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Dienstag, 26. März 2019
Ausgabe 6427 | Nr. 85 | 18. Jahrgang
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Weltweit erstes reaktives Brandschutzsystem zugelassen

# 12.04.2016

Verfahren für Zugglieder als Tragwerkstabilisierung getestet. Zulassung nur nach Realbrandversuchen möglich. Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung ebnete Weg durch Untersuchungen

Reaktive Systeme bilden Schutzschicht

Auch in der Altbausanierung können reaktive Beschichtungssysteme den Brandschutz erhöhen. 2015 wurden sie erstmals zugelassen. Foto: Frank Radel / Pixelio Auch in der Altbausanierung können reaktive Beschichtungssysteme den Brandschutz erhöhen. 2015 wurden sie erstmals zugelassen. Foto: Frank Radel / Pixelio

Wenn in einem Gebäude ein Brand ausbricht, entscheiden oft Sekunden darüber, ob Menschen zu Schaden kommen oder nicht. Für eine Evakuierung spielt die Widerstandsfähigkeit eines Bauwerks gegenüber Hitze und Feuer daher eine große Rolle. Halten die tragenden Bauelemente länger der zerstörerischen Kraft stand, bleibt für die Bewohner mehr Zeit, sich in Sicherheit zu bringen.

Um genau diese längere Haltbarkeit im Brandfall zu ermöglichen, werden immer häufiger reaktive Beschichtungssysteme genutzt. Der große Vorteil ist, dass durch die relativ geringen Beschichtungsdicken das architektonische Erscheinungsbild der Konstruktionen erhalten bleibt. Auch Zugglieder, also filigrane Bauteile, die überwiegend zur Stabilisierung von Tragwerken sowohl in Neubauten als auch bei der Altbausanierung eingesetzt werden, schützt man inzwischen in dieser Form vor Brandeinwirkungen.

Im Falle eines Brandes schäumt das reaktive System auf und bildet eine wärmedämmende Schutzschicht um das Stahlbauteil. Die Erwärmung des Stahls verlangsamt sich, die mit steigender Temperatur einsetzende Festigkeitsabnahme des Stahls wird verzögert und die Tragfähigkeit des Bauteils bleibt länger erhalten.

Forschung liefert erforderliche Kenntnisse für Zulassung

Bisher fehlten für allgemeine bauaufsichtliche Zulassung ausreichende Kenntnisse über das Verhalten dieser Brandschutzsysteme, die auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil Verwendung finden sollten. Daher untersuchten Wissenschaftler der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) die mechanischen Hochtemperatureigenschaften des eingesetzten Stahls, führten Brandversuche an Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung im Realmaßstab sowie numerische Berechnungen mittels der Finite-Elemente-Methode durch. Gefördert wurde dieses Forschungsprojekt über drei Jahre durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt).

Der Einfluss verschiedener Parameter, wie beispielsweise Profilgeometrie, Trockenschichtdicke der reaktiven Brandschutzbeschichtung sowie Höhe der Zugbeanspruchung, wurden untersucht. Insbesondere kreisrunde Stahlbauteile mit kleinem Durchmesser standen im Fokus der Forschung.

Reale Brandversuche für Produktprüfung unverzichtbar

"Unser Ziel war es, Zulassungsgrundsätze und Leitlinien zu erstellen, um reaktive Brandschutzsysteme auf Vollkreisquerschnitten unter Zugbeanspruchung beurteilen zu können", erläutert Forschungsleiter Sascha Hothan. "Ferner haben wir Bewertungskriterien entwickelt, die es ermöglichen Stahlzugglieder mit reaktiver Brandschutzbeschichtung in entsprechende Feuerwiderstandsklassen einzuordnen."

Reaktive Brandschutzsysteme unterscheiden sich hinsichtlich der erforderlichen Trockenschichtdicke, Höhe und Struktur der Aufschäumung, thermischen Schutzwirkung sowie Rissbildung und Rissheilungsvermögen. Aus diesem Grund ist eine produktbezogene Prüfung in Form von Brandversuchen unverzichtbar.

Erste Bewertung nach neuem Prüfverfahren bereits erfolgt

Anhand der durch die BAM durchgeführten Brandversuche konnten das Aufschäum- und Rissverhalten sowie die thermische Schutzwirkung des verwendeten reaktiven Brandschutzsystems untersucht und Versagensmechanismen identifiziert werden. Als weltweit erstes Produkt wurde das reaktive Brandschutzsystem "HENSOTHERM® 420 KS" der Firma Rudolf Hensel GmbH nach dem neuen Verfahren geprüft und bewertet.

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