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Löschschaum

Löschwirkung

Löschschaum hat, abhängig von der Art, unterschiedliche Löschwirkungen. Bei jeder Schaumart wird dabei zwischen den Haupt- und den Nebenlöschwirkungen unterschieden.

  • als Trenneffekt bezeichnet man das Phänomen, dass eine geschlossene Schaumdecke den Brand von der umgebenden Atmosphäre abtrennt und so den für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff entfernt.
  • während des Schaumeinsatzes wird auch Schaum zerstört. Dabei entstehen winzige Wassertropfen, die Wärme aufnehmen und verdampfen. Dieser Kühleffekt entzieht dem Brand Energie (Wärme).
  • als Schaumteppich auf brennbare Flüssigkeiten aufgebracht wird verhindert, dass die Flüssigkeit ausgast. Der Deckeffekt verhindert damit das Entstehen explosiver Dampf/Luft- bzw. Gas/Luft-Gemische.
  • vor allem Leichtschaum (s.u.) wird dazu eingesetzt, Räume zu fluten. Mit diesem Verdrängungseffekt können sowohl brennbare Gase als auch Sauerstoff aus Räumen heraus gedrückt werden.
  • als Gas/Wasser-Gemisch leitet Schaum nur in sehr geringem Maße Wärme. Dies nutzt man im Dämmeffekt, bei dem der Schaum eine Ausbreitung des Brandes durch Wärmestrahlung unterbindet.

Begrifflichkeiten

Verschäumungszahl

Die Verschäumungszahl (VZ) ist das Verhältnis zwischen dem Volumen des fertigen Schaums und dem Volumen des ursprünglichen Wasser-Schaummittel-Gemisches. Die Verschäumungszahl hängt vom verwendeten Schaumrohr ab und kann nicht verändert werden.

Zumischrate

Die Zumischrate (ZR) gibt an, wie groß der Anteil Schaummittel im Wasser-Schaummittel-Gemisch ist. Bei einer 3%-igen Zumischung sind in 100 Litern Wasser-Schaummittel-Gemisch also 3 Liter Schaummittelkonzentrat. Die Zumischrate wird am Zumischer eingestellt, in der Regel sind Werte von 1% bis 6% möglich. Die einzustellende Zumischrate wird vom Hersteller des Schaummittels vorgegeben. Generell gilt aber, dass der Schaum umso stabiler wird, je höher die Zumischrate ist.

Zerstörungsrate

Die Zerstörungsrate gibt an, wie hoch der Anteil des Löschschaums ist, der direkt beim Auftreffen auf den Brand zerstört wird. Ursachen dafür können neben der Hitze des Brandes beispielsweise auch chemische Reaktionen mit dem Brennstoff sein. Bei der Berechnung von benötigten Schaummengen wird in der Regel mit Zerstörungsraten von 50% gerechnet, in Einzelfällen (wie bei sehr heißen Mineralölbränden) kann diese aber bis zu 70% betragen.

Wasserhalbwertszeit

Die Wasserhalbwertszeit (WHZ) gibt an, den Zeitraum bis das die Hälfte des Wassers aus dem Schaum
ausgetreten ist optimal 15 – 30 min.

Schaumarten

Bei der Feuerwehr werden die Löschschäume primär nach ihrer Verschäumungszahl in drei Kategorien eingeteilt: Schwerschaum, Mittelschaum und Leichtschaum.

Wasser-Schaummittel-Gemisch kann auch unverschäumt eingesetzt werden, um eine bessere Benetzung bei Feststoffbränden zu erreichen. Das Schaummittel wird dafür niedriger dosiert als zur Verwendung als Schaum, man spricht dann von Netzwasser.

