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Brandprüfungen und Klassifizierung

Die konkreten Vorgaben der Landesbauordnungen zum Brandschutz leiten sich ab aus einem allgemeingültigen Brandmodell und dem Verhalten der Baustoffe bzw. Bauteile während aufeinanderfolgender Brandphasen (Abbildung 2).

Um dieses Brandverhalten einheitlich beurteilen zu können, entstand in den letzten Jahrzehnten mit der Reihe DIN 4102 ein umfangreiches nationales Normenwerk.

Den Zusammenhang zwischen einem verallgemeinerten Brandverlauf und den standardisierten Versuchsbedingungen nach dieser Norm kann man besonders gut anhand der Prüfung von Bauteilen erkennen. Deren Feuerwiderstandsfähigkeit ist unter den Bedingungen eines Vollbrandes nachzuweisen (Abbildung 2). Abgeleitet aus dieser Brandphase entstand die sogenannte Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK), nach der bis heute praktisch weltweit die Brandraumtemperaturen bei Bauteilprüfungen geregelt werden. Diese Kurve ist sowohl in der DIN 4102-2 als auch in der entsprechenden europäischen Norm DIN EN 1363-1 enthalten (Abbildung 3).

Brandphasen Zuordnung der Risiken

Einheitstemperaturzeitkurve nach DIN 4102-2 und DIN EN 1363-1

Analog den tragenden und raumabschließenden Bauteilen nach DIN 4102 Teil 2, gibt es im Teil 3 und den folgenden Teilen weitere Prüfverfahren, bei denen auch sogenannte Sonderbauteile (zum Beispiel Feuerschutzabschlüsse oder Kabelabschottungen) einheitlichen Brandbedingungen ausgesetzt werden, um vergleichbare Erkenntnisse über ihr Verhalten zu bekommen (Abbildung 4).

Die Versuchsaufbauten und Beobachtungen werden von anerkannten Prüfstellen dokumentiert und bilden die Grundlage für die brandschutztechnische Klassifizierung eines Baustoffes oder eines Bauteils. Die deutsche Norm DIN 4102 ist dabei nicht nur Prüfgrundlage, sondern beinhaltet auch Regelungen zur Klassifizierung und den jeweiligen Anwendungsbereichen für die Praxis.

Spätestens an dieser Stelle ist es notwendig, auch auf europäische Normen in diesem Bereich einzugehen. In der derzeitigen Übergangszeit dürfen Bauprodukte durchaus sowohl auf nationaler als auch europäischer Grundlage geprüft werden.

Ein grundlegender Unterschied bei der Anwendung europäischer Normen ist jedoch, dass Prüfung, Klassifizierung und Anwendungsbereiche in jeweils eigenen Normen bzw. Normreihen geregelt sind.

Während sich im Ergebnis der Harmonisierung die Prüfverfahren in vielen Fällen noch sehr ähneln, ist das System der europäischen Klassifizierung ein grundsätzlich anderes und auch sehr viel umfangreicher.

Aus den bisher nach DIN 4102 üblichen Feuerwiderstandsklassen mit einem Kennbuchstaben und einer Zahl kann man vor allem bei den Sonderbauteilen die Art des Bauteils und die Dauer des geprüften Feuerwiderstandes in Minuten ablesen (Abbildung 4).

Feuerwiderstandsklassen für Bauteile und Sonderbauteile DIN 4102

Beispiel: L 90 = 90 Minuten feuerwiderstandsfähige Lüftungsleitung

Die Einordnung in eine Feuerwiderstandsklasse ist nach dem DIN-Regelwerk generell nur möglich, wenn tatsächlich alle Kriterien eines vorgeschriebenen Versuchsaufbaus vollständig erfüllt wurden (Abbildung 5). Eine differenzierte Anwendung nach einzelnen Kriterien ist somit nicht möglich. Diese wird jedoch notwendig, wenn ein europäisch einheitliches Klassifizierungsmodell für die zum Teil sehr unterschiedlichen bauordnungsrechtlichen Anforderungen der einzelnen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union anwendbar sein soll.

Deshalb stellt die europäische Klassifizierung bei den Bauteilen sehr viel mehr auf die jeweils geprüften Schutzziele ab. Diese werden durch andere und zum Teil auch mehrere Kennbuchstaben, angehängte Zusätze und/oder Indizes ausgedrückt.

Brandschutzanforderungen an Bauteile

Beispiel: EI 90 (veho i↔o)‑S = 90 Minuten raumabschließendes und im Brandfall dämmendes Bauteil für den vertikalen und horizontalen Einbau, bei Brandrichtung von innen und außen und mit begrenzter Rauchdurchlässigkeit.

Um welches konkrete Bauteil es sich handelt, lässt sich dabei zumindest anhand der Kennbuchstaben (hier: E und I) nicht unbedingt ablesen (Abbildung 6).

