Funktion

Die Funktionsweise ist die einer Strahlpumpe. Hierbei wird Treibwasser beim Durchgang durch eine Düse beschleunigt und in eine Saugkammer gespritzt. In der Saugkammer verwirbelt das Wasser und gibt einen Teil seiner Energie an das Medium in der Saugkammer (zuerst Luft, dann Schaummittel) ab, das dadurch in Fließrichtung des Treibwassers beschleunigt wird und den Zumischer verlässt. Die besondere Konstruktion der Saugkammer gewährleistet die Bildung eines Unterdruckes durch den das Schaummittel aus dem Vorratsbehälter in den Zumischer gesaugt wird. Ein Rückschlagventil (Kugelventil) verhindert den Wasserrückfluss aus dem Zumischer in den Vorratsbehälter wenn Treibwasser ansteht, aber kein Schaummittel/Wassergemisch abgenommen wird.

Bei mobilen Zumischern ist normalerweise ein Regelventil in der Schaumansaugleitung eingebaut, um auf eventuell notwendige Änderungen der Zumischrate reagieren zu können. Stationäre Löschanlagen arbeiten in aller Regel mit fest eingestellten Zumischraten, die auf den Löschanlagentyp, das Schaummittel und das Brandgut abgestimmt sind. Änderungen der Zumischrate erfolgen durch Austausch der Treibwasserdüse.

Tragbare Zumischer

Bei den Feuerwehren sind in aller Regel für die mobile Handhabung tragbare Zumischer nach DIN 14 384 im Einsatz.

Diese Zumischer werden in drei Größen verwendet:

Zumischer bestehen aus zwei C- oder B-Festkupplungen in Durchflussrichtung (je nach Typ) und einer D-Festkupplung senkrecht zur Durchflussrichtung. Darüber hinaus verfügt der Zumischer über eine Dosiereinrichtung, die fest eingestellt ist (2, 3, 4, 5 oder 6 %) oder, wie in den meisten Fällen, über ein Regelventil das über ein Handrad stufenlos einstellbar ist. Zur Gewährleistung eines festen Standes hat der Zumischer einen Fuß und einen Ständer.

Nachrüstbare Aufsätze (mit Storz-D-Kupplung) ermöglichen auch Dosierungen im Bereich einstellbarer Zumischraten von 0,1 %, 0,5 %, 1 % und 1–6 %. Dies ist bei speziellen Schaummittelkonzentraten nötig.

Er muss immer in der richtigen Richtung (ist durch Pfeil gekennzeichnet) eingebaut werden und auf die Größe des Schaumstrahlrohres abgestimmt sein. Am Ausgang des Zumischers muss mindestens eine Schlauchlänge angekuppelt sein, damit sich Wasser und Schaummittel hinreichend vermischen können. Nach jedem Einsatz ist der Zumischer gründlich zu spülen, da das Schaummittel sonst das Kugelventil verklebt und der Zumischer nicht mehr funktionsfähig ist.

Stationär eingebaute Zumischer

Stationär eingebaute Injektorzumischer werden in Löschanlagen genutzt, bei denen eine festgelegte Schaummittel/Wassergemisch-Menge erzeugt werden muss. Dies ist z. B. der Fall beim Tankbrandschutz (Beschäumen von Tanktassen oder Schwimmdachtanks) wenn Löschwasser und Schaummittel durch separate Leitungen bis zur Brandstelle getrennt gefördert werden kann, vor Ort gemischt und so der Gegendruck gering gehalten wird. Hier sind Leistungen bis zu mehreren tausend Litern Schaummittel/Wassergemisch pro Minute möglich (z. B. Zumischer MI-150 F der Fa. Skum: 6500 l/min).

Schaumerzeuger mit Selbstansaugung

Selbstansaugende Schaumstrahlrohre haben eine eingebaute Vorrichtung zum Ansaugen von Schaummittel. Diese kommen in erster Linie bei Schaum-/Wasserwerfern, insbesondere auf Anhängern, zum Einsatz. Das Ansaugen erfolgt durch einen Injektorzumischer, der allerdings nicht separat aufgebaut, sondern ein Bestandteil des Schaumerzeugers ist. Das Schaummittel wird in unmittelbarer Nähe zum Schaumerzeuger gelagert und durch Schläuche direkt angesaugt. Als Vorteil ist die preisgünstige Ausführung, der einfache Betrieb und Wartung, sowie die genaue Zumischung, da Durchfluss und Gegendruck bekannt sind, zu sehen. Zudem wird nur der Schaumerzeuger mit Schaummittel verschmutzt. Nachteilig ist mangelnde Beweglichkeit bedingt durch die Mitführung der Schaummittelbehälter. Daneben ist die Nachführung des Schaummittels zur Einsatzstelle aufgrund des großen Verbrauchs problematisch, da das Schaummittel meist per Hand in Behältern zur Verbrauchsstelle gebracht werden muss. Eine Kombination aus Zumischer und Schaumstrahlrohr ist die Schaumpistole.

