{"id":2493,"date":"2021-11-22T20:24:10","date_gmt":"2021-11-22T19:24:10","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/?p=2493"},"modified":"2021-11-22T20:24:10","modified_gmt":"2021-11-22T19:24:10","slug":"feueralarm-auf-der-iss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/2021\/11\/22\/feueralarm-auf-der-iss\/","title":{"rendered":"Feueralarm auf der ISS"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify\"><i><span style=\"font-weight: 400\">Von Wiebke Hoes<\/span><\/i><\/p>\n<div id=\"attachment_2513\" style=\"width: 711px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2513\" class=\"wp-image-2513\" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-300x199.jpg\" alt=\"\" width=\"701\" height=\"465\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-300x199.jpg 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-1024x680.jpg 1024w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-768x510.jpg 768w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-1536x1020.jpg 1536w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2-676x449.jpg 676w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/wikiImagesaufPixabay-2.jpg 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 701px) 100vw, 701px\" \/><p id=\"caption-attachment-2513\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 1<sup>1<\/sup>: Bei einer Geschwindigkeit von 28.800 km\/h erleben die Astronaut*innen auf der ISS sechzehn Sonnenauf- und -unterg\u00e4nge pro Tag. <span style=\"font-size: 8pt\">Bild: WikiImages auf Pixabay<sup>2<\/sup><\/span><\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><b>Ein Feuer ist f\u00fcr viele Menschen das Schlimmste, was passieren kann. Es kann sich in Sekundenschnelle ausbreiten und dabei nicht nur Hab und Gut zerst\u00f6ren, sondern auch das eigene Leben gef\u00e4hrden. Im Zweifelsfall gilt es, die Flucht zu ergreifen, um sich selbst zu retten. Doch was passiert, wenn man sich an einem Ort befindet, an dem man nicht so einfach vor dem Feuer fliehen kann? Zum Beispiel auf einer Raumstation wie der ISS? Genau daran forschen Wissenschaftler*innen am Zentrum f\u00fcr angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Uni Bremen.<\/b><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Das Leben auf der Raumstation unterscheidet sich sehr von dem Leben auf der Erde. Das wohl bekannteste Beispiel daf\u00fcr ist die ISS, die International Space Station (siehe Abbildung 1), auf welcher derzeit 7 Astronauten*innen (Stand Mai 2021) leben und arbeiten. Das Fehlen der Schwerkraft macht selbst die einfachsten T\u00e4tigkeiten, wie Essen, Trinken und Z\u00e4hneputzen kompliziert. Die Astronauten*innen werden vier Jahre lang ausgebildet<sup>3<\/sup><\/span><span style=\"font-weight: 400\">, um ihre Arbeit, aber auch den Alltag gut meistern zu k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6rt auch ein Training f\u00fcr Notfallsituationen. Die Astronauten*innen lernen was zu tun ist, sollten sie sich verletzen, ein Druckabfall auftreten oder ein Feuer ausbre<\/span><span style=\"font-weight: 400\">chen. Dabei wird jeder Handgriff so lange ge\u00fcbt, bis er perfekt sitzt, denn Hilfe von Feuerwehr oder Rettungskr\u00e4ften ist in solch einer Situation nicht zu erwarten.<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Wie unterscheidet sich eigentlich ein Feuer auf der ISS von einem Feuer auf der Erde?