit Hilfe von Schermaschinen und Abkantpressen geschnitten und gebogen. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die Löcher für die elektrische Ausrüstung und die Rohrleitungen gestanzt. Die Karosserie wird in der Regel mit Schutzgas (Mig) zusammengeschweißt, wobei die Türen und Zugangsklappen verschraubt werden, damit sie leicht ausgetauscht werden können. Viele Hersteller schützen die Karosserie vor Korrosion, indem sie jedes Paneel in eine rosthemmende Versiegelung tauchen. Der Innenraum und andere verdeckte Bereiche der Türen und Schränke werden vor der Montage vorgestrichen. Während der Karosseriebau im Gange ist, werden die Pumpe und der Tank am Rahmen montiert.

Pumpe

• 3 Die Pumpe wird so ausgewählt, dass sie speziell für die Praxis der Feuerwehr geeignet ist. Im Grunde genommen ist die Pumpe der einzige Grund für das Feuerwehrauto. Alle anderen Funktionen sind praktisch nutzlos, wenn die Pumpe nicht angemessen funktioniert. Die meisten Feuerlöschpumpen sind heute Kreiselpumpen, die von verschiedenen Unternehmen hergestellt und vom Gerätehersteller gekauft werden. Eine typische Feuerlöschpumpe kann 3.785 1 (1.000 Gallonen) Wasser pro Minute fördern. Dieser Durchfluss reicht aus, um einen Brand in einem Wohnhaus oder einem kleinen Gewerbegebäude zu bekämpfen. Die Pumpengröße kann durch die verfügbare Wasserversorgung begrenzt sein, insbesondere in ländlichen Gebieten, in denen es keine Hydranten gibt. Die Pumpen bestehen in der Regel aus Gusseisen mit einem Laufrad aus Bronze und Stahlzahnrädern in der Antriebseinheit. Bei unserem Lkw ist die Pumpe mit einer Kapazität von 1.000 Litern pro Minute in der Mitte des Rahmens verschraubt und wird über eine Nebenabtriebswelle (oder „Zapfwelle“) vom Getriebe des Lkw angetrieben. Diese Art der Anordnung wird als „Mittschiffspumpe“ bezeichnet. Die Pumpe sitzt quer zum Lkw-Rahmen und ist durch die Stützgussteile mit dem oberen Rahmenflansch verschraubt. Die Ausrichtung mit dem Getriebe ist wichtig, um Vibrationen zu reduzieren.

Tank

• 4 Der Wassertank für dieses Beispielgerät wäre typischerweise ein Polypropylen-Tank, der 500-1.000 Gallonen (1.892-3.785 1) Wasser fasst. Dieser wird an speziellen Halterungen verschraubt, bevor er unmittelbar hinter der Pumpe am Rahmen befestigt wird. Die Verbindungsleitungen zur Pumpe und zu den Einfüllöffnungen sind ebenfalls installiert und bestehen in der Regel aus verzinktem Stahl. Tanks können quadratisch, rund oder oval sein, und viele werden aus Blechen „heißgeschweißt“. Beim Heißschweißen wird ein Hochtemperatur-Luftstrom verwendet, um die Kunststoffteile an der Verbindungsstelle zu schmelzen, wo sich das Material vermischt und miteinander verschmilzt. Die meisten Tanks enthalten Lochbleche oder „Schwallbleche“, um das Schwappen des Wassers während der Fahrt zu verringern.

  Gelegentlich wird in den Tank eines Geräts, das für den Einsatz in ländlichen Gegenden konzipiert ist, ein „Schnellablass“ eingebaut. Dieses große Ventil „kippt“ das Wasser aus dem Haupttank in einen klappbaren tragbaren Tank, der auf einem separaten Tankwagen zum Brandort transportiert wird. Auf diese Weise können die Tankwagen das Wasser über weite Entfernungen transportieren und in den tragbaren Tank entleeren, wo große Saugschläuche, die direkt in die Pumpe führen, den Durchfluss auf die maximale Kapazität erhöhen. Diese Schnellablassventile entleeren die 1.500 Gallonen (5.677 1) Wasser in 45 Sekunden.

