Yes, It’s Hot; But No, Your Gas Tank Won’t Explode If You Fill It Up

Oregon. Autobrände mögen häufig und gefährlich sein, aber es liegt nicht an der Außentemperatur, die mit unter Druck stehendem Kraftstoff interagiert. Wing-Chi Poon / Wikimedia Commons

Für den Großteil der nördlichen Hemisphäre ist der Sommer in vollem Gange. Zusammen mit den üblichen sengenden Temperaturen und äußerst unangenehmen Bedingungen für die Menschen, gibt es Hitzewarnungen, die von Organisationen wie dem National Weather Service herausgegeben werden, um die Menschen zu schützen.

Aber nicht nur Menschen und andere Tiere sind durch die Hitze gefährdet. Da viele Orte austrocknen, steigt die Brandgefahr enorm. In Dutzenden von Landkreisen werden Verbrennungsverbote verhängt. Auch geschlossene Räume sind eine Gefahr; sie können sehr schnell extrem heiß werden, wie zum Beispiel das Innere eines geschlossenen Autos. Während es viele Warnungen über diese Gefahren gibt, ist eine neue, beunruhigende Warnung aufgetaucht: die Behauptung, dass ein voller Benzintank an einem heißen Tag spontan explodieren kann. Die Warnungen gehen in vielen Teilen der Welt viral, aber ist dies eine berechtigte Sorge? Schauen wir uns die Wissenschaft an, um das herauszufinden.

explode on a hot day have been circulating on the internet since 2011, and are false. Unbekannt; fälschlicherweise Pakistan State Oil (PSO) zugeschrieben

Zunächst einmal gibt es hier absolut ein physikalisches Element der Wahrheit. Wenn Sie einen beliebigen geschlossenen Behälter mit einem festen Volumen nehmen und genügend Gas unter genügend Druck hineinpumpen, wird er irgendwann explodieren. Das ist das gleiche Prinzip, das auch hinter dem Platzen eines überfüllten Luftballons steckt: Wenn der innere, nach außen drückende Druck zu groß ist, als dass die Wände des Behälters ihm standhalten könnten, kommt es zu einem Bruch, und das unter hohem Druck stehende Gas, das im Inneren eingeschlossen ist, wird explodieren.

Für ein spektakuläres Beispiel hierfür geben Sie einfach etwas Trockeneis in eine leere Limonadenflasche, schrauben den Deckel fest auf und treten zurück. Während das Trockeneis sublimiert, wird sich die Flasche mit CO2-Gas füllen (und dann überfüllen). Wenn ein kritischer Druck erreicht wird, gibt die Limoflasche nach und die behelfsmäßige Druckbombe explodiert.

Mit Benzin in einem gefüllten Autotank ist die Gefahr viel greifbarer. Statt bloßer Schrapnelle hat man etwa fünfzehn Liter hochentzündliches, explosives Material in einem Behälter. Wenn der Druck und die Temperatur so stark ansteigen, dass es sich entzündet, könnte die gesamte gespeicherte Energie auf einmal freigesetzt werden. Eine Gallone Benzin enthält, für viele überraschend, satte 33,4 Kilowattstunden Energie

Das bedeutet, wenn man es zur Detonation bringt und die gesamte Energie in einem einzigen Moment verbrennt, würden 15 Gallonen Benzin eine Explosion erzeugen, die dem Äquivalent von 390 kg TNT entspricht. Das ist eine Menge explosive Energie, die in einem typischen, vollen Benzintank gespeichert ist!

zeigt, was passieren kann, wenn ein Treibstofftank in einem Fahrzeug zündet. Es kann genug Energie freigesetzt werden, um ein voll beladenes Auto hoch in die Luft zu schleudern… und dann noch einiges mehr. Dave Keeshan / flickr

Aber um eine Explosion irgendeiner Art zu bekommen, müsste eines von zwei Dingen passieren:

1. Sie könnten genug Druck aufbauen, um eine Druckbombe zu machen, ähnlich wie das sublimierende Trockeneis in einer Limonadenflasche. Dies könnte ein Loch in den Benzintank sprengen und die Freisetzung von Dämpfen verursachen.
2. Sie könnten das Benzin auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzen, so dass es sich spontan entzündet: ohne einen Funken.

Eines von beiden könnte zu einer Katastrophe führen. Glücklicherweise kann beides selbst bei den heißesten Temperaturen, die jemals auf der Erde erreicht wurden, nicht eintreten.

aber dies erfordert immer irgendeine Art von Zündung Ereignis. Hier hilft eine Anti-Terror-Übung im Olympiastadion im Dezember 2017, die Gastgebernation auf mögliche Terror-Aktivitäten vorzubereiten. (Chung Sung-Jun/Getty Images)

Es ist sehr wichtig, den Aufbau von unerwünschtem Druck zu verhindern; wie sich jeder Simpsons-Fan erinnern wird, verhindert die Entlüftung eine Explosion. Bis in die 1960er Jahre wurden Autos mit entlüfteten Tankdeckeln konstruiert. Dies war die einfachste Lösung, um Druckaufbau zu verhindern: Der Tankdeckel hatte ein Loch. Ohne geschlossenes System war ein Druckaufbau nicht möglich, da Luft aus- oder einströmen konnte, um den Druck zu stabilisieren.

