Löschmittel

Löschmittel haben die Aufgabe, brennbare Stoffe unter Berücksichtigung ihrer Brandklasse und vorherrschender Umfeldbedingungen (beispielsweise Personengefährdung oder Raumgröße) zu löschen. Sie werden zur Brandbekämpfung von den Feuerwehren oder in automatischen Feuerlöschanlagen eingesetzt oder stehen zur Selbsthilfe in tragbaren Feuerlöschern oder mobilen Feuerlöschgeräten zur Verfügung.

Jedes Löschmittel besitzt eine Hauptlöschwirkung und eventuelle Nebenlöschwirkungen. Die falsche Auswahl des Löschmittels kann fatale Folgen haben. So reagieren einige chemische Stoffe mit Wasser. Bei chemischen Löschmitteln werden bei hohen Temperaturen bisweilen Moleküle aufgebrochen und gehen neue Verbindungen ein. Mögliche Folgen sind Explosionsgefahr oder Säurebildung.

Wasser Das Löschmittel Wasser ist geeignet für die Brandklasse A. Das Löschmittel hat gegenüber anderen Löschmitteln Vorteile: Es ist preisgünstig, nicht giftig, pH-neutral, nicht ätzend, meistens ausreichend vorhanden und einfach zu fördern.

Wasser darf nicht bei brennenden Metallen benutzt werden, da die enorme Hitze das Wasser chemisch aufspalten würde – der enthaltene Sauerstoff würde das Feuer explosionsartig anfachen und der Wasserstoff verbrennen; unter Umständen kann es auch durch die Mischung des Wasserstoffs mit Luftsauerstoff zur Bildung von hochexplosivem Knallgas kommen (Die allgemein verbreitete Auffassung, dass die Hauptgefahr die Knallgasbildung beträfe, ist nicht zutreffend; sondern: heißes Leichtmetall = Reduktionsmittel → Aufspaltung der Wassermoleküle → exotherme Redoxreaktion Leichtmetall + Sauerstoff).

Bei Schornsteinbränden würde Wasser wegen der im Schornstein sehr beengten Raumverhältnisse unter großem Druck verdampfen (1 Liter Wasser ergibt bei 100 °Celsius 1.700 Liter Wasserdampf) und den Schornstein zerstören. Bei Bränden von Fetten und Ölen mit Temperaturen oberhalb von 100 °C ist zu beachten, dass Wasser bei Kontakt sofort verdampft und das brennende Öl mitreißt und verspritzt. Der entstehende Ölnebel hat eine große Oberfläche, damit eine große Angriffsfläche für den Luftsauerstoff, und verbrennt explosionsartig („Fettexplosion“). Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser birgt die Gefahr, mit Hochspannung in Kontakt zu kommen und einen elektrischen Schlag zu erleiden.

Hauptlöschwirkung: Abkühlen Nebenlöschwirkung: Ersticken

Wasser mit Zusätzen Netzmittel / Netzwasser

Ein Netzmittel ist ein Zusatz zum Löschwasser für die Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers. Die fertige Mischung wird „Netzwasser“ genannt. Als Netzmittel werden normalerweise Schaummittel verwendet – sie werden dann lediglich niedriger dosiert und keine Luft zugemischt. Übliche Mehrbereichsschaummittel, die zur Schaumerzeugung mit 3 % zugemischt werden, können z. B. bereits in einem Bereich von ca. 0,5 – 1 % als Netzmittel eingesetzt werden.

Netzmittel werden zugesetzt, um durch Herabsetzen der Oberflächenspannung das Eindringen des Löschmittels in das Brandgut zu verbessern oder erst zu ermöglichen. Damit sollen auch tief oder versteckt liegende Glutbrände, wie sie zum Beispiel im Humusboden im Wald oder in Spänebunkern auftreten, erreicht werden.

In jüngster Zeit setzt sich immer mehr die Erkenntnis durch, dass durch den Einsatz von Netzmitteln auch Brände in Gebäuden, für die früher reines Wasser verwendet wurde, effizienter bekämpft werden können. Löschwasserschäden durch abfließendes Löschwasser lassen sich vermindern, wenn das Wasser gezielt in das Brandgut eindringt und nicht aufgrund der Oberflächenspannung hauptsächlich abfließt.

Gelegentlich wird der Begriff „Light Water“ für Netzwasser benutzt. „Light Water“ ist jedoch ein Markenname der Firma 3M für ein früher sehr verbreitetes AFFF-Schaummittel. Die Begriffsverwirrung mag daher kommen, dass man AFFF bei Flüssigkeitsbränden auch als unverschäumtes Schaummittel-Wasser-Gemisch aufbringen kann, was auch z. B. bei eingebauten Kompaktlöschanlagen in kleineren Fahrzeugen (z. B. „Poly“-Löschanlage in VRW) oft der Fall war bzw. ist. Das Wirkprinzip bei dieser Anwendung ist jedoch ein anderes, die „Netzwirkung“ kommt nur bei festen Brennstoffen zum Tragen.

