Bauphysik-Kalender 2021. Группа авторов
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Wärmeabzüge vorgesehen werden), um Sichtbehinderung bei der Flucht und bei Löscharbeiten sowie Rauchvergiftungen zu vermeiden. Ausreichende und sichere Fluchtwege sind in dieser Phase von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit der im Gebäude befindlichen Personen.
3 Beurteilung von brennbaren Bauprodukten hinsichtlich ihres Brandverhaltens
Der Einsatz von nichtbrennbaren Bauprodukten wird im deutschen Baurecht nur in Bereichen mit besonders hohem Risiko gefordert. Dazu zählen Fluchtwege in größeren Gebäuden und Fassaden von Hochhäusern. Auch Brandwände und eine Reihe von weiteren Bauteilen, bei denen Feuerwiderstand gefordert ist, müssen in der Regel aus nichtbrennbaren Bauprodukten bestehen. Für Sonderbauten werden z. T. auch in weiteren Anwendungsbereichen (z. B. für Dämmstoffe in Wänden und Dächern) nichtbrennbare Produkte gefordert. Hier ist der Einsatz von Kunststoffen in der Regel ausgeschlossen, da der Heizwert solcher Produkte nur äußerst gering sein darf und eine Entzündung selbst bei einer Temperatur von 750 °C nicht stattfinden darf.
Für die übrigen Bereiche in Gebäuden ist die Verwendung brennbarer Bauprodukte, also auch von Kunststoffen erlaubt, wenn sie kein Risiko im Falle eines Brandes darstellen. Es wurden deshalb eine Reihe von verschiedenen Prüf- und Bewertungsverfahren geschaffen, um die Entzündlichkeit und den Beitrag zur Brandausbreitung und zu den Brandnebenerscheinungen wie Rauchentwicklung und brennendes Abtropfen zu beurteilen.
3.1 Laborprüfverfahren – Beanspruchungsniveaus und geprüfte Eigenschaften
Ein Weg, die Brandrisiken zu begrenzen, besteht darin, dass man das Brandverhalten von Materialien oder Verbundbaustoffen in Laborprüfverfahren untersucht und klassifiziert. In verschiedenen Ländern wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Verfahren für die Beurteilung von Bauprodukten hinsichtlich ihres Brandverhaltens verwendet. In den letzten Jahren wurden zunehmend auch internationale Normen (ISO – International Standardisation Organisation) erarbeitet und für Europa wurde ein einheitliches System für die Prüfung und Klassifizierung des Brandverhaltens von Bauprodukten eingeführt.
Bei Brand-Prüfverfahren kann die Probe folgenden Bedingungen ausgesetzt werden:
– offene Flamme,
– Strahlungswärme,
– Flamme und Strahlung gemeinsam,
– hohes oder niedriges Sauerstoffangebot (auch das Sauerstoffangebot während der Prüfung ist ein wichtiger Parameter für das Prüfergebnis – besonders die Entwicklung von Rauch und verschiedenen Zersetzungsprodukten hängt stark vom Sauerstoffangebot während der Prüfung ab).
Brennbare Bauprodukte können nach den folgenden Kriterien beurteilt werden:
– Entzündlichkeit,
– Flammenweiterleitung,
– Wärmeentwicklung beim Brennen (als Beitrag zur Brandausbreitung),
– brennendes Abtropfen,
– Entwicklung von Rauch und giftigen oder korrosiven Brandgasen.
Nicht alle diese Kriterien werden im Baurecht in Deutschland und in den harmonisierten europäischen Normen angewendet. Die Beurteilung der Toxizität von Brandgasen wird z. B. in den europäischen Prüfverfahren und im deutschen Baurecht nicht gefordert, da man davon ausgeht, dass durch die Begrenzung der Ausbreitung von Brand und Rauch hier ausreichende Vorkehrungen für die Sicherheit der Bewohner/Nutzer von Gebäuden getroffen wurden. Eine Studie der europäischen Kommission, die im Januar 2018 veröffentlicht wurde [1], kam zu dem Schluss, dass eine Bewertung der Toxizität der Brandgase von Baustoffen voraussichtlich von begrenztem Nutzen wäre, und dass es sinnvoller sein könnte, stattdessen die Brennbarkeit (und damit auch die Rauchgastoxizität) von Möbeln und Dekorationsgegenständen zu regeln. Nur für Kabel wurde ein Klassifizierungs-Kriterium für die Azidität der Brandgase eingeführt – hier ist das Ziel, Korrosionsschäden durch Brandgase zu vermeiden – die Toxizität der Brandgase wird auch hier nicht beurteilt.
