Umfassender Brandschutz mit Beton Brandschutz im ... - Betonshop
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<strong>Umfassender</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
<strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
<strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong><br />
Industriebau <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong>
Titelbild; Quelle: Rastra Corporation, USA<br />
Impressum<br />
© Deutsche Ausgabe, 3. Aufl. 2011<br />
Herausgeber:<br />
InformationsZentrum <strong>Beton</strong> GmbH, www.beton.org<br />
Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V., www.BDZement.de<br />
Redaktion der deutschen Ausgabe:<br />
Dipl.-Ing. Ulrich Neck<br />
Gesamtproduktion:<br />
Verlag Bau+Technik GmbH<br />
Postfach 12 01 10, 40601 Düsseldorf, 2011<br />
www.verlagbt.de<br />
© Englische Originalausgabe, European Concrete Platform ASBL, April 2007<br />
Redaktion: Jean-Pierre Jacobs<br />
1096/01.11/3<br />
Sämtliche in diesem Dokument enthaltenen Angaben sind nach Kenntnis der European Concrete Platform ASBL<br />
zum Zeitpunkt der Drucklegung korrekt und werden in gutem Glauben gemacht. Aus Angaben zum Dokument der<br />
European Concrete Platform ergibt sich keine Haftung für die Mitglieder. Ziel ist es zwar, diese Angaben korrekt<br />
und auf neuem Stand zu halten, die European Concrete Platform ASBL kann dafür jedoch keine Garantie übernehmen.<br />
Sollte sie auf Fehler aufmerksam gemacht werden, werden diese richtig gestellt. Die <strong>im</strong> vorliegenden<br />
Dokument zum Ausdruck gebrachten Ansichten sind die der Autoren, und die European Concrete Platform ASBL<br />
kann für die darin geäußerten Meinungen nicht haftbar gemacht werden. Sämtliche Ratschläge oder Informationen<br />
seitens der European Concrete Platform ASBL richten sich an diejenigen, die die Bedeutung und die Grenzen ihres<br />
Inhalts abschätzen sowie die Verantwortung für ihre Nutzung und Anwendung übernehmen. Für jegliche Schäden,<br />
die sich aus diesen Ratschlägen und Informationen ergeben (einschließlich durch Fahrlässigkeit), wird keinerlei<br />
Haftung übernommen. Leser sollten beachten, dass alle Veröffentlichungen der European Concrete Platform von<br />
Zeit zu Zeit überarbeitet werden, und daher sicherstellen, dass sie über die aktuelle Version verfügen.
<strong>Umfassender</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
<strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
<strong>Beton</strong> gewährt zuverlässig Schutz und Sicherheit<br />
<strong>im</strong> Brandfall<br />
<strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong><br />
Industriebau <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Hinweise für die Praxis in Deutschland
4<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
<strong>Umfassender</strong> <strong>Brandschutz</strong> <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
<strong>Beton</strong> gewährt zuverlässig Schutz und Sicherheit <strong>im</strong> Brandfall<br />
1 <strong>Beton</strong> schafft umfassenden <strong>Brandschutz</strong> ________8<br />
Ein ganzheitlicher Ansatz _________________________8<br />
2 Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall _____________ 11<br />
<strong>Beton</strong> brennt nicht ____________________________ 11<br />
<strong>Beton</strong> ist ein Baustoff <strong>mit</strong> Schutzwirkung _________ 11<br />
Abplatzungen _________________________________ 12<br />
<strong>Beton</strong> schafft wirksame Brandabschnitts-<br />
begrenzungen ________________________________ 13<br />
<strong>Beton</strong> lässt sich nach einem Brand leicht<br />
ausbessern ___________________________________ 13<br />
Fallbeispiel 1: Brand in einem Hochhaus<br />
in Frankfurt, Deutschland (1973) ________________ 13<br />
3 <strong>Brandschutz</strong>technische Planung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong> ____ 15<br />
Planung brandsicherer Gebäude ________________ 15<br />
Anwendung von Eurocode 2 ____________________ 17<br />
Fallbeispiel 2: Brandversuche an einer<br />
Gesamtkonstruktion aus Stahlbeton _____________ 18<br />
4 Schutz von Menschenleben ___________________ 19<br />
<strong>Beton</strong>konstruktionen bleiben während eines<br />
Brandes stabil ________________________________ 19<br />
Fallbeispiel 3: Windsor Tower, Madrid,<br />
Spanien (2005) ________________________________ 19<br />
<strong>Beton</strong> ermöglicht sichere Flucht und<br />
sicheres Löschen _____________________________ 21<br />
Fallbeispiel 4A: World Trade Centre Gebäude,<br />
New York (2001) ______________________________ 21<br />
Fallbeispiel 4B: Pentagon-Gebäude,<br />
Washington (2001) ____________________________ 22<br />
Fallbeispiel 5: Verbesserung des <strong>Brandschutz</strong>es<br />
in Straßentunneln _____________________________ 22<br />
<strong>Beton</strong> verhindert eine Belastung der Umwelt______ 24<br />
<strong>Brandschutz</strong> in Wohngebäuden _________________ 24<br />
<strong>Beton</strong> verhindert ein Ausbreiten von Bränden<br />
nach Erdbeben _______________________________ 25<br />
Fallbeispiel 6: Brand an <strong>im</strong> Bau befindlichem<br />
Holzgebäude, Colindale, London (2006) __________ 26<br />
5 Schutz für Sachwerte und Betriebe ____________ 27<br />
<strong>Beton</strong> schützt vor und nach dem Brand __________ 27<br />
<strong>Beton</strong> bietet <strong>Brandschutz</strong> kostenlos _____________ 27<br />
Niedrigere Versicherungsprämien <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong> ______ 28<br />
Fallbeispiel 7: Versicherungsprämien für<br />
Lagergebäude in Frankreich ____________________ 29<br />
Fallbeispiel 8: Zerstörung eines Schlachthauses,<br />
Bordeaux (1997) ______________________________ 29<br />
Fallbeispiel 9: Brand in einem Bekleidungslager,<br />
Marseille (1996) _______________________________ 30<br />
<strong>Beton</strong> hilft der Feuerwehr, Sachwerte zu retten ____ 30<br />
Fallbeispiel 10: Internationaler Blumenmarkt,<br />
Rungis, Paris (2003) ___________________________ 31<br />
6 <strong>Beton</strong> und Ingenieurmethoden<br />
<strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong> ______________________________ 32<br />
Wie <strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden<br />
funktionieren _________________________________ 32<br />
<strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden in der Praxis ____ 32<br />
7 Die Mehrwert-Vorteile von <strong>Beton</strong> ______________ 35<br />
8 Glossar ______________________________________ 36<br />
9 Literatur _____________________________________ 37
Inhaltsverzeichnis<br />
<strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong> Industriebau <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Hinweise für die Praxis in Deutschland<br />
1 Einführung __________________________________ 40<br />
2 Wirtschaftliche Einordnung<br />
des Brandrisikos ____________________________ 41<br />
3 Fallspezifische Risiko- und<br />
Schadensminderung _________________________ 42<br />
4 <strong>Beton</strong>bauweise bietet höheres Schutzmaß ____ 43<br />
Gesetzliche Anforderungen –<br />
Industriebaurichtlinie __________________________ 43<br />
Erhöhter Sachschutz <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong>_________________ 43<br />
5 Versicherungsschutz ________________________ 44<br />
6 Technische Lösungen <strong>im</strong> <strong>Beton</strong>bau ___________ 45<br />
Nichtbrennbarer Baustoff <strong>Beton</strong> ________________ 45<br />
Tragfähigkeit von Bauteilen aus <strong>Beton</strong><br />
<strong>im</strong> Brandfall __________________________________ 45<br />
Abschirmende Funktion von <strong>Beton</strong>wänden<br />
und <strong>Beton</strong>decken_____________________________ 45<br />
7 Beispiele aus der Praxis ______________________ 48<br />
Hallenbau ___________________________________ 48<br />
Geschossbau ________________________________ 48<br />
Details für Fugen und Anschlüsse bei<br />
<strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwänden ___________________ 48<br />
8 Besondere Vorzüge der <strong>Beton</strong>bauweise _______ 50<br />
9 Finanzielle Vorteile der <strong>Beton</strong>bauweise ________ 51<br />
Brand- und Folgeschäden gering halten _________ 51<br />
Grundsätze für die Prämienbildung beachten ____ 51<br />
Versicherer honorieren den Einsatz der<br />
<strong>Beton</strong>bauweise _______________________________ 51<br />
<strong>Beton</strong>bauweise erreicht Rabattklasse ___________ 51<br />
Schäden durch Löschwasser gering halten ______ 52<br />
Den Umfang der Schäden begrenzen ___________ 52<br />
10 Fazit ________________________________________ 53<br />
11 Literatur ____________________________________ 54<br />
5
<strong>Umfassender</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
<strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
<strong>Beton</strong> gewährt zuverlässig Schutz und Sicherheit<br />
<strong>im</strong> Brandfall<br />
Dieses Dokument wurde auf europäischer Ebene erstellt in Zusammen-<br />
arbeit der europäischen Industrieverbände CEMBUREAU, BIBIM und<br />
ERMCO. Es richtet sich an Planer, Aufsichtsbehörden, Bauherren,<br />
<strong>Brandschutz</strong>behörden, Versicherungsgesellschaften sowie die Öffent-<br />
lichkeit und zeigt auf, wie <strong>Beton</strong> zur Schaffung von umfassendem<br />
<strong>Brandschutz</strong>, also Personen-, Sach- und Umweltschutz, eingesetzt<br />
werden kann.
1<br />
8<br />
<strong>Beton</strong> schafft umfassenden <strong>Brandschutz</strong><br />
<strong>Beton</strong> schützt Menschenleben,<br />
Hab und Gut<br />
Die hervorragenden Eigenschaften von <strong>Beton</strong> schützen<br />
<strong>im</strong> Brandfall Menschenleben, Sachwerte und auch die<br />
Umwelt. <strong>Beton</strong> erfüllt wirksam alle in der europäischen<br />
Gesetzgebung festgelegten Schutzziele, was allen zugu-<br />
te kommt: den Nutzern und Bewohnern eines Gebäudes,<br />
seinen Eigentümern, bis hin zu Versicherungen, Aufsichts-<br />
behörden und Löschkräften. Ganz unabhängig davon,<br />
ob der Baustoff in Wohngebäuden, Gewerbegebäuden,<br />
Industriebauten oder Tunneln zum Einsatz kommt, Be-<br />
ton kann so bemessen und ausgelegt werden, dass er<br />
selbst extreme Brände übersteht.<br />
Beispiele aus dem täglichen Leben sowie internationa-<br />
le Statistiken liefern anschauliche Belege für die brand-<br />
schutztechnisch günstigen Eigenschaften von <strong>Beton</strong>.<br />
Deshalb empfehlen Bauherren, Versicherungen und Auf-<br />
sichtsbehörden <strong>Beton</strong> als Baustoff ihrer Wahl und fordern<br />
zunehmend seine Verwendung anstelle von anderen Bau-<br />
stoffen. Sie können sicher sein, <strong>mit</strong> Ihrer Entscheidung<br />
Der Einsatz von <strong>Beton</strong> in Bauwerken und Konstruktionen schafft <strong>im</strong> Brandfall ein besonders hohes Schutz- und<br />
Sicherheitsniveau:<br />
� <strong>Beton</strong> brennt nicht und trägt nicht zur Brandlast bei.<br />
� <strong>Beton</strong> bietet hohen Feuerwiderstand und verhindert ein Ausbreiten des Brandes.<br />
� <strong>Beton</strong> schirmt wirksam gegen Flammen ab. Das schafft sichere Rettungswege für die Bewohner und schützt die<br />
Löschkräfte.<br />
� <strong>Beton</strong> erzeugt weder Rauch noch giftige Gase und verringert so Gefahren für die Bewohner in Folge eines<br />
Brandes.<br />
� <strong>Beton</strong> führt nicht zum Abtropfen brennender Teilchen, die das Feuer weiterleiten könnten.<br />
� <strong>Beton</strong> begrenzt den Brand. Dadurch werden geringere Mengen an Rauchgasen freigesetzt und es entsteht we-<br />
niger kontaminiertes Löschwasser. Dies vermindert Umweltrisiken.<br />
� <strong>Beton</strong> gewährt eingebauten <strong>Brandschutz</strong> – <strong>im</strong> Normalfall besteht keine Notwendigkeit für zusätzliche Maßnah-<br />
men.<br />
� <strong>Beton</strong> widersteht extremen Brandbedingungen und eignet sich so ideal auch für Lagergebäude <strong>mit</strong> hoher Brand-<br />
last.<br />
� <strong>Beton</strong> verringert durch seinen Feuerwiderstand während eines Brandes die Einsturzgefahr für die Konstruktion.<br />
Das gibt Sicherheit bei den Löscharbeiten.<br />
� <strong>Beton</strong> lässt sich nach einem Brand leicht reparieren, wodurch Unternehmen ihren Betrieb schneller wieder auf-<br />
nehmen können.<br />
� <strong>Beton</strong> wird durch Löschwasser nicht geschädigt.<br />
für <strong>Beton</strong> die richtige Wahl zu treffen, da <strong>Beton</strong> nicht zur<br />
Brandlast beiträgt, sichere Rettungswege gewährleistet,<br />
einer Ausbreitung des Feuers auf andere Gebäudeteile<br />
Einhalt gebietet und ein Versagen des Tragwerks hinaus-<br />
zögert. Dabei wird ein Einsturz eines Bauwerks meistens<br />
verhindert. <strong>Beton</strong> übertrifft da<strong>mit</strong> <strong>im</strong> Hinblick auf alle<br />
<strong>Brandschutz</strong>kriterien problemlos und in wirtschaftlicher<br />
Weise andere Baustoffe.<br />
Ein ganzheitlicher Ansatz<br />
Um die Zahl der Brandopfer sowie die Auswirkungen<br />
von Brandschäden zu reduzieren, bedarf es eines ganz-<br />
heitlichen Ansatzes be<strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong>. Das „World<br />
Fire Statistics Centre“ hat 1999 dem UN-Ausschuss für<br />
Wohnungswesen einen Bericht vorgelegt, in dem inter-<br />
nationale Zahlen zu Gebäudebränden zusammengefasst<br />
sind (Neck, 2002 [1]). Die in 16 Industriestaaten durchge-<br />
führte Studie ergab, dass jährlich ein bis zwei Menschen<br />
je 100.000 Einwohner durch Brände ums Leben kommen<br />
und dass sich die durch Brandschäden verursachten Ge-<br />
samtkosten auf bis zu 0,2 bis 0,3 % des Bruttosozialpro-<br />
dukts (BSP) belaufen (vgl. Tabelle 5.1).<br />
In nahezu allen Gebäuden muss man sich gegen den<br />
möglichen Ausbruch eines Brandes sowie seiner Folgen<br />
� <strong>Beton</strong>fahrbahndecken halten selbst den extremen Brandbedingungen stand, die bei Tunnelbränden entstehen.<br />
Eine einfache Wahl – <strong>mit</strong> weit reichenden günstigen Auswirkungen
wappnen. Dabei wird das Ziel verfolgt, dass die Gebäu-<br />
de und ihre Konstruktionen Menschen und Sachwerte<br />
vor Brandgefahren schützen. Obwohl beiden Zielen in<br />
<strong>Brandschutz</strong>vorschriften Rechnung getragen wird, wird<br />
verständlicherweise dem Personenschutz die größte Be-<br />
deutung beigemessen. Private Eigentümer, Unterneh-<br />
mer, Versicherungen und Behörden legen aus Gründen<br />
wie etwa betrieblicher Kontinuität, Datensicherung oder<br />
der Erhaltung wichtiger Infrastrukturen hohen Wert auf<br />
wirksamen <strong>Brandschutz</strong>. Alle diese Gesichtspunkte sind<br />
in den europäischen und nationalen Regeln zum Brand-<br />
schutz berücksichtigt (siehe Bild 1.1).<br />
Baulicher <strong>Brandschutz</strong> muss demnach besonders drei<br />
Schutzziele erfüllen:<br />
� den Personenschutz zur Sicherung von Leben und<br />
Gesundheit,<br />
Tabelle 1.1: Überblick über das tendenzielle Verhalten ungeschützter Baustoffe <strong>im</strong> Brandfall<br />
Ungeschützter<br />
Baustoff<br />
<strong>Umfassender</strong><br />
<strong>Brandschutz</strong> durch<br />
<strong>Beton</strong>bauweise<br />
� den Sachschutz zum Erhalt von Hab und Gut in Wohn-<br />
und in Gewerbeeinheiten, die in Brand geraten sind, so-<br />
wie in angrenzenden Nutzungseinheiten. Dazu gehört<br />
auch der weitgehende Erhalt des Bauwerks an sich.<br />
Feuer-<br />
widerstand<br />
Personenschutz<br />
Sachschutz<br />
Brennbarkeit Brandlast-<br />
beitrag<br />
<strong>Beton</strong> schafft umfassenden <strong>Brandschutz</strong> 1<br />
Umweltschutz<br />
Bild 1.1: Ganzheitlicher Ansatz für Brandsicherheit (Quelle: Neck, 2002 [1,2])<br />
Temperatursteigerungsrateinnerhalb<br />
des<br />
Querschnitts<br />
„Eingebauter<br />
<strong>Brandschutz</strong>“<br />
innerhalb der<br />
Nutzungseinheit<br />
gegenüber anderen<br />
Nutzungseinheiten<br />
� den Umweltschutz zur Min<strong>im</strong>ierung von Umweltschä-<br />
den durch Rauch, toxische Gase und kontaminiertes<br />
Löschwasser.<br />
Mit der <strong>Beton</strong>bauweise lassen sich alle drei Schutzziele<br />
erfüllen. Da <strong>Beton</strong> nicht brennbar ist und hohen Feuerwi-<br />
derstand besitzt, bietet er umfassenden <strong>Brandschutz</strong> für<br />
Menschen, Sachwerte und die Umwelt.<br />
In Tabelle 1.1 sind die natürlichen Feuerwiderstandsei-<br />
genschaften und das tendenzielle Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong><br />
Brandfall denen anderer Baustoffe gegenübergestellt. Da-<br />
bei zeigt sich, wie gut <strong>Beton</strong> bezüglich wichtiger brand-<br />
schutztechnischer Schlüsseleigenschaften abschneidet.<br />
Denn <strong>Beton</strong>bauteile bestehen aus einem nicht brennbaren<br />
Baustoff und erfüllen in der Regel bei der D<strong>im</strong>ensionierung<br />
für die üblichen erforderlichen Gebrauchseigenschaften<br />
die Bedingungen für eine Feuerwiderstandsdauer bis zu<br />
60 Minuten. Bei einer brandschutztechnischen D<strong>im</strong>ensio-<br />
nierung gemäß den geltenden Vorschriften werden gemäß<br />
Eurocode 2 Feuerwiderstandsdauern bis zu 240 Minuten<br />
erreicht.<br />
Instandsetzungsfähigkeit<br />
nach einem<br />
Brand<br />
Schutz für<br />
Flüchtende<br />
und<br />
Löschkräfte<br />
Holz Gering Hoch Hoch Sehr gering Sehr gering Sehr gering Gering<br />
Stahl Sehr gering Null Null Sehr hoch Gering Gering Gering<br />
<strong>Beton</strong> Hoch Null Null Gering Hoch Hoch Hoch<br />
Rot = brandschutztechnisch ungünstig; grün = günstig<br />
9
1<br />
10<br />
<strong>Beton</strong> schafft umfassenden <strong>Brandschutz</strong><br />
Bild 1.2: Be<strong>im</strong> Brand eines Lagergebäudes<br />
konnten sich die Feuerwehrmänner<br />
hinter einer <strong>Beton</strong>wand so schützen,<br />
dass sie zum Löschen der Flammen nahe<br />
genug an das Feuer herankamen.<br />
(Quelle: DMB/Fire Press – Revue soldats<br />
du feu magazine, Frankreich)<br />
Bild 1.3: Das 30-stöckige Stahlbetongebäude<br />
„North Galaxy Towers“ in Brüssel<br />
erfüllt die geltenden hohen Anforderungen<br />
an den Feuerwiderstand REI 120; die<br />
Stützen bestehen aus hochfestem <strong>Beton</strong><br />
C80/95.<br />
(Quelle: ERGON, Belgien)<br />
Bild 1.4: Cointe-Tunnel (Verbindung<br />
E25 – E40) in Lüttich, Belgien. Tunnel aus<br />
<strong>Beton</strong> <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong>fahrbahndecken können<br />
den extremen Brandbedingungen bei<br />
Tunnelbränden widerstehen.<br />
(Quelle: photo-daylight.com)
<strong>Beton</strong> brennt nicht, bildet keinen<br />
Rauch und setzt keine toxischen<br />
Gase frei. Er bietet außerdem<br />
Schutz gegen ein Ausbreiten des<br />
Brandes.<br />
Das günstige Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall beruht<br />
auf zwei grundlegenden Sachverhalten: dies sind seine<br />
grundsätzlichen Eigenschaften als Baustoff und die Funk-<br />
tion, die er in einer Konstruktion übern<strong>im</strong>mt. <strong>Beton</strong> ist<br />
nichtbrennbar und weist einen hohen Durchwärmungswi-<br />
derstand auf, d.h., er wirkt hitzeabschirmend. Daher sind<br />
bei einer Verwendung von <strong>Beton</strong> bei den meisten Kons-<br />
truktionen keinerlei zusätzliche <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen,<br />
wie Bekleidungen, Beschichtungen etc., erforderlich. Auf<br />
viele der Feuerwiderstands-Eigenschaften von <strong>Beton</strong><br />
hat es keinerlei Einfluss, ob er in Form von Normal- oder<br />
Leichtbeton, als <strong>Beton</strong>mauerwerk oder als Porenbeton<br />
verwendet wird. Kurz gesagt, kein anderer Baustoff prä-<br />
sentiert sich be<strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong> so rundum überzeugend<br />
(siehe Tabelle 1.1).<br />
<strong>Beton</strong> brennt nicht<br />
Im Gegensatz zu einigen anderen Baustoffen kann <strong>Beton</strong><br />
nun einmal nicht angezündet werden. Er ist beständig ge-<br />
gen Schwelbrände, die sehr hohe Temperaturen erreichen<br />
und daher einen Brand entfachen oder sogar wieder ent-<br />
fachen können. Auch Flammen aus brennendem Inven-<br />
tar können <strong>Beton</strong> nicht entzünden. Da <strong>Beton</strong> also nicht<br />
brennt, setzt er <strong>im</strong> Fall eines Brandes weder Rauch noch<br />
toxische Gase frei. Aus <strong>Beton</strong> tropfen auch keine bren-<br />
nenden Teilchen herab, die etwas entzünden können, wie<br />
es bei einigen Kunststoffen oder Metallen der Fall sein<br />
kann. <strong>Beton</strong> kann in keiner Weise zum Ausbruch und zur<br />
Ausbreitung eines Brandes beitragen oder die Brandlast<br />
erhöhen.<br />
Die europäischen <strong>Brandschutz</strong>normen belegen die güns-<br />
tigen brandschutztechnischen Eigenschaften von <strong>Beton</strong>.<br />
Alle Baustoffe wurden hinsichtlich ihres Verhaltens <strong>im</strong> Fal-<br />
le eines Brandes eingestuft. Von dieser Bewertung hängt<br />
ab, ob ein Material als Baustoff angewendet und wann<br />
bzw. wie es unter <strong>Brandschutz</strong>gesichtspunkten einge-<br />
setzt werden darf. Ausgehend von der Europäischen Bau-<br />
produktenrichtlinie werden gemäß EN 13501-1: 2002:<br />
Klassifizierung von Bauprodukten und Bauteilen zu ihrem<br />
Brandverhalten – Teil 1: Klassifizierung zum Brandverhal-<br />
ten die Baustoffe je nach den Ergebnissen in den Brand-<br />
prüfungen in sieben Stufen <strong>mit</strong> den Bezeichnungen A1,<br />
A2, B, C, D, E und F eingeordnet [3].<br />
Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall<br />
Die höchstmögliche Klasse hat die Bezeichnung A1 –<br />
nichtbrennbare Baustoffe. Die Europäische Kommission<br />
hat eine verbindliche Liste von A1-Baustoffen herausge-<br />
geben, die ohne Prüfung für diese Klasse zugelassen sind<br />
[4]. Darin sind die unterschiedlichen <strong>Beton</strong>sorten sowie<br />
die mineralischen <strong>Beton</strong>ausgangsstoffe enthalten. <strong>Beton</strong><br />
erfüllt die Anforderungen der Klasse A1, weil seine mi-<br />
neralischen Ausgangsstoffe effektiv nichtbrennbar sind.<br />
D.h., unter den in einem Brandfall auftretenden Tempera-<br />
turen beteiligen sie sich nicht am Brandgeschehen.<br />
<strong>Beton</strong> ist ein Baustoff <strong>mit</strong> Schutzwirkung<br />
<strong>Beton</strong> ist in hohem Maße feuerwiderstandsfähig und kann<br />
