Brandschutz in der Haustechnik

Brandschutz in der Haustechnik Vom Schutzziel zur messbaren Größe Prüfmethoden Verwendbarkeitsnachweis und / oder Gutachten? Hilfe durch Bestandschutz? 1

Ehem. Brandmeister der Feuerwehr Stuttgart; seit 1999 selbstständig, Inhaber der Firma brandschutz.org; Schwerpunkt: Entwicklung, Beratung, Grundlagenforschung Mitglied des Prüfungsausschusses und Fachdozent der Handwerkskammer Heilbronn - Franken; Fachdozent für vorbeugenden Brandschutz für den Fachverband Sanitär Heizung - Klima Baden- Württemberg; Bernd Prümer Fachbuchautor, Mehr unter: www.brandschutz.org im Technologie - Transfer - Zentrum des Deutschen Zentrums für Luft - und Raumfahrt Lampoldshausen 3 Einleitung Grundlagen: Das Schutzziel 2

Was ist überhaupt Brandschutz? Schutz vor unkontrolliert brennendem Feuer Wer wird geschützt? Menschen Tiere Umwelt Sachwerte 3

Warum bestehen dann Brandschutzanforderungen in Gebäuden, warum Anforderungen an die Haustechnik? Gebäude dienen dem Schutz von Menschen, Tieren und Sachwerten Im Brandfall dürfen keine Gefahren für Leben und Gesundheit für Mensch und Tier entstehen. 7 Nordrhein Westfalen Bauordnung 2 : Begriffe (2) Gebäude sind...()...bestimmt () dem Schutz von Menschen,...()... zu dienen. (Schöner kann man es wohl kaum formulieren) 8 4

Gebäudebrandschutz ist also in erster Linie : Schutz der Menschen in diesem Gebäude vor einem Brand Schutz des Menschen: Durch Sicherung von 2 unabhängigen Fluchtmöglichkeiten 5

Der 1. der bauliche Fluchtweg ist der wichtigste 11 Kein Problem, den 2. Fluchtweg, den bringt im äußersten Notfall die Feuerwehr Trauen Sie sich etwa nicht? Nur der 4. Stock 12 6

Schutz des Menschen und der Sachwerte : Durch Verhinderung weiterer unkontrollierter Ausbreitung, durch Abschnittsbildung Wie schützen wir Menschen? Abschnitte im Gebäude bilden durch feuerwiderstandsfähige Bauteile nach DIN 4102 Teil 4ff 7

Was hat dann Brandschutz mit mir Gebäude - Energieberater, Fachplaner, Installateur zu tun?! Fluchtwege sind keine Installationsschächte! Hier bestünde bei einem Kabelbrand keine Chance Tiefgaragenflur Treppenraum 8

Abschnittsbildung und Haustechnik Was hat das mit uns (Installateur / Planer) zu tun? Ist doch klar: Bauliche Abschnitte, (Geschoß zu Geschoß / Wohnung zu Wohnung) sollen die Brandausweitung verhindern, Fluchtwege abschirmen, genau diese werden durch uns Haustechniker wieder durchlöchert 17 Die Welt wäre so schön ohne Gebäudeversorger jedes Loch durch ein bauaufsichtlich benanntes Bauteil ist ein schwerer Baumangel, es schwächt die Widerstandsfähigkeit! 18 9

Brandschützer denken in Bauteilen Gebäudeversorgung stört nur! Die von Ihnen notwendigen technischen Einbauten sind aus Sicht des vorbeugenden Brandschutzes nur gefährliche Löcher in einem benannten Bauteil Es muss prinzipiell der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorgebeugt werden. 19 Den Gesetzgeber haben die Brandschützer fast überzeugt denn Nordrhein Westfalen Bauordnung 34 (5) Öffnungen in Decken, für die eine Feuerwiderstandsklasse vorgeschrieben ist, sind zulässig, wenn die Nutzung des Gebäudes dies erfordert. () Leitungen dürfen durch Decken, für die die Feuerwiderstandsklasse F 90 vorgeschrieben ist, nur hindurchgeführt werden, wenn eine Übertragung von Feuer und Rauch nicht zu befürchten ist oder entsprechende Vorkehrungen hiergegen getroffen sind. (6) Absatz 5 gilt nicht für Decken in Wohngebäuden geringer Höhe mit nicht mehr als zwei Wohnungen und innerhalb von Wohnungen. Löcher sind also gesetzlich die Ausnahme!!! 20 10

