Diskussion:Explosion: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 14. Juli 2008, 20:50 Uhr

Das hier Abbrand,Deflagration und Detonation als Explosion bezeichnet werden ist meiner Meinung nach grundsätzlich falsch. Ein Stück Holz brennt ab, explodiert aber nicht. Die einzelnen Definitionen sollten nicht unter der Rubrik Explosion erscheinen sondern als eigenständige Begriffserläuterungen. Der Eintrag wirkt verwirrend.

So gelernt...

Hallo Martin,

so habe ich es noch bei meinem Großfeuerwerker-Lehrgang 1996 gelernt und so stand es in den Schulungsunterlagen der Sprengschule Dresden (und sogar irgendwo im Gesetz/UVV?!). Also, im ersten Ansatz war das richtig und so verbreitet. Der "Abbrand" bezieht sich aber dabei eindeutig auf Pyrotechnik (Gegenstände/Sätze) - nicht auf das umgangssprachliche Abbrennen von Holz. Das fällt wie Du schreibst nicht unter den Begriff "Explosion".

Ich weiß jedoch nicht, ob sich die Defintion bis heute eventuell geändert hat und allgemein anders gesehen wird. Es ist ja auch so, dass neuerdings der Begriff "Explosivstoffe" nur noch für Sprengstoffe im weitesten Sinne gebraucht wird, nicht mehr aber für Pyrotechnik, so wie früher. Zumindest habe ich das unscharf so vom letzten Lehrgang/Pyroforum in Erinnerung.

Wenn wir also eine aktuelle Definition aus den Vorschriften ermitteln können, oder einen anderen belegten Nachweis, können wir das gerne ändern.

--Pyro (Markus von FEUERWERK.net) 10:46, 8. Jun. 2008 (CEST)

Explosion

Hallo Markus, es gibt keine einheitliche Definition. Selbst Schulungsunterlagen und Gesetzestexte sind diesbezüglich oft falsch, da sie die Meinung des Schreibers widerspiegeln, die meist keine Wissenschaftler sind. Wenn das WIKI einen Nutzen haben soll muß es wissenschaftlich korrekt sein. In vielen anderen Beiträgen sind mir da oft auch laienhafte Fehler aufgefallen. Eigentlich brauchte man ein qualifiziertes Redaktionsgremium um die Einträge zu überarbeiten. Das benätigt viel Zeit und Engagement. Zurück zu EXPLOSION. Bickford Zeitzündschnur z.B. ist ein pyrotechnischer Gegenstand der abbrennt und nie explodieren geschweige denn detonieren kann. Der aus dem englischen stammende Begriff DEFLAGRATION kann noch am ehesten mit EXPLOSION gleichgesetzt werden, obwohl es auch dort noch feine Unterschiede in der Definition gibt, es kommt drauf an wen man fragt ( siehe meine Änderung unter Detonation). Selbst ein Sprengstoff kann abbrennen,deflagrieren,explodieren und detonieren je nach Zündungsweise und physikalischen Gegebenheiten.Diese Zerfallszustände können sich auch selbst hochschaukeln und aufeinanderfolgend passieren. Vielleicht hat dir auch schon mal einer der alten Ostfrontsoldaten des 2.WK erzählt wie sie bei -40 Grad C in ihren Erdbunkern TNT Brocken oder Plastiksprengstoff zum anzünden von gefrorenem Holz benutzt haben (Abbrand) um nicht zu erfrieren. Oder nimm das Beispiel einer totgepreßten Sprengkapsel, sie ist nicht mehr sprengkräftig was für einen Gesetzestext aber wohl keinen Unterschied machen wird. Da dieses WIKI ein Pyrotechnisches/Feuerwerksfachlexikon ist, sollte man sich auch auf diesbezügliche Begriffsbestimmungen beschränken. Die Begriffsdefinition für Detonation im internationalen WIKI z.B.ist absolut kurz und wissenschaftlich richtig.Sehr schön. So sollte es sein. In dem anderen Link den du gesetzt hast ( Wikiwörterbuch )werden umgangssprachliche, laienhafte Beispiele aufgeführt die wissenschaftlich nicht korrekt sind. Scheinbar beteiligen sich am internationalen WIKI eine große Anzahl an qualifizierten Personen und wie mir berichtet wurde werden Administratorrechte dort rigoros ausgeübt wenn ein Eintrag wissenschaftlich nicht genau belegt werden kann. Wie dies so schnell funktoniert ist mir ein Rätsel, vor allem bei der Bandbreite des WIKI. Gruß, Martin.

Und nun?!

Hallo Martin,

sicherlich gibt es noch einzelne unscharfe, naive oder laienhafte Artikel im FEUERWERK Wiki. Aber es liegt an uns oder an denen, die es vermögen, Fehler zu korrigieren und sprachlich nachzuschärfen. Also, erfasse doch bitte einfach die Deiner Meinung nach richtigen Definitionen. Bei Detonation hast Du angefangen, ansonsten bleiben noch Abbrand und Deflagration. Diesen Begriffsbestimmungsartikel mit allen drei Begriffen können wir ja ersteinmal stehen lassen, bis wir uns einig sind.

>>>Selbst ein Sprengstoff kann abbrennen,deflagrieren,explodieren und detonieren je nach Zündungsweise und physikalischen Gegebenheiten<<< Das ist richtig. aber im Kapitel Explosion steht nicht, dass Sprengstoff detoniert, sondern was eine Detonation ausmacht. So falsch finde ich persönlich das nicht. Aber wie gesagt: schreibe, wie Du es siehst.

--Pyro (Markus von FEUERWERK.net) 20:47, 9. Jun. 2008 (CEST)

Hallo Markus, es fehlt mir einfach an Energie und Zeit um mich derart intensiv mit diesem Projekt zu befassen, die benötigt wird um es zu verbessern. Auf meine kleinen Beiträge kannst du aber weiterhin vertrauen.Es widerstrebt mir irgendwie Beiträge anderer, ohne vorherige Diskussion, zu löschen oder zu ändern, wenn ich auch der Meinung bin das es anders besser ist. Eine derartige Vorgehensweise ist für dieses Projekt aber viel zu langatmig. Ich bin absolut nicht das Maß alles Wissens.Jedermann hat da seine speziellen Kenntnisse. Wie WIKI DE das so gut hinbekommt ist mir ein Rätsel. Bitte formatiere die letzten Beiträge (Absätze einfügen), da ich mit dieser Funktion nicht vertraut bin. Gruß, Martin.

Explosion

Hallo Markus, nachdem ich eine allgemeine Definition des Begriffs Explosion eingefügt habe und die Begriffe Deflagration und Detonatin auch genauer definiert habe, sollten die Begriffe Abbrand und Detonation unter dem Oberbegriff Explosion herausgenommen werden. Sie stimmen ja nicht mit dieser Definition überein und die Einträge sind damit widersprüchlich. Ich bitte um Kommentare. Gruß, Martin.

Ja, ich mach's...

Ich werde diese Seite und die diesbezüglichen Detailseiten ändern und formatieren. Nach Tarragona, und dann auch endlich den Mascleta-Text richtig mit meinen/Deinen Bildern aufpeppen. Danke, mache ich!

--Pyro (Markus von FEUERWERK.net) 09:39, 3. Jul. 2008 (CEST)

Weitere Kommentare

Das folgende möchte ich (spät, aber doch noch) zu Eurer Diskussion beitragen:

Zum Anfang der Diskussion

• ich stimme Martin zu, dass "Abbrand" keine Explosion ist (Anzündschnüre, Litze, Verzögerungssätze explodieren nicht, sie brennen ab).
• "Explosion" ist zunächst mal ein allgemeiner Überbegriff, der dann nach Ursache und Art weiter unterteilt werden kann (chem, phys); Ursache kann, muss aber kein Explosivstoff (im Sinne des SprengG) sein.
• "Deflagration" und "Detonation" sind zwei Typen von (chemischen) Explosionen (zumindest all dem nach, was ich bisher dazu gelernt und gelesen habe - siehe unten)
• die Begriffsdefinitionen zu "Abbrand", "Deflagration" und "Detonation" von Markus (?) stammen aus der BGV B 5 "Explosivstoffe - Allgemeine Vorschrift"

Zum Definitionsproblem

Martin schrieb: "Hallo Markus, es gibt keine einheitliche Definition. Selbst Schulungsunterlagen und Gesetzestexte sind diesbezüglich oft falsch, da sie die Meinung des Schreibers widerspiegeln, die meist keine Wissenschaftler sind. Wenn das WIKI einen Nutzen haben soll muß es wissenschaftlich korrekt sein. In vielen anderen Beiträgen sind mir da oft auch laienhafte Fehler aufgefallen. "

Allgemeingültige, für alle Sonderfälle und Fachbereiche einheitliche (und sinnvolle) Definitionen sind meiner Erfahrung nach äußerst selten - gerade im wissenschaftlichen Bereich.

Und man sollte auch nicht vergessen, dass sich Sprache und Sprachgebrauch (gerade auch im naturwissenschaftlichen Bereich) im Lauf der Zeit wandeln, und auch sehr stark vom Standpunkt des einzelnen Wissenschaftlers und seines Fachgebiets geprägt ist (ein Beispiel aus meinem Fachgebiet: beim Wassertransport im Boden reden Bodenphysiker von "hydraulischer Leitfähigkeitsfunktion", für die Geologen ist es "der Durchlässigkeitsbeiwert", die Hydrologen interessieren sich nur für die mittlere jährliche Grundwasserneubildung, und manche Pflanzenphysiologen behaupten, dass das Wasser im Boden überwiegend aufwärts fließt...)

Bei Gesetzestexten und ähnlichen Schriftstücken werden in jüngerer Zeit zunächst einmal die wichtigen Begriffe definiert; üblicherweise mit dem vorangestellten "Im Sinne dieses Gesetzes sind..." (was den Anspruch einer Allgemeingültigkeit ja erstmal ausschließt). Meiner Meinung nach eine völlig korrekte Vorgehensweise (an der sich manche Wissenschaftler ein Beispiel nehmen sollten...).

Idealerweise sollte das Wiki korrekt, aber auch noch für Laien verständlich sein, und die Begriffe aus Sicht der "Pyrotechnik im engeren Sinne" beschreiben. So, genug allgemeines. Konkret zur Definition von Explosion.

Anmerkungen zu Martins Neudefinition von Explosion

"Eine Explosion ist ein Prozess sehr schneller physikalischer oder chemischer Umwandlung einer Substanz, die begleitet wird von einer extrem schnellen Umwandlung ihrer potentiellen Energie in mechanische Arbeit.Dies alles wird verursacht durch die Kompression und Bewegung von Ursprungsmaterial oder dessen Zerfallsprodukten. Jede physikalische Explosion wird begleitet von der Entstehung sehr großer Hitze, während jede chemische Explosion begleitet wird von der Entstehung großer Mengen an Gasen unter hohem Druck und manchmal auch Rauch. Jede Explosion produziert eine Schockwelle in dem sie umgebenden Medium und wird von einem lauten Knall begleitet."

Der erste Satz ist meiner Meinung nach absolut ok.

Beim zweiten Satz regen sich schon erste Zweifel in meinem Naturwissenschaftler-Hirn: "dies alles wird verursacht"? Vielleicht auch nur ein sprachliches Problem, aber Zerfallsprodukte können doch nicht die Ursache einer Reaktion (Explosion) sein, oder?

Dritter Satz, physikalische Explosion: ist das wirklich so? Die große Hitze ist doch eher meist die Ursache für eine plötzliche Volumenzunahme... chemische Explosion: hier entwickelt sich große Hitze (ist schließlich ein stark exothermer Vorgang); den Zusatz "und manchmal auch Rauch" würde ich weglassen, er ist nicht wirklich wesentlich.

Vierter Satz: zunächst mal meinst Du mit "Schockwelle" vermutlich das englische "shock wave", was von Physikern aber als "Stoßwelle" ins Deutsche übersetzt wird. Die "shock wave" ist aber das Kennzeichen der Detonation (für diese Wellenform braucht es nunmal Überschallgeschwindigkeit der Kompressionswelle), und tritt definitiv _nicht_ bei jeder Explosion auf (außer wir definieren Explosion so, dass eine Deflagration keine Explosion ist...). Wenn man "Schockwelle" durch den allgemeinen Begriff "Druckwelle" ersetzt, passt der Satz m.M.n. wieder.

Konstruktiver Vorschlag:

Ich hab mal einige relativ "junge" Literaturzitate zur Definitionen der fraglichen Begriffe samt Quellenangabe gesammelt und sie auf diese Wiki-Seite geschrieben.

Es wäre schön, wenn Du, Martin, die Quellen Deiner Definition (wenn möglich mit vollständiger Literaturangabe) noch dazuschreiben könntest, damit wir eine ordentliche Materialsammlung haben, um daraus dann eine - hoffentlich korrekte, aber noch verständliche - Seite zu bauen.

Gruß, Andrea -- Gecko 09:17, 8. Jul. 2008 (CEST)

Definition

Hallo Gecko, diese Definition ist nur ein Versuch einer allgemein gültigen Defintion und ist eine Extraktion der Definitionen verschiedener Personen die ich genannt habe. Dies ist ja nicht "auf meinem Mist gewachsen". Wie vorher schon einmal gesagt finde ich die Definition im englischen sauberer, obwohl ich mir die beste Mühe bei der Übersetzung gegeben habe. Du hast richtig erkannt das "Schockwelle" meine Übersetzung des englischen "Shockwave" ist. Ich finde dies präziser als den Begriff "Druckwelle". Als Beispiel nehmen wir gleich den 3. von die angesprochenen Punkt, "physikalische Explosion". Diese Formulierung wurde speziell benutzt um die "EBW"= "Explodierender Brückendraht" Funktion mit einzubeziehen. Hierbei ensteht große Hitze und eine "Schockwelle". "Explodierender Brückendraht Zünder" werden überall dort eingesetzt wo hoher Strom zur Verfügung steht und dadurch gleichzeitig eine hohe Gefährdung der elektrisch sensibleren pyrotechnischen Materialien besteht, z.B. in der Weltraumtechnik. Sie kommen ohne die sensitive Zündpille aus und die große Hitze und die "Schockwelle" des explodierenden Brückendrahtes ist in der Lage einen nicht so empfindlichen Sekundärsprengstoff zu initiieren. Eine Duckwelle vermag dies nicht. Trotzdem ist dies eine Explosion. Eine Detonation ist deshalb auch keine Explosion da sich die beiden Vorgänge ,wie beschrieben, grundsätzlich unterscheiden, obwohl sie auch manche Gemeinsamkeiten haben. Gruß, Martin.

Nachfragen und Klarstellungsversuche

Hallo Martin, es ist mir klar, dass Du mit dem neuen Text eine Zusammenfassung verschiedener Autorenaussagen machst - der Begriff "Martins Neudefinition" war von mir im Sinne von "der neue Textvorschlag" im Gegensatz zu "das was vorher alleine auf dieser Seite stand" gemeint.

Und Du hast recht, die englischen Texte sind oft "sprechender" als die deutschen - und die Übersetzung ist nicht einfach.

Eine kurze Klarstellung: ich meinte "shock wave" = "Stoßwelle": eine Welle mit Überschallgeschwindigkeit, die einen extremen Drucksprung zu Beginn hat; Druckwelle ist dagegen ein Überbegriff, unter den sowohl normale Schallwellen als auch Detonationswellen fallen. (Der englische Begriff "shock" an sich kann ja alles mögliche heißen: von Betroffenheit über Schlag, Stoß bis hin zum Schreck; im technischen Sinne halt meist "Stoß", so wie shock-proof.)

Ist mit "EBW" das gemeint, was Boileau et al (1987) mit "electric explosion" bezeichnen?

Wenn ich Dich richtig verstehe, ist Deiner Meinung nach eine Detonation keine Explosion, richtig? Das widerspricht aber sämtlichen Definitionen, die ich bisher (sowohl auf deutsch, als auch auf englisch) gelesen habe (siehe Literaturzitate Explosion, z.B. Meyer,Köhler,Homburg (2007)) - was nicht heißt, dass es nicht auch andere Definitionen gibt. Daher ja die Bitte an Dich, bei Gelegenheit Deine Literaturquellen als wörtliche Zitate auf der Literaturzitate-Seite zu ergänzen.

Soweit ich den Begriff "Detonation" verstanden habe, ist dabei die Kompression des Sprengstoffs durch die shock wave so stark, dass alleine dadurch die chemische Reaktion ausgelöst wird; eine zusätzliche Energiezufuhr durch Wärmeleitung und -strahlung ist nicht (mehr) nötig (und deshalb ist die Reaktion auch unabhängig von Umgebungsdruck und -temperatur). Dagegen reicht bei einer "Deflagration" die entstehende Kompressionswelle alleine nicht aus, um die chemische Reaktion im bisher unverbrauchten Explosivstoff zu starten, es muss zusätzlich zur Kompression die "Abwärme" der vorangegangenen Reaktion (oder Anzündung) zugeführt werden (deshalb sorgt z.B. stärkere Verdämmung in diesem Fall für eine heftigere Reaktion).

So wie Du den Vorgang bei Anwendung von EBWs beschreibst, würde ich ihn als Detonation einstufen (zumindest legt das die Wortwahl mit initiieren, Sekundärsprengstoff und Schockwelle, die die Reaktion auslöst, nahe).

Gespannt auf die weitere Diskussion, und mit freundlichem Gruß, -- Gecko 10:09, 9. Jul. 2008 (CEST)

Definitionsunterschied

Hallo Gecko, am leichtesten läßt sich der der grundlegende Unterschied zwischen Deflagration ( eine Art der Explosion ) und der Detonation darlegen. Bei der Detonation (siehe Definition dort) fließen die Reaktionsprodukte in das unreagierte Material während sie bei der Deflagration von dem unreagierten Material wegfließen ( Oberflächenphenomen ). Bei der Verbrennung von losem Schwarzpulver springen die Funken von der brennenden Oberfläche der Körner , oft sehr weit ,und zünden unreagiertes Material. Es sieht für das menschliche Wahrnehmungsvermögen aus als wenn dies fast augenblicklich geschieht. Einen wichtigen Punkt habe ich in der Definition von Explosion noch vergessen. Die Tonqualität des Knalls. Es ist das dumpfere Donnern eines Kanonenabschusses. Eine Detonation erzeugt einen viel helleren, peitschenden Knall. Dies sind die beiden wichtigsten Kriterien die eine Explosion von einer Detonation unterscheiden. Ein Blitzknall liegt in der Tonqualität ein wenig dazwischen ist aber aufgrund des Reaktionsmechanismus eindeutig der Explosion zuzuordnen . Die von dir zitierte Literatur über elektrische Explosion kenne ich leider nicht. Bei den EBW's werden die Reaktionsprodukte weggeschleudert, nicht hinein. Also Explosion. Gruß, Martin.

Problem mit der Definition

Das Argument mit der Richtung der Reaktionsprodukte habe ich gelegentlich schon gelesen, kann mir aber ehrlich gesagt noch nicht vorstellen, wie und warum sich die Richtung umkehren soll.

Liegt es evtl. am Startpunkt der Umsetzung? Cook (2001) in Literaturzitate Explosion, 6. Abschnitt schreibt ja Upon initiation, a detonation zone travels outward from point of initiation through the explosive material.

Wie ist das denn beim Sprengen? Wird der Sprengzünder außen angebracht, oder in den Sprengstoff hineingesteckt? (Davon hab ich ehrlich gesagt keine Ahnung).

Was wäre, wenn ich (Gedankenexperiment) einen Leuchtstern von innen anzünden würde - dann müssten die Reaktionsprodukte wohl oder übel auch ins unreagierte Material hineinfließen (zumindest in der kurzen Zeit, bis es den Stern durch Druckaufbau zerreisst...) Wäre das dann eine Detonation?

Ein expandierendes Gas strömt ja zunächst mal in alle Richtungen gleichzeitig, eine Richtung erhält es erst durch seine Umgebung. Dass bei einem von außen nach innen abbrennenden Feststoff sich das Gas "weg vom Feststoff" bewegt, liegt doch zunächst mal daran, dass der Widerstand für das strömende Gas im Feststoff viel höher ist als in der Umgebungsluft. Das Wegströmen entzieht der Reaktionsfront aber natürlich Energie.

Was ich mir vorstellen kann, ist, dass die Reaktion bei einer Detonation so schnell abläuft, dass die Reaktionsprodukte nicht mehr "schnell genug wegkommen".

Themenwechsel: "Die von dir zitierte Literatur über elektrische Explosion kenne ich leider nicht."

Deshalb ist sie ja hier (5. Abschnitt) auch abgetippt. Nochmal zitiert: "4) Electric explosions are caused by sudden strong electrical currents that volatilize metal wire (exploding wire)."

Deine zitierte Literatur von Dunkle(1957),Cook(1958),Baum(1959)und Andreev & Belyaev(1960) kenne andererseits ich leider nicht. (Obwohl ich den Verdacht habe, dass Cook(1958) und Cook(2001) die gleichen Autoren sein könnten).

Gruß, -- Gecko 14:23, 9. Jul. 2008 (CEST)

Definition

Hallo Gecko, das wichtigste Kriterium habe ich noch vergessen: "Man spricht von einer Detonation wenn die Geschwindigkeit der voraneilenden Reaktionszone in das unreagierte Material höher ist als die Schallgeschwindigkeit in diesem Material". Dieser Wert ist für jeden individuellen Stoff anders und kann ja genau definiert werden (Schallgeschwindigkeitsmessung). Cook hat in seinem Buch einige sehr schöne Kurzzeitfotografien abgedruckt die diese Vorgänge etwas verdeutlichen. Zu deinem Beispiel mit dem Stern. Zur Beobachtung dieser Vorgänge geht man normalerweise von einer Säule aus, die von einem Ende gezündet wird. Dies ist für mich selbst ,als Nichtwissenschaftler, eine äußerst schwierig zu verstehende Materie, mit der ich mich nur nebenbei am Rande beschäftigt habe. Ein Wissenschaftler beim Frauenhofer Institut wäre eigentlich der richtige Ansprechpartner für eine kompetente Erklärung. Gruß, Martin.

warum ist eine Detonation keine Explosion?

Hallo Martin,

ich denke, bei der Definition von "Detonation" sind wir uns einig.

Wenn ich Dich weiter oben richtig verstanden habe, sagst Du aber: eine Detonation ist keine Explosion. Oder anders gesagt: bei einer Explosion kommt es nie zu einer shock wave (und all dem, was physikalisch-chemisch damit zusammenhängt). Wo kann ich das nachlesen?

Ich habe bisher in der Literatur immer gelesen, dass der Begriff "Explosion" ganz allgemein für einen Vorgang genommen wird, bei dem in sehr kurzer Zeit sehr viel Energie frei wird, die dann meist noch in mechanische Arbeit umgesetzt wird ("es fliegt auseinander"). Wie das genau funktioniert, ist damit erstmal nicht gesagt - es kann auch ein überhitzter Dampfkessel sein (rein physikalische Angelegenheit).

Und damit wäre eine Detonation eine spezielle Art von Explosion, und eine Deflagration eine andere spezielle Art von Explosion. (siehe z.B. Meyer et al. (2007): Explosions are categorized as deflagration if these waves are subsonic and detonations if they are supersonic (shock waves).)

Freundlicher Gruß, -- Gecko 11:49, 14. Jul. 2008 (CEST)

Definition

Hallo Gecko, ich habe noch einen Satz über die Tonqualität unter der Definition Explosion hinzugefügt. Hier liegt eine Unterscheidung. Die zweite sind die großen Mengen an Gasen die bei einer chemischen Explosion entstehen, bei vielen Detonationen aber nicht. Dein Beispiel der "Explosion" eines "Boilers" wird von so manchen Wissentschaftlern , im engeren Sinne,nicht als Explosion definiert. Ich schließe mich dieser Ansicht an. Hier wird Wasser so lange erhitzt bis der Kessel dem Druck nicht mehr standhält und PLATZT.Ein sehr langsamer und kein schneller Vorgang wie bei einer Explosion. Ein Luftballon platzt wenn man zu viel Luft reinbläst. Ein Luftballon mit Acetylen/Sauerstoff gefüllt und dann mit einem glühenden Draht berührt explodiert. Der heiße Draht schmilzt die Hülle auf und das Gasgemisch explodiert. Gruß, Martin.