in der Regel als feuerbeständig bezeichnet werden, sofern<br />
er sachgerecht zusammengesetzt und verarbeitet wurde.<br />
<strong>Beton</strong> ist eine hochwirksame Abschirmung gegen Feuer.<br />
Die <strong>Beton</strong>masse besitzt eine hohe Wärmespeicherkapa-<br />
zität. Auch der Durchwärmungswiderstand von <strong>Beton</strong> ist<br />
wegen seiner Gefügestruktur hoch. Aufgrund dieser Ei-<br />
genschaften ist der Temperaturanstieg in einem Bauteil-<br />
querschnitt gering. <strong>Beton</strong> kann deshalb für wirkungsvolle<br />
Abschottungen eingesetzt werden.<br />
Da die Temperatursteigerung in einem <strong>Beton</strong>bauteil ge-<br />
ring ist, werden in den inneren oder nicht beflammten<br />
Bauteilbereichen keine so hohen Temperaturen erreicht<br />
wie auf den den Flammen zugewandten Flächen. Wurde<br />
beispielsweise in der Normbrand-Prüfung nach ISO 834<br />
(Normbrand-Kurve) ein <strong>Beton</strong>balken von 160 mm Breite<br />
und 300 mm Höhe an drei Seiten eine Stunde lang dem<br />
Normbrand ausgesetzt, so wurde 16 mm von der Oberflä-<br />
che entfernt eine Temperatur von 600 °C erreicht. Dieser<br />
Wert halbierte sich auf für das Festigkeitsverhalten von<br />
<strong>Beton</strong> praktisch nicht kritische 300 °C in einem Abstand<br />
von 42 mm von der Oberfläche. Das entspricht einem<br />
Temperaturgefälle von 300 °C in gerade einmal 26 mm Be-<br />
ton (Kordina, Meyer-Ottens, 1981 [5]). Dies zeigt deutlich,<br />
dass durch die relativ geringe Temperatursteigerungsra-<br />
te bei <strong>Beton</strong> die inneren Querschnittsbereiche zuverläs-<br />
sig vor zu hoher Erwärmung und da<strong>mit</strong> Festigkeitsverlust<br />
geschützt bleiben. Dies erklärt auch die hohe Feuerwider-<br />
standsdauer, die <strong>Beton</strong>bauteile erreichen können.<br />
Selbst nach einer längeren Branddauer liegen bei <strong>Beton</strong><br />
die Temperaturen <strong>im</strong> Querschnitt noch relativ niedrig. Dies<br />
führt beispielsweise bei einem Wandbauteil dazu, dass<br />
seine Tragfähigkeit und seine hitzeabschirmenden Eigen-<br />
schaften lange erhalten bleiben. Deshalb können <strong>Beton</strong>-<br />
wände als abschottende Bauteile <strong>mit</strong> hoher Zuverlässig-<br />
keit eingesetzt werden.<br />
2<br />
11
2<br />
12<br />
Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall<br />
Wenn <strong>Beton</strong> den hohen Temperaturen eines Brandes aus-<br />
gesetzt ist, können best<strong>im</strong>mte physikalische und che-<br />
mische Veränderungen eintreten. In Bild 2.1 sind in Ab-<br />
hängigkeit vom Temperaturniveau <strong>im</strong> <strong>Beton</strong> (nicht die<br />
Temperatur der Flamme) die Änderungen der <strong>Beton</strong>eigen-<br />
schaften angegeben.<br />
Abplatzungen<br />
Abplatzungen gehören zu den normalen Reaktionen von<br />
<strong>Beton</strong> auf die hohen Temperaturen, denen er während<br />
eines Brandes ausgesetzt ist. Der Sachverhalt, dass Be-<br />
ton bei Bränden abplatzen kann, ist in Bemessungsvor-<br />
schriften, wie etwa dem Eurocode 2, auf der Basis der<br />
ISO-Normbrand-Kurve erfasst. Für die Anwendung von<br />
<strong>Beton</strong>bauteilen bei üblichen Gebäuden und normalen<br />
Brandabläufen, z.B. in Wohngebäuden, Büros, Schulen,<br />
Geschäftshäusern, Krankenhäusern, ist daher die Auswir-<br />
kung von Abplatzungen bereits in den Anwendungsregeln<br />
Feuerwiderstand in Minuten<br />
Temperatur in °C Was geschieht:<br />
1000<br />
900 Die Raumtemperatur bei Bränden übersteigt diesen Wert nur<br />
selten, aber die Flammentemperatur kann bis auf 1200 °C und<br />
darüber ansteigen.<br />
800<br />
700<br />
600 Oberhalb dieser Temperatur weist <strong>Beton</strong> nicht mehr seine volle<br />
Tragfähigkeit auf.<br />
550 bis 600 Zementhaltige Baustoffe kriechen erheblich und verlieren an<br />
Festigkeit/Tragfähigkeit.<br />
400<br />
300 Festigkeitsverlust beginnt; in der Praxis werden jedoch nur die<br />
obersten paar Zent<strong>im</strong>eter des dem Brand ausgesetzten <strong>Beton</strong>s<br />
heißer und die Temperaturen <strong>im</strong> Inneren bleiben weit darunter.<br />
250 bis 420 In gewissem Maße können Abplatzungen auftreten, wobei sich<br />
<strong>Beton</strong>partikel von der Oberfläche lösen.<br />
375<br />
350<br />
325<br />
300<br />
275<br />
250<br />
225<br />
200<br />
175<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
Probenreferenz; zunehmende <strong>Beton</strong>deckung<br />
berücksichtigt. Diese Regeln gelten allerdings nicht für<br />
Tunnel, bei denen die Bemessung für den Brandfall nach<br />
der so genannten erhöhten Hydrocarbonkurve <strong>mit</strong> hö-<br />
heren Temperaturen erfolgt. Dies ist in Kapitel 4 – Perso-<br />
nenschutz – näher erläutert.<br />
0 F53 F34 F33 F49 F48 F73 F71 F25 F77 F74 F45 F68 F72 F76 E3/S1F67 F63<br />
Bild 2.1:<br />
<strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall; physikalische<br />
Vorgänge in Abhängigkeit von<br />
der <strong>Beton</strong>temperatur<br />
(Khoury, 2000 [6])<br />
Untersuchungen, die der Erstellung der britischen Be-<br />
messungsnorm für Konstruktionsbeton (BS 8110) zu-<br />
grunde lagen, bestätigten die danach er<strong>mit</strong>telten Feu-<br />
erwiderstandszeiten eindrucksvoll. (Lennon, 2004 [7]).<br />
Bild 2.2 zeigt einen Vergleich zwischen dem Verhalten von<br />
Deckenplatten in Brandversuchen und ihrem angenommenen<br />
Verhalten gemäß BS 8110. In den Brandversuchen<br />
waren zwar an vielen der Probekörper Abplatzungen aufgetreten.<br />
Der Sachverhalt, dass die meisten Platten das<br />
angenommene Feuerwiderstandsniveau übertrafen, belegt,<br />
dass Abplatzungen in den Bemessungsnormen berücksichtigt<br />
sind und den Feuerwiderstand von <strong>Beton</strong> bei<br />
herkömmlichen Bränden nicht ernsthaft beeinträchtigen.<br />
Spritzasbest<br />
Bild 2.2:<br />
Vergleich zwischen <strong>im</strong> Versuch<br />
er<strong>mit</strong>teltem (helle Säulen)<br />
und nach Bemessungsnorm<br />
angenommenem (dunkle Säulen)<br />
Feuerwiderstand in Abhängigkeit<br />
von der <strong>Beton</strong>deckung<br />
(aus Lennon, 2004 [7])
Bild 2.3: In diesem Lagergebäude bilden <strong>Beton</strong>fertigteilwände<br />
feuerwiderstandsfähige Brandabschnittsbegrenzungen<br />
(Quelle: BDB, Deutschland)<br />
<strong>Beton</strong> schafft wirksame Brandabschnittsbegrenzungen<br />
<strong>Beton</strong> schützt gegen alle schädlichen Auswirkungen eines<br />
Brandes und hat sich als so zuverlässig erwiesen, dass er<br />
üblicherweise zur Schaffung von stabilen Brandabschnitts-<br />
begrenzungen in großen Industriegebäuden und mehrstö-<br />
ckigen Bauwerken, aber auch in Wohnkomplexen einge-<br />
setzt wird. Durch die Aufteilung dieser großen Gebäude in<br />
Abschnitte kann die Gefahr, dass infolge eines Brandes<br />
ein Totalschaden entsteht, praktisch völlig ausgeschlos-<br />
sen werden. Die <strong>Beton</strong>wände und -decken grenzen den<br />
Brandbereich sowohl horizontal durch Wände als auch<br />
vertikal durch Decken ein. <strong>Beton</strong> schafft so die Möglich-<br />
keit, auf einfache und wirtschaftliche Weise Gebäudeteile<br />
wirksam von einander abzuschotten. Die brandabschir-<br />
menden Eigenschaften von <strong>Beton</strong> sind material<strong>im</strong>manent.<br />
Bei Abschottungen aus <strong>Beton</strong> sind keine zusätzlichen das<br />
Feuer bzw. die Hitze abweisenden Beschichtungen oder<br />
Bekleidungen erforderlich, die in der Regel einer Wartung<br />
bedürfen und da<strong>mit</strong> zusätzliche Kosten während der Nut-<br />
zung verursachen.<br />
<strong>Beton</strong> lässt sich nach einem Brand leicht ausbessern<br />
Die meisten <strong>Beton</strong>konstruktionen werden durch einen<br />
Brand nicht zerstört. Einer der wesentlichen Vorteile von<br />
<strong>Beton</strong>gebäuden besteht so<strong>mit</strong> darin, dass sie nach einem<br />
Feuer in der Regel leicht wieder ausgebessert werden<br />
können. Das reduziert Ausfallzeiten und erspart Kosten.<br />
Infolge der relativ geringen Deckenlasten und der ver-<br />
hältnismäßig niedrigen Temperaturen, die erfahrungsge-<br />
mäß bei den meisten Gebäudebränden entstehen, bleibt<br />
die Tragfähigkeit der <strong>Beton</strong>bauteile sowohl während als<br />
auch nach dem Brand weitgehend erhalten. Daher genügt<br />
hinterher oft eine einfache Reinigung. Wie schnell die In-<br />
standsetzung und die erneute Bewohnbarkeit bzw. Inbe-<br />
triebnahme vonstatten gehen, spielt eine erhebliche Rol-<br />
le bei der Min<strong>im</strong>ierung des Nutzungsausfalls nach einem<br />
größeren Feuer. Es liegt nahe, dass eine Instandsetzung<br />
einem Abriss und Neuaufbau vorzuziehen ist.<br />
Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall<br />
Fallbeispiel 1:<br />
Brand in einem Hochhaus in Frankfurt,<br />
Deutschland (1973)<br />
In der Nacht vom 22. August 1973 brach <strong>im</strong> 40. Stock des<br />
ersten Hochhauses in Frankfurt ein schwerer Brand aus.<br />
Er griff schnell auf das 38. und 41. Stockwerk des zwei-<br />
türmigen, 140 m hohen Bürogebäudes über (Bild FB 1.1).<br />
Das gesamte vertikale und horizontale Tragwerk des Ge-<br />
bäudes war aus Stahlbeton hergestellt und hatte ein De-<br />
ckensystem in Doppel-T-Form.<br />
Da die Steigleitungen nicht ordnungsgemäß angeschlos-<br />
sen waren, konnte <strong>mit</strong> den Löscharbeiten erst zwei Stun-<br />
den nach Ausbruch des Brandes begonnen werden. Drei<br />
Stunden später war der Brand unter Kontrolle. Es dauerte<br />
insgesamt etwa acht Stunden, bis das Feuer gelöscht war<br />
(Beese, Kürkchübasche, 1975 [8]).<br />
Alle tragenden Bauteile hielten dem Brand stand, obwohl<br />
sie etwa vier Stunden lang den Flammen ausgesetzt wa-<br />
ren. An vielen Stellen platzte der <strong>Beton</strong> ab, und in eini-<br />
gen Fällen war die Bewehrung nicht nur sichtbar, sondern<br />
vollständig freigelegt (Bild FB 1.2). Glücklicherweise ver-<br />
sagte das Tragwerk während des Brandes nicht. Deshalb<br />
brauchten anschließend auch keine Stockwerke abgeris-<br />
sen werden, was andernfalls in einer Höhe von mehr als<br />
100 m über der Erde ein gefährliches Unterfangen gewe-<br />
sen wäre. Die meisten Bauteile konnten instand gesetzt<br />
Bild FB 1.1: Brand an einem Hochhaus in Frankfurt<br />
(Quelle: DBV, Deutschland)<br />
2<br />
13
2<br />
14<br />
Verhalten von <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall<br />
werden, indem die Bewehrung verstärkt und wieder ver-<br />
wendet und Spritzbeton aufgebracht wurde (Bild FB 1.3).<br />
Das problemlose Vorgehen, <strong>mit</strong> dem dieses Gebäude<br />
nach dem Brand instand gesetzt werden konnte, ist ein<br />
typisches Beispiel für den hohen Feuerwiderstand von<br />
<strong>Beton</strong>konstruktionen und die Möglichkeit, die Konstruk-<br />
tion gefahrlos ausbessern zu können. �<br />
Bild FB 1.2:<br />
Beispiel von <strong>Beton</strong>bauteilen nach dem<br />
Brand <strong>mit</strong> Abplatzungen<br />
(Quelle: DBV, Deutschland)<br />
Bild FB 1.3:<br />
Instandsetzung von Bauteilen <strong>mit</strong><br />
Spritzbeton<br />
(Quelle: DBV, Deutschland)
<strong>Brandschutz</strong>technische Planung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
<strong>Beton</strong>konstruktionen erfüllen alle<br />
nationalen und europäischen<br />
<strong>Brandschutz</strong>anforderungen<br />
Die sachgerechte Planung und Baustoffauswahl ist von<br />
entscheidender Bedeutung, um Brandsicherheit zu ge-<br />
währleisten. Die wichtigsten planungstechnischen Über-<br />
legungen <strong>im</strong> Hinblick auf Brände werden in diesem Kapi-<br />
tel erläutert.<br />
Planung brandsicherer Gebäude<br />
Wurden die <strong>Brandschutz</strong>anforderungen bisher von na-<br />
tionalen Regierungen festgesetzt, so beruhen sie in Zu-<br />
kunft weitgehend auf europäischen Richtlinien, Normen<br />
Bild 3.1:<br />
Die Konstruktion sollte<br />
A – ihre Tragfähigkeit behalten<br />
B – Menschen vor schädlichem Rauch und<br />
Gasen schützen<br />
C – Menschen gegen die Hitze abschirmen<br />
D – den Einsatz der Löschkräfte erleichtern<br />
(Quelle: The Concrete Centre, GB)<br />
Bild 3.2:<br />
Schutz durch <strong>Beton</strong>bauweise –<br />
siehe D in Bild 3.1 oben<br />
(DMB/Fire Press – Revue soldats<br />
du feu magazine, Frankreich)<br />
und Leitlinien. Für die Planung eines gegenüber Feuer sicheren<br />
Gebäudes gilt es, vier grundlegende Ziele zu erfüllen.<br />
Diese brandschutztechnischen Schutzziele erfüllt <strong>Beton</strong><br />
problemlos, wirtschaftlich und <strong>mit</strong> einem hohen Maß<br />
an Zuverlässigkeit. Die wesentlichen Anforderungen sind<br />
in Bild 3.1 dargestellt. Tabelle 3.1 zeigt anhand von Beispielen,<br />
wie diese Anforderungen <strong>mit</strong> der <strong>Beton</strong>bauweise<br />
erfüllt werden können, und veranschaulicht die umfassende<br />
Schutzwirkung von <strong>Beton</strong>konstruktionen.<br />
Die fünf in Tabelle 3.1 aufgeführten Anforderungen müssen<br />
bei dem brandschutztechnischen Entwurf einer Konstruktion<br />
berücksichtigt werden. Sie bilden die Grundlage<br />
für die Verfahren zur brandschutztechnischen Bemessung<br />
von tragenden Bauteilen in den Eurocodes, z.B. Eurocode 2<br />
Teil 1-2 (EN 1992-1-2) Bemessung und Konstruktion von<br />
Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-2 Allgemeine<br />
Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall)<br />
3<br />
15
3<br />
16<br />
<strong>Brandschutz</strong>technische Planung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Tabelle 3.1: <strong>Brandschutz</strong>anforderungen und ihr Bezug zur <strong>Beton</strong>bauweise<br />
Ziel Anforderungen Erfüllung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
1. Die Entwicklung eines Brandes<br />
eingrenzen<br />
2. Die Standfestigkeit der tragenden<br />
Bauteile über einen best<strong>im</strong>mten<br />
Zeitraum gewährleisten<br />
3. Die Entstehung und Ausbreitung<br />
von Feuer und Rauch begrenzen<br />
4. Die Evakuierung der Bewohner<br />
erleichtern und die Sicherheit der<br />
Rettungskräfte gewährleisten<br />
5. Den Einsatz der Löschkräfte<br />
(Feuerwehr) erleichtern und<br />
sichern<br />
[9]. Der Eurocode 1 Teil 2-2 (EN 1991-2-2) legt fest, welche<br />
Einwirkungen <strong>im</strong> Brandfall auf Tragwerke bestehen [10].<br />
Jede Konstruktion, die gemäß Eurocode 2 bemessen ist,<br />
muss folgende <strong>Brandschutz</strong>kriterien erfüllen: Feuerwider-<br />
stand (Résistance (R)), Raumabschluss (Etanchéité (E))<br />
und Hitzeabschirmung (Isolation (I)). Diese drei Kriterien<br />
sind in Tabelle 3.2 erläutert. Die Kennzeichnungs-Buch-<br />
staben R, E und I werden in Verbindung <strong>mit</strong> Zahlen ver-<br />
wendet, die den Widerstand gegenüber dem ISO-Norm-<br />
Tabelle 3.2: Die drei Hauptbrandschutzkriterien, abgeleitet aus Eurocode 2, Teil 1-2<br />
Bezeichnung Bauteileigenschaft <strong>mit</strong><br />
Schutzziel<br />
Résistance (R)<br />
steht für:<br />
– Feuerwiderstand<br />
– Tragfähigkeit<br />
Etanchéité (E)<br />
steht für:<br />
– Flammenbegrenzung<br />
– Abschottung<br />
– Dichtheit<br />
Isolation (I)<br />
steht für:<br />
– Brandabschirmung<br />
– Hitzeschild<br />
– Abschottung<br />
Feuerwiderstand<br />
Die Tragfähigkeit des<br />
Bauwerks soll erhalten<br />
bleiben.<br />
Raumabschluss<br />
Die Konstruktion soll<br />
Menschen und Sachwerte<br />
vor den Flammen,<br />
schädlichem Rauch und<br />
heißen Gasen schützen.<br />
Hitzeabschirmung<br />
Die Konstruktion soll<br />
Menschen und Sachwerte<br />
gegen zu hohe<br />
Temperaturen abschirmen.<br />
Wände, Böden und Decken sollten aus<br />
einem nichtbrennbarem Baustoff bestehen.<br />
Bauteile sollten aus einem nichtbrennbaren<br />
Material sein und hohen Feuerwiderstand<br />
besitzen.<br />
Abschottende Wände und Decken sollten<br />
nichtbrennbar sein, einen hohen Feuerwiderstand<br />
besitzen und die Hitze abschirmen.<br />
Fluchtwege sollten aus nichtbrennbarem<br />
Baustoff bestehen und hohen Feuerwiderstand<br />
besitzen, da<strong>mit</strong> sie über einen längeren<br />
Zeitraum gefahrlos genutzt werden können.<br />
Tragende Bauteile sollten hohen Feuerwiderstand<br />
besitzen, um wirksame Löscharbeiten<br />
zu ermöglichen. Es sollten keine brennenden<br />
Teile abtropfen.<br />
Der Baustoff <strong>Beton</strong> ist nichtbrennbar<br />
(Klasse A1) und trägt nicht zur Brandlast bei.<br />
<strong>Beton</strong> ist nichtbrennbar. Aufgrund seiner<br />
geringen Wärmeleitfähigkeit bleibt seine<br />
Festigkeit während eines üblichen Brandes<br />
(Normbrandkurve) weitgehend erhalten.<br />
Neben den unter 1. und 2. genannten<br />
Merkmalen verringern sachgerecht geplante<br />
Verbindungen und Anschlüsse in einer kompletten<br />
<strong>Beton</strong>konstruktion das Versagensrisiko<br />
<strong>im</strong> Brandfall.<br />
<strong>Beton</strong>treppenhäuser sind äußerst standfest<br />
und bieten ein sehr hohes Maß an Feuerwiderstand.<br />
In <strong>Beton</strong> <strong>mit</strong> Gleit- und Kletterschalungen<br />
erstellte Gebäudekerne sind<br />
besonders sichere Räume.<br />
Tragende <strong>Beton</strong>bauteile behalten ihre<br />
Funktion über einen langen Zeitraum und es<br />
entstehen keine abschmelzenden Teile.<br />
brand in Minuten angeben. Eine tragende Wand, die einem<br />
Brand 90 Minuten lang standhält, würde also als R 90 ein-<br />
gestuft werden; eine tragende und raumabschließende<br />
Wand wäre RE 90 und eine tragende, raumabschließende<br />
und hitzeabschirmende Wand wäre REI 90.<br />
Anmerkung: Die Buchstaben R, E und I sind von den<br />
französischen Begriffen abgeleitet. In Anerkennung der<br />
Tatsache, dass sie erstmalig in Frankreich eingeführt wur-<br />
den, wurden sie <strong>im</strong> Eurocode übernommen.<br />
Kriterium und Definition - zeitliche Mindestgrenze<br />
Die Tragfähigkeit der Konstruktion bleibt erhalten, so dass die Lastabtragung<br />
gewährleistet ist.<br />
Hierzu wird eine Zeitspanne gefordert, während der die Tragfähigkeit eines Bauteils<br />
erhalten bleibt. Das bedeutet, dass so lange der Feuerwiderstand mindestens<br />
gewahrt ist.<br />
Die Konstruktion bleibt unversehrt, so dass die Flammen und heißen Gase nicht<br />
auf die dem Feuer abgekehrte Seite vordringen.<br />
Hierzu wird eine Zeitspanne gefordert, während der neben der Tragfähigkeit<br />
auch die Dichtheit eines Bauteils erhalten bleib. Das bedeutet, dass so lange<br />
der Raumabschluss mindestens gewahrt ist.<br />
Die Abschirmung bleibt erhalten, so dass der Temperaturanstieg auf der den<br />
Flammen abgekehrten Seite begrenzt wird (i.M. ≤ 140 K, und kein Punkt<br />
≥ 180 K).<br />
Hierzu wird eine Zeitspanne gefordert, während der neben dem Feuerwiderstand<br />
und dem Raumabschluss auch die Temperaturbegrenzung erhalten bleibt. Das<br />
bedeutet, dass so lange die Hitzeabschirmung mindestens gewahrt ist.<br />
Für die oben aufgeführten Bauteileigenschaften werden die zeitlichen Mindestgrenzen jeweils in Minuten ausgedrückt, wobei die<br />
folgenden Intervalle gelten: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360.
Anwendung von Eurocode 2<br />
Eurocode 2 Teil 1-2 gilt für die brandschutztechnische Be-<br />
messung von <strong>Beton</strong>bauteilen, wobei auch zufällig höhere<br />
Brandbeanspruchungen, Bedingungen für den passiven<br />
<strong>Brandschutz</strong> sowie allgemeingültige <strong>Brandschutz</strong>aspekte<br />
erfasst sind. Die Einstufung erfolgt jeweils nach den vor-<br />
stehend erläuterten Kriterien zu R, E und I.<br />
Wie Bild 3.3 zeigt, kann man <strong>mit</strong> Hilfe von EC2 eine Kons-<br />
truktion brandschutztechnisch bemessen und ihren Feu-<br />
erwiderstand durch eines von drei Verfahren nachweisen:<br />
1. Er<strong>mit</strong>tlung der Mindestquerschnittswerte sowohl der<br />
Abmessungen als auch der <strong>Beton</strong>deckung nach Tabellen,<br />
2. Bemessung der Bauteilquerschnitte <strong>mit</strong> Hilfe eines<br />
Näherungsverfahrens zur Festlegung der nicht geschädigten<br />
Restquerschnitte aufgrund einer Brandbeanspruchung<br />
nach der ISO-Normbrandkurve,<br />
3. Bemessung <strong>mit</strong> allgemeinen Rechenverfahren in Abhängigkeit<br />
von der Temperaturbeanspruchung und<br />
dem Erwärmungsverhalten des Bauteils.<br />
Analyse<br />
einzelner Bauteile<br />
Bild 3.3: Wege zur Bemessung des Feuerwiderstandes von Konstruktionen<br />
<strong>Brandschutz</strong>technische Planung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Temperatur/Zeit-Kurve für<br />
ISO-Normbrand Bemessung<br />
hinsichtlich R, E und I<br />
Analyse eines Teiles<br />
der Konstruktion<br />
Neben den übergeordneten Best<strong>im</strong>mungen zur <strong>Brandschutz</strong>bemessung,<br />
die in ganz Europa gelten, können die<br />
EU Mitgliedsstaaten in ihren nationalen Anwendungsdokumenten<br />
(NAD) Werte für wichtige Parameter oder Verfahren<br />
festlegen. Für Planer ist es wichtig, diese NAD heranzuziehen,<br />
um sicherzugehen, dass sie den korrekten<br />
Ansatz für das jeweilige Land benutzen, in dem sie arbeiten<br />
oder für das sie eine Bemessung aufstellen. Für Planer,<br />
die ihr Verständnis zum Eurocode 2 auf den neuesten<br />
Stand bringen oder vertiefen möchten, sind Erläuterungen,<br />
wie etwa die von Naryanan und Goodchild (2006<br />
[11]), die sich schwerpunktmäßig <strong>mit</strong> der Bemessung in<br />
Großbritannien befassen, hilfreiche Nachschlagewerke.<br />
Aus deutscher Sicht hat Hosser zu den <strong>Brandschutz</strong>teilen<br />
der Eurocodes Erläuterungen und Anwendungshinweise<br />
in [12] zusammengestellt. Der umfassende Leitfaden<br />
von Denoel/Febelcem (2006 [13]) zum brandschutztechnischen<br />
Entwerfen und Konstruieren <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong> ist ebenfalls<br />
hilfreich und enthält eine ausführliche Darstellung<br />
der unterschiedlichen Bemessungsverfahren in den Eurocodes.<br />
Weitere Hinweise zur <strong>Brandschutz</strong>planung <strong>mit</strong><br />
<strong>Beton</strong> sind in Frankreich durch Horvath (2002 [14]) und in<br />
Großbritannien von Stollard und Abrahams (1995 [15]) zusammengestellt<br />
worden.<br />
Analyse einer<br />
Gesamtkonstruktion<br />
Tabellenwerte Rechnerische<br />
Allgemeine<br />
Näherungsverfahren<br />
Rechenverfahren<br />