<\/b><\/h1>\n<div id=\"attachment_2510\" style=\"width: 759px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2510\" class=\"wp-image-2510\" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-300x151.png\" alt=\"\" width=\"749\" height=\"377\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-300x151.png 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-1024x514.png 1024w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-1536x771.png 1536w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-2048x1028.png 2048w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Flammen2-676x339.png 676w\" sizes=\"auto, (max-width: 749px) 100vw, 749px\" \/><p id=\"caption-attachment-2510\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 2<sup>4<\/sup>: Die Kerzenflamme in Mikrogravitation (r.) brennt zwar hei\u00dfer als die Kerzen auf der Erde (l.), erstickt sich daf\u00fcr aber selbst. <span style=\"font-size: 8pt\">Bild: Andreas Lischka auf Pixabay (links), eigene Zeichnung (rechts).<\/span><\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Um richtig zu handeln, muss man verstehen, dass ein Feuer sich auf der ISS von einem Feuer auf der Erde in seinem Brennmuster unterscheidet. Daf\u00fcr kann man als vereinfachtes Beispiel eine Kerze betrachten. Wie sich eine Kerzenflamme auf der Erde unter dem Einfluss der Schwerkraft verh\u00e4lt, wei\u00df jede*r: Es entsteht eine lang gezogene gelbe Flamme (siehe Abbildung 2 (links)) und wenn man seine Hand zu nah \u00fcber die Kerze h\u00e4lt, verbrennt man sich.<\/span><span style=\"font-weight: 400\"><br \/>\n<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">In der ann\u00e4hernden Schwerelosigkeit (auch genannt Mikrogravitation) sieht das Ganze etwas anders aus. Hier bildet die Kerze eine runde Flamme, die eher einer Kugel \u00e4hnelt. Dabei ist die gesamte Flamme blau gef\u00e4rbt und von allen Seiten gleich hei\u00df (siehe Abbildung 2 (rechts)). Ob man hier seine Hand neben oder \u00fcber die Flamme h\u00e4lt, macht keinen Unterschied. Nat\u00fcrlich kann man sich auch hier verbrennen, wenn man zu nah an die Flamme kommt, immerhin brennt die Flamme bei etwa 1.700\u00b0C, also noch etwa 300\u00b0C hei\u00dfer als auf der Erde. Aber warum gibt es nun diese Unterschiede zwischen Weltraum und Erde? <\/span><span style=\"font-weight: 400\"><br \/>\n<\/span><span style=\"font-weight: 400\">Das h\u00e4ngt mit der An- oder Abwesenheit eines Schwerefeldes zusammen. Die Luft in der Atmosph\u00e4re unterliegt, wie auch alle anderen Materialien und Stoffe, der Schwerkraft (Gravitation) der Erde. Und diese Schwerkraft beeinflusst den Gasaustausch einer Flamme w\u00e4hrend des Verbrennungsvorgangs der Kerze. Der Austausch einer Flamme mit ihrer Umgebung besteht im Wesentlichen aus vier Mechanismen: der Konvektion (W\u00e4rmestr\u00f6mung), der Stoffdiffusion, der W\u00e4rmestrahlung und der W\u00e4rmeleitung.\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Auf der Erde steigt die warme Luft nach oben und kalte Luft str\u00f6mt von unten nach, wodurch die Flamme konstant mit neuem Sauerstoff versorgt wird. Dabei handelt es sich um die sogenannte \u201eAuftriebskonvektion\u201c (siehe Abbildung 3).\u00a0 Diese entsteht wenn sich die Luft durch die Verbrennung um den Kerzendocht erw\u00e4rmt und sich ausdehnt. Sie nimmt ein gr\u00f6\u00dferen Volumen ein und hat somit eine geringere Dichte als die umliegende k\u00fchlere, \u201cschwerere\u201d Luft.\u00a0 Letztere schiebt die erw\u00e4rmte Luft nach oben. <\/span><span style=\"font-weight: 400\"><br \/>\n<\/span><span style=\"font-weight: 400\">Die hochgestiegene Luft k\u00fchlt sich wieder ab. Ihr Volumen verkleinert und ihre Dichte erh\u00f6ht sich. Die k\u00fchlere Luft erf\u00e4hrt dadurch eine gr\u00f6\u00dfere Schwerkraft und &#8222;sinkt&#8220; gen Erdoberfl\u00e4che, w\u00e4hrend die leichtere, warme Luft nach oben verdr\u00e4ngt wird. Es entsteht eine Art Konvektionskreislauf, der f\u00fcr die Flamme eine rasche, sauerstoffreiche Luftzufuhr nachhaltig sichert<sup>13<\/sup>.