Brandschutz

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  • Im Anfangsstadium eines Zimmerbrandes spielen die Oberflächenbekleidungen von Wänden und Decke eine entscheidende Rolle.

  • Ein Flashover tritt bei einer Temperatur von ca. 600°C ein.

  • Für eine sichere Evakuierung darf die Lufttemperatur bei maximal 80°C liegen.

 

Anforderungen an abgehängte Decken

Die Brandschutzanforderungen an abgehängte Decken können je nach Raum- und Gebäudetyp variieren. Im Detail sind sie in den jeweiligen länderspezifischen Bauverordnungen geregelt. Dennoch lassen sich zwei generelle Anforderungen herausfiltern, die im Anfangsstadium eines Brandes bei abgehängten Decken eine immens wichtige Rolle spielen und diese sollten für alle Gebäudetypen als obligatorisch erachtet werden.

    • Abgehängte Decken sollten in möglichst geringem Maße zur Brand- und Rauchentwicklung beitragen. Diese Anforderung wird durch den Einsatz einer Decke erfüllt, deren Bestandteile mindestens der Euroklasse B-s1, d0 entsprechen.

    • Sie dürfen während der frühen Phasen eines Brandes, also wenn noch Rettungsmaßnahmen und Evakuierungen durchgeführt werden können, nicht wegbrechen und einstürzen. Um dieser Anforderung zu genügen, muss ein Deckensystem einer Temperatur von ca. 300°C standhalten. (Die Wärmeabstrahlung einer Rauchgasschicht beträgt ca. 300°C und entspricht in etwa der Hitze, der sich ein Feuerwehrmann in voller Schutzkleidung noch aussetzen kann.)

Brandschutz in Gebäuden

Die zentrale Funktion von Brandschutzmaßnahmen in einem Gebäude ist es, die Folgen eines Brandes zu minimieren. Grundsätzlich geht es dabei um den Schutz von Leib und Leben, aber auch materielle und wirtschaftliche Schäden sollen soweit wie möglich begrenzt werden.

Functional demands, Fire safety, Initial stage of fire

In einem brennenden Gebäude können sich sehr schnell Situationen ergeben, in denen Personen verletzt zu werden drohen. Im Zusammenhang mit einer sicheren Evakuierung müssen Faktoren wie giftige Rauch- und Gasentwicklung, Sichtverhältnisse, Hitzeentwicklung und Temperatur  berücksichtigt werden. Dies bedeutet z.B., dass für eine sichere Evakuierung in Räumen, die als Fluchtwege dienen, die Lufttemperatur ca. 80°C nicht übersteigen darf.

Der umfassende Brandschutz, der sich auf ein Gebäude und seine speziellen Funktionen bezieht, stellt eine komplexe Angelegenheit dar, die viele Faktoren und ihre jeweiligen Wechselbeziehungen berücksichtigt:

  • Das Gebäude selbst mit seiner Gesamtstruktur, seinen Bauteilen und Materialien, seinen Ausbauelementen und der Möblierung.

  • Das Feuerdetektor- und Alarmsystem.

  • Die Organisation und Durchführung von Evakuierungen, beispielsweise in Schulen und Kliniken.

  • Die Rettungsmaßnahmen der Feuerwehren.

  • Die Bekämpfung und das Löschen des Feuers. Dies geschieht teils durch automatische Löschanlagen, teils durch aktives Eingreifen z.B. der Feuerwehr.

Diese Aspekte werden normalerweise durch Bauordnungen und verschiedene Normen geregelt. Die Bauordnungen sind auf Landesebene festgelegt und variieren von Bundesland zu Bundesland. Die Normen gelten entweder auf nationaler (z.B. DIN, BS und ASTM) oder auf internationaler Ebene (EN- und ISO-Standards).

Beschreibung eines Feuers in einem Raum

Ein Gebäudebrand kann in verschiedene Phasen unterteilt werden. Der Beginn eines Brandes, der Entstehungsbrand, hängt von der Größe des Brandherdes und von den Eigenschaften der direkt betroffenen Materialien und Objekte ab.

Während seiner Wachstumsphase nimmt das Feuer an Größe zu und Gegenstände in der näheren Umgebung des Brandherdes beginnen zu brennen. Sogar die Bekleidungen von Wänden und Decke sowie der Fußbodenbelag können sich in der Nähe des Feuers entzünden. Es entwickeln sich zunehmend Hitze und Rauch und unter der Decke bildet sich eine Schicht aus heißen Rauchgasen.

