RM Rudolf Müller
Abschottungen von Rohrleitungen verhindern die Weiterleitung von Bränden in angrenzende Brandabschnitte.

Safety first! Abschottungen von Rohrleitungen verhindern die Weiterleitung von Bränden in angrenzende Brandabschnitte. (Bild: Armacell)

Planung
26. September 2019 | Artikel teilen Artikel teilen

Brandschutz: Flexibler Abschotten im Schiffbau

Rund 52.000 Rohrleitungen mit einer Gesamtlänge von 400 km werden auf einem Kreuzfahrtschiff verlegt. Das entspricht der Strecke Hamburg – Frankfurt/M. Zur Dämmung kaltgehender Leitungen werden in der Regel elastomere Dämmstoffe eingesetzt. Aber wie werden sie brandschutztechnisch abgeschottet? Der Beitrag stellt verschiedene Lösungen vor.

Von Michaela Störkmann + Heiko Kind. Technische Installationen sorgen auch auf hoher See für eine temperierte Raumluft, warmes und kaltes Trinkwasser, Entsorgung des Abwassers, die Kühlung von Lebensmitteln und Bereitstellung von Getränken. Zur Versorgung der einzelnen Decks verlaufen Rohr- und Kanalsysteme durch Wände und Decken. Sie durchziehen das Schiff wie ein Netz, wichtige Versorgungsleitungen, die aus brandschutztechnischer Sicht jedoch ein mögliches Risiko darstellen. Sie durchdringen Decks und Schotts, und im Brandfall können sich Feuer und Rauch entlang der Leitungsstränge ausbreiten. Leitungsanlagen besitzen eine große Bedeutung für die Sicherheit auf Schiffen und müssen fachgerecht abgeschottet werden.

Größere Brandsicherheit auf Schiffen

Mit dem Ziel, einen Mindeststandard für die Sicherheit auf Handelsschiffen zu schaffen, wurde 1913 nach dem Untergang der RMS Titanic erstmals ein internationales Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See verabschiedet.

Die „International Convention for the Safety of Life at Sea“ (SOLAS 1974) der UN legt Sicherheitsnormen für den Bau, die Ausrüstung und den Betrieb von Handelsschiffen fest. Das Übereinkommen verpflichtet die unterzeichnenden Staaten, sicherzustellen, dass Schiffe unter ihrer Flagge mindestens diese Normen erfüllen. Beschlossen werden die SOLAS-Richtlinien von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO, International Maritime Organization), einer Sonderorganisation der Vereinten Nationen mit Sitz in London, der mittlerweile 173 Staaten angehören. Im Juli 2002 trat mit dem überarbeiteten Kapitel II-2 ein neues Regelwerk zum Brandschutz auf Schiffen in Kraft. Durch strengere Anforderungen an die auf Schiffen eingesetzten Materialien soll das Brandrisiko verringert werden.

Brandabschottungen

Decken, Wände, Fenster und Türen, also alle horizontalen und vertikalen Trennflächen an Bord eines Schiffs, müssen Brandeinwirkungen widerstehen. Die Durchführung der entsprechenden Brandprüfungen erfolgt nach dem IMO-2010-Leitfaden (FTP-Code), Teil 3. Wie bei den Feuerwiderstandprüfungen im Hochbau wird das Brandverhalten nach der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) nach ISO 834-1 erfasst und klassifiziert. Unterschieden wird zwischen Prüfungen im Vertikalofen (Schotts) und im Horizontalofen (Decks). Die Prüfdauer beträgt 60 Minuten. Die Prüfkörper müssen dem Feuer standhalten, ohne dass die Flammen auf die flammenabgewandte Seite durchschlagen. Zusätzlich darf bei der A-60-Brandklasse die Temperatur auf der brandabgekehrten Seite bei 60 Minuten (bei A-30 entsprechend 30 Minuten) nicht mehr als 180 °C über der Anfangstemperatur liegen.

