Am 11. September 2014 führte die BELFOR Prevention beim Materialprüfungsamt NRW in Erwitte bereits zum neunten Mal ihren Brandschutztag durch. Dabei wurden in einem Großbrandversuch typische Abweichungen sowie Mängel bei Durchführungen und Einbauten untersucht.
Von Thomas Krause-Czeranka / Februar 2015. Bauproduktenverordnung, CE-Kennzeichnung, Wechsel von nationalen Verwendbarkeitsnachweisen zu europäisch harmonisierten Regelungen, die Problematik der Verlängerung allgemeiner bauaufsichtlicher Prüfzeugnisse – im Bereich der Bauprodukte des baulichen Brandschutzes ist vieles in Bewegung unddie derzeitige Situation erweckt nicht gerade den Anschein, dass es für die am Bau Beteiligten einfacher wird. Bezüglich der fachgerechten Planung und Ausführung (Verwendung) von Bauprodukten bzw. Bauarten des baulichen Brandschutzes ist es unerlässlich, sich mit den jeweiligen Verwendbarkeitsnachweisen und den darin geregelten Anwendungsbereichen zu beschäftigen. Das Thema „Abweichungen von Verwendbarkeitsnachweisen“ bleibt im Fokus. Unter der Leitung von Thomas Krause-Czeranka fand der 9. BELFOR Brandschutztag mit Fachvorträgen im Rittersaal des Schlosshotels in Erwitte statt.
Einer der Vortragsschwerpunkte lag auf der Problematik der Verwendung von Brandschutzklappen in Laborabluftanlagen (s. FeuerTRUTZ Magazin 4.2014). Über die im Auftrag des BLB NRW durchgeführten Untersuchungen von Brandschutzklappen aus dem Bestand referierten
- MR Dipl.-Ing. Knut Czepuck vom Ministerium für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr NRW
- Dipl.-Ing. Andreas Kiesow, Leiter des Service Centers für bauaufsichtliche Angelegenheiten des Bau- und Liegenschaftsbetriebes (BLB) NRW,
- Dipl.-Phys. Jürgen Pennings vom Materialprüfungsamt NRW sowie
- Dipl.-Ing. Manfred Lippe.
- Dipl.-Ing. Georg Spennes (Sachverständigenbüro BFT Cognos, Aachen) berichtete den interessierten Teilnehmern anschließend über die wesentlichen Änderungen der DIN 4102-4 (Restnorm).
Aufbau des Brandversuches
Nach den Fachvorträgen erläuterte Krause-Czeranka den fast 80 Teilnehmern den Aufbau der 5 m × 4 m großen Versuchswand mit z. T. mangelhaft ausgeführten Brandschutzsystemen. Bei den Probekörpern handelt es sich u.a. um:
- Stahlblechtür der Feuerwiderstandsklasse T 30-RS-1; Einbau abweichend von den Angaben des Verwendbarkeitsnachweises
- Vergleich verschiedener Bauteilfugen mit Polystyrol
- leichte Trennwand mit diversen Mängeln bzw. Abweichungen
- Vergleich von Absperrvorrichtungen unter Prüfbedingungen, die im Wesentlichen der DIN EN 1366-2 entsprachen
- Abschottungen von Kabeln und Rohren
- Vergleich von F-und G-Verglasung.
Die Tragkonstruktion der Wand wurde unterschiedlich ausgebildet:
- Massivwandkonstruktion aus Porenbeton mit einer Dicke von 175 mm; unverputzt
- leichte Trennwand als GK-Trennwandkonstruktion mit einer Dicke von 100 mm mit einem zur Ausführung gemäß DIN 4102-4 abweichenden Aufbau in den Abmessungen von 1.500 mm × 2.000 mm (B × H).
An den insgesamt 13 Probekörpern waren 81 Temperaturmessstellen angeordnet, um die Temperaturerhöhung auf der dem Feuer abgewandten Seite zu dokumentieren. Die Anordnung dieser Messstellen entsprach im Wesentlichen den entsprechenden Prüfnormen. Während der Brandprüfung wurde der Brandraum mithilfe von Gasbrennern so beheizt, dass die im Brandraum gemessenen Temperaturen der Heizgase nach der Einheitstemperaturzeitkurve nach DIN EN 1363-1 anstiegen. Im Folgenden finden Sie eine Analyse ausgewählter Probekörper.
Leichte Trennwand F 30 bis F 90?
