Unterschied Brand – Explosion
Physikalisch und chemisch betrachtet gibt es wesentliche Unterschiede zwischen den Prozessen eines Brandes und einer Explosion. Obwohl beide Vorgänge auf chemischen Reaktionen beruhen und Energie meist in Form von Wärme, Druck und Licht freisetzen, variieren sie erheblich in Intensität, Geschwindigkeit und den Auswirkungen auf ihre Umgebung.
Brände:
Ein Brand ist ein Feuer, das nicht in einem bestimmungsgemäßen Herd brennt und das sich aus eigener Kraft auszubreiten vermag [1]. Für einen Brand sind drei Komponenten erforderlich: ein Brennstoff, ein Oxidationsmittel und eine wirksame Zündquelle. Damit es tatsächlich zu einem Brand kommt, müssen Brennstoff und Oxidationsmittel in einem zündfähigen Gemisch vorliegen. Die Zündquelle benötigt dann nur die notwendige Zündenergie [2]. Beispiele für Brennstoffe reichen von Stroh über Holz bis hin zu Erdöl. Die notwendige Energie der Zündquelle hängt von dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel ab. Im Falle von trockenem Laub kann schon ein einzelner Funke ausreichen [3]. In den meisten Fällen reicht der Sauerstoff aus der Umgebungsluft als Oxidationsmittel aus. Darüberhinaus können auch bestimmte Gefahrstoffe Sauerstoff freisetzen und so brandfördernd wirken. Diese bezeichnet man als oxidierende Stoffe und sie sind z. B. in vielen Reinigungsmitteln und in Chlorbleiche enthalten [2]. Verglichen mit einer Explosion ist ein Brand ein langsamerer Prozess, bei dem Materialien durch eine oxidative Reaktion – also in Kombination mit Sauerstoff – kontinuierlich abbrennen.
Grafik der drei Komponenten die für Brände und Explosionen essentiell sind
Explosionen:
GHS-Piktogramm welches vor Explosionsgefahr warnt
Bildquelle: https://um.baden-wuerttemberg.de/de/umwelt-natur/umwelt-und-gesundheit/betriebssicherheit-und-gefahrstoffe/gefahrstoffverordnung
Eine Explosion ist eine Oxidations- oder Zerfallsreaktion, bei welcher es zu einem plötzlichen Anstieg der Temperatur und des Druckes kommt. Die plötzlichen Volumenausdehnung von Gasen oder Gasgemischen, wie beispielsweise der Luft, führt hierbei zu der Freisetzung von großen Energiemengen [4]. Für eine Explosion sind die gleichen drei Komponenten wie für einen Brand, nämlich Zündquelle, Brennstoff und Oxidationsmittel, erforderlich, nur dass hier ein ausreichend hoher Dispersionsgrad vorhanden sein muss. Das bedeutet, dass der Brennstoff gleichmäßig mit dem Oxidationsmittel durchmischt sein muss. Dieser Zusammenhang wird im sogenannten „Branddreieck“ veranschaulicht [Abb. 1]. Im Vergleich zu einem Brand ist das Ausmaß der Gefährdung bei einer Explosion deutlich größer, da es sich um eine extrem schnelle chemische Reaktion handelt. Des Weiteren treten Explosionen häufig plötzlich und meist verbunden mit einer stärkeren Freisetzung von Energie auf [5].
Fazit:
Das Fazit des Textes ist, dass sowohl ein Brand als auch eine Explosion auf der Basis ähnlicher Grundkomponenten – Brennstoff, Oxidationsmittel und Zündquelle – entstehen, jedoch unterschiedliche Eigenschaften und Gefährdungspotenziale aufweisen. Während ein Brand durch eine kontinuierliche, oxidative Reaktion gekennzeichnet ist, handelt es sich bei einer Explosion um eine extrem schnelle Reaktion, die mit einem plötzlichen Anstieg von Temperatur und Druck sowie einer starken Energiefreisetzung einhergeht. Die Unterschiede im Ausmaß der Gefährdung und den spezifischen Bedingungen für die Reaktion unterstreichen die Bedeutung der jeweiligen physikalisch-chemischen Prozesse.
Quellen:
[1] top-versicherungslexikon: Brand; Zugriff am 03.11.2024; Link: https://www.top-versicherungslexikon.de/lexikon/Brand/
[2] Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Brand- und Explosionsgefährdung; Zugriff 01.11.2024; Link : https://www.baua.de/DE/Themen/Arbeitsgestaltung/Gefaehrdungsbeurteilung/Handbuch-Gefaehrdungsbeurteilung/Expertenwissen/Gefahrstoffe/BrandEx
[3] AXA-Versicherung: Brandversicherung; Zugriff 03.11.2024; Link: https://www.axa.de/pk/hauswohnung/a/brandversicherung#:~:text=Ein%20Brand%20ist%20ein%20ungewolltes,Brandes%20wird%20auch%20Schadenfeuer%20genannt.
[4] Chemie.de: Explosionen; Zugriff am 01.11.2024; Link: https://www.chemie.de/lexikon/Explosion.html
[5]Berufsgenossenschaft Holz und Metall: Brand- und Explosionsschutz; Zugriff am 03.11.2024; Link: https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/fachthemen/brand-und-explosionsschutz
Falk Julian Martens
Falk Julian Martens studiert an der Universität Hamburg Biologie und befindet sich im fünften Semester seines Bachelorstudiums.
Begleitend zu seinen universitären Verpflichtungen arbeitet er als stellvertretenden Laborleitung im Bereich der Präparation im akkreditierten AB-Analytik-Labor.
Dieser Beitrag wurde redaktionell überarbeitet von Andrea Thorn, Florian Mischke und Pairoh Seeliger.