RM Rudolf Müller

Abb. 1: Sanierung Vorschott (Bild: F. Ulrich)

Planung
04. September 2020 | Artikel teilen Artikel teilen

Brandschutz in der Technischen Isolierung: Sanierung von Installationen

Zu enge Installationsschächte oder auch Durchbrüche führen bei der Sanierung häufig zu Problemen bei der notwendigen Isolierung im Hochbau. Die fachgerechte Bestandsaufnahme ist daher sehr wichtig. Der Beitrag beschreibt typische Probleme und erläutert die Ergebnisse verschiedener Brandversuche im Hinblick auf mögliche Sanierungsmaßnahmen.

Von Felix Ulrich. Eines der größten Probleme bei bestehenden Gebäuden ist die Installationsführung; deshalb sollte ein besonderes Augenmerk daraufgelegt werden, wenn man als Fachmann bzw. Fachfirma eine Bestandsaufnahme durchführt.

Die vielen Installationen, die in einem Gebäude vorkommen, wie Elektro-, Rohr- oder Lüftungsleitungen, können in Bezug auf den Brandschutz eine erhöhte Gefahr darstellen.

Vor allem in den Bestandsgebäuden, in denen der Brandschutz bei der Installationsführung nicht beachtet wurde, sind Sanierungs- und Modernisierungsmaßnahmen erforderlich, um die Gefahr der Brandentstehung bzw. Brandweiterleitung zu minimieren.

Obwohl es Vorschriften gibt, welche die Durchführung von Installationen durch raumabschließende Bauteile regelt, kommt es bei Bestandsbauten aufgrund der baulichen Gegebenheiten immer wieder zu großen Problemen bei der Ausführung.

Oft findet man vor Ort die Situation, dass Durchführungen von Installationen durch klassifizierte raumabschließende Bauteile nicht ordnungsgemäß verschlossen sind. In den vergangenen Jahren wurden die Installationen öfter dorthin verlegt, wo der größte Platz vorhanden war, ungeachtet der einzelnen Abstände, die man hätte einhalten sollen. Nachfolgende Punkte führen bei Bestandsgebäuden zu großen Problemen:

  • hoher Installationsgrad und ungeregelte Nachinstallation
  • fehlende Zugänglichkeit zu den Abschottungen, z.B.: Installationsschächte

Durch diese wiederkehrenden Probleme können Abschottungen meistens nicht nach einem Verwendbarkeitsnachweis ausgeführt werden. Hier hat man nur die Möglichkeit, in Anlehnung an einen brandschutztechnischen Nachweis (allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP), allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) oder eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG)) die Arbeiten auszuführen. Hierbei handelt es sich dann um eine nicht wesentliche oder wesentliche Abweichung vom Verwendbarkeitsnachweis.

So sollte zunächst der tatsächliche Feuerwiderstand der Abschottung mit den entsprechenden Abweichungen festgestellt und anschließend die erforderlichen Maßnahmen für die Sanierung festgelegt werden, ggf. kann der Hersteller die Erklärung der Übereinstimmung unterstützen, sofern eine Bauart aufgrund der vorliegenden Prüfberichte ausreichend Reserven bietet. Somit sind nicht immer Sanierungsmaßnahmen oder Kompensationen möglich.

Versuchsaufbau und Durchführung

Die Versuche wurden an einem Ausschnitt einer Trockenbauwand bzw. Massivwand (Porenbeton) durchgeführt. Die Abmessungen der Prüfkörper 500 × 625 mm entspricht der max. möglichen Größe eines Prüfkörpers im Kleinprüfstand nach DIN 4102-8.

Die Wanddicke der beiden Konstruktionen beträgt 100 mm. Der Aufbau der leichten Trennwand entspricht der DIN 4102-4, Tabelle 48. Der Aufbau der Porenbeton-Wand entspricht der DIN 4102-4, Tabelle 38, F90 A.
An den Prüfkörpern wurden 16 Messstellen gemäß DIN EN 1364-1 auf der dem Feuer abgewandten Seite angeordnet. Die Brandprüfungen an den Probekörpern wurden mind. 90 Minuten lang in Übereinstimmung mit der DIN EN 1363-1 durchgeführt.

Abb. 2: Übersicht Versuchsaufbau (Grafik: F. Ulrich)

Als Abschottung für den Brandversuch wurde das „PYRO-SAFE Universalschott COMBI 90 – abZ 19.53-2400“ als Reverenz-Abschottung verwendet. In der Tab. 1 werden die einzelnen Abweichungen aufgezeigt, welche im Brandversuch untersucht und auch häufig vor Ort vorgefunden werden (s. Tab.1). Folgende Punkte müssen bei einer Neuinstallation oder Sanierung einer Abschottung gewährleistet sein:

  1. Die Standsicherheit der Abschottung muss über den Zeitraum der geforderten Feuerwiderstandsdauer erhalten bleiben.
  2. Die Ausbreitung von Feuer und Rauch durch die Bauteilöffnungen muss verhindert werden. Geringfügiger Rauchdurchtritt ist zu vernachlässigen.
  3. Die Temperatur darf auf der feuerabgewandten Seite nicht höher als auf 180 K plus Raumtemperatur vor Versuchsbeginn ansteigen.

