mini|Feuer mini|Video eines Feuers
Das Feuer (von gleichbedeutend mittelhochdeutsch viur, althochdeutsch fiur) bezeichnet „die sichtbare Erscheinung einer Verbrennung“ unter Abgabe von Wärme und Licht, wobei ein Feuer „je nach Aggregatzustand des brennbaren Stoffes […] als Flamme und/oder Glut auftreten“ kann.Hans Kemper: Brennen und Löschen. 4. Auflage. Ecomed, Landsberg am Lech 2016, ISBN 978-3-609-69585-3, S. 13. Voraussetzungen für das Entstehen und das Aufrechterhalten eines Feuers sind vier Dinge: ein brennbarer Stoff, ein Oxidationsmittel wie Sauerstoff, die Mindesttemperatur für die Verbrennung, sowie das richtige Mengenverhältnis von brennbarem Stoff zum Oxidationsmittel.
Als Umweltfaktor spielen regelmäßige Brände in den meisten Biomen der Erde eine wichtige Rolle. Waldbiome trockener Regionen (viele tropische Savannen und alle subtropischen Hartlaubbiome) gelten als Feuerklimax, da ihre Entstehung und Erhaltung zwingend vom Feuer abhängig sind. Diese Zusammenhänge einschließlich des anthropogenen Einflusses werden von der Feuerökologie untersucht.
Die Erzeugung von Feuer durch den Menschen zählt zu den ältesten Kulturtechniken. Die Nutzung und zunehmende Beherrschung des Feuers waren ein wichtiger Faktor der Menschwerdung und sind ein Bestandteil aller Kulturen. Im Jahr 2012 wurde in der südafrikanischen Wonderwerk-Höhle die früheste Nutzung von Feuer auf rund eine Million Jahre datiert.Gezielte Feuernutzung schon vor einer Million Jahren? Auf: spektrum.de vom 2. April 2012.
Chemisch-physikalischer Hintergrund mini|Verbrennungsdreieck
Chemisch gesehen ist Feuer eine Oxidationsreaktion mit Flammenerscheinung. Dies ist eine exotherme Reaktion, das heißt, dass mit Feuererscheinung verlaufende Reaktionen mehr Energie in Form von Wärme an die Umgebung abgeben, als zum Entzünden benötigt wird. Feuer ist heiß, weil die Umwandlung der relativ schwachen Doppelbindung im Sauerstoffmolekül, O2, in die stärkeren Bindungen in den Verbrennungsprodukten (Kohlenstoffdioxid und Wasser) Energie freisetzt (418 kJ pro 32 g O2); die Bindungsenergien im Brennstoff spielen nur eine untergeordnete Rolle.Schmidt-Rohr, K. (2015). „Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O2“ J. Chem. Educ. 92: 2094–2099. doi:10.1021/acs.jchemed.5b00333.
Zur Entfachung bzw. Aufrechterhaltung eines Feuers werden allgemein ein brennbarer Stoff, ein Oxidationsmittel und Zündenergie (Wärme, mechanische Funken, Elektrizität) benötigt. Dieser Zusammenhang kann in einem Verbrennungsdreieck anschaulich dargestellt werden. Mangelt es an einer der drei Komponenten, kann kein Feuer entstehen bzw. erlischt es. Dies kann man sich zur Brandbekämpfung zunutze machen.
Bei der Verbrennung von organischen Materialien werden beispielsweise Kohlenwasserstoffe mit dem Oxidationsmittel Sauerstoff aus der Luft bei einer vollständigen Verbrennung zu Kohlenstoffdioxid und Wasser umgesetzt. Auch partielle Verbrennungen sind möglich, wobei Kohlenstoffmonoxid und andere, nur teilweise oxidierte Stoffe entstehen und nicht oxidierte Stoffe wie Ruß zurückbleiben können. Das Oxidationsmittel kann jedoch in manchen Fällen auch bereits dem Brennstoff beigemischt sein, beispielsweise in Form von Salpeter.
Da die entstehenden Verbrennungsgase aufgrund ihrer hohen Temperatur eine geringere Dichte haben als die umgebende Luft, steigen sie bei einer frei brennenden Flamme durch natürliche Konvektion nach oben (Kamineffekt). Der entstehende Unterdruck saugt von unten und von der Seite Frischluft an. Der darin enthaltene Sauerstoff erhält die weitere Verbrennung aufrecht. Bei extrem großen Feuern kann der so entstehende Luftzug Orkanstärke erreichen. Dieses Phänomen wird als Feuersturm bezeichnet.
