Wirkungsweise Schaum

Der Verbrennungsprozess von flüssigen Brennstoffen basiert auf vier Grundbedingungen, welche erfüllt sein müssen. Diese vier Bedingungen sind:

1. Brennbarkeit der Flüssigkeit

2. Verfügbarkeit und Nachströmung von Sauerstoff zur Flüssigkeitsoberfläche

3. Ausreichendes Konzentrationsverhältnis in der Gas-/Dampfphase der brennbaren Flüssigkeit zum Sauerstoff und

4. Hohe Temperatur der brennbaren Flüssigkeit (Brennpunkt) bzw. der Umgebung oberhalb der Flüssigkeit (Zündtemperatur).

Zur Unterbindung eines Weiterbrennens der Flüssigkeit muss mindestens eine der vier Bedingungen unzureichend gegeben sein.

Feuerlöschschäume können aufgrund ihrer verschiedenen Wirkmechanismen mit unterschiedlicher Effektivität die Verbrennung einer Flüssigkeit unterbrechen. Welcher Wirkmechanismus maßgeblich in den Verbrennungsprozess eingreift, ist abhängig von der Klassifizierung des Feuerlöschschaums.

Grundsätzlich sind die Wirkmechanismen des Feuerlöschschaums: 

- Trenneffekt: Ausbildung einer geschlossenen Schaumdecke auf der brennbaren Flüssigkeit unterbindet die Sauerstoffzufuhr;

- Deckeffekt: Unterbindung einer weiteren Gasfreisetzung von der Flüssigkeit in die Verbrennungszone durch die geschlossene Schaumdecke (Diffusionsbarriere)

- Kühleffekt: Kühlung der Flüssigkeitsoberfläche durch die Freisetzung des im Schaum enthaltenen Wassers;

- Dämmeffekt: Unterbindung des Wärmeaustausches durch die geschlossene Schaumdecke (Wärmebarriere);

- Verdrängungseffekt: Verdrängung des Sauerstoffs und der freigesetzten, brennbaren Gas/Dämpfe der Flüssigkeit durch Flutung bei räumlich begrenzten Objekten.

Der Effekt der Benetzung von Oberflächen spielt beim Löschen von Flüssigkeitsbränden keine Rolle. 

Verschiedene Eigenschaften der Schaummittellösung und des Schaums können Hinweise zu den möglichen Wirkmechanismen geben. Auf die Möglichkeit einer Filmausbildung weist der Spreitungskoeffizient der Schaummittellösung hin. Die Oberflächenspannung der Schaummittellösung ist ein Maß für die Stabilität der erzeugten Schaumblasen des Schaums. Die Verschäumungszahl ist ein Indiz für die Größe der Schaumblasen und dem Wassergehalt des Feuerlöschschaums. Die Wasserhalbwertszeit ist nicht nur ein Maß für die Beständigkeit eines Schaums, sondern gibt gleichfalls an, in welchem Zeitraum 25 % bzw. 50 % der im Schaum enthaltenen Menge an Schaummittellösung vom Schaum abgegeben wurde.

Allerdings genügt die alleinige Bestimmung dieser Kenngrößen nicht, da Wechselwirkungsmechanismen sowohl bei der Schaumerzeugung (z. B. Schaumerzeugungsgerät beeinflusst die Verschäumungszahl) als auch bei der Schaumaufbringung (wie Änderung der Grenzflächenspannung und damit Änderung des Spreitungskoeffizienten). 

 

Bild: Falck Fire Academy NL (RISC)