Wunderkerze

Eine Wunderkerze besteht aus einem verkupferten Stahldraht, auf den eine ca. 4 mm dicke Brennschicht aufgetragen ist. Die Brennschicht besteht zu ca. 50 % aus dem Oxidationsmittel Bariumnitrat, zu ca. 30 % aus Eisenpulver, zu ca. 10 % aus Aluminiumpulver und zu ca. 10 % aus Bindemittel.[1] Als Bindemittel werden Dextrin, Mehl oder Kartoffelstärke verwendet. Die Korngröße des Metallpulvers ist für das charakteristische Funkensprühen entscheidend. Die Wahl des Metallpulvers entscheidet über die Farbe der Funken. Aluminium, Titan oder Magnesium erzeugen weiße, Eisen orangefarbene und Ferrotitan gelb-goldene Funken.[2]

Gebräuchliche Längen von Wunderkerzen sind 30, 40 und 70 cm sowie „Riesenwunderkerzen“ mit einer Länge von 1 m.

Die für Wunderkerzen typischen Funken entstehen, wenn die winzigen Eisenkörnchen mit Sauerstoff verbrennen. Zusätzlich werden einige Metallkörner durch die bei der Verbrennung der Stärke (${\displaystyle H_{2}O}$ und ${\displaystyle CO_{2}}$) sowie bei der Zersetzung des Bariumnitrats (${\displaystyle N_{2}}$) entstehenden Gase von der Wunderkerze weggeschleudert. Die Verbrennung läuft nach folgenden Reaktionen ab.

${\displaystyle \mathrm {2\ Ba(NO_{3})_{2}\longrightarrow 2\ BaO+2\ N_{2}+5\ O_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {4\ Al+3\ O_{2}\longrightarrow 2\ Al_{2}O_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {4\ Fe+3\ O_{2}\longrightarrow 2\ Fe_{2}O_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {C_{6}H_{10}O_{5}+6\ O_{2}\longrightarrow 6\ CO_{2}+5\ H_{2}O} }$

Die chemische Reaktion in einer Wunderkerze erzeugt Temperaturen bis 1100 °C.[3] Die bei der Abbrennreaktion entstehenden Gase enthalten Anteile von giftigem Kohlenmonoxid und Stickoxiden.

Wunderkerzen brennen auch in Inertgasatmosphären oder als Bündel unter Wasser.[4]

Aus dem Oxidationsmittel, den Metallpulvern und dem Bindemittel wird zusammen mit Wasser eine breiige, halbflüssige Brennmasse hergestellt. Diese wird auf die Metallstäbe im Tauchverfahren aufgebracht und anschließend getrocknet.[5]

Wunderkerzen eignen sich auch zu spektakulären Präsentationen beim Servieren von Speisen. Die Fernsehserie Das Traumschiff bedient sich oft am Filmschluss dieses Effekts.

Wunderkerzen können praktisch nicht ausgeblasen werden, sie eignen sich deshalb zum Beispiel zur Visualisierung der Flugbahnen von Bumerangs.

Die Geschichte der Erfindung der Wunderkerze ist nicht aufgeklärt. Nach einigen Quellen, z. B. BBC e-cyclopedia, wurden Wunderkerzen von Kallinikos von Heliopolis etwa 670 n. Chr. erfunden. Er war Architekt und nannte seine Erfindung ‘Cherosiphon’, die eher wie eine kleine römische Fackel waren. Das älteste bisher aufgefundene Patent ist AT000000035606B, „Verfahren zur Herstellung eines funkensprühenden Leuchtstabes“, Franz Jacob Welter, Vereinigte Wunderkerzen-Fabriken Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Hamburg, 1907.[6]

Die Produktion von Wunderkerzen war zunächst die einzige Grundlage der bekannten deutschen Feuerwerkskörperfabrik WECO Pyrotechnische Fabrik GmbH.

Bei Wunderkerzen bis zu einer Länge von 30 cm handelt es sich um Feuerwerkskörper der Kategorie 1 (sogenanntes Kleinstfeuerwerk), welche das ganze Jahr über abgegeben werden dürfen, auch an Personen unter 18 Jahren. Die europäische Norm EN 71 „Sicherheit von Spielzeug“ verbietet die Abgabe an Kinder unter 3 Jahren.

Wunderkerzen mit einer Länge von 40 cm (Brenndauer ca. 2 Minuten) und 70 cm (Brenndauer ca. 3,5 Minuten) gehören zu den Feuerwerkskörpern der Kategorie T1, die ebenfalls ganzjährig abgegeben und verwendet werden dürfen, allerdings nur an und von Personen ab 18 Jahren und nur für technische Zwecke entsprechend den Gebrauchshinweisen.

Bei den Riesenwunderkerzen mit einer Länge von 1 m (Brenndauer ca. 5 Minuten) handelt es sich um Feuerwerkskörper der Kategorie 2 (sogenanntes Kleinfeuerwerk), die grundsätzlich nur an den drei letzten Werktagen des Jahres an Personen ab 18 Jahren abgegeben und nur am 31. Dezember / 1. Januar (Silvester und Neujahr) verwendet werden dürfen. Eine Verwendung außerhalb dieses Zeitraums ist nur mit einer behördlichen Genehmigung zum Abbrennen eines Feuerwerks in Form einer Freistellung vom Verwendungsverbot des § 23 Absatz 1, 1. Halbsatz gemäß § 24 Absatz 1 der 1. Verordnung zum Sprengstoffgesetz (1. SprengV) gestattet. Eine Ausbildung zum Pyrotechniker ist hierfür nicht erforderlich.

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• Pyrotechnik

1. Welches ist der "Brennstoff" einer Wunderkerze? In: COSMiQ. (cosmiq.de [abgerufen am 25. Dezember 2016]).
2. Sparkler compositions. 21. Dezember 2015, archiviert vom Original am 21. Dezember 2015; abgerufen am 25. Dezember 2016.
3. Sparklers Can Burn at 2,000 Degrees Fahrenheit. United States Consumer Product Safety Commission, abgerufen am 25. Dezember 2016 (englisch).
4. Feuer unter Wasser - ein Wunderkerzen-Versuch zum neuen Jahr (2014). 2. Januar 2014, abgerufen am 18. Januar 2022 (deutsch).
5. Peter Wich: Versuch -- Nr.029 Wunderkerzen. In: www.experimentalchemie.de. Abgerufen am 26. Dezember 2016.
6. Sonstiges - Die Welt der Wunderkerzen. Abgerufen am 18. Januar 2022 (deutsch).

• Christina Martin, Tönjes de Vries: Chemie der Wunderkerze – ein Thema nicht nur zur Weihnachtszeit. In: CHEMKON 11(1), 2004, ISSN 0944-5846, S. 13–20

Commons: Wunderkerzen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Wunderkerze – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Detailinfos
• Diskussion über die Ursache der Funken von Wunderkerzen – Aluminium oder Eisen?