3<br />
17
3<br />
18<br />
<strong>Brandschutz</strong>technische Planung <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Fallbeispiel 2:<br />
Brandversuche an einer Gesamtkonstruktion<br />
aus Stahlbeton<br />
Die Eigenschaften von <strong>Beton</strong> hinsichtlich der Kriterien R,<br />
E und I wurden bei einem groß angelegten Brandversuch<br />
(Bild FB 2.1) geprüft, der an dem <strong>Beton</strong>versuchsgebäu-<br />
de der nichtstaatlichen Building Research Establishment<br />
(BRE) in Cardington, England, <strong>im</strong> Jahr 2001 durchgeführt<br />
wurde (Chana und Price, 2003 [16]). BRE fasste die Test-<br />
ergebnisse wie folgt zusammen:<br />
„Das Leistungsvermögen eines nach den <strong>Brandschutz</strong>-<br />
anforderungen von Eurocode 2 ausgelegten Gebäudes<br />
stellte sich in dem Versuch als hervorragend heraus. Das<br />
Gebäude erfüllte unter den Bedingungen eines natürlichen<br />
Brandes und unter üblicher Deckenbelastung die Leis-<br />
tungsanforderungen für Feuerwiderstand, Hitzeabschir-<br />
mung und Raumabschluss. Die Decke behielt ihre Trag-<br />
fähigkeit, ohne dass nach dem Brand irgendwelche Aus-<br />
besserungsarbeiten vorgenommen werden mussten.“ �<br />
Bild FB 2.1: Brandversuch an einem <strong>Beton</strong>tragwerk bei BRE<br />
(Quelle: Building Research Establishment, GB)
<strong>Beton</strong> schützt Leben und erhöht<br />
die Sicherheit von Bewohnern und<br />
Löschkräften<br />
Brände bedrohen sehr oft Menschenleben. Dieser Sach-<br />
verhalt verlangt nach steten Verbesserungen be<strong>im</strong> Brand-<br />
schutz und veranlasst uns dazu, Gebäude so zu gestalten<br />
und zu konstruieren, dass sie die Menschen und ihr Hab<br />
und Gut vor Brandgefahren wirksam schützen. Brand-<br />
schutztechnisch sachgerecht erstellte Gebäude und<br />
Konstruktionen aus <strong>Beton</strong> geben den Menschen Schutz<br />
und Sicherheit <strong>im</strong> Brandfall und erhalten so Leben und<br />
Gesundheit, wie es in der europäischen <strong>Brandschutz</strong>-Ge-<br />
setzgebung gefordert wird. In Kapitel 2 dieser Veröffent-<br />
lichung ist erläutert, wie sich <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Feuer verhält und<br />
wie seine stofflichen Eigenschaften einen verlässlichen<br />
Feuerwiderstand gewährleisten.<br />
Der Schutz von Menschenleben beruht auf der materi-<br />
albedingten Nichtbrennbarkeit des <strong>Beton</strong>s, seiner Feu-<br />
erwiderstandsfähigkeit und seiner Hitze abschirmenden<br />
Eigenschaften. Dieses Brandverhalten gewährleistet die<br />
Standsicherheit eines Gebäudes während eines Brandes.<br />
So können Menschen sich retten und die Löschkräfte in<br />
Sicherheit arbeiten. Zudem werden die durch Brände ver-<br />
ursachten Umweltschäden verringert. Wie und wodurch<br />
dies geschieht, ist in diesem Kapitel beschrieben.<br />
<strong>Beton</strong>konstruktionen bleiben während eines Brandes<br />
stabil<br />
Bei der brandschutztechnischen Auslegung können die<br />
Funktionen eines Bauteils als tragend, raumabschließend<br />
und/oder hitzeabschirmend (R, EI, REI) gekennzeichnet<br />
werden. Sie bekommen üblicherweise einen Zahlenwert<br />
zugeteilt (in Minuten von 15 bis 240), der die Zeitdauer<br />
angibt, über die das Bauteil diese Funktionen planmäßig<br />
erfüllen kann (zur Erläuterung siehe Kapitel 3). Im Brand-<br />
fall muss die Konstruktion mindestens den gesetzlich ge-<br />
forderten Feuerwiderstand erreichen. Es leuchtet jedoch<br />
ein, dass ein darüber hinausgehender möglichst langer<br />
Erhalt der Standsicherheit einer Konstruktion für Überle-<br />
ben, Flucht und Löscharbeiten erreicht werden sollte. Das<br />
spielt eine besonders wichtige Rolle bei größeren und<br />
mehrstöckigen Gebäuden. Tragkonstruktionen aus <strong>Beton</strong><br />
sind so ausgelegt, dass sie diese Forderung nach der Ge-<br />
samtstandsicherheit <strong>im</strong> Brandfall erfüllen und sie in vielen<br />
Fällen sogar übertreffen. Aufgrund der Nichtbrennbarkeit<br />
und des geringen Temperaturanstiegs wird seine Fes-<br />
tigkeit durch einen typischen Gebäudebrand nicht we-<br />
Schutz von Menschenleben<br />
sentlich beeinträchtigt. Darüber hinaus schafft der stoff-<br />
bedingte Feuerwiderstand von <strong>Beton</strong> lang anhaltenden<br />
passiven <strong>Brandschutz</strong>. Denn <strong>Beton</strong> ist der einzige Bau-<br />
stoff, der zur Entfaltung seiner <strong>Brandschutz</strong>wirkung nicht<br />
auf Kühlmaßnahmen oder Bekleidungen bzw. Überd<strong>im</strong>en-<br />
sionierungen angewiesen ist.<br />
Das Verhalten des Windsor Tower in Madrid während eines<br />
verheerenden Brandes <strong>im</strong> Februar 2005 veranschaulicht<br />
deutlich die Schutzwirkung durch <strong>Beton</strong>. Die Säulen und<br />
der Kern aus <strong>Beton</strong> verhinderten den Einsturz des 29-stö-<br />
ckigen Gebäudes, und die massiven lastabtragenden Bal-<br />
ken aus <strong>Beton</strong> über dem 16. Stock begrenzten den Brand<br />
sieben Stunden lang auf den darüber liegenden Bereich,<br />
wie aus Fallbeispiel 3 ersichtlich wird.<br />
Fallbeispiel 3:<br />
Windsor Tower, Madrid, Spanien (2005)<br />
Dieser Brand, der während der Sanierung eines großen,<br />
mehrstöckigen Bürogebäudes <strong>im</strong> Bankenviertel von Ma-<br />
drid entstand und einen Schaden in Höhe von 122 Milli-<br />
onen Euro verursachte, ist ein hervorragendes Beispiel für<br />
das Verhalten üblicher Tragkonstruktionen aus <strong>Beton</strong> <strong>im</strong><br />
Fall eines Brandes. Der von 1974 bis 1978 erbaute Windsor<br />
Tower umfasste 29 Büroetagen, fünf Untergeschosse so-<br />
wie zwei „technische Etagen“ über dem 3. und 16. Stock.<br />
Zum Zeitpunkt seiner Planung waren Sprinkler in den spa-<br />
nischen Bauvorschriften noch nicht gefordert. Als eine ent-<br />
sprechende Novellierung erfolgt war, wurde der Büroturm<br />
nachgerüstet, um ihn den geltenden Vorgaben anzupas-<br />
sen. Im Sanierungskonzept war enthalten, dass alle frei<br />
stehenden Stahlstützen feuerwiderstandsfähig gemacht,<br />
eine neue Fassade und neue Fluchttreppenhäuser erstellt,<br />
die Branderkennungs- und Meldesysteme verbessert so-<br />
wie zwei weitere Stockwerke gebaut werden sollten. Zum<br />
Zeitpunkt des Brandes waren 20 Stockwerke des Gebäu-<br />
des von einer internationalen Wirtschaftsprüfungsgesell-<br />
schaft belegt, und zwei Etagen waren an ein spanisches<br />
Anwaltsbüro vermietet. Die Form des Gebäudes (Bild FB<br />
3.1) war <strong>im</strong> Wesentlichen rechteckig; seine Abmessungen<br />
betrugen vom 3. Stock aufwärts 40 m x 26 m. Für das Trag-<br />
werk <strong>mit</strong> zentralem Treppenhauskern, den Stützen und den<br />
Kassettendecken war Normalbeton verwendet worden. Ein<br />
wesentlicher Teil der Fassade bestand aus am Rand ste-<br />
henden <strong>Beton</strong>stützen; als wichtigstes Element des Turms<br />
sollten sich jedoch die beiden „technischen Etagen“ aus<br />
<strong>Beton</strong> erweisen. Diese beiden „technischen“ oder mas-<br />
siven Stockwerke, die jeweils aus acht sehr hohen <strong>Beton</strong>-<br />
trägern von 3,75 m Höhe (Geschosshöhe) bestanden, wa-<br />
ren als massive lastabfangende Riegel ausgelegt, die einen<br />
fortschreitenden Einsturz durch von oben herabfallende<br />
Bauteile des Tragwerks verhindern sollten.<br />
4<br />
19
4<br />
20<br />
Schutz von Menschenleben<br />
Der Brand brach knapp zwei Jahre nach Beginn der Sa-<br />
nierungsarbeiten spätnachts aus, als das Gebäude men-<br />
schenleer war. Er begann <strong>im</strong> 21. Stock und breitete sich<br />
schnell aus; die Flammen konnten sich durch während der<br />
Sanierung entstandene Öffnungen und über die Fassade<br />
(zwischen den außen stehenden Stützen und der Fassa-<br />
de aus Stahl und Glas) nach oben und durch brennende<br />
Teile der Verkleidung, die durch darunter liegende Fens-<br />
ter fielen, nach unten ausbreiten (Bild FB 3.2). Aufgrund<br />
der Höhe, des Ausmaßes und der Intensität des Infernos<br />
konnte die Feuerwehr lediglich versuchen, den Brand zu<br />
begrenzen und angrenzende Anwesen/Nutzungseinheiten<br />
zu schützen. Daher wütete der Brand 26 Stunden lang,<br />
und fast alle Stockwerke fielen ihm zum Opfer.<br />
Als der Brand endlich gelöscht war, war das Gebäu-<br />
de oberhalb des 5. Stocks vollständig ausgebrannt, ein<br />
Großteil seiner Fassade war zerstört, und man fürchte-<br />
te, es würde einstürzen (Bild FB 3.3). Das Gebäude blieb<br />
jedoch während des gesamten Brandes und bis zu sei-<br />
nem endgültigen Abriss stehen; lediglich die Fassade und<br />
angrenzende Decken der Stockwerke über der oberen<br />
„technischen Etage“ aus <strong>Beton</strong> stürzten ein. Durch den<br />
Feuerwiderstand der Stützen und des Treppenhauskerns<br />
aus <strong>Beton</strong> wurde ein vollständiger Einsturz verhindert; ei-<br />
ne entscheidende Rolle spielten dabei die beiden „tech-<br />
nischen Etagen“ aus <strong>Beton</strong>. Dies gilt insbesondere für die<br />
Etage über dem 16. Stockwerk, die den Brand mehr als<br />
sieben Stunden lang begrenzte. Erst als außen liegende<br />
Gebäudeteile in größerem Ausmaß einstürzten, führten<br />
herabfallende Trümmer dazu, dass der Brand sich auf die<br />
Stockwerke darunter ausbreitete. Diese gerieten in Brand.<br />
Doch auch hier wurde der Schaden auf die Stockwerke<br />
MODELO DE CALCULO ESTADO INICIAL:<br />
Bild FB 3.1: Konstruktionszeichnung <strong>mit</strong><br />
Lage der technischen Etage<br />
(Quelle: OTEP und CONSTRUCCIONES<br />
ORTIZ, Spanien)<br />
Bild FB 3.2: Das Feuer wütet <strong>im</strong> Windsor<br />
Tower, Madrid<br />
(Quelle: IECA, Spanien)<br />
oberhalb der unteren „technischen Etage“ <strong>im</strong> 3. Stock-<br />
werk begrenzt.<br />
Dies belegt eindrucksvoll, dass massive, in regelmäßigen<br />
Abständen vorgesehene <strong>Beton</strong>decken die Gefahr eines<br />
Einsturzes min<strong>im</strong>ieren und ein Ausbreiten des Brandes<br />
verhindern können. Der einzige gerichtliche Bericht über<br />
den Brand <strong>im</strong> Windsor Gebäude wurde von spanischen<br />
Wissenschaftlern des Instituto Técnico de Materiales y<br />
Construcciones (Intemac) erstellt [17]. Diese unabhängige<br />
Untersuchung richtete ihr Hauptaugenmerk auf den Feu-<br />
erwiderstand und die nach dem Brand verbliebene Trag-<br />
fähigkeit der Konstruktion (Intemac, 2005). Basierend auf<br />
den Erkenntnissen von Intemac wird in dem Bericht von<br />
2005 sinngemäß dargelegt:<br />
„Die <strong>Beton</strong>konstruktion des Windsor Gebäudes zeigte wäh-<br />
rend eines gravierenden Brandes ein herausragend gutes<br />
Verhalten; dieses war viel besser, als es zu erwarten gewe-<br />
sen wäre, wenn man die geltenden Gesetze für <strong>Beton</strong>kons-<br />
truktionen zum Ansatz gebracht hätte. Wieder bestätigte<br />
sich die Notwendigkeit, dass Stahlbauteile vorschriftsmäßig<br />
feuerwiderstandsfähig gemacht werden müssen, da<strong>mit</strong> sie<br />
ihre Leistungsfähigkeit <strong>im</strong> Brandfall gewährleisten. Ange-<br />
sichts des Verhaltens dieser Bauteile auf den Etagen, die<br />
bereits feuerwiderstandsfähig gemacht worden waren, liegt<br />
es sehr nahe – obwohl es natürlich nicht <strong>mit</strong> absoluter Si-<br />
cherheit behauptet werden kann – dass die oberen Stock-<br />
werke nicht eingestürzt wären, wenn der Brand erst ausge-<br />
brochen wäre, nachdem sie feuersicher ausgerüstet worden<br />
waren. Der Unfall hätte dann <strong>mit</strong> großer Wahrscheinlichkeit<br />
weitaus weniger verheerende Auswirkungen gehabt.“<br />
Bild FB 3.3: Die Fassade oberhalb der<br />
technischen Etage <strong>im</strong> 16. Stock wurde<br />
völlig zerstört. (Quelle: IECA, Spanien)
Das spanische Forschungszentrum Instituto de Ciencias<br />
de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc) untersuchte<br />
in Zusammenarbeit <strong>mit</strong> dem Spanish Institute of Cement<br />
and its Applications (IECA) die tragenden Stahlbeton-Bau-<br />
teile des Windsor Tower. Im Zuge der Forschungsarbeiten<br />
wurde auch die Mikrostruktur dieser Bauteile thermoana-<br />
lytisch und elektronenmikroskopisch untersucht. Dabei<br />
fand man heraus, dass <strong>im</strong> Inneren des <strong>Beton</strong>s in einem<br />
Abstand von 5 cm von der beflammten Oberfläche Tem-<br />
peraturen von 500 °C erreicht wurden. Dieses Ergebnis<br />
beweist einerseits die Heftigkeit des Brandes <strong>im</strong> Windsor<br />
Tower und andererseits das gute Verhalten einer <strong>Beton</strong>de-<br />
ckung, die die Bemessungsnormen für den Feuerwider-<br />
stand von <strong>Beton</strong>konstruktionen erfüllt. �<br />
<strong>Beton</strong> ermöglicht sichere Flucht und sicheres<br />
Löschen<br />
Dass die Standsicherheit von <strong>Beton</strong>konstruktionen <strong>im</strong><br />
Brandfall erhalten bleibt, ist von besonderer Bedeutung für<br />
die sichere Evakuierung der Bewohner aus einem Gebäu-<br />
de sowie für die Löscharbeiten. Treppenhäuser, Böden,<br />
Decken und Wände aus <strong>Beton</strong> verhindern ein Ausbrei-<br />
ten der Flammen und bilden standfeste Brandabschnitte,<br />
wodurch sichere Fluchtmöglichkeiten und ein gesicher-<br />
ter Zugang für die Rettungsmannschaften geschaffen<br />
werden. Fluchtwege aus <strong>Beton</strong> verfügen über ein hohes<br />
Maß an Standfestigkeit und Geschlossenheit, das andere<br />
Baustoffe nicht erreichen. Ihr Einbau ist besonders wich-<br />
tig bei Wohngebäuden und bei Bauten <strong>mit</strong> großen Men-<br />
schenansammlungen, wie Einkaufszentren, Theater und<br />
Bürohochhäuser. Der Einsatz von <strong>Beton</strong> erhöht außerdem<br />
wirksam die Sicherheit der Löschkräfte. Tragende und<br />
raumabschließende Bauteile aus <strong>Beton</strong> bieten den Lösch-<br />
kräften selbst dann wirkungsvollen Schutz, wenn sie sich<br />
innerhalb eines brennenden Gebäudes aufhalten. Nur un-<br />
ter solchen Bedingungen können derartige Einsätze <strong>mit</strong><br />
einem hinreichend geringen Risiko durchgeführt werden.<br />
Die Empfehlungen, die das National Institute of Standards<br />
and Technology (NIST) nach dem Einsturz des World Tra-<br />
de Center gegeben hat, besitzen daher einen hohen Stel-<br />
lenwert (siehe Fallbeispiel 4A).<br />
Für Löschkräfte sind vor allem Hochhaustürme und Tun-<br />
nel schwierige Bauwerke. Gerade bei Tunneln spielt <strong>Beton</strong><br />
eine entscheidende Rolle für die Rettung von Menschen-<br />
leben – siehe Fallbeispiel 5.<br />
Fallbeispiel 4A:<br />
Schutz von Menschenleben<br />
World Trade Centre Gebäude, New York (2001)<br />
Die Untersuchung des National Institute of Standards and<br />
Technology (NIST) nach der Katastrophe <strong>im</strong> World Trade<br />
Centre in New York <strong>im</strong> September 2001 [18] zählt zwei-<br />
fellos zu den maßgeblichsten und einflussreichsten Be-<br />
richten, die jemals über Gebäudesicherheit verfasst wur-<br />
den (für nähere Informationen siehe: http://wtc.nist.gov/).<br />
Das abschließende Berichtswerk, das 10.000 Seiten um-<br />
fasste, wurde 2006 <strong>im</strong> Anschluss an eine dreijährige Un-<br />
tersuchung des Brandes <strong>im</strong> Gebäude und der Brandsi-<br />
cherheit abgeschlossen. NIST analysierte die Faktoren,<br />
die vermutlich zum Einsturz der beiden als Stahlskelet-<br />
te errichteten Bürotürme geführt hatten, und erarbeitete<br />
etwa 30 grundlegende, allgemeingültige Empfehlungen<br />
zu Vorschriften, Normen und Vorgehensweisen für Trag-<br />
werksbemessungen und Personenschutz. Unter anderem<br />
fordert der NIST-Bericht:<br />
� Konstruktionen müssen in höherem Maße unbescha-<br />
det und standsicher bleiben; dazu gehört auch, dass<br />
ein fortschreitendes Einstürzen verhindert und landes-<br />
weit anerkannte Prüfnormen übernommen werden.<br />
� Der Feuerwiderstand von Konstruktionen muss er-<br />
höht werden; erforderlich sind: rechtzeitiger Zugang<br />
und Evakuierung, Ausbrand ohne Teileinsturz, Redun-<br />
danz bei den <strong>Brandschutz</strong>systemen, Brandabschnitts-<br />
begrenzungen und die Fähigkeit, dem größtmöglichen<br />
realistisch vorstellbaren Brandszenario standzuhalten.<br />
� Neue Verfahren zur Feuerwiderstandsbemessung<br />
von Konstruktionen: Dazu gehört auch die Anforde-<br />
rung, dass der Ausbrand von nicht unter Kontrolle ge-<br />
brachten Gebäudebränden zu keinem vollständigen<br />
oder teilweisen Einsturz führen sollte.<br />
� Verbesserung der Evakuierung aus Gebäuden: durch<br />
lange andauernde Standsicherheit Überlebenschan-<br />
cen erhalten.<br />
� Verbesserung des aktiven <strong>Brandschutz</strong>es durch<br />
Alarm-, Melde- und automatische Löschsysteme.<br />
� Verbesserung der Technologien und Vorgehenswei-<br />
sen, um bei Notfällen richtig zu reagieren.<br />
� Strengere Vorschriften für Sprinkler und Fluchtwege<br />
in bestehenden Gebäuden<br />
Dr. Shyam Sunder, der die Untersuchung für das NIST lei-<br />
tete, räumte ein, dass außerordentliche Umstände zum<br />
Einsturz der Gebäude geführt hatten. Das NIST-Team hat<br />
in Folge der durchgeführten Analysen und Prüfungen eine<br />
Reihe von vorrangigen, realistischen, sachgerechten und<br />
durchführbaren leistungsorientierten Empfehlungen erar-<br />
beitet . <strong>Beton</strong> kann diese Empfehlungen leicht erfüllen. �<br />
4<br />
21
4<br />
22<br />
Schutz von Menschenleben<br />
Fallbeispiel 4B:<br />
Pentagon-Gebäude, Washington (2001)<br />
Im Zusammenhang <strong>mit</strong> den Anschlägen auf die Bürohoch-<br />
häuser des World Trade Centre steht der Anschlag auf das<br />
Pentagon-Gebäude in Washington, der zur gleichen Zeit<br />
ausgeführt wurde.<br />
Der Bericht der American Society of Civil Engineers (ASCE)<br />
[19] über das Gebäudeverhalten be<strong>im</strong> Aufprall des Flug-<br />
zeugs auf das Pentagon-Gebäude gelangt zu dem<br />
Schluss, dass die Stahlbetonkonstruktion maßgeblichen<br />
Anteil daran hatte, weitere Schäden an dem Gebäude zu<br />
verhindern (ASCE, 2003). Darin wird sinngemäß festge-<br />
stellt, dass der „Zusammenhalt der <strong>Beton</strong>konstruktion,<br />
die Redundanz sowie die Belastbarkeit und Elastizität in-<br />
nerhalb der Konstruktion zum Gebäudeverhalten beigetra-<br />
gen haben“ und es wird empfohlen, dass diese Merkmale<br />
künftig in Gebäuden zu verwirklichen sind, insbesonde-<br />
re wenn das Risiko für einen fortschreitenden Einsturz als<br />
hoch eingeschätzt wird. �<br />
Fallbeispiel 5:<br />
Verbesserung des <strong>Brandschutz</strong>es<br />
in Straßentunneln<br />
Straßen- und Eisenbahntunnel in einer Gesamtlänge von<br />
über 15.000 km durchziehen Europa. Sie sind Teil unserer<br />
Verkehrsinfrastruktur und spielen in Gebirgsregionen, zu-<br />
nehmend aber auch in Großstädten eine besonders wich-<br />
tige Rolle, weil Tunnel die Verkehrsdichte entzerren und<br />
Freiräume in der Stadt schaffen können. Das Problem be-<br />
steht darin, dass es bei Unfällen <strong>mit</strong> Fahrzeugen zu äu-<br />
ßerst schweren Bränden kommen kann. Aufgrund bren-<br />
Temperatur in °C<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
erhöhte Hydrocarbonkurve (Tunnel)<br />
Hydrocarbonkurve<br />
(Petrochemie und Ölbohrplattformen)<br />
ISO-Kurve (Gebäude)<br />
0<br />
0 30 60 90 120 150<br />
Zeit in Minuten<br />
nender Fahrzeuge und brennendem Treibstoff erreichen<br />
Tunnelbrände in der Regel sehr hohe Temperaturen, die<br />
bis auf 1.350 °C steigen können, üblicherweise aber bei<br />
etwa 1.000 bis 1.200 °C liegen. In Tunneln werden die<br />
Spitzentemperaturen schneller erreicht als bei Gebäude-<br />
bränden (vgl. Bild FB 5.1), was hauptsächlich auf den in<br />
Benzin und Diesel enthaltenen Kohlenwasserstoff, aber<br />
auch auf den eng begrenzten Raum zurückzuführen ist.<br />
Laut Münchener Rückversicherung (2003) [20] ist die<br />
Wahrscheinlichkeit für den Ausbruch eines Brandes in<br />
einem Straßentunnel 20-mal höher als in einem Eisen-<br />
bahntunnel. Bei diesen extremen Bränden sind oft Todes-<br />
opfer zu beklagen. Schätzungsweise können Menschen,<br />
die dem Rauch ausgesetzt sind, dies weniger als zwei<br />
Minuten überleben, da die entstehenden Gase hochgif-<br />
tig sind. Brände in relativ langen Tunneln in abgelegenen<br />
Gebieten können zudem sehr lange andauern. Der Brand<br />
<strong>im</strong> Mont Blanc-Tunnel <strong>im</strong> Jahr 2001 etwa wütete ganze<br />
53 Stunden lang. Brandereignisse größeren Ausmaßes,<br />
wie etwa die <strong>im</strong> Channel Tunnel (1996), dem Mont Blanc-<br />
Tunnel (1999) und dem St. Gotthard-Tunnel (2001), haben<br />
die verheerenden Folgen von Tunnelbränden ins öffentliche<br />
Bewusstsein gerückt und die Unzulänglichkeiten der<br />
eingesetzten Baustoffe und bautechnischen Lösungen<br />
deutlich gemacht. Die Aufsichtsbehörden haben folglich<br />
ihr Hauptaugenmerk darauf gerichtet, die Bedingungen<br />
zur Evakuierung und Rettung von Menschen bei Unfällen<br />
in Tunneln zu verbessern. Planer legen ihren Schwerpunkt<br />
jetzt auf Sicherheit, Beständigkeit und Standfestigkeit.<br />
Sie alle haben jedoch dem Fahrbahnbelag und dessen<br />
Beitrag zur Brandlast vermutlich nicht genügend Aufmerksamkeit<br />
geschenkt. Es ist daher erforderlich, bei<br />
der Planung und be<strong>im</strong> Bau von Tunneln einen ganzheit-<br />
Bild FB 5.1:<br />
Bei Tunnelbränden herrschen<br />
sehr hohe Temperaturen vor<br />
(Quelle: J-F Denoël/<br />
FEBELCEM, Belgien)
licheren Ansatz zu wählen, indem eine Lösung in <strong>Beton</strong>-<br />
bauweise in Betracht gezogen wird (CEMBUREAU, 2004<br />
[21]). Kommt es in Straßentunneln zu einem Brand, trägt<br />
eine nichtbrennbare und keine toxischen Gase freiset-<br />
zende Fahrbahndecke, wie bei <strong>Beton</strong>, zur Sicherheit so-<br />
wohl der Fahrzeuginsassen als auch der Rettungskräfte<br />
bei. <strong>Beton</strong> erfüllt diese beiden Kriterien, da er nichtbrenn-<br />
bar ist, nicht zur Brandlast beiträgt, nicht weich wird (also<br />
auch die Löschkräfte nicht behindert), sich nicht verformt<br />
oder abtropft und bei einem Brand – egal wie intensiv er<br />
ist – keine giftigen Gase freisetzt. <strong>Beton</strong> kann entweder<br />
allein oder in Kombination <strong>mit</strong> einer Isolierschicht zum<br />
Auskleiden von Tunneln, aber auch für die Fahrbahnde-<br />