Functional demands, Fire safety, Growth phase of the fire

In seiner Wachstumsphase ist das Feuer noch lokal. Das Brandverhalten der Bekleidungen spielt in der Brandentwicklung eine wichtige Rolle.

Während der Wachstumsphase kann ein so genannter Flashover stattfinden. Die Intensität des Feuers ist dann so groß, dass es nicht länger lokal beschränkt bleibt, sondern auf alle brennbaren Materialien im Raum übergreift. Dabei entwickelt sich eine enorme Hitze und die Flammen schlagen aus Fenster- und Türöffnungen.

In der Regel tritt der Flashover dann ein, wenn die Rauchgastemperatur im Raum 500 - 600°C erreicht. Die Hitzeausstrahlung der Rauchgasschicht ist dann so groß, dass sich alles vorhandene brennbare Material im Raum entzündet.

Der Flashover kann bereits wenige Minuten nach Brandbeginn eintreten. Er kann aber auch sehr verzögert stattfinden oder sogar ganz ausbleiben. Dies kann z.B. der Fall sein in einem Raum mit nur sehr wenigen entzündlichen Ausstattungsgegenständen, der zudem mit Oberflächenbekleidungen versehen ist, welche die Brandentwicklung kaum fördern.

Nachdem der Flashover eingetreten ist, erreicht das Feuer seinen Höhepunkt; es ist nun voll entwickelt. Die Dauer und Intensität des Vollbrandes werden in erster Linie durch den Zustrom von Luft und durch die Brandlast, d.h. die Menge brennbarer Materialien, bestimmt.

Dann beginnt der Brand schließlich abzuschwächen und die Abkühlungsphase beginnt.

Functional demands, Fire safety, Flash over stage of fire

Ist der Flashover eingetreten, so brennt der gesamte Raum und große Flammen schlagen aus Fenster- und Türöffnungen. Das Feuer kann nun auch auf andere Gebäudeteile übergreifen.

Prüfung und Klassifizierung von Produkten

Bei den Prüfverfahren zum Brandverhalten werden die unterschiedlichen Stadien der Brandentwicklung simuliert. Für die Überprüfung von Oberflächenbekleidungen werden dementsprechend Brandsituationen geschaffen, die typisch für die Anfangs- und Wachstumsphasen eines Feuers sind. Diese Prüfmethoden werden als "Prüfungen zum Brandverhalten von Baustoffen" bezeichnet. Mit den Tests zum Brandverhalten soll festgestellt und bewertet werden, wie sich Produkte und Materialien in den frühen Stadien eines Brandes im Hinblick auf die folgenden Faktoren verhalten:

  • Entflammbarkeit

  • Ausbreitung der Flammen

  • Hitzeentwicklung

  • Rauchentwicklung

  • Brennendes Abtropfen/Abfallen

Normalerweise werden Prüfungen zum Brandverhalten in kleinem oder mittlerem Umfang durchgeführt.

Ganze Gebäudeelemente (Türen, Bodenkonstruktionen, Trennwände usw.), die zur Abgrenzung von Brandabschnitten dienen, werden auf ihr Verhalten bei voll entwickelten Bränden geprüft. Diese Feuerwiderstandsprüfungen werden im großen Umfang durchgeführt. Die Temperatur im glühend heißen Testraum folgt der so genannten "Einheits-Temperatur-Kurve", mit der ein voll entwickeltes Feuer nachempfunden wird. Die Eigenschaften, die hier bewertet werden, sind:

  • Wärmedämmung (die Fähigkeit, die Wärmeübertragung zu begrenzen)  

  • Raumabschluss (die Fähigkeit, das Durchdringen von Flammen und heißen Gasen zu verhindern)

  • Tragfähigkeit

Gebäudeelemente, die in Bezug auf Raumabschluss und Wärmedämmung als "feuerbeständig" klassifiziert werden, werden dazu genutzt, die Ausbreitung des Feuers zwischen den Brandabschnitten zu verhindern.

