Brandlehre

stoffliche Vorraussetzungen (chemisch)

• brennbarer Stoff

• Sauerstoff

• richtiges Mischungsverhältnis

energetische Vorraussetzungen (physikalisch)

• Zündtemperatur (Mindestverbrennungstemperatur)

• Katalysator

Glut

Flamme

Schmelzen

Andersrum: erstarren

Sublimieren und Resublimieren

Kondensieren

Verdampfen

• Der Brennpunkt ist definiert für brennbare Flüssigkeiten

• Dämpfe brennen bei Fremdentzündung und brennen nach der Entfernung der Zündquelle selbstständig weiter

• Der Flammpunkt ist definiert für brennbare Flüssigkeiten

• Dämpfe brennen bei Fremdentzündung und brennen nach Entfernen der Zündquelle nicht selbstständig weiter

—> Je niedriger ein Flammpunkt, desto entzündbarer ist ein Stoff

• Ist die niedrigste Temperatur, bei der ein Gemisch selbstständig weiter brennt

• ohne Energiezufuhr von Außen

• Bei dieser Temperatur wird gerade so viel Wärme freigesetzt, dass nach Abgabe der Wärmeverluste an die Umgebung noch genügend Brennstoff thermisch aufbereitet und gezündet werden kann, um den Verbrennungsvorgang aufrecht zu erhalten

• Ist die Temperatur, auf die man eine Kontaktoberfläche oder einen Stoff erhitzen muss, dass er sich ausschließlich aufgrund seiner Temperatur und ohne Zündquelle von Außen entzündet

• Dämpfe entzünden sich und brennen gerade noch mit Flamme weiter

• niedrigste Temperatur, bei der ein Stoff zu brennen beginnt

• Übergang vom Entstehungsbrand zum vollentwickelten Brand (alle Oberflächen im Raum beginnen zu brennen)

• Gemisch ist zu mager (zu wenig Brennstoff)

• Die Konzentration befindet sich unterhalb der unteren Explosionsgrenze

• Rauchgasdurchzündung dann im Explosionsbereich —> Der Raum steht im Vollbrand

Anzeichen für einen Flash Over

• pusierender dichter Rauch

• Flammenzungen im Rauch

• Gemisch ist zu fett und befindet oberhalb der oberen Explosionsgrenze

• sehr hohe Temperaturen/Schwelbrand

• durch schlagaritge Sauerstoffzufuhr gelangt das Gemisch in den Explosionsbereich und zündet mit einer Druckwelle durch

• Entzündbarkeit

• Brennbarkeit

• Brandtemperatur

• Abbrandrate

• schmelzen, abtropfen, abfließen, Lachenbildung

• Wasserabweisend, deshalb eher Brandklasse B

• Niedrige Erweichungs- und Schmelztemperatur, leichte Brennbarkeit

• Formen: Thermoplaste(Verformbar), Duroplaste(fest), Elastomere (Quellfähig)

• Hoher Heizwert (3x so hoch wie Holz(

• starke Russ und Rauchbildung

• Korrosive (Salzsäure) und toxische (Blausäure) Gase bilden sich bei der Verbrennung

Brand: ungewollter und/oder kontrollierter Verbrennungsvorgang mit Lichterscheiung (Schadenfeuer)

Feuer: Flammenbildung mit einer Verbrennung unter Abgabe von Wärme und Licht, sichtbare Begleterscheiung einer Verbrennung

• Herizwert wird auch die Verbrennungswärme genannt

• Ist die bei der Verbrennung maximal nutzbare thermische Energie ohne die Kondensation des Wasserdampfes (Ansonsten Brennwert =höher)

• Masseverlust eines brennbaren Stoffes innerhlab einer bestimmten Zeit (Verbrennungsgeschwindigkeit) Holz= 1mm/min

• Abhängig von Temperatur und Sauerstoffgehalt und Mengenverhältnis

Gemisch:

• Ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen und Dämpfen, in dem sich ein Verbrennungsvorgang nach erfolgter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch überträgt. —> Aufbereitung ist so weit, dass eine Ausbreitung auf das gesamte Gemisch möglich ist

Atmosphäre:

• Für die explosionsfähige Atmosphäre ist ein explosionsfähiges Gemisch die Vorraussetzung

• Ist eine Mischung aus Luft und brennbaren Gasen

• Entzünbarkeit (wie leicht oder schwer ein Stoff zum brennen angeregt werden kann)

  • Schwer (mit Streichholz nicht entzünbar)

  • Normal (Papier mit Streichholz)

  • leicht (kleiner Funke reicht)

  • selbstentzündlich

• Brennbarkeit (Brandverhalten nach der Entzündung)

  • Schwer (nur bei Zufuhr von Fremdwärme) harte Kunststoffe

  • nomal (selbstständiges Verbrennen) Holz

  • leicht (mit hoher Geschwindigkeit und hoher Verbrennungswärme) Gase, Stäube

• Brandtemperatur

  • abhängig von der Verbrennungswärme (Heizwert) und wie schnell diese freigesetzt wird

  • Zimmerbrände 500-800 Grad, Schwelbrände 200-300 Grad, Holz/Diesel 900-1000 Grad, brennbare Gase 1050-1450 Grad, Metall >2500 Grad

• Abbrandrate

  • beschreibt den Masseverlust eines brennbaren Stoffes —> abhängig vom Sauerstoffverhältnis

Ist die Wärmeenergie, die bei der Verbrennung und anschließender Abkühlung der Verbrennungsgase auf 25 Grad sowie bei deren Kondensation freigesetzt wird.