Schaumart Verschäumungszahl Löschwirkung
Leichtschaum über 201 Verdrängungseffekt
Mittelschaum über 21 bis 200 Trenn-, Kühl- und Verdrängungseffekt
Schwerschaum 4 bis 20 Kühl- und Trenneffekt

Netzwasser

Das Netzwasser stellt eine Besonderheit dar, denn es besteht zwar aus Wasser und Schaummittel (hier eingesetzt als Netzmittel), wird jedoch unverschäumt über Mehrzweck- oder Hohlstrahlrohre abgegeben (ist also kein Löschschaum). Durch die Schaummittelzugabe wird die Oberflächenspannung des Wassers herabgesetzt, was es dem Gemisch ermöglicht, besser und tiefer in (brennende) Objekte – wie z.B. Papier- oder Textilballen – einzudringen.

Leichtschaum

Diese Schaumart kann nicht geworfen werden, da sie so leicht ist, dass sie bereits vom Wind weg geweht wird. Der Haupteinsatzort ist daher in geschlossenen Räumen (z.B. Garagen, Keller). Zudem ist im Gegensatz zu den bisherigen Schaumarten für Leichtschaum ein besonderer Generator zur Herstellung notwendig.

Als Hauptlöschwirkung gilt der Verdrängungseffekt. Daneben zerfällt der Schaum unter Hitzeeinwirkung auch sehr schnell zu feinsten Wassertröpfchen und wirkt damit kühlend.

Mittelschaum

Durch die höhere Verschäumungszahl ist der Mittelschaum deutlich leichter als Schwerschaum und kann (sofern der Schaum nicht abfließen kann) bis zu 5 Meter hoch aufgeschichtet werden. Seine Haftfähigkeit an Oberflächen ist gering, wodurch er zum Fluten von Objekten eingesetzt werden kann. Neben dem Verdrängungseffekt gehören Trenn- und untergeordnet Kühleffekt zu den Löschwirkungen des Mittelschaums.

Schwerschaum

Schwerschaum ist ein relativ nasser Schaum, mit dem man gute Wurfweiten erzielen kann. Er wird bei Bränden von Feststoffen oder Flüssigkeiten (Brandklassen A und B) eingesetzt. Die wichtigsten Effekte, die zur Brandbekämpfung beitragen, sind hier die Kühlwirkung und der Trenneffekt. Schwerschaum kann zudem bedingt an senkrechten Flächen „kleben“ bleiben (abhängig von der Struktur der Oberfläche).

Schaummittel

Die Schaummittel werden entweder bereits im Fahrzeug oder später durch einen Zumischer mit dem Löschwasser vermischt.
Bei der Feuerwehr finden verschiedene Schaummittel Verwendung:

  • mit Mehrbereichsschaummittel (MBS) lassen sich alle Schaumarten (Schwer-, Mittel- und Leichtschaum) erzeugen.
  • wasserfilmbildende Schaummittel (AFFF, auch „A3F“ geschrieben, engl. für aquatious film forming foam) bilden zusätzlich zwischen Schaum und brennender Flüssigkeit einen dampfdichten, wässrigen Flüssigkeitsfilm. Teilweise sind sie jedoch aufgrund ihrer Umweltgefahren verboten.
  • an Bedeutung verloren haben dagegen die Proteinschaummittel. Mit den aus tierischen Ausgangsstoffen hergestellten Proteinschaummitteln lässt sich nur Schwerschaum erzeugen, der jedoch über eine unübertroffene Haftfähigkeit verfügt.
  • Fluorproteinschaummittel (FPS) und filmbildende Fluorproteinschaummittel (FFFP) kommen eher bei Werkfeuerwehren zum Einsatz.

Die Anforderungen an Schaummittel für Schwer-, Mittel- und Leichtschaum für den Einsatz auf unpolaren Flüssigkeiten sowie Schwerschaum für den Einsatz auf polaren Flüssigkeiten sind in der DIN EN 1568 festgelegt.

Gelegentlich wird auch die Bezeichnung „Schaummittelkonzentrat“ genutzt. Da Konzentrate vor der Verwendung jedoch verdünnt werden müssen, ist dieser Begriff nicht korrekt.

Verschäumungstechniken

Strahlrohrverschäumter Schaum

Als „Strahlrohrverschäumter Schaum“ wird jeder Schaum bezeichnet, dem die Luft erst im Schaumrohr (oder Leichtschaumgenerator) zugemischt wird. Im Schlauch wird also nur ein Gemisch aus Wasser und Schaummittel gefördert.

Druckluftschaum

Beim Druckluftschaum („DLS“ oder „CAFS“ für „Compressed Air Foam System“) wird der Schaum bereits im Fahrzeug aus Wasser, Schaummittel und Luft fertig erzeugt und komprimiert durch die Schläuche gefördert.

Die Struktur von Druckluftschaum ist deutlich homogener als die des herkömmlichen Luftschaums, sie ähnelt der Konsistenz von Rasierschaum und haftet an senkrechten Flächen. Somit ist es möglich, nicht nur im eigentlichen Sinne zu löschen, sondern beispielsweise auch Wände vorsorglich einzuschäumen um diese zu schützen. Die Verschäumungszahl von Druckluftschaum liegt je nach Einstellung der Anlage zwischen etwa 4 und 15 und damit im Bereich von Schwerschaum im Sinne von Luftschaum, allerdings basiert der Löscheffekt bei einer Verschäumungszahl von 15 aufgrund der andersartigen Struktur im Gegensatz zu Luftschaum eher auf dem Trenn- als auf dem Kühleffekt.

Herstellungsverfahren für das Wasser/Schaummittelgemisch

Die Schaummittellösung für den Löschschaum kann bei Benutzung der gebräuchlichen Z/ZR-Zumischer (DIN-Injektorzumischer) nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden:

klassische Zumischung

Beim klassischen Verfahren befindet sich der Zumischer zwischen dem Verteiler und dem Strahlrohr. Zumischer und Schaumrohr sind hierbei in ihrer Durchflussmenge direkt aufeinander abgestimmt.

Problematisch ist bei diesem Verfahren zum einen, dass es zu hohen Druckverlusten im Zumischer kommt und zwischen Zumischer und Schaumstrahlrohr ein maximaler Druckunterschied von 2 bar herrschen darf, da sonst der Zumischer nicht mehr zuverlässig arbeitet.
Mittlerweile gibt es auch Feuerwehren, die den Zumischer direkt an den Pumpenabgang anschließen. Das hat den Vorteil, dass man das Schaummittel nicht so weit tragen muss. Außerdem kann man so Schaummittel als Netzmittel hinzufügen.

Pumpenvormischung

Der Zumischer wird, wie die Bezeichnung „Pumpenvormischung“ sagt, vor der Pumpe installiert. Dadurch können hohe Wurfweiten an der Auswurfarmatur erzielt werden, weil erst in der Pumpe mit dem Wasser-Schaummittel-Gemisch der Druck aufgebaut wird.

Der größte Nachteil ist die Verschmutzung der Pumpe.

Gefahren und Sicherheitshinweise

  • Das Arbeiten mit Schaummittel darf nur mit Augenschutz geschehen.
  • In Bereichen, in denen Schaum eingesetzt wird, darf nur mit Atemschutz vorgegangen werden, da bei einem Sturz in den Schaum andernfalls kein Atmen mehr möglich ist.
  • In elektrischen Anlagen darf kein Schaum eingesetzt werden, solange die Anlage nicht freigeschaltet ist.



Schaumangriff - einige Grundlagen

Im Anhang findet Ihr die wichtigsten Grundlagen zum Thema Schaumangriff
beba_schaum_grundkenntnisse1.ppt (412 KiB, 1y ago, 1975 downloads)

ausbildung/be/beba_schaum_grundkenntnisse.txt · Zuletzt geändert: 27.11.2022 16:25 (Externe Bearbeitung)