Rohrheizung

Der Gegenstand betrifft ein Brandbekämpfungssystem mit einem Heizmittel.

Im Bereich der mobilen Brandbekämpfungssysteme, welche gegenständlich umfasst sind, besteht bei der Verwendung von wässrigen Löschmitteln stets die Gefahr des Einfrierens des Löschmittels. Wenn Wasser als gegenständliches Löschmittel verwendet wird, insbesondere in gegenständlichen Hochdruckwassernebelsystemen, kann es dazu kommen, dass bei sehr tiefen Temperaturen, insbesondere unter 0°C, das Löschmittel einfriert. Dies führt zu zweierlei Problemen. Einerseits dehnt sich Wasser beim Gefrieren aus, so dass die Gefahr des Berstens des Löschmittelbehälters, des am Auslass des Löschmittelbehälters angeordneten Ventils oder sonstiger Vorrichtungen in dem Brandbekämpfungssystem zu befürchten ist. Andererseits ist bei gefrorenem Löschmittel eine Brandbekämpfung nicht mehr möglich. Vielmehr ist es notwendig, das Löschmittel zunächst aufzutauen, um das

Brandbekämpfungssystem in einen Bereitschaftszustand zu bringen.

Herkömmlicherweise wird in Brandbekämpfungssystemen, wie es gegenständlich auch der Fall ist, zumindest ein Löschmittelbehälter eingesetzt, in welchem

Löschmittel, beispielsweise Wasser gelagert ist. Hierbei gibt es zwei Systeme, welche gegenständlich umfasst sind, nämlich einerseits sogenannte Einflaschensysteme, bei denen das Löschmittel in dem Löschmittelbehälter dauerhaft unter Druck gespeichert ist. Dieses System kann autark auslösen, ohne dass eine Pumpe oder ein sonstiges Treibmittel notwendig ist, um das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter auszutreiben. Bei sogenannten Zweiflaschensystemen ist in einer Flasche das

Löschmittel drucklos gelagert und eine zweite Flasche speichert das Treibmittel, insbesondere ein Treibgas, beispielsweise Stickstoff unter Druck. Im Falle des

Auslösens wird ein Ventil zwischen den beiden Flaschen geöffnet, so dass das

Treibmittel das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter austreibt. Bei beiden Systemen ist jedoch die Gefahr des Einfrierens des Löschmittels

vorhanden, welcher begegnet werden muss. Dies wird heutzutage, insbesondere bei Hockdrucklöschmittelbehältern, durch Heizmatten gelöst, welche an der Außenwand des Löschmittelbehälters angeordnet sind. Bei herkömmlicherweise verwendeten Stahlzylindern als Löschmittelbehälter, sogenannten Stahldruckzylindern, ist es jedoch notwendig, zunächst den Zylinder aufzuheizen, um dann das im Inneren des Zylinders gespeicherte Löschmittel aufzuwärmen. Da im Inneren des Stahlzylinders in der Regel ein sogenannter„Liner", eine innenliegende Kunststoffschicht, an der Innenwand angeordnet ist, ist eine weitere Isolationsschicht zwischen der Heizmatte und dem aufzuheizenden Löschmittel vorhanden. Dies erhöht zum Einen den

Energieverbrauch zum Aufheizen des Löschmittels und zum Anderen die Dauer, bis das Löschmittel aufgeheizt ist. Außerdem limitiert der Liner auch die einzubringende Energie, da ein zu hoher Energiefluss eine Beschädigung des Liners zur Folge hätte.

Insbesondere bei der auch gegenständlich umfassten Anwendung in

Schienenfahrzeugen muss die Betriebsbereitschaft des Brandbekämpfungssystems jedoch unmittelbar bei der Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs gewährleistet sein. Steht das Fahrzeug über Nacht beispielsweise in der Kälte und ist das Löschmittel eingefroren, muss zu Betriebsbeginn eine unnötig lange Zeit gewartet werden, bis das Schienenfahrzeug tatsächlich zur Personenbeförderung eingesetzt werden kann, nämlich erst dann, wenn das Brandbekämpfungssystem einsatzbereit ist, also das Löschmittel aufgetaut ist. Somit lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, die Betriebsbereitschaft von

Brandbekämpfungssystemen schneller herstellen zu können und das Flüssighalten des Löschmediums energieeffizienter zu gestalten.

Diese Aufgabe wird gegenständlich durch ein Brandbekämpfungssystem nach

Anspruch 1 gelöst. Das Brandbekämpfungssystem umfasst dabei einen druckfesten Löschmittelbehälter. Ein solcher Löschmittelbehälter kann einerseits beispielsweise ein Stahlzylinder sein, in welchem das Löschmittel, beispielsweise Wasser, unter Druck oder drucklos gelagert sein kann. In dem Stahlzylinder kann ein sogenannter Liner vorgesehen sein, der die Innenwand des Stahlzylinders vor Korrosion schützt. Außerdem kann der Löschmittelbehälter beispielsweise ein Composit-Behälter sein, beispielsweise aus einem Kunststoffverbundwerkstoff, vorzugsweise aus einem

Kunststofffaserverbundwerkstoff. Hierbei eignen sich insbesondere Typ 4 Composit- Behälter. Die Faserverbundwerkstoffe können beispielsweise

Glasfaserverbundwerkstoffe oder Kohlefaserverbundwerkstoffe sein.

