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Fluorfreie Schaummittel

Eine Tonne AFFF-Schaummittel enthält 10 kg PFT (perfluorierte Tenside), und diese 10 kg PFT reichen für die Kontamination von zwei Millionen Kubikmetern Wasser.

 

Schaum ist ein unverzichtbares Löschmittel für Feuerwehren, doch seitdem die Firma 3M im Jahr 2000 die Herstellung von perfluorierten Tensiden und damit die Produktion von den weltmarktführenden AFFF-Schaumlöschmitteln eingestellt hat, stehen Schaummittel zunehmend in der Diskussion. Bis zum PFT-Skandal im Kreis Arnsberg in 2006 ist das Thema allerdings überwiegend im Kreis der Wissenschaftler geblieben. Seit der Belastung durch PFT von Trinkwasser-Gewinnungsanlagen in Arnsberg ist die Problematik in die Öffentlichkeit gelangt.

 

 


Perfluorierte Verbindungen – Beschreibung und Zusammenhang mit Schaumlöschmittel

Perfluorierte Verbindungen, oft als Perfluorierte Tenside (PFT) bezeichnet, sind organische Verbindungen, an deren Kohlenstoffgerüst die Wasserstoffatome durch Fluoratome industriell ersetzt sind. Diese Substanzen sind in der Natur nicht zu finden, daher lassen sie sich von der Natur nicht abbauen, sondern sind nur durch kostenintensive Hochtemperaturbehandlung zerstörbar. Diese hohe Stabilität verleiht dieser Stoffklasse jedoch interessante Eigenschaften wie Wasser-, Fett- oder Hitzebeständigkeit und wird in vielen Industriebereiche verwendet: Textil, Papier, Foto, Teflon und Schaumlöschmitteln. Perfluorierte Verbindungen sind überwiegend Bestandteil von AFFF und alkoholbeständige AFFF Schaumlöschmitteln. AFFF steht für Aquaeous Film Forming Foam, was wasserfilmbildender Schaum bedeutet.

 

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Photo: FW Wesel, NRW

 

AFFF Prinzip: Bei der Schaumaufgabe, bildet sich aus dem Schaum heraus ein unsichtbarer wässriger Film auf dem Brandgut, der dem Schaum vorauseilt. Einerseits bildet dieser Film eine Trennung zwischen dem Brandgut und dem Sauerstoff, er verleiht andererseits dem Schaum eine gute Fließeigenschaft. Dieses Prinzip ist die wesentliche Eigenschaft von perfluorierten Verbindungen in Schaumlöschmitteln und ist für die Brandbekämpfung von großflächigen unpolaren Flüssigkeiten (Öl oder Kraftstoff) zweifellos von Vorteil.
 


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Bis zur Einstellung der Firma 3M basierte die Produktion von Fluorverbindungen auf dem ECF-Verfahren (elektrochemische Fluorierung), hieraus entstanden die Produkte PFOS (PerFluorOctylSulfonat) und PFOA (PerFluorOctanoicAcid). PFOS und PFOA, als ältere Vertreter dieser Stoffgruppe, wurden am tiefsten untersucht. In Langzeitstudien mit Ratten und Mäusen fördern PFOS und PFOA die Entstehung von Tumoren.  PFOS war schon seit einigen Jahren als PBT-Chemikalie eingestuft (Persistent, Bioakkumulierend und Toxisch). Erst nach dem Umwelt-Skandal im Hochsauerlandkreis in 2006 hat jedoch die Europäische Union PFOS mit der Richtlinie 2006/112/EG verboten. Dieses Produkt wird aber seit dem Jahr 2000 kaum mehr produziert und ist in den heute hergestellten AFFF-Schaumlöschmitteln aller Hersteller nicht mehr enthalten. Betroffen von dieser Richtlinie können nur ältere AFFF-Schaummittel Lagerbestände (zum Beispiel 3M „Lightwater“ Produkte).

