Schutzziel 1: Grundlagen
Brandausbreitung begrenzen
Um das Feuer daran zu hindern, auf andere Gebäudeteile überzugreifen, müssen die für Decken- und Wanddurchbrüche benötigten Installationen zuverlässig versiegelt werden. Dies geschieht mit Abschottungs-Systemen, die eine Ausbreitung von Feuer und Rauch effektiv begrenzen.
Anforderungen an Leitungsdurchführungen – Abschottungen
Elektrische Leitungen und Rohre dürfen durch raumabschließende Wände und Decken hindurchgeführt werden, allerdings muss eine Übertragung von Feuer und Rauch ausgeschlossen sein. Diese Vorgabe wird durch Abschottungssysteme erfüllt. Diese ermöglichen es, die für die Installation benötigten Decken- und Wanddurchbrüche zuverlässig gegen Feuer und Rauch abzudichten. Für Leitungsdurchführungen gelten u. a. folgende Anforderungen:
- Der Durchtritt von Feuer und Rauch muss verhindert werden.
- Der Raumabschluss muss gewährleistet sein.
- Oberflächen von Kabeln, Leitungen, Rohren und Kabeltragsystemen sowie die Schottoberfläche auf der brandabgewandten Seite dürfen sich nicht unzulässig stark erwärmen.
Abstandsregelungen
Werden nur einzelne Leitungen oder kleine Kabelbündel durch feuerwiderstandsfähige Bauteile geführt, können diese mit einem entsprechenden Abstand zueinander durch Einzelbohrungen gelegt werden. Die Einzelbohrungen müssen mit im Brandfall aufschäumenden oder mineralischen Baustoffen verschlossen werden. Dabei bestimmt der größte Außendurchmesser den Abstand zu den kleineren Leitungen. Das Risiko der Brandübertragung erhöht sich auf diese Weise nicht. Einzelkabel ohne Durchmesserbegrenzung sind ohne Abschottungen erlaubt – es reicht ein Ringspaltverschluss um das Kabel herum.
Verwendbarkeitsnachweise
Die per Gesetz geforderte Wirkung bzw. Verwendbarkeit von Abschottungssystemen muss durch Prüfungen nachgewiesen werden. Diese Brandprüfungen müssen weltweit von amtlichen Materialprüfanstalten oder akkreditierten Prüfinstituten auf der Grundlage von Prüfnormen durchgeführt werden. Die Brandprüfungen sind Grundlage der Zulassung als Bauprodukt mit der bestimmungsgemäße Verwendung, als Abschottungssystem eingesetzt werden zu können.
Inhalt der Zulassungen
In den Zulassungsbescheiden werden für Anwendungsbereich und Einbau unter anderem folgende Kriterien festgelegt:
- Feuerwiderstandsklassen
- Einbaubedingungen z. B. Einbau in Betonwände
- Maximale Schottabmessungen
- Mindestdicke der Kabelabschottungen
- Mindestdicke der Wände/Decken
- Zum Aufbau der Schottung zu verwendende Materialien
- Zulässige Installationen z. B. Kabel oder Kabeltrag-Systeme, Rohre
- Reihenfolge und Art des Einbaus
- Ausführung einer Nachinstallation
- Angaben zur Pflicht des Herstellers, Personen zu schulen, die die Abschottung erstellen
Prüfungen
Die Prüfung der Abschottungen erfolgt in speziellen Prüfungen, in denen die zu prüfenden Musterinstallationen nach einer Einheits-Temperaturzeitkurve aufgeheizt werden. Diese Kurve ist international genormt nach ISO 834-1 und wird weltweit für Brandversuche genutzt. Sie bildet den so genannten Feuerübersprung „Flash-Over“ ab, der die kritischste Phase eines Brands darstellt. Nach der Schwelbrandphase entzünden sich schlagartig alle im Brandraum befindlichen brennbaren Gase, so dass die Temperatur sehr schnell ansteigt. Diesen Vollbrand müssen die eingebauten Installationen überstehen.
Klassifizierungen und Zertifikate
Nach erfolgreich absolvierten Prüfungen werden die Ergebnisse durch die Prüfinstitute dokumentiert und die Systeme in Abhängigkeit von den Ergebnissen z. B. nach EN 13501 klassifiziert. Dieser Klassifizierungsbericht kann in den meisten europäischen Ländern in Verbindung mit einer Montageanleitung des Herstellers als Verwendbarkeitsnachweis genutzt werden. Einige Länder verlangen jedoch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Diese kann auf Basis der Prüfdokumentation und des Klassifizierungsberichts bei einer von der Europäischen Organisation für technische Zulassungen EOTA akkreditierten Zulassungsstelle beantragt werden. Klassifizierungen nach UL (Underwriters Laboratories) sind abweichend.