cke verwendet werden. Dies ist besonders praktisch, da<br />
er Asphalt ersetzen kann. Im Vergleich zu Asphalt bedeu-<br />
tet <strong>Beton</strong>:<br />
� Höhere Sicherheit: <strong>Beton</strong> brennt nicht und setzt keine<br />
giftigen Gase frei (Asphalt entzündet sich bei etwa 400<br />
bis 500 °C und setzt innerhalb weniger Minuten er-<br />
stickende, krebserregende Dämpfe, Rauch, Russ und<br />
Schadstoffe frei). Be<strong>im</strong> Brand des Mont Blanc-Tunnels<br />
brannten 1.200 m der Asphalt-Straßendecke so heftig,<br />
als ob 85 weitere Autos in Flammen stünden (CEMBU-<br />
REAU, 2004).<br />
� Höhere Beständigkeit der Fahrbahndecke, der Ein-<br />
richtungen und der Konstruktion: <strong>Beton</strong> verliert auch<br />
bei Erwärmung nicht seine Form, während Asphalt<br />
sich entzündet, seine äußere Form einbüsst und Eva-<br />
kuierungs- und Rettungsarbeiten behindert.<br />
� Längere Wartungsintervalle <strong>im</strong> Vergleich zu Asphalt-<br />
decken.<br />
� Bessere Lichtverhältnisse; <strong>Beton</strong> hat eine hellere Far-<br />
be und reflektiert so<strong>mit</strong> mehr, was sowohl unter nor-<br />
Bild FB 5.2: Kinkempois-<br />
Tunnel (Verbindung E25 – E40)<br />
in Lüttich, Belgien, <strong>mit</strong> einer<br />
Fahrbahndecke aus <strong>Beton</strong>.<br />
<strong>Beton</strong>fahrbahndecken halten<br />
den extremen Temperaturen<br />
stand, die bei Tunnelbränden<br />
vorherrschen.<br />
(Quelle: photo-daylight.com)<br />
Schutz von Menschenleben<br />
malen Betriebsbedingungen als auch in Notfällen für<br />
bessere Sicht sorgt.<br />
� Höhere Dauerhaftigkeit der <strong>Beton</strong>fahrbahndecke führt<br />
zu weniger Tunnelsperrungen sowie selteneren Arbei-<br />
ten an der Fahrbahn. Sperrungen <strong>mit</strong> Umleitungen<br />
steigern die Umweltbelastung und Straßenbauarbei-<br />
ten bedeuten ein Risiko für die Bauarbeiter.<br />
In ihrem umfassenden Leitfaden zur Gefahrenminderung in<br />
Tunneln stellt die internationale Rückversicherungsgesell-<br />
schaft Münchener Rück (2003, S. 20) fest, dass in Tunneln<br />
eine Fahrbahn aus nichtbrennbarem Material (z.B. <strong>Beton</strong><br />
anstelle von Asphalt) in Betracht gezogen werden muss.<br />
Einige Behörden haben auch die Rolle anerkannt, die Be-<br />
ton be<strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong> in Tunneln spielen kann. In Öster-<br />
reich ist seit 2001 durch einen Erlass festgelegt, dass in<br />
allen neuen Straßentunneln von mehr als einem Kilome-<br />
ter Länge die Fahrbahndecke in <strong>Beton</strong> ausgeführt werden<br />
muss. In der Slowakei werden ebenfalls in allen neuen Tun-<br />
neln <strong>Beton</strong>fahrbahndecken eingebaut, und in Spanien wird<br />
<strong>Beton</strong> für neue Tunnel empfohlen (CEMBUREAU, 2004).<br />
Tunnelbrände zählen zu den schwersten Bränden. An-<br />
gesichts der äußerst hohen Temperaturen ist <strong>mit</strong> Abplat-<br />
zungen an der <strong>Beton</strong>oberfläche zu rechnen (vgl. Kapitel 2).<br />
An der Entwicklung von Auskleidungsmaterialien, die die<br />
Auswirkungen an stark beanspruchten <strong>Beton</strong>oberflächen<br />
min<strong>im</strong>ieren sollen, wurde intensiv geforscht (z.B. Khoury,<br />
2000 [6]). Es wurde belegt, dass die Zugabe von monofi-<br />
len Polypropylenfasern zur <strong>Beton</strong>mischung wirksam da-<br />
zu beiträgt, Abplatzungen von <strong>Beton</strong>oberflächen zu ver-<br />
ringern. Die Maßnahme ergibt einen <strong>Beton</strong>, der während<br />
eines Brandes „atmen“ kann und so<strong>mit</strong> weniger zum Ab-<br />
platzen neigt. �<br />
4<br />
23
4<br />
24<br />
Schutz von Menschenleben<br />
<strong>Beton</strong> verhindert eine Belastung der Umwelt<br />
<strong>Beton</strong> bildet bei einem Brand keinen Rauch oder toxische<br />
Gase. Der Baustoff kann zudem dazu beitragen, die<br />
Ausbreitung von Bränden <strong>mit</strong> ihren umweltschädlichen<br />
Rauchgasen zu verhindern. Durch Brandabschnitte und<br />
abschottende Wände aus <strong>Beton</strong> kann nur ein begrenztes<br />
Volumen an Gütern in Brand geraten, was dazu beiträgt,<br />
die Menge der Verbrennungsprodukte, wie z.B. Rauch,<br />
Rauchgase, toxische Gase und schädliche Rückstände,<br />
zu verringern. Bei kleineren Bränden fällt auch weniger<br />
Löschwasser an. <strong>Beton</strong>behälter oder Auffangwannen aus<br />
<strong>Beton</strong> können <strong>im</strong> Brandfall außerdem als Barrieren fun-<br />
gieren und das Auslaufen von umweltschädlichen Flüssig-<br />
keiten oder verunreinigtem Löschwasser verhindern. Be-<br />
ton scheidet während eines Brandes keinen Ruß ab, der<br />
nur schwer und unter Gefahren zu beseitigen ist.<br />
<strong>Brandschutz</strong> in Wohngebäuden<br />
Die in Kapitel 1 dargelegten europäischen Anforderungen<br />
an <strong>Brandschutz</strong> beziehen sich vor allem auf den Personen-<br />
schutz in Wohngebäuden. In Ein- und Mehrfamilienhäu-<br />
sern können sich viele Menschen aufhalten. Die Brandlast<br />
ist in Wohnbereichen aufgrund von Möbeln und Einbauten<br />
oft hoch. Besonders groß ist die Gefahr für schlafende<br />
Menschen. Deswegen bedarf die brandschutztechnische<br />
Planung von Wohnbereichen besonders großer Sorgfalt.<br />
Der Großteil der Wohnungsbrandopfer stirbt nicht infolge<br />
eines Gebäudeeinsturzes, sondern durch das Einatmen<br />
von Rauch oder Gasen aus brennenden Materialien. Die<br />
Bewohner sind deshalb nicht mehr in der Lage zu fliehen<br />
und ersticken (Neck, 2002 [1]).<br />
In Europa wurden in den letzten Jahren zwei wichtige Be-<br />
richte zur höheren Brandsicherheit durch die <strong>Beton</strong>bau-<br />
weise publiziert.<br />
Tabelle 4.1: Risiken durch Verwendung brennbarer Baustoffe<br />
1. Anstieg der Brandlast<br />
2. Erhöhtes Freisetzen von Rauch und Verbrennungsprodukten<br />
3. Höhere Mengen an Kohlenmonoxid<br />
4. Entzündung von tragenden Bauteilen<br />
5. Brandentstehung in Hohlräumen der Konstruktion<br />
6. Gefahr von Schwelbränden und nicht wahrnehmbarem Gl<strong>im</strong>men (Glutnester)<br />
7. Häufigeres Auftreten eines schlagartigen Vollbrandes bzw. des „Flash-over“<br />
Bericht 1: Vergleich des <strong>Brandschutz</strong>es in Wohnge-<br />
bäuden aus Holz und aus <strong>Beton</strong><br />
Bei einem Vergleich des <strong>Brandschutz</strong>es in Tragkonstrukti-<br />
onen aus <strong>Beton</strong> und Holz arbeitete Prof. Ulrich Schneider,<br />
Technische Universität Wien, sieben spezifische Risiken<br />
heraus, die sich aus der Verwendung eines brennbaren<br />
Baustoffs – wie etwa Holz – für die Gebäudekonstruktion<br />
und -verkleidung ergeben (Schneider und Oswald, 2005<br />
[22]). Sie sind in Tabelle 4.1 aufgeführt.<br />
Außerdem untersuchte Schneider die Brandopfer-Statis-<br />
tiken verschiedener Länder, anhand derer sich eine ein-<br />
deutige Korrelation zwischen der Zahl der Brandtoten und<br />
den in Gebäuden verwendeten Baustoffen ergab. Das Er-<br />
gebnis ist in Bild 4.1 dargestellt. Die eingehende Untersu-<br />
chung typischer Details der Holzbauweise machte deut-<br />
lich, dass ein Versagen während eines Brandes durch das<br />
Entzünden und Einstürzen tragender und nichttragender<br />
Bauteile sowie durch metallische Verbindungen innerhalb<br />
der Holzkonstruktion entstehen kann, die sich bei Brand-<br />
beanspruchung verformen und ihre Tragfähigkeit einbü-<br />
ßen. Schneider fand weiter heraus, dass ein Übergreifen<br />
des Brandes auf angrenzende Räume und/oder Woh-<br />
nungen bei Gebäuden <strong>mit</strong> Außenwänden aus Holz oder<br />
<strong>mit</strong> Holzaußenverkleidungen erheblich beschleunigt wur-<br />
de. Als Schlussfolgerung beschreibt Professor Schneider,<br />
dass Tragkonstruktionen aus Holz „in brandschutztech-<br />
nischer Hinsicht zahlreiche Schwachstellen“ aufweisen<br />
und empfiehlt: „Tragkonstruktionen aus Holz können <strong>im</strong><br />
Prinzip nur brandsicher gemacht werden durch den Ein-<br />
satz automatischer Feuerlöschsysteme oder durch die<br />
Verwendung nichtentflammbarer Baustoffe zur feuersi-<br />
cheren Verkleidung aller entflammbaren Oberflächen, wie<br />
dies auch in den neuen Musterrichtlinien für Tragkonstruk-<br />
tionen aus Holz festgelegt ist“ (Schneider und Oswald,<br />
2005 [22]). �
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Schutz von Menschenleben<br />
Bild 4.1: Brandtote in Abhängigkeit von der Bauweise in fünf großen Ländern (1994 bis 1996).<br />
(TUW, Wien, Schneider und Oswald 2005 [22])<br />
Bericht 2: Unabhängige Brandschaden-Erhebung<br />
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In Schweden er<strong>mit</strong>telte Olle Lundberg in einer unabhän-<br />
gigen Untersuchung [23] das Verhältnis von Kosten durch<br />
Brandschäden zu dem Baustoff, aus dem die Häuser er-<br />
richtet wurden. Als Grundlage dienten Statistiken des<br />
schwedischen Versicherungsverbandes (Forsakringsfor-<br />
bundet). Die Studie beschränkte sich auf größere Brän-<br />
de in Mehrfamilienhäusern, bei denen der Wert des versi-<br />
cherten Gebäudes höher als 150.000 � lag. In der Studie<br />
wurden 125 Brände in einem Zeitraum von 1995 bis 2004<br />
erfasst. Dies entsprach 10 % der Brände in Mehrfamili-<br />
enhäusern, aber 56 % der Großbrände. Die Ergebnisse<br />
zeigten:<br />
� Die durchschnittliche Versicherungsleistung pro Brand<br />
und Wohnung liegt bei Holzhäusern etwa fünfmal so<br />
hoch wie bei Wohnhäusern aus <strong>Beton</strong>/Mauerwerk (ca.<br />
50.000 € gegenüber 10.000 €).<br />
� Die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen eines Groß-<br />
brandes ist in Holzhäusern mehr als 11-mal so hoch<br />
wie in Häusern aus <strong>Beton</strong> oder Mauerwerk.<br />
� Während 50 % der durch Feuer geschädigten Häuser<br />
aus Holz abgerissen werden mussten, betrug diese<br />
Zahl bei den <strong>Beton</strong>häusern gerade einmal 9 %.<br />
� Bei nur drei der 55 Brände in Wohnhäusern aus <strong>Beton</strong><br />
griff das Feuer auf benachbarte Wohnungen über.<br />
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� 45 der 55 Brände betrafen Brände, die auch auf Dach-<br />
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böden und in den Dachbereich übergriffen; typischer-<br />
weise bricht ein Brand <strong>im</strong> oberen Wohngeschoss aus<br />
und greift dann auf den Dachboden und den Dachbe-<br />
reich über, wo üblicherweise <strong>mit</strong> Holz gebaut ist.<br />
Diese Forschungsarbeiten liefern wichtige Belege für die<br />
Gefahren, die eine Tragkonstruktion aus Holz birgt, und<br />
unterstreichen die Notwendigkeit, alle brandschutztech-<br />
nischen Vorzüge der <strong>Beton</strong>- und <strong>Beton</strong>mauerwerksbau-<br />
weise in Erwägung zu ziehen. Wie die Ergebnisse zei-<br />
gen, macht die Kombination aus Nichtbrennbarkeit und<br />
den höchst wirkungsvollen brandabschirmenden Eigen-<br />
schaften <strong>Beton</strong> zur ersten Wahl bei der Erstellung sicherer<br />
Wohngebäude. �<br />
<strong>Beton</strong> verhindert ein Ausbreiten von Bränden nach<br />
Erdbeben<br />
Aufgrund der in manchen Ländern geltenden Planungs-<br />
regeln zum erdbebensicheren Bauen müssen Planer das<br />
spezifische Problem von Bränden nach Erdbeben beach-<br />
ten. Dieser Tatsache wurde in Ländern wie Neuseeland<br />
Rechnung getragen, wo Bauwerken aus <strong>Beton</strong> eine ge-<br />
ringe Anfälligkeit für die Ausbreitung von Bränden nach<br />
Erdbeben bescheinigt wurde (Wellington Lifelines Group,<br />
2002 [24]).<br />
4<br />
25
4<br />
26<br />
Schutz von Menschenleben<br />
Fallbeispiel 6:<br />
Brand an <strong>im</strong> Bau befindlichem Holzgebäude,<br />
Colindale, London (2006)<br />
An einem großen neuen Wohnkomplex <strong>im</strong> Norden von<br />
London brach während der Bauphase ein Feuer aus und<br />
setzte einige sechsstöckige Gebäude aus Holztragwerk<br />
in Brand (Bild FB 6.1). Das Feuer brannte fünf Stunden<br />
lang; 100 Feuerwehrleute und 20 Löschfahrzeuge waren<br />
<strong>im</strong> Einsatz, um es unter Kontrolle zu bringen. Laut Augen-<br />
zeugenberichten wurden die Wohnblöcke innerhalb von<br />
Minuten zerstört. Kurz nach dem Brand zeichnete eine in<br />
der Nähe installierte Station zur Luftqualitätsüberwachung<br />
einen erheblichen Anstieg der Belastung <strong>mit</strong> toxischem<br />
PM10 Feinstaub auf, was bei Menschen <strong>mit</strong> Atemwegs-<br />
erkrankungen zu ernstlichen gesundheitlichen Problemen<br />
führen kann. Aus der Umgebung wurden etwa 2.500 Menschen<br />
evakuiert, eine große Straße war zwei Stunden lang<br />
gesperrt, und das Studentenwohnhe<strong>im</strong> eines benachbarten<br />
Colleges wurde so schwer beschädigt, dass die<br />
Studenten nicht dorthin zurückkehren konnten. Glücklicherweise<br />
waren die neuen Bewohner noch nicht in das<br />
Wohnbauprojekt eingezogen, und das College stand während<br />
der Sommerferien weitestgehend leer. Trotzdem entstanden<br />
erhebliche Beeinträchtigungen. Beamte der örtlichen<br />
Bauaufsichtsbehörden äußerten sich besorgt und<br />
stellten fest: „Wenn die Decken in <strong>Beton</strong>bauweise ausgeführt<br />
sind und es brennt, wird der Brand in Abschnitte unterteilt.<br />
Bei Holz dagegen frisst sich der Brand voll durch.“<br />
(Building Design, 21/07/06, S. 1). Als dieser Text verfasst<br />
wurde, sollte zumindest ein Block des Projekts wieder<br />
aufgebaut werden – diesmal aber aus <strong>Beton</strong>! �<br />
Bild FB 6.1:<br />
Der Brand in den erst teilweise errichteten Wohnblocks in Holzbauweise<br />
in Colindale wütete fünf Stunden lang. 100 Feuerwehrleute<br />
und 20 Löschfahrzeuge waren nötig, um ihn unter Kontrolle zu<br />
bringen.<br />
(Quelle: John-Macdonald-Fulton, GB)
<strong>Beton</strong> schützt Hab und Gut –<br />
<strong>Brandschutz</strong> <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong> sichert<br />
Sachwerte und ermöglicht die<br />
schnelle Wiederaufnahme<br />
des Geschäftsbetriebs<br />
Gebäude und Konstruktionen aus <strong>Beton</strong> können Men-<br />
schen und Sachwerte vor Brandgefahren schützen. Bei<br />
der Planung und in Notfallsituationen hat der Personen-<br />
schutz natürlich die höchste Priorität. Aber auch das wirt-<br />
schaftliche Überleben, der Umweltschutz und die Erhal-<br />
tung äußerst wichtiger Infrastrukturen liegen <strong>im</strong> Interesse<br />
von Privateigentümern, Versicherungen und Behörden.<br />
Diesen Gesichtspunkten trägt die europäische Gesetzge-<br />
bung zum <strong>Brandschutz</strong> Rechnung. Das steht in Kapitel 1.<br />
<strong>Beton</strong> schützt vor und nach dem Brand<br />
Die jährlichen Gesamtkosten von Brandschäden wer-<br />
den auf 0,2 bis 0,3 % des Bruttosozialprodukts (BSP)<br />
geschätzt (siehe Tabelle 5.1). Das summiert sich in den<br />
europäischen Ländern auf viele Millionen Euro. Doch di-<br />
ese Zahl allein kann noch keine ausreichende Vorstellung<br />
Schutz für Sachwerte und Betriebe<br />
Tabelle 5.1: Internationale Statistikangaben zu Gebäudebränden 1994 bis 1996 (Neck, 2002 [1])<br />
Land Kosten direkter und<br />
indirekter Brandschäden<br />
in % vom BSP<br />
vom möglichen Ausmaß der Auswirkungen von Bränden<br />
ver<strong>mit</strong>teln, wie Denoël/Febelcem (2006 [25]) darlegt. In<br />
Usine enterprise (2004 [26]) wird festgestellt, dass über<br />
50 % der Unternehmen nach einem Großbrand Bankrott<br />
gehen. Bei Gewerbebetrieben, wie Lagerhallen, Hotels,<br />
Fabriken, Bürohäusern und Logistikzentren, bringt ein<br />
Brand die Abläufe und die Produktivität des Geschäfts-<br />
betriebs zum Erliegen, was für ihre Kunden den Ausfall<br />
der bestellten Leistungen bedeutet. Daraus ergeben sich<br />
schwerwiegende Probleme, die zum Verlust von Arbeits-<br />
plätzen oder zur Betriebsschließung führen können. Bei<br />
infrastrukturell wichtigen Gebäuden können die Auswir-<br />
kungen noch weitreichender sein. Zu solchen Gebäuden<br />
zählen Krankenhäuser, Bahnhöfe, Wasserwerke, Kraft-<br />
werke, Regierungsgebäude sowie Datensicherungs- und<br />
Telekommunikationseinrichtungen. Betriebsausfälle bei<br />
dieser Kategorie von Gebäuden sind unerwünscht und<br />
haben möglicherweise verheerende Auswirkungen auf die<br />
Lebensabläufe.<br />
Tote<br />
pro 100.000 Einwohner<br />
und Jahr<br />
<strong>Beton</strong> bietet <strong>Brandschutz</strong> kostenlos<br />
Die These, dass <strong>Beton</strong> kostenlosen <strong>Brandschutz</strong> ermögli-<br />
cht, mag überraschen. Denn den weltweiten Angaben zu<br />
<strong>Brandschutz</strong>kosten ist zu entnehmen, dass in der Regel<br />
etwa 2 bis 4 % der Baukosten auf <strong>Brandschutz</strong>maßnah-<br />
Kosten für<br />
<strong>Brandschutz</strong>maßnahmen<br />
in % vom BSP<br />
Kosten für Schäden und<br />
Schutzmaßnahmen<br />
in % vom BSP<br />
Österreich 0,20 0,79 o.A. o.A.<br />
Belgien 0,40 (1988-89) 1,32 o.A. 0,61<br />
Dänemark 0,26 1,82 o.A. o.A.<br />
Finnland 0,16 2,12 o.A. o.A.<br />
Frankreich 0,25 1,16 2,5 0,40<br />
Deutschland 0,20 0,98 o.A. o.A.<br />
Italien 0,29 0,86 4,0 0,63<br />
Norwegen 0,24 1,45 3,5 0,66<br />
Spanien 0,12 (1984) 0,77 o.A. o.A.<br />
Schweden 0,24 1,32 2,5 0,35<br />
Schweiz 0,33 (1989) 0,55 o.A. 0,62<br />
Niederlande 0,21 0,68 3,0 0,51<br />
Großbritannien 0,16 1,31 2,2 0,32<br />
USA 0,14 1,90 o.A. 0,48<br />
Kanada 0,22 1,42 3,9 0,50<br />
Japan 0,12 1,69 2,5 0,34<br />
5<br />
27
5<br />
28<br />
Schutz für Sachwerte und Betriebe<br />
men entfallen (siehe Tabelle 5.1). Bei <strong>Beton</strong> ist <strong>Brandschutz</strong><br />
jedoch ein <strong>mit</strong> dem Baumaterial selbst verbundener Vor-<br />
zug, der gratis geliefert wird. Die brandschutztechnischen<br />
Eigenschaften von <strong>Beton</strong> ändern sich <strong>im</strong> Laufe der Zeit<br />
nicht und bleiben gleich hoch, ohne dass dafür Wartungs-<br />
kosten anfallen.<br />
<strong>Beton</strong> verfügt sogar über <strong>Brandschutz</strong>reserven, die häufig<br />
dann genutzt werden können, wenn das Gebäude anders<br />
genutzt oder umgebaut wird, woraus sich möglicherweise<br />
höhere brandschutztechnische Anforderungen ergeben.<br />
Durch ihre materialbedingten Feuerwiderstandseigen-<br />
schaften erfüllen <strong>Beton</strong>bauteile auf wirtschaftliche Weise<br />
die <strong>Brandschutz</strong>anforderungen. Ohne zusätzliche Schutz-<br />
maßnahmen, wie z.B. Bekleidungen, Schutzanstriche, de-<br />
cken sie den vollen Umfang der Feuerwiderstandsklassen<br />
– bis R 360 – ab. Mit den oft vorhandenen Reserven an<br />
Feuerwiderstand fängt <strong>Beton</strong> auch kleinere Änderungen<br />
in der <strong>Brandschutz</strong>gesetzgebung auf und schafft da<strong>mit</strong><br />
sozusagen brandschutztechnisch „zukunftssichere“ Bau-<br />
werke. Wenn tatsächlich ein Brand ausbricht, macht sich<br />
die Entscheidung für ein Gebäude aus <strong>Beton</strong> besonders<br />
bezahlt. Das betrifft Wohnungen und Betriebe gleicherma-<br />
ßen. Deshalb ermöglicht das günstige Brandverhalten von<br />
<strong>Beton</strong> nicht nur <strong>im</strong> Brandfall, sondern auch in seiner Folge<br />
erhebliche wirtschaftliche Vorteile:<br />
� Aufgrund der hohen Feuerwiderstandsfähigkeit von<br />
<strong>Beton</strong>bauteilen kann jeder Brand auf einen kleinen<br />
Bereich, Raum oder Abschnitt begrenzt werden; dies<br />
min<strong>im</strong>iert die Schäden und da<strong>mit</strong> auch Umfang und<br />
Ausmaß der erforderlichen Instandsetzung.<br />
� Instandsetzungsarbeiten an brandgeschädigten Be-<br />
tonbauten sind in der Regel nicht sehr umfangreich.<br />
Sie können relativ einfach und kostengünstig ausge-<br />
führt werden. Denn häufig müssen nur begrenzte Be-<br />
reiche der <strong>Beton</strong>oberfläche instand gesetzt werden.<br />
Nur selten muss ein Gebäude teilweise oder ganz ab-<br />
rissen werden (vgl. Kapitel 2).<br />
� Brandabschnittswände und -decken aus <strong>Beton</strong> ver-<br />
hindern ein Ausbreiten des Brandes, so dass angren-<br />
zende Räume in Fabrik-, Lager- und Bürogebäuden<br />
sowie benachbarte Wohnungen in Wohngebäuden <strong>im</strong><br />
Regelfall unabhängig vom Zustand des brandgeschä-<br />
digten Bereichs weiter normal genutzt werden können,<br />
sobald das Feuer gelöscht ist.<br />
� Brandabschottende Wände aus <strong>Beton</strong> verhindern in<br />
Industrie- und Gewerbebetrieben den Verlust wert-<br />
voller Sachgüter wie Maschinen, Einrichtungen oder<br />
Lagerbestände, wodurch die negativen Auswirkungen<br />
auf den Geschäftsbetrieb und die Ansprüche an die<br />
Versicherungen begrenzt werden.<br />
� Der Wasserschaden nach einem Brand ist in <strong>Beton</strong>-<br />
gebäuden erfahrungsgemäß unwesentlich.<br />
Niedrigere Versicherungsprämien <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Jeder Brand verursacht wirtschaftlichen Schaden, und<br />
in den meisten Fällen sind es die Versicherungen, die für<br />
Brandschäden aufkommen müssen. Aus diesem Grund<br />
unterhalten Versicherungsgesellschaften umfassende Da-<br />
tenbanken zum Brandverhalten aller Baustoffe. Sie wis-<br />
sen, dass <strong>Beton</strong> hervorragenden <strong>Brandschutz</strong> bietet. Das<br />
schlägt sich in niedrigeren Versicherungsprämien nieder.<br />
Die Versicherungsprämien für Gebäude aus <strong>Beton</strong> sind in<br />
ganz Europa in der Regel niedriger als für Gebäude aus<br />
anderen Baustoffen, die durch Brände häufiger schwer<br />
beschädigt oder gar zerstört werden. In den meisten<br />
Fällen werden <strong>Beton</strong>gebäude aufgrund ihres bewährten<br />
<strong>Brandschutz</strong>es und Feuerwiderstandes bei der Feuer-/<br />
Betriebsunterbrechungs-Versicherung in die günstigste<br />
Kategorie eingestuft. Selbstverständlich hat jede Versi-<br />
cherungsgesellschaft ihre eigenen Vorschriften und Prä-<br />
mientabellen, die zudem von Land zu Land verschieden<br />
sind. Bei der Berechnung der Prämien für eine Police kann<br />
es sein, dass Versicherungen unter anderem folgende<br />
Faktoren in Betracht ziehen:<br />
� Baumaterial,<br />
� Art der Dacheindeckung,<br />
� Zweck und Art der Nutzung des Gebäudes,<br />
� Abstand zu benachbarten Gebäuden,<br />
� Art der Bauteile der Gebäudekonstruktion,<br />
� Art des Heizungssystems,<br />
� Beschaffenheit der elektrischen Installationen,<br />
� Schutz- und Vorbeugemaßnahmen für den Brandfall.
