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Flüssigkeitsbrände

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Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

SCHAUMEINSATZ<br />

BEI FLÜSSIGKEITSBRÄNDEN<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

ENTWICKLUNG DER FLÜSSIGKEITSBRANDBEKÄMPFUNG<br />

Die Herausforderungen an den Brandschutz wachsen und verändern sich auch im<br />

21. Jahrhundert weiter. Dabei geht es nicht nur um die Leistungs- und Einsatzfähigkeit von<br />

Löschmitteln, sondern ebenso um die gestiegenen Ansprüche an umweltgerechte und<br />

gesellschaftlich akzeptable und verantwortliche Lösungen. Die Prävention und Bekämpfung<br />

von Bränden ist eine sensible und komplexe Aufgabe, die insbesondere im industriellen<br />

Bereich nur durch ein differenziertes Spektrum ausgereifter Produkte zu bewältigen ist.<br />

Als interessante Herausforderungen der letzten Jahre für die Feuerwehren bei der<br />

Brandbekämpfung ist der steigende Anteil an polaren Flüssigkeiten (Alkohole).<br />

Nicht nur in der Industrie, sondern auch in der Treibstofferzeugung treffen wir heute auf<br />

Benzin – Alkohol sowie Diesel – Alkoholmischungen, seit Herbst 2007 wird in Österreich zum<br />

herkömmlichen Benzin etwa 5% Ethanol beigemischt, diese Mischungsverhältnis stellt eine<br />

Herausforderung bei der Brandbekämpfung dar.<br />

Besonderheiten beim Schaumeinsatz;<br />

Generell sollte nur alkoholbeständiges AFFF Schaummittel eingesetzt werden. PKW<br />

Bränden sind auch mit normalen Mehrbereichschaummittel löschbar, es werden aber<br />

größere Schaummittelmengen benötigt.<br />

Brände mit Tankfahrzeugen die Treibstoffmischungen mit Ethanol transportieren können nur<br />

mit alkoholbeständigem AFFF Schaummittel zielführend bekämpft werden. Selbst bei<br />

normalen Treibstoffen die nicht extra den Ethanolanteil (bis zu 10% im Winter) anführen ist<br />

der Unterschied bei dem Schaummitteleinsatz merkbar. Brände mit E 85 bzw. E 100 sind nur<br />

mit entsprechendem Schaummittel löschbar.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

LÖSCHWIRKUNG VON SCHAUM<br />

Vier Voraussetzungen führen zum Verbrennungsprozess: brennbarer Stoff,<br />

Luftsauerstoff, richtiges Mengenverhältnis brennbarer Stoff/Sauerstoff,<br />

Zündtemperatur. Fehlt eine dieser Voraussetzungen, kann kein Feuer entstehen.<br />

Chemisch betrachtet ist die Verbrennung eine durch die Zündtemperatur<br />

ausgelöste, schnell verlaufende Reaktion zwischen dem brennenden Stoff und<br />

Luftsauerstoff. Um ein Feuer zu löschen, muss der brennende Stoff vom<br />

Luftsauerstoff getrennt oder unter die Verbrennungstemperatur gekühlt werden.<br />

Genau dies bewirkt Löschschaum, wenn er richtig angewendet wird. Folgende<br />

Löscheffekte werden beim Einsatz von Löschschaum genutzt:<br />

Trenneffekt<br />

Die geschlossene Schaumdecke trennt die Verbrennungszone von der sie<br />

umgebenden Luft und verhindert die weitere Sauerstoffzufuhr zum Brandgut.<br />

Kühleffekt<br />

Das aus dem Schaum ausscheidende Wasser verdampft im Bereich der<br />

Flammenfront, wodurch der Verbrennungszone Wärme entzogen und die<br />

Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Brandgut und Luftsauerstoff deutlich<br />

abgesenkt wird. Das Brandgut wird durch das aus dem Schaum austretende<br />

Wasser-/ Schaummittelgemisch (Schaummittellösung) abgekühlt.<br />

Deckeffekt<br />

Die geschlossene Schaumdecke verhindert das weitere Ausgasen brennender<br />

Stoffe, d.h., es gelangen keine brennbaren Gase mehr aus dem Brandgut in die<br />

Verbrennungszone. Durch gleichzeitiges Abkühlen des Brandgutes verringert sich<br />

der Dampfdruck, wodurch Gasdurchbrüche und damit Rückzündungen vermieden<br />

werden. Durch vorbeugendes Einschäumen ausgelaufener, leicht gasender<br />

Produkte werden Umwelt belastende Emissionen vermieden. Gleichzeitig wird die<br />