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_2511\" style=\"width: 574px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2511\" class=\"wp-image-2511 \" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Konvektion_Kerzenflamme_unter_Gravitationsbedingungen_Science_Blog_Uni_Bremen-300x258.png\" alt=\"\" width=\"564\" height=\"485\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Konvektion_Kerzenflamme_unter_Gravitationsbedingungen_Science_Blog_Uni_Bremen-300x258.png 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Konvektion_Kerzenflamme_unter_Gravitationsbedingungen_Science_Blog_Uni_Bremen-768x661.png 768w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Konvektion_Kerzenflamme_unter_Gravitationsbedingungen_Science_Blog_Uni_Bremen-676x582.png 676w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Konvektion_Kerzenflamme_unter_Gravitationsbedingungen_Science_Blog_Uni_Bremen.png 878w\" sizes=\"auto, (max-width: 564px) 100vw, 564px\" \/><p id=\"caption-attachment-2511\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 3: Kerzenflamme unter Schwerkraftbedingungen auf der Erde: Die tropfenf\u00f6rmige Flammenform entsteht durch die vertikale Auftriebskonvektion. Bild: Eigene Zeichnung \u00a9 2021 Greta Sondej \u2502 Science Blog \u2013 Universit\u00e4t Bremen.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Bei Mikrogravitation (wie auf der ISS) gibt es jedoch kein Schwerefeld, wodurch die Auftriebskonvektion wegf\u00e4llt. Normalerweise m\u00fcsste sich also die Flamme ohne frischen Sauerstoff sofort selbst ersticken. Aber die anderen drei Komponenten der W\u00e4rme\u00fcbertragung verhindern dies \u2013 zun\u00e4chst.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Die Stoffdiffusion sorgt daf\u00fcr, dass die Gase sich m\u00f6glichst gleichm\u00e4\u00dfig verteilen. Das Abgas bewegt sich nach au\u00dfen, weil dort die Abgaskonzentration gering ist. Gleichzeitig\u00a0 diffundiert\u00a0 der Sauerstoff dorthin , wo die Sauerstoffkonzentration besonders gering ist, n\u00e4mlich ins Innere der Flamme (siehe Abb. 4). So kann die Flamme trotz ausbleibender\u00a0 Auftriebskonvektion weiter mit Sauerstoff versorgt werden. Jedoch bildet sie aufgrund der fehlenden Konvektionsstr\u00f6mungen eine sph\u00e4rische Form. Zus\u00e4tzlich laufen die chemischen Verbrennungsreaktionen, durch die verringerte Sauerstoffzufuhr (mittels Diffusion), viel langsamer ab. Die Bildung von Ru\u00dfpartikeln wird unterdr\u00fcckt <\/span><span style=\"font-weight: 400\">In der Konsequenz sinkt die Flammentemperatur, wodurch sich keine Ru\u00dfpartikel bilden<\/span><span style=\"font-weight: 400\">, die in der Regel f\u00fcr das helle gelbe Licht der Kerze verantwortlich sind. Die bl\u00e4uliche F\u00e4rbung der halbkugelrunden Flamme beruht auf den blassblauen Lichtemissionen der angeregten Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffmolek\u00fclen, die aus dem verbrannten Kerzenwachs hervorgehen <sup>12<\/sup>.<\/span><span style=\"font-weight: 400\"><br \/>\n<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_2512\" style=\"width: 641px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2512\" class=\"wp-image-2512 \" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Molekulare_Diffusion_Kerzenflamme_unter_Mikrogravitation_Science_Blog_Universitaet_Bremen-300x255.png\" alt=\"\" width=\"631\" height=\"536\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Molekulare_Diffusion_Kerzenflamme_unter_Mikrogravitation_Science_Blog_Universitaet_Bremen-300x255.png 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Molekulare_Diffusion_Kerzenflamme_unter_Mikrogravitation_Science_Blog_Universitaet_Bremen-768x653.png 