Fallbeispiel 7:<br />
Versicherungsprämien für Lagergebäude<br />
in Frankreich<br />
Leider hat die Öffentlichkeit nur in sehr geringem Um-<br />
fang Zugang zu Zahlen über Versicherungskosten, aber<br />
es gibt einige Vergleichsstudien. In Frankreich veröffent-<br />
lichte CIMbéton 2006 [8] eine Zusammenstellung und ein<br />
Modell für Versicherungskosten, das darauf basiert, wie<br />
Versicherungen einstöckige Lager-/Industriebauten risi-<br />
kotechnisch bewerten. Aus der Studie geht hervor, dass<br />
Versicherungsprämien auf einigen Faktoren basieren,<br />
zu denen auch die <strong>im</strong> Gebäude ausgeübte Tätigkeit und<br />
die Bauweise zählen. Der Baustoff ist zweifellos wichtig –<br />
das Tragwerk, die Außenwände, die Anzahl der Stockwer-<br />
ke, die Dacheindeckung und die Einrichtungen fließen in<br />
die Kalkulation <strong>mit</strong> ein. Die Ergebnisse zeigen deutlich,<br />
in welchem Maße <strong>Beton</strong> in allen Bereichen des Gebäu-<br />
des anderen Baustoffen wie Stahl und Holz vorzuziehen<br />
ist. Beispielsweise schlägt sich die Entscheidung, bei<br />
einem einstöckigen Lagergebäude Tragwerk und Wände<br />
aus <strong>Beton</strong> zu errichten, in einem Abschlag von 20 % auf<br />
die „Standard-“ bzw. Durchschnittsprämie nieder. Würde<br />
man alternativ eine Tragkonstruktion aus Stahl <strong>mit</strong> Bekleidung<br />
wählen, müsste man einen Aufschlag von 10 bis<br />
12 % auf die „Standard“ Prämie zahlen. Das macht also<br />
insgesamt einen Unterschied vom mindestens 30 % aus.<br />
Bei der Entscheidung über die endgültige Prämie berücksichtigen<br />
Versicherungen auch die Sicherheitsausstattung<br />
sowie Maßnahmen des vorbeugenden und betrieblichen<br />
<strong>Brandschutz</strong>es. Dazu zählt auch die Einteilung in<br />
Brandabschnitte – eine Möglichkeit des vorbeugenden<br />
<strong>Brandschutz</strong>es, zu der sich <strong>Beton</strong> hervorragend eignet. �<br />
Tabelle FB 7.1: Versicherungsprämien für ein Lagergebäude von<br />
10.000 m 2 (einstöckig, ohne Einrichtungen); Gesamtversicherungssumme<br />
= 25 Millionen Euro (CIMbéton, 2006).<br />
Bauweise Jahresprämie (ohne Steuer)<br />
Durchschnittliche Jahresrate = 50.000 €<br />
<strong>Beton</strong> 40.000 € (20 % unter der Durchschnittsrate)<br />
Stahl 56.000 € (12 % über der Durchschnittsrate)<br />
Schutz für Sachwerte und Betriebe<br />
Fallbeispiel 8:<br />
Zerstörung eines Schlachthauses,<br />
Bordeaux (1997)<br />
Dieser spektakuläre Brand, der durch einen Kurzschluss<br />
<strong>im</strong> Dachbereich ausgelöst wurde, breitete sich sehr<br />
schnell aus und wütete innerhalb von 10 Minuten bereits<br />
auf 2.000 m2 . Die Feuerwehr brauchte drei Stunden,<br />
um ihn unter Kontrolle zu bekommen. Bis dahin war das<br />
9.000 m2 große Gebäude zur Hälfte ausgebrannt. Die rasend<br />
schnelle Ausbreitung war darauf zurückzuführen,<br />
dass sich das brennbare Dämmmaterial <strong>im</strong> Inneren der an<br />
der Gebäudefassade befestigten Sandwichplatten entzündete.<br />
Die Feuerwehr konnte nicht verhindern, dass<br />
sich der Brand über die 130 m lange Fassade ausbreitete<br />
(ähnlich wie in Bild FB 8.1). Es ist klar, dass eine Unterteilung<br />
des Gebäudes in Brandabschnitte <strong>mit</strong>tels <strong>Beton</strong>wänden<br />
und die Verwendung von Fassadenplatten aus <strong>Beton</strong><br />
die Ausbreitung dieses Brandes begrenzt hätten. �<br />
Bild FB 8.1: Die Sandwichplatten in Metall-Leichtbauweise<br />
versagten bei diesem Brand in einem Schlachthaus in Bordeaux<br />
(Frankreich) <strong>im</strong> Januar 1997. Der Brand breitete sich über das<br />
gesamte Gebäude und auf angrenzende Gebäude aus.<br />
(Quelle: SDIS 33, Fire and Rescue Service, Gironde, Frankreich)<br />
5<br />
29
5<br />
30<br />
Schutz für Sachwerte und Betriebe<br />
Fallbeispiel 9:<br />
Brand in einem Bekleidungslager,<br />
Marseille (1996)<br />
Der Brand in dieser Lagerhalle für Bekleidung und Sport-<br />
ausrüstung, in der zu dem Zeitpunkt 40 Beschäftigte ar-<br />
beiteten, breitete sich sehr schnell aus. Innerhalb von fünf<br />
Minuten stand das gesamte Gebäude in Flammen, wo-<br />
bei die brennenden Waren große Hitze und viel Rauch er-<br />
zeugten. Es gab weder Sprinkler noch Brandabschnitts-<br />
wände, und das Gebäudetragwerk erwies sich bei dem<br />
Brand als instabil. So wurde es völlig zerstört, wie in<br />
Bild FB 9.1 zu sehen ist. Da der Wind die Flammen weitertrug,<br />
bedrohten sie auch benachbarte Lagergebäude in<br />
10 m Entfernung, aus denen die Beschäftigten evakuiert<br />
werden mussten. Diese anderen Gebäude konnten nur<br />
gerettet werden, weil die Feuerwehr eine vorhangartige<br />
Wand aus Wasser erzeugte. �<br />
Bild FB 9.1:<br />
Luftbild der ausgebrannten Lagerhalle nördlich von Rognac in der<br />
Nähe von Marseille, das erkennen lässt, wie sich der Brand über<br />
das gesamte Gebäude ausbreitete, in dem es keine abschottenden<br />
<strong>Beton</strong>wände gab.<br />
(Quelle: SDIS 13, Fire and Rescue Service,<br />
Bouches du Rhone, Frankreich)<br />
<strong>Beton</strong> hilft der Feuerwehr, Sachwerte zu retten<br />
Obwohl die europäische Gesetzgebung den Schutz von<br />
Menschenleben, Sachwerten und der Umwelt fordert, besitzt<br />
der Schutz von Menschenleben für die Feuerwehr in<br />
der Praxis Vorrang. Das Vorgehen be<strong>im</strong> Feuerwehreinsatz<br />
in einem brennenden Gebäude sieht daher in der Regel<br />
vor, dass die Rettung der Bewohner an erster Stelle steht,<br />
während der Schutz von Sachwerten und der Umwelt erst<br />
an zweiter Stelle kommen. Sind beispielsweise alle Bewohner<br />
aus einem Gebäude evakuiert, betreten Feuerwehrleute<br />
es nur äußerst ungern. Sie werden jedoch stets<br />
versuchen, so nahe wie möglich an das Gebäude heranzukommen,<br />
um den Brand wirksam bekämpfen zu können.<br />
<strong>Beton</strong>fassaden bieten den notwendigen Schutz, der<br />
eine solche Annäherung ermöglicht. Sobald die Löschkräfte<br />
sich davon überzeugt haben, dass alle Bewohner in<br />
Sicherheit sind, konzentrieren sie sich darauf, den Brand<br />
zu löschen, ein Übergreifen des Brandes auf angrenzende<br />
Nutzungseinheiten zu verhindern und abzuschätzen, welche<br />
Umweltgefahren durch die Verbrennungsprodukte<br />
möglicherweise entstehen. Diese verständliche Vorgehensweise<br />
der Feuerwehr unterstreicht die Notwendigkeit,<br />
dass die Menschen auch wirklich während der gesetzlich<br />
vorgeschriebenen Feuerwiderstandsdauer sicher<br />
aus einem Gebäude herauskommen können.<br />
Forschungsarbeiten in Frankreich haben gezeigt, dass<br />
5 % der 13.000 Brände pro Jahr in Industriegebäuden<br />
ausbrechen und ein Großbrand Betriebsverluste in Höhe<br />
von 2 Millionen € verursachen kann (CIMbéton, 2006<br />
[27]). Die gelagerten Waren in solchen Gebäuden können<br />
hochbrennbar sein und in sehr großen Mengen vorliegen.<br />
Hierdurch entsteht bei Bränden ein erhebliches Einsturzrisiko,<br />
sofern nicht Brandabschnitte wirkungsvoll zur Aufteilung<br />
der Lagerbestände und so<strong>mit</strong> zur Eingrenzung der<br />
Brandlast eingesetzt werden. Dies sollte zum Beispiel ein<br />
Lagerhallenbesitzer bedenken, der den Schaden an sei-
nen Beständen <strong>im</strong> Fall eines Brandes so gering wie mög-<br />
lich halten will, aber genau weiß, dass die Feuerwehr wohl<br />
darauf bestehen wird, den Brand aus sicherer Entfernung<br />
– also von außen – zu bekämpfen.<br />
Für einen solchen Fall bietet <strong>Beton</strong> einige eindeutige Vor-<br />
teile:<br />
1. Je nach Art der Lagerbestände und Größe des<br />
Brandabschnitts kann die Brandlast in derartigen Ge-<br />
bäuden sehr hoch sein. In regelmäßigen Abständen<br />
eingesetzte raumabschließende Innenwände aus Be-<br />
ton zur Brandabschnittsbegrenzung verringern die<br />
Gefahr, dass der Brand sich von einem Raum zum<br />
nächsten ausbreitet; sie vermindern dadurch die Hö-<br />
he des entstehenden Schadens.<br />
2. Bei eingeschossigen, lang gestreckten und nicht un-<br />
terteilten Gebäuden ist erfahrungsgemäß die Gefahr<br />
eines frühen und plötzlichen Dacheinsturzes beson-<br />
ders hoch. <strong>Beton</strong>wände bleiben stabil. Selbst wenn<br />
der Dachstuhl einstürzt, knicken und stürzen die Wän-<br />
de in der Regel nicht ein, wodurch angrenzende Be-<br />
reiche geschützt werden.<br />
3. Feuerbeständige Fassaden aus <strong>Beton</strong> (eingestuft als<br />
REI 120) verhindern ein Ausbreiten des Brandes und<br />
schützen die Löschkräfte (vgl. Bild 1.2). Durch ihre Hit-<br />
ze abschirmende Wirkung ermöglichen <strong>Beton</strong>fassa-<br />
den es den Löschkräften, etwa 50 % näher an ein<br />
Feuer heranzukommen.<br />
4. <strong>Beton</strong>außenwände verhindern das Übergreifen der<br />
Flammen auf andere Nutzungseinheiten so wir-<br />
kungsvoll, dass die Regelungen in einigen Ländern<br />
(z.B. Frankreich) zwischen benachbarten Gebäuden<br />
bei <strong>Beton</strong> einen geringeren Abstand zulassen, als er<br />
für andere Wandbaustoffe vorgeschrieben ist.<br />
5. Ein <strong>Beton</strong>dach ist nichtbrennbar, d.h. es hat das<br />
Brandverhalten gemäß Klasse A1, und es tropfen kei-<br />
ne geschmolzenen oder brennenden Teilchen herab.<br />
Schutz für Sachwerte und Betriebe<br />
Fallbeispiel 10:<br />
Internationaler Blumenmarkt,<br />
Rungis, Paris (2003)<br />
Diese 7.200 m 2 große Lager- und Packhalle für Blumen<br />
(Bild FB 10.1) überstand einen verheerenden Brand <strong>im</strong><br />
Juni 2003 weitgehend. Als die zum Binden und Verpa-<br />
cken verwendeten Materialien Feuer fingen, hielten die<br />
Wände und die Decke die starke Hitze und Rauchgase<br />
erzeugten, den Flammen gut stand. Die ätherischen Öle<br />
in den Pflanzen trugen noch zusätzlich zur Brandlast bei.<br />
Der durch die Zerstörung von Waren und Einrichtung auf<br />
einer Fläche von 1.600 m2 entstandene Rauch hatte Auswirkungen<br />
auf den gesamten südlichen Teil von Paris.<br />
Obwohl 100 m2 des Gebäudes einstürzten, konnte der<br />
Brand auf den Bereich begrenzt werden, in dem er ausgebrochen<br />
war. Trotz langwieriger Begutachtungen durch<br />
die Versicherung war das Gebäude sechs Monate später<br />
instand gesetzt und das Unternehmen konnte den Betrieb<br />
wieder aufnehmen. �<br />
Bild FB 10.1: Außenansicht der Blumen-Lagerhalle in Rungis, die<br />
sechs Monate nach dem Brand ihren Betrieb wieder aufnahm.<br />
(Quelle: CIMbéton, Frankreich)<br />
Bild FB 10.2: Das zerstörte Innere der Lagerhalle, das schnell<br />
instand gesetzt wurde. (Quelle: CIMbéton, Frankreich)<br />
5<br />
31
6<br />
32<br />
<strong>Beton</strong> und Ingenieurmethoden <strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
<strong>Beton</strong> bietet eingebauten Feuerwiderstand,<br />
so dass Eigentümer von<br />
Gebäuden zum Schutz von Leben<br />
und Sachwerten nicht auf betriebliche<br />
Maßnahmen angewiesen sind<br />
Wie <strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden funktionieren<br />
Ingenieurmethoden des <strong>Brandschutz</strong>es (FSE nach engl.:<br />
Fire Safety Engineering) sind eine relativ neue Möglichkeit<br />
zur Berechnung von <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen, die nicht<br />
auf normativen Tabellenwerten, sondern auf schutzzielorientierten,<br />
risikogerechten und leistungsbezogenen Verfahren<br />
beruhen. Sie kommen in erster Linie bei großen,<br />
komplexen Bauwerken, wie Flughäfen, Einkaufszentren,<br />
Messehallen oder Krankenhäusern, zur Anwendung. Ziel<br />
ist es, da<strong>mit</strong> eine fallbezogene brandschutztechnische<br />
Auslegung zu erreichen, wobei oft eine Min<strong>im</strong>ierung des<br />
erforderlichen baulichen <strong>Brandschutz</strong>es, sprich des erforderlichen<br />
Feuerwiderstandes der Bauteile, angestrebt<br />
wird. Eine allgemeingültige Definition für FSE gibt es nicht,<br />
doch ISO definiert den Begriff als die „Anwendung von<br />
Ingenieurverfahren auf Basis wissenschaftlicher Grundlagen<br />
zur Entwicklung oder Beurteilung von Planungskonzepten<br />
<strong>im</strong> Bereich des Bauwesens durch eine Analyse<br />
spezifischer/best<strong>im</strong>mter Brandszenarien oder durch eine<br />
Quantifizierung/Bewertung von Brandrisiken für eine gewisse<br />
Anzahl von Brandszenarien“ (ISO/CD [28]).<br />
In den Entwurfs- und Planungsprozessen, bei denen<br />
<strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden eingesetzt werden, fließen<br />
zur Berechnung der Brandlast als Bemessungswert<br />
für die Bauteile unter anderem nachfolgend aufgeführte<br />
Faktoren ein. Anhand dieser Brandbelastung kann für die<br />
einzelnen Bauteile des Tragwerks der brandschutztechnisch<br />
erforderliche Widerstand er<strong>mit</strong>telt werden, und es<br />
kann da<strong>mit</strong> die Wahrscheinlichkeit berechnet werden, ob<br />
ein Brand zu einem Tragwerksschaden führen kann. Die<br />
Einflussfaktoren sind:<br />
� Die charakteristische, flächenbezogene Brandlast<br />
(entsprechende Werte stehen in EC1, Teil 1-2 [10]).<br />
� Die realen Brandbelastungen, die durch den Abbrand<br />
des Gebäudeinhalts zu erwarten sind (Abbrandfaktor).<br />
� Das Brandrisiko in Abhängigkeit von der Größe des<br />
Brandabschnitts – je größer der Abschnitt, desto höher<br />
das Risiko (Brandabschnittsfaktor).<br />
� Die Wahrscheinlichkeit für den Ausbruch eines Brandes<br />
unter Berücksichtigung der Risiken, die durch die Be-<br />
wohner oder die Art der Nutzung bestehen (Nutzungsfaktor).<br />
� Belüftungsverhältnisse und Wärmefreisetzung/-abzug<br />
(Lüftungsfaktor).<br />
In die Berechnungsverfahren gehen zudem noch sämtliche<br />
technischen Maßnahmen zur Branderkennung bzw. -bekämpfung<br />
<strong>im</strong> Inneren des Gebäudes ein. Hier<strong>mit</strong> erhält man<br />
einen weiteren Komplex an Faktoren, die die Berechnung<br />
der Brandbelastung beeinflussen. Dazu gehören u. a.:<br />
� Automatische Branderkennung, z. B. Brandmelder,<br />
Rauchmelder, automatische Alarmierung der Feuerwehr,<br />
� Automatische Brandeindämmung, z. B. Sprinkler/<br />
Löschsysteme, Verfügbarkeit eines unabhängigen<br />
Wasservorrats,<br />
� Personengebundene Brandbekämpfungsarten, z. B.<br />
Werkfeuerwehr, Frist für den Einsatz einer nicht <strong>im</strong><br />
Werk stationierten Werkfeuerwehr oder einer örtlichen<br />
Feuerwehr.<br />
<strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden in der Praxis<br />
Für die Verfahren der <strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden<br />
(FSE) gibt es keine allgemein gebräuchlichen Regeln. Anwenderfreundliche<br />
Software befindet sich noch <strong>im</strong> Entwicklungsstadium<br />
und zwischen den verschiedenen Ansätzen,<br />
den Erfahrungen und dem Grad der Akzeptanz bei<br />
Behörden bestehen erhebliche Unterschiede. Bei der Anwendung<br />
von FSE sind ein sorgfältiges Vorgehen durch<br />
sachkundige Fachleute und eine sachgerechte Bewertung<br />
der zu treffenden Annahmen unerlässlich. Über die<br />
Gültigkeit und Genauigkeit der auf Wahrscheinlichkeitsannahmen<br />
basierenden Berechnungsgrundlagen werden<br />
zum Teil ernsthafte Bedenken vorgebracht. Kritiker beanstanden,<br />
dass eine fehlerhafte FSE-Berechnung katastrophale<br />
Auswirkungen haben kann. Andere befürchten,<br />
dass unerfahrenes, unsachgemäßes Vorgehen bei der<br />
Anwendung von FSE zu unzutreffenden Einschätzungen<br />
bzw. Bewertungen bei den Berechnungen und da<strong>mit</strong> zu<br />
falschen Ergebnissen bei den Anforderungen führen kann.<br />
Zumindest bei folgenden Aspekten können sich starke<br />
Abweichungen bei den Parametern ergeben, die als Annahmen<br />
in die Berechnungen eingehen:<br />
� Erfolgsquoten der Feuerwehr: Hier wird von Durchschnittswerten<br />
ausgegangen, die jedoch eindeutig<br />
nicht für alle Gebäude gelten; die Leistungsunterschiede<br />
bei den Wehren sind erheblich.<br />
� Menschliches Verhalten: Es werden Annahmen zum<br />
Verhalten von Menschen in Krisensituationen getroffen.<br />
Doch das reale Verhalten von Menschenmengen
sowie die Art und Weise zu fliehen, z. B. bei Panik,<br />
können sich deutlich von den generellen Annahmen<br />
unterscheiden.<br />
� Zuverlässigkeit von Sprinkleranlagen: Die angege-<br />
benen Durchschnittswerte sind nicht aussagekräftig.<br />
Denn es gibt eine Vielzahl verschiedener Typen, die<br />
aber <strong>im</strong> Prinzip bei jeder Art von Gebäuden eingesetzt<br />
werden können und nicht <strong>im</strong>mer die für den Einzelfall<br />
erforderliche Wirksamkeit besitzen.<br />
� Brandstiftung oder vorsätzliche Brände: Brände, die<br />
aus kr<strong>im</strong>inellen Absichten gelegt werden, lösen mögli-<br />
cherweise besondere Brandabläufe aus, die nicht aus-<br />
reichend berücksichtigt werden. Best<strong>im</strong>mte Gebäude<br />
und Standorte sind naturgemäß anfälliger für kr<strong>im</strong>i-<br />
nelles Handeln.<br />
Einige Statistiken über die Leistung von Sprinkleranlagen<br />
deuten auf geringe Zuverlässigkeit hin. Febelcem (2007<br />
[13]) und PCI (2005 [29]) berichten über Erkenntnisse aus<br />
den USA, denen zufolge die „National Fire Protection As-<br />
sociation“ ein Versagen von Sprinkleranlagen in 20 % von<br />
Krankenhaus-/Bürobränden, in 17 % von Hotelbränden, in<br />
13 % von Wohnungsbränden und in 26 % von Bränden in<br />
öffentlichen Gebäuden festgestellt hat. Daraus ergibt sich<br />
landesweit eine durchschnittliche Ausfallquote von 16 %<br />
(Zahlen von 2001). Die in derselben Veröffentlichung genannten<br />
Zahlen aus Europa ergeben ein positiveres Bild.<br />
Eine Untersuchung der Sprinklerfunktionsquote nach Risikoklassen<br />
ergab folgendes:<br />
� Büros (geringes Risiko) Funktionsquote 97,4 %<br />
� Betriebe (<strong>mit</strong>tleres Risiko) Funktionsquote 97,2 %<br />
� Holzindustrie (hohes Risiko) Funktionsquote 90,8 %<br />
Andere Quellen erklären die Ausfälle durch menschliche<br />
Eingriffe an den Sprinklerköpfen ( Überstreichen <strong>mit</strong> Farbe,<br />
Abdecken durch herabhängende Gegenstände, zu<br />
hohe Stapelhöhen, etc.) Allerdings kann die Leistung von<br />
Sprinkleranlagen auch durch ein systembedingtes Problem<br />
beeinträchtigt werden, das sich durch eine Wechselwirkung<br />
zwischen Entrauchungs- und Sprinkleranlagen<br />
ergibt. In mehreren Studien wurde herausgefunden, dass<br />
Wasser aus Sprinklern die Rauchgasschicht abkühlt und<br />
so ihren Auftrieb deutlich vermindert. Der Rauch steigt<br />
folglich nicht auf, was die Sicht bei der Evakuierung erheblich<br />
beeinträchtigen kann (Heselden, 1984 [30]; Hinkley<br />
und Illingworth, 1990 [31]; Hinkley et al, 1992 [32]).<br />
Allerdings kann es <strong>im</strong> Gegensatz dazu auch passieren,<br />
dass das Wasser aus den Sprinklern zur Feuereindämmung<br />
nicht genügend wirksam bis zum Brandherd herabregnen<br />
kann, weil durch den automatisch ausgelösten<br />
mechanischen Rauchabzug die Aufwärtsbewegung der<br />
Rauchgasschicht erheblich verstärkt wird.<br />
<strong>Beton</strong> und Ingenieurmethoden <strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
Das bei der FSE angewandte Entwurfskonzept geht davon<br />
aus, dass durch die Einbeziehung der diversen technischen<br />
Brandbekämpfungsmaßnahmen die Wahrscheinlichkeit<br />
für einen brandbedingten Tragwerksschaden<br />
sinkt. Die bei FSE übliche Kombinationsmöglichkeit dieser<br />
Maßnahmen hat jedoch einen Multiplikationseffekt,<br />
wodurch die anzunehmende spezifische Brandbelastung<br />
in dem Gebäude weit herunter gerechnet werden kann.<br />
Durch solche Rechnungen lässt sich der für ein Gebäude<br />
erforderliche bauliche <strong>Brandschutz</strong> deutlich reduzieren.<br />
Als Folge davon können sich Baustoffe, die bei einem<br />
Brand ungeschützt nicht sehr leistungsfähig sind und für<br />
einen höheren Feuerwiderstand praktisch auf technische<br />
Maßnahmen für die Brandbekämpfung angewiesen sind,<br />
durchaus als akzeptable Option für die Gebäudekonstruktion<br />
„empfehlen“. Da<strong>mit</strong> aber hängt der <strong>Brandschutz</strong> für<br />
das Bauwerk in wesentlichem Maße von der Funktionssicherheit<br />
der technischen <strong>Brandschutz</strong>einrichtungen ab.<br />
Konkret bedeutet dieses Prinzip <strong>im</strong> Wesentlichen, dass<br />
bei <strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmethoden (FSE) das Feuerwiderstandsvermögen<br />
einer Konstruktion dadurch erreicht<br />
wird, dass z. B. die Feuerlöschkonzeption und die bei der<br />
Konstruktion eingesetzten Schutzmaßnahmen integraler<br />
Bestandteil einer rechnerischen brandschutztechnischen<br />
Bemessung werden. Dennoch kann FSE ein Gebäude,<br />
seine Bewohner und seinen Inhalt möglicherweise nicht<br />
genügend schützen. Die Gründe für diese skeptische Einschätzung<br />
illustrieren einige Beispiele in Tabelle 6.2.<br />
Bild 6.1: Stark verformter Kopf einer Stahlstütze nach einem<br />
Brandversuch<br />
(Quelle: Building Research Establishment, GB)<br />
6<br />
33
6<br />
34<br />
<strong>Beton</strong> und Ingenieurmethoden <strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
Tabelle 6.2: Warum FSE-Strategien eventuell nicht aufgehen<br />
Das automatische Feuerlöschsystem ist eventuell nicht wirksam,<br />
� weil es ausfällt oder<br />
� weil es für den Brand nicht angemessen ist.<br />
Die technischen <strong>Brandschutz</strong>-Einrichtungen funktionieren eventuell nicht,<br />
� weil sie ausfallen,<br />
� weil sie veraltet sind,<br />
� weil sie in schlechten Zustand geraten sind oder<br />
� weil sie für den auftretenden Brand unzureichend ausgelegt sind.<br />
Trifft ein solches Versagen ein, so besitzt die Konstruktion<br />
genau die Feuerwiderstandsfähigkeit, die sie üblicherwei-<br />
se aufgrund des Brandverhaltens der verwendeten Bau-<br />
stoffe hat – sei es nun <strong>Beton</strong>, Holz, Mauerwerk oder Stahl.<br />
In einem solchen Fall wäre die FSE-Strategie sofort hin-<br />
fällig, weil die Tragfähigkeit von ungeschützten Bauteilen<br />
aus Stahl und Holz nicht über längere Zeit erhalten bleibt,<br />
sobald die automatischen/technischen <strong>Brandschutz</strong>sys-<br />
teme nicht mehr voll funktionieren.<br />
Im Normalfall ist <strong>Beton</strong> der einzige Baustoff, der ohne<br />
technische Maßnahmen dauerhaften <strong>Brandschutz</strong> schaf-<br />
fen kann. Er stellt eine passive Art des vorbeugenden<br />
<strong>Brandschutz</strong>es dar, die zuverlässig greift – unabhängig<br />
von betrieblichen und/oder technischen Maßnahmen.<br />
Bei der Anwendung von <strong>Brandschutz</strong>-Ingenieurmetho-<br />
den wird oft die Bedeutung bewährter und wartungsfreier<br />
baulicher Maßnahmen, wie etwa die Konstruktion in Be-<br />
tonbauweise, unterschätzt. Dies kann zu einer übermäßig<br />
großen, ja tragischen Abhängigkeit von nur bedingt zu-<br />
verlässigen aktiven Systemen führen, wodurch eben Men-<br />
schenleben und Sachwerte in Gefahr geraten können.<br />
Bei <strong>Beton</strong> greifen die Maßnahmen für die Brandsicherheit<br />
häufig auch dann noch, wenn die Art der Nutzung sich<br />
geändert hat, da <strong>Beton</strong> materialbedingt in hohem Ma-<br />
ße feuerwiderstandsfähig ist. Wenn der Schutz über FSE<br />
geschaffen wurde, so greift er nur, wenn sich die Art der<br />
Nutzung nicht ändert. Denn bei der Festlegung von FSE-<br />
Maßnahmen geht auch die Art der Nutzung des Gebäu-<br />
des in die Bewertung ein. Ergeben sich Änderungen, bei-<br />
spielsweise <strong>im</strong> Hinblick auf die Höhe und Verteilung der<br />
Brandlast, so reicht der Schutz durch z. B. Sprinkler oder<br />
<strong>Brandschutz</strong>beschichtungen möglicherweise nicht mehr<br />
aus. Sofern überhaupt machbar, ist ein brandschutztech-<br />
nisches Nachrüsten unbedingt erforderlich, wodurch zum<br />
Teil erhebliche Kosten entstehen.
<strong>Beton</strong> bietet noch mehr als<br />
umfassenden <strong>Brandschutz</strong><br />
Die hervorragenden und bewährten Feuerwiderstandsei-<br />
genschaften von <strong>Beton</strong> schützen <strong>im</strong> Brandfall Menschen-<br />
leben, Sachwerte und Umwelt. <strong>Beton</strong> erfüllt wirksam alle<br />
in der europäischen Gesetzgebung festgelegten brand-<br />
schutztechnischen Schutzziele und kommt so den Nut-<br />
zern eines Gebäudes den Eigentümern, Unternehmern<br />
und Bewohnern bis hin zu Versicherungen, Aufsichtsbe-<br />
hörden und Löschkräften zugute. Ganz gleich, ob <strong>Beton</strong><br />
in Wohngebäuden, Gewerbegebäuden, Industriebauten<br />
oder Tunneln zum Einsatz kommt, <strong>Beton</strong> kann so be-<br />
messen und ausgelegt werden, dass er selbst unter ex-<br />
tremen Brandbedingungen bestehen bleibt.<br />
Kälte und Hitze<br />
Lärm<br />
Feuer<br />
Last<br />
Tragfähigkeit<br />
Die Mehrwert-Vorteile von <strong>Beton</strong><br />
<strong>Beton</strong> hat aber nicht nur besonders gute Feuer-<br />
widerstandseigenschaften, sondern bietet darü-<br />
ber hinaus Wärme- und Schalldämmung<br />
Durch die Verbindung dieser drei Leistungsmerkmale<br />
können Planer die größtmöglichen Vorteile verwirk-<br />
lichen. Der Einbau einer <strong>Beton</strong>trennwand zwischen<br />
benachbarten Brandabschnitten sorgt für den erfor-<br />
derlichen <strong>Brandschutz</strong>, trägt jedoch zusätzlich durch<br />
die thermisch wirksame Masse auch zum Tempera-<br />
turausgleich bei und schottet die Räume akustisch<br />
voneinander ab (Bild 7.1). Für all dies braucht man<br />
nur einen Baustoff und keine betriebliche und/oder<br />
technische Schutzmaßnahmen sowie keinen Ein-<br />
bau zusätzlicher Isolierschichten oder Bekleidungen.<br />
Deshalb fallen auch keine turnusmäßigen Wartungs-<br />
oder Instandsetzungsarbeiten an. <strong>Beton</strong> bietet so<strong>mit</strong><br />
in dieser Hinsicht eindeutig einen langfristigen wirt-<br />
schaftlichen Vorteil – und was noch wichtiger ist, er<br />
bietet den Vorteil eines zuverlässigen und Sicherheit<br />
bringenden Langzeit-<strong>Brandschutz</strong>es!<br />
Wärmedämmung<br />
Wärmespeicherung<br />
Schalldämmung<br />
Lärmabsorption<br />
Nichtbrennbarkeit<br />
Feuerwiderstand<br />
Brandabschottung<br />
Wärmeschutz<br />
Schallschutz<br />
<strong>Brandschutz</strong><br />
Bild 7.1: Die Mehrwert-Vorteile von <strong>Beton</strong> (Quelle: Neck, 1999 [2])<br />
7<br />
35
8<br />
36<br />
Glossar<br />
Brandbekämpfungsabschnitt<br />
Unter einem Brandbekämpfungsabschnitt wird jeder für<br />
den Brandfall bemessene, von anderen Gebäudeberei-<br />
chen brandschutztechnisch abgetrennte Bereich verstan-<br />
den. Die Abtrennung/Abschottung wird durch entspre-<br />
chend feuerwiderstandsfähig ausgeführte Wände und<br />
Decken hergestellt.<br />
Brandlast<br />
Die Wärmemenge, die bei der vollständigen Verbrennung<br />
aller brennbaren Stoffe in einem best<strong>im</strong>mten Bereich frei<br />
werden kann. Dies gilt einschließlich der Bekleidungen al-<br />
ler angrenzenden Bauteiloberflächen.<br />
Durchwärmungswiderstand<br />
Fähigkeit eines Baustoffs, das Eindringen der <strong>im</strong> Brandfall<br />
freigesetzten Wärmemenge in einen Bauteilquerschnitt<br />
zu verzögern. Das heißt, dass beispielsweise die inneren<br />
Bereiche eines <strong>Beton</strong>bauteils durch die an der Bauteil-<br />
oberfläche herrschenden Temperaturen nur deutlich zeit-<br />
verzögert aufgeheizt werden.<br />
Einheitstemperaturzeitkurve (ETK)<br />
Genormte zeitabhängige Temperatur-Zeit-Kurve auf der<br />
Basis des Abbrands von Holz für die Feuerwiderstands-<br />
prüfung von Bauteilen (Normbrand). Die Einheitstempera-<br />
turzeitkurve (ETK) wird auch ISO-Kurve genannt.<br />
Feuerwiderstandsdauer<br />
Definierte Zeitdauer in einer genormten Feuerwiderstands-<br />
prüfung, während der ein Bauteil die Fähigkeit besitzt, die<br />
geforderte Standfestigkeit und/oder die raumabschlie-<br />
ßende Wirkung (Raumabschluss) und/oder die Wärme-<br />
dämmung bzw. Hitzeabschirmung zu erfüllen.<br />
Flash-over<br />
Eintritt in eine Brandphase (Vollbrand) während eines<br />
Brandablaufs, in der sich schlagartig die gesamten Ober-<br />
flächen aller brennbaren Materialien in einem geschlos-<br />
senen Raum entzünden und in der Folge am Brand be-<br />
teiligen<br />
Hitzeabschirmung<br />
Fähigkeit eines raumabschließenden Bauteils, während<br />
einer genormten Prüfung auf Feuerwiderstandsfähigkeit<br />
den Wärmedurchgang zu beschränken. Auf der den Flam-<br />
men abgekehrten Seite des Bauteils darf die Temperatur<br />
<strong>im</strong> Mittel nicht um mehr als 140 K und an keiner einzelnen<br />
Stelle um mehr als 180 K ansteigen.<br />
Hydrocarbonkurve<br />
Temperatur-Zeit-Kurve auf der Basis des Abbrands von<br />
Kohlenwasserstoffen. Dadurch ergeben sich eine schnel-<br />
lere Aufheizung und höhere Max<strong>im</strong>altemperaturen als bei<br />
der ETK. Die Hydrocarbonkurve wird für die labormäßige<br />
thermische Beanspruchung bei der Feuerwiderstandsprü-<br />
fung von Bauteilen für spezielle Einsatzbereiche, wie z.B.<br />
für Ölbohrplattformen, angewendet. Eine verschärfte Ver-<br />
sion wird bei der Feuerwiderstandsprüfung von Bauteilen<br />
für Tunnel eingesetzt.<br />
Normbrand<br />
Eine <strong>im</strong> Labor unter best<strong>im</strong>mten genormten Bedingungen<br />
erzeugte thermische Beanspruchung von Bauteilen zur<br />
Prüfung des Feuerwiderstands. Die Aufheizung erfolgt<br />
dabei nach der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK).<br />
Raumabschluss<br />
Fähigkeit eines raumabschließenden Bauteils, während<br />
einer definierten Zeitdauer unter einer genormten Feuer-<br />
beanspruchung von einer Seite den Durchgang von Flam-<br />
men und heißen Gasen oder das Auftreten von Flammen<br />
auf der nicht beanspruchten Seite zu verhindern<br />
Temperatursteigerungsrate<br />
Pro Zeiteinheit berechneter Anteil des Temperaturanstiegs<br />
innerhalb eines Bauteilquerschnitts während einer Brand-<br />
beanspruchung<br />
Vollbrand<br />
Brandphase, in der sich sämtliche in einem Raum vorhan-<br />
denen brennbaren Stoffe am Brand beteiligen
[1] NECK, U. (2002): Comprehensive fire protection with<br />
precast concrete elements – the future situation in<br />
Europe, Proceedings of BIBM 17 th International Congress<br />
of the Precast Concrete Industry. Session 5,<br />
8 pp. Ankara, Turkish Precast Concrete Association,<br />
(CD only).<br />
[2] NECK, U. (1999): Comprehensive performance of<br />
precast concrete components through integrated<br />
utilization of the material and component properties.<br />
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the Precast Concrete Industry in Venice. pp. I-69-74.<br />
Milan, ASSOBETON, National Precast Concrete Association.<br />
[3] CEN: EN 13501-1 (2002): Fire classification of construction<br />
products and building elements – Part 1;<br />
Classification using test data from reaction to fire<br />
tests. CEN, Brussels, Belgium.<br />
[4] Liste von <strong>Beton</strong>produkten der Kategorie A – Klassifizierung<br />
ohne Prüfung. Veröffentlicht <strong>mit</strong> der Entscheidung<br />
96/603/EG (Europäischer Rat), Amtsblatt<br />
der EG L267/23 vom 19.10.1996.<br />
[5] KORDINA, K. and MEYER-OTTENS, C. (1981): <strong>Beton</strong>-<strong>Brandschutz</strong>-Handbuch.<br />
<strong>Beton</strong>-Verlag GmbH<br />
(heute Verlag Bau+Technik GmbH), Düsseldorf, Germany.<br />
[6] KHOURY, G. (2000): Effect of fire on concrete and<br />
concrete structures; Progress in Structural Engineering<br />
and Materials. Vol. 2, pp. 429-447.<br />
[7] LENNON, T. (2004): Fire safety of concrete structures;<br />
background to BS 8110 fire design. Building<br />
Research Establishment (BRE), Garston, Watford,<br />
UK, 41 pp.<br />
[8] BEESE, G. and KÜRKCHÜBASCHE, R.: Hochhaus<br />
Platz der Republik in Frankfurt am Main. Teil III: Der<br />
Brand vom 22 August 1973. <strong>Beton</strong>- und Stahlbetonbau,<br />
70 (1975) H. 8, S. 184/188.<br />
[9] CEN: EN 1992–1–2 (2004): Eurocode 2 Part 1-2: Design<br />
of concrete structures – General rules – Structural<br />
fire design. CEN, Brussels, Belgium.<br />
[10] CEN: EN 1991–1–2 (2002): Eurocode 1, Part 1-2: Actions<br />
on structures – General actions – Actions of<br />
structures exposed to fire. CEN, Brussels, Belgium.<br />
[11] NARYANAN, N. and GOODCHILD, C. H. (2006): Concise<br />
Eurocode 2. The Concrete Centre, Camberley,<br />
UK, 107 pp.<br />
[12] Hosser, D. und Richter, E.: Rechnerische Nachweise<br />
<strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong> – Zukunftsaufgabe der Prüfingenieure.<br />
Der Prüfingenieur 2007, Nr. 31, S. 24-37.<br />
[13] DENOËL, J.-F. (2007): Fire safety and concrete structures.<br />
Febelcem, Brussels, Belgium, 90 pp. (French,<br />
Dutch versions downloadable from www.febelcem.be).<br />
[14] HORVATH, S. (2002): Fire safety and concrete; fire<br />
safety and architectural design. CIMbéton, Paris,<br />
France. 13 pp. (presented at 1 st Advanced Seminar<br />
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[15] STOLLARD, P. and ABRAHAMS, J. (1995): Fire from<br />
first principles; a design guide to building fire safety<br />
(2 nd edition), E&FN Spon, London, UK, 192 pp.<br />
Literatur<br />
[16] CHANA, P. and PRICE, B. (2003): The Cardington fire<br />
test, Concrete – the magazine of The Concrete Society.<br />
January, pp. 28-33, Camberley, UK.<br />
[17] INTEMAC (2005): Fire in the Windsor Building, Madrid.<br />
Survey of the fire resistance and residual bearing<br />
capacity of the structure after fire. Notas de<br />
información Técnica (NIT), NIT-2 (05), (Spanish and<br />
English). Intemac (Instituto Técnico de Materiales y<br />
Construcciones), Madrid, Spain, 35 pp.<br />
[18] NIST: Federal Building and Fire Safety investigation<br />
of the World Trade Centre disaster: Final report of the<br />
National Construction Safety Team on the collapse of<br />
the World Trade Center Tower. NCSTAR 1.<br />
[19] AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (2003):<br />
The Pentagon building performance report, ASCE,<br />
Washington, USA, 64 pp.<br />
[20] MUNICH RE (2003): Risk management for tunnels.<br />
Munich Re group, Munich, Germany, 55 pp.<br />
[21] CEMBUREAU (2004): Improving fire safety in tunnels:<br />
the concrete pavement solution. CEMBUREAU,<br />
Brussels, Belgium, 8 pp.<br />
[22] SCHNEIDER, U. and OSWALD, M. (2005): Fire safety<br />
analysis in concrete and t<strong>im</strong>ber frame construction<br />
(German/English), Institute for Building Construction<br />
and Technology, Vienna University of Technology, Vienna,<br />
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[23] LUNDBERG, O. (2006): Brandrapport 2006; Undersökning<br />
av brander I flerbostadshus. Available at: http://www.betong.se/brandrapport2006.pdf<strong>Beton</strong>gforum,<br />
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[24] WELLINGTON LIFELINES GROUP (2002): Fire following<br />
earthquake; identifying key issues for New<br />
Zealand. Wellington Lifelines Group, Wellington, New<br />
Zealand, 41 pp.<br />
[25] DENOËL, J.-F. (2006): La protection incendie par les<br />
constructions en béton. Dossier c<strong>im</strong>ent 37, Febelcem,<br />
Brussels, Belgium, 20 pp (French, Dutch versions<br />
downloadable from www.febelcem.be).<br />
[26] Usine enterprise (Factory business) no. 3031, November<br />
2004, Brussels, Belgium.<br />
[27] CIMbéton (2006): Conception des bât<strong>im</strong>ents<br />
d’activités en béton: Murs séparatifs coupe-feu et façades<br />
à function d’écran thermique en béton (B67),<br />
CIMbéton, Paris, France, 111 pp.<br />
[28] ISO/CD 23932: Fire safety engineering – General<br />
principles (under development).<br />
[29] SZOKE, S. S. (2005): Are we protected from fire in<br />
buildings? PCI Journal, January – February 2005,<br />
PCI, United States.<br />
[30] HESELDEN, A. J. M. (1984): The interaction of sprinklers<br />
and roof venting in industrial buildings; the current<br />
knowledge. BRE, Garston, UK.<br />
[31] HINKLEY, P., L. and ILLINGWORTH, P. M. (1990): The<br />
Ghent fire tests; observations on the exper<strong>im</strong>ents.<br />
Colt International, Havant, Hants, UK.<br />
[32] HINKLEY, P., L., HANSELL, G., O., MARSHALL, N. R.<br />
and HARRISON, R. (1992): Sprinklers and vent interaction.<br />
FireSurveyor, 21 (5) pp. 18-23 UK.<br />
9<br />
37
<strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong><br />
Industriebau <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Hinweise für die Praxis in Deutschland<br />
Diese Informationen wurden erstellt in Zusammenarbeit von Vertretern<br />
der Verbände der deutschen Zement- und <strong>Beton</strong>industrien. Die Hinweise<br />
richten sich an die Fachleute in Deutschland, die für den Bau<br />
und Betrieb von Industriegebäuden sowie von gewerblich und öffentlich<br />
genutzten Hochbauten verantwortlich sind.
