Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln

Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln: Der große Spagat zwischen Lebensrettung, Rettung von Wirtschaftsgut und Umweltschutz
Bricht ein Brand aus, kommt dies für Betroffene grundsätzlich einer Katastrophe gleich. Ob im privaten Bereich oder bei einem Großflächenbrand in Unternehmen oder Industrieanlagen, besteht im Brandfall immer sofortiger Handlungsbedarf. Je früher mit den Löscharbeiten begonnen wird, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, Menschen, Gebäude und Gerätschaften zu retten. Jedoch haben die Löschverfahren auch ihre Tücken. Das Löschen mit fluorhaltigen Löschmitteln schadet der Umwelt und damit dem Menschen und auch Tieren. Mit jedem Löschvorgang belasten organische Fluorverbindungen die Umwelt.

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Als der erste Feuerlöschschaum mit Fluortensiden im Jahr 1969 seitens 3M einer breiten Öffentlichkeit präsentiert wurde, galt dies als revolutionär. Endlich konnten zahlreiche Brände effektiv bekämpft werden. Fluorhaltige Löschmittel gehören bis heute zum Standard in der Brandbekämpfung. Beschränkungen regeln den Verwendungsfall. Wie stark die Auswirkungen auf die Umwelt sind, hängt entschieden vom Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln ab.

Ein Brand kündigt sich nicht an: Unkalkulierbare Brände blocken

Jeder weiß, es kann passieren. Jeder denkt, es darf nicht passieren. Und doch: Der Großbrand kommt unangekündigt. Als schockierendes Paradebeispiel stellt der Tanklagerbrand in Buncefield aus dem Jahr 2005 für viele Brandschutzbeauftragte und Feuerwehrleute bis heute ein verheerendes Schreckensszenario dar. Nicht nur der Brand selbst hatte katastrophale Folgen, sondern auch die Löscharbeiten mit fluorhaltigem Löschschaum.

Was war passiert?

Die Tankanzeige eines Tanks im Tanklager Buncefield funktionierte nicht korrekt. Niemand bemerkte den Übertritt des Benzins aus einem der Tanks. Insgesamt führten 300 Tonnen Benzin, die bei Austritt aus dem Tank eine hochexplosive Benzin-Luftmischung bildeten, zu drei katastrophalen Explosionen. 20 Tanks gerieten in Brand. Die gefährliche Rauchwolke soll im Weltall sichtbar gewesen sein. Das gesamte Umfeld war in Gefahr.

Zusätzlich kamen die starken Belastungen für die Umwelt hinzu. Die Feuerwehr reagierte schnell und konnte unter Verwendung von fluorhaltigem Schaum den Brand löschen. Doch der Löschschaum hatte es in sich. Umweltschädliches Perfluoroctansulfonat (PFOS) verunreinigte das Grundwasser, was einem ähnlichen Desaster gleichkam wie das Feuer selbst.

An diesem Fallbeispiel lässt sich sehr gut aufzeigen, wie nahe die Vorteile und Nachteile von fluorhaltigen Löschschäumen beieinanderliegen. Neben dem wirtschaftlichen Schaden, den sowohl das Feuer als auch die Löscharbeiten hervorbrachten, mussten Mensch und Umwelt die Konsequenzen tragen. Und all das nur, weil nicht rechtzeitig erkannt wurde, dass ein Tanklager überlief. Die Luftbelastungen waren immens hoch. Andererseits ließen sich die Brände nur mit dem konsequenten Einsatz mobiler Hochleistungslöschsysteme ausschließlich unter Verwendung fluorhaltigen Löschschaums unter Kontrolle bringen.

Die Brandkatastrophe von Buncefield hatte auch einen positiven Effekt. Erstmalig wurde der gesamten Weltbevölkerung intensiv bewusst, dass organische Fluorverbindungen eine große Gefahr für die Umwelt bedeuten.

Gefahren für den Menschen durch den Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln

Tritt eine derartige Gefahr, die die Nutzung von fluorhaltigen Löschmitteln auslöst, meistens erst im Rahmen einer Brandkatastrophe ins Bewusstsein der Menschen, machte das Unternehmen 3M erste Entdeckungen bereits im Jahr 2000.

3M, gefeierter Urheber fluorhaltiger Löschschäume, stellte bereits im Jahr 2000 beunruhigend hohe Konzentrationen von PFOS im Blut der Mitarbeiter fest. 3M stoppte umgehend die Produktion derartiger Schäume.