Gelbildner Wenn eine hohe Haftfähigkeit und eine höhere Viskosität des Löschwassers erforderlich erscheint, können Gelbildner zugesetzt werden. Diese Zusätze basieren in der Regel auf Superabsorbern und können als Pulver oder Emulsion vorgehalten werden. Gelbildner sollen beispielsweise bei sogenannten „DSD-Bränden“ (Brände von gelagertem Verpackungsabfall) gute Erfolge erzielen und ermöglichen bei Schüttgütern die Schaffung einer luftdichten Sperrschicht, die deutlich stabiler ist als ein Schaumteppich, länger bestehen bleibt und deutlich weniger Wasser an das Brandgut abgibt.Welt der Wunder: Firesorb – Mit einem Wundergel gegen Großbrände (Sendung vom 4. Juli 2010). Der Wasserverbrauch ist bei bestimmten Feuerszenarien erheblich geringer.

Wird Löschgel verwendet, kann für eine Riegelstellung weniger Wasser verbraucht werden. Im Außenbereich ohne Gefahr von Wasserschäden ist dies vor allem dann sinnvoll, wenn das sehr viel billigere Wasser nicht in ausreichender Menge zur Verfügung steht oder die Art der Bebauung seinen Einsatz in hinreichender Menge behindert.

Löschgel ist in fast allen Fällen attraktiv, in denen Wasser nur mühsam und mit hohen Kosten transportiert werden kann, weil man beispielsweise Helikopter verwenden muss. Liegen die Transportkosten deutlich höher als die Zusatzkosten für das Gelmittel, kann es angesichts von Wassergefährdungsklasse 1 vertretbar und vernünftig sein, dem Wasser auf diese Weise eine höhere Löschwirkung zu verleihen.

Retardants Retardants sind Zusätze zum Löschwasser, die vor allem zur Brandbekämpfung bei Vegetationsbränden mit Flugzeugen eingesetzt werden. Sie sollen beispielsweise die Verdunstung vermindern, den Siedepunkt erhöhen und durch ihre orangerote (kontrastierend zum Pflanzengrün) Farbe die Stellen, auf die bereits Löschmittel aufgebracht wurde, besser erkennbar machen. Viele dieser Mittel basieren zumindest zu großen Teilen auf Salzen aus der Kunstdüngerindustrie. Einige dieser Salze reagieren bei Hitzeeinwirkung mit der Oberfläche des organischen Materials und setzen dabei die Brennbarkeit der Oberfläche herab.

Salze Salze sind auch in Handfeuerlöschern gebräuchlich. Sie erhöhen den Siedepunkt des Wassers und so die Löschkraft.

Löschschaum

Löschschaum ist ein Löschmittel, das durch Zusetzen eines Schaummittels zum Wasser mit anschließend zugeführter Luft erzeugt wird. Löschschaum wirkt erstickend, indem er eine luftundurchlässige Schicht über den brennbaren Stoff legt. Je nach dem Verhältnis des Wasser-Schaummittel-Luft-Gemisches werden drei Arten unterschieden: BezeichnungVerschäumungszahlSchwerschaumbis 20 (praxisrelevant erst ab ≈ 4)Mittelschaum20 bis 200Leichtschaumüber 200

Hauptlöschwirkung: „Ersticken“ (hier: Stickeffekt durch Trennen) Nebenlöschwirkung: Abkühlen

Druckluftschaum Das Druckluftschaum-Verfahren (auch bezeichnet als CAFS: Compressed Air Foam System) unterscheidet sich durch die Art der Zuführung der zur Schaumbildung benötigten Luft. Wie der Name sagt, wird die Luft als Druckluft dem Wasser-/Schaum-Gemisch zugeführt. Dies geschieht im Feuerwehrfahrzeug beziehungsweise bei ortsfesten Anlagen an einer Pumpe beziehungsweise einem Schaummittelzumischer, der Schaum wird komplett fertig durch die Schläuche zum Strahlrohr gefördert. Bei herkömmlichen Verfahren würde die Luft erst am Schaumstrahlrohr aufgenommen werden. Gelegentlich wird das CAFS-System auch in Feuerlöschern oder anderen tragbaren Feuerlöschgeräten verwendet. Die Verschäumung findet dabei entweder am oberen Ende des Steigrohrs oder in einer, sich an der gleichen Stelle befindlichen, Mischkammer mithilfe des Treibgases statt.

