Grundlagen der Gebäudetechnik - Martin Sowinski

FHTW–Berlin
Technisches
Gebäudemanagement
Grundlagen der Gebäudetechnik
Herr Prof. Dr. Helmut Feustel
Vorbeugender baulicher Brandschutz nach
DIN 4102 Teil 1 bis 6,
DIN 18232 Teil 1 bis 5 und
VDI 3819
vorgelegt von: Martin Sowinski Matr.-Nr.: 518833
Carsten Kühn Matr.-Nr.: 519999

Grundlagen der Gebäudetechnik
Inhaltsverzeichnis
1 Inhaltsverzeichnis
1 INHALTSVERZEICHNIS 3
2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 5
3 EINLEITUNG 6
3.1 WARUM IST DER BRANDSCHUTZ VON SO GROßER BEDEUTUNG? 6
3.2 FEUER UND BRAND 7
4 DIE VDI-RICHTLINIE 3818 10
5 RAUCH- UND WÄRMEFREIHALTUNG NACH DIN 18232 12
5.1 EINFÜHRUNG IN DIE NORMENSITUATION DER DIN 18232 UND DER DIN EN 12101 12
5.2 UMGANG MIT RAUM UND WÄRME IM BRANDFALL IM GEBÄUDE 12
5.3 GRUNDLAGEN ZUR BEMESSUNG VON RWA-ANLAGEN 14
5.3.1 DIE RAUMHÖHE 14
5.3.2 DIE ANGESTREBTE HÖHE DER RAUCHARMEN SCHICHT 15
5.3.3 DIE RAUCHABSCHNITTSFLÄCHEN 15
5.3.4 DIE ZULUFTFLÄCHEN 16
5.3.5 DIE BRANDENTWICKLUNGSDAUER 17
5.3.6 DIE RECHNERISCHE BRANDFLÄCHE UND DIE BEMESSUNGSGRUPPEN 17
5.4 NATÜRLICHE RAUCHABZUGSANLAGEN 18
5.4.1 BEMESSUNG DER NRA 19
5.4.2 EINBAU UND BETRIEB VON NATÜRLICHEN RAUCHABZUGSVORRICHTUNGEN 20
5.5 MASCHINELLE RAUCHABZUGANLAGEN 21
5.5.1 BEMESSUNG DER MRA 22
5.5.2 ERRICHTUNG UND BETRIEB VON MASCHINELLEN ABZUGSEINRICHTUNGEN 24
5.6 LITERATURVERZEICHNIS ZUM TEIL 1 26
3

Grundlagen der Gebäudetechnik
Inhaltsverzeichnis
6 TEIL 2 – VORBEUGENDER BAULICHER BRANDSCHUTZ
NACH DIN 4102 28
6.1 BAUSTOFFKLASSE A1 28
6.2 BAUSTOFFKLASSE A2 29
6.2.1 OFENPRÜFUNG 29
6.2.2 HEIZWERTPRÜFUNG 29
6.2.3 WÄRMEENTWICKLUNGSPRÜFUNG 29
6.2.4 RAUCHENTWICKLUNGSPRÜFUNG 30
6.3 BAUSTOFFKLASSE B 30
6.3.1 BAUSTOFFKLASSE B1 30
6.3.2 BAUSTOFFKLASSE B2 30
6.3.3 BAUSTOFFKLASSE B3 31
6.4 FEUERWIDERSTANDSKLASSEN 31
6.4.1 PRÜFUNG DES FEUERDURCHGANGS 32
6.4.2 FESTIGKEITSPRÜFUNG 32
6.5 BRANDWÄNDE 32
6.5.1 STOßBEANSPRUCHUNG 33
6.5.2 NICHTTRAGENDE AUßENWÄNDE 33
6.6 FEUERSCHUTZABSCHLÜSSE 34
6.7 LÜFTUNGSLEITUNGEN 34
6.8 ANHANG 36
6.9 LITERATURVERZEICHNIS 39
4

Grundlagen der Gebäudetechnik
Inhaltsverzeichnis
2 Abbildungsverzeichnis
ABBILDUNG 1 - ROSTOCKER STADTBRAND, GEMÄLDE VON AMADEUS VON
FRIEDLEBEN, NÜRNBERG 1678 6
ABBILDUNG 2 - ENTWICKLUNG DER RAUCHGASSCHICHT IN GESCHLOSSENEN
BRANDRÄUMEN 13
ABBILDUNG 3 - SCHEMATISCHE DARSTELLUNG DER ANWENDUNG DER NRWA
TABELLE 1 - ÜBERSICHT ZUR GLIEDERUNG DER DIN 18232 UNTER
BERÜCKSICHTIGUNG DER DIN EN 12101 12
TABELLE 2 - DARSTELLUNG DES KORREKTURFAKTORS CZ IN ABHÄNGIGKEIT
VON DER ART DER ZULUFTÖFFNUNG 16
TABELLE 3 - BEMESSUNGSGRUPPEN FÜR NRA 19
TABELLE 4 - AUSZUG AUS DER TABELLE 3 DER DIN 18232 TEIL 2 20
TABELLE 5 - TAB. 1 DER DIN 18232-5, ERMITTLUNG DER BEMESSUNGSGRUPPE
EINER MRA 22
TABELLE 6 - TABELLE 2 DER DIN 18232-5, ABZUFÜHRENDER VOLUMENSTROM
IN M³/S IN RAUCHABSCHNITTEN IN MINDESTENS 10M HOHEN RÄUMEN 23
TABELLE 7 - TABELLE 12 DER DIN 18232-5, MAXIMALER VOLUMENSTROM JE
ANSAUGSTELLE ODER EINZELVENTILATOR 24
18
5

Grundlagen der Gebäudetechnik
3 Einleitung
3 Einleitung
(Martin Sowinski)
3.1 Warum ist der Brandschutz von so großer Bedeutung? 1
Brände vernichten oder zumindest gefährden Leben und Gesundheit von Menschen
und Tieren. Dabei ist besonders wichtig, dass Menschen im Schlaf vom Feuer über-
rascht werden können, weil sie nicht in der Lage sind, im Schlaf Feuer ausreichend
früh wahrzunehmen. 2
Abbildung 1 - Rostocker Stadtbrand, Gemälde von Amadeus von Friedleben, Nürnberg 1678 3
Der bauliche Brandschutz war notwendig geworden, als im Mittelalter die Städte an-
fingen zu wachsen und die großen Stadtbrände die Existenzen der Menschen be-
drohten und vernichteten. So verlor die Hansestadt Rostock sehr an Bedeutung für
die Hanse nach dem Großen Stadtbrand, da wichtige Einrichtungen, wie zum Bei-
spiel Lageräume vernichtet wurden. Ein Kennzeichen für den Bedeutungsverlust ist
das Schwinden der Bevölkerungszahl. Die Anzahl der Stadtbewohner sank von
15.000 vor dem Brand auf 5.000 nach dem Brand. Es dauerte fast 100 Jahre bis die
vom Brand gerissenen Baulücken wieder geschlossen waren. 4
Beispiele [13]:
1 [9]
2 [14]
3 [12]
4 [12]
Hamburger Brand 4.5. – 5.5.1842
Rostocker Stadtbrand 11.08. – 12.08.1677
6

