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<!DOCTYPE html>

<title>Explosionsgrenze</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Explosionsgrenze</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Gemische aus brennbaren Gasen, Dämpfen oder Stäuben mit <a href="Luft" title="Luft">Luft</a> und damit dem in ihr enthaltenen <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> sind bei bestimmten, stofftypischen <a href="Gemisch" title="Gemisch">Mischungsverhältnissen</a> explosionsfähig. Diese Mischungsverhältnisse bestimmen den Explosionsbereich, der durch seine zwei <b>Explosionsgrenzen</b>, der oberen und der unteren Explosionsgrenze (OEG bzw. UEG), beschrieben wird:

</p>

<p>Explosionsgrenzen sind Grenzen des sogenannten „Explosionsbereiches“.

Die untere Explosionsgrenze (UEG) bzw. die obere Explosionsgrenze (OEG) sind der untere bzw. obere Grenzwert der Konzentration (Stoffmengenanteil) eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln und/oder Stäuben, in dem sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr selbstständig fortpflanzen kann.

</p><p>Man bezeichnet den Bereich unterhalb der unteren einschließlich der Explosionsgrenze selbst, in dem die Konzentration des brennbaren Stoffes zu gering ist, auch als <i><b>zu mageres Gemisch</b></i>. Der Bereich oberhalb und inklusive der oberen Explosionsgrenze wird als <i><b>zu fettes Gemisch</b></i> bezeichnet. Hier ist die Konzentration des brennbaren Stoffes zu hoch, um explosionsartig zu reagieren. Ein fettes Gemisch kann durch Luftzufuhr weiter verdünnt werden und so unter die OEG gelangen und damit <a href="Explosion" title="Explosion">explosionsfähig</a> werden. Ein mageres Gemisch kann durch Zufuhr von Brennstoff, etwa durch Verdunsten oder Brenngaszufuhr, auffetten und damit explosionsgefährliche Stoffkonzentration erreichen. Die Explosionsgrenzen ändern sich ebenfalls bei Druck- und/oder Temperaturänderungen. Ebenso hat auch die Luftfeuchtigkeit einen nicht unerheblichen Einfluss.

</p><p>Die Explosionsgrenzen werden auch als <b>Zündgrenzen</b> bezeichnet,<sup id="cite_ref-RotesHeft1_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-RotesHeft1-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> sie sind u. a. temperatur- und druckabhängig.<sup id="cite_ref-PTB1_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-PTB1-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-PTB2_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-PTB2-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Bei Stäuben hat zusätzlich auch die Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung des Feststoffs einen Einfluss auf die Explosionsgrenzen.<sup id="cite_ref-PTB2_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-PTB2-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die Explosionsgrenzen sind keine physikalischen Konstanten, sondern sogenannte „<a href="Sicherheitstechnische_Kenngr%C3%B6%C3%9Fen" class="mw-redirect" title="Sicherheitstechnische Kenngrößen">sicherheitstechnische Kenngrößen</a>“, die im Gegensatz zu den physikalischen Konstanten sehr stark von ihrer Bestimmungsmethode abhängig sind.

</p><p>Es ist folglich im Rahmen einer <a href="Risikobeurteilung" title="Risikobeurteilung">Risiko- oder Gefährdungsbeurteilung</a> darauf zu achten, dass bei deren praktischer Anwendung im Einzelfall ggf. zu verifizieren ist, ob in der real vorliegenden Anwendung tatsächlich auch die in der Literatur dargelegten Angaben zu den Explosionsgrenzen sicherheitstechnisch Anwendung finden können.

</p><p>Wenn die Konzentration des brennbaren Stoffes in der Luft oberhalb der unteren Explosionsgrenze und unterhalb der oberen Explosionsgrenze liegt, wird das Gemisch unter atmosphärischen Bedingungen als <a href="Explosionsf%C3%A4hige_Atmosph%C3%A4re" title="Explosionsfähige Atmosphäre">explosionsfähige Atmosphäre</a> bezeichnet. Unter anderen als atmosphärischen Bedingungen oder anderen Oxidationspartnern als Luftsauerstoff, wird allgemein vom explosionsfähigen Gemisch gesprochen. Im Allgemeinen wird unter atmosphärischen Bedingungen ein Umgebungstemperaturbereich zwischen −20 °C und 60 °C sowie ein Druckbereich zwischen 0,8 bar und 1,1 bar verstanden. [ATEX-Leitlinien, Richtlinie 94/9/EG] [Leitfaden für explosionsfähige Atmosphären].