Löschpulver

Löschpulver sind Gemenge sehr fein zerteilter fester Chemikalien, die eine Verbrennung unterbinden. Die Unterbindung geschieht entweder durch Erstickung (Brandklassen A+D) und/oder Inhibition (Brandklasse B+C). Es werden drei Arten differenziert:

+ Einsatz und Wirkung von Löschpulvern Bezeichnung Geeignet für Brandklasse Löschwirkung ABC-Pulver A, B, C – alles (außer Fett und Metallbrand) Inhibition (Flammen), Ersticken (Glut) BC-Pulver B, C – Flüssigkeiten (außer Fett) und Gase Inhibition D-Pulver D – Metallbrand Ersticken

Aerosol-Löschmittel Aerosol-Feuerlöscher und -Löschanlagen arbeiten mit einer festen, aerosolbildenden Verbindung, die sich nach Aktivierung in ein schnell expandierendes, trockenes Löschaerosol auf der Grundlage von Kaliumverbindungen umwandelt. Dabei werden freie Radikale in der Flamme durch Kaliumcarbonate gebunden und können nicht mehr mit dem Luftsauerstoff reagieren. Das primäre Löschprinzip ist eine Unterbrechung der Kettenreaktion, die bei einer Verbrennung abläuft. Sekundär wird dem Feuer dabei schlagartig Energie entzogen, sodass sekundär auch ein Kühleffekt eintritt. Das Aerosol-Löschmittel muss je nach Brandlast und Rezeptur des Löschmittels eine bestimmte Konzentration (in Gramm pro Kubikmeter) im Raum erreichen und den gesamten Raum fluten. Je nach Dichtigkeit des Raumes kann das Aerosol-Löschmittel mehrere Stunden im Raum stehen und so eine gute Nachfeuersicherheit gewährleisten.

Der Löschmittelausstoß von Aerosol-Löschanlagen kann je nach Rezeptur des Löschmittels für Personen wegen der eingeschränkten Sicht, den toxischen Nebenprodukten und den hohen Temperaturen (ca. 300 °C) gefährlich sein. In Deutschland empfiehlt die DGUV, den Einsatz von Aerosol-Löschanlagen auf nicht begehbare Räume oder Bereiche zu beschränken, sofern Mindestabstände zu Personen nicht eingehalten werden können und keine Toxizitätsprüfung durchgeführt wurde.

Inertgase und Kohlenstoffdioxid

Die Löschwirkung von Argon, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid (prinzipiell kein Inertgas und daher für Brände der Brandklassen D nicht geeignet) wird durch die Verdrängung des Luftsauerstoffes erreicht. Man spricht hier vom Stickeffekt, der bei Unterschreitung des für die Verbrennung erforderlichen spezifischen Grenzwertes eintritt. In den meisten Fällen erlischt das Feuer schon bei einer Sauerstoffabsenkung auf 13,8 Vol.-%. Dazu muss das vorhandene Luftvolumen nur um etwa ein Drittel verdrängt werden, was einer Löschgaskonzentration von 34 Vol.-% entspricht. Bei Brandstoffen, die zur Verbrennung erheblich weniger Sauerstoff brauchen, ist eine Erhöhung der Löschgaskonzentration erforderlich, beispielsweise bei Ethin, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Da die Löschgase Argon und Kohlenstoffdioxid schwerer sind als die Umgebungsluft, durchsetzen sie den Flutungsbereich besonders schnell und gründlich. Zur Verbesserung der Löscheigenschaften werden auch Mischungen der vorher genannten Gase verwendet, wie etwa Inergen oder Argonite. +Inertgase als LöschmittelISO-BezeichnungName / HandelsnameZusammensetzungIG-01ArgonArIG-100StickstoffN2IG-55Argonite50 % N2, 50 % ArIG-541Inergen52 % N2, 40 % Ar, 8 % CO2

Kohlenstoffdioxid Kohlenstoffdioxid ist für Bekämpfung von Bränden der Brandklassen B und, beim Einsatz in Stationären Löschanlagen, C geeignet. Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften wird Kohlenstoffdioxid als einziges Löschgas auch in Feuerlöschern und Feuerlöschgeräten eingesetzt. In stationären Feuerlöschanlagen wird Kohlenstoffdioxid druckverflüssigt in Hochdruckstahlflaschen oder gekühlt bei −20 °C in großen Niederdruckbehältern gelagert. Durch die Flüssiglagerung können deutlich größere Löschmittelvorräte platzsparend vorgehalten werden. Da Kohlenstoffdioxid bei hohen Konzentrationen gesundheitsschädlich ist, schreiben die Berufsgenossenschaften bei Überschreitung eines Grenzwertes von mehr als 5 Vol.-% besondere Schutzmaßnahmen vor.