Feuerlösch- und Bergungsboot
Stand der Technik
Transportable Einsatzboote der Feuerwehr oder des THW werden aktuell sowohl für Rettungs- und Bergungsmaßnahmen als auch für Feuerlöscheinsätze vom Wasser aus verwendet. Dabei kommen unterschiedliche Bootstypen und ‑größen mit geringem Tiefgang zum Einsatz. Als Antrieb werden fast ausschließlich Außenbordmotoren genutzt, mit einer Masse von 80 bis 150 kg, je nach Leistung. Die Schraube des Außenborders taucht bis unter den Kiel ins Wasser und ist deshalb leicht durch Unterwasserhindernisse zu beschädigen.
Bei Bergungsmaßnahmen in Überflutungsgebieten verfangen sich die Antriebsschrauben der Außenbordmotoren häufig in verdeckten Hindernissen oder in Treibgut, was die Einsatzfähigkeit der Bergungsboote massiv beeinträchtigt. Das gilt in gleicher Weise auch bei der Bekämpfung von Feuern von der Wasserseite in Ufernähe oder in Häfen.
Die Boote werden gelenkt durch Richtungsänderung des Schraubenwassers bzw. bei Rückwärtsfahrt durch Umkehr der Drehrichtung der Antriebsschraube.
Für Bergungseinsätze, wasserseitige Feuerlöscheinsätze und zum Auspumpen von vollgelaufenen Gebäuden muss in allen Fällen eine autonome Tragkraftspritze im Boot mitgeführt werden, was eine Zuladung von 100 bis 180 kg bedeutet. Sehr häufig haben Bergungsboote nur wenig Freibord und sind deshalb im Einsatz beschränkt. Das Bergen von Personen geschieht meist über die Seite und ist auch für die Einsatzkräfte nicht ungefährlich.
Ein spezialisiertes Einsatzboot der „UNIKAT“ in zwei Versionen soll hier Abhilfe schaffen.
Der UNICAT ist ein robuster, universell einsetzbarer Katamaran, der hauptsächlich für Bergungs- und Katastropheneinsätze gedacht ist. Zwei Schwimmkörper sind durch eine breite Plattform verbunden, sodass für Besatzung und Passagiere viel Bewegungsraum zur Verfügung steht. Das Boot hat geringen Tiefgang, liegt aber wegen seiner Doppelrümpfe und deren wahlweise SWATH-Bauweise (Small Waterplane Area Twin Hull) auch bei Wellengang sehr stabil im Wasser.
Der Bugbereich hat eine gedeckte Fläche über die volle Breite von etwa 2,5 m Höhe. Ganz vorn ist eine Notliege installiert, die auch als Stauraum genutzt werden kann.
Abgeschlossen wird der gedeckte Bugbereich durch den mittig angeordneten Steuerstand.
Die Reling, aus Alurohr oder Kunststoffprofil, ist umlaufend 1,0 m hoch und kann mit einer Plane gegen Spritzwasser geschützt werden. Auf Deckshöhe befindet sich umlaufend eine kräftige Scheuerleiste.
An beiden Seiten der Reling und achtern mittig sind baugleiche Bergstürze mit stabilen Scharnieren auf Höhe der Scheuerleiste angebracht. Die Bergstürze können stufenlos um 90° oder 180 ° abgeklappt werden und dienen am Landungssteg als Gangway. Im Rettungseinsatz wird eine Tür vollkommen abgeklappt und taucht dabei ins Wasser. Der Handlauf der Reling und deren Zwischenrohre dienen schwimmenden Personen dann als Kletterhilfe.
Bei der Bergung von hilflosen Personen kann einer der Kranbäume, die achtern angebracht sind, zum Einsatz kommen. Die beiden Kranbäume können so geschwenkt werden, dass alle drei Bergungstüren jeweils gut zu erreichen sind. Die Kranbäume sind für 200 kg Last ausgelegt und können mit einer elektrischen Winde oder von Hand bedient werden.
In Fahrt werden die Kranbäume auf den seitlichen Scheuerleisten oder am hinteren Mast fixiert.
Angetrieben wird der UNICAT durch zwei voll getauchte, unsteuerbare Schubrohre am Heck.
Die Schubrohre arbeiten nach dem Ejektor Prinzip, indem Druckwasser durch eine Düse in ein Mantelrohr gespritzt wird.
Nach dem Ejektionsprinzip entsteht dabei am Austritt der Düse ein Unterdruck, durch den das umgebende Wasser angesaugt wird. Abhängig von der Geschwindigkeit des Strahls wird die bis zu 10fache Menge des Druckwassers gefördert, die Gesamtmenge bewirkt beim Austritt am Ende des Schubrohrs einen Schub.
Die kinetische Energie des Druckwasserstahls wird übertragen auf das umgebende Wasser und in dem Mantelrohr gebündelt. Es entstehen dabei kaum Wirbel wie bei einer Schiffsschraube und keine Kavitation, wie eigene Versuche zeigen.