</p><p>Die <a href="Konzentration_(Chemie)" title="Konzentration (Chemie)">Konzentration</a> des brennbaren Gases oder Dampfes (<i>Brennstoff zu Luft</i>) wird in <a href="Volumenprozent" title="Volumenprozent">Vol.-%</a> oder <a href="Stoffmengenanteil" title="Stoffmengenanteil">Mol-%</a> angegeben. Im Gegensatz dazu wird bei der <a href="Z%C3%BCndgrenze" class="mw-redirect" title="Zündgrenze">Zündgrenze</a> die <a href="Luftzahl" class="mw-redirect" title="Luftzahl">Luftzahl</a> <a href="Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis" title="Verbrennungsluftverhältnis">Lambda</a> mit der Angabe des <a href="Gewichtsanteil" class="mw-redirect" title="Gewichtsanteil">Gewichtsanteils</a> (<i>Luft zu Brennstoff</i>) verwendet. Für ideale Gase gilt die folgende Beziehung: 1 Vol.-% = 1 Mol-% = 10.000 <a href="Parts_per_million" title="Parts per million">ppm</a>. Das <i>stöchiometrische</i> Volumenverhältnis und <i>Lambda=1</i> bedeutet ungefähr höchste Explosionsgefahr und beste Zündfähigkeit.

</p><p>In nachfolgender Tabelle sind für einige Gase bei Mischung mit Luft die untere und obere Explosionsgrenze angegeben.<sup id="cite_ref-engineeringtoolbox_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-engineeringtoolbox-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Weitere <a href="Physikalische_Gr%C3%B6%C3%9Fe" title="Physikalische Größe">Zahlenwerte</a> finden sich in Tabellenwerken<sup id="cite_ref-Brandes_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-Brandes-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>, der Datenbank <a href="Chemsafe" title="Chemsafe">Chemsafe</a><sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und für manche Substanzen in den <a href="Sicherheitsdatenblatt" title="Sicherheitsdatenblatt">Sicherheitsdatenblättern</a>.

</p>

<th>Brennbare Gase

</th>

<th>UEG (mager)<br>in Vol.-%

</th>

<th><a href="St%C3%B6chiometrie" title="Stöchiometrie">stöchiometrisch</a><br>in Vol.-%

</th>

<th>OEG (fett)<br>in Vol.-%

</th></tr>

<tr>

<td><a href="Kohlenstoffmonoxid" title="Kohlenstoffmonoxid">Kohlenstoffmonoxid</a>

</td>

<td>10,9

</td>

<td>30

</td>

<td>76

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Methan" title="Methan">Methan</a>

</td>

<td>4,4

</td>

<td>9,5

</td>

<td>16,5

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Wasserstoff" title="Wasserstoff">Wasserstoff</a>

</td>

<td>4

</td>

<td>30

</td>

<td>77

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Ethin" title="Ethin">Ethin</a> (Acetylen)

</td>

<td>2,5

</td>

<td>7,7

</td>

<td>80

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Propan" title="Propan">Propan</a><sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</td>

<td>1,7

</td>

<td>4,0

</td>

<td>10,8

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Monosilan" title="Monosilan">Monosilan</a>

</td>

<td>1,5

</td>

<td>?

</td>

<td>98

</td></tr></tbody></table>

<th>Brennbare Dämpfe<sup id="cite_ref-engineeringtoolbox_4-1" class="reference"><a href="#cite_note-engineeringtoolbox-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</th>

<th>UEG (mager)<br>in Vol.-%

</th>

<th><a href="St%C3%B6chiometrie" title="Stöchiometrie">stöchiometrisch</a><br>in Vol.-%

</th>

<th>OEG (fett)<br>in Vol.-%

</th></tr>

<tr>

<td><a href="Nitromethan" title="Nitromethan">Nitromethan</a>

</td>

<td>7,3

</td>

<td>?

</td>

<td>22,2

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Methanol" title="Methanol">Methanol</a>

</td>

<td>6,7

</td>

<td>?

</td>

<td>36

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Ethanol" title="Ethanol">Ethanol</a> (Äthanol)

</td>

<td>3,4

</td>

<td>6,5

</td>

<td>19

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Motorenbenzin" title="Motorenbenzin">Benzin</a>

</td>

<td>1,4

</td>

<td>?

</td>

<td>7,6

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Kerosin" title="Kerosin">Kerosin</a>

</td>

<td>0,7

</td>

<td>?

</td>

<td>5,0

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Dieselkraftstoff" title="Dieselkraftstoff">Diesel</a>

</td>

<td>0,6

</td>

<td>?