Gefahr eines Brandausbruches deutlich verringert.<br />

Verdrängungseffekt<br />

Durch Fluten von Räumen, Kanälen, Anlageteilen usw. mit Leicht- oder<br />

Mittelschaum werden der für die Verbrennung notwendige Luftsauerstoff und<br />

brennbare Gase verdrängt.<br />

Dämmeffekt<br />

Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Schaums wird noch nicht entzündetes<br />

oder bereits abgelöschtes Brandgut gegenüber Wärmestrahlung und Zündquellen<br />

isoliert.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

FILMBILDUNG<br />

Brandgut: Benzin<br />

Wasserfilm (AFFF - Effekt)<br />

Der Wasserfilm entsteht beim Löschen<br />

nichtpolarer (nicht mit Wasser mischbarer)<br />

Kohlenwasserstoffe (z.B. Düsentreibstoff,<br />

Heizöl, Vergaserkraftstoff). Aus dem<br />

Schaum heraus bildet sich auf den<br />

Mineralölprodukten ein sehr dünner,<br />

wässeriger Tensid - Film, der dem<br />

Schaum vorauseilt und ihm besonders<br />

gute Fließ-, Lösch- und Rückzündung<br />

hemmende Eigenschaften verleiht.<br />

Der Wasserfilm bildet sich auch beim<br />

Einsatz der unverschäumten<br />

Schaummittellösungen, z.B. beim Einsatz<br />

durch Sprinkleranlagen, Wasserwerfer,<br />

Strahlrohre etc. Er schützt auch dort, wo<br />

der Schaum die Flüssigkeit noch nicht<br />

vollständig abgedeckt hat oder die<br />

Schaumdecke aufgerissen wird.<br />

Brandgut: Alkohol<br />

Polymerfilm<br />

Der Polymerfilm entsteht beim Löschen<br />

polarer (mit Wasser mischbarer)<br />

Kohlenwasserstoffe (z.B. Alkohole, Ketone,<br />

Ester) mit AFFF/AR*, z.B. MOUSSOL - APS<br />

3%, aus den im Schaum enthaltenen<br />

Polymerfilmbildnern. Der Film schwimmt als<br />

isolierende Schutzschicht zwischen dem<br />

Schaum zerstörenden Alkohol und der<br />

darüberliegenden Schaumdecke. Nur bei<br />

sanfter Schaumaufgabe bildet sich ein<br />

stabiler zusammenhängender Polymerfilm,<br />

der wirksam vor der Schaum zerstörenden<br />

Flüssigkeit schützt.<br />

*synthetisches wasserfilmbildendes,<br />

alkoholbeständiges Schaumlöschmittel<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

WIE LÖSCHSCHAUM ENTSTEHT<br />

Dem Löschwasserstrom wird über eine Dosiereinrichtung, z.B. Zumischer auf dem<br />

Injektorprinzip, Druck - Zumischer, eine gleichbleibende Menge Schaumlöschmittel zugemischt.<br />

Die so entstehende Schaummittellösung wird im Schaumgerät mit Luft verschäumt. Bei<br />

geringen Luftanteilen entsteht ein schwerer „nasser‘ Schaum, bei hohen Luftanteilen ein<br />

mittelschwerer „feuchter“ bis leichter „trockener“ Schaum um ein Vielfaches größer als das<br />

Volumen der Schaummittellösung.<br />

Injektor - Zumischer<br />

Injektor - Zumischer sind die am häufigsten genutzten Zumischeinrichtungen.<br />

Sie lassen sich grob einteilen in:<br />

Tragbare Zumischer (Z – Zumischer)<br />

Stationär eingebaute Zumischer,<br />

Schaumerzeuger mit Selbstansaugung<br />

Pumpenvormischer<br />

Die Wirkungsweise des Injektor - Zumischer beruht auf dem "Venturi-Prinzip". Hierbei wird<br />

Treibwasser beim Durchgang durch eine Düse beschleunigt und in eine Saugkammer gespritzt.<br />

In der Saugkammer verwirbelt das Wasser und gibt einen Teil seiner Energie an das Medium in<br />

der Saugkammer (zuerst Luft, dann Schaummittel) ab, das dadurch in Fließrichtung des<br />

Treibwassers beschleunigt wird und den Zumischer verlässt. Die besondere Konstruktion der<br />

Saugkammer gewährleistet die Bildung eines Unterdruckes durch den das Schaummittel aus<br />

dem Vorratsbehälter in den Zumischer gesaugt wird. Ein Rückschlagventil (Kugelventil)<br />

verhindert den Wasserrückfluss aus dem Zumischer in den Vorratsbehälter wenn Treibwasser<br />

ansteht, aber kein Schaummittel- Wassergemisch abgenommen wird. Bei mobilen Zumischern<br />

ist ein Regelventil für die Schaumansaugleitung eingebaut, um auf eventuell notwendige<br />

Änderungen der Zumischrate reagieren zu können. Stationäre Löschanlagen arbeiten in aller<br />

Regel mit fest eingestellten Zumischraten, die auf den Löschanlagentyp, das Schaummittel und<br />

das Brandgut abgestimmt sind. Änderungen der Zumischrate erfolgen durch Austausch der<br />

Treibwasserdüse.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Stationär eingebaute Zumischer<br />

Stationär eingebautem Injektor - Zumischer werden in Löschanlagen genutzt, bei denen eine<br />

festgelegt Schaummittel/Wassergemisch-Menge erzeugt werden muss. Dies ist z. B. der Fall<br />

beim Tankbrandschutz (Beschäumung von Tanktassen oder Schwimmdachtanks) wenn<br />

Löschwasser und Schaummittel durch separate Leitungen bis zur Brandstelle getrennt gefördert<br />

werden kann, vor Ort gemischt und so der Gegendruck gering gehalten wird. Hier sind<br />

Leistungen bis zu mehreren tausend Litern Schaummittel/Wassergemisch pro Minute möglich.<br />