Grundlagen der Gebäudetechnik
3 Einleitung
Londoner Brand 02.09. - 05.09.1666
Berliner Stadtbrände 1348, 1376 und 1380
Betrachtet man die Ursachen der Brände, so fällt auf, dass, abgesehen von den Ber-
liner Bränden, diese hauptsächlich an Orten entstanden, an denen mit dem Feuer
umgegangen werden mussten, also in Bäckereien oder in Schmieden oder Scheu-
nen. Die damalige Bauweise und vor allen Dingen die dichte Bebauung der Flächen
trug zur schnellen Verbreitung des Brandes bei.
Die Städte bestanden hauptsächlich aus Fachwerk- oder Holzhäusern, die eine wei-
che Dachdeckung besaßen. Außerdem standen die Gebäude sehr eng beieinander
ohne spezielle Sicherheitsvorkehrungen.
Obwohl es schon früh in der Entwicklung der Menschen Brandschutzvorschriften
gab, hatten diese Großbrände für die heute geltenden Regeln und Vorschriften gro-
ßen Einfluss. Zum Beispiel waren Sie auch ausschlaggebend für die Einrichtung von
Feuerwehren.
Heute können solche Großflächenbrände innerhalb von Siedlungsgebieten in
Deutschland vermieden werden, da bestimmte Regeln zur Bebauung von Grundstü-
cken eingeführt und durchgesetzt wurden, die die Verhinderung von Brandüber-
schlag auf benachbarte Gebäude berücksichtigen.
3.2 Feuer und Brand 5
Betrachten wir den Begriff Feuer, so unterscheiden wir in kontrollierte und unkontrol-
lierte Feuer. Dabei sind Brände die unkontrollierte Form des Feuers.
Das Feuer ist ein chemisch-physikalischer Prozess, wobei als Ausgangsstoffe ein
Brennmittel und Sauerstoff stehen. Das Brennmittel muss die Zündtemperatur errei-
chen und Sauerstoff muss im richtigen Verhältnis (Sauerstoffüberschuss) zur Verfü-
gung stehen um das Brennmittel zu zünden. Früher wurde der Brennstoff durch Rei-
bung auf Temperatur gebracht. Dabei verwendete man Zunder, das ist ein Brennmit-
tel mit einer geringeren Zündtemperatur, um eine Ausgangsbasis für das Feuer zu
haben.
5 [11]
7

Grundlagen der Gebäudetechnik
3 Einleitung
Heute haben wir moderne Hilfsmittel, wie Streichhölzer und Feuerzeuge, die es er-
möglichen sehr schnell Feuer zu machen. Interessant ist dabei, dass weiterhin die
Reibung, sowohl beim Streichholz als auch beim Feuerzeug notwendig ist.
Betrachten wir doch zunächst den Brennprozess aus zwei verschiedenen Sichtwei-
sen, der chemischen und der physikalischen.
Aus chemischer Sicht handelt es sich beim Feuer um eine Redoxreaktion. Diese ist
genauer beschrieben eine Reduktions-Oxidations-Reaktion. Bei einer solchen Art
von Reaktion wird ein Elektron als Reduktionsmittel abgegeben und vom Oxidati-
onsmittel aufgenommen.
Die im Brennstoff vorhandenen Kohlenwasserstoffe werden mit Hilfe des Sauerstoff-
überschusses während des Brennprozesses in Kohlendioxid und Wasser umgewan-
delt. Zusätzlich treten je nach Zusammensetzung des Brennmittels weitere Gase und
Feststoffe in Form von Rauch hervor. Hier eröffnet sich schon der erste wichtige As-
pekt für diese Arbeit. Ein Produkt von Brand ist Wasser, in Form von Wasserdampf
und, je nach Art des Brennmittels, Rauch.
Nun wenden wir uns der anderen Sichtweise zu. Wir betrachten das Feuer aus der
physikalischen Sicht. Hier spielt die Betrachtung des Energiepotentials der Gasteil-
chen eine große Rolle. Physikalisch gesehen ist Feuer eine exotherme Reaktion.
Das heißt, es wird mehr Energie durch das Feuer abgegeben, als zum Zünden benö-
tigt wurde. Daraus folgt, das Brennmittel während des Verbrennens höhere Tempera-
turen erreichen, als ihre tatsächliche Zündtemperatur. Darauf werden wir im zweiten
Teil unserer Arbeit speziell eingehen. Beim Brennprozess entweichen nun heiße
Gasteilchen aus dem Brenngut. Diese haben kurzzeitig ein höheres als ihrem norma-
len Energieniveau. Entstanden ist dieser Zustand, weil Elektronen während der Re-
aktion auf eine höhere Bahn gebracht wurden. Diesen instabilen Zustand stabilisiert
das Teilchen in dem das Elektron unter Abgabe von Energie wieder auf die Ur-
sprungsschale zurückkehrt. Die Minderung des Energieniveaus erfolgt durch Abgabe
von Licht oder Wärme. Wobei die Wärme in Form von infrarotem Licht ausgesendet
wird.
Zusammenfassend ist hier festzustellen, dass im Brennprozess drei wichtige Fakto-
ren enthalten sind, die die Rettung von Mensch, Tier und Sachwerten erheblich be-
einflussen. Das sind
8

Grundlagen der Gebäudetechnik
3 Einleitung
1. Rauchgasentwicklung und verschiedenartige Zusammensetzung des Gas-
gemisches je nach Rahmenbedingungen des Brandes
2. Entwicklung von Wärme
3. Exotherme Eigenschaften des Brandes
Weitergehend ist zu beachten, dass die Entwicklung von Wärme nicht nur die Ret-
tungsvorgänge erschwert, sondern gleichzeitig dafür sorgt, dass weitere brennbare
Stoffe ihre Zündtemperatur erreichen.
9

Grundlagen der Gebäudetechnik
4 Die VDI-Richtlinie 3819
4 Die VDI-Richtlinie 3819 6
(Martin Sowinski)
Die VDI-Richtlinie 3819 dient der Übersicht über die Normen und Gesetze zum
Brandschutz in der Gebäudetechnik. Sie ist in vier Teile gegliedert. Auf die Gesetz-
gebung und Normung wird im dritten und vierten Teil eingegangen. Die Gesetzge-
bung ist in einer hierarchischen Form aufgeführt. Sie fokussiert dabei vom Allgemei-
nen ins spezielle. So werden hier im dritten Teil zuerst die Verordnungen und Geset-
ze auf europäischer, dann auf bundesdeutscher Ebene angegeben. Anschließend
werden die entsprechenden Texte aufgeführt, die auf Länderebene Anwendung fin-
den.
Im vierten Teil der Richtlinie wird direkt auf die einzelnen Anlagen in der Technischen
Gebäudeausrüstung eingegangen. Eine Gliederung wurde an dieser Stelle nach der
DIN 276 – Kostengruppen im Hochbau vorgenommen. Auf die folgenden Anlagen
wird hier speziell eingegangen:
Abwasser-, Wasser-, Lösch- und Gasanlagen
Wärmeversorgungsanlagen
Lufttechnische Anlagen
Starkstromanlagen
Informationstechnische Anlagen
Förderanlagen
Gebäudeautomation
Bei der Bearbeitung der vorliegenden Arbeit wurde der Fokus auf die DIN 18232 und
DIN 4102 gelegt. Beim Abgleich mit der VDI 3819 sind für diese Anlagen auch fol-
gende Normen interessant:
6 [10]
DIN EN 1366 Teil 4 und 8 – Feuerwiderstandsprüfungen für Installationen und
an Installationen in Gebäuden
DIN EN 12101 – Anlagen zur Kontrollen von Rauch- und Wärmeströmungen
10