Das europäische System

Brandverhalten - die Euroklassen

Das europäische Prüf- und Klassifizierungssystem zum Brandverhalten von Bekleidungen und Materialien unterteilt sich in 7 Hauptklassen: A1, A2, B, C, D, E und F, wobei A1 die beste Bewertung ist und F für Produkte und Materialien steht, die nicht klassifiziert sind.

Die meisten der Hauptklassen werden zudem um eine weitere Klassifizierung ergänzt, die sich auf die Rauchentwicklung (smoke) und des brennenden Abfallens/Abtropfens (droplets) bezieht.

Die Klassifizierung erfolgt dabei in jeweils 3 Stufen mit s1, s2 und s3 (Rauchentwicklung) sowie d0, d1 und d2 (brennendes Abfallen/Abtropfen).

Functional demands, Fire safety

1 = Hauptklasse

2 = Rauchentwicklung

3 = Brennendes Abfallen/Abtropfen

 

Euroklassen

Tabell - MBU 2009-07-09

Euroklassen
A1
 
 
A2-s1,d0
A2-s1,d1
A2-s1,d2
A2-s2,d0
A2-s2,d1
A2-s2,d2
A2-s3,d0
A2-s3,d1
A2-s3,d2
B-s1,d0
B-s1,d1
B-s1,d2
B-s2,d0
B-s2,d1
B-s2,d2
B-s3,d0
B-s3,d1
B-s3,d2
C-s1,d0
C-s1,d1
C-s1,d2
C-s2,d0
C-s2,d1
C-s2,d2
C-s3,d0
C-s3,d1
C-s3,d2
D-s1,d0
D-s1,d1
D-s1,d2
D-s2,d0
D-s2,d1
D-s2,d2
D-s3,d0
D-s3,d1
D-s3,d2
E
 
 
E-d2
 
 
F
 
 

Euroklassen gemäß der Klassifizierungsnorm DIN EN 13501-1 (Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten - Teil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Bauprodukten).

 
Functional demands, Fire safety

1. Temperatur

2. Flashover

7. Zeit

3. Entstehungsbrand

4. Wachstumsphase

5. Voll entwickelter Brand

6. Abschwächung

8. Euroklassen und Klasse K2 10

9. Feuerwiderstandsklassen

Der Graph zeigt die Beziehung zwischen dem Entwicklungsprozess des Feuers und den Brandklassen auf.

 

Feuerwiderstand

Die Hauptklassen, die auf die Klassifizierung des Feuerwiderstandes von Gebäudeelementen angewandt werden, sind:

R = Tragfähigkeit

E = Raumabschluss (die Fähigkeit, das Durchdringen von Flammen und heißen Gasen zu verhindern)

I = Wärmedämmung (die Fähigkeit, die Wärmeübertragung zu begrenzen)

Die Klassen werden stets mit einer Zeitklasse (ausgedrückt in Minuten) kombiniert. Die Zeitklassen können zwischen 15 und bis zu 360 Minuten liegen. Die möglichen Schritte sind in der DIN EN 13501-2 definiert. So kann beispielsweise eine trennende und tragende Wand als REI 60 klassifiziert sein. Dies bedeutet, dass die Wand sowohl ihre Tragfähigkeit als auch ihre Funktion als Feuerbarriere für die Dauer von 60 Minuten in einem voll entwickelten Brand w.

Ein nichttragendes Element wird mit EI oder E in Kombination mit einer Zeitklasse klassifiziert. Dies ist z.B. der Fall bei speziellen Trennwänden aus feuersicherem Glas, die zwar das Durchdringen von Flammen und heißen Gasen verhindern, aber keine Isolierung gegen die Hitze bieten. Dementsprechend kann eine lasttragende Säule, die ja ganz offensichtlich keine Funktion als Barriere hat, nur die Feuerwiderstandsklasse R, kombiniert mit einer Zeitklasse, haben.

Functional demands, Fire safety

1 = Tragfähigkeit

2 = Raumabschluss (die Fähigkeit, das Durchdringen von Flammen und heißen Gasen zu verhindern)

3 = Wärmedämmung (die Fähigkeit, die Wärmeübertragung zu begrenzen)

4 = Zeitklasse in Minuten

 

Europäische Klassifizierung

EUROPA

EN 13501-1

Klasse

Systeme

A2-s1,d0

Focus, Gedina, Advantage, Sombra, Master, Access, Super G, Hygiene, Akusto

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