Wie in den Jahren zuvor bestand ein Teil des Probekörperaufbaus aus einer leichten Trennwandkonstruktion, die bezüglich der Einordnung in die Feuerwiderstandsklasse F 90 nicht dem Aufbau gemäß DIN 4102-4 entsprach. Insbesondere bei dem Gewerk Trockenbau sind in der Praxis häufig Mängel und Abweichungen festzustellen.
Bei einer bereits erstellten Trockenbauwand liegt die Problematik darin, dass die wesentlichen Rahmenbedingungen, die für eine fachgerechte Erstellung der Konstruktion maßgeblich sind, nur bedingt nach folgenden Kriterien prüfbar sind:
- Sind die Ständerabstände korrekt ausgeführt?
- Wurde der Deckenanschluss fachgerecht erstellt?
- Welche Dämmung wurde verwendet?
- Handelt es sich bei den verwendeten Platten um GKB oder GKF-Platten?
Für die Brandprüfung wurde ein Teil der Tragkonstruktion als leichte Trennwand mit den Abmessungen 1,50 m × 2,00 m (B × H) ausgeführt.
Der Aufbau der Konstruktion bestand im Wesentlichen aus:
- einer Metallständerkonstruktion 50 mm
- der Dämmung aus Mineralwolle mit einem Schmelzpunkt von < 1000 °C
- einer beidseitigen Beplankung aus 2 × 12,5 mm GKB-Platten .
Damit unterschied sich der Aufbau der geprüften Trockenbauwand von der einer geregelten Bauart nach Tabelle 48 in DIN 4102-4 insbesondere in den verwendeten Platten und der Dämmung. Es war abzusehen, dass diese nicht fachgerecht errichtete Trockenbauwand vor Ablauf der 90 Minuten Brandprüfdauer versagen würde.
Nach ca. 65 Minuten begann sich auf der Feuerseite die innere Beplankung der Wand zu lösen. Zu diesem Zeitpunkt betrugen die Temperaturerhöhungen auf der dem Feuer abgekehrten Seite zwischen 44 und 73 K.
Da die Dämmung in der Wand den Temperaturen, die zu diesem Zeitpunkt im Brandraum herrschten (937 K), nicht standhalten konnte, waren die Anzeichen eines anstehenden Durchbrandes auf der Luftseite schnell zu erkennen.
Zunächst waren es dunkle Verfärbungen im Bereich der Schraubenköpfe, dann verfärbte sich die Oberfläche der Trockenbauwand, und schließlich kam es zu einer ersten Rissbildung (s. Abbildung 2) und zu dem damit verbundenen Verlust des Raumabschlusses (Minute 76). Das Temperaturkriterium hatte die Trockenbauwand bereits in Minute 71 überschritten.
Nach 79 Minuten fiel ein großes Stück der äußeren Beplankung aus der Wand heraus, so dass die Brandprüfung sofort gestoppt werden musste. Ein Novum in der Veranstaltungsreihe!
Vergleich von Absperrvorrichtungen unter DIN EN 1366-2
Brandschutzklappen (Absperrvorrichtungen) sind eines der Bauprodukte, bei denen der Wechsel vom nationalen zum europäischen Nachweis bereits vollzogen wurde. Auf der Grundlage der DIN EN 15650, einer europäisch harmonisierten Produktnorm, sind Brandschutzklappen (BSK) nun europäisch geregelte Bauprodukte und damit in der Bauregelliste B Teil 1 aufgeführt.
Die Produktnorm berücksichtigt Brandprüfungen auf der Grundlage der DIN EN 1366-2.
Die Prüfanforderungen dieser Norm unterscheiden sich von denen der DIN 4102-6 z. T. deutlich. Ein wesentlicher Unterschied liegt darin, dass die europäische Brandprüfung mit einem Unterdruck von 300 Pa durchgeführt wird (s. Abbildung 3). Der Unterdruck simuliert eine im Brandfall weiterarbeitende Abluftanlage. Er hat einen wesentlichen Einfluss auf die Leckage der BSK, die wiederum maßgeblich ist für die Klassifizierung bzgl. des Raumabschluss (E-Kriterium) und der Leckage (S-Kriterium).