Die Brandklassen sind abhängig vom Raumtyp. So muss beispielsweise bei Schotts zwischen Hauptküchen und Unterkünften die Brandklasse A-60 erfüllt werden.


Anforderungen an A-Schotts und A-Decks

Tabelle: Anforderungen an A-Schotts und A-Decks

Abhängig von der Art und Größe des Schiffs müssen 3.000 bis 5.000 Rohrabschottungen auf Kälteleitungen ausgeschrieben werden.
Dabei kommen höchst unterschiedliche Systeme zum Einsatz.


Flexibler Abschotten im Schiffbau: Brandabschottungen aus nicht brennbarem Schaumglas

Brandabschottungen aus nicht brennbarem Schaumglas. (Bild: Amacell)

Nicht brennbarer Dämmstoff

Eine Möglichkeit ist die Abschottung mit nicht brennbarem Schaumglas. Schaumglas ist ein praktisch dampfdichter Dämmstoff, der Dampfdiffusionsvorgänge daher dauerhaft verhindert. Bei der Verarbeitung werden geringe Mengen Schwefelwasserstoff freigesetzt, die einen unangenehm fauligen Geruch entstehen lassen. Zudem kann es zu einer erheblichen Staubbildung kommen und der Arbeitsbereich muss weiträumig mit einer Plane geschützt werden. Verklebt wird das Material mit einem Zweikomponenten-Reaktionskleber auf der Basis einer kunststoffvergüteten Bitumenemulsion, der vor Ort angerührt wird. Bei Rohrleitungen mit Durchmessern ab DN 80 werden die Rohrschalen zusätzlich mit metallischen Bändern (Feranband) oder Montageband gesichert. Die spröde Materialstruktur bedingt eine mechanische Empfindlichkeit. Schaumglas ist sehr bruch- und transportempfindlich. Für A-Klasse-Durchführungen werden Schaumglasabschottungen auf Rohrdurchmessern von DN 20 bis 700 in Dämmschichtdicken von 30 mm (DN 12) bis 70 mm (DN 700) eingesetzt.


Flexibler Abschotten im Schiffbau: Brandschutzmanschetten

Brandschutzmanschetten für den Schiffbau. (Bild: Amacell)

Expandierendes Abschottungssystem

Zur Abschottung von Rohrleitungen werden im Schiffbau auch Abschottungssysteme eingesetzt, die im Brandfall expandieren. Ein schwedischer Hersteller bietet eine große Bandbreite an Abschottungen für Einzelrohre und -kabel bis hin zu komplexen Mehrfachdurchführungen. Die Einzeldurchführungen werden als zweiteilige Manschetten angeboten, die an den jeweiligen Rohrdurchmesser angepasst werden, indem überflüssige Gummischichten entfernt werden. Die Manschetten bestehen aus einem EPDM-Kautschuk mit Edelstahlbeschlägen. Die Innen- und Außenseite der Dichtungsflächen wird vor der Montage mit einem Gleitmittel eingefettet. Nach der Installation der Manschette in der Stahlhülse wird die Abschottung durch Anziehen der Schrauben verpresst. Es werden Abschottungen für Kunststoff- und metallische Rohrleitungen angeboten, allerdings keine Lösungen für isolierte Leitungen. Der Expansionsmechanismus der Abschottung würde eine flexible Dämmung zusammendrücken, sodass sie ihre Dämmeigenschaften verlieren würde. Tauwasserschutz ist mit diesem System also nicht gegeben.


Flexibler Abschotten im Schiffbau: Elastisches Brandschutz- und Abdichtungssystem

Die elastischen Gummihülsen und das intumeszierende Material werden in die Stahlhülse eingebracht und mit
Dichtmasse gefüllt. Im Brandfall expandiert das intumeszierende Material, und die Dichtmasse bildet eine keramische Schicht. (Bild: Amacell)