Schaumerzeuger mit Selbstansaugung<br />

Selbstansaugende Schaumrohre haben eine eingebaute Vorrichtung zur Ansaugung von<br />

Schaummittel. Diese kommen in erster Linie bei Schaum-/Wasserwerfern, insbesondere auf<br />

Anhängern, zum Einsatz. Das Ansaugen erfolgt durch einen Injektor - Zumischer, der allerdings<br />

nicht separat aufgebaut sondern ein Bestandteil des Schaumwerfers („Erzeugers“) ist. Das<br />

Schaummittel wird in unmittelbarer Nähe zum „Schaumerzeuger“ gelagert und durch Schläuche<br />

direkt angesaugt. Als Vorteil ist die preisgünstige Ausführung, der einfache Betrieb und<br />

Wartung, sowie die genaue Zumischung, da Durchfluss und Gegendruck bekannt sind, zu<br />

sehen. Zudem wird nur der Schaumerzeuger mit Schaummittel verschmutzt. Nachteilig ist<br />

mangelnde Beweglichkeit bedingt durch die Mitführung der Schaummittelbehälter. Daneben ist<br />

die Nachführung des Schaummittels zur Einsatzstelle aufgrund des großen Verbrauchs<br />

problematisch, da das Schaummittel meist per Hand in Kanistern zur Verbrauchsstelle gebracht<br />

werden muss. Eine Kombination aus Zumischer und Schaumrohr ist die Schaumpistole.<br />

Pumpen - Vormischer<br />

Pumpen - Vormischer werden u. a. in Löschfahrzeuge und Löschanlagen eingebaut, Sie sind<br />

vom Prinzip ihrer Wirkungsweise Injektor - Zumischer. Sie werden jedoch nicht in den<br />

Förderstrang integriert sondern ein Teil des Löschwassers wird am Pumpenausgang<br />

abgezweigt und fließt durch einen Bypass zum Zumischer. Hier wird durch die Erzeugung des<br />

Unterdrucks Schaummittel angesaugt und dem Treibwasser in der voreingestellten<br />

Konzentration beigemischt. Der Ausgang des Zumischers ist an die Pumpensaugleitung<br />

angeschlossen, so dass das angereicherte Schaummittel/Wassergemisch dem angesaugten<br />

Wasser zugeführt wird. Über ein Regelventil in der Schaummittelsaugleitung zum Zumischer<br />

kann die Zumischrate eingestellt werden. Vorteilhaft sind die Kostengünstigkeit des Systems,<br />

sowie die einfache Wartung und der Betrieb zu sehen. Es entsteht kein Druckabfall durch die<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Zumischung und eine zusätzliche Kraftversorgung ist nicht notwendig, da die Energie aus dem<br />

Treibwasser genommen wird. Nachteilig wirken sich die Entnahme des Treibwassers auf die<br />

verfügbare Förderleistung der Pumpe aus, da das entnommene und im Kreis gefahrene<br />

Treibwasser Teil der Gesamtfördermenge (bis zu 10 %) ist und somit die für Löschzwecke zur<br />

Verfügung stehende Wassermenge verringert. Dies ist bei der Pumpenauslegung zu<br />

berücksichtigen. Zusätzlich muss der Pumpeneingangsdruck unter einem bestimmten Wert<br />

liegen (max. 0,5 bar), da sonst das Druckgefälle zwischen Eingang und Ausgang des<br />

Zumischer nicht ausreicht, um eine korrekte Funktion des Zumischer zu erreichen. Daneben<br />

wird auch das gesamte System mit Schaummittel/Wassergemisch beaufschlagt und muss<br />

anschließend gereinigt werden.<br />

Pumpenzumischung<br />

In Löschbereichen in denen feste Volumenströme und Druckverhältnisse vorgegeben und<br />

Druckverluste, die durch Einsatz eines Injektor - Zumischer entstehen, nicht akzeptabel sind,<br />

kann eine direkte Zumischung des Schaummittel zum Wasserstrom sinnvoll sein. Da diese<br />

Zumischung ohne Regelorgan auskommt, muss das richtige Schaummittel-Wasser-Verhältnis<br />

durch die genaue Auslegung der Kombination Wasser-/ Schaummittelpumpe erfolgen. Dieses<br />

ist jedoch sehr schwierig, da die Fördermenge der Schaummittelpumpe von der Temperatur<br />

(und damit der Viskosität), dem spezifischen Gewicht des Schaummittel und der Druckdifferenz<br />

Wasser-Schaummittel abhängig ist. Von Vorteil ist hier, dass die Menge des<br />

Schaummittel/Wassergemisches keiner Beschränkung nach unten oder oben unterliegt. Es sind<br />

somit von der kleinsten bis zu größten Menge alle Volumenströme darstellbar.<br />

Die Weiterentwicklung dieser Zumischer ist der regelbare Pumpen - Zumischer. Hierbei wird der<br />

Volumenstrom des Löschwassers über Messeinrichtungen erfasst und das<br />

Schaummittelvolumen durch entsprechende Regelung der Schaummittelpumpe angepasst.<br />

