Docht

Physikalisch

Basiswissen｜ Flammen ohne Docht｜ Flammen mit Docht｜ Kontrollierte Gaszündung｜ Das Prinzip der Kapillarkraft｜ Der Schatten einer Kerzenflamme｜ Gegenbeispiele｜ Fußnoten

Basiswissen

Garn in Kerzen oder Öllampen: ein Docht ist ein fadenförmiges Geflecht in Kerzen oder Öllampen. Der Docht führt flüssigen Brennstoff von unten nach oben.^[1]^[2] Im oberen Bereich des Dochtes wird der Brennstoff dann oft durch die vorhandene Flammenhitze vergast und verbrennt mit Sauerstoff. Das verkohlte abstehende Stück des Dochts bezeichnet man als Schnuppe^[3], wovon sich auch das Wort Sternschnuppe ableitet.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Der brennende Docht von einem Teelicht: man sieht unten den flüssigen Wachs. Dieser steigt im Docht nach oben und verbrennt dann als Gas. Das gelbe Leuchten der Flamme stammt von glühenden Teilchen von Ruß.☛

Flammen ohne Docht

An sich, so könnte man denken, müssten Stoffe wie Kerzenwachs, Paraffin^[4], Salat- oder Lampenöl recht gut brennen. Sie haben alle einen sehr hohen sogenannten Brennwert.^[5] Aber wenn man versucht, diese Stoffe mit einem Feuerzeug zu entzünden, bleibt der Erfolg eher aus: festen oder flüssigen Wachs, flüssiges Öl oder auch festes Paraffin kann man nicht in Brand setzen. Erst wenn man die Stoffe durch starkes Erhitzen vergast, können sie zünden, dann sogar ohne Feuerzeug, ganz von alleine.

Flammen ohen Docht: das Video zeigt, wie man durch Erhitzen Salatöl dazu bringen kann von alleine Feuer zu fangen. Der Vorgang ist schwer kontrollierbar, es entsteht ein gefährlicher Rauch. Und der Versuch solche Fettbrände zu löschen, führt immer wieder zu tödlichen Unfällen. Mehr im Artikel zur 👉 Fettexplosion

Was hier tatsächlich brennt ist nicht das verdampfte Salatöl. Der Öldampf steigt in die Luft auf und bildet dort ein Gemisch aus Dampf und Sauerstoff. Und dieses Gasgemisch ist dann sehr leicht zündfähig. Es genügen ausreichend viele Grad Celsius als Zündtemperatur.

Merksatz:

1.0 Durch bloßes Erhitzen kann man Öle, Fette und wachsähnliche Stoffe zum Brennen bringen.

Ein Docht oder ein Feuerzeug sind nicht nötig. Wir haben in unserer Lernwerkstatt auf diese Weise sowohl verschiedene Salatöle als auch Kerzenwachs (Paraffin) zum Brennen gebracht. Doch man sieht, dass diese Art einer "Öllampe" wenig praktisch als Beleuchtung ist. Die Lösung bietet ein Docht.

Ein weiteres klassisches Beispiel aus der Welt der einfachen Experimente ist der Zucker-Brenn-Versuch. Man benötigt für die Flamme zwar ein Zündfeuer. Aber man braucht keinen Docht sondern einen sogenannten Katalysator.

Flammen ohne Docht: Zucker aus dem Haushalt kann man an sich nicht zum Brennen kriegen. Das geht jedoch auf einmal überraschend gut, wenn man den Zucker mit etwas Asche bestreut. Siehe mehr dazu im Artikel zum 👉 Zucker-Brenn-Versuch

Zur Erklärung des brennenden Zuckers wird meist auf die Rolle der Asche als Katalysator verwiesen. Ein Katalysator ist ein Stoff, der eine chemische Reaktion in der Geschwindigkeit verändert, sich dabei selbst aber nicht verbraucht.

Merksatz:

2.0 Man kann Zucker ohne Docht aber mit Hilfe von Asche als Katalysator zum Brennen kriegen.

Spielt die Asche hier eine ähnliche Rolle wie der Docht einer Kerze? Oder ähneln sich die zwei Phänomene nur darin, dass sie beide ein Brennen ermöglichen, aber mit ganz unterschiedlichen Mechanismen als Ursache dahinter? Ein Hinweis auf tiefere Unterschiede könnte sein, dass sich der Docht einer Kerze mit verbraucht, ein Katalysator aber nicht. Es wäre aber auch denkbar, dass man einen Docht bauen könnte, der sich niemals verbraucht. Die Frage soll an dieser Stelle hier aber nicht weiter vertieft werden.

Flammen mit Docht

Eine kontrollierte Flamme kann man mit Hilfe eines Dochtes erzeugen. Für einen sehr einfachen Docht eignen sich verschiedenste Stoffe. Fäden aus Baumwolle, Streifen aus Pappe oder Papier oder auch gekaufte Dochte für den Eigenbau von Kerzen.

