Selbstentzündung

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Feuerwehrleute beim Löschen eines großen Komposthaufens nach dessen Selbstentzündung

Als Selbstentzündung bezeichnet man die spontane Entzündung brennbarer Materialien. Eine Entzündung erfolgt grundsätzlich, sobald die Selbstentzündungstemperatur erreicht ist, sie kann aber auch katalytisch erfolgen.

Selbstentzündung organischen Materials[Bearbeiten]

Zu einer Selbstentzündung kann es kommen, wenn ausreichend große Mengen von leicht brennbarem organischem Material (z. B. Heu, Kohle, Mehl, ölgetränkte Lappen oder Holzspäne) mit ausreichender, aber nicht zu starker Durchlüftung lagern. In diesen Materialien können verschiedene Prozesse zur Selbstentzündung führen.

Einerseits kann es in kohlenhydratreichen Materialien durch biologische Oxidation (Verwesung) zu einer ausreichenden Temperaturerhöhung kommen, um chemische Prozesse anzustoßen, die dann zur Entzündung führen, wenn keine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Dies ist genauer unter Selbstentzündung von feuchtem Heu erklärt. Derselbe Mechanismus gilt jedoch nicht nur für Heu, sondern für jede größere ausreichend feuchte Ansammlung kohlenhydratreichen Materials. So kann es auch bei Komposthaufen unter bestimmten Umständen zu Selbstentzündung kommen. Auch Hausmüll von Mülldeponien kann zur Selbstentzündung neigen, weswegen hier großflächige Areale mit Wärmebildkameras überwacht werden.

Andererseits können ungesättigte Verbindungen wie zum Beispiel Pflanzenöle, wenn sie auf einer großen Oberfläche verteilt sind, durch direkte Oxidation mit Luftsauerstoff genügend Wärme erzeugen, um unter entsprechenden Bedingungen (größere Menge locker gelagertes Schüttgut) einen Schwelbrand und schließlich ein offenes Feuer auszulösen. Ölgetränkte Lappen müssen daher vorsorglich in dicht schließenden Metallgefäßen gelagert werden. Insbesondere aushärtende Öle, wie Leinölfirnis, Parkettbodenöl die auf Lappen auf einer großen Reaktionsoberfläche mit Luftsauerstoff reagieren.

Auch durch Selbstentzündung gefährdet sind Kohlehalden und unterirdische Kohlelagerstätten (vgl. Kohlebrand und Brennende Halden), die nahe der Erdoberfläche liegen oder freigelegt wurden (z.B. in China[1]). Kohlehalden werden daher oft mit Wasser gekühlt oder umgelagert.

Selbstentzündung könnte eine Ursache für den Schwelbrand einer Anthrazit-Lagerstätte unterhalb der Ortschaft Centralia (Pennsylvania) sein.

Eine unwissenschaftliche Legende hingegen ist die spontane menschliche Selbstentzündung.

ORF.at zitiert eine Dokumentation von Channel4 (vom 10. Nov. 2013) basierend auf einer neueren britischen Studie, dass bei Tutenchamun eine unglaubliche chemische Reaktion der Balsamierungsöle zur Selbstentzündung der Öle oder des Leichnams kurz nach seiner Bestattung im Sarkophag geführt hat.[2] Es ist allerdings vorstellbar, dass textiles Gewebe, das aushärtendes Öl enthält, bei passenden Umgebungsbedingungen sich erhitzt und schwelend, glosend oder mit Flamme zu brennen beginnt und damit den Leichnam erhitzt und diesen bis zu einem gewissen Grad versengt, an- oder verbrennt.

Spontane chemische Selbstentzündung[Bearbeiten]

Manche Substanzen reagieren schon bei Zimmertemperatur unter Flammenerscheinung mit dem Sauerstoff der Luft. So entzünden sich Caesium, Rubidium, weißer Phosphor, viele substituierte Phosphine oder auch Silane bei Zimmertemperatur bei Kontakt mit dem Luftsauerstoff spontan; man nennt sie pyrophor.

Elementares Lithium - in metallischer Form - entzündet sich an der Luft im flüssigen Zustand und als Metallstaub bereits bei Normaltemperatur. Frisch hergestelltes Magnesiumpulver erwärmt sich an der Luft bis zur Selbstentzündung.

In einigen Fällen kann die Wärmeentwicklung den Ablauf der auslösenden Reaktion weiter beschleunigen, was die Gefahr nach einer Selbstentzündung noch verstärkt.

Aerosole feinster Metallpulver können sich ebenfalls spontan in Luft entzünden.

Selbstentzündung in sauerstoffreicher Atmosphäre[Bearbeiten]

Generell neigen viele Stoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, in Gegenwart von reinem Sauerstoff zur Selbstentzündung. Dies gilt in besonderem Maße bei Anwesenheit von flüssigem Sauerstoff.

Armaturen von Sauerstoffflaschen müssen daher öl- und fettfrei sein.

Literatur[Bearbeiten]

  • Stichwort Selbstentzündung. In: Meyers großes Taschenlexikon. ISBN 3-411-11044-9.
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Forschungsstelle für Brandschutztechnik: Untersuchung der Selbstentzündung selbstentzündlicher Stoffe. Forschungsberichte Nr. 8 (online) (PDF; 2,7 MB), Nr. 13 (online) (PDF; 1,7 MB), Nr. 24 (online) (PDF; 1,9 MB)
  • Artikel in: Schüttgut Vol. 12 (2006) Nr. 6: Neue Wege zur Bestimmung von Selbstentzündungstemperaturen (online) (PDF; 231 kB)

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Axel Bojanowski: Feuer unter der Erde, In China brennen riesige Kohleflöze und bedrohen Großstädte. Die Feuer gelten als eine der größten ökologischen Katastrophen der Welt. Deutsche Forscher sollen nun beim Löschen helfen, bei sueddeutsche.de
  2. www.orf.at/#/stories/2205833/ Britische Forscher: Tutanchamun starb bei Wagenunfall, ORF.at vom 10. November 2013