Pumpenvormischer

Pumpenvormischer werden u. a. in Löschfahrzeuge und Löschanlagen eingebaut. Sie sind vom Prinzip ihrer Wirkungsweise Injektorzumischer. Sie werden jedoch nicht in den Förderstrang integriert, sondern ein Teil des Löschwassers wird am Pumpenausgang abgezweigt und fließt durch einen Bypass zum Zumischer. Hier wird durch die Erzeugung des Unterdrucks Schaummittel angesaugt und dem Treibwasser in einer Konzentration von bis zu 40 % beigemischt. Der Ausgang des Zumischers ist an die Pumpensaugleitung angeschlossen, so dass das angereicherte Schaummittel/Wassergemisch dem angesaugten Wasser zugeführt wird. Über ein Regelventil in der Schaummittelsaugleitung zum Zumischer kann die Zumischrate eingestellt werden. Vorteilhaft sind die Preisgünstigkeit des Systems, sowie die einfache Wartung und der Betrieb zu sehen. Es entsteht kein Druckabfall durch die Zumischung und eine zusätzliche Kraftversorgung ist nicht notwendig, da die Energie aus dem Treibwasser genommen wird. Nachteilig wirken sich die Entnahme des Treibwassers auf die verfügbare Förderleistung der Pumpe aus, da das entnommene und im Kreis gefahrene Treibwasser Teil der Gesamtfördermenge (bis zu 10 %) ist und somit die für Löschzwecke zur Verfügung stehende Wassermenge verringert. Dies ist bei der Pumpenauslegung zu berücksichtigen. Zusätzlich muss der Pumpeneingangsdruck unter einem bestimmten Wert liegen (max. 0,5 bar), da sonst das Druckgefälle zwischen Eingang und Ausgang des Zumischers nicht ausreicht, um eine korrekte Funktion des Zumischers zu erreichen. Daneben wird auch das gesamte System mit Schaummittel/Wassergemisch beaufschlagt und muss anschließend gereinigt werden.

Blasentankzumischer

Die Zumischeinheit gliedert sich in zwei Teile: den Blasentank und den Zumischer. Der Blasentank ist ein Druckbehälter der eine, mit Schaummittel gefüllte, Gummiblase enthält. Im Zumischer befindet sich eine Blende in der sich beim Durchströmen des Löschwassers ein Druckgefälle aufbaut. Vor der Blende wird ein Teil des Löschwassers abgenommen und in den Raum zwischen Behälterwand und Gummiblase de Blasentanks geleitet. Hierdurch wird auf das Schaummittel ein, im Verhältnis zum Druck hinter der Blende des Zumischers, höherer Druck aufgebaut. Dieser Druckunterschied bewirkt eine Förderung des Schaummittels zum Zumischer und in das Löschwasser hinter der Blende. Die Mengenregelung erfolgt durch den variablen Druckunterschied bei unterschiedlichen Volumen (geringe Durchflussmenge = geringer Druckunterschied = geringe Fördermenge, große Durchflussmenge = großer Druckunterschied = große Fördermenge) (siehe hierzu auch Messblende).

Wirkdruckzumischer

Anders als beim Blasentank gliedert sich diese Zumischeinheit in drei Teile: Schaummitteltank, Schaummittelpumpe und Zumischer. Das Schaummittel wird dem Zumischer durch die Schaummittelpumpe unter einem höheren Druck als der Betriebsdruck der Löschanlage zugeführt. Auch in diesem Zumischer befindet sich eine Blende in der sich beim Durchströmen des Löschwassers ein Druckgefälle aufbaut. Durch den Druck des Wassers vor der Blende wird der Schaummitteldruck reguliert (auf ca. 1 bar über den Wasserdruck vor der Blende). Hierdurch wird ein konstantes Druckverhältnis Löschwasser zu Schaummittel aufgebaut. Erhöht sich jetzt die Durchflussmenge bleibt das Druckverhältnis Schaummittel/Wasser vor der Blende gleich, während sich der Wasserdruck hinter der Blende verringert. Durch den dann größeren Schaummittelüberdruck gegenüber dem Wasserdruck hinter der Blende wird durch die gleichbleibende Schaummitteldüse mehr Schaummittel in das Löschwasser gefördert.

Mehrbereichsblasentankzumischer/Mehrbereichswirkdruckzumischer

Eine Weiterentwicklung der Blasentankzumischer und Wirkdruckzumischer sind die Mehrbereichsblasentankzumischer und Mehrbereichswirkdruckzumischer. Hier wird durch die Anwendung eines anderen Arbeitsprinzips der Arbeitsbereich der Zumischer insbesondere im unteren Bereich erweitert. (Wirkdruckzumischer NW 200: 3000 – 13000 l/min, Mehrbereichswirkdruckzumischer: 150 – 11000 l/min). Anstelle einer festen Blende wird hier über eine Drosselklappe die Öffnung einer variablen Schaummitteldüse entsprechend der Durchflussmenge angepasst. Da die Druckverhältnisse vor und nach der Drosselklappe weitestgehend gleich bleiben, wird bei konstantem Schaummittelüberdruck durch die veränderliche Schaummitteldüse die der Wasserdurchflussmenge entsprechende Schaummittelmenge dem Löschwasser zugefügt.