Die obere Explosionsgrenze (OEG) eines brennbaren Stoffes steigt mit zunehmender Temperatur. Dieser Rechner schätzt die OEG bei einer beliebigen Zieltemperatur aus dem bei Bezugstemperatur bekannten Wert ab. Formel, Temperaturkoeffizienten, Annahmen und Grenzen sind unter dem Rechner dokumentiert.
OEG-Rechner
Schätzt die obere Explosionsgrenze OEG (in Vol.-%) eines brennbaren Stoffes bei einer beliebigen Zieltemperatur aus dem bei Bezugstemperatur bekannten Wert ab. Ein hinterlegter Stoff füllt den Temperaturkoeffizienten ko; die OEG bei Bezugstemperatur ist einzugeben.
OEG(T):
Formel: OEG(T) = OEG(T0) · (1 + ko·[T − T0])
— Bezug T0 = 20 °C; die Linearität ist nur bis ca. 80 K unter der
Zündtemperatur belegt.
Hinweis: Das Ergebnis dient der ersten Orientierung und ersetzt keine sicherheitstechnische Beurteilung im Einzelfall; es ist kein Gutachten. Für verbindliche Aussagen sind die konkreten Stoff- und Betriebsdaten sowie die einschlägigen Regelwerke heranzuziehen.
Dokumentation & fachlicher Hintergrund
1. Modell & Formel
Eine Temperaturerhöhung weitet den Explosionsbereich auf: Die obere Explosionsgrenze (OEG) steigt, während die untere Explosionsgrenze (UEG) und die Sauerstoffgrenzkonzentration (SGK) sinken. Die bei Umgebungstemperatur bestimmte OEG liegt für erhöhte Temperaturen damit nicht auf der sicheren Seite.
Der PTB-Bericht weist eine lineare Beziehung zwischen OEG und Temperatur aus (Gl. 4), bezogen auf die Bezugstemperatur T0 = 20 °C:
OEG(T) = OEG(T0) · (1 + ko·[T − T0])
Der Temperaturkoeffizient ko (Einheit K−1) ist stoffspezifisch und positiv (die OEG nimmt zu). Die Linearität ist nur bis etwa 80 K unter der Zündtemperatur des Stoffes belegt; darüber treten zunehmende Abweichungen auf, weil sich das Reaktionsverhalten in der Nähe der Selbstzündung ändert.
2. Parameter — jede Eingabegröße erklärt
- OEG bei Bezugstemperatur — OEG(T0) (Vol.-%)
- Obere Explosionsgrenze im bekannten Referenzzustand (Bezug 20 °C). Ausgangswert der Abschätzung. Dieser Wert ist einzugeben — die hinterlegte Tabelle liefert nur den Koeffizienten ko.
- Temperaturkoeffizient ko (1/K)
- Stoffspezifischer Temperaturkoeffizient in K−1, positiv. Ein hinterlegter Stoff füllt diesen Wert aus PTB Tab. 5; er lässt sich anschließend frei überschreiben.
- Bezugstemperatur T0 (°C)
- Temperatur, auf die OEG(T0) und ko bezogen sind. Für die Tabellenwerte 20 °C.
- Zieltemperatur T (°C)
- Temperatur, für die die OEG abgeschätzt werden soll.
Dezimaltrennung wahlweise mit Punkt oder Komma.
3. Temperaturkoeffizienten ko (PTB Tab. 5)
Temperaturkoeffizienten der OEG nach PTB-Bericht (Hirsch/Brandes 2014, Tab. 5), bezogen auf T0 = 20 °C, Einheit K−1. OEG(T0) ist je Stoff separat einzugeben.
| Stoff | ko (K⁻¹) |
|---|---|
| Methan | 0,0011 |
| Ethan | 0,0020 |
| Ethylen | 0,0013 |
| Propan | 0,0014 |
| Propylen | 0,0013 |
| Butan | 0,0012 |
| Isobutan | 0,0018 |
| Pentan | 0,0016 |
| Cyclohexan | 0,0014 |
| Benzol | 0,0007 |
| Toluol | 0,0004 |
| o-Xylol | 0,0020 |
| m-Xylol | 0,0003 |
| Methanol | 0,0011 |
| Ethanol | 0,0037 |
| Propanol-1 | 0,0017 |
| Propanol-2 | 0,0016 |
| Butanol-1 | 0,0039 |
| Aceton | 0,0013 |
| Butanon | 0,0013 |
| Wasserstoff | 0,0004 |
| Ammoniak | 0,0006 |
| Kohlenmonoxid | 0,0004 |
| Ethylacetat | 0,0014 |
| Butylacetat | 0,0012 |
4. Annahmen & Grenzen
- Stoffspezifisch: ko ist keine allgemeingültige Konstante, sondern für jeden Stoff einzeln zu bestimmen. Die Tabelle deckt nur die im PTB-Bericht ausgewerteten Stoffe ab.
- Apparatur- und verfahrensabhängig: Die OEG und ihr Temperaturverhalten hängen vom Bestimmungsverfahren (Zündquelle, Gefäßgeometrie, Zündkriterium) ab; Literaturwerte können streuen.
- Gültigkeitsbereich: Die lineare Näherung ist nur bis ca. 80 K unter der Zündtemperatur des jeweiligen Stoffes belegt. Näher an der Zündtemperatur steigt die OEG stärker als linear an.
- Schmale Datenbasis: Die zugrunde liegenden Datensätze sind teils dünn; für nicht untersuchte Stoffe empfiehlt sich ein Zuschlag zur sicheren Seite.
5. Rechenbeispiel
Aufgabe: OEG von Methan bei einer Prozesstemperatur von 200 °C.
Gegeben:
- OEG(T0) = 17 Vol.-% (bei T0 = 20 °C)
- ko = 0,0011 K−1 (Methan, Tab. 5)
- Zieltemperatur T = 200 °C
Schritt 1 — Temperaturdifferenz:
T − T0 = 200 − 20 = 180 K
Schritt 2 — Korrekturfaktor:
1 + ko·(T − T0) = 1 + 0,0011·180 = 1,198
Schritt 3 — OEG bei Zieltemperatur:
OEG(200 °C) = 17 · 1,198 = 20,366 Vol.-%
Die OEG steigt also von 17 Vol.-% auf rund 20,37 Vol.-% — der Explosionsbereich reicht bei höherer Temperatur zu höheren Konzentrationen. Die bei 20 °C bestimmte obere Grenze liegt hier folglich nicht auf der sicheren Seite.
6. Quellen & Stand
Formel (Gl. 4) und Temperaturkoeffizienten ko (Tab. 5): W. Hirsch, E. Brandes, Sicherheitstechnische Kenngrößen bei nichtatmosphärischen Bedingungen — Gase und Dämpfe, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig 2014. Bezugstemperatur der Koeffizienten T0 = 20 °C.
Stand: 2026-07.