Halogenfreie und rauchgasarme Elektroinstallationsrohre

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1 Halogenfreie und rauchgasarme Elektroinstallationsrohre E L E KHTARUOS S E TY ES C THENMI K

2 HALOGENFREIE UND RAUCHGASARM Brände in öffentlichen Gebäuden, wie Flughäfen, Bahnhöfen, Hotelanlagen, Krankenhäusern, Großindustrienanlagen und Tunnels, haben häufig dramatische Auswirkungen, die sehr oft auch mit spektakulären Rettungsaktionen verbunden sind. Brände wie in der Londoner U-Bahn, am Flughafen Düsseldorf, im Kanaltunnel oder im Mont Blanc-Tunnel hatten zahlreiche Menschenleben gefordert, die sehr betroffen machen. Der dabei entstehende wirtschaftliche Schaden kann oft gar nicht beziffert werden. Weltweit geht man allein im Industriebereich von etwa 5 Millionen Bränden jährlich aus. In der Politik wird Brandschutz immer erst dann beachtet, wenn ein größerer Schadensfall das öffentliche Interesse für die Thematik Brandschutz weckt. Beispiel hierfür war der Brand am Düsseldorfer Flughafen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass nicht zuletzt als Folge des langwierigen Rückgangs der Bauwirtschaft, Fragen der Sicherheitskultur und des Brandschutzes nicht immer einen angemessenen Stellenwert haben sowohl bei der Auftragsvergabe, als auch bei der Auftragsabwicklung. Brandschutz muss künftig wesentlich mehr in den Brennpunkt aller Beteiligten gerückt werden. Bei Brandkatastrophen sind die Hauptursachen für die Gefährdung von Men- schenleben nicht die Flamm- und Hitzeauswirkungen des Feuers, sondern vielmehr die entstehenden Rauchgase wie Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid (CO) und speziell in geschlossenen Räumen die Absenkung des für Mensch und Tier lebenswichtigen Luftsauerstoffes (O2). Ist die Rauchgasentwicklung so stark, dass jegliche Sicht genommen wird, ist eine Orientierung ausgeschlossen, die lebensrettende Flucht aus solch extrem verqualmten Räumen wird unmöglich. Die Folgen sind dramatisch: Tod durch Ersticken oder Vergiftung, wie es leider beim Flughafenbrand in Düsseldorf geschehen ist. Verbrennungsrückstände, toxisch kon- taminiertes Löschwasser, ätzende, stark korrosive und giftige Rauchgase belasten die betroffene Umgebung. Die durch die korrosiven Rauchgase entstandenen Schäden können nur mit hohem Kostenaufwand beseitigt werden. Zusätzlich zu den Schäden am Gebäude entstehen noch große Sekundärschäden an der Infrastruktur des Gebäudes. Computer, Telefonanlagen, bzw. elektronische Geräte im Gebäude werden, weitab vom eigentlichen Brandherd, durch die korrosiven Gase beschädigt und unbrauchbar. Oft sind ein Abriss und der damit verbundene Neubau eines kontaminierten Gebäudes günstiger als die Sanierung. Um die Gefährdung von Menschen zu minimieren und die Schäden an Gebäuden zu reduzieren, hat FRÄNKISCHE jetzt halogenfreie, rauchgasarme sowie flammwidrige Elektroinstallationsrohre entwickelt. Die Rohre genügen diesen erhöhten Sicherheitsanforderungen und bieten somit die Voraussetzung für eine zukunftweisende Elektroinstallation. Halogenfreie Low Smoke Rohre für mehr Sicherheit im Brandfall 2 FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke FFKuS-EM-F-LS0H Low Smoke FFKu-EL-F-LS0H Low Smoke Halogenfreies und rauchgasarmes Kunststoffstangenrohr aus Spezialkunststoff für die Aufputzinstallation, mittlere Druckfestigkeit, hochtemperaturbeständig bis 120 C, kälteschlagfest bei extremen Temperaturen bis -45 C. Halogenfreies und rauchgasarmes Kunststoffwellrohr aus Spezialkunststoff für die Betoninstallation, mittlere Druckfestigkeit, hochtemperaturbeständig bis 105 C, kälteschlagfest bei extremen Temperaturen bis -45 C. Halogenfreies und rauchgasarmes Kunststoffwellrohr aus Spezialkunststoff für die Unterputzinstallation, leichte Druckfestigkeit, hochtemperaturbeständig bis 105 C, kälteschlagfest bis -5 C.