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Die perfluorierte Tenside, die heute in AFFF-Schaumlöschmitteln enthalten sind, fallen unter das Herstellungsverfahren der Telomerisation: Es handelt sich um Fluortelomere. Obwohl diese Substanzen noch nicht verboten sind, ist bereits erwiesen, dass sie – wie PFOS – persistent und bioakkumulierend sind. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Fluortelomere, nach Verteilung in der Umwelt, als H-PFOS und PFHxA enden. H-PFOS ist bereits als sehr persistent bewiesen. PFHxA wurde in Hohen Konzentrationen in deutsche Muttermilchproben erwiesen . Bleibt noch offen die Frage der Toxizität für diese neueren Stoffen. Welche Konsequenzen für den Mensch habe die Aufnahme in den ersten Lebensmonaten von Substanzen, die man als „Verwandt“ des toxischen PFOS bezeichnen kann? Soll man auf den nächsten Umweltskandal warten, um weitere Sicherheitsmaßnahmen zu unternehmen?

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AFFF-Schaumlöschmittel sind leider eine zerstreuende Anwendung der perfluorierten Verbindungen. Eine Tonne AFFF-Schaummittel kann bis zu 10 kg persistente fluorierte Rückstände enthalten. Nun werden für die Bekämpfung eines Brandes in einem Industriegebiet (z. B. in einem Reifen- oder Kunststofflager oder auf einer Abfalldeponie) gewaltige Mengen Schaummittel benötigt, häufig werden zwischen 10 und 20 Tonnen AFFF-Schaummittel eingesetzt. Bei Großbränden, etwa in der petrochemischen Industrie, können diese Zahlen um ein Zehnfaches höher liegen (vgl. den Brand in dem englischen Buncefield Öllager im Dezember 2005: Abgabe von 400 Tonnen AFFF-Schaummittel, das bedeutet 4 Tonnen persistente, bioakkumulierbare, toxische Rückstände). Diese gewaltigen Rückstandsmengen sind mit der vorläufigen Bewertung von Perfluorierten Tensiden im Trinkwasser durch die Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit beim Umweltbundesamt (TKW) zu vergleichen. Aufgrund des toxischen Potentials und der möglichen Anreicherung im menschlichen Körper von dieser Stoffgruppe wird 5 µg/l für Summen aus PFOS und PFOA als Maßnahmewert für Erwachsene empfohlen . Von dieser Sicht kann allein eine Tonne AFFF 3%iges Schaummittel 2.000.000 m³ Wasser kontaminieren.

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  AFFF-Schaummittel sind ernsthaft als gefährdend für die Umwelt anzusehen, da der verwendete Schaum nach einem Einsatz nur selten wieder aufgefangen werden kann, um verbrannt zu werden. Diese Tatsache ist  bereits vom Umweltbundesamt durch seine Empfehlung bekräftig, dass für fluorhaltige Löschmittel strenge Anwendungsbestimmungen gelten müssen, dass Feuerwehren genau überlegen sollen, ob die fluorfreie Alternativ nicht genauso effektiv einsetzbar wäre .
 


Welche sind heute die Alternativen?

Um diese Frage zu beantworten muss man sich wiederum fragen, welche Brandrisiken Feuerwehren zu bekämpfen haben?

Die große Mehrheit der Brandeinsätze, wo auch große Mengen von Schaum eingesetzt werden sind unbestritten Feststoffbrände also Brände der Klasse A (Wohnungsbrände, Fahrzeugbrände, Kunststoff-Lagerbrände, Abfalldeponiebrände, usw.). Bei solchen Bränden ist der Einsatz von AFFF-Schaummittel umweltschädigend, da die Löschwasser Rückhaltemöglichkeit nie möglich ist, und sogar kontra-produktiv, da die Fluortenside, durch ihre filmbildende Eigenschaft nicht richtig bis zur Glut eindringen, sondern benetzen die Oberfläche. Im Gegenteil sind Netz- und Schaummittel für die Brandklasse A, die frei von Fluorverbindungen sind, genau dafür konzipiert, um in die organischen Stoffe effektiv einzudringen und somit sorgen sie für einen optimalen Netzeffet. So stoßen die Klasse A Schaummittel auf zunehmendes Interesse, da die leistungsfähigsten unter ihnen ein breites Spektrum an Vorteilen anbieten:


