Einführung

In verschiedenen Industriezweigen werden offene oder geschlossene Behälter (Wannen, Tröge, Kübel) verwendet, um brennbare Stoffe zu lagern, zu mischen oder zu verarbeiten. Bei offenen Behältern und bei Vorhandensein von Stoffen der Brandklassen A und B können Gaslöschanlagen oftmals gar nicht (weil der Behälter nicht geschlossen ist) oder nicht nachhaltig (Glutbrand!) wirksam sein (vgl. Tab. 1).

Mittlerweile sind Schaummittel handelsüblich, mit denen bereits bei Zumischraten von 0,1 bis 1% Verschäumungen und Löschwirksamkeit nach DIN 14 272 bzw. DIN EN 1568 erreicht werden können. Diese Schaummittel sind ursprünglich als Schaummittel gegen die Brandklasse A („Class-A-Foam“, Netzwasser) auf den europäischen Markt gekommen, besitzen aber i. d. R. auch die Zulassung für die Brandklasse B.

Die o. g. Behälter sind teilweise so konstruiert oder so „verschachtelt eingebaut“, dass sie schwer zugänglich sind und/oder dass wenig Platz für die Anbringung von Löschdüsen zur Verfügung steht. Je nach Behältergröße und -geometrie sowie unter Berücksichtigung der Kosten für die unterschiedlichen Düsen sowie erforderlichen Leitungslängen kann eine kombinierte Verwendung von Schwer- und Mittelschaumdüsen erforderlich sein.

In dieser Arbeit werden z. Zt. handelsübliche (Schaum-)Düsen auf ihre Verwendbarkeit hin untersucht. Leider waren einige Firmen nicht in der Lage z. B. die Verschäumungszahl für die von ihnen hergestellten bzw. vertriebenen Düsen anzugeben. Es war daher erforderlich, eigene, systematische Messungen unter reproduzierbaren Bedingungen durchzuführen.

Die effektive Bekämpfung eines Behälterbrandes kann – was das Übergreifen auf andere Betriebseinrichtungen bzw. -teile und den drohenden Produktions- bzw. Betriebsausfall angeht – besonders zeitkritisch sein. Daher ist eine intelligente Kopplung mit Meldern zur Brandfrüherkennung in Verbindung mit einer Brandmeldezentrale mit einer entsprechenden eindeutigen Auswerte- und Auslöselogik erforderlich. Diese muss nicht nur sicherstellen, dass bei Entstehung eines Brandes effektiv gelöscht wird, sondern insbesondere auch, dass Fehlalarme nicht zur (Fehl-)Auslösung der Löschanlage führen.

Wahl eines geeigneten Löschmittels

Untersuchungen im Fachbereich Sicherheitstechnik der Bergischen Universität Wuppertal haben gezeigt, dass Schaum unter best. Voraussetzungen als Löschmittel für die Bekämpfung von Behälterbränden am besten geeignet ist (vgl. Tab. 1). Je nach Lage und Geometrie des zu schützenden Behälters und der örtlichen Gegebenheiten liegt der Vorteil hierbei im Wesentlichen in der Kombination einer Löschung mit Schwerschaum und einer Volumenschäumung durch Mittelschaum.

Tab. 1: Vor- und Nachteile verschiedener Löschmittel

Feuerlöschschaum

Bei Löschschaum handelt es sich um eine Kombination aus Wasser, Schaummittel und Luft. Das Schaummittel wird in der Regel mit einer Zumischrate von 0,5 bis 5% dem Löschwasser zugeführt. In Verbindung mit Luft schäumt das Wasser-/Schaummittelgemisch auf und sorgt so für eine Volumenvergrößerung. Das Verhältnis des Schaumvolumens zum Wasser- Schaummittelvolumen wird Verschäumungszahl genannt.

Löschschaum kann in drei Kategorien unterteilt werden:

Schwerschaum: Verschäumungszahlen bis 20

Mittelschaum: Verschäumungszahlen 21 bis 200

Leichtschaum: Verschäumungszahlen über 200

Düsenauswahl

Im Rahmen von Laborversuchen wurden die Eigenschaften verschiedener handelsüblicher Düsen untersucht. Der Schwerpunkt der Beobachtungen lag dabei weniger auf dem optischen Erscheinungsbild des Sprühverhaltens oder den Reichweiten bzw. Überdeckungen der Reichweiten der Schaumdüsen. Vielmehr wurden die realisierbaren Verschäumungszahlen und Wasserhalbzeiten bei verschiedenen Behälterformen ermittelt.

Im Versuchsobjekt Zylinder wurden bei der Schaumdüse TWF MSD 40 Verschäumungszahlen über 20 erreicht. Bei einer Durchflußrate von 0,72 l/sec bedeutete dies eine Schaumbildungsgeschwindigkeit von ca. 16 l/sec. In der Halbkugel konnten sogar Verschäumungszahlen von 50 erzeugt werden. Hierbei wurden Schaumbildungsgeschwindigkeiten von bis zu 50 l/sec gemessen.

Die Tankreinigungsdüse „Winzling“ der Firma Baas erreichte Verschäumungszahlen unter 3. Bei der Durchflussrate von etwa 0,5 l/sec wurden so Schaumbildungsgeschwindigkeiten von maximal 1,5 ermittelt. Die Versuchsergebnisse in Zylinder, Halbkugel und Tonne waren weitgehend identisch.

Für Behälterbeschäumungen sind folgende kleine Schaumdüsen zu empfehlen (Zumischung 1%):

• Angus K40
• Spraysafe SS 07 (minimales Düsenvolumen)

Bei ausreichendem Montageraum bieten sich folgende Schaumdüsen an (Zumischung 1%):

• TWF MSD 40
• TWF M2 (maximale Schaumbildungsgeschwindigkeiten)

Anhand der nun vorliegenden Daten können für Behälter- und Behälteranlagen optimale Löschanlagen dimensioniert werden.