Im Anschluss daran setzten Löschverantwortliche auf fluorfreie Löschschäume. Doch auch hier wurde schnell klar: Fluorfrei aber nicht problemfrei. Fluor in Löschschäumen wird weitgehend durch andere Stoffe ersetzt, die ebenfalls nicht ganz unbedenklich sind. Die wichtigsten fluorhaltigen Löschmittel und Alternativen ohne Fluore:

Fluorhaltige Schaumlöschmittel heute (verbesserte chemische Strukturen)

AFFF: wasserfilmbildende Schaumlöschmittel
AFFF (AR): alkoholresistent
FP: Fluor-Proteinschaummittel
FP (AR): alkoholresistent
FFFP: wasserfilmbildende Fluor-Proteinschaummittel
FFFP (AR): alkoholresistent

Fluorfreie Schaumlöschmittel

P: Proteinschaummittel
P (AR): alkoholresistent
S: synthetische oder Mehrbereichsschaummittel
S (AR): alkoholbeständig

Fluorhaltige Schäume so wirken sie

Fluorhaltige Schäume nehmen einen permanent negativen Einfluss auf die Umwelt, und das nicht nur im Falle eines Brandereignisses, sondern auch durch deren Produktion. Alle fluorhaltigen Chemikalien verfügen über eine unumkehrbare Persistenz. Diese sind nicht abbaubar. Besonders hartnäckige fluorhaltige Stoffe nisten sich regelrecht in Organismen ein. Zudem ist bei vielen fluorhaltigen Löschmitteln von einer toxischen Gefahr auszugehen. Dennoch nutzen Feuerwehren den toxischen Löschschaum nicht ohne Grund. Dieser hat im Brandfall viele Vorteile aufzuweisen:

• Die Leistungsfähigkeit von fluorhaltigen Schaumlöschmitteln ist um ein Vielfaches höher als die anderer Löschprodukte. Damit lassen sich Brände der Brandklasse B (Benzin, Teer, Öle, Benzol, Lacke) erwiesenermaßen sehr zuverlässig löschen.
• PFOS in Schaumlöschmitteln gilt unter Feuerwehrleuten und anderen Brandfachkräften als echter Leistungstreiber im Löschverfahren.
• Seit dem Jahr 2002 gilt der Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln als weniger aggressiv. Anstelle von PFOS wird seitdem AFFF verwendet. Die AFFF-Schaummittel (aqueous film forming foams) bilden bei Verwendung auf geschmolzenen Oberflächen oder über brennbaren Flüssigkeiten einen dünnen leicht wässrigen Tensidfilm. Dieser trennt die Brandzone von der Luft, die diese umgibt. Damit wird die Sauerstoffzufuhr zum Brandort unterbrochen, was eine Erhöhung der Löschwirkung und Verkürzung der Löschdauer zur Folge hat. Eine gute Rückzündungshemmung ist durch diese Herangehensweise ebenfalls gegeben.

An Orten, wie Chemieanlagen oder Flughäfen, wo die vorgegebene Rettungszeit lediglich drei Minuten beträgt, sind und bleiben fluorhaltige Löschschäume die erste Wahl, um die Ausbreitung eines Brandes zu verhindern. Nur mit diesen fluorhaltigen Löschmaßnahmen lässt sich der Brand schnell unter Kontrolle bringen und zuverlässig löschen.

Fluorfrei aber nicht problemfrei: Warum fluorbefreite Löschmittel nur die zweite Wahl sind

Unter dem Motto ‘Fluorfrei aber nicht problemfrei’ bleibt die vollständig fluorfreie Brandlöschung eher Wunschdenken. Versuche gab es bereits viele. Nur auf den ersten Blick erscheint der Verzicht auf fluorhaltige Löschmittel unproblematisch. Nahezu alle Löschmittelhersteller bieten auch weniger aggressive Mittel ohne Fluor zur Brandbekämpfung an. Jedoch ist bis heute höchst umstritten, ob deren Wirksamkeit mit der von fluorhaltigen Löschmitteln mithalten kann. Zumindest sieht es so aus, dass die Nutzung von Löschschäumen ohne Fluor durch Feuerwehren lediglich bei bestimmten Anwendungen zum Einsatz kommt. Sieben Gründe, warum Feuerwehren den Einsatz ohne fluorlastigen Löschschäumen kritisch sehen:

