Deflagration

Eine Deflagration (von lateinisch deflagrare = abbrennen) ist ein schneller Verbrennungsvorgang, bei dem der Explosionsdruck nur durch die entstehenden und sich ausdehnenden Gase hervorgerufen wird. Die Fortpflanzung geschieht durch die bei der Reaktion freiwerdende Wärme, anders gesagt erfolgt die Zündung des unverbrannten Gemisches durch Aufheizung des Gemisches in der Flammenfront.

Bei einer Deflagration liegt der Verbrennungsdruck (in Luft unter atmosphärischen Ausgangsbedingungen) zumeist in der Größenordnung von 1 MPa (10 bar), kann jedoch abhängig vom Brennstoff höher sein (etwa bei nuklearen Reaktionen; siehe auch Supernova). Die Verbrennung verläuft mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Schallgeschwindigkeit im verbrennenden Medium.

Bei höheren Geschwindigkeiten spricht man von einer Detonation, wobei sich der Verbrennungsmechanismus von der Aufheizung des unverbrannten Gemisches zur stoßwelleninduzierten Verbrennung wandelt. Detonationen in Rohrleitungen können Drücke zur Folge haben, die die Explosionsdrücke bei Deflagrationen um ein Vielfaches übersteigen. Bei der Detonation überlagert sich die Druckwelle mit der bei der Explosionsreaktion entstehenden temperaturbedingten Volumenausdehnung.

Im deutschen Sprachraum wird als Deflagration auch die selbsttätig fortlaufende Zersetzung eines Feststoffes bezeichnet, die mit einer Wärme- oder Gasfreisetzung einhergehen kann.

Unter einer Deflagration versteht man auch eine Zersetzungsreaktion unter Abwesenheit von Sauerstoff.

Verpuffung

Von einer Verpuffung wird gesprochen, wenn es durch die Verbrennungsreaktion zwar zu einer Volumenerweiterung, nicht aber zu einem relevanten Druckaufbau kommt. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit und die damit verbundene Ausdehnung bzw. Verdichtung der entstehenden Gase kann hier eine Geschwindigkeit von 0,01 - 1m/s annehmen.^[1] Die frühere Definition eines maximalen Druckes von unter 100 kPa (1 bar) ist nicht mehr gebräuchlich.

Beispielhaft sind Verpuffungen in Feuerungsanlagen, in denen bei fehlender Vorbelüftung (unverbrannte Brennstoffe) oder durch unvollständige Verbrennung (Kohlenstoffmonoxid-Bildung) eine gefährliche explosive Atmosphäre auftreten kann. Wird diese Atmosphäre an einer heißen Oberfläche oder beim wiederholten Brennerstarten durchgezündet, entsteht eine Druckwelle, die zum Kamin hin und ggf. über Explosionsklappen zum Teil entspannt wird. Da die Brennräume in der Regel nicht für eine Druckbelastung ausgelegt sind, können Verpuffungen erhebliche Schäden hervorrufen.

Einzelnachweise