768w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Molekulare_Diffusion_Kerzenflamme_unter_Mikrogravitation_Science_Blog_Universitaet_Bremen-676x575.png 676w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Molekulare_Diffusion_Kerzenflamme_unter_Mikrogravitation_Science_Blog_Universitaet_Bremen.png 893w\" sizes=\"auto, (max-width: 631px) 100vw, 631px\" \/><p id=\"caption-attachment-2512\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 4: Kerzenflamme unter Mikrogravitationsbedingungen auf der ISS: Durch die Stoffdiffusion wird Sauerstoff ins Flammeninnere transportiert, w\u00e4hrend das Abgas zum \u00e4u\u00dferen Flammenrand bewegt wird. Bild: Eigene Zeichnung \u00a9 2021 Greta Sondej \u2502 Science Blog \u2013 Universit\u00e4t Bremen.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Der dritte Mechanismus, die W\u00e4rmestrahlung <\/span><span style=\"font-weight: 400\">ist eine Art der W\u00e4rme\u00fcbertragung, bei der W\u00e4rme durch elektromagnetische Wellen (infrarote Strahlung, infrarotes Licht) \u00fcbertragen wird. Das<\/span><span style=\"font-weight: 400\"> ist das was man merkt, wenn man seine Hand in die N\u00e4he der Flamme h\u00e4lt. Diese Strahlung h\u00e4ngt von der Temperatur und dem Abstand zur Flamme ab. Die W\u00e4rme, die wir auf unserer Haut sp\u00fcren, wird geringer, wenn sich der Abstand zwischen Flamme und Hand vergr\u00f6\u00dfert. Brennt die Flamme bei einer h\u00f6heren Temperatur, strahlt die Flamme auch mehr W\u00e4rme aus. Die Farbe der Flamme gibt uns letztlich Aufschluss \u00fcber die W\u00e4rmestrahlung, denn eine blaue Flamme steht f\u00fcr geringe Strahlungsleistung (geringe \u00dcbertragung der thermischen Strahlung an die Umgebung) und eine gelbe f\u00fcr eine hohe Strahlungsleistung (hohe \u00dcbertragung der thermischen Strahlung an die Umgebung).<\/span><span style=\"font-weight: 400\">\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Der vierte und letzte Mechanismus ist die W\u00e4rmeleitung. Diese funktioniert \u00e4hnlich der Stoffdiffusion, indem die Energie von einem hei\u00dfen Bereich in einen kalten Bereich \u00fcbertragen wird <sup>5<\/sup>.<\/span><\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Warum ist ein Feuer auf einer Raumstation dann trotzdem so gef\u00e4hrlich?\u00a0<\/b><\/h1>\n<div id=\"attachment_2516\" style=\"width: 381px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2516\" class=\"wp-image-2516\" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/02-Verhalten_im_Brandfall-220x300.jpg\" alt=\"\" width=\"371\" height=\"506\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/02-Verhalten_im_Brandfall-220x300.jpg 220w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/02-Verhalten_im_Brandfall-676x922.jpg 676w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/02-Verhalten_im_Brandfall.jpg 718w\" sizes=\"auto, (max-width: 371px) 100vw, 371px\" \/><p id=\"caption-attachment-2516\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 5<sup>6<\/sup>: Das \u00fcbliche Verhalten im Brandfall funktioniert im Weltall nicht. Bild: \u24b8 Copyright McFire.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><b>Problem 1: Kein Ausweg.<\/b><span style=\"font-weight: 400\"> Was w\u00fcrde man tun, wenn auf der Arbeit bzw. in der Uni ein Feuer ausbricht? Ein ausgeh\u00e4ngter Rettungsplan zum Verhalten im Brandfall, wie alle ihn\u00a0 bestimmt schon oft gesehen haben, ist hier als Beispiel in Abbildung 5<sup>6<\/sup><\/span><span style=\"font-weight: 400\"> zu sehen. Aber schaut man sich diese Rettungsschritte\u00a0 einmal an und versucht f\u00fcr die ISS daraus L\u00f6sungen zu finden, merkt man schnell, dass die meisten Punkte gar nicht sinnvoll umsetzbar sind. Auf der Erde g\u00e4ngige Verhaltensregeln wie \u201eFeuerwehr rufen\u201c oder \u201eRettungswege nutzen\u201c helfen bei einem Brand auf der ISS nicht weiter. Und die Option, das Objekt im Zweifelsfall zu verlassen und herunter brennen zu lassen, kann lebensgef\u00e4hrlich sein und existiert nur in Form einer Rettungskapsel. Man ist also auf sich allein gestellt.