Da dadurch aber auch Kraftstoff auslaufen oder umherspritzen konnte, wurden sie allmählich zugunsten von Verdunstungsemissionskontrollsystemen (EVAP) ausgemustert. Anstatt sich mit der Außenluft auszugleichen, gab es eine Gasleitung zu einem Haltemechanismus, der den Druck stabil hielt. Es würde Kraftstoff halten, wenn der Druck hoch ist, und ihn in den Haupttank zurückführen, wenn der Druck wieder normal ist.

Ford-Fahrzeuge beinhalten seit vielen Jahren einen geschlossenen Mechanismus, um den Druck zu stabilisieren. Robert Bosch, LLC

Die EPA hat 1971 eine Vorschrift erlassen, dass alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor ein EVAP-System haben müssen. Selbst wenn Sie einen nicht entlüfteten Tankdeckel an einem Auto ohne EVAP-System anbringen würden oder das EVAP-System eine Fehlfunktion hätte, besteht immer noch nicht die Möglichkeit, dass sich der Druck so stark aufbaut, dass es zu einem Bruch kommt. Das einfache Öffnen des Tankdeckels in regelmäßigen Abständen zum Tanken stellt dies sicher. Bei den Bedingungen, die hier auf der Erde erreicht werden, ist ein Gastank für eine solche Explosion unempfindlich.

Was ist dann mit der anderen Möglichkeit? Die Möglichkeit, dass sich der Treibstoff im Tank spontan entzündet?

Selbstentzündung ist ein reales Phänomen, das jedoch normalerweise auf eine externe Ursache zurückzuführen ist, die die Erhitzung einer Substanz mit einer niedrigen Selbstentzündungstemperatur vorantreibt. Komposthaufen und Heuhaufen sind aufgrund der bakteriellen Aktivität gefährdet und müssen als solche verwaltet werden. Ramiro Barreiro / Wikimedia Commons

Dies ist eine berechtigte Sorge, da die Temperaturen in geschlossenen Räumen enorm ansteigen. Aber man muss zwischen zwei wichtigen Temperaturen unterscheiden:

• Flammpunkt, das ist die niedrigste Temperatur, bei der sich Dämpfe bei Vorhandensein einer Zündquelle (wie einem Funken) entzünden, und die
• Selbstentzündungstemperatur, das ist die Temperatur, bei der sich Dämpfe ohne Zündquelle spontan entzünden.

Für Kraftstoff in Ihrem Auto wollen Sie einen niedrigen Flammpunkt (damit Ihr Auto auch bei Kälte anspringt), aber eine hohe Selbstentzündungstemperatur, so dass es unter keinen Bedingungen zu einer Selbstentzündung kommt. Für diese Zwecke gibt es keinen besseren Kraftstoff als herkömmliches Benzin.

Benzin wird bei niedrigeren Drücken, aber auch bei höheren Temperaturen zu einem Gas. Wenn der Druck zu sehr ansteigt, wird das Benzin wieder flüssig und arbeitet, um einen Druckaufbau zu verhindern. Joe Hall / quora

Ihr Flammpunkt ist bemerkenswert niedrig: -45 °F (-43 °C), was bedeutet, dass Ihr Fahrzeug selbst unter sehr kalten, winterlichen Bedingungen noch starten sollte. Aber die Selbstentzündungstemperatur ist extrem hoch: 280 °C (536 °F): höher als bei Diesel und Düsentreibstoff. Die maximale Temperatur, die im Inneren eines laufenden Motors an einem extrem heißen Tag erreicht wird, liegt bei etwa 130 °C (270 °F), was Hunderte von Grad zu niedrig ist, um eine Selbstzündung zu verursachen.

Die einzige Gefahr, die von einem vollen Benzintank an einem heißen Tag ausgeht, ist die gleiche Gefahr, die Sie jeden Tag haben: Wenn Sie eine undichte Gasleitung und einen Funken haben, ist das Potenzial für eine Katastrophe katastrophal groß.

von „Der Bozener Krimi“ in Terlan/Bozen, Italien. Solche Explosionen sind weder spontan, noch entstehen sie durch Druck- oder Temperaturanstieg. Sie müssen durch einen Funken gezündet werden. (Gisela Schober/Getty Images)

Wenn bei Benzin wirklich die Gefahr bestünde, dass es durch den Aufbau eines extrem hohen Drucks explodiert, wäre es keine gute Gegenmaßnahme, es halbvoll zu lassen. So wie ein einziger knöchelgroßer Trockeneiswürfel aus einer Limonadenflasche eine Druckbombe machen kann, könnte eine flüchtige Flüssigkeit, die sich in Gas verwandelt, einen ähnlichen Effekt verursachen. Glücklicherweise erreicht Benzin ein Gleichgewicht bei sehr niedrigen Drücken im Verhältnis zur Stabilität eines Gastanks, und sowohl entlüftete Deckel als auch EVAP-Systeme sind mehr als ausreichend, um einen konstanten, niedrigen Druck aufrechtzuerhalten. Die Gefahr einer Selbstentzündung ist bei den auf der Erde erreichten Temperaturen gleich null; wären wir auf der Venus oder dem Merkur, sähe die Sache anders aus. (Aber das wären unsere Autos auch.) Es gibt viele Gefahren an einem heißen Tag, die wir beachten und gegen die wir Vorkehrungen treffen sollten. Was den Kraftstoff angeht, so stellt ein voller Tank keine Gefahr dar, aber wenn das Benzin in der Hitze ausgeht, kann das tödlich sein. Tanken Sie mit Zuversicht, nehmen Sie Wasser mit und seien Sie sicher da draußen.

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