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K-Klasse-Isolierflüssigkeiten: Klassen O, K, L und K1–K3 nach IEC 61039

Q: Was ist der Unterschied zwischen K2 und K3?

Beide haben einen Brennpunkt über 300 °C. Die Ziffer beschreibt den unteren Heizwert: K2 unter 42 MJ/kg (typisch für natürliche Ester), K3 unter 32 MJ/kg (typisch für synthetische Ester).

Q: Ist K-Klasse dasselbe wie „schwer entflammbar“?

In der Praxis ist das Kriterium gleich – ein Brennpunkt über 300 °C. „Schwer entflammbar“ („less flammable“) ist der Begriff von FM Global und NEC, die zusätzlich eine Zertifizierung oder Listung verlangen.

Q: Warum liegt der Flammpunkt unter dem Brennpunkt?

Am Flammpunkt entzünden sich die Dämpfe nur kurz. Der Brennpunkt ist die höhere Temperatur, bei der genug Dampf entsteht, damit die Flüssigkeit weiterbrennt.

Q: Hat ein Ester keine Brandlast?

Doch. Ein Ester brennt, sobald er seinen Brennpunkt erreicht hat. Seine Brandlast ist nur etwa 15–25 % geringer als die von Mineralöl; der Hauptvorteil ist der viel größere Widerstand gegen Entzündung.

„K-Klasse“ ist der Begriff hinter den meisten brandschutztechnischen Erleichterungen für flüssigkeitsgefüllte Transformatoren. Was die Einteilung aussagt, wie sie geprüft wird und was sie für die Brandlast bedeutet.

Aktualisiert am 12. November 2026 · Veröffentlicht von IsoTec

Die Einteilung

IEC 61039 teilt Isolierflüssigkeiten nach zwei Eigenschaften ein. Der Buchstabe beschreibt den Brennpunkt, die Ziffer den unteren Heizwert – die Energie, die beim Verbrennen der Flüssigkeit frei wird.

Buchstabe	Brennpunkt	Ziffer	Unterer Heizwert
O	≤ 300 °C	1	≥ 42 MJ/kg
K	> 300 °C	2	< 42 MJ/kg
L	Kein messbarer Brennpunkt	3	< 32 MJ/kg

Eine höhere Ziffer bedeutet weniger Energie, um einen Brand zu unterhalten. Der Brennpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der die Flüssigkeit nach der Zündung mindestens 5 Sekunden weiterbrennt.

Typische Transformatorflüssigkeiten

Flüssigkeit	Flammpunkt	Brennpunkt	Unterer Heizwert	Klasse
Mineralöl	etwa 150 °C	etwa 170 °C	46,0 MJ/kg	O1
Natürlicher Ester	etwa 316 °C	etwa 360 °C	37,5 MJ/kg	K2
Synthetischer Ester	etwa 260 °C	etwa 316 °C	31,6 MJ/kg	K3

Typische Werte aus veröffentlichten Daten; einzelne Produkte unterscheiden sich. Auch hochmolekulare Kohlenwasserstoffe können einen Brennpunkt über 300 °C erreichen; als Kohlenwasserstoffe haben sie einen hohen Heizwert. Verwenden Sie stets die Werte der konkreten Flüssigkeit.

Brandlast: Rechenbeispiel

Die Brandlast der Flüssigkeit ist ihre Masse multipliziert mit dem unteren Heizwert. Für 1.000 Liter mit typischen Dichten:

Flüssigkeit	Typische Dichte	Masse	Brandlast
Mineralöl	0,88 kg/l	880 kg	etwa 40,5 GJ
Natürlicher Ester	0,92 kg/l	920 kg	etwa 34,5 GJ
Synthetischer Ester	0,97 kg/l	970 kg	etwa 30,7 GJ

Die Brandlast eines Esters ist etwa 15–25 % geringer als die von Mineralöl – ein realer, aber moderater Unterschied. Entscheidend ist, dass Ester viel schwerer zu entzünden sind und einen Lachenbrand nicht ohne Weiteres unterhalten. Feste Isolierung wie Zellulose kommt immer zur Brandlast hinzu.