In dem Löschmittelbehälter ist vorzugsweise zumindest eine Öffnung angeordnet. Die Öffnung ist in der Regel als Auslass am Flaschenhals vorgesehen, kann jedoch vorzugsweise bei Composit -Behältern an jeder anderen beliebigen Stelle des

Löschmittelbehälters vorgesehen sein. Die Öffnung kann nicht nur als Auslass gestaltet sein, sondern es ist auch möglich, dass die gegenständliche Öffnung ein Einlass ist oder auch lediglich als Service-Öffnung gebildet ist, über die ein Heizmittel und/oder ein Sensor in den Löschmittelbehälter eingeführt ist. Über einen Einlass kann Löschmittel in den Löschmittelbehälter eingelassen werden oder bei einem Zweiflaschensystem kann ein Treibgas in den Löschmittelbehälter getrieben werden, um das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter auszutreiben.

In der Öffnung ist vorzugsweise ein Rohr angeordnet. Dieses Rohr ist vorzugsweise innerhalb des Löschmittelbehälters, wenn die Öffnung der Auslass ist, als Steigrohr gebildet, über welches das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter herausgetrieben werden kann. Das Steigrohr mündet in einem Adapterstück an der Öffnung und wird überführt in ein Auslassrohr außerhalb des Löschmittelbehälters. Das Steigrohr und das Auslassrohr können einstückig als auch mehrstückig sein. Das Adapterstück kann vorzugsweise als Dichtung des Rohres an der Öffnung gestaltet sein, so dass das Rohr druckdicht in das Innere des Behälters geführt ist. Gegenständlich ist nun erkannt worden, dass das Aufheizen des Löschmittels am besten dort geschieht, wo das Löschmittel selbst gelagert ist, also unmittelbar am Löschmittel. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Heizung im Inneren des

Löschmittelbehälters angeordnet wird. Zur Optimierung der Druckfestigkeit des Löschmittelbehälters ist es jedoch vorteilhaft, wenn möglichst wenige Öffnungen an dem Löschmittelbehälter vorgesehen sind. Da die Auslassöffnung ohnehin am

Löschmittelbehälter vorgesehen ist, wird vorzugsweise das in der Öffnung

angeordnete Rohr mit einem Heizmittel beaufschlagt, so dass ein Doppelrohr aus Heizmittel und Rohr entsteht, welches durch die Öffnung in das Innere des

Löschmittelbehälters geführt ist.

An dem Rohr ist das Heizmittel unmittelbar angeordnet, so dass das Rohr und das Heizmittel vorzugsweise eine Baugruppe bilden. Das flächige Heizmittel ist an der Mantelfläche des Rohres angeordnet und umgreift diese zumindest teilweise.

Vorzugsweise ist das Heizmittel als Flachteil gebildet, welches in einem einheitlichen Substrat zumindest einen Heizwiderstand führt. Das Heizmittel kann in der

Abwicklung ein Flachteil sein, welches sich um das Rohr wickeln lässt. Vorzugsweise sind im Inneren des Heizmittels zumindest in Bereichen keine Leerräume, so dass sich das Heizmittel an der Öffnung einspannen lässt, insbesondere über das Adapterstück, um so die Öffnung gegenüber dem Heizmittel samt Rohr abdichten zu können.

Es ist erkannt worden, dass das Umwickeln des Rohres mit einem vollflächigen Heizmittel dann vorteilhaft ist, wenn das Heizmittel als Heizmanschette gebildet ist. Eine Heizmanschette kann als flächiges Bauteil, welches vorzugsweise aus einem Vollmaterial gebildet ist, geformt sein. In dem Vollmaterial kann zumindest ein Heizwiderstand als Heizwendel geführt sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Heizmanschette das Rohr vollständig umgreift. Durch das vollständige Umgreifen, insbesondere in Teilen entlang der Längsachse des Rohres, insbesondere in einem Bereich der Öffnung kann sichergestellt werden, dass die Öffnung abgedichtet werden kann. Außerdem wird durch das Umgreifen eine möglichst große Fläche der Heizmanschette für das Heizen des Löschmittels bereitgestellt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Heizmittel auch aus einem Heizdraht gebildet sein, der um das Rohr gewickelt ist. Das Rohr ist vorzugsweise ein Steigrohr. Das Heizmittel kann als drahtförmiges Heizmittel um die Mantelfläche des Rohrs gewickelt sein. Auch kann das drahtförmige Heizmittel zumindest in Teilen innerhalb des Rohrs verlegt und befestigt sein. Auch kann die Heizmanschette das Rohr zumindest im Bereich der Öffnung sowie im Inneren des Löschmittelbehälters umgreifen. Umgreift die Heizmanschette das Rohr im Inneren des Löschmittelbehälters, wird die wirksame Heizfläche maximiert.

Umgreift die Heizmanschette das Rohr im Bereich der Öffnung, so ist es, wie zuvor beschrieben, möglich, den Löschmittelbehälter gas- und/oder flüssigkeitsdicht zwischen Heizmanschette und Innenumfang der Öffnung zu verschließen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass das Rohr mit dem Heizmittel ein doppelwandiges Rohr bildet. Das Heizmittel kann ein um das Rohr angeordnetes Außenrohr sein, wobei zwischen dem Rohr und dem Außenrohr vorzugsweise ein Ringraum gebildet ist. Vorzugsweise ist das Außenrohr metallisch und in dem

Ringraum zwischen dem Rohr und dem Außenrohr ist zumindest ein, vorzugsweise zwei Heizwiderstände geführt. Der Heizwiderstand ist vorzugsweise gewendelt in dem Ringraum zwischen dem Rohr und dem Außenrohr. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das im Ringraum nicht durch den Heizwiderstand ausgefüllte Volumen mit einem elektrisch nicht leitenden Material gefüllt ist. Hier eignen sich vorzugsweise nicht leitende Metalllegierungen oder Metalloxide, insbesondere Magnesiumlegierungen oder Magnesiumoxide oder Oxide von den jeweiligen Legierungen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Heizmittel aus einem flächigen Grundkörper mit zumindest einem in dem Grundkörper angeordneten Heizwiderstand gebildet ist. Vorzugsweise ist das Heizmittel aus einem Flachteil aus Vollmaterial gebildet, in dem der Heizwiderstand geführt ist. Hierzu kann der

