Material- und Werkstoffprüfung

Dem Brandstifter auf der Spur

Über 23000 Straftaten im Bereich Brandstiftungen wurden 2011 in Deutschland laut der offiziellen Polizeistatistik des Bundesinnenministeriums gezählt. Jedoch nur rund die Hälfte aller Brandstiftungen kann auch aufgeklärt werden. Liegt Vorsatz vor, sinkt die Aufklärungsquote sogar auf 35 %.

Im Nachhinein ist es oftmals sehr schwierig festzustellen, ob es sich um eine Brandstiftung handelt. Zeitnahe Untersuchungen sind notwendig, um mögliche Brandbeschleuniger wie zum Beispiel Benzin auch aufspüren zu können. Dafür müssen am Brandort Proben genommen werden. Die Methoden zur Probenahme und Analytik wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes in der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung untersucht. Dabei stand das Landeskriminalamt (LKA) Berlin beratend zur Seite. Für die Brandspurenaufklärung wurden sowohl feste und flüssige als auch gasförmige Brandprodukte chemisch-analytisch untersucht, um so Rückschlüsse auf das Brandszenario zu ziehen.

Nachweis von Brandbeschleunigern

Durch Labor-Brandversuche, aber auch durch fünf Zimmerbrandversuche, konnten sowohl im Brandrückstand als auch in den Wischproben von den Wänden Brandbeschleuniger nachgewiesen werden. "Die Entnahme von Wischproben von den Wänden ist ein einfach durchzuführendes Anwendungsfeld in der Brandursachenermittlung vor Ort", sagt die BAM-Brandexpertin Simone Krüger. Um den Brandbeschleuniger zu finden, kam dabei eine kombinierte Methode aus Anreicherung (Headspace Solid-phase Microextraction) und Nachweis (mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie) zum Einsatz.

Um die Nachweisfähigkeit zu erhöhen, nahmen die BAM-Analytiker die Proben in einem bestimmten Vlies auf und überschichteten sie mit Wasser. Wichtig sei es, die Proben zeitnah zu entnehmen: "Die Laboruntersuchungen haben ergeben, dass es bereits nach sechs Stunden schwieriger wird, den Brandbeschleuniger nachzuweisen", weiß der Chemiker Christian Piechotta zu berichten.

Bei den fünf Zimmerbrandversuchen, die bei der "Gesellschaft für Materialforschung und Prüfungsanstalt für das Bauwesen Leipzig mbH" (MFPA) in Leipzig durchgeführt wurden, haben die Wissenschaftler verschiedene Szenarien durchgespielt. In den Zimmern, die jeweils mit dem gleichen Mobiliar ausgestattet wurden, kam als Brandbeschleuniger Benzin und Diesel als Gemisch zum Einsatz. Neben dem chemisch-analytischen Nachweis der Brandbeschleuniger wurde bei diesen Bränden auch der Einfluss der Brandbeschleuniger auf den Brandverlauf untersucht.

Zu den ermittelten Kennwerten gehörten die Wärmefreisetzung, die Brandraum- und Rauchgastemperaturen, der Massenverlust und die Zusammensetzung des Rauchgases. Mit den gewonnenen Daten können des weiteren Aussagen über den Temperaturverlauf sowie zur Rauchgastoxizität während eines Zimmerbrandes getroffen werden.

Bei den Versuchen zeigte sich unter anderem, dass der Brandbeschleuniger deutlich die Zeit bis zum "Flashover" verkürzt. Durch die Hitze des entstehenden Brandes wird das Mobiliar zersetzt. In der Folge entzünden sich die entstehenden Gase schlagartig. Dies ist der sogenannte Flashover, bei dem der Brand von der Entstehungs- in die Vollbrandphase übergeht.

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Computermodell - Beitrag bei Beurteilung möglicher Brandverläufe

Die Ergebnisse und Daten sollen auch in ein Computermodell einfließen. Denn Computermodelle können einen wesentlichen Beitrag bei der Beurteilung möglicher Brandverläufe leisten. Im Nachhinein ist es oft schwer zu rekonstruieren, wie ein Brand verlaufen ist. Derzeit läuft dazu an der BAM abteilungsübergreifend ein Forschungsprojekt mit dem Ziel, analytische Untersuchungen und numerische Verfahren zur Brandrekonstruktion zu kombinieren. Durch numerische Simulationen kann beurteilt werden, welche Brandverläufe wahrscheinlich sind und welche ausgeschlossen werden können. Hinzugezogen werden für die Computermodelle auch die jüngst bei den Zimmerbrandversuchen gewonnenen Daten, um diese dann mit den Berechnungen zu vergleichen. "Die Arbeiten gehen dabei weit über die gegenwärtig publizierten Ansätze und Ausführungen hinaus und werden im kommenden Frühjahr auf einem gemeinsam mit dem LKA Berlin organisierten Workshop präsentiert", erklärt Simone Krüger.

Kontakt:
Dr. rer. nat. Simone Krüger, Abteilung 7 Bauwerkssicherheit, E-Mail: simone.krueger@bam.de
Dr. rer. nat. Christian Piechotta, Abteilung 1 Analytische Chemie, E-Mail: christian.piechotta@bam.de

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