TY - JOUR A1 - Hahn, A. A1 - Zellmer, S. A1 - Riesselmann, B. A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina A1 - Schwarz, Silke A1 - Stahn, Sebastian A1 - Urban, Klaus T1 - Carbon monoxide release curves from measurements during indoor charcoal burning: systematic research on toxic levels for humans N2 - The Federal Institute for Risk Assessment (BfR) DocCenter has received more and more reports of cases of carbon monoxide (CO) poisoning, some even with fatal outcomes after indoor use of charcoal grills. CO is odorless, colorless, non-irritant and does not produce any other warning effect perceptible to humans. The BfR and the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) have completed a cooperative research project to investigate the toxic concentrations of CO that are reached when charcoal grills or open fires are used indoors. KW - Toxicity KW - Indoor charcoal burning PY - 2014 DO - https://doi.org/10.3109/15563650.2014.906213 SN - 1556-3650 VL - 52 IS - 4 SP - 351 PB - Informa Healthcare CY - Philadelphia, Pa. AN - OPUS4-34582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Fettig, Ina A1 - Seeger, Stefan A1 - Werrel, Martin A1 - Deubel, Jan A1 - Raspe, Tina A1 - Piechotta, Christian A1 - Krüger, Simone T1 - Raumbrände - Teil 2: Versuchsaufbau und Brandspurenanalytik N2 - Der vorliegende Bericht ist der 2.Teil eines Gesamtberichtes und schildert ausführlich die im Kontext des BAM-Innovationsoffensive-Projektes „Chemische Brandspurenanalytik“ durchgeführten Untersuchungen und fasst die gewonnenen analytischen Erkenntnisse zusammen. Der gesamte Bericht gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil beinhaltet den Aufbau, die Durchführung und die brandtechnologische Auswertung der durchgeführten Raumbrandversuche, während in dem hier vorliegenden Teil die analytischen Methoden zum Nachweis des Brandbeschleunigers in den Brandrückständen vorgestellt und ausgewertet werden. Die Beurteilung von Brandspuren und daraus abgeleitet die Rekonstruktion eines Brandverlaufes beruhen auch auf der präzisen chemischen Analyse der Brandprodukte. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine innovative Methodik entwickelt, wie verfügbare Analysetechniken in geeigneter Weise kombiniert werden können, um aus festen, flüssigen und gasförmigen Brandrückständen Rückschlüsse auf den Brandverlauf ziehen zu können. Neben der Untersuchung von Proben von realen Brandorten wurden verschiedene wohnungstypische Materialien unter Laborbedingungen unterschiedlichen Brandszenarien unterworfen. Die dabei entstehenden Brandgase, Aerosole sowie der verbleibende Brandrückstand wurden durch geeignete analytische Verfahren analysiert, um mögliche Brandursachen beurteilen zu können. Der Schwerpunkt dieses Berichtes liegt in dem Nachweis von Brandbeschleunigern. Es zeigte sich, dass mittels der Kombination aus HS-SPME-GC-MS sowohl in den festen Brandrückständen, als auch in den Kondensaten Brandbeschleuniger eindeutig und verlässlich nachgewiesen werden können. Anhand von 5 verschiedenen Zimmerbrandversuchen wurde der Einfluss von Brandbeschleunigern auf den Brandverlauf experimentell untersucht. Es wurden verschiedene brandtechnologische Kennwerte, wie der Massenverlust des gesamten Brandraums, Brandraumtemperaturen, die Wärmefreisetzungen sowie die Rauchgasemissionen ermittelt und beurteilt. Die Rauchgasanalyse erfolgte im Schlot, im Brandraum sowie in der Brandraumöffnung mittels Fourier Transformierte Infrarot-FTIR-Spektroskopie. Neben diesen brandtechnologischen Untersuchungen, die im Bericht Teil 1 enthalten sind, erfolgten auch chemisch-analytische Untersuchungen nach dem Brand, mit dem Ziel, den eingesetzten Brandbeschleuniger nachzuweisen. Im Anschluss an die jeweiligen Zimmerbrandversuche wurden verschiedene Brandrückstandsproben aus dem Brandschutt, Wischproben von den Wänden und den übriggebliebenen Gegenständen genommen und mit Hilfe einer entwickelten HS-SPME-GC-MS-Methode (Headspace-Solid Phase Micro Extraction-Gas Chromatographie-Massenspekrometrie) in Hinblick eines möglichen Brandbeschleunigernachweis analysiert. KW - Raumbrände KW - Rauchgase KW - Wärmefreisetzung KW - Rauchgastemperaturen KW - Analytik PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-301257 SN - 978-3-9815944-8-5 SP - 1 EP - 190 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-30125 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Stahn, Sebastian A1 - Raspe, Tina A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. T1 - Freisetzung toxischer Gase bei der Verwendung von Grillgeräten in geschlossenen Räumen und deren frühzeitige Detektion N2 - Durch die Verwendung von Grillgeräten in geschlossenen Räumen, wie Gartenlauben, Wohnungen oder Garagen kam es in den vergangenen Jahren zu einer Vielzahl von Unfällen mit schweren Vergiftungen und Todesfällen. Seit 2008 scheint das Auftreten von Kohlenmonoxid (CO) Intoxikationen innerhalb Deutschland wieder zu zunehmen. Die Hauptursachen sind dabei der unsachgemäße Gebrauch von Holzkohlegrills, schlecht gewartete Gasthermen und Kamine. Zum Schutz der Bevölkerung ist deshalb eine Aufklärung über mögliche Gefahren wichtig. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Gefahren bewertet. Es wurden verschiedene Brandszenarien mit Grillgeräten, mit unterschiedlichen Grillkohlearten und –mengen in geschlossenen Räumen realisiert und die entsprechenden Konzentrations-Zeit-Verläufe ermittelt. Bei den Brandversuchen wurden zudem notwendige Eingabeparameter für numerische Simulationen ermittelt, um die Verwendung von Holzkohlegrills in geschlossenen Räumen zu simulieren. Die Auswirkungen für Menschen beim Grillen in geschlossenen Räumen wurden quantifiziert, indem die Eintrittszeitpunkte der Handlungsunfähigkeit und des Todes mittels Fractional Effective Dose (FED)-Konzept bestimmt wurden. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine frühzeitige Detektion der toxischen Gase zur Warnung von Personen dringend notwendig ist. In den durchgeführten Brandversuchen zeigte sich, dass die gebräuchlichen Rauchmelder auf Streulichtbasis keine rechtzeitige Warnung ermöglichen. Deshalb sind für solche Brandszenarien andere Branddetektoren erforderlich. Entsprechende Versuche mit CO-Brandmeldern zeigten, dass das freigesetzte CO beim Grillen in geschlossenen Räumen frühzeitig detektiert werden kann und Personen somit rechtzeitig gewarnt werden können. Zur frühzeitigen Erkennung von Schwelbränden wurde weiterhin ein neuer Wasserstoffdetektor getestet. Die Entstehung von Wasserstoff in einer sehr frühen Brandphase kann zur frühzeitigen Erkennung von Schwelbränden genutzt werden. Bei ersten Schwelbrandexperimenten mit Holzproben konnte Wasserstoff in einer geschlossenen Kammer (0,5 m3) nachgewiesen werden, noch bevor es zu einer erhöhten CO-Emission kam. Die Ergebnisse der Schwelbrandversuche werden vorgestellt und die Verwendbarkeit von CO- und Wasserstoff-Detektoren erörtert und diskutiert. T2 - 4. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / 3. vfdb-Workshop Brandschutzforschung CY - Magdeburg, Germany DA - 26.03.2015 KW - Toxizität KW - FED KW - Brandmelder KW - Brandfrüherkennung KW - Rauchgase KW - Kohlenmonoxid KW - Grillen PY - 2015 SN - 978-3-00-048960-0 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-33188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. A1 - Bienge, J.-E. A1 - Müller, J. A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Raspe, Tina A1 - Krüger, Simone ED - Krüll, W. T1 - Forest fire detection using hydrogen sensors N2 - Forest fires start mostly in partial combustion. In this paper we present a hydrogen sensor to defect early stages of forest fires. First indoor experiments in a smoke density chamber with wood samples, proved that the sensor produce a strong signal change when the smouldering of wood starts, already before the CO concentration, measured in FTIR spectrometry, exceeds 10 ppm. In outdoor experiments we were able to detect forest fire in a distance of 110 m. T2 - AUBE '14 - 15th International conference on automatic fire detection CY - Duisburg, Germany DA - 14.10.2014 KW - Hydrogen sensor KW - Forest KW - Fire detection KW - Smoke gases KW - FTIR KW - Rauchkammer PY - 2014 SN - 978-3-940402-02-8 VL - 1 SP - 247 EP - 254 CY - Duisburg AN - OPUS4-31949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fettig, Ina A1 - Krüger, Simone A1 - Deubel, Jan A1 - Werrel, Martin A1 - Raspe, Tina A1 - Piechotta, Christian T1 - Evaluation of a headspace solid-phase microextraction method for the analysis of ignitable liquids in fire debris N2 - The chemical analysis of fire debris represents a crucial part in fire investigations to determine the cause of a fire. A headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) procedure for the detection of ignitable liquids in fire debris using a fiber coated with a mixture of three different sorbent materials (Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane, DVB/CAR/PDMS) is described. Gasoline and diesel fuel were spiked upon a