Nordrhein Westfalen Leitungsanlagenrichtlinie Abs 4: Leitungen dürfen durch trennende Wände und Decken, für die eine Feuerwiderstandsfähigkeit vorgeschrieben ist, nur hindurchgeführt werden, wenn eine Übertragung von Feuer und Rauch ausreichend lang nicht zu befürchten ist oder Vorkehrungen hiergegen getroffen sind; dies gilt nicht für Decken - in Wohngebäuden geringer Höhe mit nicht mehr als zwei Wohnungen, - innerhalb von Wohnungen Nordrhein Westfalen Bauordnung 30 (2) / 34 (5) Leitungen dürfen durch Trennwände und Decken der Feuerwiderstandsklasse F 90 nur hindurchgeführt werden, wenn eine Übertragung von Feuer und Rauch nicht zu befürchten ist oder entsprechende Vorkehrungen hiergegen getroffen werden. 21 Nordrhein Westfalen Leitungsanlagenrichtlinie Die Leitungen müssen - durch Abschottungen geführt werden, die eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90 Minuten haben oder b. innerhalb von Installationsschächten oder -kanälen geführt werden, die - einschließlich der Abschlüsse von Öffnungen eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90 Minuten haben 22 11

Prüfmethoden Grundlagen Brandschutz in der Installationstechnik Europäische Richtlinien, Mustervorschriften und Erlasse gelten den deutschen Bundesländern nur, wenn sie dort eingeführt sind in 24 12

Idealisierte Modellversuche sollen die Funktionstauglichkeit eines Bauteils mit Durchdringungen (Prüfkörpern) bestätigen: Schema: Aufbau eines Modellversuchs nach DIN 4102-2 (Tobias Frosch) Idealisierte Modellversuche sollen die Funktionstauglichkeit eines Bauteils bestätigen Gefordert sind: Bauliche Abschnitte (durch geeignete Bauteile), die Brandausweitung verhindern und Fluchtwege ausreichend lang nutzbar halten Dafür müssen folgende Kriterien für den Raumabschluß erhalten werden: Tragfähigkeit: Kein Zusammenbruch (unter Eigenlast oder Belastung) Raumabschluss : Angehaltener Wattebausch darf sich nicht entzünden und natürlich darf kein Feuer auftreten Wärmedämmung : Im Mittel nicht mehr als 140K, Probekörper darf sich nicht 180 K in der Spitze über Ausgangstemperatur erwärmen Und das über die gewünschte definierte Zeit 13

Für die Haustechnik gilt DIN 4102-11: Genormte Bauteile deren Verhalten wir kennen, müssen nach unserer Installation dasselbe Verhalten zeigen. Wir schulden die gleiche Brandschutzqualität des Bauteils, die schon vor der Installation bestand! Das ist im Versuch zu beweisen Normkonstruktion erfüllt immer noch F 90? Dann erhält der praxisgerecht eingebaute (Rohr)Probekörper R 90 Der erste Schritt zur Zulassung eines Rohrsystems: Die bekannten Bauteile sind in der Regel bei Grundlagentests F90 Normkonstruktionen nach DIN 4102-2: GKF Wände nach Norm DIN 4102-4 Tab. 48: 2 x 12,5 / Mineralwolle 40/40:10cm, mind. 2 senkrechte Fugen 1 waagerechte, rechts und links gleitender Anschluß um Trockenbau und Massivwand abzudecken) 15 cm bewehrte Porenbetonplatten für Decken 28 14

