Verbrennungsdreieck

Grundidee und Voraussetzungen

Das Verbrennungsdreieck, auch Branddreieck genannt, ist ein Modell aus der Verbrennungslehre. Es zeigt die Bedingungen, die notwendig sind, damit ein Feuer entsteht und weiterbrennt. Entscheidend ist die zeitliche und räumliche Koinzidenz: Alle erforderlichen Bedingungen müssen zur selben Zeit am selben Ort zusammentreffen.

Die drei Bedingungen sind:

• ein brennbarer Stoff,
• Sauerstoff,
• Zündenergie, zum Beispiel Wärme, mechanische Funken oder Elektrizität.

Zusätzlich muss das Mischungsverhältnis dieser drei Bedingungen geeignet sein, um den Verbrennungsvorgang zu starten. Deshalb wird das richtige Mischungsverhältnis auch als vierte Grundbedingung bezeichnet. Dafür gibt es jedoch keine einheitliche Darstellung; möglich sind beispielsweise ein Verbrennungsviereck oder vier tragende Säulen.

Erweiterung zum Brandtetraeder

Die drei Faktoren des Verbrennungsdreiecks reichen für sich allein noch nicht aus, um einen Brand dauerhaft zu erhalten. Sie müssen nicht nur räumlich und zeitlich zusammentreffen, sondern auch eine selbsterhaltende chemische Kettenreaktion auslösen. Eine solche Kettenreaktion läuft nach ihrem Start selbstständig weiter und erhält dadurch den Verbrennungsprozess.

In der englischsprachigen Ausbildungsliteratur der Feuerwehren wurde das Verbrennungsdreieck deshalb zu einem dreidimensionalen Modell erweitert: dem Brandtetraeder. Dieses Modell bezieht die selbsterhaltende chemische Kettenreaktion zusätzlich ein. Es findet inzwischen auch Eingang in die deutsche Feuerwehr-Fachliteratur, weil sich damit die Prozesse und Zusammenhänge während eines Brandes umfassender erklären lassen.

Anwendung beim Löschen

Der abwehrende Brandschutz nutzt die Bedingungen des Verbrennungsdreiecks beziehungsweise Brandtetraeders gezielt aus. Ein Brand wird gelöscht oder verhindert, indem mindestens eine der notwendigen Bedingungen ausgeschaltet wird.

Dazu gehören folgende Maßnahmen:

• Brennbare Materialien werden nicht an kritischen Stellen gelagert.
• Die Zufuhr von Luftsauerstoff wird unterbunden, beispielsweise durch Brandschutztüren oder Gaslöschanlagen.
• Die chemische Kettenreaktion wird durch den sogenannten antikatalytischen Löscheffekt gestört. Dieser Effekt kommt bei den Brandklassen B und C, meist bei Flammenbränden, zum Tragen. Er ist die Hauptlöschwirkung der Löschmittel Pulver und Halon.

Wenn eine notwendige Voraussetzung der Verbrennung nicht mehr erfüllt ist, kann der Verbrennungsprozess nicht weiter aufrechterhalten werden.

Einfluss von Katalysatoren

Katalysatoren sind ein zusätzlicher Faktor, der die Verbrennung beeinflussen kann. Sie senken die Aktivierungsenergie, also die Energie, die zum Start der chemischen Reaktion erforderlich ist. Dadurch kann die Reaktion leichter beginnen. Nach Darstellung des Artikels verändert sich durch den Katalysator jedoch nicht die Geschwindigkeit der Verbrennung.