1. Bestimmte Löscheinsätze sind nur mit perfluorierten Chemikalien denkbar.
2. Handfeuerlöscher verlieren durch die Verwendung fluorfreier Löschmittel mindestens drei Stufen und sind damit weniger effektiv.
3. Vor jedem stationären Einsatz müsste überprüft werden, ob die Anlagentechnik mit der Variante ohne Fluore vereinbar ist. Dies bedeutet einen großen Zeitverlust, wo es im Brandfall doch um Minuten geht.
4. Die meisten fluorfreien Löschmittel erfordern eine gewisse Mindestverschäumung, die durch viele vorhandene Sprinkleranlagen gar nicht gegeben ist (Beispiel: Parkhäuser).
5. Bestehende gut funktionierende Löscheinrichtungen müssten zunächst auf spezielle Sprinklerdüsen umgestellt werden, um die umweltschonenderen Löschmittel zu nutzen.
6. Tanks, die zuvor mit fluorhaltigen Löschflüssigkeiten befüllt waren, müssten zudem einer intensiven Reinigung unterzogen werden. Dieser Vorgang gestaltet sich technisch als schwierig.
7. Problemfall: Recycling fluorhaltiger Schäume
Das Recycling von fluorhaltigen Schäumen führt zu erheblichen Umweltbelastungen.

Insgesamt stellt das objektive Abwägen der Unverzichtbarkeit von fluorhaltigen Löschmitteln und der Wirksamkeit der umweltschonenden Alternativen nicht nur Brandexperten vor eine große Herausforderung. Ganz nebenbei wären auch kostspielige Veränderungen in der Logistik notwendig, würden nur noch fluorbefreite Löschmittel Anwendung finden.

Emissionsreduzierung vs. Gefahrenminderung im Brandfall

Fluorfreies Löschen hat Zukunftspotential, bildet nach derzeitigem Stand jedoch die Ausnahme. Umweltschutz ist tief in unserem Bewusstsein verankert. Entwicklung und Produktion von sanfteren Alternativen gegenüber dem Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln haben höchste Priorität. Doch es gibt Prioritätsfaktoren, die über dem Umweltschutz stehen. Darüber sind sich alle Verantwortlichen einig. Situationen, die die Verwendung der fluorhaltigen Löschmittel rechtfertigen:

• zuverlässige Löschung in Großanlagen,
• Flugzeugbrandbekämpfung,
• Löschung von Tankschiffbränden,
• Brandbekämpfung bei Straßentankfahrzeugen und Bahnkesselwagen,
• höchste Priorität: Lebensrettung.

Die Verwendung von PFC-haltigen Löschmitteln wird seit jeher kritisch beäugt. Andererseits unterliegt diese klar aufgestellten Verhaltensregeln, wovon Devise Nr. 1 die Wichtigste ist:

Fluorhaltige Löschschäume nur dann einsetzen, wenn dies zwingend erforderlich ist..

Um diesen Satz zu verinnerlichen, einige Beispiele dazu, in welchen Brandfällen auch Löschmittel ohne Fluor Wirkung zeigen.

Fluorhaltige Schäume löschen tatsächlich alles. Bei Bränden der Brandklasse A kann jedoch darauf verzichtet werden. Brandklasse A: Feststoffbrände, wie bei Fahrzeug- oder Wohnungsbränden der Fall, Kunststoff-Lagerbrände oder ein Feuer auf Abfalldeponien. Brände der Brandklasse A lassen sich effektiv durch fluorfreies Löschen ausschalten.

Bei jedem Brand muss neu erwogen werden, ob ein fluorhaltiges oder fluorfreies Löschmittel der bessere Weg ist. Bei Verwendung fluorhaltiger Löschmittel in stationären Anlagen sind auf jeden Fall geeignete Rückhaltevorrichtungen notwendig, um Umweltschäden vorzubeugen. Bei mobilen Feuerlöscheinsätzen empfehlen Experten, das Löschwasser durch einen Saugwagen aufzunehmen und fachgerecht zu entsorgen.

Was rät das Umweltbundesamt?

Frau Annegret Biegel-Engler vom Bundesumweltamt spricht sich ganz deutlich für fluorfreies Löschen aus, damit Umweltschäden erst gar nicht entstehen können. Doch auch dem Umweltbundesamt ist klar, dass im Brandkatastrophenfall die Verwendung von fluorhaltigen Löschmitteln unabdingbar ist, um Menschenleben und Wirtschaftsgut zu retten. Daher rät Frau Annegret Biegel-Engler vom Umweltbundesamt zum zweigleisigen Löschverfahren: Fluorfreies Löschen, wo immer möglich, bei gefährlichen Brandszenarien fluorhaltigen Schaum verwenden. Als Einzelbeispiel führt die Expertin Raffineriebrände an.

Die Abwägungsmanöver ‘fluorhaltig oder fluorfrei’ stellt Feuerwehren in jedem einzelnen Brandfall erneut vor große Herausforderungen.

