1 Brandursachen

Ein Brand kann nur entstehen, wenn ein

• brennbarer Stoff,
• ein Oxidationsmittel und
• eine Zündquelle mit ausreichender Zündenergie

räumlich und zeitlich zusammentreffen. Ein Oxidationsmittel (in Form von Luftsauerstoff) und ein brennbarer Stoff sind in den meisten Fällen vorhanden. Im engeren Sinne bezieht sich der Begriff der Brandursache daher auf die Zündquelle, die den Brand auslöst.

Brandschadenstatistik Österreich

In Österreich ereignen sich jährlich zirka 25.000 Brände. Ungefähr die Hälfte davon verursachen geringe Schäden von weniger als hundert Euro. Insgesamt betrug die Brandschadenssumme für ganz Österreich – ohne Kleinschäden unter EUR 2.000,– und indirekte Blitzschäden – im Jahr 2016 ca EUR 260 Mio

Durch Brände werden jährlich zwischen 50 und 100 Personen getötet, durchschnittlich etwa 300 Personen tragen schwere Verletzungen davon.

Von den Brandfällen mit mehr als EUR 2.000,– Schaden werden 21 % durch Blitzschlag verursacht, 15 % durch offenes Licht und Feuer, 13 % durch elektrische Energie und 11 % durch Wärmegeräte. Bei den Schadenssummen liegen hingegen offenes Licht und Feuer (22 %) und elektrische Energie (21 %) an der Spitze, gefolgt von Wärmegeräten (9 %), mechanischer Energie (8 %) und Selbstentzündung (8 %).

Mehr als die Hälfte der Brände ereignen sich im privaten Bereich. Die Schadenssummen sind aber in Gewerbe und Industrie höher.

Quelle: Brandschadenstatistik der österreichischen Brandverhütungsstellen

Technische und bauliche Mängel

Technische und bauliche Mängel können sowohl unmittelbar als auch erst zu einem späteren Zeitpunkt zu einem Brand führen. Mitunter liegen zwischen dem Auftreten des Mangels und dem Zeitpunkt der Brandentstehung Monate oder Jahre. Der Brand kann allerdings auch binnen Minuten entstehen (zB durch starke Leuchtmittel in Schaufenstern).

Neben einer fundierten Planung gehören laufende Überwachung sowie Schulung der Mitarbeiter zu den wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen.

Beispiele für bauliche Brandursachen

• Fehlerhafte Verwendung von Baustoffen, wie etwa Holzbauteile innerhalb von Kaminschächten, Holzkonstruktionen zum Aufnehmen, Tragen oder Stützen von Wärmequellen
• „Nicht verträgliche“ Materialkombinationen wie Kupferleitungen zum Transport von Acetylen (in diesem Fall können sogar Explosionen entstehen)
• Schlecht installierte oder defekt gewordene Rohrleitungssysteme für flüssige oder gasförmige Medien, aus denen zB
  • brennbare Gase austreten,
  • Wasser zu gefährlichen Stoffen gelangt, die nicht mit Wasser in Berührung kommen dürfen, oder
  • Salzsäure auf Metallgegenstände ausläuft und durch Aufspaltung in ihre Bestandteile Wasserstoff und Chlor eine sowohl explosive als auch aggressive Atmosphäre schaffen kann.
• Zu geringer Abstand von brennbaren Stoffen zu Hochtemperaturbereichen (Kamine, Öfen als Raumheizungen, Infrarotstrahler usw)
• Verwendung von Heißluftheizungen oder Wärmegebläsen mit zu geringem Abstand zu brennbaren Stoffen

Brände an Feuerungsanlagen

Offene Kamine können durch falsche Werkstoffauswahl oder Platzierung zur Ursache eines Brandes werden.

Fehler in der Werkstoffauswahl liegen dann vor, wenn zB Rauchsammler aus Holz gefertigt bzw eingebaut werden. Auch die Verwendung von wasserhaltigem Verbundstein birgt Gefahren in sich.

Eine falsche Platzierung der vielfach nachträglich eingebauten Kamine liegt zB dann vor, wenn diese auf Holzfußböden gebaut werden, bei denen der Aschekasten in direktem Kontakt mit dem Boden steht.

Ebenso wird durch den Anbau eines solchen Kamins an eine verputzte Fachwerkaußenwand oder an Zwischenwände, die vornehmlich aus Spanplatten bestehen, ein Schwelbrand provoziert.

Systemfehler innerhalb technischer Abläufe

Je komplexer ein technisches System aufgebaut ist, desto störanfälliger kann dieses System sein, wobei die Anzahl der Störeinflussgrößen mit der Menge der verwendeten Bauteile steigt. Kommt es nun in einem technischen Ablauf zu einer Störung des Systems bzw zu einem Systemfehler, so kann dies bei einer Regelungstechnik, die die Aufgabe der Systemüberwachung nicht oder nur unzureichend übernimmt oder für bestimmte Störgrößen eventuell gar nicht erst ausgelegt worden ist, zu einer Kettenreaktion bzw zu einem Zusammenwirken von brandverursachenden Elementen und Ereignissen führen, mit einem Brand oder einer Explosion als Folge.

