Allgemeine Grundlagen Brandschutz

1 Anforderungen

Die Maßnahmen zur Verhütung von Bränden sind vielgestaltig und umfassen z. B.

- die Errichtung von Brandwänden zur Unterteilung von Gebäuden,
- den Einbau feuerbeständiger oder feuerhemmender Türen,
- Vorkehrungen zur Verhinderung der Fortpflanzung von Bränden durch qualifizierte Schächte, Brandschutzklappen, zweckentsprechende Anlage von Feuerstätten und Schornsteinen,
- technische Brandschutzeinrichtungen (wie Lösch- und Brandmeldeanlagen)
- wie auch Maßnahmen zur Verhütung elektrostatischer Aufladungen,

z.B. durch Anbringung von Blitzschutzanlagen an Gebäuden, durch Nachschleifen einer Eisenkette an Kraftfahrzeugen, die mit leicht entzündlichem Material beladen sind, oder Maßnahmen zur Verhinderung der Überlastung elektrischer Netze bzw. zur Herabsetzung der Brennbarkeit von Holz, Papier und Textilien durch Imprägnierungen und Anstriche.

Die nachfolgenden Ausführungen beschränken sich auf einen kurzen Überblick über die feuerfesten Werkstoffe,

- die Möglichkeiten zur Herabsetzung der Brennbarkeit von Holz und Geweben,
- die Verhinderung elektrostatischer Aufladungen und
- die Verhütung von Schlagwetterexplosionen in Steinkohlenbergwerken und
- die Verhütung von Mineralöltankbränden.

2 Feuerfeste Werkstoffe

Bei der Auswahl der Werkstoffe für Bauten und Konstruktionen, sowie für die Innenausstattung von Räumen, besonders von Fabrikations- und Lagerungsstätten, in denen leichtentzündliche Stoffe verarbeitet oder aufbewahrt werden, wird es nicht immer möglich sein, nur Werkstoffe zu berücksichtigen, die von Natur aus unbrennbar bzw. unter praktisch vorliegenden Verhältnissen unbrennbar oder wenigstens schwerentflammbar sind.

Nach Möglichkeit sollte jedoch der Grundsatz, dass für Sicherheit und Schutz gegen Brandereignisse der "VORBEUGENDE BRANDSCHUTZ" bei allen Erwägungen voranzustellen ist.

(Forschung und Technik im Brandschutz 2/55, VFDB-Zeitschrift)

Die neuzeitliche Bauweise unter Verwendung von Stahl, Beton und Glas entspricht dieser Forderung.

Abgesehen vom Bausektor gibt es zahlreiche andere Gelegenheiten, bei denen brennbare Stoffe durch unbrennbare ersetzt werden können. Es sei hier nur an die Verwendung von Helium an Stelle von Wasserstoff zur Füllung von Luftschiffen erinnert. Auch sonst finden Gase, vor allem Stickstoff und Edelgase, als Schutzgase mannigfache Anwendungen.

Zu den eigentlichen nichtbrennbaren Werkstoffen gehören

- die Schwermetalle,
- die Natursteine und Mörtel und
- die keramischen Baustoffe.

Verschiedene organische Werkstoffe sind teils unbrennbar, teils schwer entflammbar. Von den Leichtmetallen kann das Titan als praktisch unbrennbar angesprochen werden; es hat in den letzten Jahren wachsende Bedeutung erlangt.

(Virtaler: Baudichte und Brandsicherheit, 1954)

2.1 Metalle

Nach DIN 4102 gelten Gusseisen, Stahl und „andere Metalle in nicht fein verteilter Form“ als unbrennbare Baustoffe.

Im Bauwesen werden in zunehmendem Masse auch Leichtmetalle verwendet; die Erfahrungen bei Flugzeugbränden zeigen, dass diese u. U. auch in kompakter Form in Brand geraten können.

Unter gewöhnlichen Umständen sind außer den erwähnten Eisenmetallen auch Kupfer, Messing, Nicke l und die im chemischen Apparatebau verwendeten Metalle Silber, Blei, Chrom, Platin und einige andere ebenfalls unbrennbar.