Energie bis zum Brennpunkt

1.000 Liter von 80 °C Betriebstemperatur auf den Brennpunkt zu erwärmen, erfordert ohne Wärmeverluste etwa 147 MJ bei Mineralöl, etwa 430 MJ bei synthetischem Ester und etwa 476 MJ bei natürlichem Ester. Ein Ester braucht also rund dreimal so viel Wärme, bevor sich ein Lachenbrand selbst erhalten kann.

Was veröffentlichte Versuche zeigen

Flamme auf der Flüssigkeitsoberfläche: Unter einem Acetylen-Sauerstoff-Brenner begann die Mineralöloberfläche nach etwa 3 Minuten aufzuflammen und brannte nach etwa 4 Minuten; ein synthetischer Ester hatte sich auch nach 70 Minuten nicht entzündet.
Sprühnebel bei 2 bar: Ein Mineralölnebel brannte nach Entfernen der Flamme bis zu 49 Sekunden weiter; ein Nebel aus synthetischem Ester erlosch nach höchstens 7 Sekunden.
Transformator im Brand: Ein Verteiltransformator mit 365 kg synthetischem Ester wurde etwa 70 Minuten lang brennenden Holzkrippen ausgesetzt. Die Innentemperaturen erreichten etwa 204 °C, der Kessel blieb dicht und der Transformator funktionierte danach noch.

Quelle: IChemE Hazards 31 (2021). Versuche zeigen das Verhalten bestimmter Flüssigkeiten unter bestimmten Bedingungen; sie ersetzen keine Risikobewertung.

Prüfverfahren

Eigenschaft	Verfahren	Hinweis
Flamm- und Brennpunkt	ISO 2592 / ASTM D92 (offener Tiegel nach Cleveland)	Grundlage des Buchstabens nach IEC 61039 und der FM Approvals Class 6933
Flammpunkt im geschlossenen Tiegel	ISO 2719 / ASTM D93 (Pensky-Martens)	Liefert niedrigere Werte – nicht mit dem offenen Tiegel vergleichen
Unterer Heizwert	Bombenkalorimeter (unterer Wert aus dem oberen berechnet)	Grundlage der Ziffer nach IEC 61039
Zündtemperatur	ASTM E659 / DIN 51794	Nicht Teil der Einteilung, nützlich für heiße Oberflächen

Zertifizierungen und Listungen

FM Approvals Class 6933 zertifiziert Flüssigkeiten mit einem Brennpunkt von mindestens 300 °C (Mittelwert aus drei Prüfungen nach ASTM D92) einschließlich Produktionsüberwachung. Die Toxizität wird nicht bewertet.
FM Approvals Class 3990 zertifiziert komplette Transformatoren mit einer solchen Flüssigkeit sowie Kesselfestigkeit, Druckentlastung und Fehlerschutz.
NEC 450.23 verlangt in den USA eine gelistete schwer entflammbare Flüssigkeit mit einem Brennpunkt von mindestens 300 °C.
Produktspezifikationen wie IEC 61099 (synthetische Ester) und IEC 62770 (natürliche Ester) legen die Eigenschaften neuer Flüssigkeiten fest.

Vermischung verändert die Klasse

Mineralöl hat einen viel niedrigeren Brennpunkt. Schon ein kleiner Rest – nach einem Retrofilling oder beim Nachfüllen mit der falschen Flüssigkeit – senkt den Brennpunkt der Mischung. FM Approvals weist darauf hin, dass eine Verunreinigung mit nicht zertifizierten Flüssigkeiten die Zertifizierung der betroffenen Charge aufhebt. Nach einem Retrofilling sollte der Brennpunkt gemessen und der Transformator mit der enthaltenen Flüssigkeit gekennzeichnet werden. Mehr dazu: Restrisiken.

K-Klasse-Flüssigkeiten von IsoTec

IsoTec SE 300 ist ein synthetischer Ester mit einem Brennpunkt von 316 °C (ISO 2592), Klasse K3. IsoTec NE 350 ist ein natürlicher Ester mit einem Brennpunkt über 350 °C, Klasse K2. Hintergrund: synthetischer Ester für Transformatoren und natürlicher Ester für Transformatoren.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen K2 und K3?