Reinigung von mit Fluor-Schaummitteln verunreinigten Löschanlagen

Wie sollten mit Fluor-Schaummittel verunreinigte Löschanlagen gereinigt werden? Es wäre schön den Sachverhalt einfach und in nur ein paar Sätzen darzustellen. Leider zeichnet sich die Situation aber komplexer ab und bedarf einiger Erklärungen, die in Abwägungen resultieren, die jeder Anlagenbetreiber für sich entscheiden muss.

Vielen ältere Schaumlöschmittel enthalten Fluor in Form von poly- oder perfluorierten Chemikalien (PFAS, auch als PFC oder PFT bezeichnet), die schon seit über 50 Jahren hergestellt und verwendet werden.

Diese geraten immer stärker in die öffentliche Diskussion, da sie sich im Abwasser nicht abbauen und gesundheitsschädlich sind. Die bekanntesten PFC sind die Perfluoroktansäure (PFOA) und die Perfluoroktansulfonsäure (PFOS).

Der Begriff Schaumlöschanlage kann sich sowohl auf eine stationäre Löschanlage als auch auf ein Feuerwehrfahrzeug oder eine mobile Anlage beziehen.

• Bezüglich der Richtlinie heißt das, dass jeder Anlagenbetreiber, der auf ein fluorfreies Schaummittel umsteigen will, überlegen muss, mit welchem neuen, fluorfreien Schaummittel die zukünftigen Löscheinsätze erfolgen sollen.
  
  
• Ist hier eine Entscheidung gefallen, muss überprüft werden, ob das Zumischsystem, die Ansaugleitung für das Schaummittel, die mit Premix gefüllten Rohrleitungen, Schläuche, Armaturen und die Auswurfvorrichtungen für das neue Schaummittel geeignet sind. Hierbei sind unter anderem die Volumenströme von Löschwasser und Schaummittel, die Zumischrate, die physikalischen Eigenschaften des Schaummittels, wie Viskosität und Temperaturverhalten, sowie bestehende und notwendige Zulassungen und die Eignung der Auswurfvorrichtungen für das neue Schaummittel zu beachten. Fachbetriebe, wie FireDos als Hersteller von Schaummitteldosieranlagen, helfen Ihnen gerne bei der Analyse und Entscheidungsfindung.

• Im nächsten Schritt muss das PFC- oder fluorhaltige Schaummittel komplett aus der Löschanlage entfernt und von einem Fachbetrieb entsorgt werden. Hierbei ist besonders auf einen geeigneten Bodenbelag zu achten, damit verschüttetes Schaummittel nicht in den Untergrund gelangen kann.
  
  
• Bevor das neue, fluorfreie Schaummittel eingefüllt wird, sollten alle die Anlagenteile, die mit dem fluorhaltigen Schaummittel in Kontakt waren, gründlich gereinigt werden. Selbst geringe Mengen an altem, fluorhaltigen Schaummittel, das in der Anlage verbleibt, kann bei einem Löscheinsatz, im Probebetrieb oder bei einer Wartung dazu führen, dass das Löschwasser mit einer Konzentration an Fluor verunreinigt wird, die über den erlaubten Grenzwerten liegt.

Während der Verweildauer von Schaummitteln in Löschanlagen setzen sich die Fluortenside an den Tankwandungen, in Rohrleitungen und Anlagenkomponenten wie Armaturen, Ventilen und der Zumischeinrichtung fest.

Nach derzeitigem Stand der Wissenschaft können PFC erst ab einer Temperatur von 1.100°C vollständig und ohne Risiko einer Bildung von Fluor-organischen Transferprodukten zerstört werden. Jede Art der Regeneration von PFC-beladener Aktivkohle und auch deren Entsorgung in „normalen" Verbrennungsanlagen, sogenannten Hausmüllverbrennungsanlagen, die bei 850°C betrieben werden, sollte kategorisch abgelehnt werden.

Vorausgesetzt es gibt keine größeren Verkrustungen, lassen sich bei Edelstahltanks und Tanks aus Polyethylen oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gute Reinigungsergebnisse mittels Wasser erzielen, sofern die Tankreinigung sehr sorgfältig durchgeführt wird. Eine Reinigung der restlichen Bestandteile der Löschanlage, wie Rohrleitungen, Armaturen, Ventile und die Zumischeinrichtung, kann sich als schwieriger erweisen, da hier kein direkter Zugang möglich ist und eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Ablagerungen vorhanden sind. Das kann, auch wenn die Mengen an mit Fluor belasteten Ablagerungen erheblich geringer sind als im Schaummitteltank, zu einer Verunreinigung des neuen Schaummittels und damit des Löschwassers führen.

