Sicher durch jeden Brandabschnitt

Elektrische Kabel und Rohrleitungen stellen bei fehlerhafter Installation ein Risiko für die Ausbreitung von Schadenfeuern in Gebäuden dar. Schließlich durchqueren sie zwangsläufig viele Brand- und Rauchabschnitte. Baulichen Maßnahmen zur feuerwiderstandsfähigen Ertüchtigung von Leitungsdurchführungen kommt deswegen eine zentrale Bedeutung zu.

Risiken bei Rohren und elektrischen Leitungen

Rohre in Gebäuden transportieren vielfältige Medien – bis hin zu brennbaren Stoffen in Industriebetrieben. Sie können aus nichtbrennbaren Materialien wie Stahl, Edelstahl, Gusseisen oder Kupfer oder aus brennbaren Kunststoffen bestehen. Aus Energieeffizienz- oder Schallschutzgründen werden sie häufig mit unterschiedlichen Dämmstoffen ummantelt. Besonders brennbare Rohre und/oder Dämmungen können ohne zusätzliche Maßnahmen ein Risiko darstellen, da sie im Brandfall erweichen, sich verformen und schließlich abbrennen. Ohne Schutzmaßnahmen können je nach Rohrdurchmesser und Dämmstoffstärke große Öffnungen entstehen, durch die sich Feuer und Rauch ausbreiten können. Bei metallischen Rohren besteht aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit die Gefahr von Sekundärbränden auf der feuerabgewandten Bauteilseite.

Über Kabeltrassen kann es ohne Schutz ebenfalls zu einer sehr schnellen Brandausbreitung kommen. So wurden bei PVCisolierten Kabeln eine Entzündung und eine schlagartige Brandausbreitung mit fast 5 m/s beobachtet. Darüber hinaus stellen brennbare Isolierungen eine erhebliche Brandlast dar. Fehlender Brandschutz in Kabelanlagen kann vor allem bei Industrieanlagen existenzbedrohende Großschäden verursachen, die mit den Mitteln des modernen baulichen Brandschutzes bei geringem Aufwand vermieden werden können.

Anforderungen an Abschottungen

Der Gesetzgeber ist sich dieser Risiken bewusst und hat entsprechende Vorsorge geschaffen: Nach Musterbauordnung (MBO) bzw. den Bauordnungen der Länder (LBO)¹) „… dürfen Leitungen durch raumabschließende Bauteile, für die eine Feuerwiderstandsfähigkeit vorgeschrieben ist, nur hindurchgeführt werden, wenn eine Brandausbreitung ausreichend lang nicht zu befürchten ist oder Vorkehrungen hiergegen getroffen sind…“. Diese Vorkehrungen sind Kabel- bzw. Rohrabschottungen, die einen Brand auf einen möglichst kleinen Raum begrenzen und damit die Ausbreitung von Feuer und Rauch im Gebäude verhindern.

Konkretisiert werden die Anforderungen der MBO in der Muster-Verwaltungs-vorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) durch den Verweis auf die Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR). Danach müssen Kabel- und Rohrabschottungen den gleichen Feuerwiderstand besitzen, wie die raumabschließenden Bauteile selbst. Für bestimmte Einbausituationen legt die MLAR Erleichterungen fest. Darüber hinaus enthält sie Anforderungen für Leitungsanlagen in Rettungswegen und für den Funktionserhalt von elektrischen Leitungsanlagen im Brandfall.

In der MVV TB ist die Zuordnung zu den Feuerwiderstandsklassen beschrieben (Tabelle 1). Der Nachweis des Feuerwiderstandes ist durch eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG, bisher allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen für Bauarten – abZ) oder eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG, bisher: Zustimmung im Einzelfall - ZiE) der Obers ten Baubehörde zu führen. Davon ausgenommen sind die in der MVV TB aufgeführten Bauarten, für die anerkannte Prüfverfahren vorliegen und anstelle einer aBG nur eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (abP) bedürfen, beispielsweise Rohrabschottungen. Für Mischinstallationen aus nichtbrennbaren und brennbaren Rohren gelten besondere Anforderungen.

Die Feuerwiderstandsdauer muss in Brandversuchen in einer akkreditierten Materialprüfanstalt nachgewiesen werden. Für Kabel- und Rohrabschottungen gelten: Die Anforderung der jeweiligen Feuerwiderstandsklasse ist erfüllt, wenn während der definierten Zeit an der brandabgewandten Seite der Abschottung keine Flammen austreten, der Umfang des Rauchdurchtritts unbedenklich ist und die Oberflächentemperatur der durchgeführten Installationen, ihrer Trägersysteme und die des Schotts zu keiner Zeit während der Versuchsdauer um mehr als 180 K gegenüber der Anfangstemperatur ansteigt.