Am Strand der Nordseeinseln werden oft größere Klumpen von weißem Paraffin angespült.^[4] Dieses Paraffin ist ein hervorragender Brennstoff. Eine Bauanleitung gibt es im Artikel zum 👉 Wachsbrenner

Das Video zeigt, wie aus einem Klumpen Paraffin vom Spülsaum am Strand einer Nordseeinsel und einigen Streifen Wellpappe aus dem Supermarkt mit einem Teelichtbehälter eine kleine echte Lampe gebaut werden kann. Hartgesottene Überlebenskünstler solle auf so ähnlich gebauten Brennern sogar Essen zubereiten. Ist das Paraffin einmal geschmolzen, steigt es über den sogenannten Kapillareffekt in dem Papp-Docht nach oben auf. Dort, in der Nähe von brennender Flammen, wird es dann vergast und nährt so weiter die schon bestehende Flamme.

Merksatz:

3.0 Mit einem Docht kann man die Flamme deutlich besser kontrollieren. Der Brennstoff brennt langsamer ab.

Archäologische Funde haben gezeigt, dass schon die Menschen aus der Steinzeit Fette von erlegten Tieren mit Hilfe von einem Docht zum Brennen brachten. Im Bergbau benutzte man über Jahrhunderte flache Behälter mit flüssigem Brennstoff und einem lose darauf gelegten Docht als sogenanntes 👉 Geleucht

Kontrollierte Gaszündung

Die wichtigste Funktion des Dochtes ist es, den flüssigen Brennstoff Richtung Flamme zu transportieren. Auf dem Weg dorthin wird der Brennstoff durch die Hitze der Flamme vergast. Am Ende tritt der gasförmige Brennstoff aus dem Docht aus und kann in einer gut kontrollierbaren Flamme brennen.

Mit einem einfachen Versuch kann man zeigen, dass es bei einer Kerze tatsächlich etwas Gasartiges ist, das brennt und das man zünden kann. Bläst man eine Kerze aus, so steigt oft kurz danach ein dicker träger Qualm vom Docht auf. Man spricht von einem Rauchfaden. Diesen Rauchfaden kann man mit einem Feuerzeug wieder zum Brennen bringen.

Der Qualm einer gelöschten Kerzenflamme kann mit einem Feuerzeug wieder entzündet werden. Blitzschnell wandert die Flamme über mehrere Zentimeter zurück zum Docht und die Kerze brennt wieder wie vor dem Löschen. Mehr dazu im Artikel zum 👉 Rauchfaden-Zünd-Versuch

Der Versuch zeigt nicht, dass nicht auch fester oder flüssiger Wachs brennen könnten. Das muss man anders zeigen. Der Versuch zeigt aber eindeutig, dass bei einer Kerzenflamme gasartige Dinge brennen können.

Merksatz:

4.0 Bei einer Kerze ist es der vergaste Wachs das brennt. Die Funktion des Dochtes ist es vor allem, den flüssigen Wachs so nahe an die schon brennende Flamme heran zu führen, dass er dort gasförmig und damit zündfähig wird.

Den Versuch mit dem zündfähigen Rauchfaden hatte schon um 1860/61 der berühmte englische Physiker Michael Faraday vor einem großen Publikum von Kindern und Jugendlichen in London vorgeführt. Faraday hatte damals Schritt für Schritt gezeigt, was genau bei einer Kerzenflamme wirklich brennt.^[5]

Das Prinzip der Kapillarkraft

Es ist also das "Wachs-Gas", das am oberen Ende des Dochts austritt, welches bei einer Kerze wirklich brennt. Wodurch aber steigt der flüssige Wachs im Docht nach oben auf? Verantwortlich dafür ist die sogenannte Kapillarkraft. Diese Kraft kann man im Alltag in vielen Situationen beobachten.

Diesen Versuch schlug schon Michael Faraday in seinen berühmten Weihnachtsvorlesungen vor. Gefärbte Lake aus Salzwasser steigt wie von alleine in einer Säule aus trockenem Kochsalz auf. Mehr im Artikel über den 👉 Kapillareffekt

Man kann auch einfach einen Streifen Löschpapier oder Karton senkrecht in Wasser halten. Man wird dann sehen, wie das Wasser ein Stück weit aufsteigt. Gut sichtbare Kapillareffekte treten auf, wenn ein Material viele dünne Hohlräume hat. Die tiefere physikalische Ursache sind Kräfte zwischen Atomen und Molekülen und Kristallen. Man unterscheidet Kohäsion (zwei gleiche Stoffe) und Adhäsion (zwei verschiedene Stoffe). Siehe mehr dazu im Artikel zur 👉 Kapillareffekt

Der Schatten einer Kerzenflamme

Was oberhalb und rund um den Docht einer brennenden Kerze passiert, kann man recht gut mit einem einfachen Versuch näher untersuchen: man lässt eine Kerze in einen an sich dunklen Raum vor einer hellen Wand brennen. Dann strahlt man die Kerze mit einem hellen Lichtstrahl an. Auf der Wand werden plötzlich Luftschlieren und Schatteneffekte sichtbar, die man mit bloßem Auge an der echten Flamme nicht erkennt.

