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Brandraum
Prototyp

Überlebenszone im Brandraum

Wie lange bleibt eine Person in welcher Höhe über dem Boden noch handlungsfähig — und ab wann nicht mehr? Grundriss und Schnitt einer Wohnung, gerechnet nach den Messwerten aus 31 Realbrandversuchen.

Was hier belegt ist — und was nicht. Belegt: die Formeln für die Zeit bis zur Handlungsunfähigkeit, die Wärmebelastungsklassen für den Trupp und seit v4.00 auch die Zahlen selbst — die Stützwerte sind an den Messtabellen der UL-FSRI-Studie ausgerichtet, an denselben drei Höhen, an denen dort gemessen wurde (Quellenkasten unten). Nicht belegt: der zeitliche Ablauf — wann welcher Zustand eintritt, ist interpoliert; die Studie misst zum Zeitpunkt der Intervention, nicht in Minutenschritten. Ebenfalls nicht belegt sind die Ausbreitungsregeln von Raum zu Raum und der Grundriss: Das ist eine Musterwohnung, kein realer Bau, und gemessen wurde in amerikanischem Holzrahmenbau. Ein Modell ist ohnehin kein Brandraum: es beschreibt Wahrscheinlichkeiten, nie eine Einsatzentscheidung. Menschen haben Bedingungen überlebt, die jede Kurve ausschließt.
Draufsicht — Grundriss 0:00 nach Brandausbruch
Anklickbar: ein Raum wählt ihn für den Schnitt, eine Tür öffnet und schließt sie, ein Fenster kippt es auf. Die Farbe eines Raumes gilt für die eingestellte Atemhöhe — genau die Höhe, die rechts im Schnitt markiert ist.
Quersicht
Lage
In dieser Höhe
Woher die Zahlen kommen

Belegt. Die Zeit bis zur Handlungsunfähigkeit wird nicht mehr geschätzt, sondern nach den Gleichungen der Studie gerechnet:

  • Kohlenmonoxid (Gl. 7.2, Purser-N-Gas) mit 25 l/min Atemminutenvolumen für leichte Arbeit — also Kriechen — und 30 % COHb als Dosis für die Handlungsunfähigkeit: t = 36 177 / ppm1,036
  • Sauerstoffmangel (Gl. 7.4): t = exp[8,13 − 0,54 · (20,9 − O₂)]
  • Beides zusammen (Gl. 7.1): CO und Sauerstoffmangel ergeben eine toxische Dosis, keine zwei getrennten Grenzwerte. Deshalb addieren sich hier die Dosisraten und nicht die Zeiten.
  • Hitze (Gl. 7.7, Konstanten nach Purser/Crane): t = 4,1 · 10⁸ · T−3,61 Diese Konstanten gelten laut Studie für einen gesunden Erwachsenen in normaler Kleidung und ausdrücklich nicht für einen Feuerwehrangehörigen in PSA.
  • Wärmebelastungsklassen für den Trupp (Abb. 7.1 der Studie, nach Weinschenk, Knight und Regan 2024) — Routine, Ordinary, Emergency I bis III. Für den AGT wird deshalb diese Skala angezeigt und kein Aufschlag auf die Werte ungeschützter Haut.

Zwei Skalen, und sie widersprechen sich nicht. Die erste rechnet in Minuten und fasst Hitze und Atemgift zusammen — sie wird fast überall vom Kohlenmonoxid bestimmt, die Wärme verschwindet darin. Die zweite rechnet in Grad und sagt nichts über das Atemgift. Ihre Schwellen stehen alle in Abschnitt 7.1.2: 44,8 °C ist die Temperatur, bei der die Haut in 0,1 mm Tiefe Schmerz meldet — unabhängig davon, wie die Wärme ankommt; 60 °C ist die Grenze der atembaren gesättigten Luft; bei 100 °C verbrüht Wasserdampf auf allen Ebenen der Atemwege; über 120 °C trockener, ruhender Luft steigt die Körpertemperatur binnen 15 Minuten, und über 42,5 °C Kerntemperatur ist es ohne Behandlung tödlich. Für den Trupp unter Pressluftatmer gilt keine dieser Schwellen, sondern die Klassenskala darüber. Warum beides nebeneinander steht: Ein Zimmer kann 120 °C zeigen und damit für die Wärme allein 13 Minuten erträglich sein — und mit dem Atemgift daneben nur 1,4 Minuten. Wer nur eine der beiden Skalen liest, liest die Lage falsch.

