Dipl.-Ing. Andreas Terboven, Dipl.-Ing. Michael Haug
Die Gefahr einer Ausbreitung besteht bei jedem dynamisch verlaufenden Schadenereignis. Insbesondere bei Bränden ist eine starke Dynamik zu verzeichnen. Sie ist umso höher, je später der Brand entdeckt wird.
Die Brandausbreitung wird außerdem durch folgende 3 Faktoren wesentlich beeinflusst:
- bauliche Mängel,
- betriebstechnische Mängel und
- feuerwehrtaktische Mängel.
Ein Brandverlauf hat in aller Regel 4 Phasen (Abb. 2):
- Phase 1 – Zündphase: Hier wird der Stoff so weit erwärmt, dass er seine Zündtemperatur erreicht und in Brand gesetzt wird.
- Phase 2 – Entstehungsbrand: Hier setzt ein Schwelbrand ein, der eine unvollständige Verbrennung durch Sauerstoffmangel zur Folge hat. Während dieser Phase werden die meisten Mengen an CO freigesetzt. Die thermische Energie ist allerdings ausreichend, weitere Stoffe thermisch aufzubereiten und es entstehen genügend brennbare Gase (sog. pyrolyse Gase), die gemeinsam mit dem CO eine gefährliche explosionsfähige wie auch brennbare Atmosphäre bilden.
- Phase 3 – Flash-Over: Die pyrolysen Gase befinden sich in einem optimalen und zündfähigen Gemisch (genügend Brennstoff und genügend Sauerstoff). Die Zündquelle (Brand) zündet dieses zündfähige Gemisch und es kommt zu einer schlagartigen Brandausbreitung auf den gesamten Bereich. Dieser ist mit einem starken Temperaturanstieg in einer sehr kurzen Zeit verbunden.
- Phase 4 – entwickelter Brand: Nach dem Flash-Over steht der betroffene Bereich in Brand. Der Brand klingt ab, wenn das Brennstoffangebot aufgezehrt ist oder wenn nicht mehr genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Dies kann zu einem Verlöschen des Brandes führen.
Abb. 2: Die 4 Phasen einer typischen Brandverlaufskurve
Die Formen der Brandausbreitung können verschiedenartig sein. Sie bleiben i. d. R. nicht nur auf den Entstehungsort begrenzt. Man unterscheidet dabei folgende Formen:
Wärmeleitung
Bauteile, die an einer Stelle erwärmt werden, können diese Wärme leiten und am anderen Ende wieder abgeben, sodass es dort zu einer Brandausbreitung kommt. Die Ausbreitung eines Brands durch Wärmeleitung ist abhängig davon, aus welchem Baustoff das Bauteil besteht (Stahl ist z. B. ein besserer Wärmeleiter als Holz).
Wärmeströmung (Konvektion)
Durch einen Brand wird die Umgebungsluft erwärmt, sodass diese nach oben steigt. Das kann dazu führen, dass heiße Luft auch an anderer Stelle Stoffe entzündet. Es ist nur eine Frage der Zeit und der thermischen Energie, die zur Entzündung benötigt wird.
Wärmestrahlung
Im Gegensatz zu den o. g. Formen der Brandausbreitung ist die Wärmestrahlung nicht an Materie gebunden. Wärmestrahlung breitet sich frei im Raum aus. Wärmestrahlung ist eine physikalische Ausbreitungsform.
Abb. 3: Wärmetransport, Wärmeleitung und Wärmestrahlung
Funkenflug und Flugfeuer
Funkenflug bedeutet, dass sich von einem Brand glühende Kleinstteilchen lösen, die in einer bestimmten Entfernung noch ausreichend thermische Energie aufweisen, um dort vorhandene brennbare Stoffe zu entzünden. Ein Flugfeuer ist vergleichbar, nur sind hier die davon getragenen Teile größer (z. B. Teerpappe-Stücke).
Feuerbrücken und Feuerüberschlag
Darunter versteht man die horizontale oder auch vertikale Brandausbreitung i. d. R. von einem Brandabschnitt zum nächsten. Das kann durch Flammen geschehen, die aus einem unteren Geschoss in ein darüber liegendes Geschoss schlagen und dort, nach Zerstörung der Fensterscheiben, dieses Geschoss in Brand setzen. Es kann aber auch z. B. ein Müllcontainer zwischen zwei Gebäuden dazu führen, dass der Brand von einem Gebäude über den Müllcontainer auf das nächste Gebäude übergreift.