</td>

<td>7,5

</td></tr>

</tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Explosionspunkt" title="Explosionspunkt">Explosionspunkt</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-RotesHeft1-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-RotesHeft1_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Roy Bergdoll, Sebastian Breitenbach: <cite style="font-style:italic">Verbrennen und Löschen</cite> (= <cite style="font-style:italic">Die Roten Hefte</cite>. Heft 1). 18. Auflage. Kohlhammer, Stuttgart 2019, ISBN 978-3-17-026968-2.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Explosionsgrenze&rft.au=Roy+Bergdoll%2C+Sebastian+Breitenbach&rft.btitle=Verbrennen+und+L%C3%B6schen&rft.date=2019&rft.edition=18&rft.genre=book&rft.isbn=9783170269682&rft.place=Stuttgart&rft.pub=Kohlhammer&rft.series=Die+Roten+Hefte" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-PTB1-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-PTB1_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt3/fb-37/ag-371.html"><i>Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben <i>Abhängigkeit sicherheitstechnischer Kenngrößen vom Druck unterhalb des atmosphärischen Druckes.</i></i></a> In: <i>D. Pawel, E. Brandes.</i> <a href="Physikalisch-Technische_Bundesanstalt" title="Physikalisch-Technische Bundesanstalt">Physikalisch-Technische Bundesanstalt</a> (PTB), Braunschweig, 1998,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 29. Februar 2020</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AExplosionsgrenze&rft.title=Abschlussbericht+zum+Forschungsvorhaben+%27%27Abh%C3%A4ngigkeit+sicherheitstechnischer+Kenngr%C3%B6%C3%9Fen+vom+Druck+unterhalb+des+atmosph%C3%A4rischen+Druckes.%27%27&rft.description=Abschlussbericht+zum+Forschungsvorhaben+%27%27Abh%C3%A4ngigkeit+sicherheitstechnischer+Kenngr%C3%B6%C3%9Fen+vom+Druck+unterhalb+des+atmosph%C3%A4rischen+Druckes.%27%27&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.ptb.de%2Fcms%2Fptb%2Ffachabteilungen%2Fabt3%2Ffb-37%2Fag-371.html&rft.publisher=%5B%5BPhysikalisch-Technische+Bundesanstalt%5D%5D+%28PTB%29%2C+Braunschweig&rft.date=1998"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-PTB2-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-PTB2_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-PTB2_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">E. Brandes, M. Thedens: <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .webarchiv-memento a{color:inherit}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20160304081105/http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_3/3.4_grundlagen_des_explosionsschutzes/3.41/nichtatm.pdf"><i>Kenngrößen des Explosionsschutzes bei nichtatmosphärischen Bedingungen.</i></a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 4. März 2016 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>) (PDF; 432 kB). Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 2003.</span>

</li>

<li id="cite_note-engineeringtoolbox-4"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-engineeringtoolbox_4-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-engineeringtoolbox_4-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.engineeringtoolbox.com/explosive-concentration-limits-d_423.html">Gases – Explosive and Flammability Concentration Limits</a>, (englisch).</span>

</li>

<li id="cite_note-Brandes-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Brandes_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">E. Brandes, W. Möller: <i>Sicherheitstechnische Kenngrößen.</i> Band 1: <i>Brennbare Flüssigkeiten und Gase.</i> Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003.</span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.chemsafe.ptb.de/"><i>Chemsafe.</i></a><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 12. März 2020</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AExplosionsgrenze&rft.title=Chemsafe&rft.description=Chemsafe&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.chemsafe.ptb.de%2F&rft.language=en"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://sync.einsatzleiterwiki.de/lib/exe/fetch.php?media=cbrn:geraete:information_neue_untere_explosionsgrenzwerte.pdf"><i>Neue untere Explosionsgrenzwerte (UEG) für brennbare Gase und Dämpfe in Luft.</i></a> (PDF) Landesfeuerwehrschule Baden-Württemberg, 7. September 2007,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 11. September 2024</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AExplosionsgrenze&rft.title=Neue+untere+Explosionsgrenzwerte+%28UEG%29+f%C3%BCr+brennbare+Gase+und+D%C3%A4mpfe+in+Luft&rft.description=Neue+untere+Explosionsgrenzwerte+%28UEG%29+f%C3%BCr+brennbare+Gase+und+D%C3%A4mpfe+in+Luft&rft.identifier=https%3A%2F%2Fsync.einsatzleiterwiki.de%2Flib%2Fexe%2Ffetch.php%3Fmedia%3Dcbrn%3Ageraete%3Ainformation_neue_untere_explosionsgrenzwerte.pdf&rft.publisher=Landesfeuerwehrschule+Baden-W%C3%BCrttemberg&rft.date=2007-09-07"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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</body></html>