Erste Abschätzung der Wärmestrahlung eines Poolbrandes aus Pooldurchmesser, Abbrandrate, Verbrennungswärme und Strahlungsanteil: Flammenlänge (Thomas), radiativ freigesetzte Leistung und bodennahe Bestrahlungsstärke im Fernfeld. Formel, typische Werte und Grenzen sind unter dem Rechner dokumentiert.
Fernfeld-Punktquelle + Thomas-Flammenlänge — Nahfeld/Abstand über Solid-Flame (CCPS/TNO)
Poolbrand — Strahlung (Screening)
Erste Abschätzung der Wärmestrahlung eines Poolbrandes: Flammenlänge nach Thomas, radiativ freigesetzte Leistung aus Abbrandrate, Poolfläche und Verbrennungswärme sowie die bodennahe Bestrahlungsstärke im Fernfeld (Punktquellenmodell). Für belastbare Nahfeld-/ Abstandsbeurteilungen ist das Flächenstrahler-(Solid-Flame-)Modell nötig.
Bestrahlungsstärke in d:
L/D = 42·(ṁ″/(ρ_L·√(g·D)))^0,61 (Thomas) ·
Q̇_rad = X_r·ṁ″·A·H_c ·
q = Q̇_rad/(4π·d²) (Fernfeld-Punktquelle).
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. Formeln
Flammenlänge (runde Poolflamme, ohne Wind) nach Thomas (1963):
L / D = 42 · ( ṁ″ / (ρ_L · √(g·D)) )^0,61
mit Pooldurchmesser D [m], massenspezifischer
Abbrandrate ṁ″ [kg/(m²·s)], Luftdichte
ρ_L ≈ 1,2 kg/m³ und g = 9,81 m/s².
Radiativ freigesetzte Leistung aus dem Energieumsatz:
Q̇_ges = ṁ″ · A · H_c, Q̇_rad = X_r · Q̇_ges
mit Poolfläche A = π·D²/4, Verbrennungswärme
H_c und Strahlungsanteil X_r
(Anteil der Leistung, der als Strahlung abgegeben wird).
Bestrahlungsstärke im Fernfeld (Punktquelle in der Poolmitte):
q = Q̇_rad / (4π·d²)
mit Abstand d von der Poolmitte. Umgekehrt liefert der
Rechner den Abstand, in dem ein Strahlungs-Grenzwert erreicht wird.
2. Typische Eingabewerte
Abbrandrate ṁ″ und Verbrennungswärme H_c
sind stoffspezifisch (Richtwerte für große Pools, u. a. Babrauskas,
SFPE Handbook): Kohlenwasserstoff-Brennstoffe etwa
ṁ″ ≈ 0,04…0,10 kg/(m²·s) (Benzin ~0,055, Diesel/Kerosin
~0,04…0,05), Methanol deutlich niedriger (~0,017);
H_c ≈ 20 MJ/kg (Methanol) bis
~44 MJ/kg (Benzin/Kerosin).
Strahlungsanteil X_r typisch
0,15…0,40; rußende Flammen großer Pools strahlen anteilig
weniger (Selbstabschattung durch Ruß). Für belastbare Werte sind
stoffspezifische Quellen zu verwenden — die Vorbelegung (Benzin) dient
nur der Orientierung.
3. Annahmen & Grenzen
- Screening, Fernfeld: Das Punktquellenmodell setzt
die gesamte Strahlungsleistung in die Poolmitte und gilt nur im
Fernfeld — Faustregel
d ≳ 2,5·der größeren Flammenabmessung (DurchmesserDbzw. FlammenlängeL; bei hohen, schlanken Flammen istL > D). Im Nahfeld weist der Rechner ausdrücklich darauf hin. - Nahfeld/Abstandsbeurteilung: Dafür ist das Flächenstrahler-(Solid-Flame-)Modell mit Sichtfaktor (Flammengeometrie ↔ Empfänger) und atmosphärischer Transmission heranzuziehen (CCPS/TNO Yellow Book) — nicht Teil dieses Rechners.
- Ohne Wind/Flammenneigung: Thomas-Korrelation ohne Wind; Windneigung verlängert die Flamme und verschiebt die Strahlung in Windrichtung.
- Strahlungsgrenzwerte (1,6 / 5 / 12,5 kW/m²): siehe Sicherheitsabstand aus Strahlungsgrenzwert; die Einordnung erfolgt dort und im Wärmestrahlungs-Rechner.
4. Quellen & Stand
Flammenlänge: Thomas, P. H. (1963), „The size of flames from natural fires". Abbrandraten/Verbrennungswärmen: Babrauskas (SFPE Handbook of Fire Protection Engineering). Punktquellen-Strahlungsmodell und Grenzwerte: allgemein anerkannt (CCPS/TNO Yellow Book) — konsistent mit dem Wärmestrahlungs-Rechner der ACS.
Stand: 2026-07.