Ein Nachteil der Metalle bezüglich ihrer Verwendung als Bau- und Werkstoffe ist die Erscheinung, dass durch die Brandbeaufschlagung durch Wärme Formänderungen erleiden oder sogar schmelzen können. So verbiegen sich beispielsweise Eisenträger. Es wurden Sonderlegierungen geschaffen, die auch bei extremen Brandtemperaturen sowohl chemisch als auch mechanisch widerstandsfähig bleiben.

In USA wurde unter der Bezeichnung „Thermenol“ eine neue Legierung bekannt, die neben hoher Hitzebeständigkeit auch gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.

(Staatsverlag DDR, Brandschutzformeln und Tabellen, Berlin 1977)

2.2 Keramische Werkstoffe

Die keramischen Werkstoffe sind im Sinne von DIN 4102 als „nichtbrennbare“ Baustoffe und zu Bauteilen geformt als „feuerbeständig“ bzw. „hochfeuerbeständig“ anzusprechen.

a.) Allgemeine Eigenschaften

Neben dem Merkmal der Unbrennbarkeit werden an diese Stoffe mannigfache andere Anforderungen gestellt, deren Erfüllung ihre Eignung als Werkstoffe für die verschiedensten Zwecke und Beanspruchungen begründet. Als wesentlichste Beanspruchungen kommen solche mechanischer, thermischer und chemischer Art, ferner Temperaturwechselbeanspruchung) in Frage. Die Bewertungsmassstäbe sind durch Vereinbarung festgelegt und z. T. bereits in Normblättern verankert.

b.) Organische Verbindungen

Den Begriff "feuerbeständig“ kann man streng genommen auf organische Verbindungen nicht anwenden, da alle organischen Verbindungen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schmelzen, sich verflüchtigen oder zersetzen; die meisten organischen Verbindungen brennen sogar. Es gibt jedoch einige organische Verbindungen, die sich dadurch auszeichnen, dass sie nicht brennen und bei ihrer pyrogenen Zersetzung, die erst bei etwas höheren Temperaturen, etwa ab 300° C, einsetzt, keine brennbaren Gase abspalten. Sie finden als unbrennbare Überzüge, Isolier- und Vergussmassen, als thermisch widerstandsfähige Öle und Lösungsmittel ausgedehnte Anwendung.

(Staatsverlag DDR, Brandschutzformeln und Tabellen, Berlin 1977)

2.3 Kunststoffe

Unter den makromolekularen Stoffen gibt es eine größere Anzahl schwer- brennbarer bzw. schwerentflammbarer Vertreter.

Hier ist in erster Linie der Chlorkautschuk zu nennen. Er wird durch Einwirkung von Chlor auf gelösten Kautschuk gewonnen, wobei teils eine Chloranlagerung an die Doppelbindungen der Isoprenbausteine, teils eine Substitution ihrer Wasserstoffatome erfolgt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Staatsverlag DDR, Brandschutzformeln und Tabellen, Berlin 1977)

Die Unbrennbarkeit wird durch den Eintritt der Chloratome in das Molekül hervorgerufen. Ein verwandtes Produkt ist das unter der Bezeichnung „Neopren“ bekannte Polymerisat des Chloroprens:

CH2==CH—CCI=CH2

(Staatsverlag DDR, Brandschutzformeln und Tabellen, Berlin 1977)

Harnstoff-Formaldehyd-Harze sind in Form fester Schäume unentflammbar und finden in dieser Form als Wärmedämmstoffe vielfache Verwendung.

Das Verhalten eines derartigen, als „Iporka“ bezeichneten Schaumstoffes wurde untersucht und festgestellt, dass dieses Material infolge seiner Unentflammbarkeit bei entstehenden Bränden nicht zur Ausbreitung des Brandes beitragen kann; Iporka glimmt auch nicht nach.

Zwei moderne, praktisch unbrennbare Kunststoffe, die sich im Übrigen auch durch sehr gute Beständigkeit gegenüber aggressiven Agenzien auszeichnen, sind das Polytrifluormonochloräthylen und das Polytetrafluoräthylen.

Die als Silikonöle bekannten siliziumorganischen Verbindungen auf der Basis von Alkylpolysiloxanen sind zwar nicht unentflammbar, aber bis hinauf zu Temperaturen um 4000°C gegen thermische Einflüsse sehr widerstandsfähig.

Als schwerentflammbar gilt auch die Azetylzellulose, die zur Herstellung von „Sicherheitsfilmen“ verwendet wird.

[...]