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><b>Problem 2: Die langsame W\u00e4rmeabfuhr.<\/b><span style=\"font-weight: 400\"> W\u00e4hrend die W\u00e4rme eines Feuers auf der Erde in alle Richtungen an die Umgebung abgegeben werden kann, wird die W\u00e4rme im Weltraum von Materialien gespeichert. Kommt es zu einem Brand auf einer Raumstation, k\u00f6nnen sich Materialien wie Metalle um das Feuer herum verfl\u00fcssigen. Die geschmolzenen Metalltropfen bewegen sich durch die Raumstation. Da die W\u00e4rme nicht wie auf der Erde durch die Auftriebskonvektion abgegeben werden kann, sondern nur die W\u00e4rmeleitung und Strahlung \u00fcberhaupt die W\u00e4rme \u00fcbertragen, dauert es eine ganze Zeit, bis sich diese Tr\u00f6pfchen abk\u00fchlen und wieder verfestigen k\u00f6nnen. Die Tropfen verwandeln sich bis dahin in, f\u00fcr alle Personen und Instrumente, gef\u00e4hrliche Objekte.\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><b>Problem 3: Mehr Rauch als auf der Erde.<\/b><span style=\"font-weight: 400\"> Bei Rauchgas handelt es sich um unverbrannte oder nur teilweise verbrannte Stoffe, die bei Kontakt mit Sauerstoff brennbar sind. Auf der Erde wird die Flamme verwirbelt, das sorgt f\u00fcr eine konstante Sauerstoffversorgung der Flamme selbst und daf\u00fcr, dass das Rauchgas verbrennen kann. Auf der ISS wird der wenige verf\u00fcgbare Sauerstoff komplett von der Flamme verbraucht. Diese produziert zwar Rauchgase, der Sauerstoff reicht aber nicht f\u00fcr deren Verbrennung, sodass es zu einer gef\u00e4hrlichen Anreicherung kommt. Selbst wenn der Brand gel\u00f6scht werden kann, gibt die Flamme, w\u00e4hrend sie brennt, weiterhin Rauchgase in die Raumstation ab. Die Raumstation wird mit Qualm und Rauchschwaden gef\u00fcllt\u00a0 und die Luft, trotz Sauerstoff, ist nicht mehr atembar.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><b>Problem 4: Empfindliche lebenserhaltende Ger\u00e4te sind in Gefahr.<\/b><span style=\"font-weight: 400\"> Jede Ecke der ISS ist mit lebensnotwendigen Hightech-Systemen ausgestattet und je nach Brandort kann es somit auch f\u00fcr alle Personen an Bord sehr schnell lebensgef\u00e4hrlich werden. Auch ohne, dass sie direkt mit dem Feuer in Kontakt kommen.\u00a0<\/span><\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Das klingt ja furchtbar! Wie wird denn ein Feuer auf einer Raumstation gel\u00f6scht?<\/b><\/h1>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Der L\u00f6schprozess h\u00e4ngt von der Situation ab, aber in den meisten F\u00e4llen werden Feuerl\u00f6scher verwendet und gleichzeitig die Ventilation (Luftumverteilung innerhalb der ISS) gedrosselt. Das L\u00f6schen mithilfe von Feuerl\u00f6schern ist jedoch auch nicht ganz ungef\u00e4hrlich. Feuerl\u00f6scher, die mit Wasser gef\u00fcllt sind, werden zwar momentan verwendet, sind aber auch sehr gef\u00e4hrlich, da sich hei\u00dfer Wasserdampf bildet. Dieser kann sich durch die Raumstation bewegen und die Astronaut*innen k\u00f6nnten sich verbr\u00fchen. Genau dies ist auch dem deutschen Astronauten Reinhold Ewald auf der ehemaligen Raumstation <\/span><i><span style=\"font-weight: 400\">MIR<\/span><\/i><span style=\"font-weight: 400\"> passiert. Er zog sich starke Verbr\u00fchungen zu, als er das Feuer l\u00f6schte. Derzeit