Das Bayerische Staatsministerium des Innern, für Sport und Integration, das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz und das Bayerische Landesamt für Umwelt haben den Leitfaden ‚Umweltschonender Einsatz von Feuerlöschschäumen' in Kooperation mit Vertretern der staatlichen Feuerwehrschulen in Bayern, der Feuerwehren und Feuerwehrverbände entwickelt. Der folgende Auszug stammt aus der 3. Auflage vom September 2019.

Für Edelstahltanks, GFK- und Polyethylen Tanks ist folgendes Reinigungsverfahren zu empfehlen:

• Vollständiges Ablassen des Schaummittels (Schaummittel entsorgen)
• Schaummittelreste mechanisch und durch Spülen mit heißem (50–60 °C) Wasser entfernen. Hierbei müssen auch sämtliche schaummittelführenden Leitungen und Armaturen gespült werden. Der Spülvorgang ist ausreichend, wenn das ablaufende Wasser nicht mehr schäumt. Das Spülwasser ist zu entsorgen.
• Der Tank, die schaummittelführenden Leitungen und Armaturen sind komplett mit möglichst heißem Wasser zu füllen. Das Wasser muss mindestens für 24 Stunden im Tank verbleiben. Danach muss das Wasser komplett abgelassen werden und entsorgt werden.
• Der Tank, die schaummittelführenden Leitungen und Armaturen sind weitere drei Male komplett mit möglichst heißem Wasser zu füllen. Das Wasser muss jeweils mindestens für 24 Stunden im Tank verbleiben. Das Spülwasser dieser Spülvorgänge kann – sorgfältige Vorgehensweise vorausgesetzt – über die Kanalisation in die Kläranlage geleitet werden. Nach diesem Reinigungsverfahren kann der Tank mit fluortensidfreiem Schaummittel gefüllt werden. Durch die aufwendige Reinigung ist sichergestellt, dass das neue, fluortensidfreie Schaummittel nicht durch Verunreinigungen aus der Tankwandung mit Fluortensiden verunreinigt wird.

Auch wenn nicht explizit erwähnt, wird davon ausgegangen, dass sich das Reinigungsverfahren auch auf alle Ventile und die Zumischeinrichtung bezieht.

Erfahrungen haben gezeigt, dass für Punkt 2 ein Spülen mit dem dreifachen Anlagenvolumen notwendig ist, um keine Schaumbildung mehr zu sehen. Alles bis zu diesem Punkt angefallene Wasser, plus einer weiteren Spülung (siehe Punkt 3), muss fachgerecht entsorgt, also in der Regel der Hochtemperatur-Verbrennung, zugeführt werden.

Wie hoch die Verunreinigung des Spülwassers der drei weiteren Spülvorgange ist, wird nicht gemessen. Wenn auch nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit, ist es möglich, dass Wasser mit unzulässigen PFC Konzentrationen, in die Kanalisation gelangt. Daher wird empfohlen, die PFC Konzentration vor der Einleitung durch eine Laboranalyse feststellen zu lassen.

Die Reinigung der Anlage erfolgt, wie im vorherigen Verfahren, mittels multipler Spülgänge mit Wasser. Die Verfahren unterscheiden sich durch die unterschiedliche Vorgehensweise bei der Entsorgung. Anstelle der thermischen Entsorgung der belasteten Löschwässer, werden diese über eine Behandlung in einer stationären oder mobilen Aktivkohle-Behandlungsanlage gereinigt. Bei hohen PFC-Gehalten ist von einer starken Belastung der Aktivkohle auszugehen, so dass eine Regenerierung der beladenen Aktivkohle nicht mehr möglich ist und diese thermisch entsorgt und ersetzt werden muss.

Wie im vorherigen Verfahren wird empfohlen, vor der Einleitung der gereinigten Spülwässer, die PFC-Konzentration durch eine Laboranalyse feststellen zu lassen.

Bei diesem Verfahren wird dem Spülwasser kontinuierlich ein Flüssigwirkstoff zudosiert, der das gelöste PFC bindet und ausfällt. Die Dosierung orientiert sich an der Konzentration der PFC und erlaubt eine Anpassung des Verfahrens an die Begebenheiten. Eine Filtrationseinheit entfernt die ausgefällten Mikroflocken aus dem Spülwasser. Das vorgereinigte Spülwasser wird über eine Behandlung in einer stationären oder mobilen Aktivkohle-Behandlungsanlage endgereinigt. Aus der signifikanten Reduzierung der PFC-Fracht in der Vorreinigungsstufe ergibt sich eine Entlastung für diese nachgeschaltete Aktivkohleeinheit.

Ein Beispiel für das Additiv-Verfahren ist das PerfluorAd Verfahren der Firma Cornelsen. Das Verfahren läuft in der Regel in den folgenden Schritten ab.