3 ME ELEKTRO-INSTALLATIONSROHRE Vo r t e i l v o n h a l o g e n f r e i e n P r o d u k t e n Wa s b e d e u t e t Halogenfreiheit bedeutet, dass alle halogenfreien Elektroinstallationsrohre aus Kunststoff frei von Halogenen (reaktionsfreudige Elemente) wie Chlor (Cl), Brom (Br), Fluor (F) und Jod (I), sind. Als Halogene bezeichnet man die Elemente der Gruppe 7 im Periodensystem der Elemente. Halogenfreiheit bedeutet daher, dass in einem Produkt keinerlei halogenhaltige Verbindungen enthalten sind. Verhaltensweisen von konventionellen Kunststoffen wie PVC im Brandfall In der Elektroinstallation und somit auch bei den Elektroinstallationsrohren, kommt vorwiegend der Kunststoff PVC zum Einsatz. PVC (Polyvinylchlorid) setzt sich aus Wasserstoff, Kohlenstoff und dem Halogen Chlor zusammen. Im Brandfall, wenn die Rohre vom Feuer erfasst werden, löst sich die PVC-Struktur auf und aus Chlor und Wasserstoff ent- LS0H e i g e n t l i c h H a l o g e n f r e i h e i t? steht das stark korrosive Chlorwasserstoffgas. Gleichzeitig werden noch weitere toxische (giftig wirkende) Verbrennungsgase wie Kohlendioxid (CO2) und Kohlenmonoxid (CO) freigesetzt, und bewirken die Absenkung des für Mensch und Tier lebenswichtigen Luftsauerstoffanteils (O2). wird zu wasserlöslichen Kalziumchlorid. Durch das gelöste Kalziumhydroxid sinkt der ph-wert ab und der zuvor bestandene Korrosionsschutz, der durch den hohen ph-wert (alkalischer Schutz) und durch die Passivierung des Stahls (durch Silikat) bestand, geht verloren. Folge: Die Bausubstanz wird instabil. Die freigesetzten Gase können sich leicht im Gebäude ausbreiten. Kommt das stark korrosive Chlorwasserstoffgas mit Feuchtigkeit in Verbindung, im Brandfall Löschwasser aber auch Luftfeuchtigkeit, so reagiert dieses Gas zu Salzsäure HCl. Dies führt beim Einatmen zu starken Verätzungen der Atemwege. Genauso verheerend ist das Einwirken von Salzsäure auf elektronische Geräte. Auf der einen Seite wird Chlorwasserstoffgas in Verbindung mit Luftfeuchtigkeit zu einer elektrisch leitfähigen Substanz, die Kurzschlüsse auf den Platinen in den Geräten verursachen. Auf der anderen Seite korrodieren die Metallteile an den Geräten und machen diese unbrauchbar. Ein alter Feuerwehrspruch beschreibt die Situation sehr treffend: Nur fünf Die Anteile an toxischen Gasen, die Atemzüge reichen zum Sterben. eine unmittelbare bzw. mittelbare Gefahr für betroffene Personen darstellen, Schlägt sich die Salzsäure an Beton- sind bei konventionellen Kunststoffen bauteilen nieder, so erfolgt die nächste extrem höher als bei halogenfreien chemische Reaktion. Kalziumhydroxid Kunststoffen. Die Bezeichnung LS0H steht für Low Smoke Zero Halogen Halogenfreie, rauchgasarme sowie flammwidrige Elektroinstallationsrohre zeichnen sich durch folgende wichtige Vorteile aus: a) nachgewiesene geringe Rauchgasentwicklung b) nur gering korrosive Stoffe und Gase werden freigesetzt c) geringe Giftigkeit (Toxizität) der Rauchgase d) keine Brandfortleitung bei lokaler Flammeinwirkung e) Funktionserhalt im System mit zugelassenen Funktionserhaltskabel 3