Und seit v4.00 auch die Zahlen. Bis dahin waren die Stützwerte gesetzt. Jetzt liegen sie an den drei Höhen, an denen die Studie gemessen hat — 30 cm, 91 cm und an der Decke — und sind an ihren Messtabellen ausgerichtet:

  • Im nicht abgeschotteten Nachbarzimmer auf 91 cm vor dem Löschen 8.000 bis 38.000 ppm CO bei 154 bis 198 °C und 5,8 bis 13,1 % Sauerstoff. Im entfernten Bad auf 30 cm 14.000 bis 32.000 ppm bei 120 bis 164 °C. 60 s nach Löschbeginn überall nur noch 2.000 bis 7.000 ppm und 44 bis 65 °C — Löschen wirkt schnell.
  • Hüllkurve über neun Versuche: am Flurende auf 91 cm minimal 1,2 % Sauerstoff und maximal 5 % CO — das war die Obergrenze des Messgeräts, der wahre Wert liegt darüber. Deshalb ist auch hier bei 50.000 ppm Schluss.
  • Hinter der geschlossenen Tür zur selben Zeit: 19,1 % Sauerstoff, 2.000 ppm CO, unter 25 °C, unter 1 kW/m². Das ist der Türeffekt in Zahlen — und der Grund, warum eine Tür in diesem Werkzeug mehr bewirkt als jede Höhe.
  • Am selben Ort zur selben Zeit 398 °C auf 91 cm gegen 136 °C auf 30 cm, 0,3 gegen 4,0 % Sauerstoff. Deshalb rechnet dieses Werkzeug nicht mehr mit zwei Schichten: ein Zweischichtmodell gibt unterhalb der Rauchgrenze überall denselben Wert aus und macht den Höhenregler genau dort wirkungslos, wo es auf ihn ankommt.
  • Aus den gemessenen Drillingen Sauerstoff / CO₂ / CO stammt das Kohlendioxid. Es vergiftet in diesen Konzentrationen nicht selbst, aber es lässt schneller atmen und beschleunigt damit die CO-Aufnahme — bei 6 % um den Faktor 3,3. Bis v3.99 fehlte dieser Faktor, die angezeigten Zeiten waren dadurch zu lang.

Nicht belegt bleibt der Ablauf. Wann welcher Zustand eintritt, ist interpoliert — die Studie misst zum Zeitpunkt der Intervention, nicht in Minutenschritten seit Zündung. Ebenso die Ausbreitung von Raum zu Raum (AUSBREITUNG) und der Grundriss. Die Rangfolge dahinter ist belegt, die Zahlenwerte sind gewählt: Für die offene Tür so, dass das Nachbarzimmer in der gemessenen Spanne landet; für die geschlossene liegt der Wert zwischen den beiden Zahlen, die die Studie hergibt — über das CO gerechnet 0,04, über das Sauerstoffdefizit 0,09.

Was die Studie über die Rangfolge sagt: die geschlossene Tür wirkt stärker als jede Höhe. Im selben Versuch maß ein isoliertes Zimmer die Dosis 0,003 und ein Zimmer mit offener Tür 4,696 — bei 1,0 als Schwelle. Erst danach kommt die Höhe: niedriger ist durchgängig besser, aber „niedriger“ heißt nicht „überlebbar“. Im Flur neben dem durchgezündeten Zimmer wurden 30 cm über dem Boden 136 °C bei 4 % Sauerstoff gemessen.

Zum Ansehen: was eine geschlossene Tür ausmacht. Wie groß der Unterschied ist, lässt sich schlecht erzählen und gut zeigen — und das Institut, das die Studie oben verantwortet, hat es 2017 vorgeführt. Für die amerikanische Brandschutzwoche baute das Fire Safety Research Institute eines seiner Versuchsgebäude dafür um: zwei Schlafzimmer, eines mit offener und eines mit geschlossener Tür, sonst alles gleich. 2017 Close Before You Doze Demonstration Event — 3:20 min, englisch. Der Verweis führt zu Vimeo. Es wird nichts von dort auf dieser Seite geladen — erst der Klick verlässt fw-tools.de, und dann gelten die Bedingungen von Vimeo.

Und für die Rettung: so schnell wie praktikabel und mit dem Kopf der Person auf der niedrigsten brauchbaren Höhe — beides zusammen, nicht eines statt des anderen. Ein Weg am Brandraum vorbei erhöht die Dosis gegenüber dem Liegenlassen im abgeschotteten Zimmer. Und nach dem Löschen bleibt die Rauchschicht zunächst stehen: Der Kopf gehört auch dann noch nach unten, bis gelüftet ist.

Die wichtigste Einschränkung: die Schwelle sagt die Handlungsunfähigkeit voraus, nicht den Tod. Die Studie schreibt ausdrücklich, dass Menschen mit überschrittener Dosis überlebt haben, wenn sie schnell gefunden, gerettet und medizinisch versorgt wurden. Genau darum wird gesucht.

Fire Safety Research Institute, UL Research Institutes, Columbia MD — Analysis of Search and Rescue Tactics in Single-Story Single-Family Homes. Teil I (Schlafzimmerbrände) und Teil III (Tactical Considerations), C. Weinschenk und K. Stakes, 17. Mai 2022, DOI 10.54206/102376/XSLA7995 · Teil IV, R. Schrader, K. Stakes und R. Chaffer, Version 1.0 vom 11. März 2026, DOI 10.60752/102376.31589659. Verwendet: Teil IV Abschnitte 7.1, 7.2, Tabellen 8.1 und 8.2, Anhang B; Teil III Abschnitt 5; Teil I die Gaskonzentrationen. Alle Berichte frei verfügbar unter CC BY-SA 4.0. Wärmebelastungsklassen nach C. Weinschenk, H. Knight und J. W. Regan, Toward improved thermal exposure classes for structural firefighters, Journal of Fire Sciences 42(3):217–235, 2024.