Dies geschieht in aller Regel durch Änderung der Drehzahl.<br />

Eine Sonderform der Pumpenzumischung ist der Einsatz mechanischer Dosiersysteme, bei<br />

denen vom Löschwasserstrom ein Wassermotor angetrieben wird, der wiederum eine<br />

Schaummittelpumpe antreibt. Durch Abstimmung des Verhältnisses Volumen des<br />

Wassermotors zum Volumen der Schaummittelpumpe wird eine exakte Zumischung erreicht.<br />

Hier ist allerdings ein Druckverlust zu verzeichnen (Energie zum Antrieb der<br />

Schaummittelpumpe) der sich jedoch im Bereich von 0,5 bar bis 2 bar bewegt (Abhängig vom<br />

Durchfluss). Wichtig ist hier jedoch, das diese Zumischsysteme Gegendruckunempfindlich sind,<br />

Temperatur, Viskosität und spezifisches Gewicht des Schaummittels keine Rolle spielt und ein<br />

weites Einsatzspektrum (je nach Gerät 200 l/min bis 6000 l/min Wasserdurchfluss und 0 – 6 %<br />

Zumischung) besitzen. Diese Systeme gibt es als Turbinen - Zumischer (V ~ 400 l/min) oder als<br />

Systeme mit Verdrängermotoren und –pumpen.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Beispiele für Pumpenzumischung<br />

DIGIDOS ist ein elektrisch angetriebenes, elektronisch geregeltes<br />

Schaummitteldruckzumischsystem für den Normaldruckbereich. Präzision und Zuverlässigkeit,<br />

gepaart mit hoher Leistung und einfacher Bedienung sind die herausragenden Eigenschaften<br />

dieses Zumischsystems.<br />

Ihre Vorteile:<br />

Vollkommen schaummittelfreie Feuerlöschkreiselpumpe<br />

Bis zu zwei Einspritzpunkte möglich<br />

Bis zu drei unterschiedliche Schaummittelquellen ansteuerbar<br />

Kein Spülen notwendig<br />

Füllen des Schaumtanks<br />

Zumischrate - stufenlos von 0,1% - 6%<br />

Einfachste Bedienung via LCS<br />

Fremdsaugen bis zu 2m<br />

Förderleistung bis zu 24Ltr/min und bis 16 l/min bei 12VDC Version<br />

Antrieb durch Fahrzeugelektrik 24VDC oder 12VDC, keine zusätzlichen Aggregate oder<br />

Antriebe notwendig<br />

Für alle Schaummittelarten geeignet – auch strukturviskose<br />

Hohe Betriebssicherheit durch Zahnradpumpe - wartungsfrei<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

FireDos ist ein Zumischsystem. Dem Löschwasser - Volumenstrom werden<br />

Brandbekämpfungsflüssigkeiten zugemischt, um Netzmittelwasser, Schaum oder Gel zu<br />

erzeugen. Das Zumisch - Geräte kommen sowohl als transportable Druckzumischer, als<br />

Fahrzeugvarianten und auch in stationären Löschanlagen zum Einsatz.<br />

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<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

FireDos wurde von uns konzipiert, um Anwendern im Brandfall ein äußerst<br />

zuverlässiges, einfach zu bedienendes und vor allem wirkungsvolles Zumischgerät zur<br />

Verfügung zu stellen.<br />

FireDos ist unabhängig von externer Fremdenergie wie zum Beispiel Elektrizität. Der<br />

Antrieb des Systems erfolgt ausschließlich durch den Löschwasservolumenstrom, dem<br />

die Brandbekämpfungsflüssigkeit zugemischt wird.<br />

FireDos liefert eine gleich bleibende Zumischrate unabhängig von Druck- und<br />

Durchflussverhältnissen und deren Schwankungen.<br />

FireDos steht in zahlreichen Varianten für alle Aufgaben in der Brandbekämpfung zur<br />

Verfügung: Stationäre Löschanlagen, Löschfahrzeuge, mobile Anwendungen, für Süßund<br />

Seewasser, in den verschiedensten Größen und mit zahlreichen Zusatzoptionen.<br />

FireDos bietet eine optimale Prüfbarkeit. Der Anwender kann sich jederzeit mit geringem<br />

Aufwand und ohne Erzeugung eines Gemischs (Premix) von der Betriebsbereitschaft<br />

überzeugen.<br />

FireDos wird weltweit mit großem Erfolg eingesetzt. In mehreren tausend Fällen<br />

vertrauen namhafte Anwender auf die Qualität und Langlebigkeit unseres Produkts.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

ZUMISCHRATE<br />

Die Zumischrate gibt das prozentuale Verhältnis der zugemischten Schaummittelmenge zur<br />

Wassermenge an. Bei einer 3%igen Zumischrate werden z.B. 3 Teile Schaummittel mit 97<br />

Teilen Wasser vermischt. Im Löscheinsatz erfolgt die Schaummittel-Zumischung durch einen<br />

Zumischer oder Pumpen - Vormischer, entweder an der Wasserpumpe, in der verlegten<br />

Schlauchleitung, am Schaumgerät oder, bei stationären Löschanlagen, in der Schaumzentrale.<br />

Die Zumischrate wird am Zumischer oder Pumpen - Vormischer eingestellt und variiert, je nach<br />

Schaummitteltyp, Brandart, Brandgut und eingesetztem Gerät, zwischen 1 % bis 6 %. Bei<br />