preburnt matrix (wood charcoal), extracted and concentrated with HS-SPME and then analyzed with gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). The experimental conditions—extraction temperature, incubation and exposure time—were optimized. To assess the applicability of the method, fire debris samples were prepared in the smoke density chamber (SDC) and a controlled-atmosphere cone calorimeter. The developed methods were successfully applied to burnt particleboard and carpet samples. The results demonstrate that the procedure that has been developed here is suitable for detecting these ignitable liquids in highly burnt debris. KW - Forensic science KW - Arson analysis KW - Fire debris KW - Ignitable liquids KW - Solid-phase microextraction KW - Smoke density chamber KW - Cone calorimeter PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1111/1556-4029.12342 SN - 0022-1198 SN - 1556-4029 VL - 59 IS - 3 SP - 743 EP - 749 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ, USA AN - OPUS4-30038 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone A1 - Rappsilber, Tim A1 - Raspe, Tina T1 - Quantitative Rauchgasanalyse mittels FTIR-Spektroskopie - Anforderungen, Kalibrierung, Reproduzierbarkeit N2 - Die Fourier-Transformations-Infrarot-(FTIR)-Spektroskopie ist eine universell einsetzbare Methode zur Rauchgasanalyse. Um verlässliche quantitative Aussagen zu Rauchgaskonzentrationen treffen zu können, müssen die Anforderungen an die FTIR-Spektrometer, die Probenahme sowie die Kalibrierung entsprechend der ISO 19702:2015 eingehalten werden. Im Rahmen dieses Vortrages werden diese Anforderungen sowie die Kalibrierung näher beschrieben und die Reproduzierbarkeit quantitativer Rauchgasmessungen an drei Beispielen beschrieben. T2 - 5. Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Rauchgase KW - FTIR-Spektroskopie KW - Brandversuche PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 VL - 2017 SP - 1 EP - 7 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-39931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Deubel, Jan A1 - Werrel, Martin A1 - Fettig, Ina A1 - Raspe, Tina T1 - Experimental studies on the effect of fire accelerants during living room fires and detection of ignitable liquids in fire debris N2 - Reconstructing the course of a fire and performing chemical analysis of ignitable liquids in fire debris is an important tool to conduct fire investigations in suspected arson cases. Here, a total of five fire tests has been performed to investigate the effect of fire accelerants on the fire development of a room fire and to prove the capability of analytical methods. Different experimental scenarios have been realized (no accelerant, accelerant applied at different positions, and different amounts of fire accelerant). Each test room was equipped with an identical set of living room furnishing. The location and amount of the fire accelerant applied löschen varied in four of five tests. One experiment was carried out without fire accelerant. Fire quantities such as mass loss (of the entire room), gas temperatures (at several locations in the room), and heat release were determined during the experiments, and chemical-analytical studies were carried out. A headspace solid phase micro extraction procedure, using gas chromatography–mass spectrometry, was used to analyze fire debris samples to potentially detect ignitable liquids. Beside the analysis of fire debris samples, swipe soot samples were analyzed and the detectability of the fire accelerant used was demonstrated. Results show that it is possible to provide evidence of ignitable liquids in soot samples collected from walls. This allows an additional sampling strategy at potential crime scenes, besides taking fire debris samples. KW - Fire behavior KW - Room fire test KW - Heat release KW - Temperatures KW - Fire debris KW - Ignitable liquids KW - Solid phase microextraction KW - Gas chromatography PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2263 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 39 IS - 7 SP - 636 EP - 646 PB - Heyden CY - London AN - OPUS4-34550 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Moritz, W. A1 - Nörthemann, K. T1 - Wasserstoffsensoren zur früheren Branddetektion - Systematische Untersuchungen zur Wasserstoffgenerierung bei Schwelbränden und Entwicklung eines Wasserstoffsensors zur Brandfrüherkennung einschließlich Vergleich mit anderen Branddetektionssystemen N2 - Wasserstoff als Brandprodukt entsteht in einer sehr