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Viskosität von Schaummittel zur Brandbekämpfung

BIOEX schaumloschmittel
bioex Labor

Was bedeutet „Viskosität von Schaummittel“?

Zunächst einmal ist die Viskosität eine physikalische Eigenschaft, welche die Zähflüssigkeit eines Fluids kennzeichnet. Je niedriger die Viskosität, umso flüssiger ist ein Fluid. Die Viskosität kann sich beispielsweise auf die Förderung von Fluids in Rohrleitungen oder auf Zumischprozesse auswirken.

Es gibt, in Abhängigkeit von der Art des Schaummittels, diverse Verfahren, die Viskosität von Löschschaum zu messen. Die Viskosität von Schaummitteln zur Brandbekämpfung kann in 2 Kategorien unterteilt werden:

  • Newtonscher Löschschaum:
    Sein Bewegungsverhalten ist im Allgemeinen proportional zur angewandten Kraft. Newtonscher Löschschaum hat eine konstante Viskosität, die Scherung hat hierauf keinen Einfluss. Flüssigkeiten wie Benzin oder Wasser fließen sehr leicht.
    Newtonscher Löschschaum hat eine kinematische Viskosität, die üblicherweise in Centistokes (cSt) oder in mm²/s gemessen wird.
    Generell sind AFFF-Schaummittel sowie Klasse A-Schaummittel Newtonsche Schaummittel (nicht viskos), so wie beispielsweise BIOEX AFFF BIOFILM und das Klasse A-Schaummittel BIO FOR.
  • Nicht-Newtonscher Löschschaum: Üblicherweise als „pseudoplastischer“ oder „viskoser Löschschaum“ bezeichnet.
    Die Viskosität Nicht-Newtonscher Schaummittel ist nicht konstant und wird durch die Scherung beeinflusst. Eine Zunahme des Schergefälles wirkt sich durch eine unverzügliche Abnahme der scheinbaren Viskosität aus. Nicht-Newtonscher Löschschaum erfordert für seine Bewegung eine größere Energiemenge, vor allem in der Ansaugphase der Pumpe. Er wird erst mit fortschreitender Ansaugung flüssig.
    Ein hochviskoses Fluid ist sehr dick im Vergleich zu einem niedrigviskosen Fluid. Flüssigkeiten wie etwa Shampoo sind viskos und fließen langsam (zumindest wenn keine unterstützenden Maßnahmen angewandt werden).
    Pseudoplastischer Löschschaum hat eine dynamische Viskosität, die üblicherweise in Millipascalsekunden (mPa s) oder in Centipoise (cP) gemessen wird. Ein cP entspricht einer mPa s.
    Folglich sind einige AR-AFFF- und FFF-Schaummittel (Fluorine-Free Foams) pseudoplastische Schaummittel.

    Die Viskosität pseudoplastischen Schaums kann mittels eines Rotationsviskometers, eines Kegel-Platte-Viskometers oder eines Rheometers gemessen werden. Die Messung der Viskosität erfolgt immer bei einer festgelegten Temperatur.

In der nachstehenden Tabelle finden Sie einige Alltagsbeispiele, anhand derer Sie sich ein Bild verschiedener Viskositäten machen können:

FluidViskosität in cP
Wasser (bei 20°C)  1
Benzin (bei 25°C)0,6
Shampoo (bei 20°C)530
Glycerin (bei 25°C)934
Flüssiger Honig (bei 20°C)10.000

Was ist der Unterschied zwischen niedriger Viskosität und Newtonschem Schaummittel?

Ein Schaummittel mit niedriger Viskosität kann nicht mit einem Newtonschen Schaummittel gleichgesetzt werden. Vielmehr ist es so, dass das Schaummittel noch viskos ist, aber weniger als ein anderes.

Welchen Einfluss hat die Temperatur auf Nicht-Newtonsche Schaummittel?

Bei Nicht-Newtonschen Schaummitteln nimmt die Viskosität ab, wenn die Temperatur zunimmt. Daher fließt Nicht-Newtonsches Schaummittel leichter, wenn es erhitzt wird.

Wenn hingegen die Temperatur abnimmt, erhöht sich die Viskosität des Schaummittels.

 

Schaummittel bei Reifenbrand

Welche Löschschaum-Typen sind viskos?

Die Viskosität eines Schaummittels hängt von seiner Zusammensetzung ab.

Bestimmte Bestandteile (zum Beispiel die Gummianteile für die Alkoholbeständigkeit) tragen zu einer Erhöhung der Viskosität des Schaummittels bei. Deshalb sind die meisten AR-AFFF-Schaummittel (ebenfalls bezeichnet als AFFF ARC) und AR-FFF-Schaummittel viskos.

Allerdings ist dies nicht die ganze Wahrheit. So ist zum Beispiel BIOEX FILMOPOL 1N ein AR-AFFF-Schaummittel, doch aufgrund seiner Formulierung ohne Gummianteile ist dieses Produkt ein Newtonsches Schaummittel.

schaummittel leistungen

Wechselwirkungen von Viskosität und Schaumausrüstung

Der Erfolg bei der Brandbekämpfung hängt zu einem großen Teil von der Kombination aus Brandbekämpfungssystem (Mischgeräte und Geräte zur Ausbringung von Löschschaum), Schaummittel, Temperaturen, Durchflussmenge und Druck ab.

Das Schaummittel wird je nach angetroffenem Brandszenario gewählt. Seine physikalischen Eigenschaften müssen mit den eingesetzten Schaumausrüstungen kompatibel sein. Dabei ist die Tatsache zu beachten, dass sich die Viskosität des Schaummittels auf seine Förderung in Rohrleitungen oder auf Zumischprozesse auswirken kann.

Die unterschiedlichen Schaumausrüstungen sind nicht speziell an die verschiedenen Viskositäten angepasst. Einige Ausrüstungen sind dafür kalibriert, Nicht-Newtonsche Schaummittel einzusetzen (zum Beispiel Zumischer/Dosiersystem LEADER MIX AB), andere hingegen benötigen dafür spezielle Einstellungen.

Die Norm EN 1568 weist darauf hin, dass bei der Verwendung von pseudoplastischen Schaummitteln mit einer Viskosität über 120 mPa s (bei einer niedrigen Temperatur und bei 375 s-1) oder von Newtonschen Schaummitteln über 200 mm2/sec (bei einer niedrigen Temperatur und bei 375 s-1) bei Zumisch- und Dosiersystemen angepasste Einstellungen erforderlich sein könnten.

Sind die Geräte zur Ausbringung von Löschschaum und Mischgeräte für Löschschaum nicht an Nicht-Newtonsche Schaummittel angepasst, kann es bei der Erzeugung der gewünschten Schaummenge oder der korrekten Dosierung des Schaummittels zu Problemen kommen. Und dies kann zu einer erschwerten und damit verzögerten Brandbekämpfung führen.

Bei umfangreichen Brandschutzinstallationen sind der Förderdruck sowie die Länge der Rohrleitungen wesentliche Faktoren für die korrekte Dosierung Nicht-Newtonschen Löschschaums.

Und wenn schließlich viskoses Schaummittel mit einer nicht angepassten Pumpe gefördert wird, kann dies zum unerwünschten Einschluss von Luft im Schaummittel führen. Die Zumischung erfolgt dann nicht ordnungsgemäß, und damit sinken die Chancen für eine effiziente und erfolgreiche Brandbekämpfung.

BIOEX hat sowohl Newtonsche als auch Nicht-Newtonsche Schaummittel im Angebot, die mit den meisten marktüblichen Schaumausrüstungen kompatibel sind.

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