Heizwiderstand in das Vollmaterial des Grundkörpers eingebettet sein. Vorzugsweise ist das Vollmaterial des Grundkörpers elektrisch nicht leitend.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Heizmittel eine metallische Heizmanschette ist. Dadurch, dass die Heizmanschette metallisch ist, kann eine besonders einfache Abdichtung der Öffnung zwischen Manschette und

Innenumfang der Öffnung erfolgen, da beispielsweise mit einer

Quetschverschraubung oder einem O-Ring eine entsprechende Abdichtung der metallischen Heizmanschette in der gleichen Art erfolgen kann, wie

herkömmlicherweise eine Abdichtung des in der Öffnung angeordneten Steigrohrs erfolgt.

Die Manschette ist insbesondere aus einer nicht leitenden Metalllegierung oder einem nicht leitenden Metalloxid, beispielsweise mit einem Magnesiumbestandteil gebildet. In dem Material der Heizmanschette ist vorzugsweise ein Heizwiderstand angeordnet, vorzugsweise eingebettet und vollständig von dem Material der Heizmanschette umgriffen.

Vorzugsweise sind die Heizmanschette bzw. der Heizwiderstand und das Material der Heizmanschette aus einem plastisch zerstörungsfrei verformbaren Material gebildet. Insbesondere ist die Verformbarkeit derart, dass sich die Heizmanschette

zerstörungsfrei um den Umfang des Rohres wickeln lässt. Somit bestimmt das Rohr bzw. der Rohrradius den Mindestbiegeradius, welchen das Material der

Heizmanschette ermöglicht. Vorzugsweise ist die Heizmanschette um das Rohr gebogen bzw. gewickelt. Neben dem Umwickeln der Heizmanschette um das Rohr kann das Rohr innerhalb des Löschmittelbehälters gebogen sein. Zusammen mit dem Rohr kann somit die Heizmanschette auch im Inneren des Löschmittelbehälters gebogen sein. Vorzugsweise ist das Rohr in Richtung einer Außenwand des

Löschmittelbehälters gebogen.

Wie bereits erwähnt, ist in einem Löschmittebehälter in der Regel ein Steigrohr vorgesehen, insbesondere wenn die Öffnung eine Auslassöffnung ist. Insofern ist das Rohr gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Steigrohr.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Heizmittel zumindest im Bereich der Öffnung und im Inneren des Löschmittelbehälters an dem Rohr angeordnet ist. Das Anordnen im Bereich der Öffnung ermöglicht das leichte Abdichten, wobei das Anordnen im Inneren des Löschmittelbehälters die

unmittelbare Wirkung des Heizmittels auf das Löschmittel ermöglicht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an der Öffnung die vorzugsweise ein Löschmittelauslass ist, ein Ventil angeordnet ist. Insbesondere mündet das Steigrohr bzw. das Rohr im Inneren des Löschmittelbehälters über das Adapterstück in dem Ventil. Über das Ventil lässt sich das Rohr öffnen und

verschließen. Ausgehend von dem Ventil kann sich das Heizmittel über die Öffnung in das Innere des Löschmittelbehälters entlang des Rohres erstrecken. Somit reicht das Heizmittel von dem Ventil über die Öffnung bis ins Innere des Löschmittelbehälters. Außerhalb des Löschmittelbehälters, insbesondere im Bereich des Ventils bzw. des Adapterstücks kann ein elektrischer Anschluss des Heizwiderstands erfolgen.

Vorzugsweise ist das Heizmittel derart gebildet, dass zunächst eine elektrische Zuleitung aufweist, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als in dem Bereich in dem das Heizen erfolgen soll. Somit hat das Heizmittel vorzugsweise einen Zuleitungsbereich und einen Heizbereich, wobei beide Bereiche vorzugsweise in einer gleichen weise am Rohr angeordnet sind, jedoch unterschiedliche elektrische

Widerstände aufweisen. Der Zuleitungsbereich reicht vorzugsweise bis zu 10%, insbesondere bis zu 15% der Rohrlänge in das Innere des Behälters. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Behälter nur mit einem Füllgrad von weniger als 100% gefüllt ist, insbesondere mit ca. 90% gefüllt ist. Die Heizung ist daher so auszulegen, dass im oberen Bereich nicht geheizt wird, also der obere Bereich welcher im Betrieb nicht mit dem Löschmedium in Berührung kommt. Die elektrische

Verbindung im Zuleitungsbereich sollte eine minimale elektrische Verlustleistung aufweisen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Rohr und das Heizmittel unmittelbar aneinander anliegend montiert sind. Das unmittelbar aneinander Anliegen bedeutet, dass insbesondere zwischen Rohr und Heizmittel kein Luftspalt vorhanden ist. Vorzugsweise ist zwischen dem Heizmittel und der

Mantelfläche des Rohrs ein Kleber vorgesehen, der ein Abdichten mittels Anhaften oder Ankleben des Heizmittels an dem Rohr bewirkt.

