Abschnitt 3.1 - 3.1 Brennbarer Stoff
Der Sammelbegriff "brennbarer Stoff" umfasst gasförmige, flüssige und feste Stoffe, einschließlich Dämpfe, Nebel und Stäube, die im Gemisch oder im Kontakt mit Luft oder Sauerstoff entzündet werden können.
Der brennbare Stoff selbst beeinflusst das Brandgeschehen in vielfältiger Weise. Das Brandverhalten eines brennbaren Stoffes ist im Wesentlichen abhängig von seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften, vom jeweiligen Aggregatzustand (fest, flüssig oder gasförmig) und von den Umgebungseinflüssen.
Das Brandverhalten ist jedoch keine Stoffeigenschaft oder Materialkonstante. Die Vergrößerung der Oberfläche eines brennbaren Stoffes 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 von Stahlwolle macht den Werkstoff Stahl mit geringer Zündenergie brennbar, z. B. mit einer 9V-Blockbatterie
Aluminiumstaub verbrennt, wie auch viele andere Stäube, aufgewirbelt explosionsartig, wobei erhebliche Wärmemengen frei werden
Kühlschmierstoff-Aerosole oder Kühlschmierstoff-Dämpfe entzünden sich an glühenden Spänen, energiereicher Funken oder an heißen Werkstück-/ Werkzeugoberflächen
Die sicherheitstechnischen Kenngrößen, wie beispielsweise Zündtemperatur, Flammpunkt und Verbrennungsgeschwindigkeit, sind maßgeblich für das Brandverhalten eines brennbaren Stoffes.
Abb. 4
Beispiele für die in der Praxis bedeutenden Zündquellen
3.1.1 Zündtemperatur
Die Zündtemperatur ist die niedrigste Temperatur, auf die ein Stoff oder eine Kontaktoberfläche erhitzt werden muss, damit sich ein brennbarer Stoff ausschließlich aufgrund seiner Temperatur, also ohne Zündquelle wie einen Zündfunken, selbst entzündet.
Die Mindestzündtemperatur einer Staubschicht ist die niedrigste Temperatur einer heißen Oberfläche, bei der sich eine Staubschicht von festgelegter Dicke auf dieser heißen Oberfläche unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen entzündet.
Als Glimmtemperatur wird die Mindestzündtemperatur für eine Staubschicht von 5 mm Dicke bezeichnet (Quelle: IFA).
3.1.2 Flammpunkt
Eine brennbare Flüssigkeit brennt nicht selbst, sondern nur das Dampf-Luft-Gemisch über der Flüssigkeit. Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der sich Dämpfe in solcher Menge entwickeln, dass diese durch eine wirksame Zündquelle entzündet werden können.
Versprühen von brennbaren Flüssigkeiten, z. B. Heizöl oder Lösemittel, führt zur Zündung weit unterhalb des Flammpunktes.
3.1.3 Verbrennungsgeschwindigkeit
Die Verbrennungsgeschwindigkeit und die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit sind abhängig von der Art des Stoffes (Brennbarkeit), der Größe seiner spezifischen Oberfläche, der Temperatur des Stoffes und seiner Umgebung sowie dem Sauerstoffangebot.
Die Verbrennungsgeschwindigkeit fester Brennstoffe in großen Abmessungen ist gering. In fein verteiltem Zustand (z. B. Stäuben) nimmt sie aufgrund der großen Oberfläche zu.