Verwendung von Mehrbereichschaummittel als Netzmittel wird bis zu 1 % zugemischt.<br />

Konventionelle Zumischung<br />

CAFS - Schaumerzeugung<br />

Bei dem Druckluft-Schaumverfahren „CAFS“ (Compressed Air Foam System) wird die<br />

Schaummittellösung bereits an der Pumpe mit komprimierter Luft verschäumt. Es entsteht ein<br />

sehr feinblasiger Schaum. Abhängig vom Einsatzzweck beträgt die Zumischrate ab 0,1% bis<br />

6%.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

EINTEILUNG DER SCHÄUME<br />

Verschäumungszahl Schaumbezeichnung Abkürzung<br />

Erzeugung<br />

< 20 Schwerschaum S Zumischer<br />

20 bis 200 Mittelschaum M Zumischer<br />

> 200 Leichtschaum L Leichtschaumerzeuger<br />

ACHTUNG: Leichtschaum kann nur mit synthetischen Mehrbereichsschaummittel<br />

erzeugt werden!<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

SCHWER- UND MITTELSCHAUMROHRE<br />

GENORMTE SCHAUMROHRE<br />

Schaumart<br />

Kurz<br />

bezeichnung<br />

Durchfluss<br />

[l/min.<br />

Anschluss<br />

kupplung<br />

Verschäumungs<br />

zahl<br />

Schaumleistung<br />

[m³/min]<br />

Wurfweite<br />

[m]<br />

Schwerschaum<br />

Mittelschaum<br />

S 2 200 C 15 3 26<br />

S 4 400 B 15 6 30<br />

S 8 800 B 15 12 38<br />

M 2 200 C 50 10 8<br />

M 4 400 B 50 20 9<br />

M 8 800 B 50 40 10<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

SCHWERSCHAUM<br />

Verschäumung<br />

bis ca. 8-fach wird aus Proteinschaumlöschmittel,<br />

z.B: FLUOR-SCHAUMGEIST 3%, erzeugt,<br />

bis zu 2Ofach aus synthetischem Schaumlöschmittel,<br />

z.B.: MOUSSOL-APS F-15.<br />

Merkmale<br />

„Nasser“, feinblasiger Schaum mit hohem Gewicht und vergleichsweise geringem Volumen.<br />

Schwerschaum ist sehr fließfähig, abbrandstabil, gasdicht und besonders<br />

rückzündungshemmend. Je nach Schaummittel und Zumischrate haftet er gut an senkrechten<br />

Oberflächen. Seine Löschwirkung beruht vor allem auf dem Trenn- und Kühleffekt. Bei AFFFund<br />

AFFF-AR Schaum wird der Trenneffekt zusätzlich durch die Wasserfilm- oder<br />

Polymerfilmbildung verstärkt.<br />

Schwerschaum wird in stationär eingebauten Anlagen oder mobil in Schaumrohren oder<br />

Schaumwerfern erzeugt. Eventuell eingebaute Siebe oder nachgeschaltete<br />

Veredelungsstrecken, z.B. Gießkrümmer, bewirken, dass die Schaummittellösung noch besser<br />

mit der angesaugten Luft verschäumt wird und somit ein „steiferer“, feinblasiger Schaum<br />

entsteht.<br />

Einsatzgebiete<br />

Aufgrund seiner hervorragenden Fließfähigkeit kann Schwerschaum sowohl zur Bekämpfung<br />

von Flüssigkeits- als auch gegen Feststoffbrände angewendet werden. Der Schaum breitet<br />

sich in kürzester Zeit über die gesamte Brandoberfläche aus und schließt sie luftdicht ab. Bei<br />

Feststoffbränden wirkt sich seine gute Haftfähigkeit an dreidimensionalen Objekten besonders<br />

vorteilhaft aus. Spezielle Verschäumungsverfahren, z.B. „CAFS“, unterstützen diesen Effekt.<br />

Vorbeugend eingesetzt unterdrückt Schwerschaum die Emission brennbarer Gase. Die<br />

Brandobjekte bleiben für einen längeren Zeitraum von einer gasdichten, dämmenden und<br />

abkühlend wirkenden Schaumschicht überzogen. Aufgrund seines relativ hohen Gewichtes<br />

lassen sich mit Schwerschaum große Wurfweiten erzielen, die einen Löscheinsatz auch aus<br />

sicherer Entfernung ermöglichen.<br />

Die wasserfilmbildenden Schaumlöschmittel, z.B. MOUSSOL-APS, SCHAUMGEIST-FFFP,<br />

können verschäumt und unverschäumt als wässrige Lösung eingesetzt werden, z.B. auf<br />

Flughäfen, in Tanklagern, in der Kunststoffe und Wertstoffe verarbeitenden Industrie, auf<br />

Schiffen sowie im On- und Offshore - Bereich. Diese Schaummittel eignen sich auch für den<br />

Löscheinsatz über Sprinkler- und Sprühflutanlagen. Die hohe Wasserausscheidungsrate des<br />

Schaums begünstigt die Wasserfilmbildung und verstärkt so die Fließfähigkeit. Die niedrige<br />

Oberflächenspannung der Schaummittellösung erhöht die benetzende Wirkung bei<br />