Grundlagen der Gebäudetechnik
4 Die VDI-Richtlinie 3819
DIBt – Bauaufsichtliche Richtlinie über die brandschutztechnische Anforde-
rungen an Lüftungsanlagen (Musterentwurf)
DIBt – Bau- und Prüfgrundsätze für Absperrvorrichtungen gegen Feuer und
Rauch in Lüftungsleitungen; (Brandschutzklappen) zum Einbau in feuerwider-
standsfähige Unterdecken
DIBt – Zulassungsrichtlinien für Absperrvorrichtungen gegen Brandübertra-
gung in Lüftungsleitungen (Brandschutzklappen) Deutsches Institut für Bau-
technik, Berlin
DIBt – Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen für Absperrvorrichtungen ge-
gen Brandübertragung (Brandschutzklappen)
VdS 2098 – Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, Richtlinien für die Planung
VdS2032 – Kühlhäuser, Empfehlungen für den Brandschutz
VdS 2106 – Richtlinien für die Funkenerkennungen; Funkenausscheidungs-
und Funkenlöschanlagen
VdS 2298 – Brandschutz in Lüftungsanlagen; Merkblatt für den Brandschutz
11

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5 Teil 1 – Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
(Martin Sowinski)
5.1 Einführung in die Normensituation der DIN 18232 und der DIN EN 12101
In den Normen DIN 18232 und DIN EN 12101 werden Verfahren beschrieben, die es
ermöglichen sollen, dass aus Gebäuden im Falle eines Brandes Brandgase, Rauch
und Wärme abgeführt werden, um die Rettung von Mensch, Tier und Sachwerten zu
ermöglichen.
Es muss auch berücksichtigt werden, dass die europäische Norm 12101 Teil 2 auch
Änderungen für den Teil 2 der DIN 18232 beinhaltet. Bisher ist die DIN 18232 in
sechs Teile gegliedert. Für diese Arbeit wurden nur der 1. bis 5. Teil der DIN 18232
verwendet.
Die Normen Gliedern sich folgendermaßen auf:
Tabelle 1 - Übersicht zur Gliederung der DIN 18232 unter Berücksichtigung der DIN EN 12101
Teil 1 Begriffe, Aufgabenstellung
DIN 18232
Teil 2 Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA); Bemessung, Anforderung und Einbau
Teil 3
Prüfung von Rauchabzügen, Wurde ersetzt durch DIN EN 12101-2 und hatte
bisher nur den Stand einer Vornorm. DIN EN 12101-2 Festlegung für natürliche
Rauch- und Wärmeabzugsgeräte
Teil 4 Wärmeabzüge(WA); Prüfverfahren
Teil 5 Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA); Anforderungen und Bemessung
Teil 6
Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA); Anforderungen an die Einzelbauteile
und Eignungsnachweise; Bisher nicht veröffentlichte Vornorm, die durch eine
europäische Norm ersetzt werden soll.
5.2 Umgang mit Raum und Wärme im Brandfall im Gebäude
Wie eingangs schon beschrieben sind Rauch und Wärme die Produkte eines Bran-
des, die die Flucht und die Rettung vor Ort erheblich beeinflussen. Dabei wirken
Rauch und Wärme auf Grund der thermodynamischen Gesetze folgendermaßen.
12

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Der Rauch bildet mit den die Flammen unschließenden Luftschichten ein Strö-
mungsgemisch. Auf Grund des Temperaturunterschiedes zur Umgebungstemperatur
steigt das Gemisch nach oben bis es eine Umgrenzung findet, anschließend breitet
sich das Gemisch aus Rauch und Wärme horizontal bis zu den seitlichen Grenzen
aus. Die obere Grenze bildet hier entweder die Zimmerdecke oder das Dach, die
seitlichen Grenzen bilden die Umschließungswände des Brandraumes. 7
Abbildung 2 - Entwicklung der Rauchgasschicht in geschlossenen Brandräumen
An dieser Oberfläche bildet sich nun eine Schicht aus Rauch und Wärme die nach
unten in den Raum wächst und sich mit der Zimmerluft durchmischt. Die Konzentrati-
on der Durchmischung nimmt von den oberen zu den unteren Schichten ab. Wir ha-
ben deshalb in den oberen Schichten die höchste Konzentration an Rauch und
Wärme.
Um den Rettungsprozess nun zu unterstützen muss verhindert werden, dass die
Rauchschicht so weit nach unten hin anwächst, dass die Atmung und die Sicht der
fliehenden oder rettenden Personen nicht gefährdet werden.
Es gibt nun verschiedene Verfahren, die sich die thermodynamischen Gesetze zu
Nutze machen und die Rauch- und Wärmeableitung unterstützen. Dabei werden im
oberen Bereich der Räume Öffnungen angeordnet, die im Brandfalle dafür sorgen,
dass das Rauchgas-Wärmegemisch abgeleitet werden kann. So kann verhindert
werden, dass die Rauchschicht weiter nach unten in den Brandraum wächst.
7 [7] und [8]
13

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass durch Öffnungen in den den Brandraum um-
schließenden Grenzen Rauch und Wärme in die benachbarten Räume dringen kann.
Wir werden nun nachfolgend auf die verschiedenen Einrichtungen eingehen,
die die Rauch und Wärmeableitung unterstützen. Dabei gliedern wir entsprechend
der Vorgabe der Norm in 8 :
Allgemeine Informationen zu Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
natürliche Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
maschinelle Rauch und Wärmeabzugsanlagen
5.3 Grundlagen zur Bemessung von RWA-Anlagen
Die Bestimmung der Rahmenbedingungen und der Ausgangssituationen ähnelt sich
bei natürlichen und maschinellen RWA-Anlagen. Auf die speziellen Abweichungen
werde ich in den entsprechenden Abschnitten eingehen.
Für die Bemessung des Rauch- und Wärmeabzuges ist die Beachtung bestimmter
Rahmenbedingung notwendig. So haben die Raumhöhe, die angestrebte Höhe der
raucharmen Schicht, die Größe der Rauchabschnittsflächen, die Größe und Anord-
nung der Zuluftflächen, die Brandentwicklungsdauer und die rechnerische Brandflä-
che einen Einfluss auf Rauch- und Wärmeableitung und müssen berücksichtigt wer-
den.
5.3.1 Die Raumhöhe 9
Bei der zu berücksichtigenden Raumhöhe handelt es sich um die lichte Höhe des
Raumes. Es ist der Abstand zwischen der Oberkante Fußboden und der Unterkante
Decke zu bestimmen.
Bei geneigten Decken wird der Mittelwert für die Höhe berücksichtigt.
In vielen Gebäude, vor allen Dingen bei gewerblicher Nutzung, sind Zwischendecken
in die Räume eingezogen. Hier gibt es Unterscheidungen in solche, die den Rauch
nicht durchlassen und in rauchoffene Decken. Rauchoffene Decken werden bei der
Höhenbestimmung übermessen.
8 [1], [2] und [4]
9 [2] und [4]
14