4 Nur wenige Minuten bleiben im Brandfall zur Rettung Vorteil von rauchgasarmen Low Smoke Produkten Brandverlauf und Rauchausbreitung Rauch und Feuer im Gebäude Jedes Feuer setzt Wärmeenergie frei. 20 bis 30 Prozent eines Feuers wirken als Strahlungswärme in unmittelbarer Nähe. Der Hauptanteil der Wärme steigt als Konvektionswärme nach oben. Durch die Geschossdecke oder das Dach werden Rauch und Feuersäule daran gehindert, ins Freie abzuziehen. Der Rauch und die heißen Brandgase breiten sich also unterhalb der Decke aus. In nur sehr kurzer Zeit füllt sich der Raum mit einem grau-schwarzen Rauchgasgemisch. Die Folgen eines Brandes hängen entscheidend von zwei sich beeinflussenden Faktoren ab: Rauchgas- und Temperaturentwicklung. Grundsätzlich gilt: Je höher die Wärmefreisetzung, umso größer wird die Rauchgasentwicklung. Die Umgebungstemperatur steigt innerhalb der ersten Minuten eines Brandes nur geringfügig an. Nach einiger Zeit führen die großen Rauchgasmengen und die sich unter der Decke gesammelten heißen Gase zu einem rapiden Temperaturanstieg. Erste Sekundärbrände bilden sich an der Decke oder Dachkonstruktion. Der schlagartige Übergang vom Schwelbrand zum Vollbrand, der so genannte flashover, wird unvermeidbar. Ein solcher Brand, der meist nicht mehr löschbar ist, kann sich in weniger als 20 Minuten entwickeln. Zeit ist der entscheidende Faktor im Brandfall. Wie lange brauchen Menschen um Räume und Gebäude verlassen zu können? Wie schnell können zurückgebliebene Mitbewohner gefunden und gerettet werden? Wie lange braucht die Feuerwehr, um den Brandherd zu lokalisieren und gezielt zu bekämpfen? Die Antwort auf alle drei Fragen hängt ganz entscheidend von den Faktoren ab: Wie viel Rauch bildet sich, wie schnell und wie wirksam sind die bauseitlichen Schutzmaßnahmen. Die Zeit, die wir benötigen um einen Brand zu erkennen und die Flucht aus dem Gebäude anzutreten, hängt von sehr vielen Faktoren ab. Diese Faktoren sind unterschiedlichster Art, z. B. sind Rauchmelder vorhanden, werden wir während der Nacht im Schlaf vom Feuer überrascht, brennt es am Tage während der Arbeit oder brennt es bei einer Veranstaltung. Bevor wir uns im Brandfall in Richtung rettenden Ausganges bewegen, vergehen einige Minuten. Wie schnell wir jetzt das Gebäude verlassen können, entscheiden wiederum verschiedene Faktoren: Wie viele Menschen halten sich im Gebäude auf, ist voll entwickelter Brand Rauch Temperatur 0 Kaum Zeit zum Retten flash over Rauchtemperatur Brandentstehung Zur Orientierung in Räumen, in denen es brennt, sind die Sichtverhältnisse äußerst wichtig. Schon bei kleinen Brandlasten füllt sich ein Raum in unvorstellbar kurzer Zeit von nur wenigen Minuten mit Rauch, der den Flüchtenden, aber auch den Rettungskräften, die Sicht nimmt. Fluchttüren und auch gefährliche Hindernisse verschwinden in einer grau-schwarzen Wolke aus Brandgasen Zeit min der kürzeste Weg erkennbar, sind Treppenhäuser ausreichend dimensioniert? In der DIN / DIN EN wird in der Regel eine mittlere Branderkennungszeit von zehn Minuten angenommen. Durch die Installation von Brandmeldern kann die mittlere Branderkennungszeit um fünf