An die Wand projiziert erkennt man innere Strukturen einer Kerzenflamme rund um den Docht. Man kann deutlich verschiedenen Zonen (das heißt Bereiche) innerhalb der Flamme unterscheiden. Interessant ist die Nahaufnahme am Ende des Videos. Mehr dazu im Artikel über den 👉 Kerzen-Schatten-Versuch

Blickt man sehr nahe an das Schattenbild der Kerze heran, erkennt man direkt oberhalb des Dochts einen hellen dünnen Bereich. Er wirkt fast wie eine Verlängerung des Dochtes selbst. Ist das der noch ungezündete und damit auch ganz durchsichtige Bereich des reinen vergasten Wachses?

Gegenbeispiele

Es gibt auch Stoffe, die gut in flüssige Form entzündet werden können. Dazu gehört zum Beispiel Spiritus. Gibt man eine kleine Menge Spiritus in eine feuerfeste Schale, so kann die Flüssigkeit sofort mit einem Feuerzeug gezündet werden.

Fußnoten

[1] Dochte bestehen gewöhnlich aus Baumwolle, durch die bei Lichtern, Lampen, Kochvorrichtungen der flüssige Brennstoff infolge der Kapillarkraft zur Flamme aufsteigt. Man unterscheidet schnurförmige Kerzendochte, bandförmige Dochte für Flachbrenner und bandförmige Doppelgewebe, Hohlgewebe, für Rundbrenner. Unverbrennbare Dochte werden aus Glaswolle, Asbest, gebranntem Ton u.a. hergestellt." In: der Artikel "Docht". Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 2 Stuttgart, Leipzig 1905., S. 790. Online: http://www.zeno.org/nid/20005996694

[2] "Der Docht, des -es, plur. die -e, derjenige brennbare Körper in einem Lichte oder einer Lampe, welcher das Fett oder Öhl zuführet, so die Flamme eigentlich unterhalten muß. Des Lebens Docht, eine schon sehr abgenutzte Figur, das Leben zu benennen." Anm. Man leitet dieses Wort von ziehen, Nieders. tehen her, und da ist die Oberdeutsche Mundart, welche dieses Wort Tocht und Tacht spricht und schreibet". Anmerkung: im Niederländischen nennt man einen Zug, etwa einen Karnevalsumzug noch heute eine tocht. In: Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 1. Leipzig 1793, S. 1507. Online: http://www.zeno.org/nid/20000108405

[3] "Die Schnuppe, plur. die -n, der ausgebrannte Docht von einem Lichte, welcher abgeschnuppet wird, oder abgeschnuppet worden; die Lichtschnuppe, Nieders. der Ösel. S. 2 Schnuppen." In: Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 3. Leipzig 1798, S. 1610. Online: http://www.zeno.org/nid/20000416916

[4] Zur Verbindung mit dem Wort Sternschnuppe siehe den Artikel "Sternschnuppe" in: Brockhaus Conversations-Lexikon Bd. 5. Amsterdam 1809, S. 385-386. Onine: http://www.zeno.org/nid/20000773530

[4] Paraffin ist ein wertvoller Industriestoff. Das Paraffin wird in flüssiger großen Tankern über das Meer transportiert. Nach dem Entladen des flüssigen Paraffins sind oft noch Reste von festem Paraffin in Leitungen und Tanks enthalten. Es ist durchaus noch erlaubt (Stand 2026) dieses Paraffin auf hoher See mit Wasserstrahlen abzuspülen und auf das Meer zu "entsorgen". Da Paraffin schwimmt, kann es von Wind und Strömung an den Strand von Urlaubsinseln angespült werden. Dort kann man es aufsammeln und zum Bau primitiver Wachsbrenner benutzen. Zum Thema Paraffin am Badestrand siehe als Beispiel auch den Artikel 👉 Paraffinpest (Wangerooge)

[5] Michael Faraday: A Chemical History of the Candle. A COURSE OF LECTURES DELIVERED BEFORE A JUVENILE AUDIENCE AT THE ROYAL INSTITUTION. 1860/1861. Edited and published in 1908 by William Crookes.

[6] Der Brennwert eines Brennstoffes gibt an, wie viele Joule Energie in jedem Kilogramm des Stoffes enthalten sind und durch eine Verbrennung freigesetzt werden können. Rohbraunkohle kommt auf Brennwerte um 10 MJ pro Kilogramm (Millionen Joule pro Kilogramm). Salatöl liegt nahe bei 40 MJ/kg, Paraffin bei gut 49 MJ/kg und Wasserstoff bei fast 143 MJ/kg. Siehe mehr unter 👉 Brennwerte