Montage

• 5 Wenn der Aufbau fertiggestellt ist, wird er über der Pumpe und dem Tank am Rahmen montiert und mit Neopren- oder Gummivibrationsstreifen verschraubt. Entlang jeder Seite und über dem Tank befinden sich die Geräte- und Schlauchfächer. Sie sind mit Türen und Abdeckungen zum Schutz in die Karosserie eingearbeitet. In den seitlichen Ausrüstungsfächern werden die zugehörigen Ausrüstungsgegenstände, wie z. B. Schlauchdüsen, sowie taktische Ausrüstungsgegenstände, wie z. B. Werkzeuge für gewaltsames Eindringen und umluftunabhängige Atemschutzgeräte, untergebracht. Sie sind so dimensioniert und ausgestattet, dass sie den schnellsten und einfachsten Einsatz der Ausrüstung ermöglichen.

  Die Schlauchbetten tragen den Feuerwehrschlauch. Das obere Bett enthält in der Regel 15 m (50 Fuß) lange Feuerwehrschlauchabschnitte mit einem Durchmesser von 76 cm (2,5 Zoll), die zu bis zu 305 m (1.000 Fuß) langen Schläuchen verbunden sind. Diese Schläuche sind so gefaltet, dass sie leicht und schnell aus ihrem Bett gezogen werden können. Kürzere Abschnitte von Saugschläuchen werden ebenfalls auf dem Gerät mitgeführt. Diese Saugschläuche sind aus festem Material, damit sie nicht durch den verminderten Druck zusammenfallen, wenn sie an die Ansaugung der Pumpe angeschlossen werden. Da sie nicht gefaltet werden können, werden sie in der Regel in speziell für Saugschläuche ausgelegte Schlauchwannen gelegt. Alle anderen Arten von Feuerwehrschläuchen sind faltbar und nur für den Einsatz auf der Druckseite der Pumpe bestimmt.

  Vor dem Tank und über der Pumpe befinden sich die Angriffsschlauchbetten. Diese Betten enthalten Feuerlöschschläuche mit einem Durchmesser von 3,8 cm (1,5 Zoll), die mit den Düsen einsatzbereit an den Ausgang der Pumpe angeschlossen sind. Üblich sind zwei oder vier Betten mit „Voranschlüssen“. Dies sind die ersten Schläuche, die bei einem Einsatz verwendet werden, und daher die wichtigsten. Hinter dem Tank befindet sich der Haspel-Booster. Hier wird ein Schlauch mit einem Durchmesser von einem Zoll (2,5 cm) auf einer elektrischen Aufrollspule gelagert. Dieser Schlauch wird zum Reinigen des Geräts und der Ausrüstung sowie zum Kühlen der Außenseite des Geräts verwendet, wenn es sich in der Nähe eines großen Feuers befindet. Gelegentlich wird er auch verwendet, um kleine Müll- oder Grasbrände zu löschen. Diese Haspel ist praktisch, weil der Schlauch durch einfaches Drücken eines Knopfes schnell aufgerollt werden kann. Alle anderen Schläuche auf dem Feuerwehrauto müssen nach dem Brandeinsatz gewaschen und von Hand wieder in ihr Bett gepackt werden.

  Leitern für die Feuerwehr sind besonders strapazierfähig. Obwohl sie aus Aluminium gefertigt sind, sind sie sehr schwer, so dass sie in der Regel in Gestellen über den Bordsteinkanten (auf der rechten Seite) untergebracht werden. Es wurden elektrische Gestelle entwickelt, um die Leiter auf Hüfthöhe abzusenken, aber in den meisten Fällen heben die Feuerwehrleute die Leiter einfach aus dem Gestell und begeben sich zum Brandort. Leitern werden wie Pumpen auch von anderen Anbietern gekauft und vom Gerätebauer eingebaut.

Lackierung

• 6 Sobald der Aufbau am Fahrzeugrahmen montiert ist, werden die Befestigungslöcher für die Ausrüstung lokalisiert und gebohrt und zusätzliche Löcher oder Durchgänge in die Platten geschnitten. So können die freiliegenden Kanten der Löcher und anderen Öffnungen beim Lackieren versiegelt werden. Das Äußere des Geräts wird gewaschen und geschliffen, um es für die Lackierung vorzubereiten. Die Innenseite der Türen und Abteile ist bereits lackiert. Die Außenseite kann in passenden Farben gestrichen werden. Der Lackiervorgang umfasst eine Grundierung, um kleine Schleifspuren und Oberflächenfehler auszugleichen, sowie eine Versiegelung, um die Lackhaftung zu verbessern. Früher waren alle Feuerwehrfahrzeuge rot, aber es wurde auch mit gelben, blauen und weißen Fahrzeugen experimentiert, um die Erkennbarkeit zu erhöhen. Heute empfiehlt die NFPA Gelb oder das Standard-Feuerwehrrot. Bei der Farbe handelt es sich in der Regel um eine zähe Emaille oder einen Kunststoff, um der Glut und dem Verschleiß durch den Feuerwehreinsatz zu widerstehen. Der Farbe werden Härtemittel zugesetzt, um den Glanz und die Haltbarkeit zu verbessern. Nach dem Anstrich können die Leitern und das Zubehör mit Befestigungselementen aus rostfreiem Stahl montiert werden.