Minuten verkürzt werden. Wie viel Zeit lässt uns der Rauch? Rauch behindert flüchtende Menschen auf mehrfache Weise. Der Rauch beeinträchtigt die Sicht, Farben und Kontraste verschwinden. Das Erkennen der Kennzeichnungen von Fluchtwegen oder Ausgängen wird schwieriger oder unmöglich. Durch die Beeinträchtigung der Orientierung wird das Vorankommen erheblich verlangsamt. Zusätzlich führt das Einatmen von Rauchgasen zu Bewusstseinstrübungen und zu Vergiftungen. Panik ist die logische Konsequenz. Lebensrettende Entscheidungen richtig zu treffen und die Fluchtmöglichkeiten schnell und sinnvoll zu nutzen, wird immer schwieriger. Je mehr Zeit verstreicht, desto kritischer wird die Situation der Flüchtenden das brennende Gebäude zu verlassen. Low Smoke Rohr FPKu-EM-F-LS0H Um die Zeitspanne für die Flucht zu erweitern, haben wir Elektroinstallationsrohre entwickelt, bei denen im Brandfall nur noch geringe Mengen an Rauchgasen entstehen. 4 FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke für die Aufputzinstallation FFKuS-EM-F-LS0H Low Smoke für die Betoninstallation FFKu-EL-F-LS0H Low Smoke für die Unterputzinstallation

5 FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke und FPKu-EM-F-H0 Standard im Brandversuch FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke FPKu-EM-F-H0 Standard FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke Branddauer 1 Minute Branddauer 6 Minuten Branddauer 3 Minuten Branddauer 7 Minuten Branddauer 4 Minuten Branddauer 8 Minuten Branddauer 5 Minuten Branddauer 10 Minuten Schon nach 3 bis 4 Minuten des Brandversuchs ist erkennbar, dass bei dem Standard FPKu-EM-F-H0 die Rauchgasdichte so stark zugenommen hat, dass die Konturen verschwinden und eine Orientierung fast nicht mehr möglich ist. FPKu-EM-F-H0 Standard Im Vergleich zu FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke kann man auch noch nach dem Erlischen des Feuers ohne wesentliche Sichteinschränkung alles Erkennen. 5

6 Bestimmung der Rauchgasdichte Mit der Bestimmung der Rauchgasdichte nach der Norm DIN EN :2005 (VDE ) durch das VDE Prüfinstitut in Offenbach konnte folgendes bewiesen werden. Schon in den ersten Minuten ist die maximale Rauchgasdichte bei beiden Prüfungen erreicht. Der wesentliche Unterschied zwischen einem Standard Material und unserem Low Smoke Material liegt darin, dass bei einem Standard Elektroinstallationsrohr die Rauchgasdichte 90 % beträgt, d. h. nur noch 10 % des ursprünglichen Lichtes sind vorhanden. Eine Orientierung ist hierbei nicht mehr möglich. 90 % 80 % Rauchgasdichte Auch hier wurde das neue FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke mit einem Standard Stangenrohr FPKu-EM-F-H0 verglichen. 100 % Mit unserem neuen FPKu-EM-F-LS0H Low Smoke Rohr erreichen wir eine Rauchgasdichte von 20 %, das bedeutet, dass noch 80 % des ursprünglichen Lichtes zur Verfügung stehen. 