1<br />
40<br />
Einführung<br />
In der Praxis hat der <strong>Brandschutz</strong> bei Bau und Betrieb<br />
von gewerblich-industriell genutzten Gebäuden eine er-<br />
hebliche wirtschaftliche Bedeutung. Für Fachleute steht<br />
der Nutzen eines wirksamen <strong>Brandschutz</strong>es außer Frage.<br />
Trotzdem wird über Art und Umfang von <strong>Brandschutz</strong>-<br />
maßnahmen bei gewerblichen Bauten teilweise kon-<br />
trovers diskutiert. Grund für Vorbehalte gegenüber dem<br />
<strong>Brandschutz</strong> sind meist die Kosten, die durch die Ausfüh-<br />
rung der Maßnahmen und deren Betrieb entstehen. Bei ei-<br />
ner Schadenssumme von rund 2 Milliarden Euro pro Jahr,<br />
die durch Brandschäden <strong>im</strong> Industriebereich verursacht<br />
werden, ist es jedoch ratsam, <strong>im</strong> Hinblick auf eine Risi-<br />
kominderung und eine da<strong>mit</strong> verbundene Kostenvermei-<br />
dung über die Realisierung von geeigneten <strong>Brandschutz</strong>-<br />
maßnahmen nachzudenken.<br />
Diese Hinweise richten sich an die Fachleute in Deutsch-<br />
land, die für den Bau und den Betrieb von Industriege-<br />
bäuden verantwortlich sind. Denn letztlich best<strong>im</strong>men sie<br />
– auch angesichts der dafür notwendigen Kosten – wie<br />
viel <strong>Brandschutz</strong> man sich „leisten“ will und wie die Um-<br />
setzung <strong>im</strong> Einzelfall erfolgen soll. Da die konkreten ge-<br />
setzlichen Vorgaben, die technischen Best<strong>im</strong>mungen und<br />
die versicherungstechnischen Regelungen in den euro-<br />
päischen Ländern noch unterschiedlich sind, sollen <strong>im</strong><br />
Folgenden die Bedingungen und die da<strong>mit</strong> verbundenen<br />
Möglichkeiten in Deutschland dargestellt werden.<br />
Diese Informationen sind grundsätzlich interessant für die<br />
Bereiche in Wirtschaft und Industrie, die Planungen durch-<br />
führen, Investitionen tätigen oder industriell genutzte Ge-<br />
bäude besitzen, betreiben oder bewerten. Das sind: Ar-<br />
chitekten und Planer, Unternehmer bzw. Unternehmen<br />
oder Eigentümer, Investoren, Facility Manager, Versicherer<br />
sowie Sachverständige für die Bewertung von Gebäuden.<br />
Ihnen soll diese Schrift verdeutlichen, welche technischen<br />
und wirtschaftlichen Argumente für die Anwendung der<br />
<strong>Beton</strong>bauweise <strong>im</strong> Industriebau zur Verwirklichung eines<br />
<strong>im</strong> Sinne des Sachschutzes sicheren und zuverlässigen<br />
sowie kostengünstigen und so<strong>mit</strong> insgesamt wirtschaft-<br />
lichen <strong>Brandschutz</strong>es sprechen und wie man die dafür<br />
notwendigen baulichen Maßnahmen treffen kann.<br />
Bild 1: Industriebrände erfordern vollen Einsatz der Feuerwehr.
Wirtschaftliche Einordnung des Brandrisikos<br />
Der Industriebau zählt zum Wirtschaftsbau und umfasst<br />
alle Gebäude zur Produktion und Lagerung von Gütern.<br />
Die Gebäude des Wirtschaftsbaus und öffentlichen Hoch-<br />
baus insgesamt lassen sich unter <strong>Brandschutz</strong>gesichts-<br />
punkten in die sehr unterschiedlich genutzten Industrie-<br />
gebäude (Gruppe A) und in die meist mehrgeschossigen<br />
gewerblich oder öffentlich genutzten Hochbauten <strong>mit</strong> Bü-<br />
ro-, Verkaufs- oder Anstaltsnutzung (Gruppe B) einteilen<br />
(Tabelle 1).<br />
Gruppe A: Zu den Industriegebäuden zählen beispielswei-<br />
se: Fabrik-, Werkstatt-, Handels- oder Lagergebäude, die<br />
auch landwirtschaftliche Lagergebäude einschließen, so-<br />
wie Gebäude von Versorgungsbetrieben.<br />
Gruppe B: Zu dieser Gruppe zählen die gewerblich, aber<br />
nicht industriell genutzten Gebäude, wie z.B. Büro- und<br />
Verwaltungsgebäude, Geschäfts- und Warenhäuser, Ho-<br />
tels, Säle, Kinos sowie Parkhäuser. Weiterhin fallen in di-<br />
ese Gruppe die öffentlich genutzten Hochbauten wie bei-<br />
spielsweise Rathäuser, Finanzämter sowie Schulen und<br />
He<strong>im</strong>e.<br />
Die brandschutztechnischen Gesichtspunkte, die bei Wirt-<br />
schaftsbauten zu berücksichtigen sind, hängen grund-<br />
sätzlich von den drei Schutzzielen Personenschutz, Sach-<br />
schutz und Umweltschutz ab. Grob eingeteilt gilt:<br />
� Bei Gebäuden der Gruppe A hat der Sachwerteschutz<br />
bei den <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen eine besondere Be-<br />
deutung; d.h., die wirtschaftliche Sicherung des Ob-<br />
jektes und die umfassende Aufrechterhaltung sei-<br />
ner Funktionen überwiegen. Bei diesen Gebäuden ist<br />
das Schutzziel Umweltschutz aus Gründen der Mini-<br />
mierung von Umweltbeeinträchtigungen <strong>im</strong> Brand-<br />
fall durch Rauch, toxische Gase und kontaminiertes<br />
Löschwasser besonders zu beachten.<br />
� Bei Gebäuden der Gruppe B hat der Personenschutz<br />
nutzungsbedingt Priorität, weil sich in diesen Gebäu-<br />
den in der Regel viele Menschen aufhalten. Es wird<br />
davon ausgegangen, dass durch die Einhaltung der<br />
Personenschutzmaßnahmen ein gewisses Maß an<br />
Sachschutz gewährleistet wird. Dieser Sachschutz<br />
kann allerdings durch bauliche Maßnahmen, wie bei-<br />
spielsweise sichere Unterteilungen, deutlich erhöht<br />
werden und da<strong>mit</strong> einen wirtschaftlichen Nutzen <strong>im</strong><br />
Brandfall bewirken.<br />
Für beide Gebäude-Gruppen gilt, dass es bei allen indus-<br />
triell und gewerblich genutzten Bauten aufgrund von wirt-<br />
schaftlichen Gesichtspunkten sehr wichtig ist, dass zum<br />
einen ein Feuer auf möglichst kleine Bereiche beschränkt<br />
bleibt, da<strong>mit</strong> der Brandschaden an sich – d.h. der Gebäu-<br />
deschaden und der Inventarverlust – möglichst gering<br />
bleibt, und dass zum anderen die betriebliche Störung<br />
bzw. Unterbrechung zeitlich größtmöglich eingeschränkt<br />
wird. Dies bedeutet, dass in all diesen Gebäuden eine<br />
bauliche Abschottung von Teilbereichen von großer, vor<br />
allem wirtschaftlicher Bedeutung ist. Bezüglich des Risi-<br />
kos der Betriebsunterbrechung ist zu beachten, dass es<br />
Objekte gibt, die beispielsweise für die öffentliche Versor-<br />
gung nahezu unverzichtbar sind. Bei solchen Gebäuden<br />
ist eine Absicherung gegenüber dem Risiko „Betriebsaus-<br />
fall infolge eines Feuers“ besonders wichtig.<br />
In Deutschland verlangt der Gesetzgeber durch bau-<br />
aufsichtliche Vorschriften ein best<strong>im</strong>mtes Mindestmaß<br />
an <strong>Brandschutz</strong>. Er hat deshalb neben der Bauordnung<br />
vorwiegend nutzungsabhängige Richtlinien und Verord-<br />
nungen erlassen.<br />
Tabelle 1: Einteilung der unterschiedlichen Gebäudearten des Wirtschaftsbaus und öffentlichen Hochbaus<br />
Wirtschaftsbau / öffentlicher Hochbau<br />
� Für die Gebäude der Gruppe A gilt die Industriebau-<br />
richtlinie (siehe Abschnitt 4).<br />
� Für die Gebäude der Gruppe B gelten für den Brand-<br />
schutz abhängig von der Nutzungsart <strong>mit</strong> beispielswei-<br />
se der Verkaufsstättenverordnung, der Versammlungs-<br />
stättenverordnung, der Muster-Schulbaurichtlinie oder<br />
der Garagenverordnung spezielle Vorschriften. Kommt<br />
bei Gebäuden der Gruppe B die Art der Nutzung der-<br />
jenigen von Wohngebäuden praktisch gleich, so gilt in<br />
der Regel die Bauordnung.<br />
Erfahrungsgemäß bestehen für die Umsetzung der Brand-<br />
schutzanforderungen in der Praxis bei den Gebäuden der<br />
Gruppe B geringere Variationsmöglichkeiten als bei den<br />
eigentlichen Industriebauten der Gruppe A.<br />
Industriebau (Gruppe A) gewerblich / öffentlicher Hochbau (Gruppe B)<br />
z.B. Fabriken, Büro- und Verwaltungsbauten,<br />
Werkstätten, Handelsgebäude, Lagergebäude,<br />
Versorgungsbetriebe<br />
z.B. Geschäfts- und Warenhäuser, Hotels,<br />
Säle, Kinos, Schulungsstätten, He<strong>im</strong>e und<br />
Krankenhäuser, Parkhäuser<br />
2<br />
41
3<br />
42<br />
Fallspezifische Risiko- und Schadensminderung<br />
Mit „Vorbeugendem <strong>Brandschutz</strong>“, d.h. der Summe von<br />
baulichen, anlagentechnischen und organisatorischen<br />
sowie betrieblichen Maßnahmen, lassen sich in Indus-<br />
triebauten die Brandrisiken – und da<strong>mit</strong> auch die Brand-<br />
schäden – deutlich verringern. Die Praxis in Deutschland<br />
zeigt, dass durch ein auf den Einzelfall zugeschnittenes<br />
umfassendes <strong>Brandschutz</strong>konzept wirkungsvoll Schäden<br />
gemindert werden können.<br />
Wesentliche Voraussetzung für diesen Effekt ist,<br />
� dass die Entwicklung des <strong>Brandschutz</strong>konzepts be-<br />
reits <strong>mit</strong> der Planung eines Industrieobjekts beginnt,<br />
� dass seine Umsetzung be<strong>im</strong> Bau konsequent erfolgt<br />
und<br />
� dass die da<strong>mit</strong> vorgegebenen Maßnahmen <strong>im</strong> spä-<br />
teren Betrieb in vollem Umfang beachtet und durch-<br />
gehalten werden.<br />
Besonders für die Konzeptumsetzung <strong>im</strong> betrieblichen<br />
„Alltag“ trägt die Unternehmensführung eine erhebliche<br />
Verantwortung. Dieser Verantwortung wird sich die Füh-<br />
rungsebene erfahrungsgemäß umso eher stellen, je früher<br />
und konkreter sie bei der Konzeptentwicklung in die Ent-<br />
scheidungen über Art und Umfang des für den Einzelfall<br />
notwendigen und sinnvollen <strong>Brandschutz</strong>es eingebunden<br />
wird. Hierdurch wird das Management über Sinn, Zweck<br />
und wirtschaftlichen Nutzen der einzelnen Maßnahmen<br />
informiert. Besonders, wenn es um Abwägungen hinsicht-<br />
lich der Wirtschaftlichkeit geht, wird das Management auf<br />
die Entscheidungen Einfluss nehmen. Eine wichtige Vor-<br />
aussetzung für sinnvolle Entscheidungen ist, dass der<br />
Wirtschaft konkrete Informationen an die Hand gegeben<br />
werden, die einerseits die Brandschadenssituation bei In-<br />
dustrie- und Gewerbebauten kennzeichnen und anderer-<br />
seits die Möglichkeiten in Deutschland aufzeigen, einen<br />
nachhaltigen <strong>Brandschutz</strong> zu schaffen.<br />
Das breite Spektrum der gebotenen Maßnahmen erfordert<br />
auf allen Entscheidungsebenen umfassende Kenntnisse<br />
Bild 2: Industriebrände sind schwer zu beherrschen. Sie vernichten<br />
Sachwerte und gefährden durch Rauch und toxische Gase die<br />
Umwelt.<br />
über die technischen Möglichkeiten und ihre jeweiligen<br />
Wirkungen für eine weitgehende Schadensminderung <strong>im</strong><br />
Brandfall. Dabei sollten die Kenntnisse bis hin zu den wirt-<br />
schaftlichen Konsequenzen bezüglich Kosten und mög-<br />
lichen Verlusten reichen.<br />
Das Regelwerk in Deutschland bietet für den industriellen<br />
Wirtschaftsbau vor allem <strong>mit</strong> der „Industriebaurichtlinie“<br />
[1] und den da<strong>mit</strong> verbundenen Normen unter Berück-<br />
sichtigung baulicher, anlagentechnischer und organisato-<br />
rischer Maßnahmen ein flexibles System für die Er<strong>mit</strong>tlung<br />
der <strong>Brandschutz</strong>anforderungen bzw. für das Aufstellen<br />
von <strong>Brandschutz</strong>konzepten. Praxisbezogene Hinweise<br />
für Planung und Ausführung entsprechender Maßnah-<br />
men ver<strong>mit</strong>telt die Versicherungswirtschaft. Diese zeigen<br />
deutlich, dass bauliche Maßnahmen einen hohen Stellen-<br />
wert bezüglich des Sachschutzes haben. Sie leisten einen<br />
wichtigen Beitrag zur Schadensbegrenzung und da<strong>mit</strong><br />
zum Schutz von Sachgütern. Gerade <strong>mit</strong> der <strong>Beton</strong>bau-<br />
weise können diese baulichen Erfordernisse einzelfallbe-<br />
zogen nachhaltig verwirklicht werden.
<strong>Beton</strong>bauweise bietet höheres Schutzmaß 4<br />
Bei der Planung von Industriebauten müssen die Verant-<br />
wortlichen bei der Festlegung der <strong>Brandschutz</strong>maßnah-<br />
men die gesetzlichen Vorgaben einhalten.<br />
Gesetzliche Anforderungen – Industriebaurichtlinie<br />
Für den Industriebau ist dies an erster Stelle die Indus-<br />
triebaurichtlinie, deren gültige Fassung <strong>im</strong> Jahre 2000<br />
veröffentlicht wurde [1]. Die darin enthaltenen Anforde-<br />
rungen basieren grundsätzlich auf den Prämissen der<br />
Bauordnung. Da diese sich allerdings <strong>im</strong> Wesentlichen auf<br />
die Nutzungsart „Wohnen“ bezieht, ist für die Detailfest-<br />
legungen die speziell auf die Belange des Industriebaus<br />
ausgerichtete Richtlinie ausschlaggebend. Die Industrie-<br />
baurichtlinie ermöglicht es <strong>im</strong> Gegensatz zur Bauord-<br />
nung, für die sehr unterschiedlichen gewerblich-industri-<br />
ellen Nutzungen in der Industrie sowohl Verschärfungen<br />
als auch Erleichterungen bei den brandschutztechnischen<br />
Anforderungen zu stellen.<br />
Für den Nachweis, dass <strong>im</strong> konkreten Einzelfall die not-<br />
wendigen <strong>Brandschutz</strong>ziele eingehalten sind, enthält die<br />
Industriebaurichtlinie drei Verfahren:<br />
a) die vereinfachte Nachweisführung,<br />
b) den umfassenden Nachweis <strong>mit</strong>tels DIN 18230-1<br />
„Baulicher <strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong> Industriebau“ [2],<br />
c) die Nachweisführung <strong>mit</strong>tels Methoden des <strong>Brandschutz</strong>ingenieurswesens.<br />
Die gemäß den Kriterien der Industriebaurichtlinie er<strong>mit</strong>telten<br />
Anforderungen stellen Mindestanforderungen dar.<br />
Dabei wird davon ausgegangen, dass das Risiko gegenüber<br />
der Gefährdung <strong>im</strong> Brandfall auf ein akzeptierbar<br />
kleines Maß beschränkt ist. Das „vereinbarte Risiko“ bzw.<br />
die Gesamtversagenswahrscheinlichkeit <strong>im</strong> <strong>Brandschutz</strong><br />
wird derzeit <strong>mit</strong> rd. 1.10-5 allgemein akzeptiert. Diese Zahl<br />
ist der statistische Kennwert für die rechnerische Erfassung<br />
des Risikos bzw. der Eintrittswahrscheinlichkeit, dass bei<br />
einem Brand die Bauteile des Haupttragwerks versagen.<br />
Für die Praxis des Industriebaus eröffnet die Richtlinie<br />
ein breites Spektrum an Planungsvariabilität und erfordert<br />
einen kenntnisreichen und verantwortungsbewussten<br />
Umgang <strong>mit</strong> den Vorgaben. Da die quantitativen Forderungen<br />
in der Industriebaurichtlinie zu beispielsweise<br />
den erforderlichen Feuerwiderstandsdauern oder den<br />
Brandabschnitts- bzw. Brandbekämpfungsabschnittsflächen<br />
so er<strong>mit</strong>telt sind, dass der Personenschutz eingehalten<br />
ist und der Sachschutz nur in einem best<strong>im</strong>mten Maße<br />
abgedeckt ist, werden Planer und Entscheider nicht umhin<br />
kommen, sich die Frage nach einem sinnvollen Maß zur<br />
Risikoabdeckung für die Sachwerte und zur notwendigen<br />
Sicherstellung der betrieblichen Kontinuität für die indus-<br />
triellen Anlagen zu stellen. Der Gesetzgeber überlässt den<br />
Sachschutz weitgehend der Eigenverantwortung der Betreiber<br />
bzw. Eigentümer von Industriegebäuden.<br />
Erhöhter Sachschutz <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong><br />
Ein Tragwerk aus Bauteilen aus <strong>Beton</strong>, das nichtbrennbar<br />
und feuerwiderstandsfähig ist, ermöglicht eine wirksame<br />
Brandbekämpfung durch die Feuerwehr gemäß den dafür<br />
bestehenden gesetzlichen Vorgaben. Dies begrenzt den<br />
Brandschaden.<br />
Die <strong>Beton</strong>bauweise, die <strong>im</strong> Brandfall eine hohe Bestandsfähigkeit<br />
entwickelt und von sich aus für best<strong>im</strong>mte Bereiche,<br />
z.B. eingeschossige Hallen, deutlich über den<br />
Mindestanforderungen der gesetzlichen Forderung liegt,<br />
sollte schon allein wegen der gebotenen Kostendisziplin<br />
<strong>im</strong> planerischen Abwägungsprozess stets in Erwägung<br />
gezogen werden.<br />
Aus Sicht von Planern und Entscheidern ist der erhöhte<br />
<strong>Brandschutz</strong> des Baustoffs <strong>Beton</strong> ein sehr gewichtiger<br />
Vorteil, wobei es auch als vorteilhaft angesehen wird, dass<br />
bei <strong>Beton</strong> ein geringerer anlagentechnischer <strong>Brandschutz</strong>,<br />
wie zum Beispiel Sprinkleranlagen, nötig sein kann. In<br />
diesem Zusammenhang bewerten Planer bei <strong>Beton</strong> auch<br />
seine hohe Lebensdauer und seinen geringen Wartungsaufwand<br />
als wesentliche Vorteile. Denn dadurch sind die<br />
als günstig angesehenen baulichen <strong>Brandschutz</strong>eigenschaften<br />
dauerhaft und kostenfrei gegeben. Dies werden<br />
sicherlich auch die Entscheider als Vorteil ansehen, die<br />
besonders auf die Wirtschaftlichkeit achten.<br />
Bild 3: Durch den Einsatz von Abschottungen aus <strong>Beton</strong> kann die<br />
Ausbreitung von Bränden und da<strong>mit</strong> die Rauchbildung begrenzt<br />
werden.<br />
43
5<br />
44<br />
Versicherungsschutz<br />
Die Versicherungswirtschaft bietet die Möglichkeit, die fi-<br />
nanziellen Risiken, die durch Schäden infolge von Brän-<br />
den in gewerblich genutzten Gebäuden entstehen, zu ver-<br />
ringern oder gänzlich abzudecken. Versichert werden <strong>im</strong><br />
Industriebereich <strong>im</strong> Allgemeinen einerseits die direkt ent-<br />
standenen Brandschäden an Inventar und Gebäudebe-<br />
stand (Feuerversicherung) sowie andererseits die direkten<br />
finanziellen Folgen, die durch die Störung der betrieb-<br />
lichen Abläufe (Feuer-Betriebsunterbrechungs-Versiche-<br />
rung, FBU) entstehen können.<br />
Grundsätzlich gilt <strong>im</strong> Sachversicherungsbereich das sinn-<br />
volle Motto: Sichern vor Versichern! Das bedeutet für die<br />
Praxis, dass an erster Stelle die Verwirklichung eines um-<br />
fassend sicheren <strong>Brandschutz</strong>es stehen soll und dass<br />
dann erst die versicherungstechnische Einstufung bzw.<br />
Bewertung vorgenommen wird.<br />
Die Versicherungswirtschaft kennt die Sicherheitsvor-<br />
teile eines vorbeugenden baulichen <strong>Brandschutz</strong>es <strong>im</strong><br />
Sinne eines sinnvollen Sachschutzes und unterstützt <strong>mit</strong><br />
technischen Informationen die Planung und Realisierung<br />
entsprechender <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen bei Industrie-<br />
objekten. Wichtig ist allerdings, dass der Versicherer mög-<br />
lichst frühzeitig in die Planungsphase eingebunden wird.<br />
Wenn die seitens des Versicherers für notwendig und<br />
sinnvoll erachteten baulichen <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen<br />
schon bei der Planung berücksichtigt werden, führt dies<br />
erfahrungsgemäß bei der Bauausführung, <strong>im</strong> Betrieb und<br />
bei den langfristig zu zahlenden Versicherungsprämien<br />
zu erheblichen Kostenvorteilen (siehe auch Abschnitt 9).<br />
Die Höhe der Versicherungsbeiträge richtet sich zum ei-<br />
nen nach der versicherungstechnischen Einstufung bzw.<br />
Bewertung des einzelnen Objekts, für die der Gesamtver-<br />
band der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) Emp-<br />
fehlungen erarbeitet und veröffentlicht hat. Zum anderen<br />
Bild 4: Brände vernichten <strong>im</strong>mer auch Sachwerte.<br />
Bild 5: Brand- und Komplextrennwände zwischen Bereichen unterschiedlicher<br />
Nutzung (Quelle: VdS 2234 [3]).<br />
gilt für die Festsetzung des effektiven Beitrags, dass sich<br />
die Versicherungsunternehmen in einem marktwirtschaft-<br />
lichen Wettbewerb befinden und dass die Preisfindung<br />
nach den Prinzipien des freien Markts erfolgt.<br />
Aufgrund der langjährigen Erfahrung <strong>mit</strong> Bränden und ih-<br />
ren Folgen <strong>im</strong> Industriebereich hat der Gesamtverband<br />
der Deutschen Versicherungswirtschaft Informations-<br />
schriften <strong>mit</strong> technischen Hinweisen und Lösungsvor-<br />
schlägen als Anleitung für eine fallspezifische Gestaltung<br />
der <strong>Brandschutz</strong>konzeption für die verschiedenen Arten<br />
von Industriegebäuden ausgearbeitet. Darin wird deutlich,<br />
dass das Abschottungsprinzip gerade in den <strong>im</strong>mer grö-<br />
ßeren Industriegebäuden eine zunehmend wichtige Rolle<br />
bei der Risikominderung spielt. In den Schriften werden<br />
daher Hinweise für die Anordnung und Ausführung von<br />
abschottenden Bauteilen – wie Brandwände und die bei<br />
besonders hohen Brandrisiken einzusetzenden Komplex-<br />
trennwände einschließlich des Schutzes betriebsnotwen-<br />
diger Öffnungen – sehr praxisnah und ausführlich behan-<br />
delt [3].<br />
Bild 6: <strong>Beton</strong>bauteile widerstehen dem Feuer.