Feststoffbränden.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

MITTELSCHAUM<br />

Verschäumung<br />

Verschäumung bis zu 200fach wird vornehmlich aus synthetischen Schaumlöschmitteln,<br />

erzeugt.<br />

Merkmale<br />

Je nach Verschäumungszahl entsteht ein „feuchter“ feinblasiger bzw „trockener“ grobblasiger<br />

Schaum mit geringem Gewicht und großem Volumen. Die Löschwirkung beruht vor allem auf<br />

dem Trenn-, Kühl- und Verdrängungseffekt. Mittelschaum wird in Mittelschaumrohren erzeugt.<br />

Die Schaummittellösung verwirbelt im Schaumrohr mit angesaugter Luft, trifft unter Druck auf<br />

ein im Schaumrohr installiertes Siebgitter und wird hier zusätzlich aufgeschäumt. Auf diese<br />

Weise entsteht in kurzer Zeit relativ viel Schaum, der sich verhältnismäßig hoch aufbauen lässt.<br />

Einsatzgebiete<br />

Mittelschaum ist dank seines breiten Verschäumungsbereiches besonders vielseitig<br />

einzusetzen Bei 50- bis 100-facher Verschäumung gegen Kunststoff-, Glut- und<br />

<strong>Flüssigkeitsbrände</strong>, bei 100- bis 200-facher Verschäumung zum Fluten flacher Räume, z.B.<br />

Kanäle, Gruben, Schächte usw., und überall dort, wo der Löscherfolg vom schnellen Aufbau<br />

größerer Schaummengen abhängt. Mit Mittelschaum werden Wurfweiten bis ca. 12 m erreicht,<br />

wodurch eine relativ sanfte Schaumaufgabe möglich ist. Er breitet sich schnell auf der<br />

Brandoberfläche aus und bildet hier eine geschlossene, gasundurchlässige Schaumdecke. Auf<br />

polaren Flüssigkeiten lässt sich z.B. mit dem AFFF-AR Schaumlöschmittel MOUSSOL-APS LV<br />

1x1 ein besonders rascher Löscherfolg erzielen. Spezielle, für den industriellen Brandschutz<br />

entwickelte Mittelschaumwerfer arbeiten mit ca. 25- bis 35-facher Verschäumung im unteren<br />

Mittelschaumbereich und erreichen Wurfweiten bis ca. 35 m.<br />

Seite 14 von 23<br />

Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

LEICHTSCHAUM<br />

Verschäumung<br />

Verschäumung über 200fach, wird bei niedrigem Wasser - Schaummittelverbrauch<br />

z.B. aus dem synthetischen Mehrbereichschaummittel STHAMEX F-15 erzeugt.<br />

Merkmale<br />

Enorm großes Schaumvolumen mit sehr geringem Gewicht. Leichtschaum enthält<br />

sehr hohe Luftanteile, ist deshalb grobblasig und besonders „trocken. Aufgrund<br />

seines großen Volumens und geringen Gewichtes kann Leichtschaum nicht<br />

„geworfen“ werden. Die Löschwirkung beruht überwiegend auf dem Trenn-, Dämmund<br />

Verdrängungseffekt. Diese Löscheffekte werden noch durch die relativ hohe<br />

Schaumzerstörungsrate unterstützt. Dabei werden kleinste Wassertropfen<br />

freigesetzt, die durch die hohen Verbrennungstemperaturen sofort verdampfen und<br />

das 1 .700 fache Volumen an Wasserdampf bilden. Die umgebende Luft wird<br />

entsprechend verdünnt und abgekühlt. Leichtschaum wird mit Leichtschaum-<br />

Generatoren erzeugt.<br />

Einsatzgebiete<br />

Leichtschaum entfaltet seine volle Löschwirkung vor allem in geschlossenen<br />

Räumen. Durch die sehr hohe Verschäumung lassen sich mit ihm selbst größte<br />

Räume, z.B. Flugzeughangars- oder Lagerhallen, in kurzer Zeit vollständig fluten.<br />

Leichtschaum wird mit einem groß dimensionierten Schlauch (Drucklutte) von<br />

außen in das zu schützende Objekt eingebracht. Der Wasseranteil im Schaum ist so<br />

gering, dass Wasserschäden weitgehend vermieden werden. Vorbeugend<br />

eingesetzt, verdrängt Leichtschaum brennbare Gase und bietet einen wirksamen<br />

Schutz gegen Flammen- und Hitzeeinwirkung.<br />

Inside Air Foam System - Leichtschaumsystem für geschlossene Räume<br />

Hierbei handelt es sich um ein Leichtschaumverfahren, dass in geschlossenen<br />

Räumen, z.B. in Lagerhallen oder Schiffsmaschinenräumen eingesetzt wird. Es<br />

nutzt zur Schaumerzeugung die im Brandfall entstehenden bis zu 1 .000 °C heißen,<br />

russbeladenen Verbrennungsgase. Für dieses Verfahren gibt es speziell entwickelte<br />

Leichtschaumgeneratoren und besonders rauchgas- und temperaturstabile<br />

Leichtschaummittel.<br />

Seite 15 von 23<br />

Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

LEXIKON<br />

AFFF / A3F ist die Abkürzung für „Aqueous Film Forming Foam“ (deutsch etwa<br />

„Wasserfilmbildendes Schaummittel“), ein synthetisches Schaummittel, welches dem Wasser<br />

zur Schaumerzeugung, vor allem bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n, zugesetzt wird.<br />