Je nach Prüfverfahren und nationalen Vorschriften werden mit diesen Prüfverfahren Werkstoffe allein, oft aber auch Werkstoffverbunde in anwendungsgerechtem Einbauzustand beurteilt. Wenn die Beurteilung im Laborversuch nicht als ausreichend betrachtet wird, werden Großversuche durchgeführt.
Da die bisherigen nationalen Prüfverfahren in Europa für harmonisierte Bauprodukte (Produkte, für die eine harmonisierte europäische Produktnorm vorliegt) nicht mehr angewendet werden dürfen, werden in Deutschland die alten Prüfverfahren nach DIN 4102 nur noch in Ausnahmefällen verwendet. In diesem Beitrag werden ausschließlich die europäischen Prüf- und Bewertungsverfahren und ihre Anwendung im deutschen Baurecht erläutert.
Eine Ausnahme ist die Prüfung und Bewertung des Brandverhaltens von Fassadenbekleidungen in Originalbrandversuchen. Für Fassadenbekleidungssysteme, für die die Schwerentflammbarkeit gefordert ist, wird die Beurteilung mit Laborprüfverfahren in Deutschland, ebenso wie in verschiedenen anderen europäischen Ländern, nicht als ausreichend betrachtet. Ein europäisches Großbrand-Versuchsverfahren soll entwickelt werden. Die EU-Kommission hat einen Auftrag zur Entwicklung eines solchen Prüf- und Klassifizierungsverfahrens erteilt. Das Projekt soll bis zum Frühjahr 2021 abgeschlossen sein. Bisher ist noch nicht abzusehen, ob das dann entwickelte Verfahren in den verschiedenen EU-Mitgliedsländern tatsächlich eingesetzt wird. Zurzeit werden in den verschiedenen europäischen Ländern unterschiedliche nationale Verfahren angewendet. In Deutschland ist dies der Original-Brand-Versuch nach DIN 4102-20. Zusätzlich wird für EPS-Wärmedämmverbundsysteme der sogenannte Sockelbrandversuch zur Beurteilung des Brandverhaltens im Falle eines Brandes von außen angewandt. Diese Versuche werden im Beitrag D3 „Brandverhalten von Außenwandkonstruktionen“ im Detail beschrieben.
4 Prüfung und Klassifizierung von Baustoffen nach den europäischen Normen
Für Europa wurde 2002 ein einheitliches Prüf- und Klassifizierungssystem für das Brandverhalten von Baustoffen eingeführt. Dieses soll die Basis dafür bilden, dass alle Bauprodukte, die in Europa genormt sind und auf den Markt gebracht werden, im CE-Zeichen auch eine Klassifizierung hinsichtlich ihres Brandverhaltens nach einheitlichen Kriterien tragen. Ergänzt wurde das System für die Klassifizierung von Baustoffen in 2016 durch ein Prüfverfahren für die Beurteilung der Neigung eines Bauprodukts zum kontinuierlichen Schwelen.
Weitere Prüfverfahren für Kabel und für Bedachungen werden in den Abschnitten 6 und 8 erläutert.
4.1 Kleinbrennerprüfung – Mindestanforderung für Baustoffe in Deutschland
Für die Prüfung der Entzündlichkeit und des brennenden Abtropfens wird in Europa das sogenannte Kleinbrennerverfahren angewendet.
Ähnliche Verfahren waren schon früher in vielen europäischen Ländern vorgeschrieben. Baustoffe, die in Deutschland als normalentflammbar eingestuft werden sollen, werden nach EN ISO 11925-2 mit einer Beflammungszeit von 15 s geprüft (Bild 2). Für die Einstufung in die höheren Klassen D, C und B wird diese Prüfung zusätzlich zur SBI-Prüfung mit einer Be-flammungszeit von 30 s durchgeführt. Auch brennen-des Abtropfen wird, ebenso wie bisher nach DIN 4102, nach dieser europäischen Norm bewertet. Wird die Klasse E ohne Zusatz vergeben, heißt das, dass kein brennendes Abtropfen festgestellt wurde. Kunststoffe, die die Einstufung E-d2 (brennend abtropfend) erhalten, dürfen in manchen Bereichen nicht eingesetzt werden.
Tabelle 1. Prüfnormen für die Beurteilung des Brandverhaltens von Baustoffen in Europa (erstellt von CEN TC 127)
| Prüfungsmethode | Norm | |
| Nichtbrennbarkeit – Ofenprüfung |
EN ISO | |