werden neben Feuerl\u00f6schern, die einen feinen Wassernebel verspr\u00fchen, auch solche, die das K\u00e4ltemittel Halon (Halogenkohlenwasserstoffe) enthalten, verwendet. Halon ist zwar schon in kleinen Mengen hoch l\u00f6schwirksam, kann jedoch auch die empfindliche Elektronik der Raumstation schaden. Momentan wird diskutiert, die Luftzufuhr der Klimaanlage komplett auszustellen und den brennenden Bereich abzuschotten, in der Hoffnung, dass das Feuer schnell genug erstickt, ohne wichtige Technik zu zerst\u00f6ren. Anschlie\u00dfend m\u00fcssten die Luftfilter die in der Raumstation vorhandene Luft filtern, bis sie wieder f\u00fcr die Astronaut*innen atembar wird. In der Zwischenzeit m\u00fcssten die Astronaut*innen sich selbstst\u00e4ndig mit einer Gasmaske und einer Sauerstoffflasche versorgen. Im Zweifelsfall bliebe der Crew nichts anderes \u00fcbrig als die Rettungskapsel zu verwenden und sich selbst zu retten. Wohl wissend, dass damit die Raumstation wahrscheinlich zerst\u00f6rt wird.<\/span><\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Kam es schon einmal zu einem Brand auf der ISS?<\/b><\/h1>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Die Frage l\u00e4sst sich nicht so einfach beantworten. Tats\u00e4chlich wird immer mal wieder automatisch ein Feueralarm ausgel\u00f6st. Ob dahinter eine Fehlfunktion der Feuermelder, oder tats\u00e4chlich ein Feuer steckt ist oft gar nicht zu sagen. Bisher gab es jedoch noch keinen Brand auf der ISS, der tats\u00e4chlich von den Astronaut*innen gel\u00f6scht werden musste.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Etwas anders sieht es hingegen auf dem Vorg\u00e4nger der ISS \u2013 der MIR Raumstation \u2013 aus. Dort kam es 1997 zu einem Brand durch einen Sauerstoffgenerator, bei dem genau der o.g. Ablauf das Feuer l\u00f6schen konnte. M\u00f6chtest Du mehr zu dem Brand erfahren? Dann kannst Du Dir zum Beispiel <a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=rjGqxayl-nU&amp;t=1023s\">diese Dokumentation<\/a><\/span><span style=\"font-weight: 400\">\u00a0anschauen.<\/span><\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Welche Vorsichtsma\u00dfnahmen werden getroffen?<\/b><\/h1>\n<div id=\"attachment_2602\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2602\" class=\"wp-image-2602 size-medium\" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/csm_2011_drop_tower_1_58601225fa-300x300.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/csm_2011_drop_tower_1_58601225fa-300x300.jpg 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/csm_2011_drop_tower_1_58601225fa-150x150.jpg 150w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/csm_2011_drop_tower_1_58601225fa.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><p id=\"caption-attachment-2602\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 6: Der Fallturm am ZARM an der Uni Bremen macht Experimente in der Schwerelosigkeit m\u00f6glich, aber bei partieller Gravitation sieht es schlecht aus. \u00a9ZARM \/ Universit\u00e4t Bremen.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Um herauszufinden, wie man Feuer auf der ISS l\u00f6schen, oder im Idealfall verhindern kann, wird stetig geforscht. Daf\u00fcr gibt es einige Forschungsprojekte, die sich mit dem Verhalten von Feuer in der Mikrogravitation befassen. Dazu geh\u00f6ren zum Beispiel auch die SAFFIRE (\u201eSpacecraft Fire Safety\u201c)-Missionen die seit 2016 durchgef\u00fchrt wurden. F\u00fcr diese Missionen arbeiten die ESA (<\/span><b>E<\/b><span style=\"font-weight: 400\">uropean <\/span><b>S<\/b><span style=\"font-weight: 400\">pace <\/span><b>A<\/b><span style=\"font-weight: 400\">gency), die NASA (<\/span><b>N<\/b><span