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5.3.2 Die angestrebte Höhe der raucharmen Schicht 10
Die Höhe der raucharmen Schicht, ist die Höhe, die sich zwischen dem Fußboden
und der Unterseite der rauchgasführenden Schicht ergibt. Sie hat während des
Brandes verschiedene Funktionen zu erfüllen.
An erster Stelle soll sie die Flucht und Rettung der im Raum befindlichen Personen
und Tiere ermöglichen. Weiter soll sie die Brandbekämpfung ermöglichen und unter-
stützen und die Brandfolgeschäden minimieren, die in Folge der Brandgase und
thermischen Zersetzungsprozesse entstehen.
Die Mindesthöhe dieser Schicht beträgt 2,5m. 11 Unter bestimmten Voraussetzun-
gen ist es sinnvoll die Höhe der Schicht auszuweiten und Sicherheitsabstände zum
Beispiel zu rauchempfindlichen Gütern und Einrichtungen zu wahren. So empfiehlt
die Norm einen zusätzlichen Abstand zu lagernden rauchempfindlichen Produkten
von 0,5m einzuhalten.
5.3.3 Die Rauchabschnittsflächen 12
Rauchabschnittflächen dürfen höchstens 1600m² groß sein. Bei Räumen mit größe-
rer Grundfläche wird die Gesamtflächen in Rauchabschnitte mit Hilfe von Rauch-
schürzen gegliedert. Dabei soll der Abstand zwischen den Wänden und den Installa-
tionslinien der Rauchschürzen und dieser untereinander nicht größer als 60m sein.
Die Rauchschürzenhöhe richtet sich nach der Dicke der raucharmen Schicht.
Ist diese kleiner 4m, muss die Rauchschürze 0,5m in die raucharme Schicht hinein-
ragen. Bei einer Dicke von über 4 Metern muss die Rauchschürze mindestens der
Dicke der rauchführenden Schicht entsprechen. Sie sollte aber mindestens eine Hö-
he von 1m aufweisen.
10 [2] und [4]
11 [2]
12 [2] und [4]
15

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5.3.4 Die Zuluftflächen 13
Die Zuluftflächen sind in der Gestalt, wie hier beschrieben, nur für die natürlichen
Rauch- und Wärmeabzugsanlagen notwendig. Sie ermöglichen das Nachströmen
von unverrauchter Luft in den Brandraum.
Die Öffnungen sind bodennah und an mindestens zwei Gebäudeseiten gleichmäßig
verteilt vorzusehen.
Nach der Norm sind eigenständige Zuluftvorrichtungen, sowie Türen, Tore und Fens-
ter als Zuluftöffnungen anzusehen. Für letztgenannte gelten jedoch bestimmte Ein-
schränkungen. Sie müssen von innen und außen entsprechend gekennzeichnet und
zerstörungsfrei von außen zu öffnen sein.
Tabelle 2 - Darstellung des Korrekturfaktors Cz in Abhängigkeit von der Art der Zuluftöffnung 14
Die Zuluftflächen müssen der 1 ½ fachen Fläche der notwendigen aerodynamisch
wirksamen Gesamtöffnungsfläche entsprechen. Wenn die Öffnungsflächen für alle im
Raum befindlichen Rauchabschnitte um 50% erhöht werden, ist es ausreichend,
wenn die Zuluftfläche der ursprünglich notwendigen aerodynamisch wirksamen Ge-
samtöffnungsfläche entspricht.
Wie oben schon beschrieben, sind die Zuluftflächen bodennah anzuordnen, dabei ist
darauf zu achten, dass der Abstand zwischen der Oberkante der Zuluftöffnung und
13 [2]
14 [2]
16

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
der Unterkante der Rauchgasschicht mindestens 2m betragen, wenn die Zuluftöff-
nungen auf Grund der Flächenmehrung bei den Öffnungsflächen reduziert wurden.
Bei Realisierung der nicht reduzierten Zuluftfläche ist ein Abstand von 1m ausrei-
chend.
5.3.5 Die Brandentwicklungsdauer 15
Die Brandentwicklungsdauer kennzeichnet die Zeitspanne zwischen der Brandent-
stehung und dem Beginn der Brandbekämpfung.
Die Angabe der einzelnen Zeitspannen wird unter Berücksichtigung der örtlichen
Gegebenheit differenziert. Allgemeinverbindlich ist von 10 Minuten auszugehen. Bei
der Installation von automatischen Brandmeldern und Auslösung der RWA über die-
se, sowie bei anderen günstigen örtlichen Gegebenheiten, z.B. Werkfeuerwehr, kann
die Zeitspanne auf 5 min herabgesetzt werden.
Bei ungünstigen örtlichen Gegebenheiten wird die Zeitpanne auf 15 Minuten erhöht.
Und bei außergewöhnlichen ungünstigen Gegebenheiten werden 20 Minuten und
mehr veranschlagt.
5.3.6 Die rechnerische Brandfläche und die Bemessungsgruppen 16
Zur Bestimmung der rechnerischen Brandfläche werden die Brandausbreitungsge-
schwindigkeit und die Brandentwicklungsdauer ausgewertet. Es ist maßgebend wie
viel Fläche während der Brandentwicklungsdauer in Brand geraten kann.
Es wird dabei in folgende Brandausbreitungsgeschwindigkeiten unterschieden:
besonders gering – z.B. brennbare Stoffe in nichtbrennbarer Verpackung
mittel
besonders groß – z.B. leicht entflammbare Stoffe in brennbarer Verpackung
15 [2] und [4]
16 [2] und [4]
17

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5.4 Natürliche Rauchabzugsanlagen 17
Die natürlichen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen sind nur in eingeschossigen Ge-
bäuden oder im obersten Stockwerk mehrgeschossiger Gebäude einsetzbar. Die
Ableitung des Rauchgases erfolgt über die Dachflächen oder über die Außenwände.
Für die Ableitung über die Außenwände gibt die Norm lediglich Empfehlungen, da
noch nicht ausreichend Erfahrungen mit diesem Verfahren der Ableitung gesammelt
wurden.
Abbildung 3 - Schematische Darstellung der Anwendung der NRWA 18
Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, wird im Modell zur Entrauchung mit Hilfe von NRWA
davon ausgegangen, dass über der Brandstelle eine Plume (2) aufsteigt. Die Plume,
als aufsteigende Rauchsäule nährt dann die unter der Decke stauende Rauchgas-
schicht (3). Diese wächst nach unten in den Raum, wenn keine Entlüftung stattfinden
würde. Die Entlüftung wird über die natürlichen Rauchabzugsanlagen (AW) sicherge-
stellt. Damit das Rauchgas nach erfolgter Abkühlung nicht wieder in den Raum zu-
rückfällt, muss für Zuluft (Azu) gesorgt werden. Bei Räumen, die größer als 1600m²
sind, wird die Gesamtfläche mit Hilfe von Rauchschürzen in Rauchabschnittsflächen
17 [2]
18 [2]
18