Wirkungsweise<br />

Die Besonderheit des AFFF gegenüber beispielsweise den gebräuchlicheren<br />

Mehrbereichsschaummitteln ist die durch die enthaltenen Fluortenside gegebene Fähigkeit der<br />

Ausbildung eines wasserhaltigen Filmes zwischen Schaum und brennbarer Flüssigkeit. Diese<br />

Eigenschaft wird durch die im AFFF enthaltenen Perfluortenside ermöglicht: diese Moleküle<br />

sind an einem Ende hydrophil (Wasser anziehend), am anderen Ende jedoch hydro- und<br />

lipophob. Sie „docken“ an einer Seite an Wassermolekülen an, das freie Ende jedoch mischt<br />

sich weder mit öligen noch mit wässrigen Substanzen. Diese Abstoßung ist so groß, dass der<br />

wässrige Tensidfilm nicht unter den leichteren unpolaren Brennstoff (etwa Mineralölprodukt)<br />

durchsinken kann, sondern stattdessen auf der Oberfläche einen Film ausbildet. Dieser Film ist<br />

dampfdicht und ermöglicht durch bessere Gleitfähigkeit eine schnellere Ausbreitung des<br />

Schaumteppiches auf der Flüssigkeitsoberfläche.<br />

Einsatz<br />

Standard - AFFF sind, wie die meisten anderen gebräuchlichen Schaummittel auch, nur zur<br />

Bekämpfung von Bränden unpolarer Flüssigkeiten (Öl, Kraftstoff, viele Erdölprodukte) geeignet.<br />

Sollten größere Mengen polarer Flüssigkeiten wie beispielsweise Alkohole oder Ketone in<br />

Brand geraten, sind spezielle alkoholbeständige Schaummittel notwendig. Die Eignung für<br />

polare Flüssigkeiten wird mit angehängten Kürzeln wie beispielsweise AR (Alcohol Resistant),<br />

ARC (Alcohol Resistant Concentrate) oder ATC (Alcohol Type Concentrate) angegeben. So<br />

stünde beispielsweise die Abkürzung „AFFF-AR“ für ein alkoholbeständiges,<br />

wasserfilmbildendes Schaummittel. Auf polaren Flüssigkeiten bildet sich kein Wasserfilm aus.<br />

Wird dort ein Film gewünscht, so kommen polymerfilmbildene Schaummittel zum Einsatz. Die<br />

meisten AFFF-AR sind gleichzeitig Wasser- (bei unpolaren Flüssigkeiten) und<br />

Polymerfilmbildend (bei polaren Flüssigkeiten). Erkennbar sind solche „Alleskönner“ meist an<br />

ihrer hochviskosen, fast gelartigen Konsistenz.<br />

Immer häufiger setzt sich auch bei öffentlichen Feuerwehren die Erkenntnis durch, dass die<br />

Bevorratung von alkoholbeständigen AFFF durchaus sinnvoll sein kann, da bestimmte Lagen,<br />

die auch durchaus bei Transportunfällen denkbar sind, nur mit alkoholbeständigem Schaum<br />

beherrschbar sein können. Auch moderne „normale“ Kraftstoffe enthalten einen nennenswerten<br />

Anteil polarer Zusatzstoffe, so kann in Ottokraftstoff bei normaler Wintermischung durchaus<br />

beispielsweise MTBE in zweistelliger Prozentzahl enthalten sein. Nicht immer ist eine<br />

Werkfeuerwehr der chemischen oder petrochemischen Industrie in der Nähe, die AFFF-AR<br />

schnell und ausreichend zur Verfügung stellen kann.<br />

Die Zumischrate der AFFF ist vom Produkt abhängig, sie liegt zwischen 1 % und 6 %. Es ist<br />

auch möglich, dass für ein Produkt zwei Zumischraten angegeben sind, dann handelt es sich<br />

um ein alkoholbeständiges AFFF, wobei die höhere Zumischrate nur bei polaren Flüssigkeiten,<br />

wie beispielsweise Alkoholen, notwendig ist. Mit den meisten AFFF - Schaumbildnern lässt sich<br />

Schwer- und Mittelschaum erzeugen.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Umwelt- und Gesundheitsaspekte<br />

Die Fluortenside (perfluorierte Tenside, PFT) bzw. ihre Abbaustoffe haben Eigenschaften,<br />

wegen derer ein Einsatz von fluorierten Schaummitteln (AFFF, FP, FFFP) wohl überlegt sein<br />

sollte. Diese Stoffe sind persistent (werden nicht abgebaut) und zumindest teilweise<br />

bioakkumulierend (sammeln sich im Körper an); die Verweilzeit im Körper ist sehr groß<br />

(Halbwertszeit etwa fünf Jahre). Organische Perfluorverbindungen, wozu auch die in fluorierten<br />

Schaummitteln verwendeten Perfluortenside (bzw. ihre Abbauprodukte) zählen, sind<br />

mittlerweile überall auf der Welt nachweisbar (ubiquitär).<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