In den allgemeinen Bauartgenehmigungen und Prüfzeugnissen sind immer auch die zulässigen Randbedingungen beschrieben, wie z. B. Angaben zur Art der verwendbaren Leitungen, Verarbeitung und Montage, Maximalgröße des Durchbruchs oder Abständen zu anderen Installationen. Nur wenn diese Bedingungen eingehalten werden, ist ein ausreichender Brandschutz gegeben. Der Verarbeiter hat den fachgerechten Einbau und die Übereinstimmung mit den relevanten Nachweisen zu bestätigen (abP, abZ, aBG, vBG, ZiE). Bei Abweichungen ist eine Klärung vor Einbau mit dem Inhaber des Nachweises ratsam.

Abschottungen für alle Fälle

Abschottungen sind in den verschiedensten Ausführungen für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete erhältlich (siehe Tabelle 2). Damit sind nahezu alle Kombinationen von Leitungen und Einbausituationen beherrschbar.

Es kommen verschiedene Materialien zum Einsatz (s. separater Kasten). Diese reagieren im Brandfall und verhindern so die Ausbreitung von Rauch und Feuer. Auf der Baustelle werden leider häufig die reaktiven Brandschutzprodukte mit brennbaren Dämmstoff en oder nicht brennbare Dämmstoff e mit nicht ausreichenden Brandschutzeigenschaft en kombiniert.

Mörtelschotts werden aus speziellen Brandschutzmörteln hergestellt, die eine hohe Wärmedämmung besitzen und während des Aushärtens nicht schrumpfen. Im Gegensatz zu normalem Maurermörtel besitzen sie auch im ausgehärteten Zustand eine relativ geringe Festigkeit, sodass Nachbelegungen möglich sind.

Bei der Wahl der Abschottungen muss nach der Art der Leitungen, nach offenem Leitungssystem (Entwässerungsleitungen) und geschlossenem Leitungssystem (Versorgungsleitungen) sowie nach brennbaren und nicht brennbaren Rohrleitungen unterschieden werden.

Brennbare Rohre bzw. nichtbrennbare Rohre mit brennbarer Isolierung können mit intumeszierenden Bandagen oder Rohrmanschetten geschützt werden. Letztere bestehen meist aus einem Stahlblechmantel mit einer bei Hitze aufschäumenden Einlage. Je weiter das Rohr im Brandfall abschmilzt und abbrennt, desto mehr schäumt die Intumeszenzeinlage auf und verschließt die sich bildende Öff nung simultan.

Brandschutz bei Mischinstallationen von Abwasserrohren

Bereits seit 2013 gelten besondere Prüfanforderungen an die Mischinstallation von nicht brennbaren gusseisernen Fallrohren mit brennbaren Anschlussrohren aus Kunststoff . Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) verlangt seitdem eine brandschutztechnische Prüfung. Das bis dahin übliche allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnis (abP) wurde durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) bzw. mit Inkraft treten der MVV TB durch eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) ersetzt. Die erhöhten Brandschutzanforderungen können in der Praxis auf verschiedene Art und Weise umgesetzt werden:

• Einsatz von Brandschutzmanschetten an den Guss- und/oder den Kunststoff - rohren, die im Brandfall die Rohröff nung durch aufschäumendes Material verschließen,
• Streckenisolierung des Gussrohres mit nicht brennbaren Materialien, die im Brandfall eine unzulässige Temperaturerhöhung im Anschlussrohr verhindern. Hierbei müssen mindestens 50 cm der Anschlussleitung in Guss ausgeführt sein.

Bei allen Lösungen sind die jeweiligen abZ bzw. aBG vor der Verwendung genau zu prüfen. So sind ausschließlich die darin aufgeführten Fabrikate zu verwenden. Einige Systeme erfordern zwingend eine Vorwandinstallation.

Nicht brennbare Rohre sowie brennbare Versorgungsrohre können auch mit einer Streckenisolierung aus Steinwolle-Dämmstoff en oder anderen nicht brennbaren Dämmstoff en mit bauaufsichtlichem Nachweis abgeschottet werden. Dies gilt für durchgehend nicht brennbare Rohre (also keine Abwasser-Mischinstallation) und brennbare Versorgungsrohre sowie für nicht brennbare Regenwasserleitungen aus Guss, Stahl oder Edelstahl, die vom Dach bis ins Abwasserkanalnetz durchgehend ohne Materialwechsel verlaufen.

