Das Prinzip der Verbrennung

Hauptseminar: Technik
Hochschule für Wirtschaft und Umwelt
Nürtingen - Geislingen
 

Benjamin Pichert

Wintersemester 05/06

Vorwort

„Archäologisch fassbar sind die ältesten Spuren menschlichen Feuergebrauchs seit dem Altpaläolithikum. In der chinesischen Chou-kou-tien Höhle unweit von Peking fanden Wissenschaftler die allerfrühesten Spuren des menschlichen Feuergebrauchs, meterdicke Ablagerungen aus Asche und verkohlten Holzstücken. Über ungeheuer lange Zeiträume unterhielt hier in dieser Höhle der frühe Mensch von der Art Homo erectus = aufrecht gehender Mensch, seine Lagerfeuer. Wir wissen nicht mit letzter Sicherheit, ob er ein reiner Feuernutzer oder schon ein Feuererzeuger war, ein Feuerbewahrer war er allemal.
Genauso wenig wissen wir wie letztendlich der Mensch seine erste Bekanntschaft mit dem Feuer machte, es mag ein Vulkanausbruch gewesen sein, ein einschlagender Blitz der einen dürren Baum in Brand setzte, ein Steppenbrand. Müßig ist es darüber zu spekulieren, dies alles liegt verborgen im Dunkel der Vergangenheit.

Wir wissen nur dass seit diesem Tage das Leben und die Entwicklung des Menschen gefördert und begünstigt wurden. Der Mensch lernte mit dem Feuer umzugehen, es für seine Dienste nutzbar zu machen, seine Segnungen begierig auf- und anzunehmen, aber auch seine Flüche einigermaßen zu beherrschen. Er verstand es sich das Feuer untertan zu machen, wenigstens soweit es sich um ein kontrollierbares Feuer hielt. Dem atomaren Höllenfeuer, das er sich selber erschuf, steht er aber immer noch recht hilflos gegenüber.“¹

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung 4

2. Das Prinzip der Verbrennung 4

    2.1 Definition eines Verbrennungsprozesses 4
    2.2. Vorraussetzungen für eine Verbrennung 5

        2.2.1 Stoffliche Vorraussetzung 5

            2.2.1.1 Der Brennstoff 6
            2.2.1.2 Der Sauerstoff 6
            2.2.1.3 Die Wärme/Zündtemperatur 7

        2.2.2 energetische Vorraussetzungen 8

    2.3 Bestandteile von Erdgas 8
    2.4 Die exotherme Reaktion 9
    2.5 Der Verbrennungsprozess 10

        2.5.1 Betrachtung einer Flamme 12

    2.6 Die unvollständige Verbrennung 13

        2.6.1 Vergleich von Verbrennung verschiedener Kohlenwasserstoffe 13
        2.6.2 Vorteilhaftigkeit vollständiger Verbrennung 14

    2.7 Die Sauerstoffverbrennung 15

3. Fazit 16

4. Literaturverzeichnis 17

5. Eidesstattliche Erklärung 19

1. Einführung

„1771 haben CARL SCHEELE (1742-1786) und 1774/75 JOSEPH PRIESTLEY (1733-1786) erstmals Sauerstoff nachgewiesen. ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743- 1794) benutzte diese Entdeckung, um seine Theorie der Oxidation zu entwickeln. Sie wurde ab 1775 veröffentlicht. Bei vielen Verbrennungsreaktionen entstehen gasförmige Verbrennungsprodukte, die unsere Sinne nicht wahrnehmen. Die Naturforscher hatten dies lange übersehen. LAVOISIER erklärte die Massezunahme bei der Überführung eines Stoffes in sein Verbrennungsprodukt mit der Annahme, dass sich der Stoff bei der Verbrennung mit Sauerstoff verbindet. Die Reaktion nannte er Oxidation. Der Begriff umfasst nicht nur die Verbrennungen, die uns sehr ins Auge fallen, weil dabei Feuererscheinungen auftreten. Es gibt auch Oxidationsreaktionen, die fast unmerklich ablaufen“²

Im Folgenden werde ich nun den Prozess der Verbrennung mit Feuererscheinungen genauer erläutern und exemplarisch versuchen die wichtigsten Faktoren heraus zuarbeiten.

[...]

1 (Vgl.: http://www.pfadfinder-oth.de/Allgemeines/Daten_Berichte/Schriften/feuer/feuer.html#4)

2 (Siehe: Schmidt, Hans- Jürgen (1999). Chemie konkret. Frankfurt am Main: Diesterweg Verlag ,S.54.)