Brände und Explosionen sind Reaktionen bzw. Umsetzungen von Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gasen unter hoher Energiefreisetzung. Brände entstehen nur, wenn die drei Komponenten Brennstoff, Oxidationsmittel (in der Regel Luftsauerstoff) und wirksame Zündquelle gleichzeitig auftreten. Eine Verbrennung ist also eine Oxidation, bei der auf Grund der Oxidationsgeschwindigkeit so viel Wärme frei wird, dass diese als Lichterscheinung (Feuer) sichtbar wird.
Da sich ein Brand- und Explosionsgeschehen im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, wie der brennbare Stoff und das Oxidationsmittel bereits vorgemischt sind und wie schnell die Reaktion abläuft, ist es sinnvoll die Beurteilung der Brandgefährdung und die der Explosionsgefahr miteinander zu verbinden.
Ein Brand unter atmosphärischen Bedingungen ist eine langsam ablaufende chemische Reaktion (Oxidation) eines Brennstoffes mit Luftsauerstoff zu stabilen Verbrennungsprodukten wie bspw. Wasserdampf und Kohlendioxid.
Diese Reaktion erfolgt unter Flammen- bzw. Glutbildung.
Ist der Brennstoff mit dem Oxidationsmittel gleichmäßig durchmischt, wie z. B. bei der Freisetzung von Gasen, Dämpfen oder Stäuben, dann kann der Reaktionsablauf so schnell sein, dass es sich um eine Verpuffung oder Explosion handelt.
Verpuffung Explosion Eine schnell verlaufende Verbrennung Eine sehr schnell ablaufende Verbrennung eines brennbaren Stoffes im Gemisch mit Sauerstoff
Die Voraussetzung für eine Explosion oder Verpuffung ist, dass genügend brennbare Dämpfe, Gase oder Stäube in der Luft vorhanden sind und dass die Entzündung der Dämpfe, Gase oder des Staubes im Luftgemisch mittels einer wirksamen Zündquelle erreicht wird. Bei brennbaren Flüssigkeiten ist dies dann der Fall, wenn die Temperatur so groß ist, dass entsprechend viel Flüssigkeit verdampfen kann oder wenn die Oberfläche der Flüssigkeit durch Versprühen mittels einer Düse so groß wird, dass Flüssigkeit in einzelne Tröpfchen verteilt ist (Aerosolbildung).
Wie zuletzt 2016 in Ludwigshafen bei der BASF geschehen, kann ein Brand als Zündquelle eine Explosion auslösen. Umgekehrt kann eine Explosion brennbare Stoffe, die kein explosionsfähiges Stoffsystem darstellen, entflammen und somit zum Folgebrand führen.
Ergibt die Gefährdungsbeurteilung das Brandgefahren vorliegen, sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Ein Teil dieser Brandschutzmaßnahmen (wie z. B. die Substitution des brennbaren Stoffes, die Emissionsminderung und Zündquellenvermeidung) schützt auch vor Explosionen. Teilweise sind aber auch zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Die Ergebnisse der Beurteilung sind im Rahmen der Gesamtgefährdungsbeurteilung zu dokumentieren.
Sicherheitstechnische Kenngrößen der verwendeten Stoffe und Gemische geben Aufschluss über mögliche Brand- und Explosionsgefahren und stellen somit eine wesentliche Grundlage für ein angemessenes Schutzkonzept dar. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind quantitative und qualitative Aussagen über die jeweiligen Stoffeigenschaften, die für die Beurteilung der Brand- und Explosionsgefährlichkeit von Stoffen und Gemischen erforderlich sind und die maßgeblich für die Festlegung von konstruktiven, technischen und organisatorischen Schutzmaßnahmen sind.
Um die jeweilige Brand- und Explosionsgefährdung beurteilen zu können, müssen diese sicherheitstechnischen (stoffspezifischen) Kenngrößen und die Eigenschaften der eingesetzten Stoffe entweder durch standardisierte Messmethoden ermittelt oder, sofern sie bekannt sind, aus Sicherheitsdatenblättern der Stoffe, Datenbanken und –sammlungen entnommen werden.