Entlarvung von Hollywoods Fantasien über Autoexplosionen

Explodierende Autos können in Actionfilmen unterhaltsam sein. Aber Autos, die in Feuerbälle explodieren, wenn sie zusammenstoßen oder einen Berghang hinunterstürzen, gehören zu den häufigsten und wissenschaftlich absurdesten Filmtropen.

Mit der Veröffentlichung von „Fast

Unter diesen Umständen explodieren Autos nie und fangen selten Feuer. Es sei denn, Sie hatten in den 1970er-Jahren das Pech, einen Ford Pinto oder Chevrolet Malibu zu fahren. Beide Hersteller haben beim Produktionsprozess Abstriche gemacht, und das Ergebnis waren schlecht konstruierte Kraftstofftanks, die anfällig dafür waren, sich zu entzünden, wodurch oft die Insassen darin eingeschlossen wurden.

Selbst als Rennfahrer Romain Grosjean beim Großen Preis von Bahrain 2020 mit 140 mph (225 km/h) verunglückte, fing sein Fahrzeug Feuer, explodierte aber nicht.

Kraftstoffdampf ist nur in Luft (die zu 20 Prozent aus Sauerstoff besteht) und unter Druck explosiv. Flüssiger Kraftstoff ist nicht explosiv, aber der Dampf kann Feuer fangen. Beim Abschrauben des Tankdeckels können Dämpfe aus dem Kraftstofftank austreten. Aber Tanks verfügen über ein System, bei dem der Druck abgebaut wird, ohne dass der Dampf abgelassen wird. Ein voller Kraftstofftank ist sicherer als Sie vielleicht denken, da sich darin keine Luft und somit kein Sauerstoff befindet.

Tatsächlich kann es schwierig sein, flüssigen Kraftstoff zu entzünden, selbst wenn er mit einer Flamme in Berührung kommt.

Explosionen werden normalerweise durch eine Reaktion verursacht, bei der ein oder mehrere Feststoffe oder Flüssigkeiten reagieren und eine entsprechende Menge Gas erzeugen.

Ein Gas nimmt viel mehr Raum ein (800-faches Volumen einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs) als die entsprechende Menge eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit. Die durch das sich schnell ausdehnende Gas erzeugte Kraft erzeugt die Explosion.

Den explosiven Kriegswaffen wird Schrapnell beigemischt, das durch das sich ausdehnende Gas angetrieben wird.

Kraftstoff detoniert nicht von selbst, sondern explodiert mit Sauerstoff, wenn er in Gasform vorliegt, heiß genug ist (etwa 257 Grad Celsius) und in Gegenwart einer Flamme oder eines Funkens.

Stellen Sie sich vor, Sie beobachten, wie jemand an einem heißen Tag sein Auto füllt. Oft sieht man in der Nähe des Tankeinfüllstutzens einen schimmernden Effekt. Das ist Kraftstoffdampf. Bei der „Rauchverbot“-Anweisung auf Tankstellenschildern und auf Öltankern geht es darum, eine der drei Voraussetzungen dafür zu beseitigen, dass Kraftstoff Feuer fängt.

Kraftstoff ist eine hochenergetische Verbindung. Diese Verbindungen setzen bei der Reaktion mit anderen Stoffen viel Energie frei. Wenn Kraftstoff mit Sauerstoff in Kontakt kommt und verbrennt, entstehen energiearme Verbindungen (Wasser und CO₂). Der Energieunterschied zwischen diesen Verbindungen wird als Schall, Wärme, Licht und Expansionskraft gesehen und gehört.

Damit Kraftstoff explodiert (und nicht nur verbrennt), muss er unter Druck stehen, in Gasform vorliegen und über genügend Sauerstoff und eine externe Energiequelle wie einen Funken oder eine Flamme verfügen, um die Reaktion zu starten.

Bei einem Automotor findet die Explosion in einem Zylinder statt. Der Kolben komprimiert das Luft-Kraftstoff-Gemisch, um die für eine Explosion erforderlichen Hochdruckbedingungen zu erzeugen. Wenn ein Gas komprimiert wird, wird es heiß. Deshalb wird die Spitze einer Fahrradpumpe heiß, wenn Sie Ihre Reifen aufpumpen. Wenn der Kolben das Luft-Kraftstoff-Gemisch komprimiert, steigen Druck und Temperatur.

Die Zündkerze liefert die geringe Energiemenge, die für die Reaktion erforderlich ist. Dieser Vorgang geschieht in Automotoren mehrere tausend Mal pro Minute.

Kraftstoff und Diesel können nur explodieren, wenn sie unter Druck stehen und sich mit Luft vermischen. Im Fall von Kraftstoff wird eine geringe Energiemenge in Form eines Funkens oder einer Flamme hinzugefügt. Motoren setzen das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder unter Druck und erzeugen so kleine, begrenzte Explosionen, die eine Kurbelwelle drehen und die Räder antreiben.

Diesel ist weniger brennbar. Dieselmotoren verwenden einen Kraftstoff mit höherem Siedepunkt, der unter Druck spontan verbrennt, weshalb Dieselmotoren keine Zündkerzen benötigen. Dieselmotoren haben außerdem im Vergleich zu Kraftstoffmotoren eine geringere Taktrate, weshalb sie länger halten und sparsamer im Kraftstoffverbrauch sind.

Wenn Autos in Kollisionen verwickelt sind, reißen häufig Kraftstoffleitungen und Kraftstoff läuft auf einen heißen Motor aus. Flüssiger Kraftstoff kann in Gegenwart von Luft Feuer fangen. Aber es kann nicht explodieren, weil es nicht unter Druck steht und sich in der flüssigen Phase und nicht in einem Dampf befindet.

Bei einem Autounfall kann es gelegentlich passieren, dass Diesel oder Kraftstoff Feuer fangen, aber es gibt keinen Mechanismus, um den hohen Druck zu erzeugen, der erforderlich ist, damit sie explodieren, sodass sie nicht explodieren.

Hal Sosabowski ist Professor für öffentliches Wissenschaftsverständnis an der University of Brighton.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier.