Wunderkerze

Versuche

Definition｜ Physikalisches Prinzip｜ Technische Angaben｜ Versuche｜ Brenn-Richtungs-Versuch｜ Brennglas-Zündung｜ Erstickungs-Versuch｜ Wunderkerzen-Tunk-Versuch｜ Trivia｜ Fußnoten

Definition

Eine Wunderkerze (englisch „sparkler“) ist ein handgehaltener pyrotechnischer Feuerwerkskörper, der langsamer verbrennt und dabei helle Funken abgibt. Eine Besonderheit ist, dass Wunderkerzen auch unter Wasser brennen können.

Eine ein Meter lange Wunderkerze der Firma WECO^[1] beim Abbrand, Neujahr 2026. Man sieht, wie kurz die Lebensdauer und damit auch wie kurz die Flugstrecke der glühenden Metallteilchen ist.

Physikalisches Prinzip

Der Aufbau besteht aus einem stabilen Metall‑Drahtträger Auf diesen ist eine pyrotechnische Mischung als dicke Beschichtung aufgebracht. Diese Mischung enthält ein Oxidationsmittel, metallische Brennstoffe und ein Bindemittel. Beim Anzünden läuft eine exotherme Verbrennungsreaktion ab, die Temperaturen über etwa 1000 °C erreichen kann. Die glühenden Funken entstehen durch brennende Metallpartikel, vor allem aus Eisen, Aluminium, oder Titan. Durch Gasentwicklung werden die Metallteilchen aus der Masse geschleudert. Im Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft glühen sie weiter. Farbunterschiede der Funken hängen von der Wahl des Metallpulvers ab. Wunderkerzen können sogar in einer inerten Atmosphären oder unter Wasser brennen, da sie eine eigene Sauerstoffquelle im Oxidationsmittel mitführen. Wegen der hohen Temperaturen besteht Verbrennungsgefahr.

Technische Angaben

Trägermaterial: Metallischer Draht (meist Stahl, oft verkupfert)

Oxidationsmittel: Barium‑, Kalium‑ oder Strontiumnitrat; ggf. Perchlorate

Metallischer Brennstoff: Eisenpulver, Aluminium, Titan, Ferrotitan

Bindemittel: Dextrin, Stärke, Mehl oder Nitrocellulose

Farbbeeinflussung der Funken: Eisen → orange; Al/Ti → weiß; Ferrotitan → gelb‑gold

Typische Längen: 30 cm, 40 cm, 70 cm; bis etwa 1 m (Riesenwunderkerzen)

Brenndauer: z. B. 40 Sekunden (30 cm)

Verbrennungstemperatur: über 1000 °C (typisch)

Zündtemperatur: sicher über 300 °C, wahrscheinlich 500 bis 600 °C^[7]

Mechanismus Funkenentstehung: Glühende Metallpartikel, mechanisch durch Gasdruck freigesetzt

Typische Reaktionen (vereinfachte Beispiele): Al + O2 → Al2O3; Fe + O2 → Fe2O3; NOx/CO2, H2O entstehen

Eigene Sauerstoffquelle: Ja (Oxidationsmittel liefert Sauerstoff)

Verbrennung auch in inerten Atmosphären und unter Wasser: Ja (freie O2‑Quelle in Mischung)

Sicherheit: Sehr hohe Temperatur; Brand‑ und Verbrennungsgefahr

Versuche

Brenn-Richtungs-Versuch

Normalerweise zündet man Wunderkerzen an ihrer oberen Spitze an. Sie brennen dann von oben nach unten ab. Aber kann man sie auch so von unten anzünden, dass sie von unten nach oben abbrennen? Ja, zumindest die von uns getesteten kleinen Wunderkerzen^[2] der Firma WECO funktionieren zuverlässig in beide Richtungen.

Brennglas-Zündung

Wir konnten eine Wunderkerze^[2] mit einem Brennglas mit 8 Zentimetern Durchmesser zünden. Die Sonne schien bei klarem Himmel, aber kalter Luft (etwa 14 °C). Der ganze Vorgang der Fernzündung dauerte nur wenige Sekunden.^[6] Hält man das Brennglas direkt auf die Spitze der Wunderkerze, kann es recht schwer sein am Lichteffekt zu erkennen, wie eng das Licht fokussiert ist. Man weiß also nie, ob man das Licht wirklich gut im Brennraum gebündelt hat. Hält man ein Stück Holz oder dicke Pappe direkt hinter die Spitze der Wunderkerze, kann man auf diesem Stück gut erkennen, wie eng fokussiert das Licht ist. Für denselben Effekt kann man die Wunderkerze auch auf einen feuerfesten Boden legen. Und so kann man die Spitze der Wunderkerze bequem eng im Brennraum halten.

Besser an einen wolkenfreien Tag, volle Brennkraft der Sonne ist gut

Spitze der Wunkderkerze auf einen feuerfesten Boden legen

In weiteren Versuchen soll untersucht werden, ob die Fernzündung der Wunderkerze mit einem Brennglas auch durch Glasscheiben hindurch funktioniert. Siehe mehr zum physikalischen Hintergrund im Artikel zum 👉 Brennglas

Erstickungs-Versuch

Klebeband

Wir^[5] haben eine 16,8-mm-Wunderkerze der Firma WECO^[2] mit braunem Verpackungs-Klebeband der Firma Nopi zweilagig umwickelt. Weitere Kerzen umwickelten wir mit Panzertape oder Elektronik-Klebeband. Nur die Spitze ließen wir frei. Dort wurde die Wunderkerze dann angezündet. Die Frage ist: kann die Wunderkerze auch unter dem Klebeband weiter brennen? Ja, sie brannte auch unter mehreren Lagen Klebeband weiter. Dabei fraß sich die Flamme unter einem längeren Stück unverbrannten Klebebandes durch und brach dann mit Funken von innen durch das Klebeband. Das ist ein gutes Indiz dafür, dass die Flamme auch unter dem Klebeband und möglicherweise ohne Sauerstoff aus der Umgebungsluft gebrannt hat.

Alu-Foli

In einem zweiten Versuch hatten wir eine WECO-Kerze^[2] mehrmals mit Aluminium-Folie umwickelt. Hier war deutlich zu sehen, dass die Wunderkerze unterhalb der Alu-Folie weiter brannte. Die Folie glühte mit hellroter Farbe.

525 °C: Beginnende Rotglut

700 °C: Dunkle Rotglut (Leuchtdichte ca. 1,5 cd/m²)

800 °C: Helle Rotglut (ca. 14 cd/m²)

1100 °C: Gelbglut (ca. 1.700 cd/m²)

1300 °C: beginnende Weißglut (ca. 16 Tausend cd/m²)

Mehr zur Farbe von Glut im Artikel zur 👉 Glutfarbe

Nur an manchen Stellen durchbrach die Flamme von innen die Folie. Dort schossen dann kleine eng fokussierte Stichflammen heraus. Diesen Versuch deuteten wir als einen weiteren Hinweis, dass der Brennstoff einer Wunderkerze auch ohne Sauerstoff aus der Umgebung brennen kann. Aber ganz sicher wollen wir uns noch nicht sein. Der Sauerstoff könnte immer noch von der Stirnfläche, dort wo die Kerze gerade brennt aus der Umgebungsluft stammen. Denn dort, am jeweils momentanten Brandort, könnte Sauerstoff von außen durch kleine Kanäle zwischen alten Verbrennungsrückständen und Wickelgut (Alufolie) hindruch gehen.

Wunderkerzen-Tunk-Versuch

Wunderkerzen brauchen keinen Sauerstoff aus der Umgebungsluft: sieh führen den zur Verbrennung nötigen Sauerstoff chemisch gebunden in der Brennmasse mit. Eine Wunderkerze würde also auch im luftleeren Raum brennen. Nach derselben Logik könnte sie auch unter Wasser brennen. Wir haben dazu einige Versuche gemacht:

Einzelkerze

Geht sofort aus: eine einzelne Wunderkerze, die man brennend in ein Gefäß mit Leitungswasser von Raumtemperatur taucht, geht sofort aus.^[2]

Geht sofort aus: eine einzelne Wunderkerze, die man brennend in ein Gefäß mit fast kochendem Wasser taucht, geht sofort aus.^[3]

Kerzenbündel

Ein enges Bündel aus 10 Kerzen brennt einige Sekunden lang auch unter Wasser weiter. Wie kann das sein, wenn doch das Wasser die Wärme von den Kerzen wegführt und damit das Erreichen der Zündtemperatur in Frage stellt. Als Antwort kommen mehrere Effekte in Frage. Vielleicht genügt einer von ihnen, vielleicht müssen auch mehrere oder alle zusammenwirken.