• Schwelbrand

  • Maßnahmen: Wärmebildkamera einsetzen, Brandnester freilegen, Einsatz von Schaum und Netzmitell prüfen

• Acetylen: 1,5-82%

• Wasserstoff 4,0-75,6%

• Benzin 0,6-8%

• Propan: 2,1-9,5 %

• wenn hohe Konzentrationen von brennbaren Staub in geschlossenen Räumen schnell verbrennen

  • Beispiel: Holz 30g/m³ UEG

  • Weizenmehl 125g/m³ UEG

Sie besagt, dass bei einer Temperaturerhöhung um 10K chemische Reaktionen doppelt bis dreimal so schnell ablaufen (0 Grad=273 Kelvin)

• Siedeverzug, ein schlagartiges verdampfen von Wasser

• Ein Gemsich aus Brandgasen (Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid) und Schwebstoffen (Blausäure, halogenwasserstoff, unverbrannter Kohlenstoff)

• Zerstetzung von Stoffen durch Hitze

• Sind gasförmige Gemische, die bei einem Brand entstehen und aus Pyrolyseprodukten bestehen

Oxidation ist die Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff.

• langsame Oxidation: Rosten

• Schnelle Oxidation: Feuer und Explosion

• Durch Wärmeaufnahme einzelner Teilchen fester Stoffe

feste Stoffe:

• brennen, wenn sie thermisch aufbereitet werden, wenn sie schmelzen oder durch Thermik zersetzt werden, bilden sie brennbare Gase (Pyrolysegase)

flüssige Stoffe:

• Brennen selbst nicht, durch Erwärmung bilden sich über dem Flüssigkeitsspiegel Gase und Dämpfe, die zum brennen angeret werden können

• Als Dampf bezeichnet man den Aggregatzustand flüssiger Stoffe mit einem Siedepunkt über 20 Grad

• Gase werden definiert als Stoffe, die bei 20 Grad und 1013 hPa gasförmig sind

• von der Verbrennungsgeschwindigkeit, je schneller eine Verbrennung abläuft, umso höher sit die Verbrennungstemperatur

• 800-1200 Grad C

• Stöchiometrische Punkt —> bei jedem Stoff anders

hochentzündlich: Flammpunkt unter 0 Grad

leichtentzündlich: Flammpunkt unter 21 Grad

entzündlich: Flammpunkt zwischen 21 und 55 Grad

Aceton: -18 Grad

Benzin -20 Grad

Diesel 55 Grad

Spiritus 16 Grad

Acetylen: 330 Grad

Diesel: 220 Grad

Benzin: 200-400 Grad

Propan: 460 Grad

• bei einer Selbstentzündung kommt es zur Entzündung eines brennbaren Stoffes durch dessen Reaktionswärme, z.b feuchtes Heu, weißer Phosphor, ölgetränkte Lappen

• sind Stoffe die eine Reaktion begünstigen, indem sie die dafür notwendige Aktibierungsenergie reduzieren.

• Bewriken, dass eine Verbrennung schneller oder überhaupt stattfinden kann, ohne dass sie selsbt durch den Verbrennungsprozess verbraucht werden.

Unter 15 Prozent

homogen:

• Katalysator und Reaktionsparnter haben gleichen Aggregatzustand

heterogen:

• Katalysator und Reaktionsparnter haben unterschiedlichen Aggregatzustand

Werden anhand der Geschwindigkeiten und Stärken unterschieden:

• Verpuffung: cm/sec

• Deflagration m/s

• Detonation km/s

• plötzlicher starker Temperaturunterschied im Brandraum

• heißer, dunkler, dichter Brandrauch

• Flammenzungen

• späte Branderkennung

• Schwarze verruste Fenster

• Luftsorg in den Brandraum

• Stoßweise hervorquellender Qualm aus Tür- und Fenster und Spalten (Lokomotiveffekt)

• heiße Türklinken

• Wärmemitführung (konvektion)

• Wärmeleitung (Konduktion)

• Wärmestrahlung (Radiation)

• ISt die Übertragung von Wärme zwischen benachbarten Teilchen in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Stoff

• Maßnahmen: Unterbrechung der Wärmeleitung druch kühlen

• Ist die Übertragung von Wärme in Gasen oder Flüssigkeiten, durch deren Strömung, die infolge vo Temperaturunterschieden stattfindet

Maßnahmen:

• Zur Verhinderung einer Brandausbreitung müssen das Abströmen oder Abfließen der heien Stoffe aus dem Gefahrenbereich gegeben sein. möglich sind: Belüftung von gebäuden oder das Öfnnen von Rauchabzügen in Treppenhäusern

• elektromagnetische Strahlung, die ein Stoff infolge seiner Temperatur und Abageb eines Teils seines Wärmeinhalts an die Umgebung aussendet

• Plötzliche Oxidation oder auch Zerfallsreaktion —> Bewirkt Temperatur und Druckerhöhung

• die freiwerdende Reaktinsenergie ist höher als die Aktibierungsenergie

• —> Beispiel: Holz im Kamin

• Die benötigte Aktivierungsenergie ist höher als die frei werdende Reaktionsernergie

• Beispiel: Auflösen einer Aspirin Tablette —> Wasser kühlt ab und die Energie wird ihm entzogen

• kinetische Energie der Teilchen nimmt zu

• Schwinungen der Molekühle werden stärker, sie brauchen somit mehr Platz

• Dadurch kommt es zur Ausdehung des Stoffes

Flugfeuer:

• größere brennende Teile, die durch die Thermik aufsteigen und an anderer Stelle herabfallen und Sekundärbrände auslösen

Funkenflug:

• kleinste glühende Teilchen, die durch die Thermik aufsteigen. Die Gefahr der Entstehung eines Sekundärbrandes durch Funkenflug ist gering