Fehler in Systemabläufen können beispielsweise durch ungenügende Schmiermittelversorgung an Maschinen (Heißlaufen) oder durch fehlerhafte Software in computerunterstützten Verfahrensabläufen auftreten. Auch ist denkbar, dass durch verstopfte Ventile oder defekte Verbindungssysteme beispielsweise brennbare Flüssigkeiten entweichen bzw deren Dämpfe – oftmals schwerer als Luft – zündfähige Dampf-Luft-Gemische bilden. Ebenso können defekte Überfüllsicherungen, Überdrucksicherungen, Füllstandsanzeigen, Flansche und Ventile, Reglerkontakte, Regelthermostate und Temperaturmesseinrichtungen unter Umständen zu einem Brand führen.

Als generelle Fehlerquelle innerhalb von technischen Abläufen können Materialermüdungen angesehen werden, die sich sowohl auf die Regelungstechnik als auch auf den Systemkomplex als Ganzes erstrecken.

Selbstentzündung

Unter dem Begriff Selbstentzündung werden Vorgänge zusammengefasst, bei denen Stoffe und Materialien ohne äußere Einwirkung einer Zündenergie durch „Selbsterhitzung“ ihren jeweiligen Zündpunkt erreichen und somit einen Brand auslösen können. Eine Vorbedingung der Selbstentzündung ist in vielen Fällen die Wärmestauung. Diese liegt dann vor, wenn durch chemische oder biologische Reaktionsabläufe mehr Wärme erzeugt wird, als an die Umgebung abgegeben werden kann. Oftmals ist die Selbstentzündung stark von vorhandenen Katalysatoren abhängig.

Selbstentzündung durch Reaktion mit der Umgebungsluft

Verschiedene brennbare Stoffe neigen aufgrund ihrer Eigenschaften und Reaktionsfähigkeit zu einer mehr oder weniger schnell verlaufenden Verbindung mit dem in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff. Durch diese Verbindung kommt es zu einer Wärmefreisetzung, deren Intensität durch Katalysatoren beträchtlich gesteigert werden kann. Wenn es nun noch zu einem Wärmestau im brennbaren Material kommt, ist eine Selbstentzündung möglich.

Beispiele für solche Stoffe sind weißer Phosphor, Kohle in Kohlelagern, Aerosole von Metallpulver (zB Eisen, Aluminium), Magnesiumstäube bzw -späne, Lithium, Rückstände von flüssigen Beschichtungsstoffen (zB Naturharze), fett- oder ölgetränkte Lappen oder Putzwolle.

Selbstentzündung durch Einwirkung von reinem Sauerstoff

Sauerstoff ist selbst nicht brennbar, kann aber durch Oxidation von Stoffen so viel Energie freisetzen, dass es zu einer Selbstentzündung kommt.

Dies ist unter anderem ein Grund dafür, warum Gewindeanschlüsse von Sauerstoffflaschen, beispielsweise bei einem Schweißgerät, nicht eingeölt werden dürfen.

Selbstentzündung durch Oxidationsmittel

Unter Oxidationsmitteln werden Stoffe verstanden, die bei einer Reaktion – einem Zusammentreffen – mit anderen Stoffen Sauerstoff abgeben, wodurch eine Selbstentzündung eingeleitet werden kann. Durch die Abgabe von Sauerstoff wirken Oxidationsmittel brandfördernd. Die bekanntesten Vertreter dieser Stoffe sind Peroxide, zB Wasserstoffperoxid, oder Permanganate, zB Kaliumpermanganat.

Selbstentzündung durch Mikroorganismen

Eingelagerte organische Stoffe, wie zB Heu oder Stroh, bieten ein gutes Nährmedium für Mikroorganismen, wenn der Feuchtigkeitsgehalt hoch genug ist. Durch die Umsetzung der Nährstoffe im Stoffwechsel der Mikroorganismen entsteht Wärme, und wenn diese nicht ausreichend abgeführt werden kann, kommt es zu einem Wärmestau im angehäuften Material.

Infolge des Wärmestaus und der weiteren Wärmeproduktion im Inneren zB eines Heustocks kommt es zur Bildung von Glutnestern und Kanälen, welche, wenn sie die Oberfläche erreichen und in Verbindung mit Umgebungsluft geraten, schließlich für ein Aufflammen des Materials sorgen.