Härte gegen Feuerwehren

Der besonnene und hochsensible Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln gewinnt zunehmend an Bedeutung. Daher häufen sich in den letzten Jahren die Verfahren gegen Feuerwehren, wenn die Frage im Raum steht, ob ein Umweltschaden, verursacht durch den Umgang mit fluorhaltigen Löschmitteln, nicht zu verhindern gewesen wäre. In diesen ersten Fällen wurden Feuerwehren verklagt, fluorhaltige Löschchemikalien verwendet zu haben, obwohl dies nicht notwendig gewesen wäre. Auf der anderen Seite stehen die Feuerwehrleute, ohne deren Löschaktionen sowohl Wirtschaftsgut als auch Menschenleben im Brandfall gefährdet sind. Anstatt die Feuerwehrleute vor Gerichte zu zerren, wären da vielleicht andere Fragen zu klären:

Im Brandfall müssen Feuerwehrleute binnen Sekunden zum Einsatz aufbrechen, um Schlimmstes zu verhindern. Bleibt da überhaupt die Zeit zur Abwägung, ob fluorhaltiges Löschmittel oder umweltfreundliche Löschschäume hier richtig sind?

1. Würde damit nicht wertvolle Löschzeit verschwendet?

2. Wäre es nicht sinnvoller, Feuerwehrfachkräfte gründlich in diesem Bereich zu schulen und ihnen dennoch die Entscheidung zu überlassen?

3. Steht nicht die Rettung von Menschenleben und kostspieligem Wirtschaftsgut vor der Vermeidung von Umweltschäden?

4. Ist der Umweltschaden letztendlich nicht viel größer, wenn umweltverträgliche Löschmittel zum Einsatz kommen, die dem Brand nicht Herr werden?

In diesem Fall stellt sich generell die Frage, ob eine Anklage gegen Feuerwehrleute, die häufig unter Einsatz ihres eigenen Menschenlebens Rettungsmaßnahmen ergreifen, überhaupt rechtens ist.

Vorbeugung ist der beste Schutz

Schaut man sich die Zahlen von Bränden genauer an, steht schnell fest: Viele Brände könnten durch einen verbesserten Brandschutz, mehr Aufmerksamkeit in Gefahrenzonen und verschärfte Kontrollen von Großanlagen verhindert werden. Hier besteht noch ein großes Potenzial im Hinblick auf die Brandvorbeugung. Verringern sich die Zahlen von Bränden deutlich, so kommen auch weniger Löschmittel zum Einsatz. Die Umweltfrage, ob fluorfreies Löschen oder Brandbekämpfung mit fluorhaltigen Löschmitteln, würde mit sinkender Anzahl von Bränden an Bedeutung einbüßen. Die meisten Brände kommen in der Metallindustrie vor. Ein kleiner Überblick der Brandvorkommnisse der vergangenen 10 Jahre:

Metallindustrie: 189 Vorfälle = 35 % aller Brandvorkommen
Automobilindustrie: 76 Vorfälle = 14 % aller Brandvorkommen
Druckereiindustrie: 49 Brandereignisse = 9 % aller Brandvorkommen

Hinzu kommen noch die restlichen 42 % größerer oder minderschwerer Brandunfälle.

In den benannten Industriezweigen (Metallindustrie, Automobilindustrie und Druckindustrie) lösen Spezial-Löschsysteme am häufigsten aus. Hier besteht erhöhter Bedarf an Brandvorkehrungen. Brände können durch Fehler in Anlagen, aber auch durch versehentliches menschliches Fehlverhalten ausgelöst werden. In einigen Fällen reicht schon die kleinste Unachtsamkeit, um einen Großbrand auszulösen. Daher sind Beratungen und Einweisungen von Mitarbeitern zum Thema Brandschutz und Brandvorbeugung in großen Industriebereichen zwingend notwendig.

Vorzeigebeispiel „Arbeitskreis Schaummittel“ des Werkfeuerwehrverbandes Deutschland e.V.