Die technischen Voraussetzungen für einen effektiven<br />
<strong>Brandschutz</strong> <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong> sind dessen Nichtbrennbarkeit<br />
und der hohe Feuerwiderstand der Bauteile aus <strong>Beton</strong>.<br />
Nichtbrennbarer Baustoff <strong>Beton</strong><br />
Baustoffe werden entsprechend ihrem Brandverhalten in<br />
verschiedene Baustoffklassen eingeteilt. <strong>Beton</strong> ist nicht-<br />
brennbar und erfüllt sowohl nach der nationalen Norm<br />
DIN 4102-1 [4] als auch nach der europäischen Norm<br />
EN 13501-1 [5] alle Kriterien für eine Einteilung in die jeweils<br />
für den <strong>Brandschutz</strong> opt<strong>im</strong>ale Baustoffklasse A1.<br />
<strong>Beton</strong> trägt nicht zur Brandlast bei und erzeugt <strong>im</strong> Brandfall<br />
weder Rauch noch giftige Gase. Darüber hinaus tropfen<br />
von Bauteilen aus <strong>Beton</strong> keine brennenden Partikel<br />
ab, die zu einer Brandausbreitung führen oder Fluchtwege<br />
für Personen unbenutzbar machen können.<br />
Tragfähigkeit von Bauteilen aus <strong>Beton</strong> <strong>im</strong> Brandfall<br />
Mit <strong>Beton</strong>bauwerken bzw. Bauteilen aus <strong>Beton</strong> lassen sich<br />
alle Feuerwiderstandsklassen gemäß DIN 4102-2 [6] erreichen,<br />
die in geltenden Normen und Richtlinien gefordert<br />
werden. Bauteile aus <strong>Beton</strong> bieten dabei gegenüber Bauteilen<br />
aus anderen Baustoffen den entscheidenden Vorteil,<br />
dass Bekleidungen, Ummantelungen oder Beschichtungen<br />
<strong>im</strong> Normalfall nicht erforderlich sind, sondern dass<br />
die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen <strong>im</strong><br />
Wesentlichen durch die Querschnittsabmessungen und<br />
eine ausreichende <strong>Beton</strong>deckung des Bewehrungsstahls<br />
– in den Normen über den „Achsabstand u“ festgelegt –<br />
erreicht werden kann. Hierdurch können sowohl die Kosten<br />
bei der Erstellung des Bauwerks als auch Wartungskosten<br />
während des Betriebs erheblich reduziert werden.<br />
Beispiel: Häufig kommen Stahlbetonbinder in der Dachkonstruktion<br />
von Industriehallen zum Einsatz. Bei einer<br />
Balkenbreite von 200 mm muss der Mindestachsabstand<br />
u der Längsbewehrung nach DIN EN 1992-1-2 (EC2) [7]<br />
bzw. DIN 4102-4 [8] 45 mm betragen, da<strong>mit</strong> die Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 erreicht wird. Dieser Achsabstand<br />
der Bewehrung ergibt sich in den meisten Fällen bereits<br />
durch die <strong>Beton</strong>deckung, die aus Gründen der Dauerhaftigkeit<br />
der Stahlbetonbauteile gefordert wird. Die Einhaltung<br />
des Achsabstands bedeutet so<strong>mit</strong> weder einen<br />
zusätzlichen konstruktiven Aufwand noch zusätzliche<br />
Kosten.<br />
Die Industriebaurichtlinie legt fest, dass bei einer Ausführung<br />
der tragenden und aussteifenden Bauteile eines<br />
mehrgeschossigen Gebäudes in der Feuerwiderstandsklasse<br />
F 90 die Größe der Brandabschnittsfläche den max<strong>im</strong>al<br />
zulässigen Wert annehmen darf.<br />
Technische Lösungen <strong>im</strong> <strong>Beton</strong>bau 6<br />
Abschirmende Funktion von <strong>Beton</strong>wänden und<br />
<strong>Beton</strong>decken<br />
Für die bauliche Umsetzung der brandschutztechnisch<br />
notwendigen Abschottungen, wie sie vom Gesetzgeber<br />
(siehe Abschnitt 4) und von den Versicherern (siehe<br />
Abschnitt 5) definiert sind, bieten Bauteile aus <strong>Beton</strong> sichere<br />
und günstige Lösungen. Die Industriebaurichtlinie<br />
definiert als abzutrennende Bereiche innerhalb eines Gebäudes<br />
zum einen die Brandabschnitte, die durch die Außenwände<br />
und durch vertikal durchgehende Brandwände<br />
begrenzt werden. Zum anderen definiert die Industriebaurichtlinie<br />
Brandbekämpfungsabschnitte, die in einem Gebäude<br />
nebeneinander und/oder geschossweise übereinander<br />
angeordnet sein können und demgemäß vertikal<br />
und/oder horizontal durch feuerwiderstandsfähige Wände<br />
und Decken begrenzt werden. Die Versicherungen haben<br />
zur Abschottung von Gebäudekomplexen die so genannten<br />
Komplextrennwände definiert.<br />
Brandabschnitte/Brandwände<br />
Nach den Vorgaben der Industriebaurichtlinie sind<br />
Brandabschnitte die Bereiche eines Gebäudes, die zwischen<br />
seinen Außenwänden und/oder den Wänden liegen,<br />
die baulich als Brandwände erstellt sein müssen<br />
und durchgehend über alle Geschosse anzuordnen sind.<br />
Die Fläche eines Brandabschnitts darf umso größer gewählt<br />
werden, je höher die Feuerwiderstandsdauer der<br />
tragenden und aussteifenden Bauteile innerhalb des<br />
Brandabschnitts ist. Bei großen Industriegebäuden können<br />
demnach die zulässigen Brandabschnittsflächen opt<strong>im</strong>al<br />
ausgenutzt werden, sofern die tragenden Bauteile<br />
<strong>mit</strong> einem hohen Feuerwiderstand ausgestattet werden,<br />
wie dies bei Bauteilen aus <strong>Beton</strong> relativ einfach zu realisieren<br />
ist. Große Brandabschnittsflächen reduzieren die<br />
Anzahl der Abschottungen bzw. Zwischenwände, was<br />
betriebliche Vorteile haben kann. Andererseits lassen sich<br />
<strong>mit</strong> Bauteilen aus <strong>Beton</strong> Zwischenwände, auch wenn diese<br />
als Brandwand ausgebildet sein müssen, günstig herstellen.<br />
Grundsätzlich können Brandwände aus <strong>Beton</strong> tragend<br />
und nichttragend ausgebildet werden. In vielen Fällen<br />
müssen für die Ausführung einer Brandwand nicht einmal<br />
die Bauteilabmessungen, wie sie für eine Zwischenwand<br />
aus Gründen der Stabilität und/oder der notwendigen<br />
Tragfähigkeit erforderlich sind, verändert werden.<br />
Als tragende Brandwände erfüllen sie sowohl die <strong>Brandschutz</strong>-<br />
als auch die Tragfunktion. Brandwände müssen<br />
der Feuerwiderstandklasse F 90-A nach DIN 4102-2 entsprechen.<br />
Die Mindestdicken und Mindestachsabstände<br />
der Bewehrung von Brandwänden nach DIN 4102-4<br />
45
6<br />
46<br />
Technische Lösungen <strong>im</strong> <strong>Beton</strong>bau<br />
sind in Tabelle 2 angegeben. Da die Brandwände best<strong>im</strong>-<br />
mungsgemäß Brandabschnitte sicher abtrennen, d.h. eine<br />
Übertragung von Feuer und Rauch in andere Nutzungs-<br />
einheiten verhindern müssen, werden bei Brandwänden<br />
neben der Anforderung an die Feuerwiderstandfähigkeit<br />
auch Anforderungen an den Widerstand gegenüber Stö-<br />
ßen und Anprall, an den Raumabschluss und an die Hitze-<br />
abschirmung gestellt.<br />
Beispiel für Brandwände: Gemäß DIN EN 1992-1-2: Euro-<br />
code 2, Teil 1-2 oder DIN 4102-4 ist für tragende Wände<br />
aus Normalbeton eine Wanddicke von 140 mm und ein<br />
Achsabstand u der Bewehrung von 25 mm ausreichend,<br />
um als Brandwand eingestuft zu werden. Für tragende<br />
Wände werden diese Mindestabmessungen in aller Regel<br />
ohnehin gewählt. Mit Brandwänden aus <strong>Beton</strong> können<br />
so<strong>mit</strong> Tragfunktion und <strong>Brandschutz</strong> ideal kombiniert<br />
werden.<br />
Empfehlungen für die Anordnung von Brandwänden<br />
aus Sicht der industriellen Feuerversicherung, die zum<br />
Teil über die Forderungen der Industriebaurichtlinie und<br />
DIN 18230-1 hinausgehen, sind <strong>im</strong> Merkblatt „Brand- und<br />
Komplextrennwände“ [3] des Verbands der Sachversicherungsgesellschaften<br />
zusammengefasst. Dieses Merkblatt<br />
konkretisiert beispielsweise die Anforderungen an Brandwände<br />
zwischen Gebäuden unterschiedlicher Höhe oder<br />
bei Gebäuden, die <strong>im</strong> Winkel von ≤ 120° zueinander stehen,<br />
und gibt Hinweise zu den Anschlüssen von Brandwänden<br />
an Dächer.<br />
Brandbekämpfungsabschnitte / Wände und Decken<br />
Neben den Maßgaben für Brandabschnitte macht die Industriebaurichtlinie<br />
auch Vorgaben zur max<strong>im</strong>alen Größe<br />
und Abtrennung von so genannten Brandbekämpfungsabschnitten.<br />
Diese müssen definitionsgemäß durch feuerwiderstandsfähige<br />
Wände und Decken begrenzt werden.<br />
Maßgeblicher Parameter für die Größe von Brandbekämpfungsabschnitten<br />
ist die äquivalente Branddauer t , die ä<br />
sich nach DIN 18230-1 [2] <strong>im</strong> Wesentlichen auf der Grundlage<br />
der vorhandenen Brandbelastung und der Ventilationsbedingungen<br />
errechnet. Aus der da<strong>mit</strong> rechnerisch<br />
er<strong>mit</strong>telten „erforderlichen Feuerwiderstandsdauer“ erf tf ergeben sich je nach brandschutztechnischer Bedeutung<br />
der einzelnen Bauteile die Anforderungen an die Feuerwiderstandsklasse<br />
der Bauteile, wie Wände und Decken,<br />
Tabelle 2: Mindestdicken und Mindestachsabstand der Bewehrung von Brandwänden nach DIN 4102-4 [8]<br />
�������������<br />
�<br />
�������������<br />
�<br />
Wände aus Normalbeton nach DIN 1045-1<br />
Zulässige Schlankheit<br />
(= Geschosshöhe / Wanddicke)<br />
= h s / h<br />
1-schaliger<br />
Ausführung<br />
Mindestdicke h<br />
in mm bei<br />
2-schaliger 1)<br />
Ausführung<br />
Mindestachs-<br />
abstand u<br />
in mm<br />
Unbewehrter <strong>Beton</strong> Bemessung nach DIN 1045-1 200 2·180 –<br />
Stahlbeton, nichttragend<br />
�<br />
�<br />
�������������<br />
�<br />
�<br />
�������������<br />
Bemessung nach DIN 1045-1 120 2·100<br />
Nach<br />
DIN 1045-1<br />
Stahlbeton, tragend 25 140 2·120 2) 25<br />
1) Hinsichtlich des Abstands der beiden Schalen bestehen keine Anforderungen.<br />
2) Sofern nicht nach DIN 4102-4, Tabelle 35 infolge eines hohen Ausnutzungsfaktors α1 größere Werte gefordert werden.
die die Brandbekämpfungsabschnitte umschließen bzw.<br />
von anderen Abschnitten abtrennen. Diese baulichen An-<br />
forderungen können anhand der normativen Regeln und<br />
Vorgaben <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong>wänden und -decken problemlos er-<br />
reicht werden.<br />
Beispiel für Decken: Deckenplatten aus <strong>Beton</strong> erreichen<br />
<strong>mit</strong> einer Dicke von 100 mm bereits die Feuerwider-<br />
standsklasse F 90 und <strong>mit</strong> einer Dicke von 150 mm sogar<br />
die Feuerwiderstandklasse F 180 nach DIN EN 1992-1-2<br />
bzw. DIN 4102-4. Deckenbauteile behalten so<strong>mit</strong> zum ei-<br />
nen ihre Tragfähigkeit bei Normbrand über einen Zeitraum<br />
von mindestens 90 bzw. 180 Minuten, zum anderen bie-<br />
ten sie auch den erforderlichen Raumabschluss <strong>mit</strong> der<br />
notwendigen Hitzeabschirmung, um einen brennenden<br />
Bereich gegenüber angrenzenden Bereichen sicher abzu-<br />
schotten.<br />
Gebäudekomplexe/Komplextrennwände<br />
Von Seiten der Sachversicherer ist für Industrie und Ge-<br />
werbe zum Erreichen besonders wirkungsvoller brand-<br />
schutztechnischer Trennungen bei besonders hohen<br />
Brandrisiken und Wertkonzentrationen die Einteilung von<br />
Technische Lösungen <strong>im</strong> <strong>Beton</strong>bau<br />
mehreren Gebäuden, Gebäudeabschnitten oder Lagern<br />
in „Gebäudekomplexe“ (Komplex-Trennung) vorgese-<br />
hen. Aus versicherungstechnischer Sicht kann eine sol-<br />
che bauliche Schutzmaßnahme vorteilhaft sein, da hier-<br />
durch Bereiche <strong>mit</strong> sehr hohen Risiken sicher gegenüber<br />
Bereichen <strong>mit</strong> geringerem Risiko abgeschottet werden.<br />
Da<strong>mit</strong> können günstigere Versicherungsprämien erreicht<br />
werden.<br />
Eine bauliche Komplex-Trennung kann durch so genannte<br />
Komplextrennwände hergestellt werden. Komplextrenn-<br />
wände erfüllen höhere bauliche brandschutztechnische<br />
Anforderungen als Brandwände. Sie entsprechen der<br />
Feuerwiderstandsklasse F 180-A nach DIN 4102-2 und<br />
bieten so<strong>mit</strong> Tragfähigkeit, Raumabschluss und Hitzeab-<br />
schirmung über einen Zeitraum von mindestens 180 Mi-<br />
nuten. Zudem widerstehen sie höheren Stoßbelastungen.<br />
Die erforderlichen technischen Hinweise zur Anordnung<br />
und Ausführung von Komplextrennwänden können dem<br />
Merkblatt „Brand- und Komplextrennwände“ [3] entnom-<br />
men werden. Die Mindestdicken und Mindestachsabstän-<br />
de der Bewehrung von Komplextrennwänden sind in Ta-<br />
belle 3 aufgeführt.<br />
Tabelle 3: Mindestdicken und Mindestachsabstand der Bewehrung von Komplextrennwänden nach dem Merkblatt „Brand- und Komplextrennwände“<br />
(VdS 2234) [3]<br />
�<br />
�<br />
Unbewehrter <strong>Beton</strong><br />
Ausnutzungsfaktor α 1 = 0,35 1)<br />
Ausnutzungsfaktor α 1 = 0,70 1)<br />
1-schaliger<br />
Ausführung<br />
240<br />
300<br />
Mindestdicke h<br />
in mm bei<br />
2-schaliger<br />
Ausführung<br />
2·180<br />
2·180<br />
Mindestachsabstand u<br />
in mm<br />
Stahlbeton, nichttragend 180 2·140 35<br />
Stahlbeton, tragend<br />
Ausnutzungsfaktor α 1 = 0,35 1)<br />
Ausnutzungsfaktor α 1 = 0,70 1)<br />
�<br />
�<br />
�������������<br />
�<br />
�<br />
�������������<br />
200<br />
300<br />
2·140<br />
2·180<br />
1) Der Ausnutzungsfaktor α1 ist das Verhältnis des Bemessungswerts der vorhandenen Längskraft <strong>im</strong> Brandfall N Ed,A nach DIN 1055-100, Abschnitt 8.1,<br />
zu dem Bemessungswert der Tragfähigkeit N Rd nach DIN 1045-1.<br />
-<br />
45<br />
55<br />
6<br />
47
7<br />
48<br />
Beispiele aus der Praxis<br />
Für die praktische Ausführung der <strong>Brandschutz</strong>maßnah-<br />
men <strong>im</strong> <strong>Beton</strong>bau sind in DIN 4102-4 konstruktive Details<br />
enthalten. Weitergehende Hinweise für die konstruktive<br />
Umsetzung der Normvorgaben in der Praxis können bei-<br />
spielsweise den <strong>Beton</strong>-<strong>Brandschutz</strong>-Handbüchern ent-<br />
nommen werden, die in den Jahren 1981 [9] und 1999<br />
[10] erschienen sind. Dabei ist sowohl die Ausführung in<br />
Ortbetonbauweise als auch in <strong>Beton</strong>fertigteilbauweise er-<br />
fasst. Ortbetonbauteile werden in der Regel monolithisch<br />
ausgeführt. Fertigteile weisen Fugen und Anschlüsse auf.<br />
Hallenbau<br />
Bild 7 zeigt die Montage einer eingeschossigen Logistik-<br />
halle aus Stahlbetonfertigteilen, die in vier Brandabschnitte<br />
unterteilt ist. Die Trennung der einzelnen Brandabschnitte<br />
erfolgt durch Stahlbeton-Brandwände, die <strong>mit</strong> Seilschlau-<br />
fensystemen untereinander verbunden werden.<br />
Bild 7: Stahlbeton-Brandwand bei einer Logistikhalle<br />
Geschossbau<br />
Bild 8 zeigt ein mehrgeschossiges Produktionsgebäude<br />
aus Stahlbetonfertigteilen <strong>im</strong> Montagezustand, bei dem<br />
Bild 8: Abschottende <strong>Brandschutz</strong>maßnahmen bei Industriegebäuden<br />
<strong>mit</strong> unterschiedlicher Nutzung<br />
eine brandschutztechnische Abschottung zum angren-<br />
zenden Bestandsgebäude erfolgen musste. Die Brand-<br />
wand wird über die Dachhaut des höheren Neubaus hin-<br />
aus geführt. Da die Gebäude in einem Winkel von ca. 90°<br />
zueinander angeordnet sind, wurde die Brandwand über<br />
Eck 5,0 m weitergeführt. Die horizontale Brandabschnitts-<br />
begrenzung erfolgt über feuerbeständige Stahlbeton-Fer-<br />
tigteildecken <strong>mit</strong> Stegen und Ortbetonergänzung.<br />
Details für Fugen und Anschlüsse bei <strong>Beton</strong>fertigteil-<br />
Brandwänden<br />
Da<strong>mit</strong> die notwendigen hohen brandschutztechnischen<br />
Eigenschaften von Brandwänden zuverlässig gewährleis-<br />
tet sind, müssen die konstruktiven Details vorschriftsmä-<br />
ßig ausgeführt sein. Bei <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwänden ha-<br />
ben Fugen und Anschlüsse eine sehr große Bedeutung für<br />
die Funktionssicherheit. Die wesentlichen Details werden<br />
daher für die verschiedenen Ausführungsvarianten <strong>im</strong> Fol-<br />
genden näher erläutert.<br />
Senkrechte Fugen zwischen Fertigteil-Brandwänden wer-<br />
den nach Bild 9 ausgeführt. Die Fuge ist <strong>mit</strong> einer Wendel-<br />
h ≥ 140<br />
ca. 20 mm* )<br />
Fugenverguss aus Mörtel oder<br />
<strong>Beton</strong> der Baustoffklasse A<br />
Wendel ø 6 mm o. glw.<br />
* ) Empfohlener<br />
Wert<br />
Bild 9: Senkrechte Fuge zwischen <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwänden<br />
nach [11]<br />
a) Nut- und Federfuge b) Glatte Fuge <strong>mit</strong><br />
Dollen ø 20 mm<br />
Abstand a ≤ 1,50 m<br />
d d d<br />
˜ 3˜<br />
3˜<br />
3<br />
≤ 20 mm* )<br />
≥ 14 mm<br />
h ≥ 140 h ≥ 140<br />
Fugenverguss aus Mörtel oder<br />
<strong>Beton</strong> der Baustoffklasse A<br />
* ) Empfohlener<br />
Wert<br />
Bild 10: Horizontale Fugen zwischen <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwänden<br />
nach [11]<br />
≤ 20 mm* )<br />
h s<br />
≥ 5 · h s ≥ 5 · h s
ewehrung ø 6 mm zu bewehren. Die Bewehrung muss<br />
hierbei den zu erwartenden Riss kreuzen. Alternativ kön-<br />
nen auch Seilschlaufen-Verbindungen ausgeführt werden.<br />
Horizontale Fugen zwischen <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwän-<br />
den werden nach Bild 10 ausgeführt. Bei der Ausführung<br />
nach Bild 10b) wird die Fuge <strong>mit</strong> einem Dollen ø 20 mm<br />
verbunden und <strong>mit</strong> Mörtel oder <strong>Beton</strong> verfüllt. Fasungen<br />
dürfen <strong>mit</strong> Fugendichtstoffen nach DIN EN 26927:1991-<br />
05 „Hochbau; Fugendichtstoffe; Begriffe“ [12] geschlossen<br />
werden.<br />
Bei Wanddicken <strong>im</strong> Bereich der Fugen von mehr als<br />
200 mm kann nach [10] auf die Nut-Feder- bzw. Dollenverbindung<br />
verzichtet werden.<br />
Bild 11: Anschlüsse nichttragender<strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwände<br />
zwischen Fertigteilstützen<br />
nach [11]<br />
Bild 12: Anschlüsse nichttragender<strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwände<br />
vor Fertigteilstützen<br />
nach [11]<br />
a) Bewehrter Anschluss<br />
h ≥ 140<br />
c) Anschluss <strong>mit</strong> Stahlwinkel<br />
h ≥ 140<br />
Hammerkopfschraube<br />
ø ≥ 10 mm<br />
in Ankerschiene ≥ 28/15<br />
ca. 20 mm* ) Gitterträger,<br />
Wendel o. glw.<br />
Beispiele aus der Praxis<br />
Werden <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwände zwischen Fertigteilstützen<br />
angeordnet, sind die Anschlüsse nach Bild 11 auszubilden.<br />
Die Dicke der Stahlbetonstützen beträgt nach<br />
DIN 4102-4:1994-03, Kap. 4.8.5.3 mindestens h =<br />
240 mm. Der in Bild 11b) dargestellte punktuelle Mörtelverguss<br />
zwischen Stahlbetonstütze und Brandwand am<br />
oberen Wandkopf von ca. 10 cm bis 15 cm dient lediglich<br />
der Lagesicherung und hat auf den <strong>Brandschutz</strong> keine<br />
weiteren Auswirkungen.<br />
Werden <strong>Beton</strong>fertigteil-Brandwände vor Fertigteilstützen<br />
angeordnet, sind die Anschlüsse nach Bild 12 auszubilden.<br />
Be<strong>im</strong> Anschluss von Brandwänden an Stahlbetonstützen<br />
<strong>mit</strong> angeschweißten Stahllaschen ist zusätzlich<br />
DIN 4102-4, 4.8.5.2 zu beachten.<br />
Stahlbetonstütze<br />
Stahlwinkel ≥ 60 x 5 oder<br />
angeschweißte Stahllaschen<br />
Stahlbetonstütze<br />
b) Anschluss an H-Stütze<br />
Punktueller<br />
Verguss** )<br />
h ≥ 140<br />
Dauerelastische<br />
Verfugung<br />
≥ 30 mm<br />
Fugenverguss aus Mörtel oder<br />
<strong>Beton</strong> der Baustoffklasse A<br />
* ) Empfohlener Wert<br />
** ) Zur Lagesicherung<br />
Stahlbetonstütze<br />
Kopfseitige<br />
<strong>Beton</strong>deckung<br />
beachten!<br />
<strong>Brandschutz</strong>schnur<br />
einseitig<br />
a) Anschluss <strong>mit</strong> Stahlwinkel oder Stahllaschen b) Anschluss <strong>mit</strong> sog. Zahnhalteankern<br />
Hammerkopfschraube ø ≥ 10 mm<br />
in Ankerschiene ≥ 28/15* )<br />
Dauerelastische<br />
Verfugung<br />
h ≥ 140<br />
Stahlbetonstütze<br />
Fugenverguss aus Mörtel oder<br />
<strong>Beton</strong> der Baustoffklasse A<br />
* ) Randabstände beachten<br />
Stahlwinkel ≥ 60 x 5 oder<br />
angeschweißte Stahllaschen<br />
<strong>Brandschutz</strong>dichtschnur<br />
Hammerkopfschraube ø ≥ 10 mm<br />
in Ankerschiene ≥ 28/15* )<br />
Dauerelastische<br />
Verfugung<br />
h ≥ 140<br />
≥ 50 mm ≥ 50 mm<br />
Stahlbetonstütze<br />
Angeschweißter Gewindestab<br />
und verzahnte Gewindeplatte<br />
≥ 50 mm<br />
≥ 50 mm<br />
7<br />
49
8<br />
50<br />
Besondere Vorzüge der <strong>Beton</strong>bauweise<br />
Die materialbedingten Eigenschaften von <strong>Beton</strong> bieten<br />
für den Industriebau neben den günstigen brandschutz-<br />
technischen Eigenschaften noch zusätzliche Vorteile, die<br />
sich vielfach in der Zeit nach einem Brand sowohl in be-<br />
trieblicher als auch in finanzieller Hinsicht als nützlich er-<br />
weisen.<br />
Da ist zum einen die Widerstandsfähigkeit von <strong>Beton</strong> ge-<br />
gen Löschwasser zu nennen und zum anderen das dichte<br />
<strong>Beton</strong>gefüge, das das Eindringen von die Korrosion der<br />
Bewehrung fördernden Stoffen weitgehend verhindert.<br />
Darüber hinaus ist auf die Instandsetzungsfähigkeit von<br />
brandbedingten Schäden an <strong>Beton</strong>bauteilen hinzuweisen.<br />
Löschwasser<br />
Löschwasser kann <strong>Beton</strong> nichts anhaben. Erhärteter Be-<br />
ton wird von Wasser in seiner Festigkeit, Struktur und<br />
Dichtheit nicht beeinträchtigt. Deshalb kann Löschwasser,<br />
das sich angesammelt hat und beispielsweise auf Decken<br />
und Fußböden steht, den <strong>Beton</strong> bzw. die Bauteile aus Be-<br />
ton nicht nachträglich schädigen. Das dichte Gefüge von<br />
<strong>Beton</strong> verhindert ein Eindringen von <strong>im</strong> Löschwasser ent-<br />
haltenen Schadstoffen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist<br />
in der Richtlinie für den Bau von Löschwasser-Rückhalte-<br />
anlagen [13] <strong>Beton</strong> ohne Oberflächenschutz als Baustoff<br />
zugelassen.<br />
Im Zusammenhang <strong>mit</strong> dem Widerstand von <strong>Beton</strong> ge-<br />
genüber Löschwasser ist darauf hinzuweisen, dass <strong>im</strong><br />
Falle eines normalen Wasserschadens in einem Gebäude<br />
Bauteile aus <strong>Beton</strong> durch das ausgetretene Wasser nicht<br />
geschädigt werden. Je nach Art der Gebäudestruktur und<br />
der Bauwerkskonstruktion kann möglicherweise das aus-<br />
strömende Wasser sogar durch abschottende Bauteile<br />
wie Decken und Wände innerhalb der <strong>Beton</strong>konstruktion<br />
zurückgehalten werden, sodass das Ausmaß des Wasser-<br />
schadens begrenzt wird.<br />
Chloridkorrosion<br />
Brandgase können Gefahrstoffe enthalten, die unter be-<br />
st<strong>im</strong>mten Umständen zu Schäden an der <strong>Beton</strong>konstrukti-<br />
on führen können. Enthalten die Brandgase Chloride, z.B.<br />
aus der Verbrennung PVC-haltiger Stoffe, so kann dies für<br />
<strong>Beton</strong>bauteile schädlich sein, sofern die Chloride so tief<br />
in den <strong>Beton</strong> eindringen, dass sie den Spann- oder Be-<br />
wehrungsstahl erreichen. Bei feuchteren Umgebungsbe-<br />
dingungen als sie normalerweise in Innenräumen vorlie-<br />
gen, können durch Chloridkorrosion langfristig Schäden<br />
an der Bewehrung entstehen. In der Regel verhindern aber<br />
die Dichtheit des <strong>Beton</strong>s und die <strong>Beton</strong>deckung, dass<br />
die Chloridionen in schädlichem Ausmaß bis zur Beweh-<br />
rungsebene vordringen. Nur selten werden am Stahl die<br />
als schädlich geltenden Chloridkonzentrationen – bezo-<br />
gen auf den Zementgehalt – von 0,4 % Cl – bei Stahlbeton<br />
und von 0,2 % Cl – bei Spannbeton überschritten [14]. Ist<br />
in begründeten Einzelfällen von einer intensiveren Chloridi-<br />
onen-Penetration auszugehen, so können Fachleute <strong>mit</strong>-<br />
tels Bohrproben die realen Chloridgehalte er<strong>mit</strong>teln und<br />
die erforderlichen Ausbesserungsmaßnahmen festlegen.<br />
Instandsetzung<br />
Bauteile aus <strong>Beton</strong>, die während eines Brandes <strong>im</strong> ober-<br />
flächennahen Bereich beispielsweise durch Abplatzungen<br />
Schädigungen aufweisen, können oft ohne wesentliche<br />
Schwierigkeiten ausgebessert werden. Für die Instand-<br />
setzung von brandgeschädigten Stahlbetonkonstrukti-<br />
onen haben sich folgende Verfahren bewährt:<br />
� das Spritzbeton-Verfahren für die Wiederherstellung<br />
zerstörter <strong>Beton</strong>bereiche und zur Verstärkung einzel-<br />
ner Bauteile sowie<br />
� die Injektion von Epoxidharzen zur kraftschlüssigen<br />
Verklebung und Abdichtung von Rissen.<br />
Bei der Ausführung solcher Arbeiten muss eine Reihe von<br />
Vorschriften und Ausführungsdetails beachtet werden. In<br />
erster Linie sind dies die Best<strong>im</strong>mungen der DIN 18551 für<br />
den Einsatz von Spritzbeton [15] sowie die DAfStb-Richt-<br />
linie „Schutz und Instandsetzung von <strong>Beton</strong>bauteilen (In-<br />
standsetzungsrichtlinie) [16].<br />
Patentrezepte für die Instandsetzung von Brandschäden<br />
können nicht gegeben werden. Im Einzelfall sind die not-<br />
wendigen Maßnahmen bzw. das Vorgehen stets unter Be-<br />
rücksichtigung der vielfältigen und von Fall zu Fall sehr<br />
unterschiedlichen Gegebenheiten bei einem brandge-<br />
schädigten Gebäude festzulegen. Zur Begutachtung von<br />
eingetretenen Schädigungen an den <strong>Beton</strong>bauteilen müs-<br />
sen auf diesem Gebiet erfahrene Fachleute herangezogen<br />
werden. Erfahrungsgemäß ist bei sachgerechtem Vorge-<br />
hen eine Ausbesserung von Brandschäden, d.h. eine Wie-<br />
derherstellung voll funktionsfähiger Bauteile, möglich. Vor<br />
allem kann die Instandsetzungsfähigkeit bei gewerblichen<br />
Mehrgeschossbauten, wenn beispielsweise nur ein Ge-<br />
schoss vom Brand betroffen ist, <strong>im</strong> Hinblick auf eine Ver-<br />
kürzung der Betriebsunterbrechungs-Phase von erheb-<br />
lichem finanziellen Vorteil sein.<br />
Wenn trotz einer möglichen Instandsetzung nach einem<br />
Brand ein Abriss ganzer Gebäude oder Gebäudeteile er-<br />
folgt und ein Neubau entsteht, so hat dies meistens be-<br />
triebliche und/oder wirtschaftliche Gründe, die besonders<br />
<strong>im</strong> Wirtschaftsbau ausschlaggebend sein können. Grund-<br />
sätzlich gilt für den Fall eines Abrisses, dass die Materi-<br />
alien von <strong>Beton</strong>tragwerken recyclingfähig sind, was der<br />
Nachhaltigkeit dient.