Um den Löschmittelbehälter mit Löschflüssigkeit füllen zu können ohne zu

befürchten, dass Löschflüssigkeit ausfließt und außerdem um beispielsweise einen Gasdruck in dem Löschmittelbehälter aufbauen zu können, ist ein Abdichten der Öffnung notwendig. Das Rohr selber ist vorzugsweise über das Ventil verschlossen. Die Außenwand der Heizmanschette muss gegenüber der Öffnung des

Löschmittelbehälters abgedichtet sein. Vorzugsweise ist diese Abdichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet das Heizmittel zusammen mit dem Rohr einen doppelwandigen Zylinder. Das Heizmittel ist an seiner Mantelfläche an der Öffnung durch eine Dichtung geführt. Hierdurch wird ein Abdichten zwischen

Mantelfläche des Heizmittels und Öffnung bzw. Innenumfang der Öffnung ermöglicht, so dass der Löschmittelbehälter an der Dichtung flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht abgedichtet ist.

Wie bereits erwähnt, ist das Heizmittel vorzugsweise ein Heizwiderstand. Dieser Heizwiderstand kann gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem elektrischen Anschluss außerhalb des Löschmittelbehälters versehen sein, so dass über diesen elektrischen Anschluss der Heizwiderstand mit elektrischer Leistung beaufschlagt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Brandbekämpfungssystem vorgeschlagen, bei dem das Heizmittel zumindest zwei unabhängig voneinander schaltbare Heizkreise aufweist. Es ist erkannt worden, dass durch zwei unabhängig voneinander schaltbare Heizkreise das Aufheizen des Löschmittels abhängig von der jeweiligen

Umgebungsbedingung erfolgen kann. Hierbei ist es in der Regel möglich, das

Auskühlen des Löschmittels im Regelbetrieb durch eine relativ geringe

Leistungszufuhr zu verhindern. Es kann bereits ausreichen, mit 50W bis einigen 100W elektrischer Heizleistung das Auskühlen des Löschmittels bei

Umgebungstemperaturen um den Gefrierpunkt herum zu unterbinden.

Auch wird vorgeschlagen, dass das Heizmittel mit unterschiedlicher Heizleistung versorgt wird, wobei die Heizleistung automatisch an die Umgebungsbedingungen angepasst wird.

Bei längerem Stillstand der vorzugsweise mobilen Brandbekämpfungsanlage, beispielsweise in einem Schienenfahrzeug, kann jedoch bei sehr tiefen Temperaturen dieses aufrechterhalten des flüssigen Zustands des Löschmittels nicht mehr gelingen. Dann friert das Löschmittel ein und muss, um die Betriebsbereitschaft des

Brandbekämpfungssystems schnell herstellen zu können, schnell aufgetaut werden. Hierzu kann auch ein zweiter Heizkreis aufgeschaltet werden bzw. mit elektrischer Energie versorgt werden, der mit einer höheren elektrischen Leistung betrieben werden kann als der erste Heizkreis. Auch kann eine Zufuhr von elektrischer

Heizenergie situativ angepasst an die Umgebungsbedingungen erfolgen.

Insbesondere können die Heizkreise mit Heizwiderständen unterschiedlicher Leitungsquerschnitte betrieben werden. Der Heizwiderstand mit dem geringeren Leitungsquerschnitt kann für die geringere elektrische Leistung ausgelegt sein und durch seinen entsprechenden spezifischen Widerstand auch bei geringerer elektrischer Leistung bei einem guten Wirkungsgrad die elektrische Energie in Heizenergie umwandeln. Der Heizkreis mit dem Heizwiderstand mit dem größeren Leitungsquerschnitt kann für das schnelle Aufheizen verwendet werden. In diesem Fall wäre die Stromstärke in dem Heizleiter mit dem niedrigeren Leitungsquerschnitt zu hoch und dieser würde zerstört werden. Daher der zweite Heizkreis, der für die höheren Stromstärken ausgelegt ist.

Die beiden Heizkreise können unabhängig voneinander geschaltet werden, jedoch auch gleichzeitig mit elektrischer Leistung beaufschlagt werden, um so die maximal mögliche Heizleistung zu erzielen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Heizkreise jeweils zumindest einen Heizwiderstand aufweisen. Der Heizwiderstand ist vorzugsweise ein Heizdraht mit einem jeweils an die Heizleistung angepassten spezifischen Widerstand und/oder Leitungsquerschnitt. Insbesondere der Leitungsquerschnitt ist relevant für die Stromtragfähigkeit, welche bei den beiden Heizwiderständen vorzugsweise unterschiedlich ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass ein erster

Heizwiderstand einen gegenüber einem zweiten Heizwiderstand kleineren spezifischen Widerstandswert hat. Der Heizwiderstand mit dem kleineren

elektrischen Widerstand trägt den höheren elektrischen Strom und wird

vorzugsweise mit der höheren elektrischen Leistung betrieben. Die Verlustleistung über den Heizwiderstand, welche in Wärmeleistung umgewandelt wird, ist somit an diesem Heizwiderstand höher, als an dem Heizwiderstand mit dem größeren spezifischen Widerstand.

Die beiden Heizwiderstände sind vorzugsweise für die jeweils daran angelegte elektrische Heizleistung bzw. elektrische Leistung ausgelegt, so dass deren

Schmelzpunkte vorzugsweise unterschiedlich voneinander sind. Mit Hilfe unterschiedlicher Heizwiderstände ist es möglich, die Heizleistung an die jeweilige Heizleistung, insbesondere die jeweils eingespeiste elektrische Leistung anzupassen.

Wie bereits erwähnt, können die beidem Heizkreise mit jeweils unterschiedlicher Heizleistung, insbesondere unterschiedlicher elektrischer Leistung betrieben werden. Insofern ist es zweckmäßig, einen ersten Heizwiderstand mit einer ersten

Spannungsquelle zu verbinden und einen zweiten Heizwiderstand mit einer zweiten Spannungsquelle. Vorzugsweise ist zumindest eine der Spannungsquellen eine Gleichspannungsquelle.