Versuchsdurchführung: Nach Beginn des Versuchs wird die Temperatur im Brandraum gemäß einer vorgegebenen Temperaturkurve, der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK), erhöht. Dies erfolgt mittels Öl-oder Gasbrenner, welche zudem für einen Überdruck innerhalb des Brandraums sorgen. Dieser wird mittels einer Abluftklappe auf 10 Pascal eingeregelt 29 Der Normbrand (Feuerseite) Einheitstemperaturzeitkurve Kundenschulung 2013 30 15

Der Normbrand (Feuerseite) Einheitstemperaturzeitkurve 31 Messbare Größen 16

Erfassen der messbaren Größen, sie stehen für die Erfüllung des Schutzzieles: Während der Versuchszeit darf an den Bauteildurchführungen oder am Prüfkörper selbst auf der dem Feuer abgewandten Bauteilseite keine Temperatur > 180 k gemessen werden. Gemessen wird mit 0,5 mm dicken auf Kupferscheiben verlöteten Thermoelementen Typ K (Nickel/Nickel-Chrom), die mit Ton-Kleber auf die Messstellen fixiert und mit einem Silicat-Isolierpatt abgedeckt werden. 33 Die Messstellen sind dabei genau definiert, an der dem feuerabgewandten Seite: 2,5 cm über der Durchführung am Bauteil, 2,5 cm am Prüfkörper und jeweils 2,5 cm nach einem Materialwechsel (Isolierung, Abschottung etc ) 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 34 17

Erfassen der messbaren Größen, sie stehen für die Erfüllung des Schutzzieles: Messstellen beispielhaft an einem Kunststoffrohr 25 mm über der Durchdringung an der Wand 25 mm auf der Rohrmanschette 25 mm nach der Manschette auf der Schallisolierung und direkt auf dem Rohr 35 25 mm nach der Streckenisolierung direkt auf dem Rohr Erfassen der messbaren Größen, sie stehen für die Erfüllung des Schutzzieles: Messstellen beispielhaft an einem Kupferrohr 25 mm über der Durchdringung auf der Streckenisolierung 25 mm vor der Durchdringung auf der Decke 36 18

Typische Temperaturkurve an einem Kunststoffrohr 37 Erfassen der messbaren Größen, sie stehen für die Erfüllung des Schutzzieles: Während der Versuchszeit darf an den Bauteildurchführungen oder am Prüfkörper selbst keine Öffnung entstehen. Bildet sich eine Öffnung wird der sogenannte Wattebauschtest angewandt.. Der getrocknete Wattebausch 100 x 100 x 22mm wird 30 s vor die Verdachtsstelle gehalten, an welcher Gase durchdringen oder Leuchterscheinungen auftreten. Der Raumabschluß gilt als nicht mehr gewahrt, wenn der Bausch zu glimmen oder brennen beginnt. 38 19

Das Ziel ist der Prüfbericht der akkreditierten Prüfstelle, der bestätigt, daß das Schutzziel unter Einhaltung der vom Hersteller bestimmten Einbauarten über eine Zeit erzielt wurde. Aufgrund des Berichtes kann dann bei genormten Baustoffen ein allgemein bauaufsichtliches Prüfzeugnis AbP über die Prüfstelle oder bei ungenormten Baustoffen (z.b.:blähmaterialien in Rohrschotts, Schutzanstriche (Kabelmastix)) ein allgemein bauaufsichtliche Zulassung AbZ über das DiBT Berlin beantragt werden. Hier erfolgt dann auch die bauaufsichtliche Einstufung R90, Erst damit darf ein Produkt das der Erfüllung erheblicher Anforderungen an die Sicherheit baulicher Anlagen dient, verwendet werden. Grundsätzlich kennt die DIN 4102 11, Abs 4 nur 2 Methoden, um Brandschutz Rohrleitungen zu erfüllen: Die Rohrummantelung (meist Streckenisolierung) und die Rohrabschottung 40 20