Elastisches Brandschutz- und Abdichtungssystem

Das Abschottungssystem eines niederländischen Anbieters basiert auf einem speziellen Kautschuk, der in Form von Hülsen oder Streifen verschiedener Größe und Länge angeboten wird. Im Brandfall oder bei Temperaturen über 200 °C dehnt sich das Material auf ein Vielfaches seines ursprünglichen Volumens aus und verhindert so die Weiterleitung des Brandes. Das Material ist nach Herstellerangaben halogenfrei, UV-, ozon- und seewasserbeständig. Daneben werden auch Hülsen aus einem speziellen Silikonpolymer mit feuerhemmenden Komponenten geliefert. Zum Auffüllen der Hohlräume werden Dichtmassen angeboten, die sich im Brandfall aufgrund einer chemischen Reaktion ebenfalls ausdehnen bzw. eine keramische Schicht bilden, die als zusätzlicher Schutzschild fungiert. Das elastische Brandschutz- und Abdichtungssystem wird für Einzel- und Mehrfachdurchführungen brennbarer und nicht brennbarer Rohre angeboten. Es liegen auch Zertifikate vor, die den Einsatz auf den Abschottungen von mit Armaflex gedämmten Rohrleitungen erlauben. So ist neben dem Brandschutz auch der Tauwasserschutz gewährleistet.


Flexibler Abschotten im Schiffbau: Flexibler Brandschutzschlauch mit Tauwasserschutz

Flexibler Brandschutzschlauch mit Tauwasserschutz. (Bild: Amacell)

Brandschutz und Dämmung in einem

Neu im Schiffbau ist der Einsatz von Abschottungen, bei denen die intumeszierende Wirkung direkt in den Dämmstoff integriert ist. Aufgrund seiner einfachen und sicheren Verarbeitung hat sich das hochflexible Armaflex Protect System im Hochbau bewährt und steht nun auch für Anwendungen im Schiffbau zur Verfügung. Im Brandfall schäumt die Brandschutzbarriere auf und verhindert so das Weiterleiten des Brandes in angrenzende Bauteile. Das System gewährleistet einen zuverlässigen Brandschutz in Decks und Schotts der Klasse A-60 ohne aufwendige Zusatzmaßnahmen. Der geschlossenzellige Dämmstoff schützt die Leitung zudem vor dem Entstehen von Tauwasser und Energieverlusten. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung ist die einfache Verarbeitung. Die Montage unterscheidet sich  kaum von der Anwendung herkömmlicher elastomerer Dämmstoffe: Der Schlauch wird einfach über die Leitung geschoben bzw. bei nachträglichem Einbau geschlitzt und anschließend verklebt. Zum Verschließen des Ringspalts wird ein einkomponentiger, schnellhärtender, schwerentflammbarer Silikondichtstoff eingesetzt.


Fazit

Die Brandsicherheit besitzt auf hoher See höchste Bedeutung. Im Brandfall ist eine schnelle Flucht meist unmöglich und Hilfe von außen nicht zu erwarten. Für die Sicherheit auf Schiffen ist es daher entscheidend, dass sich ein entstandenes Feuer nicht ausbreiten kann. IMO-zertifizierte Systeme zur Abschottung von Rohrleitungen verhindern die Weiterleitung von Bränden in angrenzende Brandabschnitte. Dabei kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Einen hohen Brandschutz bieten sie alle, sie unterscheiden sich jedoch erheblich im Hinblick auf die Montagefreundlichkeit und die Gesamtkosteneffizienz. Darüber hinaus bieten nicht alle Systeme einen ausreichenden Tauwasserschutz. In der feuchten Seeluft  birgt das ein erhöhtes Risiko, dass sich Wasser oder Eis auf den Kälteleitungen bildet und Schimmel oder Korrosionsschäden entstehen.


Autoren

Dipl.-Ing. Michaela Störkmann: Armacell Technical, Managerin EMEA
michaela.stoerkmann@armacell.com

Heiko Kind: Gebietsleiter WKSB/Kälte/OEM Nord/Armacell
heiko.kind@armacell.com

Der Beitrag ist auch in Ausgabe 2.2019 der Fachzeitschrift TI – Technische Isolierung (August 2019) erschienen.

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