Der Rechner schätzt die Bestrahlungsstärke einer Brandquelle nach dem Punktquellenmodell ab: Ein fester Anteil der Verbrennungsleistung wird als Wärmestrahlung abgegeben und verteilt sich über die Kugelfläche um die Quelle. Formel, Annahmen, Grenzen und Schwellenwerte sind unter dem Rechner dokumentiert.
Wärmestrahlungs-Rechner
Schätzt die Bestrahlungsstärke E (in kW/m²) in einem Abstand r von einer Brandquelle nach dem Punktquellenmodell ab. Die Verbrennungsleistung Q̇ kann direkt eingegeben oder aus Massenabbrandrate und Verbrennungsenthalpie berechnet werden.
Verbrennungsleistung Q̇:
Bestrahlungsstärke E:
Formel: E = f · Q̇ / (4π · r²) mit
Q̇ = ṁ · ΔHc. Punktquellenmodell, keine
Atmosphärendämpfung; Fernfeld (r ≫ Flammenlänge).
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
Das Punktquellenmodell (point source model) nimmt an, dass ein fester Bruchteil f der freigesetzten Verbrennungsleistung Q̇ als Wärmestrahlung von einem einzigen Punkt isotrop (in alle Richtungen gleich) abgestrahlt wird. Die Bestrahlungsstärke E in der Entfernung r folgt dann dem Abstandsquadratgesetz:
E = (f · Q̇) / (4π · r²)
Die Verbrennungsleistung ergibt sich aus Massenabbrandrate und Verbrennungsenthalpie:
Q̇ = ṁ · ΔHc
Einheiten dieses Rechners: ṁ in kg/s, ΔHc in kJ/kg ergibt Q̇ in kW; mit r in m folgt E in kW/m².
2. Parameter — jede Eingabegröße erklärt
- Verbrennungsleistung Q̇ (kW)
- Wärmefreisetzungsrate des Brandes. Wahlweise direkt eingeben oder aus ṁ und ΔHc berechnen lassen.
- Massenabbrandrate ṁ (kg/s)
- Pro Sekunde verbrennende Stoffmasse — bei Lachenbränden aus Abbrandgeschwindigkeit und Lachenfläche.
- Verbrennungsenthalpie ΔHc (kJ/kg)
- Freigesetzte Wärme je kg Brennstoff (unterer Heizwert). Typische Kohlenwasserstoffe liegen bei rund 40 000–46 000 kJ/kg.
- Strahlungsanteil f (–)
- Anteil der Verbrennungsleistung, der als Strahlung abgegeben wird (radiative fraction). Je nach Brennstoff und Brandgröße typisch 0,15–0,35; Default 0,30. Größere, rußende Brände strahlen relativ weniger (Selbstabschirmung durch Ruß).
- Abstand r (m)
- Abstand vom (angenommenen) Strahlungspunkt zum betrachteten Ort.
Dezimaltrennung wahlweise mit Punkt oder Komma.
3. Einordnung: gängige Schwellenwerte (Orientierung)
Beurteilungswert Raumordnung (Österreich): Der
Bundesländer-Arbeitskreis Seveso legt in BLAK-1 (März 2015)
3,0 kW/m² als Beurteilungswert der Wärmestrahlung
für Dauereinwirkung fest, für kurzzeitige Einwirkung
500 TDU (TDU = (kW/m²)4/3·s,
bis 60 s). International werden 1,6–5 kW/m² angegeben. Den
zugehörigen Abstand liefert der
Sicherheitsabstand-Rechner.
Die folgenden Werte sind ergänzende Orientierungswerte; die Wirkung hängt zusätzlich von Expositionsdauer, Bekleidung und Abschirmung ab (keine rechtsverbindlichen Grenzwerte):
| Bestrahlungsstärke | Orientierende Wirkung | Quelle |
|---|---|---|
| 1,5 kW/m² | auch bei längerer Exposition keine nachteiligen Auswirkungen | Kanton Zürich 1992 (in BLAK-1, Tab. 4) |
| 3,0 kW/m² | Beurteilungswert Raumordnung AT (Dauereinwirkung) | BLAK-1 (2015), Kap. 2.3.2 |
| 4,5 kW/m² | Blasenbildung nach 20 s | Kanton Zürich 1992 (in BLAK-1, Tab. 4) |
| 12,5 kW/m² | Verbrennungen 1. Grades nach 10 s; Bersten von Glas nach 10 min | Kanton Zürich 1992 (in BLAK-1, Tab. 4) |
| 36 kW/m² | Verbrennungen 3. Grades nach 10 s; Verformung von Stahlprofilen | Kanton Zürich 1992 (in BLAK-1, Tab. 4) |
4. Annahmen & Grenzen
- Punktquelle: Die gesamte Strahlung geht von einem Punkt aus. Das ist nur im Fernfeld eine gute Näherung — als Faustregel bei Abständen größer als etwa das Doppelte der Flammenlänge. Im Nahbereich unterschätzt das Modell die Bestrahlungsstärke; dort ist ein Flächenstrahler-/Festkörperwinkel- Modell (solid flame model) genauer.
- Keine Atmosphärendämpfung: Absorption durch Wasserdampf und CO₂ der Luft (Transmissionsgrad < 1) wird nicht berücksichtigt; der Rechner liegt dadurch auf der sicheren Seite (rechnet eher zu hohe Werte).
- Isotrope Abstrahlung: gleiche Strahlung in alle Richtungen; Windneigung der Flamme und Sichtfaktor-Effekte bleiben unberücksichtigt.
- Konstanter Strahlungsanteil f: f ist in Wirklichkeit brand- und stoffabhängig; die Wahl von f beeinflusst das Ergebnis linear.
5. Rechenbeispiel
Aufgabe: Bestrahlungsstärke in 20 m Abstand von einem Brand mit Q̇ = 10 MW und f = 0,30.
E = (0,30 · 10 000 kW) / (4π · 20² m²)
E = 3000 / 5026,5 = 0,597 kW/m²
Das liegt unter 1,6 kW/m² — in dieser Entfernung ist die Strahlung nach den Orientierungswerten für ungeschützte Personen bei begrenzter Aufenthaltsdauer unkritisch.
6. Quellen & Stand
Punktquellenmodell der thermischen Strahlung: TNO, Methods for the
calculation of physical effects (Green/Yellow Book), Kap. „Heat
radiation"; CCPS, Guidelines for Evaluating the Characteristics of
Vapor Cloud Explosions, Flash Fires and BLEVEs. Strahlungsanteil f
(radiative fraction) nach gängigen Angaben der Brandschutz-/Störfall-
Literatur.
Beurteilungswert 3,0 kW/m² / 500 TDU und die
Referenz-Wirkungswerte (Tab. 4, Quelle Kanton Zürich 1992):
Österreichischer Bundesländer-Arbeitskreis Seveso, Empfehlung
Nr. 1 „Angemessene Sicherheitsabstände" (BLAK-1), März 2015.
Stand: 2026-07.