Das Verständnis und der Umgang mit dieser neuen Systematik sind für die Anwender an sich bereits eine Herausforderung. Weil aber der Übergang zu einem einheitlichen europäischen Standard sukzessive abläuft, existieren vorerst immer noch deutsche und europäische Klassifizierungen gleichwertig nebeneinander. Dazu kommt, dass die Formulierung bauordnungsrechtlicher Anforderungen unverändert in der nationalen Hoheit der Mitgliedsstaaten verbleibt. Diese Umstände schaffen für einen aus heutiger Sicht noch nicht absehbaren Zeitraum einen zusätzlichen Regelungsbedarf.

Erläuterung der Klassifizierungskriterien nach DIN EN 13501-2 DIN EN 13501-3 und DIN EN 13501-4

Bauordnung und Bauregellisten

Diese Aufgabe übernehmen in Deutschland die sogenannten Bauregellisten. Das sind Dokumente, die i. d. R. zweimal jährlich von den Bundesländern in Abstimmung mit dem Deutschen Institut für Bautechnik herausgegeben werden. 

Einen Link zu den jeweils aktuellen Bauregellisten finden Sie hier

Bauregellisten enthalten u. a. Verzeichnisse zulässiger nationaler und europäischer Prüfnormen.

Darüber hinaus ordnen sie den juristisch formulierten Begriffen der Landesbauordnungen, wie zum Beispiel den Brandschutzanforderungen schwerentflammbar (für Baustoffe) oder hochfeuerhemmend (für Bauteile) die jeweilige nationale (Abbildungen 7 und 10) und europäische (Abbildungen 8, 9, 11 und 12) Klassifizierung zu.


Bauaufsichtliche Anforderungen und Brandverhalten von Baustoffen DIN 4102

Bauaufsichtliche Anforderungen und Brandverhalten von Baustoffen DIN EN 13501-1

Bezeichnung Zusatzanforderung Baustoffe DIN EN 13501-1

Bei der Zuordnung der deutschen Feuerwiderstandsklassen für tragende und/oder raumabschließende Bauteile wird im Rahmen der Klassifizierung der Feuerwiderstandsfähigkeit zusätzlich das Brandverhalten der wesentlichen Baustoffe berücksichtigt. Diese Differenzierung ist der jeweiligen Feuerwiderstandsklasse nachgestellt und fließt mit ergänzenden Buchstaben in die sogenannte Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2 ein (Abbildung 10).

Die europäische Klassifizierung der Feuerwiderstandsfähigkeit für tragende Bauteile, Wände und Decken berücksichtigt das Brandverhalten der verwendeten Baustoffe in dieser Form nicht (Abbildung 11).

Feuerwiderstandsklassen von Bauteilen DIN 4102

Feuerwiderstandsklassen von Bauteilen DIN EN 13501-1

Vor allem bei den Sonderbauteilen (Abbildungen 12a und 12b) kommen entsprechend der spezifischen Prüfkriterien die zahlreichen Kennzeichen, Zusätze und Indizes (Abbildung 6) zur Anwendung.

Die vorstehenden Tabellen sind den Anlagen der Bauregelliste A Teil 1 entnommen und hier in zum Teil verkürzter Form abgedruckt. Die vollständigen Übersichten finden Sie in der jeweils aktuellen Ausgabe der Bauregellisten des DIBt, Berlin.

Feuerwiderstandsklassen und Klassifizierungen von Sonderbauteilen DIN EN 13501-2, DIN EN 13501-3 und DIN EN 13501-4

Feuerwiderstandsklassen und Klassifizierungen von sonstigen Sonderbauteilen DIN EN 13501-2, DIN EN 13501-3 und DIN EN 13501-4

Anhand dieser Zuordnungen ist zudem erkennbar, dass die Klassifizierungen nach DIN 4102 und DIN EN 13501 sowohl hinsichtlich des Brandverhaltens als auch der Feuerwiderstandsfähigkeit derzeit alternativ anwendbar sind. Dabei können sich die jeweiligen Bezeichnungen allerdings im Einzelfall in Form und Umfang erheblich voneinander unterscheiden (Abbildung 13).

Eine Zuordnung der Klassen nach DIN 4102 bzw. nach DIN EN 13501 zu den bauaufsichtlichen Anforderungen ersetzt grundsätzlich nicht die für die jeweiligen Bauprodukte und Bauarten vorgeschriebenen bauaufsichtlichen Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweise!

Einzelheiten darüber, welche Nachweisform für welche Art von Bauprodukten bzw. Bauarten maßgebend ist, kann man ebenfalls den jeweils aktuellen Bauregellisten entnehmen.

vergleichbare Feuerwiderstandsklassen DIN 4102 und DIN EN 13501