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Aber was ist mit dem Rauch?

Gefährliche Rauchgase

Eins müssen wir uns nun noch genauer ansehen. Bitte noch einmal deinen erwachsenen Assistenten, eine Kerze anzuzünden. Blase diese dann aus. Du siehst noch eine Weile dunklen Rauch aufsteigen. Das kommt daher, weil noch eine Zeitlang nach Verlöschen der Flamme Wachsdämpfe entweichen. Diese sind noch heiß, brennen aber nicht mehr. Solche unverbrannten Rauchgase können sehr gefährlich werden. Machen wir mal wieder ein Experiment.

Bitte wieder deinen Assistenten, die Kerze anzuzünden. Nun muss dein Assistent schnell sein. Er muss nämlich die Kerze auspusten und dann ein brennendes Streichholz oder Feuerzeug in den Rauch halten. Das muss schnell gehen, weil der Rauch sehr bald nachlässt. Wenn man dann ganz genau hinguckt, kann man sehen, dass das Streichholz zuerst den Rauch anzündet und die Flamme dann erst zum Kerzendocht überspringt. Um ein vernünftiges Foto zu machen, geht das zu schnell. Deshalb zeige ich euch hier drei Fotos, die ich aus einem Film ausgeschnitten habe. Hier wird anstelle des Streichholzes ein Gasfeuerzeug in den Rauch gehalten. Man sieht erst die Feuerzeugflamme, im zweiten Bild erscheint eine zweite Flamme im Rauch, im dritten brennt der Kerzendocht wieder. Die Flamme ist durch den Rauch auf den Docht übergesprungen.
(Damit ihr nicht glaubt, ich habe geschummelt und die Kerze einfach wieder angezündet – zwischen den Fotos liegen jeweils 0,033 s. Ich bin ja schnell – aber in einer Dreißigstelsekunde mit dem Feuerzeug an den Docht und wieder zurück, das schaff noch nicht mal ich!)

Die Flamme des Feuerzeuges entzündet den Rauch. Durch den Rauch springt das Feuer auf den Kerzendocht über.

Die Flamme des Feuerzeuges entzündet den Rauch. Durch den Rauch springt das Feuer auf den Kerzendocht über. Diese Animation ist als Zeitlupe erstellt, in Wirklichkeit läuft das Ganze etwa zehnmal schneller ab. Man sieht so aber, dass der Docht anfängt zu brennen, ohne dass die Flamme des Feuerzeugs ihn berührt.

Rauchgase sind gefährlich und können aus einem kleinen Feuer ein sehr großes Feuer machen, und zwar in Sekundenbruchteilen. Wenn in einem Zimmer ein Feuer ausbricht, entstehen Rauchgase. Diese sammeln sich an, aber zunächst breitet sich das Feuer nur Stück für Stück aus. Während der kleine Brand größer wird, wird es im Zimmer immer heißer. Ist die Zimmertemperatur so angestiegen, dass sie die Zündtemperatur der Rauchgase erreicht hat, entzünden diese sich schlagartig, das Feuer breitet sich praktisch sofort im ganzen Rauch aus (wie schnell es durch den Rauch springen kann, habt ihr in dem Experiment gesehen) und sekundenschnell steht der gesamte Raum in Flammen (man nennt das Feuerübersprung oder Flashover).

Backdraft

Gefürchtet ist auch die Rauchgasexplosion, besser bekannt als Backdraft. Es kann passieren, dass die Rauchgase zwar schon heiß genug sind, also Zündtemperatur haben, im Raum aber nicht mehr genug Sauerstoff für eine Verbrennung ist (weil das Feuer bereits allen vorhandenen Sauerstoff verbraucht hat). Dann erlischt das Feuer. Öffnet nun aber jemand zum Beispiel eine Tür und lässt Sauerstoff hinein, entzünden sich die Gase schlagartig und es kommt zur Explosion.

Backdraft: Der heiße Rauch füllt den Raum. Das Feuer verbraucht allen Sauerstoff und erlischt. Der Raum ist voll von heißen und brennbaren Rauchgasen. Dringt jetzt plötzlich Sauerstoff in den Raum, löst er eine Rauchgasexplosion (Backdraft) aus.