style=\"font-weight: 400\">ational\u00a0<\/span><b>A<\/b><span style=\"font-weight: 400\">eronautics and\u00a0<\/span><b>S<\/b><span style=\"font-weight: 400\">pace\u00a0<\/span><b>A<\/b><span style=\"font-weight: 400\">dministration) und das ZARM zusammen. Dabei wurden verschiedene Proben auf der ISS entz\u00fcndet, um u.a. das Verhalten von Flammen bei verschiedenen Luftstr\u00f6men zu untersuchen<sup>7<\/sup><\/span><span style=\"font-weight: 400\">. Eines der Ergebnisse der SAFFIRE V-Mission ist zum Beispiel die Tatsache, dass sich ein Feuer im Weltall sogar entgegen der Luftstr\u00f6mung ausbreitet<sup>8<\/sup><\/span><span style=\"font-weight: 400\">. Mehr Details kann man sich in diesem Video von Christian Eigenbrod, dem Leiter der Abteilung f\u00fcr Verbrennungsforschung am ZARM, ansehen: <\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_2515\" style=\"width: 683px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-2515\" class=\"wp-image-2515 \" src=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-300x62.png\" alt=\"\" width=\"673\" height=\"139\" srcset=\"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-300x62.png 300w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-1024x212.png 1024w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-768x159.png 768w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-1536x318.png 1536w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small-676x140.png 676w, https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/files\/Logo_DE_RGB_trans_small.png 1817w\" sizes=\"auto, (max-width: 673px) 100vw, 673px\" \/><p id=\"caption-attachment-2515\" class=\"wp-caption-text\">Abbildung 7<sup>9<\/sup>: Link zu den Forschungsergebnissen des SAFFIRE V-Experiments \u2013 Klicke auf das Bild. Bild: \u00a9ZARM \/ Universit\u00e4t Bremen.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Die Ergebnisse k\u00f6nnen daf\u00fcr genutzt werden, bei zuk\u00fcnftigen Raumfahrtmissionen spezielle Vorsichtsma\u00dfnahmen zu ergreifen, damit sich ein Feuer nicht so schnell ausbreiten kann. Das Forschen ist nat\u00fcrlich auch unter experimentellen Bedingungen riskant, da bei jedem Feuer, das auf einer Raumstation entz\u00fcndet wird, ein hohes Risiko f\u00fcr Technik und Mensch besteht.\u00a0<\/span><\/p>\n<h1 style=\"text-align: justify\"><b>Wie sieht die Zukunft im Thema \u201eBrandschutz im Weltraum\u201c aus?<\/b><\/h1>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Auf einer Raumstation herrscht Mikrogravitation, also ein winziger Bruchteil der Schwerkraft auf der Erde. In einem Fallturm, wie der des ZARMs <sup>10<\/sup><\/span><span style=\"font-weight: 400\"> (siehe Abbildung 7)\u00a0 oder w\u00e4hrend eines Parabelflugs k\u00f6nnen diese Bedingungen f\u00fcr Versuche realisiert werden. F\u00fcr Missionen auf anderen Planeten sieht es da schon deutlich schwieriger aus. Daf\u00fcr m\u00fcsste man die Schwerkraft auf einen bestimmten Bruchteil der Erdanziehungskraft senken, auf die sogenannte partielle Gravitation. Diese betr\u00e4gt f\u00fcr den Mond und Mars das 0,16- bzw. 0,38-fache der Schwerkraft der Erde und ist f\u00fcr Experimente bisher schwer realisierbar \u2013 vor allem, wenn eine Experimentierzeit von mehreren Minuten ben\u00f6tigt wird.