Unechte Selbstentzündung

Unter einer unechten Selbstentzündung werden Entzündungsmechanismen verstanden, bei denen infolge chemischer Reaktionen nicht die Reaktionspartner selbst zur Entzündung gelangen, sondern durch starke Wärmeabgabe die der Reaktion nächstgelegene Umgebung in Brand setzen.

Ein Beispiel hierfür ist das Löschen von gebranntem Kalk, wobei Temperaturen auftreten können, die Materialien wie Holz oder Papier in Brand setzen.

Ebenso kann durch das Vermischen von Düngemitteln und von Alkalimetallen untereinander oder mit Wasser eine exotherme Reaktion ausgelöst werden, die eine „Selbstentzündung“ zur Folge hat.

Natürliche Brandursachen

Sonnenstrahlung

Im Regelfall birgt Sonnenstrahlung kein Gefahrenpotenzial für die Entstehung eines Brandes. In Kombination mit bestimmten baulichen Anordnungen, wie großflächigen Fensterscheiben und abgeschlossenen Räumen, kann durch die Einstrahlung aber ein Wärmestau mit Belastungsspitzen von bis zu 90 °C entstehen.

Treffen Sonnenstrahlen aufgrund falscher Lagerung auf gefährliche Stoffe, zB Phosphor, so können sich diese auch schon durch kurzzeitige Einstrahlung entzünden.

Ein Entzündungsvorgang kann auch dadurch begünstigt werden, dass die Energie von Sonnenstrahlen auf einen Punkt gebündelt wird. Gegenstände, die dies bewirken können, bezeichnet man als „optische Aktivatoren“, zB Brenngläser, Lupen, Brillengläser mit hoher Dioptrienzahl, Hohlspiegel und unter Umständen auch gewölbte Fensterscheiben.

Wenn diese Art der Brandentstehung auch selten vorkommen mag, sollte sie doch als mögliche Ursache nicht ganz vergessen werden.

Luftbewegungen (Windeinwirkung)

Luftbewegungen wie Starkwinde und Stürme können einen Brand durch Sauerstoffzufuhr anfachen oder durch eine Verkettung ungünstiger Umstände erst verursachen, etwa indem Gegenstände umgestoßen oder zerstört werden, die in weiterer Folge einen Brand auslösen.

Blitzeinwirkung

Eine der naheliegendsten Naturerscheinungen, die Brände auslösen können, ist der Blitz. Von jeher war der Mensch bestrebt, geeignete Schutzmaßnahmen gegen Blitzeinschläge zu entwickeln, bis hin zu den heute üblichen technischen Blitzschutzanlagen.

Die primäre Informationsquelle sowohl für die regionale Häufigkeit von Blitzen als auch für einzelne Blitzereignisse ist das österreichische Blitzortungssystem ALDIS (Austrian Lightning Detection & Information System, www.aldis.at). ALDIS bietet auch die Möglichkeit einer lokalen Risikobewertung anhand der Blitzdichte (mittlere Anzahl der Blitzschläge pro km² und Jahr).

Eine indirekte Gefahr bei Gewittern ist, dass Brandstifter sie nutzen, um bei einem Brand den ersten Verdacht auf Blitzeinschläge zu lenken.

Frost

Beim Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand dehnt sich Wasser aus und kann das Gefäß, in dem es eingeschlossen ist, sprengen. So kam es durch Frost zu folgendem Brandfall: Ein Behältnis zur Aufbewahrung von gelbem Phosphor wurde zu tiefen Temperaturen ausgesetzt, worauf das den Phosphor umhüllende Wasser, welches einer Selbstentzündung vorbeugen sollte, gefror und dadurch die Gefäßwandungen bersten ließ. Als durch Erwärmung das Eis schmolz, gelangte Sauerstoff zum Phosphor, der sich daraufhin entzündete.

Erdbeben, Lawinen und Murenabgänge

Analog zu den Luftbewegungen können sowohl Erdbeben als auch Lawinen und Murenabgänge Komponenten der Industriegesellschaft zerstören und dadurch Brände auslösen. Ein Erdbeben kann Bauwerke jeder Art zerstören und durch Erzeugung von Kurzschlüssen, aufgerissene Gasleitungen, kochendes Öl aus Kochtöpfen usw zahlreiche Entstehungsbrände verursachen.

Ähnliches gilt für Lawinen und Muren, die aber durch mitgeführte Schnee- bzw Geröllmassen auch eine Art Löscheffekt bewirken.

Tiere

Die von Tieren ausgehenden Brandgefahren sind generell gering. Zur Auslösung eines Brandes können sie etwa dadurch beitragen, dass sie elektrische Kabel beschädigen, wodurch Kurzschlüsse ausgelöst werden können. Größere Tiere, vor allem Heimtiere oder landwirtschaftlich genutzte Tiere, können durch Umstoßen von Infrarotstrahlern, Kerzen, Laternen, Futterkochern und anderen Elektrogeräten einen Brand verursachen.