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
eingeteilt. Die Höhe der Rauchschürze (hsch) sollte größer als die Höhe der Rauch-
schicht sein.
5.4.1 Bemessung der NRA
Sind die Rahmenbedingungen erfasst kann bestimmt werden, welche Größe die
Rauchabzugfläche eines Rauchabschnittes haben muss. Die Bemessung der Abzug-
flächen in Dächern erfolgt in der in Tabelle 4 dargestellten Tabelle 3 der DIN 18232-
2.
Tabelle 3 – Tabelle 2 der DIN 18232-2, Bemessungsgruppen für NRA 19
Die Tabelle 3 der DIN 18232 Teil 2 stellt in einer Art Matrix die Ausgangsbedingun-
gen kombiniert dar, so dass die benötigten Rauchabzugsflächen abgelesen werden
können. Hier ist zu beachten, dass diese Flächen für einen Rauchabschnitt der Grö-
ße 200 – 1600m² ist.
Die Tabelle zeichnet die Raumhöhen von 3,0m bis 12,0m in ½ m – Schritten aus. Bei
Zwischenwerten ist der nächsthöhere Wert maßgebend. Bei Raumhöhen über 12m
können die Werte für 12,0 m veranschlagt werden, wenn die angegebenen Höhen für
die raucharmen Schichten aus der Tabelle berücksichtigt werden.
19 [2] Tabelle 2
19

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Des Weiteren sind bei besonderer Nutzung der Räume sogenannte Sicherheiten
einzuplanen. Besondere Richtlinien für Sicherheitsbeiwerte gibt es in dieser Norm
jedoch nicht.
Es sind aber auch Erleichterungen möglich, wenn z.B. die aerodynamisch wirksame
Rauchabzugsfläche um 10 % erhöht wird, kann der Rauchabschnitt auf bis zu
2600m² ausgeweitet werden. Der Flächenzuschlag von 10% gilt dabei nur für jede
angefangenen 100m².
Tabelle 4 - Auszug aus der Tabelle 3 der DIN 18232 Teil 2
5.4.2 Einbau und Betrieb von natürlichen Rauchabzugsvorrichtungen 20
Natürliche RWA- Anlagen dürfen nur in Dächer mit einer maximalen Dachneigung
von 25° eingebaut werden. Besondere Berücksichtigun g sollten die stattfindenden
20 [2] und [8]
20

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Luftströmungen um das Gebäude finden. Es kann bei falsch eingebauten RWA pas-
sieren, dass äußere Strömungen den Rauch wieder in das Gebäude drücken und so
einen Rauchabzug verhindern.
Die RWA sollte die Dachfläche um ca. 25cm überragen und der Öffnungsprozess
darf nicht durch andere Dachaufbauten gestört werden.
Die Auslösung der Rauchabzüge sollte in der Regel automatisch erfolgen. Zusätzlich
ist jedoch immer eine manuelle Betätigung zu ermöglichen. Sinnvoll ist es im Brand-
fall alle Rauchabzüge des Brandraumes zu öffnen. Als Höchstgrenze für die Auslöse-
temperatur sind 72°C angegeben. Im Zusammenspiel mi t anderen Brandschutzein-
richtungen müssen die Auslösetemperaturen auf die einzelnen Anlagen abgestimmt
werden. Eine Erweiterung der Brandsicherheitstechnik ist in vielen Fällen wegen der
sich ergänzenden Eigenschaften der verschiedenen Anlagen höchst sinnvoll, jedoch
werden durch die verschiedenen Anlagen die Randbedingungen eines Brand verän-
dert. Der Einsatz einer Löschanlage kann zum Beispiel die Brandtemperaturen be-
einflussen. Auf diese Nebenerscheinungen müssen die Anlagen abgestimmt werden.
Die Prüfung, Wartung und Instandhaltung von Brandsicherheitstechnik sollte
unbedingt von Fachpersonal durchgeführt werden. Vor Inbetriebnahme nach der Fer-
tigstellung oder Änderung der Anlage sollte diese auf Funktion und auf richtige,
normgerechte Ausführung geprüft werden.
Der Sicherheitstechnik allgemein sollte im täglichen Betrieb große Aufmerksamkeit
geschenkt werden, damit sie im Ernstfall auch das entsprechende Ergebnis liefert.
Den Wartungsintervall legt der Hersteller fest. In der Regel ist das 1 Mal jährlich. Zu-
sätzlich sollte der Betreiber in wesentlich kürzeren Abständen die Anlagen prüfen.
Sämtliche Prüfungen und Wartungen, sowie Instandhaltungen sind in einem Prüf-
buch festzuhalten und zu dokumentieren.
5.5 Maschinelle Rauchabzuganlagen 21
Maschinelle Rauchabzugsanlagen sorgen auch für die Entstehung einer rauchfreien
Schicht, aber sie erzeugen dabei mit Hilfe von maschineller Lüftungstechnik einen
21 [4]
21

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Volumenstrom und führen so das Rauchgas aus dem Brandraum. Für die Erstellung
der maschinellen Rauchabzugsanlagen ist die DIN 18232 Teil 5 zu nutzen.
Die Rauchgase werden hier über ein Kanalsystem aus dem Gebäude gebracht. Die
Auslassöffnungen können sowohl in den umschließenden Wänden, als auch im Dach
angebracht sein. Maschinelle RWA sind in jedem Teil des Gebäudes einsetzbar. Die
Erzeugung des Volumenstromes erfolgt über Ventilatoren. Dabei wird unterschieden,
ob es sich um eine RWA mit Zentralventilatoren oder mit Einzelventilatoren handelt.
Bei den Einzelventilatoren wird zusätzlich unterschieden nach dem Montageort Dach
und Seitenwand.
5.5.1 Bemessung der MRA 22
Bei der Bemessung der MRA muss zuerst die Bemessungsgruppe ermittelt werden.
Diese kann man mit Hilfe der Tabelle 1 der DIN 18232 Teil 5 bestimmen. Auch bei
den maschinellen RWA bildet sie eine Kombination aus der anzusetzenden Brand-
entwicklungsdauer und der Brandausbreitungsgeschwindigkeit. In Tabelle 5 ist diese
Tabelle dargestellt. Der hervorgehobene Wert in Spalte 3 und Zeile 2 stellt einen
Normalwert dar, der zu nutzen ist, wenn keine besonderen Rahmenbedingungen zu
berücksichtigen sind.
22 [4]
Tabelle 5 - Tab. 1 der DIN 18232-5, Ermittlung der Bemessungsgruppe einer MRA
22