70 % 60 % Standard 50 % Low Smoke 40 % 30 % 20 % 10 % 0% Zeit min Somit konnte auch durch das VDE Prüfinstitut in Offenbach die erheblich besseren Sichtverhältnisse und somit auch eine bessere Orientierung für die Flüchtenden und für die Rettungskräfte bestätigt werden. Normative Anforderungen an halogenfreie und rauchgasarme Elektroinstallationsrohre 6 Viele Prüfverfahren zur Halogenfreiheit, Rauchgasentwicklung und auch Toxizität werden in Normen für Kabel und Leitungen beschrieben. Da für Elektroinstallationsrohre keine eigenen Normen vorliegen, werden für die Prüfung von Halogenfreiheit, Rauchgasentwicklung und Toxizität bei Elektroinstallationsrohren die gültigen Normen für Kabel und Leitungen herangezogen. DIN EN :1988 (VDE 0482 Teil 267-1) Halogenfreiheit (Korrosivität der Brandgase) DIN EN : (VDE 0482 Teil ) Die Halogenfreiheit und die damit verbundene Korrosivität der Brandgase wird über die Messung des Gehaltes an Halogenwasserstoffsäure und über Bestimmung des Grades der Azidität von Gasen, durch die Messung von ph-wert und Leitfähigkeit bestimmt. Im Teil 2-1 der Norm DIN EN wird das Prüfverfahren sowie die Anforderungen zur Bestimmung des Gehaltes an Halogenwasserstoffsäure festgelegt. Im Teil 1 der Norm DIN EN werden die geeigneten Geräte für die quantitative Bestimmung von Gasen, insbesondere von sauren und korrosiven Gasen, die bei der Verbrennung von Kabelwerkstoffen entstehen, festgelegt. Zur Bestimmung des quantitativen Halogenanteils werden Prüfungen an zwei Werkstoffproben von 500 mg bis 1000 mg durchgeführt. Als Ergebnis gilt der Mittelwert der beiden Prüfungen. Die Prüfung ist bestanden wenn der einzelne Messwert sich nicht mehr als +-10% vom Mittelwert unterscheidet. Die Anwendung des Verfahrens wird aus Genauigkeitsgründen nicht empfohlen, wenn der Halogengehalt der entstehenden sauren Gase weniger als 0,5 % der verwendeten Probe beträgt. Für derartige Proben ist das in DIN EN festgelegte Prüfverfahren zu verwenden.

7 DIN EN :2005 (VDE ) Im Teil 1 der Norm DIN EN werden die Details der Im Teil 2-2 der Norm DIN EN wird das PrüfverPrüfeinrichtung und das Nachweisverfahren definiert. fahren zur Bestimmung des Grades der Azidität von Gasen, durch die Messung von ph-wert und Leitfähigkeit, die bei DIN EN :2005 (VDE ) der Verbrennung von Werkstoffen entstehen, festgelegt. Im Teil 2 der Norm DIN EN werden das PrüfverfahZur Bestimmung der Korrosivität über die Messung des ph- ren und die Anforderungen festgelegt. Wertes und der Leitfähigkeit werden 1000 mg des zu prü- Bei der Messung der Rauchgasdichte werden in einer würfenden Werkstoffes im Verbrennungsofen verbrannt. Die felförmigen Prüfkammer (Innenmaß 3 x 3 x 3 m), Rohrmudabei entstehenden Gase werden durch Sprudeln durch ster verbrannt. Die 1 m langen Rohrstücke werden über einer Wasserflaschen aufgefangen, die mit destilliertem oder Feuerquelle aus einer Wanne, mit einem Liter Alkohol gefüllt entmineralisiertem Wasser gefüllt sind. Die Prüfung ist be- verbrannt. Die dabei entstandenen Rauchgase werden mitstanden, wenn der ph-wert größer 4,3 und der Leitwert klei- tels eines photometrischen System gemessen. ner 10µS/mm beträgt. DIN EN : (VDE 0482 Teil ) Diese Norm ist für die Prüfung von Kabel und Leitungen ausgelegt, Elektroinstallationsrohre werden in Anlehnung an diese Norm geprüft. Aussendurchmesser Anzahl der Proben < 20 