Nach einer Untersuchung des Instituts für Bauforschung<br />
e.V., Hannover, treten Brandfälle in der Industrie zwar sel-<br />
tener auf als Wasser- und Sturmschäden, dafür ist aber<br />
<strong>im</strong> Durchschnitt der einzelne Brandschadensfall erheblich<br />
teurer. Es lohnt sich also schon aus finanziellen Gründen,<br />
den Schäden in Folge von Bränden durch die Wahl einer<br />
brandschutztechnisch relativ sicheren Bauweise – wie der<br />
<strong>Beton</strong>bauweise – vorzubeugen.<br />
Brand- und Folgeschäden gering halten<br />
Die hohen Brandschäden hängen zum Teil da<strong>mit</strong> zusam-<br />
men, dass bei den meisten Brandfällen der Umfang der<br />
Zerstörung sowohl am Gebäudebestand als auch am<br />
Inventar sehr groß ist. Vielfach kommt aber noch hinzu,<br />
dass durch den Brand Folgeschäden entstehen, wie zum<br />
Beispiel durch Löschwasser. Darüber hinaus kann der<br />
Verlust der unternehmerischen Handlungsfähigkeit sehr<br />
gravierende Folgen für das betroffene Unternehmen ha-<br />
ben. Dies wird durch andere Langzeituntersuchungen [17]<br />
deutlich, wonach <strong>im</strong> Fall von schwerwiegenden Bränden<br />
43 % aller betroffenen Firmen direkt nach dem Brand in<br />
Konkurs gehen.<br />
Solche Folgeschäden sind für die Unternehmen häufig<br />
schwerwiegender als der un<strong>mit</strong>telbare Brandschaden.<br />
Selbst wenn der direkte Brandschaden und die Löschwasserschäden<br />
versicherungstechnisch finanziell gedeckt<br />
sind, so ist das unternehmerische Risiko, durch<br />
einen Brandfall die Produktions- und Lieferfähigkeit und<br />
in der Folge auch Kunden zu verlieren, weder gesetzlich<br />
noch durch Feuerversicherungen gedeckt. Dies bedeutet,<br />
dass es für das wirtschaftliche Bestehen eines Unternehmens<br />
wichtig ist, dass bei Planung und Bau seiner Gebäude<br />
darauf geachtet wird, wie für den Fall eines Brands<br />
die Schäden min<strong>im</strong>iert werden können, da<strong>mit</strong> das Unternehmen<br />
schnellstmöglich wieder handlungsfähig wird.<br />
Grundsätze für die Prämienbildung beachten<br />
Aus wirtschaftlichen und finanziellen Gründen ist die<br />
Kenntnis der Grundsätze für die Prämienbildung bei der<br />
Feuer- und Feuer-Betriebsunterbrechungs-Versicherung<br />
(FBU) eine wichtige Voraussetzung für eine kostenopt<strong>im</strong>ierte<br />
Planung eines Industrieobjekts. Denn Versicherungsprämien<br />
sind Kosten, die in der Regel während der<br />
gesamten Nutzungszeit eines Gebäudes anfallen.<br />
Aus dem Grundbeitrag gemäß dem Betriebsartenverzeichnis<br />
der Versicherer, den Zu- und Abschlägen aufgrund von<br />
Schadenserfahrungen und der Bauart von Gebäuden, den<br />
Rabatten für den <strong>Brandschutz</strong> und einem Zu- bzw. Abschlag<br />
für den Schadensverlauf des einzelnen Betriebs<br />
Finanzielle Vorteile der <strong>Beton</strong>bauweise 9<br />
wird <strong>im</strong> Prinzip die Versicherungsprämie er<strong>mit</strong>telt. Hierbei<br />
handelt es sich um eine Summe, die aufgrund der Schadensstatistik<br />
und der Verwaltungskosten des Versicherers<br />
eine ausreichende Prämie sichern soll. In der Feuer- und<br />
FBU-Versicherung kann die Prämie in Abhängigkeit von<br />
den für den Einzelfall maßgeblichen Einflussgrößen von<br />
0,4 ‰ der festgelegten Versicherungssumme für z.B. einen<br />
Getränkeherstellungsbetrieb <strong>mit</strong> einem guten <strong>Brandschutz</strong><br />
bis auf über 10 ‰ der festgelegten Versicherungssumme<br />
für z.B. einen Schaumkunststoffhersteller, der<br />
ungünstige Risikoverhältnisse aufweist, reichen.<br />
Versicherer honorieren den Einsatz der <strong>Beton</strong>bauweise<br />
Mit einer brandschutztechnisch sachgerechten und kostenbewussten,<br />
d.h. auf Wirtschaftlichkeit ausgerichteten<br />
Planung von industriellen Betriebsgebäuden und von Lagerhallen<br />
können in der Regel bei der Feuerversicherung<br />
und der Feuer-Betriebsunterbrechungs-Versicherung relativ<br />
niedrige Prämien erzielt werden. Eine Möglichkeit,<br />
günstige Versicherungsprämien zu erreichen, bietet das<br />
Bauen <strong>mit</strong> <strong>Beton</strong>. Versicherungen honorieren das günstige<br />
Brandverhalten von <strong>Beton</strong> und <strong>Beton</strong>konstruktionen.<br />
Bei <strong>Beton</strong> können die notwendigen grundlegenden baulichen<br />
<strong>Brandschutz</strong>eigenschaften und -maßnahmen system<strong>im</strong>manent<br />
kostengünstig verwirklicht werden. Denn<br />
<strong>Beton</strong> als Baustoff brennt nicht und auch ohne zusätzliche<br />
Ummantelungen widerstehen Bauteile aus <strong>Beton</strong><br />
dem Feuer <strong>im</strong> Vergleich zu Bauteilen aus anderen Baustoffen<br />
über relativ lange Zeit.<br />
<strong>Beton</strong>bauweise erreicht Rabattklasse<br />
Die Bauweise der Gebäude zählt neben seinem Zustand<br />
und seinem Alter sowie der Betriebsart zu den beitragsbest<strong>im</strong>menden<br />
Faktoren für die Höhe der Versicherungsprämien.<br />
Dabei unterscheiden die Versicherer für größere<br />
Industriegebäude – das sind Gebäude der Gruppe A<br />
gemäß Abschnitt 2 dieses Textes – in die Bauartklassen<br />
R, N und Z. Im Allgemeinen gibt es in der Bauartklasse R<br />
(Rabattklasse) gegenüber der Bauartklasse N (neutral) einen<br />
Rabatt von ca. 10 %. Für Betriebsgebäude aus <strong>Beton</strong><br />
besteht sehr häufig die Möglichkeit, dass sie in die Bauartklasse<br />
R (Rabattklasse) eingestuft werden können. Voraussetzung<br />
hierfür ist, dass<br />
� das Tragwerk des Gebäudes aus Bauteilen erstellt ist,<br />
die aus nichtbrennbaren Baustoffen – wie z.B. <strong>Beton</strong> –<br />
bestehen und mindestens einen Feuerwiderstand von<br />
90 Minuten aufweisen (F 90-A) und<br />
� das Dachtragwerk aus Bauteilen besteht, die mindestens<br />
einen Feuerwiderstand von 30 Minuten (F 30) erreichen.<br />
51
9<br />
52<br />
Finanzielle Vorteile der <strong>Beton</strong>bauweise<br />
Diese Forderungen werden in der Regel von Bauteilen aus<br />
<strong>Beton</strong> schon durch die statisch erforderlichen Abmes-<br />
sungen erfüllt.<br />
Wird eine gemischte Bauweise angewandt, so sollte der<br />
Planer berücksichtigen, dass die jeweils ungünstigere<br />
(d.h. teurere) Bauartklasse gilt, wenn von der Konstruktion<br />
ein Anteil von 25 % der ungünstigeren Bauartklasse zugerechnet<br />
werden muss [18]. Daraus resultiert verständlicherweise<br />
ein langfristiger finanzieller Nachteil.<br />
Bei kleineren Industriegebäuden ist es möglich, dass sie<br />
versicherungstechnisch nach einem Bauartklassen-System<br />
<strong>mit</strong> fünf Klassen (I – V) beurteilt werden, das <strong>im</strong> Prinzip<br />
für private, zu Wohnzwecken genutzte Gebäude gilt.<br />
<strong>Beton</strong>gebäude würden danach in die Bauartklasse I fallen,<br />
wobei die wesentlichen baulichen Kriterien denen<br />
entsprechen, die für die vorgenannte Bauartklasse R gelten.<br />
Auch nach dieser versicherungstechnischen Bewertung<br />
können <strong>Beton</strong>gebäude in die günstigste Stufe, d.h.<br />
die niedrigste Prämienkategorie eingestuft werden.<br />
Schäden durch Löschwasser gering halten<br />
Ein nennenswerter finanzieller Vorteil des Einsatzes von<br />
<strong>Beton</strong> ist die Tatsache, dass Schäden an den Bauteilen<br />
durch den Einsatz von Löschwasser dadurch wesentlich<br />
verringert werden, dass das dichte <strong>Beton</strong>gefüge das Eindringen<br />
von Löschwasser, das unter Umständen kontaminiert<br />
sein kann, in Decken und Wände vermeidet. Zudem<br />
können raumabschließende Bauteile aus <strong>Beton</strong> das Wasser<br />
zurückhalten, was den Schadensumfang begrenzt.<br />
Dieser Vorteil besteht grundsätzlich auch für den Fall, dass<br />
ein normaler Wasserschaden in einem Gebäude eintritt.<br />
Den Umfang der Schäden begrenzen<br />
Durch entsprechende Abschottungen in Brandabschnitte<br />
oder Brandbekämpfungsabschnitte sowie <strong>Brandschutz</strong>-<br />
Komplexe ergeben sich in der Praxis für den Betreiber<br />
von Industriegebäuden drei wirtschaftliche bzw. finanzielle<br />
Vorteile, wenn die <strong>Beton</strong>bauweise zur Anwendung<br />
kommt:<br />
� Wände und Decken aus <strong>Beton</strong> widerstehen dem Feuer<br />
und können dazu beitragen, dass ein Brand auf<br />
kleinere Bereiche beschränkt bleibt. Das begrenzt den<br />
eigentlichen Brandschaden und trägt dazu bei, dass<br />
eine schnelle Wiederherstellung der Baulichkeiten<br />
nach einem Brandfall erfolgen kann. Je kleiner die geschädigten<br />
Bereiche des Gebäudes sind, desto geringer<br />
sind die Verluste und desto früher endet die betriebliche<br />
Unterbrechung.<br />
� Die Beiträge für die Feuer- und Betriebsunterbrechungs-Versicherung<br />
können gerade bei Lagergütern<br />
<strong>mit</strong> einem hohen Wert geringer angesetzt werden, weil<br />
abschottende Wände und Decken aus <strong>Beton</strong> das Ausbreiten<br />
des Brands sicher verhindern.<br />
� Es ist ein besonderer wirtschaftlicher Vorteil der <strong>Beton</strong>bauweise,<br />
dass die Instandsetzung nach einem<br />
Brand häufig ohne hohen Kostenaufwand möglich ist<br />
und dass sie schnell ausgeführt werden kann. Das verringert<br />
die Betriebsunterbrechungsphase.<br />
Die genannten Aspekte waren sehr wesentliche Gründe<br />
dafür, dass bei einer Befragung von Planern bzw. Entscheidern<br />
<strong>im</strong> Norden und Süden von Deutschland durch<br />
die <strong>Beton</strong>Marketing Deutschland GmbH die Befragten<br />
<strong>mit</strong> großer Mehrheit den <strong>Brandschutz</strong> als einen entscheidenden<br />
Faktor für die Baustoffauswahl genannt haben.<br />
Bild 13: Wasser ist be<strong>im</strong> Löschen von Bränden ein notwendiges<br />
Übel. Durch das dichte <strong>Beton</strong>gefüge werden Löschwasserschäden<br />
gering gehalten.<br />
Bild 14: Der Brand ist gelöscht – der <strong>Beton</strong> hat widerstanden.
Mit einer Schadenssumme von rund 2 Milliarden Euro<br />
jährlich allein <strong>im</strong> Industriebereich stellen Brände neben ei-<br />
ner Gefahr für Leib und Leben auch die Ursache für er-<br />
hebliche betriebswirtschaftliche und volkswirtschaftliche<br />
Schäden dar. Die derzeitigen Normen und Regelwerke be-<br />
gegnen dieser Problematik <strong>mit</strong> Mindestanforderungen an<br />
die brandschutztechnischen Eigenschaften der Bauwerke<br />
und ihrer Bauteile. Dabei steht der Personenschutz <strong>im</strong><br />
Vordergrund der gesetzlichen Anforderungen. Der Sach-<br />
werteschutz obliegt der Eigenverantwortung der Eigentü-<br />
mer und Nutzer von Industriegebäuden. Das Niveau der<br />
Mindestanforderungen orientiert sich in erster Linie an<br />
übergeordneten gesellschaftlichen Interessen, d.h., es ist<br />
sicherzustellen, dass die Konstruktion einen Feuerwider-<br />
stand aufweist, der Evakuierungs- und Brandbekämp-<br />
fungsmaßnahmen ermöglicht. Darüber hinaus soll eine<br />
Ausbreitung von Feuer und Rauch und insbesondere eine<br />
Gefährdung des Eigentums Dritter vermieden werden.<br />
Aus dieser Beschreibung der Schutzziele wird deutlich,<br />
dass der un<strong>mit</strong>telbare Schutz von Gebäude und Inventar<br />
nur <strong>im</strong>plizit bzw. nachrangig betrachtet wird. In der Praxis<br />
führt das <strong>im</strong> Brandfall häufig dazu, dass größere Gebäu-<br />
deteile einschließlich des Inventars dem Feuer zum Opfer<br />
fallen. Die Folge sind für die betroffenen Unternehmen oft<br />
lange Betriebsausfälle bis zur Wiederherstellung des Ge-<br />
bäudes und der Einrichtung. Solche Ausfälle können das<br />
Kundenverhältnis erheblich belasten. Aus diesem Grun-<br />
de sollte es <strong>im</strong> unbedingten Interesse der Eigentümer und<br />
Nutzer von gewerblich-industriell genutzten Gebäuden<br />
liegen, über die Mindestanforderungen des vorbeugenden<br />
<strong>Brandschutz</strong>es hinaus eine Min<strong>im</strong>ierung der Schäden <strong>im</strong><br />
Brandfall zu erreichen.<br />
Fazit<br />
Hier bietet der Baustoff <strong>Beton</strong> – auch als Stahlbeton und<br />
Spannbeton – hervorragende Eigenschaften. Zunächst<br />
einmal trägt er in keiner Weise zum Brandgeschehen oder<br />
zur Rauchentwicklung bei. In vielen Fällen weisen <strong>Beton</strong>-<br />
bauteile einen Feuerwiderstand auf, der ohne zusätzliche<br />
Maßnahmen deutlich über die Mindestanforderungen hin-<br />
ausgeht und so ein Mehr an Sicherheit ohne Mehrkos-<br />
ten bringt. Durch sichere Abschottungen lassen sich die<br />
Brände und da<strong>mit</strong> die Schäden begrenzen. Selbst nach<br />
einem Brand sind <strong>Beton</strong>konstruktionen oftmals nicht oder<br />
nur geringfügig geschädigt, sodass eine Instandsetzung<br />
schnell und vergleichsweise kostengünstig möglich ist.<br />
Häufig werden nach Bränden auch erhebliche Schäden<br />
beklagt, die durch Löschwasser verursacht wurden. Be-<br />
ton ist hier einerseits widerstandsfähig gegenüber Lösch-<br />
wasser und darin enthaltenen Schadstoffen, andererseits<br />
wirken Bauteile aus <strong>Beton</strong> auch abschottend und grenzen<br />
so den (Lösch-)Wasserschaden ein.<br />
Dem positiven Einfluss, den <strong>Beton</strong>bauteile auf den vor-<br />
beugenden <strong>Brandschutz</strong> haben, trägt auch die Versiche-<br />
rungswirtschaft Rechnung. So können Betriebsgebäude<br />
aus <strong>Beton</strong> oftmals in eine besonders günstige Bauartklas-<br />
se eingestuft werden, die dann über Jahre zu geringeren<br />
Versicherungsbeiträgen führt.<br />
Kurz gesagt: Wer sich be<strong>im</strong> Kauf eines Automobils für zu-<br />
sätzliche Sicherheit entscheidet, z.B. durch Airbags, ABS<br />
u.a., der sollte sich auch bei Planung und Bau von Ge-<br />
bäuden nicht <strong>mit</strong> Min<strong>im</strong>alanforderungen an die Sicherheit<br />
zufrieden geben. Besseren Schutz bietet<br />
10<br />
53
11<br />
54<br />
Literatur<br />
[1] Muster-Industriebaurichtlinie – MIndBauRL: Muster-<br />
Richtlinie über den baulichen <strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong> Industriebau.<br />
Fassung: 2000-03; Die MIndBauRL ist in allen<br />
Bundesländern als IndBauRL bauaufsichtlich eingeführt<br />
[2] DIN 18230-1: Baulicher <strong>Brandschutz</strong> <strong>im</strong> Industriebau<br />
– Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer.<br />
Ausgabe 1998-05, einschließlich Berichtigung<br />
aus 1998-12<br />
[3] Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft<br />
e. V. (GDV): Brand- und Komplextrennwände<br />
– Merkblatt für die Anordnung und Ausführung. VdS<br />
2234:2008-01 (05)<br />
[4] DIN 4102-1: Brandverhalten von Baustoffen und<br />
Bauteilen – Teil 1: Baustoffe; Begriffe, Anforderungen<br />
und Prüfungen. Ausgabe 1998-05, einschließlich Berichtigung<br />
aus 1998-08<br />
[5] DIN EN 13501-1: Klassifizierung von Bauprodukten<br />
und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 1: Klassifizierung<br />
<strong>mit</strong> den Ergebnissen aus den Prüfungen<br />
zum Brandverhalten von Bauprodukten; Deutsche<br />
Fassung EN 13501-1:2007. Ausgabe: 2007-05, einschließlich<br />
A1-Änderung aus 2007-11<br />
[6] DIN 4102-2: Brandverhalten von Baustoffen und<br />
Bauteilen; Bauteile, Begriffe, Anforderungen und<br />
Prüfungen. Ausgabe 1977-09<br />
[7] DIN EN 1992-1-2: Eurocode 2: Bemessung und<br />
Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken<br />
– Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung<br />
für den Brandfall; Deutsche Fassung<br />
EN 1992-1-2:2004. Ausgabe 2006-10, einschließlich<br />
Berichtigung aus 2009-01<br />
[8] DIN 4102-4: Brandverhalten von Baustoffen und<br />
Bauteilen; Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter<br />
Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile.<br />
Ausgabe 1994-03, einschließlich A1-Änderung aus<br />
2004-11<br />
[9] Kordina, K.; Meyer-Ottens, C.: <strong>Beton</strong>-<strong>Brandschutz</strong>-<br />
Handbuch. <strong>Beton</strong>-Verlag, Düsseldorf 1981.<br />
[10] Kordina, K.; Meyer-Ottens, C.: <strong>Beton</strong>-<strong>Brandschutz</strong>-<br />
Handbuch. Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 1999.<br />
[11] Fachvereinigung Deutscher <strong>Beton</strong>fertigteilbau e.V.,<br />
Merkblatt Nr. 7 über <strong>Brandschutz</strong>anforderungen von<br />
<strong>Beton</strong>fertigteilen, 09/2008<br />
[12] DIN EN 26927: Hochbau; Fugendichtstoffe; Begriffe<br />
(ISO 6927:1981); Deutsche Fassung EN 26927:1990.<br />
Ausgabe 1991-05<br />
[13] Richtlinie zur Bemessung von Löschwasser-Rückhalteanlagen<br />
be<strong>im</strong> Lagern wassergefährdender Stoffe<br />
(LöRüRL). Liste der Technischen Baubest<strong>im</strong>mungen,<br />
Oktober 2001.<br />
[14] Locher, F. W.; Sprung, S.: Einwirkung von salzsäurehaltigen<br />
PVC-Brandgasen auf <strong>Beton</strong>. beton 20 (1970)<br />
H. 2, S. 63-65; H. 3, S. 99-104.<br />
[15] DIN 18551: Spritzbeton – Anforderungen, Herstellung,<br />
Bemessung und Konfor<strong>mit</strong>ät; Ausgabe 2005-01<br />
[16] DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von<br />
<strong>Beton</strong>bauteilen“ (Instandsetzungsrichtlinie); Ausgabe<br />
2001-10<br />
[17] VDI-Nachrichten v. 8. Mai 2009, Nr. 19<br />
[18] VHV Allgemeine Versicherung AG, Hannover
Deutsche Zementindustrie<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Deutschland<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Deutschland GmbH<br />
Steinhof 39<br />
40699 Erkrath<br />
bmd@betonmarketing.de<br />
Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.<br />
Tannenstraße 2<br />
40476 Düsseldorf<br />
BDZ@BDZement.de<br />
Kontakt und Beratung vor Ort<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Nord<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Nord GmbH<br />
Anderter Straße 99D<br />
30559 Hannover<br />
Telefon 0511 554707-0<br />
hannover@betonmarketing.de<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Ost<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Ost<br />
Gesellschaft für Bauberatung und Marktförderung mbH<br />
Teltower Damm 155<br />
14167 Berlin-Zehlendorf<br />
Telefon 030 3087778-0<br />
mailbox@bmo-berlin.de<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Süd<br />
<strong>Beton</strong>Marketing Süd GmbH<br />
Gerhard-Koch-Straße 2 + 4<br />
73760 Ostfildern<br />
Telefon 0711 32732-200<br />
info@betonmarketing.de<br />
Beethovenstraße 8<br />
80336 München<br />
Telefon 089 450984-0<br />
info@betonmarketing.de<br />
<strong>Beton</strong>Marketing West<br />
<strong>Beton</strong>Marketing West<br />
Gesellschaft für Bauberatung und Marktförderung mbH<br />
Annastraße 3<br />
59269 Beckum<br />
Telefon 02521 8730-0<br />
info@bmwest.de<br />
www.beton.org