Sie sind vollständig  biologisch abbaubar,
Sie sind äußerst kostengünstig, weil Ihre Zumischrate unter 1% liegt,
Sie bieten dank deren niedrigen Zumischraten mehr Einsatzautonomie oder Gewichtseinsparung auf dem Fahrzeug, 
Sie können sowohl als Netzmittel eingesetzt werden als auch Schwer-, Mittel und Leichtschaum erzeugen,
Sie sind auch zum Löschen von Kohlenwasser-stoffbränden geeignet und zugelassen.

 

sans-titre-10 Die Fluortenside der Schaummittel können nicht eindringen, sondern benetzen die Oberfläche.

 

sans-titre-11 Schaummittel der Brandklasse A dringen in die organischen Stoffe ein und sorgen für einen optimalen Netzeffekt.


Zu dieser Kategorie zählt unter anderen das Produkt BIO FOR C, von der Firma Bio-Ex, ein hochkonzentriertes Klasse-A-Schaummittel schon bei 0,5% auf Kohlenwasserstoffbränden mit PL-5/02 zugelassen. 

Für Brände der Klasse B muss bei einem Einsatz von AFFF-Schaummittel gewährleistet sein, dass eine Rückhaltemöglichkeit des Löschwassers besteht, um dann mittels Verbrennung entsorgt zu werden. Mittlerweile gibt es aber auch Klasse B Schaummittel ohne Fluorverbindungen auf dem Markt. Bio-Ex bietet zum Beispiel ECOPOL, ein alkoholbeständiges Schaummittel völlig frei von Fluorverbindungen, das die Anforderungen der Norm EN 1568 Teile 1, 2 ,3 und 4 erfüllt. Darüber hinaus wurde ECOPOL vom GESIP (französische Forschungsgruppe für die Sicherheit der petrochemischen Industrien) bei 3 % getestet und genehmigt. Der aus ECOPOL gebildete Schaum ist vollständig biologisch abbaubar und kann durch normale Wasserbehandlung entsorgt werden.

 

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Unsere Tochtergelsellschaft  Bio-Ex bietet als Hersteller,ein breites Spektrum an Schaummitteln an, darunter auch AFFF-Schaummittel. Da ihre schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt jedoch bekannt sind, hat sich die Firma Bio-Ex seit 2000 für die Entwicklung und Förderung von fluorfreien Alternativprodukte sehr stark eingesetzt. Seit 2002 sind diese neuen Produkte in Deutschland – vom nordrhein-westfälischen Innenministerium und vom Hygiene-Institut des Ruhrgebiets in Gelsenkirchen – geprüft und zugelassen. Sie werden von zahlreichen Feuerwehren in Europa und Asien schon vielfach und erfolgreich eingesetzt. Die damit verbundene Reduzierung der Umweltbelastung kann bereits in Höhe von mehreren Dutzend Tonnen persistenter Rückstände beziffert werden, ohne dass Qualität und Effizienz der Brandbekämpfung hierunter leiden würden.

 


Weitere Info zu diesem Thema?

Besuchen Sie unsere Website:

www.bio-ex.com

bio-ex all rvb


1.Kennedy et al. 2004


2.Wang et al. 2005, Higgins et al. 2005


3.Schultz, Barofsky and Field 2004


4.Bücking, Jürling, Suchenwirth, Huppmann 2006
 

5. Trinkwasserkommission des Bundesministeriums für Gesundheit beim Umweltbundesamt: Vorläufige Vewertung von perfluorierten Verbindungen im Trinkwasser am Beispiel von Perfluoroctansäure (PFOA und Perfluorsulfonsäure (PFOS). 21. Juni 2006 überarbeitet am 13. Juli 2006.