Skizze Energieübertragung der Wirkungsgrad einer Schiffsschraube liegt bei 35 bis max.65 %, der einer normalen Kreiselpumpe bei 70 bis 85 %. Die Schubverluste bei Schiffsschrauben zeigen sich in der Verwirbelung des Heckwassers, während das Heckwasser eines Schubrohres kaum Wirbel zeigt.
Deshalb dürfte der Wirkungsgrad des Schubrohres merkbar besser sein als der einer vergleichbaren Schiffsschraube. Theoretische Vergleiche zu diesem Phänomen zeigen den Unterschied der Wirkungsgrade bei Betrachtung hinter der Kupplung zur Antriebsmaschine. Weitere praktische Nachweise und Vergleichsversuche sollen parallel durchgeführt werden.
Lfd. Nr.
Anlage
Mittlerer Wirkungsgrad
Bemerkung
Propeller
Schubrohr
01
Drucklager
0,98
02
Stopfbuchse
0,98
03
Wellenlager
0,98
04
Umsteuergetriebe
0,9
05
Untersetzungsgetriebe
0,85
06
Propeller
0,35 – 0,65
07
Saugkorb
0,90
08
Saugleitung
0,95
09
Saugarmaturen
0,92
10
Druckwasserverteiler
0,92
11
Druckleitung
0,95
12
Druckdüse
0,95
13
Hochdruckkreiselpumpe
0,48 – 0,51
Gesamtwirkungsgrad
0,25 – 0,47
0,51-0,57
Das Druckwasser wird erzeugt in einer herkömmlichen Tragkraftspritze, einer tragbaren Hochdruckfeuerlöschpumpe, die vornehmlich durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Die Tragkraftspritze wird an Deck an fest installierten Befestigungsaufnahmen montiert und mit C-Rohr-Verbindungsschläuchen für Druckwasser und einem B‑Rohr-Verbindungsschlauch für Saugwasser fest verbunden.
Der Saugstutzen ist über ein Hosenrohr fest verbunden mit je einer Saugleitung in jedem Rumpf des Einsatzbootes. Dabei wird das Wasser durch ein Sieb (14) mit 3,0 mm Lochweite am Boden jedes Rumpfes angesaugt. Durch die beidseitige Saugleitung (13) ist gewährleistet, dass bei Verstopfung eines der beiden Siebe (14) die Tragkraftspritze (6) weiter Wasser fördern kann. Die Tragkraftspritze fördert in einen Druckwassersammler (10), der beidseitig abgeschlossen wird von je einer Regelklappe oder einem Kugelhahn (15). Von der Regelklappe führt je eine Druckleitung (16) zu der Strahldüse (5).
Die Strahldüse ist auf einem konischen Verbindungsstück bei Bedarf auswechselbar eingeschraubt.
Durch gezieltes Betätigen der Regelklappen wird der Schub jeweils links oder rechts gedrosselt, wodurch das Einsatzboot gesteuert werden kann.
Am Heck jedes Rumpfes befindet sich jeweils eine Schubumkehr-Einheit(18), die vertikal auf einer Leitschiene gelagert ist. Wenn sie in den Schubwasserstrom gefahren wird, bewirkt dies eine Schubumkehr innerhalb von Sekundenbruchteilen.
Ausgelegt ist das Boot je nach Einsatzfall für eine Besatzung von zwei bis drei Personen, wobei eine Person allein zum sicheren Führen des Bootes ausreicht.
Für den Fall einer Wasserbergung sind zwei bis drei Besatzungsmitglieder vorgesehen und bis zu sechs zu rettende Personen. Wegen des geringen Tiefgangs kann das Bergungsboot recht nah ans Ufer fahren, wobei der robuste Schubrohr-Antrieb kaum beschädigt werden kann und gleichzeitig auch für schwimmende Personen keine Gefährdung darstellt, weil keine Schiffsschraube in das Wasser ragt.
Bei Bergungssituationen in umbauten Gebieten ist die gute Manövrierbarkeit des Bootes ein unschätzbarer Vorteil.
Die beiden Kranbäume können jeweils zur Seite oder nach achtern geschwenkt werden. Schwimmende Personen oder zu bergende Gegenstände können so gut erreicht und über die am nächsten liegende Bergungstür an Bord genommen werden.
Bei Feuerlöscheinsatz sollen drei bis vier Einsatzkräfte das Boot bedienen und die Löscharbeiten durchführen. Dabei können Schaumtanks mitgeführt und feste Spritzen installiert werden.
Ölsauger
Durch Anbauten kann der UNIKAT zu einem Ölsauger umgebaut werden.
Beidseitig werden ausklappbare Schürzen ins Wasser abgesenkt, die mit Öl verschmutztes Wasser zwischen die Rümpfe in einen Sammler leiten. Von dort wird das Schmutzwasser abgesaugt und mittels eines Separators vom Öl getrennt. Abwasser und Ölreste werden in einem Tank zwischengelagert, um danach an Land entsorgt zu werden. Alternativ können Verschmutzungen oder treibende Gegenstände mit der Fangschürze eingesammelt und auf einem nachgeschleppten Schwimmkörper gestaut werden, wobei ein zwischen den Rümpfen über die gesamte innere Breite installiertes Transportband die Gegenstände automatisch in den nachgeschleppten Schwimmkörper transportiert.
