Brandschutzkonzepte im Stahlverbundbau

Bauliche Brandschutzmaßnahmen
Der Planer hat nun die Möglichkeit, die tragenden Stahlbauteile so zu schützen, daß sie keiner
direkten Brandbeanspruchung ausgesetzt sind, die kritische Temperatur von 500°C also nicht
erreichen. Hier stehen ihm viele verschiedene Verfahrensweisen zum Erreichen einer geforderten
Feuerwiderstandsklasse zur Verfügung:
• Plattenförmige Verkleidungen (F 30 – F 180)
Zum Schutz vor direkter Beflammung werden Stahlbauteile profilfolgend mit nichtbrennbaren,
zementgebundenen Brandschutzbauplatten (oder Gipskartonplatten) in Trockenbauweise
ummantelt. Die Bekleidungsdicke richtet sich dabei nach dem Verhältnis des
beflammten Umfangs und der erwärmten Querschnittsfläche des Stahlprofils, kurz U/A-
Wert. Die hohe Stabilität der Platten erlaubt i. d. R. eine stirnseitige Verklebung oder
Verklammerung ohne direkt Befestigung am Stahlbauteil.
• Beschichtungen (F 30 – F 60)
Dämmschichtbildende Anstrichsysteme bilden unter Hitzeeinwirkung eine wärmedämmende
Schutzschicht. Die Anstriche sind von Fachkräften mit großer Sorgfalt aufzutragen,
sie erlauben eine vielfältige Farbgebung und sind gleichzeitig Bestandteil des Korrosionsschutzsystems.
Mit diesen Brandschutzbeschichtungen bleibt das Profil des Stahlträgers
als architektonisches Element sichtbar und der Stahlbaucharakter erhalten.
• Spritzputze (F 60 – F 120)
Spritzputze sind in ihrer Wirkungsweise den Brandschutzbeschichtungen sehr ähnlich, die
Schichtdicken sind jedoch größer und sie erfüllen höhere Anforderungen bzgl. der Feuerwiderstandsklasse.
Spritzputzsysteme auf Vermiculite-, Perlite- oder Mineralfaser-Basis
mit Zement als Bindemittel werden direkt auf das Stahlbauteil aufgetragen ohne Verwendung
eines Putzträgers. Entscheidend für die Qualität als Brandschutzputz ist dabei der
Haftvermittler, damit der Putz nicht im Brandfall vom Bauteil abfällt.
• Abschirmungen (F 30 – F 90)
Diese funktionieren nach demselben Prinzip wie die Bekleidungen durch Platten. Es erfolgen
hier aber keine profilfolgenden Bekleidungen sondern vollflächige Abschirmungen
durch großformatige Brandschutzbauplatten, meist in Form von Unterdecken. Der Vorteil
zur profilfolgenden Ummantelung liegt dabei in der wirtschaftlicheren (dank schnelleren
und einfacheren) Herstellungsweise.
• Verbundbauteile (F 30 – F 240)
Verbundbauteile erfüllen ohne besondere zusätzliche Brandschutzmaßnahmen bestimmte
Feuerwiderstandskriterien. Meist ist ein Großteil des Stahlprofils einbetoniert, d. h. der
Beton übernimmt eine wärmedämmende Funktion, so daß sich der Stahl nicht so schnell
aufheizt. Zum anderen kann der Beton auch einen Teil der Traglast übernehmen.
• Wassergekühlte Profile (F 30 – F 240)
Abhängig vom vorhandenen Wasservorrat kann praktisch jede beliebige Feuerwiderstandsdauer
erreicht werden. Bei der Durchströmung der Hohlprofile wird die Stahltemperatur
ans Wasser abgegeben und vom brandbeanspruchten Stahlbauteil wegtransportiert.
Von allen Brandschutzsystemen werden hier die unkritischsten Stahltemperaturen erreicht,
jedoch ist dieses System verfahrenstechnisch (Brandmeldeanlagen, Leitungen,
Pumpen, etc) sehr aufwendig und bedarf i. a. der Zustimmung der obersten Baubehörde.
• Feuerresistenter Baustahl (F 30)
Die Firma ThyssenKrupp AG hat mit einer besonderen Legierung und einem speziellen
Walzverfahren einen feuerresistenten Stahl entwickelt, der ohne die üblichen Brandschutzmaßnahmen
eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten erreicht. Damit kann der
ungeschützte Stahl als visuelles Element in den Vordergrund gestellt und gleichzeitig
wirtschaftliche und ästhetische Stahlkonstruktionen hergestellt werden.