Installation von Kabeln

• 7 Das moderne Feuerwehrgerät kann kompliziert sein. Funksysteme, Mobiltelefone, Computer und Handy-Faxgeräte halten Einzug in die Feuerwehr. Selbst bei unserem Beispielgerät sind mehrere hundert Meter Verkabelung erforderlich, um die Warnleuchten, die Sirene, die Funkgeräte, die Hallenbeleuchtung, den Generator, die Flutlichter, die Pumpenelektrik und andere Systeme zu betreiben. Die meisten Geräte verfügen über zwei unabhängige Batteriesysteme, die nach der Lackierung mit dem Gerät verkabelt werden müssen. Das Bedienfeld für den Pumpenbediener, das die Manometer und Ventile zur Steuerung der Pumpe enthält, wird ebenfalls installiert.

Qualitätskontrolle

Nachdem die letzten Zubehörteile installiert und einzeln getestet wurden, übergibt der Gerätebauer den fertigen Lkw an eine unabhängige Prüfstelle. Die Prüfstelle nimmt den Lkw so ausgerüstet entgegen, wie er in Betrieb genommen werden soll. Sie bedient und prüft alle Systeme des Geräts. Die Pumpe wird zwei Stunden lang mit maximaler Leistung betrieben, um sicherzustellen, dass diese wichtige Komponente ordnungsgemäß funktioniert. Nach erfolgreichem Abschluss erhalten das Gerät und der Erbauer ein Leistungszertifikat. In vielen Gebieten darf das Gerät ohne dieses Zertifikat nicht ausgeliefert werden.

Die Zukunft

Viele neue Technologien werden bei modernen Feuerwehrautos eingesetzt. Neue Tankmaterialien erhöhen die Festigkeit bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung und ermöglichen eine höhere Wasserkapazität. Einige große Abteilungen nutzen Computer und Mobilfunk, um Informationen über gefährliche Stoffe, die Bauweise von Gebäuden und die geografischen Gegebenheiten des Feuerwehrbezirks zu verarbeiten. Die vielleicht aufregendste der neuen Technologien in den Feuerwehrausrüstungen ist der verstärkte Einsatz von Schaumlösungen der Klasse A zur Bekämpfung von Gebäude- und Vegetationsbränden. Dazu gehört ein separater Schaummitteltank an Bord und ein Zumischer, der das Schaummittel mit dem Wasser in der richtigen Menge mischt. Schaum der Klasse A umhüllt brennende Oberflächen und absorbiert die Hitze wesentlich besser als Wasser. Wird diese Technologie mit Druckluft aus einem separaten Luftkompressor auf dem Fahrzeug verwendet, spricht man von einem Druckluftschaumsystem (Compressed Air Foam System, CAFS). Die Druckluft drückt den Wasser-/Schaumstrahl auf eine viel größere Entfernung, und der entstehende Schaum haftet wie Rasierschaum. Zusätzlich zu diesen Fortschritten werden die Feuerwehrleute immer besser ausgebildet und passen ihre Ausrüstung an die Arten von Bränden an, denen sie begegnen.

Wo man mehr erfahren kann

Bücher

Buff, Sheila. Fire Engines: Motorized Apparatus Since 1900. Longmeadow Press, 1994.

Fire Protection Handbook, 17th Ed., 1991. National Fire Protection Association, Quincy, Mass.

Zeitschriften

Cottet, Jack L. „Enclosed Cabs for Fire Apparatus.“ Fire Engineering, Oktober 1990, S. 50-52.

„Agile Fire Engine Borrows from Racing Car Design.“ Engineering, September 1990.

-Douglas E. Betts