Abschnitt 5.1
Arbeitssicherheit durch vorbeugenden Brandschutz (bisher: BGI 560)
Titel: Arbeitssicherheit durch vorbeugenden Brandschutz (bisher: BGI 560)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 205-001
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 5.1 – 5.1 Brennstoff

Der Sammelbegriff "brennbarer Stoff" umfasst gasförmige, flüssige und feste Stoffe, einschließlich Dämpfe, Nebel und Stäube, die im Gemisch oder Kontakt mit Luft oder Sauerstoff zum Brennen neigen. Sie werden allgemein auch als "Brennstoff" bezeichnet.

Der Brennstoff selbst beeinflusst das Brandgeschehen in vielfältiger Weise. Das Brandverhalten eines Brennstoffes ist im Wesentlichen abhängig von seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften, vom jeweiligen Aggregatzustand - fest, flüssig oder gasförmig - und von den Umgebungseinflüssen. Bedeutsam sind beispielsweise Flammpunkt, Entzündungstemperatur, Glimmtemperatur, Zündtemperatur, Sauerstoffzufuhr, Verbrennungsgeschwindigkeit.

Das Brandverhalten ist jedoch keine Stoffeigenschaft oder Materialkonstante. Die Vergrößerung der Oberfläche eines Werkstoffes kann wesentliche Änderungen des Brandverhaltens hervorrufen.

  • Während ein Holzklotz von einer Flamme zunächst nur geschwärzt wird, kann er durch Vergrößerung seiner Oberfläche zu Holzwolle leicht entzündet und durch weitere Oberflächenvergrößerung als aufgewirbelter Holzstaub zur Explosion gebracht werden.

  • Die große Oberfläche der Stahlwolle macht den Werkstoff Stahl mit geringer Zündenergie brennbar.

  • Aluminiumstaub verbrennt, wie auch viele andere Stäube, aufgewirbelt explosionsartig, wobei erhebliche Wärmemengen frei werden.

Zündtemperatur

Weil die Abmessungen, die Formgebung und die innere Beschaffenheit fester Brennstoffe starken Einfluss auf den Entzündungsvorgang haben, ist die Zündtemperatur für diese Brennstoffe nicht genau festzulegen.

Dagegen lassen sich die Zündtemperaturen flüssiger Brennstoffe mit dem in diesem Zusammenhang wichtigen Flammpunkt, die Zündtemperaturen gasförmiger Stoffe - genauer: einer explosionsfähigen Atmosphäre - und die Glimmtemperaturen von Staubablagerungen, ebenso wie die Mindestzündenergie, nach festgelegten Prüfverfahren ermitteln.

Flammpunkt

Eine brennbare Flüssigkeit brennt nicht selbst, sondern nur das Dampf-/Luft-Gemisch über dem Flüssigkeitsspiegel. Der Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit ist die niedrigste Flüssigkeitstemperatur, bei der sich unter festgesetzten Bedingungen Dämpfe in solcher Menge entwickeln, dass über dem Flüssigkeitsspiegel ein durch Fremdzündung entzündliches Dampf-/Luft-Gemisch entsteht.

Brennbare Stoffe kommen als feste, flüssige oder gasförmige Stoffe vor. Ihre Fähigkeit zu glimmen, sich zu entzünden und zu brennen ist an kritische Temperaturgrenzen gebunden.

Feste BrennstroffeGlimmtemperatur 1) °CEntzündungstemperatur 2) °C
Braunkohle160420
Holz200460
Papier240460
Baumwolle250480
1)

Glimmtemperatur = Temperatur, bei der Glimmbrand, z. B. durch heiße Oberfläche, eintritt.

2)

Entzündungstemperatur = Temperatur, bei der Verbrennung mit offener Flamme und selbstständigem Weiterbrennen eintritt.

 

Flüssige BrennstroffeFlammpunkt 3) °CZündtemperatur 4) °C
Heizöl55220
Benzin- 20 bis 55240 bis 280
Benzol-11555
Alkohol12425
3)

Flammpunkt (einer Flüssigkeit) = Temperatur, bei der Entwicklung eines entflammbaren Dampf-/Luft-Gemisches einsetzt, das durch Fremdzündung zu brennen beginnt.

4)

Zündtemperatur (eines Staubes, Dampfes oder Gases) = Temperatur einer erhitzten Oberfläche, bei der Entzündung und Weiterbrennen des Brennstoff-/Luft-Gemisches eintritt.

 

Gasförmige BrennstroffeZündtemperatur °C
Acetylen305
Butan365
Methan595
Wasserstoff560

Bild 5-2: Wichtige Temperaturgrenzen einiger brennbarer Stoffe

Verbrennungsgeschwindigkeit

Die Verbrennungsgeschwindigkeit und die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit sind abhängig von der Art des Stoffes (Brennbarkeit), der Größe seiner spezifischen Oberfläche (Dispersion), der Temperatur des Stoffes und seiner Umgebung sowie dem Sauerstoffangebot. Die Verbrennungsgeschwindigkeit fester Brennstoffe in großen Abmessungen ist gering. Sie nimmt bei Zerkleinerung des Brennstoffes zu.

Messwerte für die Verbrennungsgeschwindigkeit fester Brennstoffe sind schwer anzugeben. Für bestimmte Gas-/Luft-Gemische sind sie bekannt: Beispielsweise erreic