Druckbegrenzungsventil

Das Druckbegrenzungsventil bei der Feuerwehr ist eine Sonderbauform eines Überdruckventiles und stellt ein wichtiges Bauteil in hydraulischen Systemen dar. Mit diesem Ventil wird der maximal zulässige Wasserdruck begrenzt, um das System gegen zu hohen Druck abzusichern (Überdruckabsicherung) und Schäden zu vermeiden. Übersteigt der Druck im System einen gewünschten (eingestellten) Wert, ermöglicht dieses Ventil einen Abfluss des Wassers aus der Förderstrecke. In der Regel wird mit einem derartigen Ventil der maximal zulässige Pumpen- bzw. Systemdruck gegen Überschreitung abgesichert. In der Beladungsnorm wird dieser nur noch bei Fahrzeugen zur Wasserförderung aufgeführt (LF 20 KatS und Schlauchwagen).

Als Druckbegrenzungsventil bezeichnet man auch eine Armatur zur Wasserfortleitung bei der Feuerwehr, welche bei einer Löschwasserförderung über lange Wegstrecken plötzliche Druckstöße innerhalb von 0,2 Sekunden sicher abfangen soll. Somit kann es z. B. verhindern, dass Schläuche platzen und die Wasserförderung unterbrochen wird.

Das Druckbegrenzungsventil besteht aus einem Gehäuse mit zwei drehbaren B-Feuerwehrkupplungen am Ein- und Ausgang des Durchflussraumes, einer B-Festkupplung am Überlauf, einem Hauptventil mit Steuerorgan und Einstellskala, sowie einem Überdruck-Messgerät.

Das Druckbegrenzungsventil muss dabei in beide Durchflussrichtungen funktionieren, wobei der zulässige Maximaldruck auf einer Skala von 0 bis 16 bar einstellbar sein muss. Das Druckmessgerät muss dabei einen Messbereich von 0 bis 25 bar anzeigen. Das Überdruckventil hat ein Gewicht von 6 kg und ist unempfindlich gegen Verunreinigungen, die über einen Saugkorb oder das Pumpensieb eingesaugt werden können. Es muss bei einem Druck von 25 bar dicht schließen können und der Druckverlust bei freiem Durchgang darf bei einem Förderstrom von 800 l/min 0,1 bar nicht überschreiten. Bei den Feuerwehren in Deutschland und Österreich werden Ventile nach EN 14 380 verwendet.

Das Ventil wird mit dem Einstellorgan auf einen entsprechenden Sollwert zwischen 0 und 16 bar eingestellt. Bei normalem Druck ist der Durchflussraum durch das Hauptventil (Ringkolben oder Membran) von einer Wasserkammer, die sich oberhalb des Durchflussraums befindet, getrennt; sie wird jedoch über eine Ausgleichsleitung ständig mit Wasser gefüllt. Wird der Solldruck überschritten, öffnet sich ein Steuerventil, wodurch mehr Wasser aus der Wasserkammer abfließt, als durch die Ausgleichsleitung zugeleitet wird. Der so entstehende Unterdruck zwischen Wasserkammer und Durchflussraum öffnet das Hauptventil und lässt einen Teil des Förderstroms über den B-Ausgang ins Freie abfließen. Sinkt der Druck in der Leitung wieder, so schließt sich das Steuerventil wieder, was zu einem Druckausgleich zwischen Wasserkammer und Durchflussraum führt. Somit kann das Hauptventil durch eine Feder wieder geschlossen werden. Der Schließvorgang geschieht nur allmählich, um weitere Druckstöße zu vermeiden.

Das Druckbegrenzungsventil wurde bei Pumpenstrecken der alten DIN Norm vor einem Verteiler eingebaut. Um einer Schädigung der Pumpe durch Überdrücke auf Grund plötzlich geschlossener Ventile in der Förderkette effektiv zu verhindern, muss das Druckbegrenzungsventil direkt hinter der Pumpe eingebaut werden und dabei ca. 1 bar über dem geplanten Ausgangsdruck eingestellt werden – ganz besonders bei Pumpenstrecken nach EN-Norm 17 Bar Grenzdruck (p_{a lim}). Bei Gerätschaften zur Wasserabgabe über 400 l/min ist der effektivste Einbauort direkt vor der Abgabestelle, auch wieder ca. 1 bar über dem geplanten Ausgangsdruck eingestellt.

Bei der Wasserförderung über lange Wegstrecken wurde in Förderstrecken nach DIN-Norm das Druckbegrenzungsventil vor jeder Verstärkerpumpe eingebaut und auf einen Solldruck von ca. 2 bar eingestellt. Dieser Wert dient der Vermeidung von Kavitation und hat natürlich nichts mit dem auf der Druckseite angebrachten Entlüftungseinrichtung und dessen 2 Bar Abschaltdruck zu tun.

Bei Feuerlöschkreiselpumpen nach DIN 14420-2 sollte am Druckeingang ein maximaler Druck von 8 bar (p_e) nicht überschritten werden, Grund: Die 8 Bar Eingangsdruck (p_e) und der maximale Schließdruck der Feuerlöschkreiselpumpe addieren sich bei Schließdruck (p_a0) auf maximal 24 Bar und diese liegen noch unter den 25 Bar Grenzdruck (p_{a lim}).

Bei neueren Feuerlöschkreiselpumpen nach DIN EN 1028 liegt der höchstzulässige, dem Grenzdruck (p_{a lim}) gleichzusetzende maximalen Betriebsdruck bei 17 Bar. Da der maximale Schließdruck (p_a0) jedoch auch lediglich bis maximal 17 Bar betragen darf, ist ein Einbau eines Druckbegrenzungsventil Pumpeneingangsseitig z. B. bei Wasserförderung über lange Wegstrecken nicht mehr ausreichend sicher. Um sicher unter Grenzdruck (p_{a lim}) zu bleiben, müsste das Druckbegrenzungsventil vor einer Pumpe mit einer Einstellung von 0 Bar betrieben werden, denn 0 Bar Eingangsdruck (p_e) zuzüglich 17 Bar Schließdruck (p_a0) ergeben ja bereits 17 Bar Grenzdruck (p_{a lim}), das widerspricht den minimal empfohlenen 2 Bar Eingangsdruck (p_e).

Somit muss bei Feuerlöschkreiselpumpen nach aktueller EN-Norm 1028 das Druckbegrenzungsventil eingestellt auf 1 Bar über Ausgangsdruck (p_a) am Pumpenausgang angeschlossen werden.

• Lutz Rieck: Feuerlöscharmaturen (= Die Roten Hefte. Heft 6). 11., überarb. Auflage. Kohlhammer, Stuttgart 2000, ISBN 978-3-17-015171-0, S. 59–66. 
• Diverse: Hamilton – Handbuch für die Feuerwehr. Boorberg Verlag, 21. Auflage 2012, ISBN 978-3-415-04560-6