Wie bereits erläutert, eignet sich das gegenständliche Brandbekämpfungssystem insbesondere zum Aufheizen der Löschflüssigkeit in unterschiedlichen Situationen, so dass es vorteilhaft ist, die Spannungsquellen auf unterschiedlichen elektrischen Spannungen zu betreiben, so dass die Heizwiderstände mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen beaufschlagt werden. Die Spannungen dabei sind

vorzugsweise Gleichspannungen.

Zum Aufrechterhalten einer gewissen Temperatur der Löschflüssigkeit über einen langen Zeitraum eignet sich eine geringe Gleichspannung, beispielsweise eine 24 V oder eine 110 V Gleichspannung. Auch kann die 110 V Gleichspannung zum Auftauen genutzt werden, und die 24V zum Aufrechterhalten des flüssigen Zustands. Beide Spannungen können beispielsweise aus einem Akkumulator gespeist werden. Eine zweite Gleichspannung kann vorzugsweise eine Spannungsversorgung eines

Bordnetzes. Insbesondere kann eine zweite Gleichspannung 380 V oder 400 V betragen. Die höhere Spannung kann z.B: gepulst sein, um die Heizenergie zu regeln

Vorzugsweise sind die Heizkreise in einem gemeinsamen Gehäuse des Heizmittels gekapselt. Insbesondere sind die Heizkreise in der Heizmanschette angeordnet. Die Heizmittel können in und/oder an dem Löschmittelbehälter angeordnet sein.

Insbesondere kann die Heizmanschette an einem Steigrohr innerhalb des

Löschmittelbehälters angeordnet sein. Auch ist es möglich, dass die Heizmanschette an der äußeren Mantelfläche des Löschmittelbehälters angeordnet ist, insbesondere in der Form einer Heizmatte um den Löschmittelbehälter herum gewickelt ist.

Heizmittel können auch lediglich am Adapter bzw. am Adapterkopf im Bereich der Öffnung des Löschmittelbehälters angeordnet sein. Ist das Heizmittel lediglich außerhalb des Löschmittelbehälters angeordnet, so kann für einen besseren

Wärmetransport eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit des Rohres, insbesondere des Steigrohres verwendet werden. Aus diesem Grunde wird auch vorgeschlagen, dass das Steigrohr aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise Kupferwerkstoff gebildet ist, welcher eine gegenüber einem Edelstahlsteigrohr erhöhte thermische Leitfähigkeit hat. Die Anordnung des Heizmittels nur am Adapterkopf ist als unabhängig zu betrachten, lässt sich jedoch mit allen anderen Merkmalen, wie sie hier beschrieben sind, kombinieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zumindest ein

Temperatursensor in oder an dem Löschmittelbehälter angeordnet ist. Mit Hilfe des Temperatursensors ist es möglich, die Temperatur des Löschmittelbehälters und/oder die Temperatur des Löschmittels zu erfassen. Durch Auswertung der von dem Temperatursensor gemessenen Temperatur kann ein Aufschalten der Heizmittel gesteuert werden.

Aus diesem Grunde wird gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel

vorgeschlagen, dass eine Steuerung abhängig von einer erfassten Temperatur zumindest eines Temperatursensors die Beaufschlagung der Heizwiderstände mit elektrischer Spannung steuert. In der Steuerung kann beispielsweise eine Hysterese einprogrammiert sein, so dass beim Unterschreiten einer Grenztemperatur ein Heizkreis eingeschaltet wird und beim Überschreiben einer zweiten, höheren als der ersten Grenztemperatur der Heizkreis erst wieder ausgeschaltet wird. Für die Anwendung in Brandbekämpfungssystemen, vorzugsweise in

Hochdruckwassernebelsystemen, ist es notwendig, dass der Löschmittelbehälter druckfest ist. Hier ist insbesondere eine Druckfestigkeit von 5 bar, vorzugsweise 50 bar, insbesondere 100 bar möglich.

Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines

Brandbekämpfungssystems. Hierbei wird zumindest eine Temperatur des

Löschmittelbehälters und/oder des Löschmittels in dem Löschmittelbehälter erfasst. Unterschreitet die gemessene Temperatur eine erste Grenztemperatur wird zunächst nur der erste Heizkreis aktiviert. Wird eine zweite, kleinere als die erste

Grenztemperatur unterschritten, wird der zweite Heizkreis aktiviert. Das Aktivieren des zweiten Heizkreises kann kumulativ oder alternativ zum ersten Heizkreis erfolgen.

Durch Ausbilden einer Hysterese-Regelung kann beim Überschreiten der zweiten Grenztemperatur zunächst der zweite Heizkreis aktiviert bleiben, bis eine dritte, größere als die zweite Grenztemperatur erreicht wird und erst dann der zweite Heizkreis deaktiviert wird. Auch für die erste Grenztemperatur bzw. den ersten Heizkreis kann eine Hysterese-Regelung etabliert werden, so dass erst bei einem Überschreiben einer vierten Grenztemperatur, die größer ist als die erste

Grenztemperatur der erste Heizkreis deaktiviert wird.