mm 3 Lichtdurchlässigkeit 60% mm 2 60% > 40 mm 1 70% Die Prüfung ist bestanden, wenn die Lichtdurchlässigkeit größer / gleich dem in der Tabelle angegebenen Wert liegt. Diese Norm ist für die Prüfung von Kabel und Leitungen ausgelegt, Elektroinstallationsrohre werden in Anlehnung an diese Norm geprüft. PH>4.3 Conductivity S < 10 mm Beilsteintest Mit der Beilsteinprobe kann man grob, aber auf einfachste Art und Weise prüfen, ob ein Material halogenhaltig ist. Hierbei wird mit einem Kupferdraht eine kleine Probe des zu prüfenden Materials in die blaue Flamme eines Bunsenbrenners gehalten. Verfärbt sich die Flamme grün, so ist davon auszugehen, dass die Probe Halogene enthält. Rauchgasdichte Die Messung der Rauchgasdichte ist ein wesentlicher Aspekt bei der Beurteilung des Brandverhaltens, in Bezug auf die Evakuierung von Personen und die Zugänglichkeit für Feuerwehrleute. 7

8 Halogenfreie und rauchgasarme Elektroinstallationsrohre E L E K T RO SYST E M E Flammwidrigkeit (Widerstand gegen die Flammausbreitung) Zum Schutz gegen die Flammausbreitung müssen Rohre, die Aufputz oder in Hohlräumen verlegt werden, flammwidrig sein. Flammenausbreitende Rohre müssen orange eingefärbt sein. Diese Rohre dürfen nur Unterputz verlegt werden. Nicht flammenausbreitende Werkstoffe dürfen jede Farbe, außer Gelb, Orange und Rot haben, es sei denn, das Produkt ist eindeutig als nicht flammenausbreitend gekennzeichnet. Werkstoffdicke mm DIN EN :2006 (VDE ) Bei der Flammwidrigkeitsprüfung werden Rohre in einer Länge von 675 mm vertikal in einem rechtwinkligen Metallgehäuse montiert. Über einen 1 kw Brenner wird die Flamme in 45 C auf den Prüfling gerichtet. Nach Ablauf der Flammeinwirkzeit (Tabelle) wird die Flamme entfernt. Flammeinwirkzeit s über bis 0,5 1,0 20 1,0 1,5 25 1,5 2,0 35 2,0 2,5 45 2,5 3,0 55 3,0 3,5 65 3,5 4,0 75 Die Prüfung wird an drei Prüflingen vorgenommen und alle drei Prüflinge müssen bestehen. Die Prüfung ist bestanden, - wenn der Prüfling sich nicht entzündet, - wenn sich der Prüfling entzündet, aber innerhalb von 30 s nach dem Entfernen der Prüfflamme erlischt und sich das darunter liegende Seidenpapier nicht durch abtropfendes Material entzündet. Zubehörteile unterliegen der Prüfung gegen die Flammausbreitung nach DIN EN durch Glühdrahtprüfung DIN IEC Der Glühdraht mit der Temperatur von 750 C, muss einmal auf jeden Prüfling, in der ungünstigsten Lage für den vorgesehenen Gebrauch für 30 Sekunden, aufgebracht werden. Der Prüfling hat die Prüfung bestanden, wenn es keine sichtbare Flamme oder anhaltendes Glühen gibt oder wenn Flammen und Glühen innerhalb 30 s nach dem Entfernen des Glühdrahts verlöschen. Huber, V., Funktionserhalt von Kabel und Leitungen bei Flammeinwirkung, 8/2007 Rauch, P., Korrosion von Beton und Stahlbeton durch chemische Verbindungen und Mikroorganismen, 9/84 FVLR, Heft 1, Rauch- und Wärmeabzugsgeräte Norbert Biener Leitung Produktmanagement Elektro Systeme FRÄNKISCHE ROHRWERKE FRÄNKISCHE ROHRWERKE Gebr. Kirchner GmbH & Co.KG Königsberg/Bayern Phone +49 (0) Fax +49 (0) info.elektro@fraenkische.de D.0076/ HT Änderungen vorbehalten Art.-Nr