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Grundlagen der Verbrennung
Jeder Helfer, der mit Handfeuerlöscher, Löschdecke oder sonstigem Löschgerät eine erfolgreiche Entstehungsbrandbekämpfung erreichen will, sollte nicht nur mit der Handhabung der Geräte vertraut sein. Auch Kenntnisse über die Vorgänge der Verbrennung und die Wirkung der Löschmittel sind notwendig.
Der Verbrennungsvorgang ist eine chemische Reaktion und zwar die chemische Verbindung eines Brennstoffes mit Sauerstoff. Dieser Vorgang wird "Oxidation" genannt. Feste brennbare Stoffe verbrennen in Form von Glut, meist mit einem gleichzeitig ablaufenden Flammbrand! Brennbare Gase und die Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten verbrennen in Form von Flammen! Nach Art des Brandes unterscheidet man: Glutbrand, Glut- und Flammbrand oder Flammbrand.
Die vier Voraussetzungen für die Verbrennung
- brennbarer Stoff
- Sauerstoff
- Wärme (zum Erreichen der Zündtemperatur bzw. zum Halten der Verbrennungstemperatur)
- Die Reaktionsbereitschaft zwischen dem brennbaren Stoff und Sauerstoff (z.B. das richtige Mengenverhältnis der brennbaren Gase und Dämpfe mit Luft)
Sind alle diese Voraussetzungen erfüllt, kommt es zur Verbrennung!
Brandklassen
Nach ihrem Brennverhalten werden die brennbaren Stoffe in Brandklassen eingeteilt.
| Brandklasse |
Beschreibung |
Beispiele brennbarer Stoffe |
| A | Brände fester Stoffe, hauptsächlich organischer Natur, die normalerweise unter Glutbildung verbrennen | Holz, Kohle, Papier, Stroh, Faserstoffe, Textilien |
| B | Brände von flüssigen Stoffen oder flüssig werdenden Stoffen | Benzin, Benzol, Heizöl, Äther, Alkohol, Harze, Teer |
| C | Brände von Gasen | Acetylen, Wasserstoff, Methan, Propan, Stadtgas, Erdgas |
| D | Brände von Metallen | Aluminium, Magnesium, Natrium, Kalium |
Neben der Einteilung in Brandklassen kann man brennbare Stoffe noch unterscheiden nach:
- Entzündbarkeit
- (schwer-, normal-, leicht-, selbstentzündlich)
- Brennbarkeit (schwer, normal, leicht)
- Verbrennungsformen
- - Glut: Temperatur ca. 500 - 1000 Grad Celsius
- - Flammen: Temperatur ca. 1000 - 2000 Grad Celsius
Sauerstoff
Sauerstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas und ist zu 21 % in der Luft enthalten. Sauerstoff selbst ist nicht brennbar, ohne Sauerstoff ist aber keine Verbrennung möglich (Verbrennung = Verbindung mit Sauerstoff).
Wärme
Zündtemperatur:
Die Verbrennung wird durch die Zündung eingeleitet. Die Zündtemperatur ist die niedrigste Temperatur, bei der ein brennbarer Stoff an der Luft ohne äußere Flammeneinwirkung zu brennen beginnt (z.B. Papier ~ 185 °C).
Flammpunkt brennbarer Flüssigkeiten
Brennbare Flüssigkeiten brennen selbst nicht sondern nur ihre Dämpfe. Der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit ist die niedrigste Temperatur dieser Flüssigkeit, bei der sich ausreichend Dämpfe für ein entflammbares Dampf/Luft-Gemisch bilden (z.B. Benzin ca. -30°C, Dieselkraftstoff mindestens 55°C).
Gefahrenklassen
Die brennbaren Flüssigkeiten werden in 3 Gefahrenklassen eingeteilt:
- Gefahrenklasse 1: Flammpunkt unter 21°C (leicht entzündlich)
- Gefahrenklasse 2: Flammpunkt von 21 - 55°C (entzündlich)
- Gefahrenklasse 3: Flammpunkt über 55 - 100°C (schwer entzündlich)
Reaktionsbereitschaft
Die Bereitschaft brennbarer Stoffe, mit dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff eine chemische Verbindung in Form einer Verbrennung einzugehen, ist stark vom Anteil des Sauerstoffes in der Luft abhängig.
Die Verbrennung brennbarer Gase und Dämpfe ist stets nur in ganz bestimmten Mischungsverhältnissen zwischen Brennstoff und Luft möglich. Jeder Überschuss, ob brennbare Gase/Dämpfe oder Luft, wirkt hemmend auf die Verbrennungsreaktion. Je näher das Gas/Dampf Luft Gemisch am optimalen Mischungsverhältnis liegt, desto rascher läuft die Verbrennung ab. Auch das Fehlen oder Vorhandensein reaktionshemmender Stoffe beeinflusst den Verbrennungsablauf.
Jenes Mischungsverhältnis zwischen brennbaren Gasen/Dämpfen mit Luft, in dem eine Zündung möglich ist, wird als Zündbereich oder Explosionsbereich bezeichnet.