Bei den beiden Versuchen wurden die Standsicherheit und die Verhinderung der Ausbreitung von Feuer gewährleistet, obwohl viele Abweichungen eingebaut wurden. Die fehlende Laibungsbeschichtung und Schnittkantenbeschichtung hatte keine negative Auswirkung auf die Standsicherheit.

Ob sich Abschottungen mit größeren Abmessungen bei einer Brandbeaufschlagung genau so verhalten wie die hier geprüften, kann mit diesen Versuchen nicht nachgewiesen werden. Dieser Versuchsaufbau hat die Brandprüfung aus Gründen des Temperaturversagenskriteriums nicht bestanden. Die Messstelle 6 auf dem unisolierten Kupferrohr hat den kritischen Wert von + 180 K bereits in der 10. Minute überschritten, was auch so erwartet wurde.

Abb. 3+4: Vorschott: feuerzu- und feuerabgewandt (Bild: F. Ulrich)

Sanierungsvariante – Vorschott

Nach den beiden vorherigen Versuchen wurde die Sanierungsvariante „Vorschott“ an der leichten Trennwand untersucht. Die Versuchsanordnung des Vorschotts mit Mineralfaserplatten auf einer Seite soll eine praxisnahe Lösung aufzeigen, wie einseitig zugängliche Abschottungen saniert werden können. In den meisten raumabschließenden Bauteilen, in denen Abschottungen zu sanieren sind, ist eine Seite besser zugänglich als die andere bzw. eine Seite ist überhaupt nicht zugänglich.

Die unisolierte Kupferleitung wurde an beiden Seiten mit einer Mineralwollmatte d = 30 mm (Rohdichte 40 kg/m³) umwickelt, um die Temperaturleitung von der Brandseite zur feuerabgewandten Seite zu verhindern. Die Isolierlänge beträgt in der feuerzugewandten Seite 250 mm und auf der feuerabgewandten Seite 450 mm. Ist die Rückseite nicht zugänglich, besteht auch die Möglichkeit die Isolierlänge auf der feuerabgewandten Seite entsprechend zu verlängern. An den vorgenannten Prüfkörper wurden
2 × 50 mm Mineralfaserplatten montiert.

Die Mineralwollplatten werden vor Ort nach Belegung zugeschnitten und montiert. Die Lücken zwischen den einzelnen Medien werden mit Passstücken aus Mineralwollplatten und loser Mineralwolle verstopft und anschließend mit Brandschutzbeschichtung beschichtet. Die Mineralwollplatten müssen ≥ 50 mm überlappend über die Bauteilöffnung montiert werden. Die Befestigung der Mineralwollplatten an der leichten Trennwand und den Mineralwollplatten untereinander erfolgt mit Schnellbauschrauben 8 × 100 in einem Abstand von etwa 200 mm.

Das Vorschott hat als Sanierungsmaßnahme zu einem positiven Ergebnis geführt. Alle Messstellen blieben unter der Temperaturversagensgrenze von + 180 K. Die Temperaturen sind im Mittel nicht über die 125 °C gestiegen.

Fazit

Die Versuche ohne Sanierung haben ebenso gezeigt, dass die Standsicherheit und der Raumabschluss über 90 Minuten erhalten blieben. Einer der Hauptgründe, warum die Abschottungen den Anforderungen nicht gerecht wurden, ist das Temperaturversagenskriterium und damit die Gefahr, angrenzende Baustoffe, Einrichtungen oder Lagergut zu entflammen. Durch das unisolierte Rohr sowie den engen Abständen der einzelnen Leitungen zueinander wurden die Temperaturen an den Messstellen überschritten.

Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass die Variante „Vorschott“ und das Isolieren der Rohrleitungen die beste Möglichkeit ist, unsachgemäß eingebaute Abschottungen zu sanieren.

Weiterhin spricht für das Vorschott, dass verschiedene Hersteller diese Variante bereits positiv getestet und eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung bzw. Bauartgenehmigung erwirkt haben. Beim Formulieren einer „wesentlichen“ oder „nicht wesentlichen“ Abweichung kann man sich auf diese Zulassungen beziehen und die baurechtlichen Anforderungen könnten in Absprache mit den Herstellern eingehalten werden.

Diese Erkenntnisse sollen kein Freibrief sein, unsachgemäße Abschottungen gesund zu beten, aber es soll die Entscheidung für Planer, Bauherren usw. erleichtern, ein Sanierungskonzept zu erstellen, welches schnell, ausführbar und wirtschaftlich ist.

Grundsätzlich gilt, dass die Ergebnisse der durchgeführten Brandversuche keine Verallgemeinerung für die Beurteilung von eventuell nicht wesentlichen Abweichungen eines bauaufsichtlichen Nachweises zulassen. Diese Beurteilung ist immer vom jeweiligen Einzelfall abhängig.


Autor

Dipl.-Ing. (FH) Felix Ulrich: Master of Engineering (Vorbeugender Brandschutz), Nachweisberechtigter Vorbeugender Brandschutz, Sachverständiger Vorbeugender Brandschutz (EIPOS e.V.), Brandschutzbeauftragter
felix.ulrich@ibu-brandschutz.de

Der Beitrag ist auch in Ausgabe 3.2020 der Fachzeitschrift TI – Technische Isolierung (August 2020) erschienen.

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