Wie heiß brennt eine Weihnachtskerze?

Immo Wille
a) 90 Grad Celsius
b) 350 Grad Celsius
c) 800 Grad Celsius
d) 1000 Grad Celsius
e) 1400 Grad Celsius

Antwort:

Alle Antworten sind richtig - denn in und über der Flamme kommen ganz unterschiedliche Temperaturen zustande.

Erklärung:

Mollig warm ist es zu Weihnachten nicht nur, weil sich die ganze Verwandtschaft im Wohnzimmer versammelt hat. Die Kerzenpracht am Tannenbaum sorgt neben schummerigem Licht auch für weihnachtliche Wärme. Gerade dadurch wird deutlich, wie wichtig natürliches Licht für unser Wohlbefinden ist. Aber Vorsicht, so eine Flamme hat es in sich. Lediglich der Bereich, wo der Docht aus dem Wachs ragt und selbiges schmilzt, wäre für uns gerade noch erträglich.

Bevor die Kerzenflammen flackern, muss das Wachs aber erst einmal schmelzen. Je nach Sorte geschieht das bei 50 bis 90 Grad Celsius. Beispielsweise verflüssigt sich Bienenwachs bei 86 Grad Celsius und Sojawachs bei 54 bis 65 Grad Celsius. Handelsübliche Weihnachtskerzen bestehen entweder aus Stearin, das sich bei 56 Grad Celsius verflüssigt, oder Paraffin, dessen Schmelzpunkt um 60 Grad Celsius liegt. Die Angaben schwanken nicht zuletzt deshalb stark, weil unter anderem eingemengte Farbstoffe das Schmelzverhalten beeinflussen. Ist das Wachs geschmolzen und flüssig, kann es durch den Docht aufgesogen werden. Kapillarkräfte erledigen den Rest, und das Wachs wird zur Flamme transportiert.

Je nach Docht und Wachsmenge können sich die Flammen von Kerzen zwar in ihrer Größe unterscheiden, alle aber lassen sich in bestimmte Bereiche aufteilen. In der untersten Zone nahe des Dochtes verbrennt das Wachs nicht vollständig, da nicht genügend Sauerstoff von außen hineingelangt. Deshalb verdampft das Wachs hier lediglich und zwar bei ungefähr 800 Grad Celsius. Im weiteren Verlauf zerbrechen dann die hauptsächlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehenden Molekülketten des Wachses in kurze Stücke. Der Wasserstoff der Bruchstücke reagiert mit dem Sauerstoff der Luft, wodurch Wasserdampf entsteht. Bei dieser Verbrennung wird Energie in Form von Wärme freigesetzt und blaues Licht durch Strahlungsübergänge von angeregten Molekülen des Wasserstoffs. Die so entstandene Wärme reicht aus, um die Reaktion am Laufen zu halten, indem kontinuierlich Wachs verflüssigt und verdampft wird.

Unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe steigen weiter auf. Diese Rußteilchen zerbrechen durch die Hitze und verbrennen ebenfalls mit Sauerstoff. Dabei entsteht unter anderem Kohlendioxid, und die so frei werdende Energie wird zum Teil als Wärme abgestrahlt. Durch die Hitze verglüht der Kohlenstoff hell und gelb leuchtend im Hauptbereich der Flamme, dessen Temperatur um 1000 Grad Celsius liegt.

Mit Abstand am heißesten ist es aber an der Flammenoberfläche, wo noch Verbrennungsvorgänge stattfinden, die aber nicht sichtbar sind. Das hat den Grund, dass Gase wie Sauerstoff, auch bei hohen Temperaturen kein Licht abstrahlen – also durchsichtig erscheinen. In diesem Bereich kann die Flamme bis zu 1400 Grad Celsius heiß werden.

Auch noch recht weit über der Kerze lassen sich Temperaturen feststellen, die ausreichen, um den botanischen Kerzenhalter in Brand zu stecken – speziell wenn der Baum schon ein paar Tage steht und mittlerweile knochentrocken ist. Gerade mal zehn Zentimeter über der Flamme sind es noch etwa 350 Grad Celsius. Allemal ausreichend, Nadeln und Äste zu entflammen oder Finger zu versengen.

Wie heiß brennt eine Weihnachtskerze?