Die nationale Prüfung gemäß DIN 4102-6 sah einen solchen Prüfaufbau nicht vor, berücksichtigte jedoch gegenüber der europäischen Prüfnorm z. T. sowohl die Temperaturerhöhungen auf dem Klappenblatt der Absperrvorrichtung, als auch die Temperaturerhöhung der die Klappe durchströmenden Luft (Leckage). Dieser Unterschied bei den Prüfanforderungen führte auch zu Änderungen der Konstruktion
von Absperrvorrichtungen. BSK, die ausschließlich auf Grundlage der DIN EN 1366-2 geprüft werden, benötigen im Bereich des Klappenblattes eine aufschäumende Dichtung, die im Brandfall die BSK hinreichend abdichten, um die Anforderungen bzgl. des Raumabschlusses und insbesondere der Leckage einzuhalten.
BSK, die ausschließlich auf Grundlage der DIN 4102-6 geprüft wurden, verfügen i.d.R. nicht über einen solchen aufschäumenden Baustoff, sondern sind mit einer brennbaren Dichtung ausgestattet. Dahingegen sind diese Klappen i.d.R. mit einem dickeren Klappenblatt ausgestattet. Dies gilt insbesondere für die so genannten Superklappen.
In der Brandprüfung wurden zwei Absperrvorrichtungen unter den Bedingungen der DIN EN 1366-2 geprüft. Beide BSK waren im Wesentlichen baugleich und entsprachen auch im Wesentlichen den Konstruktionstypen der nach DIN 4102-6 geprüften (alten) Klappen, verfügten jedoch über einen Nachweis, der bereits auf der Grundlage der DIN EN 1366-2 geführt worden war. An einem der beiden Probekörper wurde vor dem Einbau die aufschäumende Dichtung entfernt. Somit entsprach dieser bis auf eine fehlende Anschlagdichtung einer BSK nach DIN 4102-6.
Die Temperaturerhöhung an den beiden Probekörpern wurde gemäß den Kriterien der DIN EN 1366-2 gemessen und an jeweils 13 Messstellen protokolliert. Der Vergleich der Temperaturverläufe zeigte einen deutlichen Unterschied. Die Temperaturerhöhungen auf der BSK ohne Aufschäumer überschritten bereits nach ca. 15 Minuten das Temperaturkriterium von maximal 180 K, während die auf der BSK mit einem Aufschäumer gemessenen Temperaturen über den Zeitraum der Brandprüfung im Wesentlichen unterhalb von 100 K verblieben. [...]
Der vollständige Artikel ist im FeuerTRUTZ Magazin 1.2015 erschienen.
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Fazit
Die durchgeführte Brandprüfung zeigt einmal mehr, wie wichtig es ist, auf die fachgerechte Ausführung von Brandschutzsystemen zu achten. Alle grundlegenden Angaben findet man in den entsprechenden Verwendbarkeitsnachweisen der Systeme. Allerdings kann kein Verwendbarkeitsnachweis so vollständig und umfassend sein, dass er jegliche Baustellensituation regeln kann.
Nach Meinung des Autors liegt sogar in dem Bestreben, möglichst viel zu regeln und zu erfassen, der größte Nachteil in der derzeitigen Entwicklung der bauaufsichtlichen Nachweise. Die Verwendbarkeitsnachweise werden nicht mehr anwendbar.
Abweichungen von Verwendbarkeitsnachweisen sind und bleiben ein normaler Bestandteil der Baupraxis, und nicht jede Abweichung führt zu einem vorzeitigen Versagen des jeweiligen Systems. Die Abgrenzung zwischen der Abweichung, die zu einem vorzeitigen Versagen führt, und der Abweichung, die nicht zu einer Beeinträchtigung der eigentlichen Feuerwiderstandsklassifizierung des Systems führt, macht die Beurteilung in wesentlich und nicht wesentlich aus.
Die bei dieser Veranstaltung durchgeführten Brandprüfungen dienen der Sensibilisierung der am Bau Beteiligten. Selbstverständlich gilt, dass die Ergebnisse der durchgeführten Brandversuche keine Verallgemeinerung zulassen. Die Beurteilung ist immer vom jeweiligen Einzelfall abhängig.
Autor: Dipl.-Ing. Thomas Krause-Czeranka
Geschäftsführer der BELFOR Prevention (Deutschland) GmbH, Duisburg; Ingenieurbüro Krause-Czeranka Brandschutz & Consulting, Unna
www.kc-brandschutz.de
Der vollständige Artikel ist im FeuerTRUTZ Magazin 1.2015 erschienen.
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