Beim Aktivieren der Heizkreise werden diese jeweils mit elektrischer Spannung beaufschlagt. Insbesondere kann eine der elektrischen Spannungen eine

Bordnetzspannung eines Schienenfahrzeugs sein. Für die Anwendung bei unterschiedlichen Temperaturen des Löschmittels ist es sinnvoll, wenn der erste Heizkreis mit einer kleineren Heizleistung betrieben wird als der zweite Heizkreis.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Brandbekämpfungssystem;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Rohres mit einer Heizmanschette; Fig. 3a eine schematische Draufsicht auf eine Heizmanschette, Fig. 3b eine Schnittansicht einer Heizmanschette;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Heizmittels;

Fig. 5 eine Wicklung eines Heizmittels um ein Rohr;

Fig. 6 eine Anordnung eines Heizmittels an einem Löschmittelbehälter;

Fig. 7 eine schematische Anordnung eines elektrischen Heizmittels mit

Spannungsversorgung;

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Auslasses samt Temperatursensoren und

Steigrohr;

Fig. 9 eine Betriebsweise eines gegenständlichen Brandbekämpfungssystems;

Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Schienenfahrzeugs mit einer

gegenständlichen Brandbekämpfungsanlage.

Fig. 1 zeigt ein Brandbekämpfungssystem 2 mit einem Löschmittelbehälter 4. In dem Löschmittelbehälter 4 ist ein Steigrohr 6 vorgesehen, welches über ein Adapterstück 8 in einem Ventil 10 mündet. Das Adapterstück 8 ist im Bereich einer Auslassöffnung 12 des Löschmittelbehälters 4 angeordnet und dort vorzugsweise dichtend verschraubt. Der Löschmittelbehälter 4 ist in der gezeigten Variante ein Stahlzylinder, welcher an seiner Innenfläche einen Liner 14 aus Kunststoff aufweist, um das Material des Löschmittelbehälters 4 vor Korrosion zu schützen. In dem Löschmittelbehälter 4 ist Löschflüssigkeit 16, vorliegend in Form von Wasser, unter Druck gelagert.

Vorzugsweise ist der Löschmittelbehälter 4 bei einem Ruhedruck von über 5 bar, vorzugsweise über 20 bar, insbesondere über 100 bar in einem Bereitschaftsmodus. Durch Öffnen des Ventils 10 wird die Löschflüssigkeit 16 über das Steigrohr 8 aus dem Löschmittelbehälter 4 ausgetrieben und kann dann beispielsweise über ein

Hochdruckwassernebelsystem bzw. entsprechende Hochdrucknebeldüsen

ausgebracht werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das vorliegende

Brandbekämpfungssystem bei herkömmlichen Sprinkleranlagen zum Einsatz kommt, da auch dort das Problem des Einfrierens existiert.

An dem gezeigten Brandbekämpfungssystem 2 kann die gegenständliche

Heizeinrichtung zum Einsatz kommen.

Fig. 2 zeigt das Steigrohr 6, welches ummantelt ist von einer Heizmanschette 18. Die Heizmanschette 18 ist unmittelbar mit der Außenwand des Rohres 6 verbunden, beispielsweise verklebt. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen Heizmanschette 18 und Steigrohr 6 derart, dass kein Zwischenraum zwischen der Außenwand des Rohres 6 und der Heizmanschette 8 gebildet ist. Insbesondere ist die Verbindung zwischen Heizmanschette 18 und Steigrohr 6 derart, dass zwischen Heizmanschette 18 und Steigrohr 6 kein Gas oder Flüssigkeit fließen kann. Wie zu erkennen ist, ist in der Heizmanschette 18 zumindest ein Heizwiderstand 20 vorgesehen. Der Heizwiderstand 20 ist in der Heizmanschette 18 eingekapselt und im montierten Zustand um das Steigrohr herum gewendelt. Das Material der

Heizmanschette 18 ist vorzugsweise ein Vollmaterial, insbesondere aus einer nicht leitenden Metalllegierung oder einem nicht leitenden Metalloxid gebildet. Im Inneren der Heizmanschette 18 ist zumindest ein Heizwiderstand 20 als Heizdraht geführt. Durch die isolierende Eigenschaft des Materials der Heizmanschette 18 kann der/ können die Heizwiderstände 20 unmittelbar in dem Material der Heizmanschette 18 geführt werden.

Fig. 3a zeigt eine Abwicklung einer Heizmanschette 18 in einer Draufsicht. In der Heizmanschette 18 sind zwei getrennt voneinander schaltbare Heizwiderstände 20a, 20b geführt. Zu erkennen ist, dass die Heizwiderstände 20a, 20b über jeweils zwei elektrische Anschlüsse 22 (22a', 22a" sowie 22b', 22b") verfügen. Über diese jeweils zwei elektrischen Anschlüsse 22 lassen sich die Heizwiderstände 20a, 20b, die als Heizdrähte ausgeführt sein können, mit jeweils einer elektrischen Spannung, die auch unterschiedlich sein kann, beaufschlagen. Die in die Heizwiderstände 22a, 22b eingespeiste elektrische Leistung kann unterschiedlich sein, so dass die

Heizwiderstände 22a, 22b unterschiedliche Heizleistungen haben können.

Die Heizmanschette 18 kann um das Steigrohr 6 herum gewickelt werden, wenn das Material der Heizmanschette 18 als auch der Heizwiderstände 22a, 22b plastisch verformbar ist. Insbesondere kann ein minimaler Biegeradius durch den Außenradius des Steigrohres 16 vorgegeben sein. Bis zu einem solchen Biegeradius sollte das Material der Heizmanschette 18 sowie der Heizwiderstand 20a, 20b plastisch zerstörungsfrei verformbar sein.

