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Eine Fettexplosion tritt auf, wenn fälschlicherweise versucht wird, einen Fettbrand mit Wasser oder stark wasserhaltigen Flüssigkeiten (Getränke etc.) zu löschen.
Da brennendes Fett oder Öl bereits bei seiner Entzündung mehrere hundert Grad Celsius heiß und damit heißer als siedendes Wasser ist, verdampft zugegebenes Wasser schlagartig. Dadurch wird das brennende Fett mit dem Wasserdampf aus dem Behälter gerissen und kommt mehr oder weniger fein verteilt mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung. Während die Flüssigkeitsoberfläche des brennenden Fettes noch relativ gering ist, wird sie durch den entstehenden Wasserdampf aufgerissen und in feinste Tröpfchen zerstäubt. Ähnlich der Verbrennung in einem Dieselmotor zünden die kleinsten Tröpfchen zuerst, heizen ihre Umgebung und benachbarte Fetttröpfchen auf und steigen mit der durch sie erhitzen Luft nach oben. Dadurch entsteht bei freier Entfaltung eine charakteristische Feuersäule über der Brandstelle, die sich zu einem Pilz formt.