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Tabelle 6 - Tabelle 2 der DIN 18232-5, Abzuführender Volumenstrom in m³/s in Rauchabschnit-
ten in mindestens 10m hohen Räumen
Ist die Bemessungsgruppe ermittelt, kann der Volumenstrom bestimmt werden, der
notwendig ist, um die Rauchgasschicht zu limitieren. Bei den Entrauchungsgeräten
ist zusätzlich noch die Temperatur der abzuführenden Rauchgasschicht zu berück-
sichtigen. Die Geräte werden der anzunehmenden Temperatur entsprechend aus-
gewählt. Dabei liegt die Scheidetemperatur bei 300°C. In den Tabellen 2-6 werden
die verschiedenen Raumhöhen abgehandelt. Bei Werten innerhalb des grau unter-
legten Bereich muss berücksichtigt werden, dass die Rauchgastemperatur oberhalb
der 300°C liegen.
Auf Grund der Unterscheidung nach Temperaturmustern ist es notwendig die Geräte,
die für die Erstellung der MRA notwendig sind, in verschiedene Temperaturkatego-
rien zu unterteilen. Die Kategorisierung der einzelnen Bauteile wird in den Tabellen 7
bis 11 vorgenommen. Entscheidend sind dabei die Raumhöhe, die Dicke der rauch-
armen Schicht und die Bemessungsgruppe.
23

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5.5.2 Errichtung und Betrieb von maschinellen Abzugseinrichtungen 23
Nachdem im Rahmen der Bemessung der notwendige Volumenstrom ermittelt wur-
de, muss nun die Anzahl der Absaugvorrichtungen oder Einzelventilatoren ermittelt
werden. Dafür wird die Tabelle 12 der DIN 18232 Teil 5 verwendet. Um keine Verwir-
belung beim Rauchabzug zu erzeugen und zu verhindern, dass zu viel nicht ver-
Tabelle 7 - Tabelle 12 der DIN 18232-5, Maximaler Volumenstrom je Ansaugstelle oder Einzel-
ventilator
rauchte Luft abgesaugt wird, muss der Volumenstrom je Absaugstelle begrenzt wer-
den. In der oben gezeigten Tabelle 7 kann man den pro Absaugstelle zulässigen Vo-
lumenstrom ablesen. Teilt man nun den bei der Bemessung ermittelten Volumen-
strom durch diesen erhält man die Anzahl der zu installierenden Absaugvorrichtun-
gen pro Rauchabschnitt.
Auch für die maschinellen Entrauchungsanlagen ist eine automatische Auslösung
sinnvoll. Ist dieser Umstand nicht gegeben muss die Auslösung über eine ständig
besetzte Stelle erfolgen. Zusätzlich muss auch hier ein manueller Betrieb ermöglicht
werden. Die Auslösestellen müssen besonders gekennzeichnet sein und auf die Si-
cherheitstechnik hinweisen. Die Kennzeichnung sollte auch eine Betriebszustands-
anzeige und eine Information zum zu entrauchenden Bereich vorweisen können.
23 [4]
24

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
Ein weitere wichtiger Punkt ist die zu gewährleistende Energieversorgung dieser An-
lagen. Die Versorgungseinrichtungen müssen derart verlegt werden, dass die Ent-
rauchung auch im Brandfalle ausfallsicher betrieben werden kann.
Bei der Prüfung, Wartung und Instandsetzung ist ähnlich zu Verfahren, wie bei den
natürlichen Rauchabzügen. Zusätzlich sind technische Protokolle anzufertigen, die
die technischen Daten der Anlage, wie z.B. den Volumenstrom, enthalten.
Auch hier gilt im Betrieb eine sehr große Sorgfalt im Umgang mit diesen Maschinen
und Anlagen walten zu lassen, da sie im Ernstfall Leben retten sollen. Die entspre-
chenden Arbeiten sollten nur von Fachfirmen oder Fachpersonal ausgeführt werden.
25

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
5.6 Literaturverzeichnis zum Teil 1
[1] DIN 18232-1
Stand Februar 2002
[2] DIN 18232-2
Stand November 2007
[3] DIN 18232-4
Stand April 2003
[4] DIN 18232-5
Stand April 2003
[5] DIN 12101-2
Stand September 2003
[6] Klingsohr, Messerer
Vorbeugender baulicher Brandschutz
7. Auflage, Verlag W. Kohlhammer 2005
[7] Schneider, Lebeda
Baulicher Brandschutz
1. Auflage, Kohlhammer 2000
[8] Schneider
Ingenieurmethoden im Baulichen Brandschutz
3. Auflage, expert verlag2004
[9] Schwenk,
Berlinische Monatsschrift 1/1998, „... in Asche versank Deine Schönheit“
26

Grundlagen der Gebäudetechnik
5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232
[10] VDI
VDI-Richtlinie 3819, Brandschutz in der Gebäudetechnik – Gesetze, Verordnungen,
Technische Regeln; Stand Januar 2002
[11] Warnatz, Maas, Dibble
Combustion – Pysical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Ex-
periments, Pollutant Formation
4. Auflage, Springer 2006
[12] http://de.wikipedia.org/wiki/Rostocker_Stadtbrand_von_1677, 2007-12-02
[13] http://de.wikipedia.org/wiki/Hamburger_Brand, 2007-12-02
[14] http://www.sh-landtag.de/infothek/wahl15/aussch/iur/niederschrift/2004/15-
116_09-04.html, 2007-12-02
27

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
6 Teil 2 – Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN
4102
(Carsten Kühn)
6.1 Baustoffklasse A1
Stoffe der Baustoffklasse A1 müssen eine unbedenkliche Wärmeabgabe besitzen,
sowie keinerlei entzündliche Gase freisetzen.
Alle Stoffe der Baustoffklasse A1 müssen neben allen Anforderungen der Baustoff-
klasse A2 auch zwingend die Ofenprüfung bestehen. Dazu ist es notwendig, dass
keinerlei Entflammung an einer Probe auftritt und keine der Proben soviel Wärme
abgibt, dass die Temperatur über 50°C über dem Ausg angswert im Ofen ansteigt.
Ofenprüfung
Die Ofenprüfung wird als Prüfmaßnahme für die Einteilung von Stoffen in die Bau-
stoffklassen verwendet.
Dabei werden 5 Proben von je 40mm x 40mm x 50mm geprüft. Sollte der zu prüfen-
de Stoff zusammendrückbar sein, wird er unter 0,1 kN/m² geprüft. Die Prüfung wird
immer mit den ungünstigsten Bedingungen ausgeführt, das bedeutet, wenn ein Stoff
unterschiedliche Mengen an brennbaren Materialien enthält, wird der Stoff mit dem
größtmöglichen Anteil getestet. Auch die Geometrie wird so ungünstig wie möglich
gewählt.
Zur Vorbereitung des Versuches werden die Proben 6 Stunden lang bei 105°C ge-
trocknet und anschließend in einem Exsikkator über Kristallwasserfreiem CaCl2 oder
Kieselgel aufbewahrt. Dies soll die Proben von Flüssigkeit befreien. CaCl2 oder auch
Kieselgel sind stark hygroskop (Wasser anziehend) und damit sehr gut zur Trock-
nung geeignet. Der Exsikkator ist ein Laborgerät das speziell für die Anforderungen
des trocknens von Stoffen konzipiert ist.
Um auch Zerfalls gefährdete oder lose Proben testen zu können, kann ein Maschen-
draht von 1 x 0,5 mm verwendet werden. Für Flüssigkeiten wird eine Nickelschale mit
d = 0,2 mm verwendet.
28