Da in der Schwerelosigkeit die Dichteunterschiede keine Konvektion verursachen, ist die Zufuhr von neuem Sauerstoff gestört und nur durch Diffusion möglich, weshalb sich beispielsweise bei einer in einem Raumschiff brennenden Kerze nur eine relativ schwache und annähernd kugelförmige Flamme ausbildet.
Ist die natürliche Konvektion für den gewünschten Zweck nicht ausreichend, können bei technischen Anwendungen sowohl die Luftzufuhr als auch die Abfuhr der Verbrennungsgase auch künstlich erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von Gebläsen (siehe auch Saugzug).
Das Licht des Feuers ist eine physikalische Erscheinung. Elektronen der erhitzten Teilchen erlangen kurzzeitig ein höheres Energieniveau und fallen nach kurzer Zeit unter Abgabe (spontaner Emission) von Energie in Form eines Lichtquants (Photons) auf ihre ursprünglichen Energieniveaus zurück. Nicht jede solche Emission ist für das menschliche Auge sichtbar, es entsteht auch Infrarotstrahlung (siehe Flammenfärbung).
Mit den chemischen und physikalischen Vorgängen in einem Feuer befasst sich die Verbrennungslehre.
Wortherkunft Das neuhochdeutsche Wort Feuer lässt sich – über mittelhochdeutsch und althochdeutsch fiur und älter fuirFriedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage, hrsg. von Walther Mitzka, De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 195. – zurückverfolgen bis zum bedeutungsidentischen indogermanischen peu̯ōr, pū̌r, Genitiv punés Siehe auch DWDS („Feuer“) und (vergleiche auch altgriechisch πῦρ/pyr, armenisch hur, hethitisch pahhur, gotisch fon und umbrisch pir).
Feuernutzung durch Raubvögel in Australien Auf natürliche Weise in Grasland entstandene Buschfeuer in Australien werden einem 2017 publizierten Forschungsbericht zufolge gelegentlich durch Schwarzmilane, Keilschwanzmilane und Habichtfalken verbreitet.Mark Bonta et al.: Intentional Fire-Spreading by „Firehawk“ Raptors in Northern Australia. In: Journal of Ethnobiology. Band 37, Nr. 4, 2017, S. 700–718, doi:10.2993/0278-0771-37.4.700, Volltext. „Feuervögel“ verursachen Brände in Australien. Auf: nationalgeographic.de vom 24. Januar 2018. Demnach ergreifen diese Vögel brennende Zweige in ihrem Schnabel oder ihren Klauen, fliegen mit ihnen davon und lassen sie an anderer Stelle fallen, so dass neue Brandherde entstehen. Daraufhin fliehen kleine Vögel, Eidechsen und Insekten vor dem Feuer und können von den Greifvögeln erbeutet werden.
Prähistorische Feuernutzung
mini|Video: Feuer revolutioniert Leben
Feuer bot zugleich Wärme, Licht und Schutz vor Raubtieren. Es wurde schon früh für Brandrodungen genutzt. Rauch ermöglichte die unmittelbare Insektenabwehr und die Haltbarmachung von Fleisch/Fisch sowie die Honigjagd (Zeidlerei). Für die Besiedelung Europas und Nordasiens war die Feuernutzung wesentlich.
Die Zähmung von Wildfeuern (beispielsweise aus Blitzschlägen oder Erdbränden) und später die Kunstfertigkeit, Feuer zu entfachen,J. Collina-Girard: Le Feu avant les Allumettes. Collection Archéologie expérimentale et Ethnographie des techniques 3. Édition de la maison des sciences de l’homme, Paris 1994. waren wichtige Schritte der Menschwerdung. Bei Zunahme der fleischlichen Ernährung, die für Homo habilis, mehr noch für Homo rudolfensis mit Veränderungen an Gebiss und Gehirn belegt ist, war die Verwertung dieser Nahrung durch Garen wesentlich effizienter.R. N. Carmody, R. W. Wrangham: The energetic significance of cooking. In: Journal of Human Evolution. Band 57, Nr. 4, Oktober 2009, S. 379–391. doi:10.1016/j.jhevol.2009.02.011. Erhitzung – durch Braten über offenem Feuer oder Kochen in heißen Quellen – erleichtert den enzymatischen Aufschluss der Nahrung und entlastet damit den Verdauungstrakt. Außerdem konnte Nahrung durch Räuchern länger haltbar gemacht werden (was anhand von Tierleichen nach einem Buschbrand oder sonstigem verbranntem Fleisch erlernt werden konnte). Das Erhitzen verringerte ferner die Belastung der Nahrung durch krankmachende Parasiten, Bakterien und Viren.Chris Stringer: The Origin of Our Species. Penguin / Allen Lane, 2011, ISBN 978-1-84614-140-9, S. 139.
Gleichzeitig stellte die fortgesetzte Inhalation von Rauchgasen und Feinstaub eine erhebliche Gefahr für (chronische) Atemwegserkrankungen dar.S. Hoare, J. B. Preysler, C. Kabukcu, T. Emmerich Kamper, A. G. M. Sinclair, C. Torres Navas: There’s no smoke without fire: a deep time perspective on the effects of fires on air quality, human health and habitability in the Palaeolithic and prehistory. In: Journal of Archaeological Science: Reports. Band 52, Dezember 2023, Artikel 104261, doi:10.1016/j.jasrep.2023.104261 (englisch). Bei mangelhafter Entlüftung, etwa infolge Schneewehen, bestand zudem das Risiko einer desaströsen Kohlenstoffmonoxidvergiftung.
Die technologische Nutzung des Feuers ermöglichte seit dem Mittelpaläolithikum die Härtung von Holz und Stein, seit der Jungsteinzeit das Brennen von Ton oder Lehm zu Keramik und seit der Kupfersteinzeit zur Schmelze von Erzen.
Es wird erforscht, welchen Beitrag die Notwendigkeit, Feuerstellen zu bewachen und das Feuer zu bewahren sowie den Verzehr der Jagdbeute bis zum Abschluss des Garvorgangs aufzuschieben, zur Entwicklung der menschlichen Kommunikation geleistet hat.Richard W. Wrangham et al.: The Raw and the Stolen. Cooking and the Ecology of Human Origins. In: Current Anthropology. Band 40, Nr. 5, 1999, doi:10.1086/300083, Volltext (PDF; 338 kB).
Alt- und Mittelsteinzeit Sehr frühe archäologische Belege der Feuernutzung durch Australopithecina (vor 4–1,5 Millionen Jahren) ebenso wie durch Homo habilis (vor 2,5–2 Millionen Jahren) sind bis heute umstritten.S. Schiegl: Feuernutzung durch den Frühmenschen. In: Günther A. Wagner, Karl W. Beinhauer (Hrsg.): Homo heidelbergensis von Mauer. Das Auftreten des Menschen in Europa. Winter, Heidelberg 1997, ISBN 3-8253-7105-0, S. 298–303.Steven R. James: Hominid use of fire in the lower and middle Pleistocene: A review of the evidence. In: Current Anthropology. Band 30, Nr. 1, 1989, S. 1–26. doi:10.1086/203705. Prominente Beispiele solcher zweifelhaften Belege sind Koobi Fora am Turkana-See (Kenia),Randy V. Bellomo: Methods of determining early hominid behavioral activities associated with the controlled use of fire at FxJj 20 Main, Koobi Fora, Kenva. In: Journal of Human Evolution. Band 27, Nr. 1–3, 1994, S. 173–195. doi:10.1006/jhev.1994.1041. Swartkrans (Südafrika),C. K. Brain, A. Sillent: Evidence from the Swartkrans cave for the earliest use of fire. In: Nature. Band 336, 1988, S. 464–466. doi:10.1038/336464a0. Yuanmou (China), Gongwangling-Stätte (China; vgl. Lantian-Mensch) und Pandalja 1 bei Pula (Kroatien).M. Barbetti: Traces of fire in the archaeological record, before one million years ago? In: Journal of Human Evolution. Band 15, 1986, S. 771–781. doi:10.1016/S0047-2484(86)80009-4. Die Indizien von Feuerstellen in Swartkrans bestehen im Grad der Erhitzung des Sediments, indem mittels Elektronenspinresonanz belegt wird, dass die Brenntemperatur in der Feuerstelle höher war als bei einem natürlichen Grasbrand.A. R. Skinner, J. L. Lloyd, C. K. Brain, F. Thackeray: Electron spin resonance and the controlled use of fire. In: PaleoAnthropology. 2004, A26a.C. C. Andre, A. R. Skinner, H. P. Schwarcz, C. K. Brain: Further exploration of the first use of fire. In: PaleoAnthropology. 2010, A1–2. Ein weiterer umstrittener Fundplatz liegt im kenianischen Chesowanja, nahe dem Baringosee. Dort wurden Tierknochen und Oldowan-Werkzeuge neben über fünfzig verbrannten Lehmbrocken sowie eine feuerstellenähnliche Anordnung von Steinen gefunden.J. A. J. Gowlett, J. W. K. Harris, D. Walton und B. A. Wood: Early archaeological sites, hominid remains and traces of fire from Chesowanja, Kenya. In: Nature. Band 294, 1981, S. 125–129, doi:10.1038/294125a0.J. D. Clark, J. W. K. Harris: Fire and its roles in early hominid lifeways. In: African Archaeological Review. Band 3, Nr. 1, 1985, S. 3–27. doi:10.1007/BF01117453.