Fig. 3b zeigt einen Querschnitt durch eine Heizmanschette 18. Zu erkennen ist, dass die Leiterquerschnitte der Heizwiderstände 20a, 20b unterschiedlich groß sein können, was zu unterschiedlichen Heizleistungen, insbesondere unterschiedlichen Stromtragfähigkeit führt. Auch die Schmelzpunkte der Materialen der

Heizwiderstände 20a, 20b können unterschiedlich sein.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Heizmittels 24 an einem Steigrohr 6. Zu erkennen ist, dass das Heizmittel 24 aus einem Außenrohr 24a und in einem

Ringraum 24b zwischen dem Außenrohr 24a und dem Steigrohr 6 angeordneten Füllmaterial 24c sowie zumindest einem Heizwiderstand 20 gebildet ist. Das

Füllmaterial 24 ist vorzugsweise elektrisch nicht leitend und isoliert somit den Heizwiderstand 20. Auf der anderen Seite ist das Material vorzugsweise thermisch gut leitend, so dass die Heizleistung des Heizwiderstands 20 ohne große zeitliche

Verzögerung über das Außenrohr 24a an das Löschmittel 16 abgegeben werden kann. Eine Heizmanschette 18, wie sie in Fig. 3a dargestellt ist, kann um das Steigrohr 6 in der in Fig. 5 gezeigten Form gewendelt bzw. gewickelt werden.

Auch kann ein Heizdraht um das Rohr gewickelt sein. Ein einzelner Heizdraht kann um das Steigrohr gewickelt sein. Der Heizdraht kann aus einer äußeren Schicht mit einem nicht leitende Oxid gebildet sein und im Inneren das eigentliche Heizelement mit einem elektrisch leitfähigen Draht aufweisen, der Heizdraht ist vorzugsweise plastisch verformbar, wobei ein Biegeradius, mit dem der Draht zerstörungsfrei bzw. verletzungsfrei gebogen werden kann, in etwa dem Außenradius des Rohres entsprechen kann. Der Heizdraht kann an sich ist so biegsam sein, dass er um das Steigrohr herumgewickelt werden kann.

Alternativ ist es auch möglich, dass der Draht nicht direkt auf das Rohr montiert wird, sondern an einen am Rohr befestigten Halter. Die Heizmittel müssen nicht unbedingt an dem Steigrohr 6 angeordnet sein, sondern können auch am Adapterstück 8 (nicht gezeigt) als auch an der äußeren Mantelfläche des Löschmittelbehälters 6 angeordnet sein. In der Fig. 6 ist eine Heizmatte 26 dargestellt, die zwei voneinander getrennt schaltbare Schaltwiderstände 20 (nicht gezeigt) aufweist. Über jeweils getrennt voneinander bestückbare elektrische

Anschlüsse 22 (nicht gezeigt) lassen sich die Heizwiderstände zu unterschiedlichen Zeiten und mit unterschiedlichen elektrischen Leistungen betreiben, so dass abhängig von einer Temperatur des Löschmittelbehälters 6 bzw. des in dem

Löschmittelbehälter 6 gelagerten Löschmittel 16 nur ein Heizwiderstand oder wahlweise zwei Heizwiderstände betrieben werden können. Das Zu- und Abschalten der elektrischen Versorgung zu den Heizwiderständen 20a, 20b ist in der Fig. 7 dargestellt. In der Fig. 7 ist beispielsweise eine 24 V

Gleichspannungsversorgung 28 als Akkumulator dargestellt. Daneben ist ein

Gleichrichter 30 vorgesehen, der mit der Spannungsversorgung des Fahrzeugs, beispielsweise eines Schienenfahrzeugs verbunden ist und über seine Auslässe eine elektrische Gleichspannung von 380 V oder 400 V zur Verfügung stellt. Über jeweilige Schalter 32, 34 werden Akkumulator 28 und Gleichrichter 30 mit den elektrischen Anschlüssen 22 der Heizwiderstände 20a, 20b (nicht gezeigt) verbunden. Eine Steuerschaltung 36 empfängt von einem nicht dargestellten Temperatursensor ein Temperatursignal 38 und wertet dieses aus. Abhängig von der Auswertung des Temperatursignals 38 schließt oder öffnet die Steuerschaltung 36 die Schalter 32, 34. So kann bei einem Unterschreiten einer ersten Grenztemperatur, beispielsweise 10°C der Schalter 32 geschlossen werden, während der Schalter 34 geöffnet bleibt. Mit einer relativ kleinen elektrischen Leistung wird der Heizwiderstand 20a betrieben und die Temperatur des Löschmittels 16 wird lediglich aufrecht erhalten. Sinkt die Außentemperatur jedoch weiter, kann diese geringe Heizleistung nicht ausreichen. Die Temperatur des Löschmittels sinkt dann unter eine zweite Grenztemperatur. Auch bei einem kompletten Abschalten der beiden Heizungen, z.B. im Betriebsstillstand des Fahrzeugs, kann die Temperatur der Löschflüssigkeit 16 unter die zweite, niedrigere als die erste Grenztemperatur fallen. Eine solche Temperatur löst ein entsprechendes Temperatursignal 38 aus, welches von der Steuerschaltung 36 so ausgewertet wird, dass der Schalter 34 geschlossen wird. Der Schalter 34 kann kumulativ zum Schalter 32 geschlossen werden oder alternativ zum Schalter 32.

Bei geschlossenem Schalter 34 wird der Heizwiderstand 20b mit elektrischer Leistung des Gleichrichters 30 beaufschlagt, wobei diese elektrische Leistung erheblich höher ist, als die von dem Akkumulator 28. Dies führt zu einer höheren thermischen

Verlustleistung im Heizwiderstand 20b, was dazu führt, dass die Löschflüssigkeit 16 schneller aufgeheizt wird. Insbesondere wenn die Löschflüssigkeit eingefroren ist, das Temperatursignal 38 zum Beispiel einen Temperaturwert von 0 C° meldet, kann eine solche Schnellaufheizung aktiviert werden.