Bei Kabelabschottungen kommen reaktive und nicht reaktive Systeme zur Anwendung. In der Praxis findet man Mineralfaserabschottungen („Weichschott“), Mörtelabschottungen („Hartschott“), Brandschutzkissen, Brandschutzschaum etc. Systembedingte Ertüchtigungen der Kabelabschottungen bestehen z. B. aus intumeszenten oder ablativen Farben bzw. Bandagen.

Werden Kabel und Rohrleitungen durch gemeinsame Bauteilöff nungen geführt, können geeignete Kombiabschottungsysteme (z. B. Mineralfaserabschottungen bzw. Mörtelabschottungen) eingesetzt werden. Kabel- und Kombiabschottungen mit allgemeiner Bauartgenehmigung (aBG) dürfen zu maximal 60 % der Öff nungsfläche mit Leitungen belegt sein. Beidseitig der Abschottung bei Wand bzw. Decke ist jeweils eine Befestigung nach Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweis aus nichtbrennbaren Baustoff en vorzusehen.

Sicherheit und Wirtschaftlichkeit

Die Auswahl der Abschottungen je nach Einbausituation hat großen Einfluss auf eine platzsparende Verlegung der Leitungen und damit für eine optimierte Nutzfläche. Eine zulassungsgerechte Ausführung kann nur dann gewährleistet werden, wenn auch ein entsprechender Arbeitsraum in der Planung vorgesehen wird. Eine hohe Leitungsdichte kann im Ausnahmefall durch Rohrabschottungen erzielt werden, deren Zulassung keinen Abstand zu anderen Durchführungen fordert, bzw. alternativ entsprechende „Nullabstände“ prüftechnisch nachgewiesen wurden und in der Zulassung aufgeführt sind. Aus Platzgründen werden Rohrleitungen bereits in geringem Abstand zu Wänden oder Decken häufig im Bogen verlegt. Auch dafür muss die Rohrabschottung zugelassen und anwendbar sein.

Materialien für Abschottungen

Brandschutzbeschichtungen

... sind Anstriche oder Bekleidungen auf Bauteilen oder Oberflächen, die die Brandschutzeigenschaften der Baustoffe verbessern sollen.

Ablationsbeschichtungen

... enthalten Stoffe, die sich bei Hitzeeinwirkung chemisch verändern. Dabei können sie verdampfen, sublimieren (direkter Übergang eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand) oder schmelzen. Die beschichteten Materialien werden dadurch gekühlt. Außerdem können aus den Beschichtungen Substanzen abgegeben werden, die eine flammhemmende Wirkung haben. Ablationsprodukte werden überall dort eingesetzt, wo Bauteile der Witterung ausgesetzt sind oder wo für die Beschichtung ungünstige Außenbedingungen herrschen.

Intumeszierende Stoffe

... schäumen bei Hitzeeinwirkung auf, nehmen also an Volumen zu. Dadurch bilden sie eine Isolationsschicht als Hitzebremse. Außerdem wird die Sauerstoffzufuhr und damit die Flammenausbreitung behindert.

Ein weiterer Kostenfaktor bei der Erweiterung und Sanierung von Gebäuden und gebäudetechnischen Installationen ist die wirtschaftliche Nachbelegung von Rohr- und Kabelabschottungen. Insbesondere elektrische Kabel werden bedingt durch den schnellen technischen Fortschritt häufig nachinstalliert.

Fazit

Die Vielzahl der möglichen Kombinationen von Kabeln, Isolierungen, Rohren, Dämmstoffen und Abschottungen in den unterschiedlichsten Einbausituationen erfordert sorgfältige Planung und geschultes Fachpersonal. Außerdem ist eine detaillierte Abstimmung zwischen den Gewerken Heizung, Sanitär, Elektro, Klima zwingend erforderlich. Nur so ist die zuverlässige Verhinderung der Brand- und Rauchausbreitung im Brandfall gewährleistet. Die im bvfa (Bundesverband Technischer Brandschutz) zusammengeschlossenen Hersteller baulicher Brandschutzprodukte bieten eine Vielzahl qualitativ hochwertiger Lösungen an, die nahezu alle Anwendungsfälle abdecken. Sie unterstützen die Verarbeiter ihrer Produkte mit umfangreichen Informationen, Datenblättern und Tools sowie detaillierten Schulungen.