\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"font-weight: 400\">Das ist aber auf keinen Fall ein Grund, die Raumfahrt komplett abzuschreiben. Viele Forschende befassen sich derzeit damit, partielle Schwerkraft zu simulieren oder zu erzeugen, um die Forschung f\u00fcr Mond- und Mars-Bedingungen weiter voranzutreiben. Besonders aufgrund der letzten Entwicklungen im Bereich Wiederverwendung von Raumfahrzeugen \u2013 wie bei der Firma SpaceX \u2013 und im Bereich touristischer Raumfahrtprojekte \u2013 wie bei der Firma Virgin Galactic \u2013 sollte in den n\u00e4chsten Jahren mit einem Zuwachs an Forschungsprojekten auch im Bereich des Brandschutzes gerechnet werden, um die Raumfahrt sicherer zu machen. Das ZARM selbst wird auch an der kommenden SAFFIRE-VI Mission mitarbeiten, um neue Erkenntnisse f\u00fcr den Brandschutz zu erlangen, aber auch um Projekte wie zum Beispiel das MaMBa<\/span><span style=\"font-weight: 400\"> (Moon and Mars Base Analog) <sup>11<\/sup> Projekt (ebenfalls am ZARM) voranzutreiben und sicherer zu machen.<\/span><\/p>\n<h2 style=\"text-align: justify\">Quellen<\/h2>\n<p><span style=\"font-weight: 400\">(1) <a href=\"https:\/\/www.nasa.gov\/sites\/default\/files\/thumbnails\/image\/iss056e201225.jpg\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\">https:\/\/www.nasa.gov\/sites\/default\/files\/thumbnails\/image\/iss056e201225.jpg<\/a><\/span><\/p>\n<p>(2) <a href=\"https:\/\/www.esa.int\/Space_in_Member_States\/Germany\/Wo_ist_die_Internationale_Raumstation\">https:\/\/www.esa.int\/Space_in_Member_States\/Germany\/Wo_ist_die_Internationale_Raumstation<\/a><\/p>\n<p>(3) <a href=\"https:\/\/www.dlr.de\/schoollab\/PortalData\/24\/Resources\/dokumente\/go\/20161214_13-Flyer_Mini-Fallturm_Weltraum_im_Labor.pdf\">https:\/\/www.dlr.de\/schoollab\/PortalData\/24\/Resources\/dokumente\/go\/20161214_13-Flyer_Mini-Fallturm_Weltraum_im_Labor.pdf<\/a><\/p>\n<p>(4) <a href=\"https:\/\/www.nasa.gov\/audience\/foreducators\/microgravity\/multimedia\/me-candleFlame.html\">https:\/\/www.nasa.gov\/audience\/foreducators\/microgravity\/multimedia\/me-candleFlame.html<\/a><\/p>\n<p>(5) <a href=\"https:\/\/www.leifiphysik.de\/waermelehre\/waermetransport\/grundwissen\/waermeleitung\">https:\/\/www.leifiphysik.de\/waermelehre\/waermetransport\/grundwissen\/waermeleitung<\/a><\/p>\n<p>(6) <a href=\"https:\/\/www.mcfire.de\/informationen-brandschutz\/11-verhalten-im-brandfall.html\">https:\/\/www.mcfire.de\/informationen-brandschutz\/11-verhalten-im-brandfall.html<\/a><\/p>\n<p>(7)\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nasa.gov\/saffire\">https:\/\/www.nasa.gov\/saffire<\/a><\/p>\n<p>(8) <span style=\"font-weight: 400\">\u00a0Eigenbrod C., et Al. Opposed flame spreading along a structured PMMA sample in exploration atmosphere under microgravity. 50th International Conference on Environmental Systems. ICES-2021-218.<\/span><\/p>\n<p>(9) <a href=\"https:\/\/www.zarm.uni-bremen.de\/de.html\">https:\/\/www.zarm.uni-bremen.de\/de.html<\/a><\/p>\n<p>(10) <a href=\"https:\/\/www.technologiepark-uni-bremen.de\/index.php?id=21&amp;tx_ttnews%5Btt_news%5D=367&amp;cHash=6192d98955cc9d6425294b8ce36b8cb7\">https:\/\/www.technologiepark-uni-bremen.de\/index.php?id=21&amp;tx_ttnews%5Btt_news%5D=367&amp;cHash=6192d98955cc9d6425294b8ce36b8cb7<\/a><\/p>\n<p>(11) <a href=\"https:\/\/www.zarm.uni-bremen.de\/de\/forschung\/unabhaengige-gruppen\/extraterrestrial-habitation.html\">https:\/\/www.zarm.uni-bremen.de\/de\/forschung\/unabhaengige-gruppen\/extraterrestrial-habitation.html<\/a><\/p>\n<p>(12) <a href=\"https:\/\/www.weltderphysik.de\/thema\/hinter-den-dingen\/farben-einer-kerzenflamme\/\">https:\/\/www.weltderphysik.de\/thema\/hinter-den-dingen\/farben-einer-kerzenflamme\/<\/a><\/p>\n<p>(13) <a href=\"https:\/\/wie-einfach.com\/Gesundheit\/post\/33901-Warum-steigt-hei%C3%9Fe-Luft-.html\">https:\/\/wie-einfach.com\/Gesundheit\/post\/33901-Warum-steigt-hei%C3%9Fe-Luft-.html<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Von Wiebke Hoes Ein Feuer ist f\u00fcr viele Menschen das Schlimmste, was passieren kann. 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