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Bei der Ofenprüfung werden die Proben 15min lang 750°C ausgesetzt und geprüft,
ob eine Entflammung auftritt. Eine Entflammung tritt dann auf, wenn sichtbare Flam-
men im Ofen zu beobachten sind, die Probe glimmt, die Zündflamme über 45mm
Höhe erreicht oder die Zündflamme die Ofenöffnung ausfüllt. (Abb.1)
6.2 Baustoffklasse A2
Baustoffe der Klasse A2 müssen neben der, bereits beschriebenen, Ofenprüfung die
Brandschachtprüfung nach DIN 4102-16 und 4102-15 bestehen. Zusätzlich ist die
Rauchentwicklung zu prüfen. Als Ersatz für die Ofenprüfung kann auch die Heizwert-
und Wärmeentwicklungsprüfung durchgeführt werden.
Bei Verbundstoffen mit >20% Masse oder Volumen von Brennbaren Stoffen kann die
Baustoffklasse A2 nicht vergeben werden, ebenso verhält es sich mit Stoffen, die
toxische Gase freisetzen können.
6.2.1 Ofenprüfung
Die Ofenprüfung wird nach den bereits beschriebenen Maßgaben durchgeführt und
gilt, anders als bei der Klasse A1, trotz Entflammung der Proben bestanden wenn:
Die Gesamtdauer der Entflammungen unter 20s bleibt, die Zündflamme die Höhe
von 100mm nicht überschreitet und Flammen an den Proben nicht aus dem Ofen
herausschlagen.
6.2.2 Heizwertprüfung
Die alternative Klassifizierungsmethode der Heizwertprüfung wird nach DIN 51900-2
oder DIN 51900-3 durchgeführt. Die Heizwertprüfung gilt als bestanden, wenn der
Heizwert unter bleibt.
6.2.3 Wärmeentwicklungsprüfung
Bei der Wärmeentwicklungsprüfung sind mindestens 2 Proben mit den Maßen 500 x
500 mm in einem Kleinstprüfstand nach DIN 4102-8 zu prüfen. Dabei wird die Probe
auf einer Seite 30min beflammt und anschließend ein etwa 100cm² großes Stuck aus
29

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
der Mitte der Fläche herausgeschnitten und untersucht. Ist die Wärmemenge des
Stückes unter 16800 kW s/m² gilt die Prüfung als bestanden.
6.2.4 Rauchentwicklungsprüfung
Die Rauchentwicklungsprüfung dient zur Ermittlung der Rauchentwicklung bei Ver-
schwelung oder Verbrennung des zu prüfenden Stoffes. Dazu wird der zu prüfende
Stoff verschwelt bzw. verbrannt und die Rauchdichte mithilfe einer Lichtmeßstrecke
gemessen. Beträgt die Lichtabsorbtion unter 30% bei der Verschwelung bzw. unter
15% bei der Verbrennung, gilt die Rauchentwicklungsprüfung als bestanden.
6.3 Baustoffklasse B
6.3.1 Baustoffklasse B1
Baustoffe der Klasse B1 erfüllen alle Anforderungen der Baustoffklasse B2 sowie die
Brandschachtprüfung. Die Durchführung der Brandschachtprüfung ist in DIN-4102
14-16 festgehalten und daher hier nicht weiter erläutert.
6.3.2 Baustoffklasse B2
Die Baustoffklasse B2 beschreibt Normalentflammbare Baustoffe. Um als solche
klassifiziert zu werden ist es notwendig, eine Kantenbeflammung und, falls notwen-
dig, eine Flächenbeflammung durchzuführen.(Abb.2 & 3) Bei keiner von fünf Proben
darf die Flammenspitze die Messmarke vor Ende der 20. Sekunde erreichen. Dazu
werden die Proben zunächst 15s lang an einer Kante beflammt, dann wird der Bren-
ner zurückgeschoben und die Zeit bis zum erreichen der Messmarke genommen. Die
Flächenbeflammung geht ähnlich von statten, nur das statt der Kante die Fläche be-
flammt wird.
Zusätzlich kann festgestellt werden, ob ein Stoff brennend abfallend ist. Wird ein Fil-
terpapier, dass sich unter der Probe befindet innerhalb von 20s zur Entflammung ge-
bracht, oder brennt ein abgefallener Teil der Probe länger als 2s auf dem Filterpapier,
gilt der Stoff als brennend abfallend.
30

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
6.3.3 Baustoffklasse B3
Als Baustoffklasse B3 sind leichtentflammbare definiert. Für sie findet keine seperate
Prüfung statt, jeder Stoff der nicht in die übrigen Klassen einzuordnen ist, gilt als
Baustoff der Baustoffklasse B3.
6.4 Feuerwiderstandsklassen
Feuerwiderstandsklasse Feuerwiderstandsdauer
in Minuten
F30 >=30
F60 >=60
F90 >=90
F120 >=120
F180 >=180
Die Feuerwiderstandsdauer bestimmt das Brandverhalten von Stoffen und Bauteilen.
Sie gibt an wie viele Minuten ein Bauteil bei Feuereinwirkung den gestellten Anforde-
rungen genügt.
Raumabschließende Bauteile müssen den Durchgang des Feuers verhindern. Sie
dürfen sich auf der Feuerabgekehrten Seite nicht mehr als 180K über die Ausgangs-
temperatur erwärmen, sowie im Mittel maximal 140K über der Ausgangstemperatur
erwärmt sein. Zusätzlich müssen sie eine Festigkeitsprüfung bestehen.
Zusätzlich müssen alle Bauteile unter ihrer rechnerisch zulässigen Gebrauchslast
bzw. ihrer Eigenlast geprüft werden. Sollte der Stoff wasserabgebend sein, wie z.B.
Beton, dann darf der Baustoff erst nach Ende dieser Wasserabgabe geprüft werden.
Leichtbeton darf daher frühestens 200 Tage nach Herstellung, Normalbeton frühes-
tens 100 Tage nach Herstellung geprüft werden.
Wie auch schon bei den Baustoffklassen, muss die Prüfung unter den ungünstigsten
Möglichen Bedingungen erfolgen. Alle Prüfungen erfolgen nach der Einheitstempera-
turzeitkurve (ETK).(Abb.4)
31

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Ab der Feuerwiderstandsklasse F90 müssen Stützen, zusätzlich zu den übrigen An-
forderungen, den Löschwasserversuch bestehen. Dabei wird Wasser 1 Minute lang
mit 2bar aus 3m Entfernung möglichst rechtwinklig auf Stütze gegeben.
6.4.1 Prüfung des Feuerdurchgangs
Um zu prüfen, ob das Feuer erfolgreich am Durchgang gehindert wird, wird mithilfe
eines Wattebausches getestet. Dazu wird ein ca. 100 x100x20 mm großer, 3-4g
schwerer Wattebausch nach DIN 61640-A in 20-22mm Entfernung an der ungüns-
tigsten Feuer abgewandten Seite für 30s positioniert. Die Prüfung gilt als bestanden,
wenn sich der Wattebausch nicht entflammt, wobei ein glimmen als Entflammung gilt.
6.4.2 Festigkeitsprüfung
Bei der Festigkeitsprüfung werden ,3min vor Ende der Prüfzeit, drei, an einem Stahl-
seil hängende, Stahlkörper mit einer Stoßkraft von 20 Nm gegen drei, möglichst
gleichmäßig verteilte, Punkte der unbeflammten Seite gestoßen. Wenn trotz dieser
Belastung die Übrigen Anforderungen erfüllt sind, gilt die Festigkeitsprüfung als be-
standen.
6.5 Brandwände
Brandwände sind Wände zur Trennung oder Abgrenzung von Brandabschnitten. Sie
sind dazu bestimmt, die Ausbreitung von Feuer auf andere Gebäude oder Gebäude-
abschnitte zu verhindern.
Es werden einige bestimmte Anforderungen an Brandwände gestellt. Um als Brand-
wand klassifiziert zu werden, muss die Wand aus Baustoffen der Brandklasse A be-
stehen und mindestens den Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F90 genü-
gen. Dabei muss die Wand diese Anforderungen ohne, möglicherweise feuerhem-
mende, Bekleidungen bestehen. Zudem muss sie einer definierten Stoßbeanspru-
chung stand halten, die nun näher erläutert wird.
32