Kennzeichnungspflicht
Jede Abschottung muss mit einem Schild dauerhaft gekennzeichnet werden. Die Kennzeichnung ist zum einen notwendig, um nachzuweisen, dass ein zulässiges geprüftes Abschottungssystem eingesetzt wurde. Zum anderen dient sie bei eventueller Nachinstallation zur Identifizierung des Systems. Die Systeme wurden mit unterschiedlichen Materialien aufgebaut und geprüft und dabei die Funktion dieser speziellen Materialkombinationen nachgewiesen. Werden andere, nicht zum System gehörende Komponenten, verwendet, kann dies einen negativen Einfluss auf das Verhalten im Brandfall haben. Das ist zu vermeiden. Daraus leitet sich die Forderung der Zulassungsstellen nach Schulungen für Anwender ab, die die baurechtlichen Grundlagen kennen und den Umgang mit den Abschottungsmaterialien beherrschen sollten.
Bauarten von Kabel- und Kombiabschottungen
Verschiedene Bauteile erfordern entsprechend geeignete Abschottungsmaßnahmen. So hängt die Wahl des passenden Abschottungssystems von diversen Parametern ab. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von massiven Wänden und Decken aus Mauerwerk und Beton bis zur leichten Trennwand in Trockenbauweise. Die durchführbaren Installationen können aus Kabeln und Kabeltragsystemen, brennbaren und nicht brennbaren Rohren oder einer Kombination aus beiden bestehen. Anforderungen bestehen beispielsweise bezüglich einer staub- und faserfreien Installation, der zerstörungsfreien Nachinstallation und gewissen Druckfestigkeiten. Zum Verschluss von Öffnungen in Decken und Wänden mit Brandschutzklassifizierung stehen diverse Kabel-, Rohr- und Kombiabschottungen zur Verfügung. Diese erfüllen die erforderlichen Normen und besitzen die entsprechenden Zulassungen.
Typische Abschottungssysteme
Spezial-Mörtel, Mineralfaserplatten mit Beschichtung, Brandschutzschaum, 1-Komponenten-Massen, Schaumstoffe und Formteile, Kästen, Silikone und spezielle, gummiartige Module. Alle Systeme besitzen besondere Brandschutzbestandteile und –additive, die eine sichere Funktion im Brandfall gemäß Prüfnorm erfüllen.
Belegungsregel
Die klassischen Abschottungen werden gemäß der so genannten 60%-Belegungsregel ausgeführt. Das bedeutet, von der Bauteilöffnung, durch die die Installationen geführt werden, dürfen maximal 60% der Fläche mit Kabeln, Tragsystemen, Rohren usw. belegt sein. Die restliche Fläche, die verbleibenden 40% müssen mit einem im Brandfall „aktiven“ Brandschutzmaterial gefüllt oder verschlossen sein. „Aktiv“ bedeutet in diesem Fall nicht, dass das Material chemisch reagieren muss. Es muss nur sicherstellen, dass die Wärmeübertragung über die Medien sowie die Übertragung von Feuer und Rauch verhindert wird. Das kann durch chemische Reaktionen geschehen, aber auch durch die gute Aufnahme der Wärmeenergie und daraus resultierendem Kühleffekt. Einige Systeme können „voll“ belegt werden. Sie müssen für diesen Anwendungsfall jedoch geprüft und zugelassen sein.
Installationen
Alle Abschottungssysteme werden mit diversen festgelegten Installationen geprüft, um verschiedene Anwendungsbereiche abdecken zu können. So gibt es reine Kabelabschottungen, die von jedem Elektroinstallateur montiert werden dürfen, aber auch so genannte Kombiabschottungen. Durch diese können gemeinsam mit elektrischen Leitungen auch Sanitärrohre aus Kunststoff und Metall geführt werden.
Einige Abschottungen sind darüber hinaus für spezielle Leitungen z. B. Hohlwellenleiter oder Leitungen von Klimasplitgeräten geprüft worden. Welche Installationen zulässig sind, ist von System zu System unterschiedlich.
Unterstützungsmaßnahmen
Bei einem Brand wirken große Kräfte auf die Installationen. Daher können Befestigungen von Tragsystemen versagen und die Abschottung mechanisch beansprucht werden. Um das zu verhindern, müssen zusätzliche Unterstützungen für die durchgeführten Installationen in definiertem Abstand vor den Oberflächen der Abschottungen montiert werden. Das eingesetzte Material muss tragfähig und nicht brennbar sein. Zur Unterstützung bieten sich Montagebauteile von Kabeltragsystemen aus Stahl an:
- Hängestiele mit Auslegern
- Profilschienen mit Gewindestangen
- Montageschienen
- Brandgeprüfte Dübel
Die Konstruktionen sind in den Zulassungen nicht exakt definiert. Die Tragfähigkeit der oben genannten Bauteile wurde in Brandprüfungen für den elektrischen Funktionserhalt nachgewiesen, so dass sich diese in der Praxis auch zur Unterstützung von Abschottungen bewährt haben.