a) Mauer-Effekt: die im Inneren des Bündels gelegene Wunderkerzen könnten durch die äußeren Kerzen vor dem direkten Kontakt mit dem Wasser geschützt werden.

b) Overkill-Effekt: 10 Kerzen produzieren gemeinsam so schnell so viel Wärme, dass das Wasser die Wärme für ein Löschen nicht schnell abführen kann. Physikalisch damit verwandt sind Effekte rund um die 👉 Bremsleistung

c) Volumen-Effekt: Im Inneren eines Körpers produzierte Wärme benötigt längere Zeit um bis nach außen zu wandern. In der Biologie spielt das eine Rolle als 👉 Bergmannsche Regel

Ein interessanter Folgeversuch wäre es, eine Wunderkerze in einer sogenannten inerten Atmosphäre ohne Sauerstoff brennen zu lassen. Man könnte zum Beispiel größere Mengen schweres Kohlendioxid in einen Messbecher füllen und dann die brennende Wunderkerze dort hineintunken. Eine normale Wachskerze würde darin erlöschen. Die Wunderkerze müsste der chemischen Theorie nach weiter brennen. Siehe dazu auch 👉 Kerzen-Killer-Versuch

Trivia

Wunderkerzen brennen auch von unten nach oben ab.^[6]

Man kann Wunderkerzen mit einem Brennglas zünden.^[7]

Fußnoten

[1] Die ein-Meter Wunderkerze der Firma WECO aus Eitorf an der Sieg hatte die folgenden Angaben auf der Packung: "Art.-Nr. 6179 Maxi-Star, POLAR Super100 0589-F2-1366 KAT. F2 BAM-F2-1366". In Deutschland ist die "Abgabe an Personen unter 18 Jahren verboten".

[2] Ich machte diesen Versuch mit einer kleinen brennenden Wunderkerze der Firma WECO aus Eitorf an der Sieg. Angaben auf der Packung: "Art.-Nr. 6158-05-3-115 Wunderkerze Carat 0589-F10144 KAT. F1 BAM-F1-0144" Und: "Abgabe an Personen unter 12 Jahren verboten". Eine Kerze hatte eine Länge über Alles von etwa 16,8 cm, die Brennmasse machte davon etwa 9,5 cm aus. Eine einzelne Kerze wog etwa 1,6 Gramm, eine andere Kerze auch 1,73 Gramm. Nach einem Abbrand wog die 1,73-Gramm Kerze noch 1,31 Gramm. Dass eine einzelne ins Wasser getauchte Kerze recht schnell ausgeht, kann man mit der Zündtemperatur erklären. Um nämlich den Brennstoff zur Oxidation - dem Brennen - mit dem Sauerstoff zu bringen, benötigt man eine Mindesttemperatur. Wird diese unterschritten, erlischt das Feuer. Genau das passiert, wenn man eine einzelne Zündkerze in Wasser tunkt. Das Wasser leitet Wärme gut ab. Und da Wärme immer von der hohen Temperatur hin in Richtung niedrigerer Temperatur fließt, wird die brennende Kerze abgekühlt.

[3] Diesen Versuch machte Oona Riihijärvi am 13. März 2026, ebenfalls mit den WECO-Wunderkerzen (Artikelnummer 6158-05-3-115). Ihre Idee war es, dass die hohe Wassertemperatur vielleicht eine zu schnelle Abkühlung der brennenden Wunderkerze verhindert.

[4] NOPI-Verpackungsband aus PVC (50 mm breit).

[5] Der Versuch wurde am 19. März 2026 von Oona Riihijärvi und Gunter Heim durchgeführt.

[6] Wir haben im April 2026 eine Wunderkerz der Firma WECO unten am Stiel angezündet. Sie brannte gleichmäßig von unten nach oben ab. [6]

[7] Zur Zündtemperatur heißt es in einer Mail vom 29. April 2026 des Herstellers WECO aus Eitorf vom 29. April 2026 heißt es: "Im Rahmen von dokumentierten Versuchen zur Arbeitssicherheit können wir eine Entzündungstemperatur unter 300 °C ausschließen." Und: "In der Theorie könnte man sich die Komponenten anschauen und wie diese miteinander reagieren. Aus den bekannten Zünd‑ und Zersetzungstemperaturen der reaktiven Komponenten ergäbe sich dann, dass der pyrotechnische Satz einer Wunderkerze, ab ca. 500 °C anfangen kann zu reagieren. Ab etwa 600 bis 700 °C können Reaktionen selbstständig ablaufen."