Wie funktioniert Brandschutz beim Kunststoffrohr (Abschottung)? Das in der Brandschutzmanschette eingebaute Blähgraphit expandiert bei ca. 150 C auf ein Vielfaches. Der Druck der dabei entsteht kann 1-2 bar betragen. Nach außen kann das Material nicht entweichen drückt also das weich werden Kunststoffrohr zu. 41 Übrigens: Kunststoffleitungen brennen nicht wie oft angenommen schlagartig, sie beginnen zu schmelzen falten sich zusammen 42 21

Nach 10 Minuten laufen die Leitungen wie Wasser ab 43 Aber es bilden sich keine Löcher in der Brandwand 44 22

Blähgraphit aus der Brandmanschette tritt an die Stelle der Öffnung, beginnt bei 800 C zu glühen 45 Verschlußvorgang eines Intumeszenzschotts von Geberit 46 23

Verschlußvorgang eines Intumeszenzschotts von Geberit 47 Verschlußvorgang eines Intumeszenzschotts von Geberit 48 24

Verschlußvorgang eines Intumeszenzschotts von Geberit 49 Wie funktioniert Brandschutz beimstahlrohr / Verbundrohr (ummanteln, Streckenisolierung)? Die mineralische, unbrennbare, hitzebeständige, Rohrhalbschale umhüllt und isoliert das Stahlrohr so, dass ein einbrennen, eine Rauchdurchdringung oder Hitzeübertragung in den angrenzenden Brandabschnitt nicht stattfindet. Dabei muss sogar nur eine bestimmte Strecke von der Wand-oder Deckenoberfläche in beide Richtungen isoliert werden. (siehe Tabellenwerk) Auf der abgewandten Seite bleibt der Rohrverschluss intakt, eine Förderleitung endet an einer Armatur, einem Ventil, so kann auch kein Loch entstehen. 50 25

Verwendbarkeitsnachweis und / oder Gutachten? Gutachten statt Verwendbarkeitsnachweis durch immer aufwendigere Tests? 52 26

Der weitere Weg zur Zulassung eines Rohrsystems: Nachdem durch Grundlagentests Grunddaten ermittelt wurden, erfolgt ein aufwendiger Prüfplan, um ein Gesamtsystem zugelassen zu bekommen: Nicht jede Nennweite muß geprüft werden, aber die kleinste und die Größte, Materialsprünge und besondere Einbausituationen: Schräg, Nullabstände, Stöße bzw. Muffen im Bauteil, in der Schottung 53 Übrigens: Wer zeichnet für ein Produkt verantwortlich? Nordrhein - Westfalen Bauordnung 59 (1) Der Unternehmer () Sie oder er hat die erforderlichen Nachweise über die Verwendbarkeit der verwendeten Bauprodukte und Bauarten zu erbringen und auf der Baustelle bereitzuhalten. Sie oder er darf, () darf Arbeiten nicht ausführen () bevor nicht die dafür notwendigen Unterlagen und Anweisungen an der Baustelle vorliegen. 54 27

Brände sind chaotische, schwer einschätzbare Vorgänge Gutachten, Prüfungen auf dem Papier führen oftmals zu gefährlichen Fehleinschätzungen Wer bestätigt die Funktionstauglichkeit, gibt mir Sicherheit? 55 Das DIBt ist die einzige deutsche Zulassungsstelle für Bauprodukte und Bauarten. Aufgrund verschiedener Hinweise hat sich die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz auf ihrer 194. Sitzung (07.10.2013) mit der Problematik ergänzender Gutachten zu allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen befasst. 56 28

Die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz: Hauptsächlich im Brandschutzbereich wird versucht, den Anwendungsbereich von allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen zu erweitern () Es wird so versucht den Eindruck zu erwecken, dass mit solchen Gutachten der Geltungsbereich eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses erweitert werden könnte. Zulassung x y z 57 Die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz: Die Fachkommission Bautechnik stellt hierzu fest, dass die Bauordnungen der Länder weder eine Rechtsgrundlage dafür enthalten, allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse auf Basis von Gutachten zu erteilen noch diese durch ein solches zu erweitern.. Zulassung x y z 58 29