• Bei Bedarf oder auf Kundenwunsch Durchführung einer Probenahme oder Spülung mit Wasser (Nullprobe), um die Grundkontamination zu bestimmen.
• Durchführen von Spülvorgängen mit einer PerfluorAd Spülung. In regelmäßigen Abständen werden die sich bildenden Flocken abgeschieden und es wird gegebenenfalls neues PerfluorAd nachgegeben. Bei starken Verunreinigungen wird empfohlen, eine Spülung mit Einwirkung über Nacht durchzuführen.
• Die Spülvorgänge werden so lange wiederholt, bis keine Schaumbildung mehr zu verzeichnen ist.
• Nach den PerfluorAd Reinigungsdurchgängen wir eine abschließende Spülung mit Wasser durchgeführt.

Hieraus wird eine Probe entnommen, die labortechnisch untersucht wird. Bestätigt die Analyse den Reinigungserfolg, kann das verbleibende Spülwasser mittels Aktivkohlefilter abschließend gereinigt und über die Kanalisation in die Kläranlage geleitet werden. Das ausgefällte PCF wird der fachgerechten thermischen Entsorgung zugeführt. Bei der Reinigung von Feuerwehrfahrzeugen fällt häufig ca. „eine Teetasse" voll Dünnschlamm an. Bei der Reinigung von großen Brandschutzanlagen der Industrie könnte sich die Reststoffmenge (in direkter Abhängigkeit von der Größe und Verunreinigung des Systems) im Bereich von bis zu mehreren 100 Liter bewegen.

Für die PFC-Grenzwerte, die nach einer Reinigung eingehalten werden müssen und die Methode, wie die Probenahme zu erfolgen hat, gibt es von Behördenseite keine eindeutige Richtlinie. Die Fa. Cornelsen hat sich den Grenzwert von < 1,0 µg/l (ppb) Summe PFAS im letzten Spülgang gesetzt, ohne dass dieser Eckwert rechtsverbindlich wäre. Es wird immer eine ‚Null' angestrebt, die Projektbezogen auch durchaus erreicht werden kann. Bei einer theoretischen Kontaminierung von fluorfreiem Schaummittel mit 1 ppb PFAS würde die Belastung des Löschwassers, bei einer Zumischrate von z.B. 3%, bei 0,03 ppb, und damit sogar unterhalb des Grenzwertes für Trinkwasser liegen.

In der Regel muss nur der Teil der Anlage gereinigt werden, der mit dem Schaummittelkonzentrat in Berührung gekommen ist. Sollten Anlagenbetreiber unsicher sein, ob weitere Teile der Löschwasseranlage durch Premix mit PFC kontaminiert sind, so empfiehlt es sich Proben aus dem Löschwasser verschiedener Anlagenteile zu nehmen und diese analysieren zu lassen. Im Folgenden wird nur auf die Teile der Anlage Bezug genommen, die mit dem Schaummittelkonzentrat in Berührung gekommen sind. Die Reinigung anderer Anlagenteile würde aber entsprechend durchgeführt werden, wobei davon auszugehen ist, dass nur ein geringerer Aufwand notwendig sein wird, da die PFC Konzentration in einem Premix erheblich geringer ist.

Generell sind alle aufgeführten Methoden geeignet Schaumlöschanlagen zu reinigen. In jedem Fall wird empfohlen aus dem letzten Spülgang eine Probe zu nehmen, um die PF-Konzentration durch eine Laboranalyse feststellen zu lassen.

Wegen der vielen internen bewegten Teile, die während eines Spülvorgangs auch bewegt werden müssen, empfiehlt FireDos den Ausbau und eine externe Reinigung der Zumischpumpe. Für diese Reinigung ist FireDos mit der Firma Cornelsen eine Partnerschaft eingegangen, die Zumischpumpen mit den PerfluorAd Verfahren zu reinigen. Nur so kann sichergestellt werden, dass alle Verunreinigungen in der Zumischpumpe nachweislich beseitigt sind. Die FireDos Serviceabteilung kümmert sich in Absprache mit der Reinigungsfirma um den Aus- und Einbau sowie die Reinigung der Zumischpumpe. Als Bestandteil der Reinigung werden alle Dichtungen ausgetauscht. Es wird empfohlen auch die Dichtungen des FireDos Wassermotors auszutauschen.

Nach der Anlagenreinigung kann das neue Schaummittel eingefüllt und die Löschanlage in Betrieb genommen werden. In diesem Rahmen kann auch die Verifizierung der Zumischrate, ohne die Erzeugung von Premix, durch den einfachen Rückführbetrieb der FireDos Zumischsysteme sowie die Jahreswartung erfolgen.