Abschottungen in Systemböden und Unterflurkanälen
Auch in Systemböden – Hohlböden und Doppelböden – müssen Abschottungen eingebaut werden. Unterlaufen Unterflurkanäle Wände mit Feuerwiderstandsdauer, müssen Abschottungsmaßnahmen durchgeführt werden. Estrichüberdeckte Unterflurkanäle werden von den nächstgelegenen Anschlussdosen aus abgeschottet, da man die Wandöffnung aufgrund des gegossenen Estrichs nicht mehr direkt erreichen kann. Die Abstände der Anschlussdosen zueinander sind dabei irrelevant. Wichtig ist der rauchgasdichte und brandsichere Verschluss, um die Brandübertragung zu verhindern.
Bei offenen Kanälen mit frei zugänglichen Wandöffnungen kann eine Abschottung direkt im Kanal platziert werden.
Grenzen Doppelböden z. B. an Fluchtwege mit gegossenem Estrich, muss teilweise unterhalb der Rauchschutztür bzw. Brandschutztür abgeschottet werden. In den meisten Fällen kann an der Abschottung nur von einer Seite aus gearbeitet werden. In diesen Fällen bietet sich das System PYROCOMB Intube an, eine Kabelabschottung mit einer Halbschale.
Bauen im Bestand
Für alle Altbaudecken, wie auch Wandkonstruktionen aus Sonderbauteilen (z.B. Sandwichelementen), gilt: Abschottungssysteme, die für diesen Anwendungsfall geprüft und zugelassen sind, können eingebaut werden.
Da es diese Sonderprüfungen kaum gibt, werden in Anlehnung an die Zulassungen Abschottungen eingesetzt, deren Funktion in Laibungen aus nicht brennbaren Baustoffen nachgewiesen ist, z. B. in leichten Trennwänden. Vor der Montage sollte der Anwendungsfall mit einem Sachverständigen geklärt werden.
Kabelbandagen
Um die Brandweiterleitung innerhalb von Brandabschnitten zu verhindern, werden vorhandene Kabeltragsysteme mit einem beschichteten Gewebe bandagiert, das einen Kabelbrand auf einen lokalen Bereich beschränkt. Die Summe der verlegten Kabel stellt in vielen Fällen eine „Zündschnur“ dar, die sich durch die Gebäude zieht. Besonders kritisch sind Steigetrassen, da sich die Flammen in vertikaler Richtung am schnellsten ausbreiten. Bandagierte Kabelbündel oder Steigetrassen brennen über einen großen Zeitraum nicht und begrenzen somit die Schäden.
Vorteile von Kabelbandagen im Vergleich zu Beschichtungen
Sehr häufig werden Kabel zusätzlich mit brandhemmenden Beschichtungen versehen. Problematisch ist hierbei der große Aufwand der Nass-Applikation. Zudem muss sichergestellt werden, dass die trockene Schichtdicke den vorgegebenen Daten entspricht. Bandagen besitzen dagegen folgende Vorteile:
- Maschinell aufgebrachte Beschichtung garantiert notwendige Trockenschichtdicke
- Trockene Verlegung
- Einfache Befestigung und Sicherung mit Spannband
- Einfache Nachinstallation durch Öffnen der Spannbänder (wiederverwendbar)
- Eindeutig zu montieren dank unterschiedlich farbiger Oberfläche
- Oberfläche PU-beschichtet und abwaschbar
Prüfung der Kabelbandagen
Brandschutzbandagen werden einer Kabelbündelprüfung an einem vertikal angebrachten Prüfkörper unterzogen. Hier darf eine definierte, zulässige Abbrandhöhe im einen gewissen Zeitraum nicht überschritten werden.
Sonderanwendungen
Besondere Anwendungsfälle für die Kabelbandagen finden sich in den Bereichen Photovoltaik, Windkraft, Tunnel, Schiffbau oder im Bestand z. B. bei Holzkonstruktionen in Dachstühlen. Das Schutzziel lautet auch hier: Brandausbreitung verhindern. Ob zum Personenschutz oder zum Anlagenschutz hängt von der jeweiligen Installation ab.
Einsatz in Flucht- und Rettungswegen
In Flucht- und Rettungswegen werden Bandagen eingesetzt, wenn
- die Montage einer brandschutztechnisch klassifizierten Zwischendecke,
- die Verkleidung mit Platten oder
- die Installation eines Brandschutzkanals
aufgrund örtlicher Gegebenheiten oder Platzmangels nicht möglich ist. Dabei passen sich die Bandagen dem Verlauf der bereits installierten Kabel an, was bei Brandschutzkanälen nicht ohne weiteres möglich ist. Durch die Funktion und den Nachweis des Brandverhaltens ist die Kabelbandage oft die letzte wirtschaftliche Möglichkeit.
ACHTUNG!
Die Kabelbandagen sind ursprünglich entwickelt worden, um Brandweiterleitungen innerhalb von Brandabschnitten zu verhindern. Die Wirksamkeit der Brandbandage lässt sich daher nicht mit der Leistungsfähigkeit eines Brandschutzkanals in Flucht- und Rettungswegen vergleichen.
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