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
6.5.1 Stoßbeanspruchung
Bei der Stoßbeanspruchung wird 5 Minuten vor dem Ende des Prüfverfahrens, ein
200kg schwerer Bleischrotsack, mittels eines Pendels, mittig auf die Wand gestoßen.
Dabei wird eine Kraft von ca. 3000 Nm auf einer Fläche von 400 cm² erzeugt. Diese
Stoßbeanspruchung wird 3 mal hintereinander ausgeführt.
Die Brandwand muss nun, bei den ersten beiden Beanspruchungen unter der Auß-
mittigen Belastung, bei dem dritten Versuch unter der Eigenlast, standsicher bleiben.
Die Außmittige Belastung ist dabei so definiert, dass die Randspannung gleich der
zulässigen Spannung ist.
Zusätzlich zur Standsicherheit muss die Brandwand nach dem Stoß den Raumab-
schluss sicher stellen, sowie auf der unbeflammten Seite die Maximaltemperatur /
Durchschnittstemperatur von 180K/140K über Anfangstemperatur nicht überschrei-
ten. (vgl. Feuerwiderstandsklassen)
6.5.2 Nichttragende Außenwände
Nichttragende Außenwände sind Außenwände, Brüstungen, Schürzen, Ausfachun-
gen usw. die auch im Brandfall nur durch ihr Eigegengewicht beansprucht werden
und auch nicht zur Aussteifung anderer Bauteile dient. Für diese Bauteile gibt es eine
eigene Feuerwiderstandskennung, da die Anforderungen von der F-Kennung leicht
abweichen.
Feuerwiderstandsklasse Feuerwiderstandsdauer
in Minuten
W30 >=30
W60 >=60
W90 >=90
W120 >=120
W180 >=180
33

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Die Abweichung stellt sich so dar, dass Außenwände bei einer Beflammung von au-
ßen nicht der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) sondern der abgeminderten Ein-
heitstemperaturzeitkurve standhalten müssen.(Abb.5)
6.6 Feuerschutzabschlüsse
Feuerschutzabschlüsse sind selbst schließende Türen oder andere Abschlüsse (To-
re, Klappen etc.) die den Durchtritt des Feuers durch eine Öffnung verhindern sollen.
Wie auch bei den nichttragenden Außenwänden gibt es eine eigene Feuerwider-
standskennung, hier mit dem Großbuchstaben T versehen.
Feuerwiderstandsklasse Feuerwiderstandsdauer
in Minuten
T30 >=30
T60 >=60
T90 >=90
T120 >=120
T180 >=180
Der Unterschied zur Feuerwiderstandsklasse F liegt hier in dem Zugeständnis, in
einem maximal 100mm breiten Streifen um die beweglichen Teile des Abschlusses
herum, ein glimmen zu akzeptieren, sowie diesen Bereich nicht in die Temperatur-
überprüfung ein zu beziehen.
Neben diesen Anforderungen muss ein Feuerschutzabschluss selbst schließend sein
und mindestens 5000 Schließvorgänge ohne äußerliche Schäden überstehen.
6.7 Lüftungsleitungen
Lüftungsleitungen besitzen wie auch die Feuerschutzabschlüsse eine eigene Feuer-
widerstandskennung, hier mit L und K
34

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Feuerwiderstands-
klasse
Feuerwiderstandsklasse
der Abschlussvorrich-
tungen (Brandklappen)
Feuerwiderstandsdauer
in Minuten
L30 K30 >=30
L60 K60 >=60
L90 K90 >=90
L120 - >=120
Um diesen Klassen gerecht zu werden müssen Lüftungsleitungen folgende Anforde-
rungen erfüllen.
Sie müssen innerhalb und außerhalb des Brandraumes standsicher bleiben, wobei
mehrschalige Lüftungsleitungen als standsicher gelten, wenn eine Schale standsi-
cher ist.
Wie auch bei den übrigen Feuerwiderstandsklassen dürfen sie sich an keiner Stelle
um mehr als 180K erwärmen, bzw. im Mittel nicht mehr als 140K über Anfangstem-
peratur liegen. Zusätzlich dürfen sich die Außenseiten von Zungen im Mittel nicht
über 300K erwärmen.
Zwischen dem Brandraum und den Beobachtungsräumen darf kein Feuerdurchgang
oder Rauchdurchgang zu verzeichnen sein. (Abb.6) Bei Planmäßigen Öffnungen dür-
fen die austretenden Gase nicht mehr als 180K über der Normaltemperatur liegen.
35

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
6.8 Anhang
Bilder:
Abbildung 1: Beispiele für die Beurteilung der Zündflammenvergrößerung infolge der
Entwicklung von Zersetzungsprodukten [1]
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Kantenbeflammung [2]
36

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Abbildung 3: Schematische Darstellung der Flächenbeflammung [3]
Abbildung 4: Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) [4]
37

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
Abbildung 5: abgeminderte Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) [5]
Abbildung 6: Brand- und Beobachtungsräume bei Prüfung von Lüftungsleitungen [6]
38

Grundlagen der Gebäudetechnik
6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102
6.9 Literaturverzeichnis
DIN 4102 1-6; Beuth Verlag; diverse Autoren
Quellen:
[1] DIN 4102-1 : 1998-05, Seite 6, Bild 3 ; Beuth Verlag
[2] DIN 4102-1 : 1998-05, Seite 14, Bild 6 ; Beuth Verlag
[3] DIN 4102-1 : 1998-05, Seite 14, Bild 7 ; Beuth Verlag
[4] DIN 4102-2 : 1977-09, Seite 5, Bild 3 ; Beuth Verlag
[5] DIN 4102-3 : 1977-09, Seite 4, Bild 1 ; Beuth Verlag
[6] DIN 4102-6 : 1977-09, Seite 3, Bild 1 & 2 ; Beuth Verlag
39

Grundlagen der Gebäudetechnik
Anlage 1 – Präsentation zum Teil 1
Anlage 1
Präsentation zum Teil 1
Die VDI-Richtlinie 3819
Rauch- und Wärmefreihaltung nach
DIN 18232

Grundlagen der Gebäudetechnik
Anlage 2 – Präsentation zum Teil 2
Anlage 2
Präsentation zum Teil 2
Vorbeugender baulicher Brandschutz
nach DIN 4102