Der “Arbeitskreis Schaummittel” geht mit leuchtendem Beispiel voran. Hier schaffen Feuerwehrfachleute Lösungen, die beiden Seiten gerecht werden: Effektive Brandbekämpfung und Umweltschutz. Beteiligt sind Werkfeuerwehren, Flughafenfeuerwehren, Forschungseinrichtungen, Löschmittelhersteller und -entwickler sowie das Umweltbundesamt als beratendes Organ. Die Brandfachleute verfolgen das hohe Ziel einer unabhängigen Forschung zur Bestimmung und Feststellung der Leistungsfähigkeit fluorfreier Schaummittel als Alternative zu fluorhaltigen Schaummitteln. So erklärt es Eike Peltzer, Vorsteher des Arbeitskreises. Der “Arbeitskreis Schaummittel” dient zudem als Vorbildfunktion. Zahlreiche weitere Kreise haben sich auch auf internationaler Ebene gebildet, um Untersuchungen zu fluorbefreiten Löschverfahren durchzuführen. Die bekannteste international agierende Initiative:

LASTFIRE Consortium und dessen Maßnahmen

LAST steht hier als Akronym für “Last Atmospheric Storage Tankfires”. Dieses von der Mineralölindustrie ins Leben gerufene Konsortium hat sich die Untersuchung der “Verwendung von Schaumlöschmitteln bei Tankbränden” zur favorisierten Aufgabe gemacht. Viele Feuerwehren, Löschmittelhersteller und Betreiber halten sich bereits an die immer engmaschigeren Vorgaben zum Umweltschutz bei der Verwendung von Löschmitteln. Erwartbar sind zukünftig weitere Beschränkungen bei den Löschschäumen, insbesondere die fluorhaltigen Löschmittel betreffend. Das Umweltbundesamt empfiehlt EU-weit, die Substanz C6 als besonders gefahrenvoll für die Umwelt einzustufen.

Die aktuell gültigen Beschränkungen für fluorhaltige Substanzen im Überblick

Beschränkung Nr. 1:
Seit 2008 gilt europaweit eine Anwendungsbeschränkung für PFOS. Mischungen mit einem PFOS-Gehalt von > 0,001 Gewicht % (10 mg/kg) dürfen seit diesem Zeitraum nicht mehr in den Verkehr gebracht werden. Diese PFOS-Regel wurde 2012 auch im Anhang B der Stockholm-Konvention verankert. Die Stockholm-Konvention (internationales Übereinkommen zur Beendigung oder Einschränkung der Produktion, Verwendung und Freisetzung von persistenten organischen Schadstoffen) setzt sich seit Jahren für den angeordneten Verzicht auf fluorhaltige Löschmittel und ähnliche fluorhaltige Stoffen ein. Jedoch gewährt man hier Ausnahmen: Diese Ausnahmen gelten für Einsatzbereiche, in denen Alternativen zu fluorhaltigen Löschmitteln nicht greifen. Seit dem Einsatz von Fluor in Löschmitteln bedeuten Organische Fluorverbindungen Gefahr für die Umwelt.

Beschränkung Nr. 2:
Im Jahr 2013 wurde die Perfluoroctansäure (PFOA) durch die Europäische Chemikalienverordnung als äußerst besorgniserregend identifiziert und eingestuft. Den Anstoß gab das Umweltbundesamt. PFOA ist Bestandteil zahlreicher fluorhaltiger Löschschäume. PFOA wird zudem in vielen anderen Bereichen verwendet. Daher hat sich dieser Stoff überall in der Umwelt verbreitet. Der lebensgefährliche Stoff baut sich nicht ab. Dies macht ihn besonders tückisch. Er wirkt sich schädlich auf die Fortpflanzung und toxisch auf die Leber aus und ist damit als hochwirksames Gift einzustufen, das Mensch, Tier und Umwelt schadet. Die Beschränkung umfasst die Herstellung, das Inverkehrbringen als auch den Import von PFOA, PFOA-Salze und aller Substanzen, die zur Bildung von PFOA beitragen, auch als Vorläuferverbindungen bekannt.

Fazit
Solange Feuerwehren Brände löschen, gibt es das Streitthema Umweltschutz in der Brandbekämpfung. Fluorhaltige Löschmittel sind nicht nur passionierten Umweltschützern ein Dorn im Auge. Viele Menschen hoffen auf sanftere Löschalternativen. Daher sollten fluorhaltige Löschmittel contra Löschschäume ohne Fluor keine Konflikte mehr darstellen. Eher setzen sich heute Hersteller von Löschmitteln, Feuerwehren und der Umweltschutz für das große gemeinsame Ziel ein: Brandbekämpfung im Sinne der Lebensrettung und des Umweltschutzes. Hersteller und Anwender von Löschmitteln machen sich bereits jetzt mit den verschärften Regeln vertraut.

Und doch ist allen klar: Ausnahmeregelungen in kritischen Brandsituationen, wo der Einsatz fluorhaltiger Löschmittel unverzichtbar ist, wird es immer geben. Der beste Schutz für Mensch, Tier und Umwelt bleibt immer noch eine umfassende Brandvorbeugung, damit Löschmittel gar nicht erst zum Einsatz kommen. Löschmittel ohne Fluor sind gut, aber nicht problemfrei.