Fig. 8 zeigt eine Detailansicht einer Öffnung 4a an einem Löschmittelbehälter 4. Zu erkennen ist, dass das Adapterstück 8 mit dem Öffnungsmund der Öffnung 4 verschraubt ist. Außerhalb des Adapterstücks 8 kann ein erster Temperatursensor 40a angeordnet sein. Im Inneren des Löschmittelbehälters 4 kann ein zweiter

Temperatursensor 40b angeordnet sein. Die Temperatursensoren 40a, 40b können ein Temperatursignal 38 an die Steuerung 36 übermitteln.

Auch ist es möglich, dass der Heizdraht vom Steigrohr im Bereich der Öffnung 4a gelöst ist und separat abgedichtet durch den Ventilkörper nach außen geführt ist und dort mit der Energiequelle verbunden ist. Das innenliegende Heizelement, z.B. der Heizdraht, kann entweder durch den Ventilkörper oder innenliegend im Steigrohr nach außen geführt werden. Der Heizdraht kann am Ventil einen elektrischen

Anschluss zur Spannungsversorgung aufweisen, wobei ein druckdichter Verschluss mit außenseitigem Stecker verwendet werden kann. Außenseitig kann dann der elektrische Anschluss realisiert sein. Ferner ist zu erkennen, dass die Heizmanschette 18 unmittelbar an dem Steigrohr 6 angeordnet ist. Das Steigrohr 6 ist samt Heizmanschette 18, die vorzugsweise zumindest an ihrer äußeren Oberfläche aus Metall gebildet ist, durch das

Adapterstück 8 hindurchgeführt. Im Adapterstück 8 ist die Heizmanschette 18 dichtend aufgenommen, was schematisch durch die O-Ringe 8a und 8b angedeutet ist. Die Dichtung ist hinlänglich bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.

Außerhalb des Löschmittelbehälters 4 sind die elektrischen Anschlüsse 22a und 22b vorgesehen, über die die Heizwiderstände 20a, 20b der Heizmanschette 18 elektrisch kontaktiert werden können. Um die Schalthäufigkeit zu verringern und ein sicheres Auftauen eines eingefrorenen Löschmittelbehälters 4 zu ermöglichen, werden die Heizwiderstände 20a, 20b mit einer Hysterese betrieben. In der Fig. 9 ist ein Temperaturwert auf der X-Achse in °C aufgetragen. Ferner sind auf der Y-Achse die Schaltzustände 1 und 2 aufgetragen. Der Schaltzustand 1 bedeutet, dass nur ein Heizwiderstand aktiviert ist und der

Schaltzustand 2 bedeutet, dass beide Heizwiderstände aktiviert, also mit elektrischer Leistung beaufschlagt werden. Bei sinkender Temperatur wird beispielsweise bei Erreichen einer Temperatur von 5 C° ein erster Heizwiderstand aktiviert. Dies kann beispielsweise derjenige sein, der mit der geringeren elektrischen Leistung beaufschlagt wird. Solange die Temperatur sich zwischen 0 und 10 C° bewegt, bleibt der erste

Heizwiderstand eingeschaltet. Erst wenn die Temperatur 10 C° überschreitet, wird der Schaltzustand 1 verlassen und der erste Heizwiderstand wieder ausgeschaltet.

Sinkt die Temperatur im Schaltzustand 1 jedoch weiter und erreicht beispielsweise 0°C, so wird der Schaltzustand 2 eingeschaltet. Im Schaltzustand 2 sind vorzugsweise beide Heizwiderstände mit elektrischer Leistung beaufschlagt, wobei der zweite Heizwiderstand mit einer erheblich höheren elektrischen Leistung beaufschlagt wird als der erste Heizwiderstand. Bei weiter sinkender Temperatur bleibt es beim

Schaltzustand 2. Der zweite Heizwiderstand jedoch erst wieder deaktiviert, wenn die Temperatur 5 C° überschreitet. Durch diese Hysterese wird die Schalthäufigkeit verringert.

Fig. 10 zeigt ein Schienenfahrzeug 42 mit einem Rohrleitungssystem 44 und

Wassernebeldüsen 46a-c. Das Rohrleitungssystem 44 ist an zwei Löschmittelbehälter 4 gekoppelt. Die Löschmittelbehälter 4 werden von einer zentralen Steuerung 36 gesteuert, die mit einer Brandmeldezentrale (nicht gezeigt) verbunden ist. Im

Brandfall werden über die Zentrale 36 die Ventile 10 geöffnet und Löschmittel tritt aus den Düsen 46a-c aus.

Die Steuerung 36 überwacht darüber hinaus eine Temperatur der

Löschmittelbehälter 4 und steuert abhängig von der Temperatur eine Energieversorgung 50, welche beispielsweise gekoppelt ist mit der zentralen

Energieversorgung des Schienenfahrzeugs 42. Die Steuerung der Löschmittelbehälter bzw. der Heizungen darin erfolgt wie oben beschrieben.

Bezugszeichenliste

2 Brandbekämpfungssystem

4 Löschmittelbehälter

6 Steigrohr

8 Adapter

10 Ventil

12 Auslassöffnung

14 Liner

16 Löschflüssigkeit

18 Heizmanschette

20 Heizwiderstand

22 elektrische Anschlüsse

24 Heizmittel

24a Außenrohr

24b Ringraum

24c Füllmaterial

28 Batterie

30 Gleichrichter

32, 34 Schalter

36 Steuerschaltung

38 Temperatursignal

40 Temperatursensor

42 Schienenfahrzeug

44 Rohrleitungssystem

46 Düsen

50 Energieversorgung