Warum heißt der Backdraft Backdraft?

Der deutsche Ausdruck „Rauchgasexplosion“ ist unmittelbar einsehbar – es explodieren Rauchgase, klar. Aber was ist mit dem englischen Wort „Backdraft“? „Back“ heißt „zurück“, „draft“ heißt (unter anderem) „Zug“ oder „Luftzug“. Ein Backdraft ist also so etwas wie ein rückwärts gerichteter Luftzug. Aha. So eine Explosion hat ja aber nun eigentlich wenig mit dem Zurückziehen der Gase zu tun, oder? Da dehnen sich die Rauchgase doch im Gegenteil ganz schön heftig und plötzlich aus.
Stimmt, bei der Explosion. Aber vorher ziehen sie sich zusammen.
Wir haben eben gelernt, dass das Feuer ausgeht, weil es den Sauerstoff verbraucht hat. Wenn das Feuer aus ist, passiert was? Genau, der Raum und die in ihm enthaltenen Rauchgase kühlen ab. Wenn Gase sich abkühlen, ziehen sie sich zusammen. Kalte Gase brauchen nämlich weniger Platz als warme.
Dazu gibt es ganz witzige Experimente. Mir persönlich gefällt dieses am besten:

Die heiße Luft in der Flasche kühlt ab und zieht sich zusammen. Dabei entsteht ein Unterdruck in der Flasche, der saugt das Ei in die Flasche.

Ihr braucht dazu ein weich gekochtes Ei. Das Ei wird gepellt und mit Speiseöl eingestrichen. Bitte nun deinen erwachsenen Assistenten, eine Milchflasche mit kochend heißem Wasser zu füllen. Die Flasche lasst ihr einige Minuten stehen, dann gießt dein Assistent das Wasser wieder aus (dabei muss er Topfhandschuhe benutzen – die Flasche ist jetzt heiß!). Jetzt setzt du das Ei mit der Spitze nach unten auf die Öffnung der Flasche und guckst, was passiert. Wie von Geisterhand wird das Ei in die Flasche gezogen!
Und warum passiert das? Das habt ihr vielleicht schon erraten: Durch das heiße Wasser war die Luft in der Flasche heiß. Sie kühlt nun allmählich ab und zieht sich dabei zusammen. Da das Ei die Öffnung verstopft, kann keine Ersatzluft von außen nachströmen, in der Flasche entsteht also ein Unterdruck. Und der zieht das Ei in die Flasche.

Genau wie die Luft in der Flasche ziehen sich auch die abkühlenden Rauchgase zusammen. Allerdings bedeutet „abkühlen“ hier nicht, dass die Rauchgase anschließend ganz kalt sind. Sie sind nur kühler als vorher! Ihre Temperatur kann immer noch hoch genug sein, dass es zur Explosion kommt, wenn nun plötzlich Sauerstoff dazukommt.

Wenn das Feuer allen Sauerstoff verbraucht hat, erlischt es. Der Raum ist voll von heißen Rauchgasen. Diese Gase kühlen nach Erlöschen des Feuers ab und ziehen sich zusammen. Sie sind nun zwar kühler als vorher, aber immer noch heiß! Plötzliche Sauerstoffzufuhr kann eine Rauchgasexplosion (Backdraft) auslösen.

Backdraft als Animation: Der heiße Rauch steigt nach oben und füllt nach und nach den Raum. Das Feuer verbraucht allen Sauerstoff und verlischt. Der Raum ist voll von heißen Rauchgasen. Der Rauch kühlt ab und zieht sich dabei zusammen. Plötzliche Sauerstoffzufuhr löst eine Rauchgasexplosion aus.

Wenn ein Feuerwehrmann also sieht, dass aus Ritzen aus einem Raum Rauch strömt und der Rauch sich dann plötzlich zurückzieht (oder anfängt zu pulsieren), ist höchste Vorsicht geboten! Dann darf er die Tür nicht einfach aufmachen. Dadurch würde er Sauerstoff in den Raum lassen und die Explosion auslösen.

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zuletzt aktualisiert: April 2012