Die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz: Daher kann auch der in 22 (Musterbauordnung) (siehe auch Nordrhein - Westfalen Bauordnung 25 zwingend geforderte Übereinstimmungsnachweis nur auf Basis des allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses, nicht aber auf Basis von Gutachten geführt werden Zulassung x y z 59 Abweichungen sind manchmal unvermeidbar, wer klärt? 60 30

Abweichungen Nordrhein - Westfalen 3 Abs.1 (1) Bauliche Anlagen...sind so...zu errichten, daß die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit...nicht gefährdet werden dürfen. Leben Gesundheit Sicherheit 61 Abweichungen Nordrhein - Westfalen Bauordnung 3 Abs.2 (2) Bauprodukte... (sind nur zugelassen)..., wenn... (diese bei einer) angemessenen Zeitdauer die Anforderungen dieses Gesetzes... erfüllen und gebrauchstauglich sind. 62 31

Abweichungen Nordrhein Westfalen Bauordnung 25: () als Übereinstimmung gilt auch eine Abweichung, die nicht wesentlich ist. Es ist daher immer die Unterscheidung nach nicht wesentlicher oder wesentlicher Abweichung notwendig. Wesentlich ist die Abweichung, wenn die Anwendung der gewählten Bauart nicht mehr zweifelsfrei beurteilt und nachgewiesen werden kann. Bei Unklarheiten definiert der Hersteller die Art der Abweichung 63 Abweichungen Der Umgang mit Abweichungen ist bauordnungsrechtlich geregelt Merkblätter für ZiE hier am Beispiel Bayern: Merkblatt ZIE-Nr.1 BY (Quelle: http://www.innenministerium.bayern.de/assets/stmi/buw/baurechtundtechnik/iib8_merkblatt_zie_nr_1_201005.pdf) 64 32

Abweichungen Zitat aus Merkblatt ZiE-Nr.1: D.h.: Vom DIBt akkreditiert ist 65 Und der Bestandschutz? Ich wohne doch schon seid Jahren in diesem Haus 66 33

Bestandsschutz Definitionen Bestandsschutz ist Rechtssicherheit Die Baugenehmigung ist eine Bauerlaubnis, zugleich auch eine Unbedenklichkeitsbescheinigung; die genehmigungskonform errichtete bauliche Anlage genießt aufgrund der Genehmigung zeitlich unbegrenzten Bestandsschutz. Beim Bestandsschutz geht es aber auch um die Frage, wie mit baulichen Anlagen zu verfahren ist, die nach den damaligen Vorschriften des Baurechts: legal errichtet wurden, aber nach Änderung des Gesetzes gegen das heute gültige Baurecht verstoßen. 67 Bestandsschutz Bestandsschutz besteht, wenn trotz Veränderung des Bauwerks, die Art der Nutzung erhalten bleibt. Achtung: Nutzungsänderung ist dagegen wie Neubau Modernisierungsmaßnahmen dürfen von Zeit zu Zeit im Rahmen des Bestandsschutzes durchgeführt werden, um den vollen Nutzen und den Werterhalt des Gebäudes zu sichern. Ziel: Nutzungserhalt / Werterhalt 68 34

Gefahr im Verzug: Brandschutzmängel genießen keinen Bestandsschutz! Nordrhein Westfalen Bauordnung 87 bestehende bauliche Anlagen Entsprechen rechtmäßig bestehende bauliche Anlagen () nicht den Vorschriften dieses Gesetzes (), so kann verlangt werden, dass die Anlagen diesen Vorschriften angepasst werden, wenn dies im Einzelfall wegen der Sicherheit für Leben oder Gesundheit erforderlich ist. (2) Sollen bauliche Anlagen wesentlich geändert werden, so kann gefordert werden, dass auch die nicht unmittelbar berührten Teile der Anlage mit diesem Gesetz () in Einklang gebracht werden, 69 Entwicklung, Beratung, Grundlagenforschung, Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit DLR Firma Bernd Prümer brandschutz.org Telefon : 06298-93 68-12 Telefax : 06298-93 68-13 email: info@brandschutz.org Referenzen : www.brandschutz.org 35