frühen Brandphase, insbesondere bei Schwelbränden. Durch die Entwicklung eines geeigneten Wasserstoffsensors ist es nicht nur möglich, sehr frühzeitig einen entstehenden Brand zu detektieren, sondern durch die Erkennung eines Entstehungsbrandes und frühzeitiger Löschmaßnahmen ergibt sich eine Vermeidung von Personen- und Sachschäden. Die sich in der Entwicklung befindlichen Wasserstoffsensoren wurden von der TLTS GmbH zur Verfügung gestellt. Im Rahmen dieses Projektes wurden diese Sensoren in verschiedenen Testbränden, d.h. sowohl im Labormaßstab, in der Rauchkammer, als auch in Realbrandszenarien in einer 2-Raum-Containerwohnung mit verschiedenen wohnungstypischen Materialien und Gebrauchsgegenständen getestet, insbesondere in Kombination mit anderen analytischen Methoden und im Vergleich mit anderen Detektionssystemen. Der Schwerpunkt lag in der Rauchgaskomponentendetektion in der frühen Brandphase, insbesondere der Wasserstoffgenerierung in Abhängigkeit des Brandszenarios. Es erfolgten umfangreiche Untersuchungen bezüglich der Korrelation von Brandmaterialien, thermischen Bedingungen, Strömungsverhältnissen und geometrischen Bedingungen zur Wasserstoffgenerierung, ihrem zeitlichen Verlauf und der Relation zu anderen entstehenden Gasen (z.B. Kohlenstoffmonoxid) und der Rauchentwicklung unter exakt definierten (reproduzierbaren) Brandentstehungsbedingungen. Dadurch wurde eine quantifizierbare Bewertung des Wasserstoffsensors gegenüber bestehenden Systemen erreicht. Aus den Untersuchungen sind ebenfalls Schlussfolgerungen zu den Vorteilen und Grenzen der Implementierung von Wasserstoffsensoren in Multisensor-Brandmelder ableitbar. Es konnte anhand der Testbrände gezeigt werden, dass der H2-Sensor bei Schwelbrandversuche von wohnungstypischen Materialien geeignet ist und ein sehr frühzeitiger Nachweis sehr geringer H2-Konzentrationen, noch bevor Rauch und CO detektiert werden können, möglich ist und diese somit eine Alternative oder Ergänzung zu traditionellen Rauch- und CO-Meldern für mehr Sicherheit sind. Für den kommerziellen Einsatz dieser Sensoren müssen die Einflussfaktoren, wie z.B. mit der Luftfeuchtigkeit und Querempfindlichkeiten, wie z.B. mit anderen Brandgasen, wie CO weiter verbessert werden. KW - Wasserstoffsensoren KW - Branddetektion PY - 2016 SN - 978-3-9817502-9-4 VL - 2016 SP - 1 EP - 184 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Raspe, Tina A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. T1 - Early fire detection: Are hydrogen sensors able to detect pyrolysis of house hold materials? N2 - We analysed the hydrogen generation during the smouldering of polymeric materials, which are typically used in the household, in the Smoke Density Chamber coupled to a new developed hydrogen sensor to detect early stages of fires. The results of hydrogen generation were compared with the emission of carbon monoxide and smoke during the fire scenarios. Additionally, the results were compared with parameters used in traditional commercial detection systems. In this scenario, the hydrogen sensor showed encouraging results for the detection of fires in earlier phase compared to traditional detectors. Furthermore, we tested the new developed hydrogen sensor in a real room with different fire scenarios. We have also investigated interferences, e.g. steam and cigarette smoke. The hydrogen sensor could detect hydrogen generation in the earliest stage of fire, even before CO and smoke were developed in detectable amounts. Therefore, the hydrogen sensor can be applied for early fire detection in case of pyrolysis. The sensors are quite good for detecting pyrolysis gases. But when it comes to a fast ignition other techniques are more suitable for it. The sensors are best for combination with other techniques, such as smoke detectors. T2 - IAFSS 12th Symposium 2017 CY - Lund, Sweden KW - Fire chemistry KW - Hydrogen sensor PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.04.035 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 91 SP - 1059 EP - 1067 PB - Elsevier AN - OPUS4-41895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone A1 - Deubel, Jan A1 - Raspe, Tina A1 - Fettig, Ina A1 - Piechotta, Christian T1 - Chemische Brandspurenanalytik T2 - Vfdb 2012 -Jahresfachtagung CY - Köln, Deutschland DA - 2012-05-21 KW - Brandbeschleuniger KW - Brandgase KW - Brand KW - Partikel KW - Analytik PY - 2012 SP - 517 EP - 539 PB - VdS Schadenverhütung CY - Köln AN - OPUS4-25933 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -