Rauch

Rauch

(Smoke)

In der Pyrotechnik sind grundsätzlich zwei Arten von Rauch zu unterscheiden:

• Rauch, der beim Abbrand von pyrotechnischen Sätzen (z.B. Großfeuerwerk) als Nebenprodukt entsteht
• Rauch, der als Effekt durch Rauchsätze erzeugt wird

Rauch als Verbrennungsprodukt

Grundsätzlich ist Rauch, der als Nebenprodukt bei Verbrennungsprodukten entsteht, ein Aerosol von Verbrennungsgasen, feinsten Partikeln fester Verbrennungsrückstände und feinster Wassertröpfchen ("Nebel"). Die Rauchbildung beim Abbrand von pyrotechnischen Gegenständen hängt wesentlich von der Luftfeuchtigkeit ab. Ist die Luftfeuchtigkeit hoch, so kommt es zu einer starken Rauchentwicklung. Ist die Luftfeuchtigkeit dagegen gering, kommt es zu geringer Rauchentwicklung. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim Abbrand von pyrotechnischen Sätzen neben gasförmigen auch feste Verbrennungsrückstände entstehen. Bei diesen Verbrennungsrückständen handelt es sich z.B. um feinste Partikel von Kaliumsulfid aus dem Abbrand von Schwarzpulver oder Metalloxid-Partikel aus dem Abbrand von metallhaltigen Leuchtsätzen. Diese Partikel wirken bei hoher Luftfeuchtigkeit als Kondensationskeime, an denen sich Wassermoleküle anlagern. Durch fortschreitende Anlagerung von Wassermolekülen an unzähligen Kondensationskeimen kommt es zur Bildung von feinsten Wassertröpfchen in großer Zahl, die einen dichten, weißen Nebel bilden. Dieses Gemisch aus festen Verbrennungsrückständen und feinsten Wassertröpfchen ist der Rauch, der z.B. beim Abbrand von Großfeuerwerken zu erheblichen Beeinträchtigungen der Sichtbarkeit der Effekte führen kann. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn sich die Luft am Abend nach Niederschlagsereignissen erheblich abkühlt und Windstille herrscht oder der Wind in Richtung des Publikums steht. Neben der Luftfeuchtigkeit hängt die Rauchbildung durch pyrotechnische Effekte auch von der Anzahl der gebildeten Kondensationskeime ab. Für die Indoor-Pyrotechnik wurden sogenannte raucharme und rauchfreie pyrotechnische Sätze entwickelt. Diese beruhen meist auf Nitrocellulose. Die Herstellung von raucharmen oder rauchfreien, farbigen Leuchtsätzen ist nur eingeschränkt möglich, da als Farbgeber in jedem Fall Alkali- oder Erdalkalimetalle eingesetzt werden müssen, die in der Reaktion des pyrotechnischen Satzes zu Metalloxiden umgewandelt werden und dann als Kondensationskeime wirken. Ebenso können Funkensätze zwar raucharm, nicht aber rauchfrei hergestellt werden, da die Funken in jedem Fall aus Metallpartikeln bestehen, die ebenfalls zu Metalloxiden umgewandelt werden.

Rauch als pyrotechnischer Effekt

Als pyrotechnischer Effekt wird Rauch mit Hilfe von Rauchsätzen erzeugt. Dabei wird entweder Rauch durch Verbrennungsprodukte eines pyrotechnischen Satzes hergestellt (chemischer Rauch) oder vorhandene, feinste Partikel mit Hilfe eines pyrotechnischen Satzes freigesetzt und verteilt (physikalischer Rauch). Siehe Rauchsatz.