EINSATZTAKTIK BEI BRENNDEN FLÜSSIGKEITEN<br />

Phase 1: (Defensive)<br />

Beurteilen der Lage:<br />

Die Brandentwicklung ist fortgeschritten Die vorhandene Einsatzkräfte reichen für einen<br />

effektiven Löschangriff „noch“ nicht aus<br />

Entschlussfassung:<br />

Brand abriegeln und durch Kühlmaßnahmen eingrenzen<br />

Vorbereiten eines umfassenden Schaumangriffes mit Mittel- bzw. Schwerschaum<br />

(Sicherheitsabstand beachten!)<br />

Phase 2: Vorbereiten des Schaumlöschangriff<br />

Beurteilen der Lage:<br />

Die vorhandenen Einsatzkräfte reichen für einen effektiven Löschangriff aus<br />

Entschlussfassung:<br />

Aufbau der Schaumangriffsausrüstung/-leitung<br />

Vorbereiten eines umfassenden Schaumangriffes<br />

Phase 3: Beginn der Offensive<br />

Tanklöschfahrzeug 1 & 2:<br />

Durch die Vornahme von 2 bis 4 Mittel- oder Schwerschaumrohren wird unter der Einsatztaktik<br />

„setzen“ eines „Schaumankers“ der Schaumangriff vorgenommen.<br />

Tanklöschfahrzeug 3:<br />

Kühlmaßnahmen der Umgebung (Absichern der Einsatzstelle gegen die Brandausbreitung)<br />

Logistikfahrzeug:<br />

Weitere Schaummittelmengen, im Bereitstellungsraum „vor Ort“, bereitstellen und im Bedarfsfall<br />

zur Einsatzstelle befördern<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Beispiel Phase 3:<br />

Phase 4: Offensiver Löschangriff<br />

Durch das offensive „Weiterschieben“ des Schaumteppichs wird ein schneller Einsatzerfolg<br />

erreicht. Als weitere Maßnahme ist auf die Sicherstellung der geschlossenen Schaumdecke zu<br />

achten, weiters die Umgebung beobachten und eventuell auftretende Störeinflüsse zu<br />

beseitigen/abzuwenden.<br />

WICHTIG: Schaummittelreserven bereitstellen<br />

Phase 5: Geschlossene Schaumdecke<br />

Beobachtung und Aufrechterhaltung, weitere Kühlmaßnahmen vorsehen!<br />

Durch das offensive „Weiterschieben“ des Schaumteppichs wird ein schneller Einsatzerfolg<br />

erreicht. Als weitere Maßnahme ist auf die Sicherstellung der geschlossenen Schaumdecke zu<br />

achten.<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Beispiel Phase 4:<br />

Beispiel Phase 5:<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

SCHAUMMITTEL „SCHONEND“ EINBRINGEN<br />

REAKTIONSZEITBEDARF<br />

SCHLAUCH<br />

DURCHFLUSS<br />

[min.]<br />

t/20m<br />

[s]<br />

C – 52 200 Liter/Minute 10<br />

B - 75 400 Liter/Minute 5<br />

B - 75 800 Liter/Minute 3<br />

Daraus errechnet sich die Reaktionszeit für den Rohrführer, d. h. bis<br />

Veränderungen der Zumischrate am Strahlrohr feststellbar sind!<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

SCHAUMROHRDURCHFLUSS & SCHAUMMITTELBEDARF<br />

Schaumrohr<br />

Durchfluss<br />

Liter pro Minute<br />

Schaummittelmenge<br />

pro Minute<br />

Mittelschaumrohr 200 – M 2 200 Liter/Minute 6 Liter/Minute<br />

Schwerschaumrohr 200 – S 2 200 Liter/Minute 6 Liter/Minute<br />

Mittelschaumrohr 400 – M 4 400 Liter/Minute 12 Liter/Minute<br />

Schwerschaumrohr 400 – S 4 400 Liter/Minute 12 Liter/Minute<br />

Mittelschaumrohr 800 – M 8 800 Liter/Minute 24 Liter/Minute<br />

Schwerschaumrohr 800 – S 8 800 Liter/Minute 24 Liter/Minute<br />

Schwerschaumwerfer – S 1600 1600 Liter/Minute 48 Liter/Minute<br />

SCHAUMMITTELBEDARF<br />

Fahrzeug SM - Tank Schaumrohre<br />

SM – Menge<br />

pro Minute<br />

Zeitfenster<br />

TANK 1 200 Liter 2 Stk. S 2/M 2 12 l/min. ~ 16 Minuten<br />

TANK 2 200 Liter 2 Stk. S 2/M 2 12 l/min. ~ 16 Minuten<br />

SCHAUMMITTELCONTAINER MIT FIREDOS<br />

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Thomas Docekal


Schaummitteleinsatz bei <strong>Flüssigkeitsbrände</strong>n<br />

Quelle:<br />

Schaum gegen Feuer von Dr. Sthamer – Hamburg<br />

Löschschaum – Wikipedia<br />

Firma Rosenbauer - DigiDos<br />

Firma FireDos GmbH - FireDos<br />

ecomed – Brandbekämpfung mit Wasser und Schaum, Herausgeber: Ulrich Cimolino<br />

Einsatzunterlagen Dynea Industriepark<br />

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Thomas Docekal

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