Brandschutzmanschetten – eine effektive Waffe im Brandschutz
Wann braucht man eine Brandschutzmanschette?
Wenn ein Brandschutzingenieur die Feuerwiderstandsklasse eines passiven Bauelements spezifiziert, erfolgt dies meist über eine sogenannte Feuerwiderstandsdauer („Fire Resistance Rating“, FRR). Diese wird durch drei Kennzahlen dargestellt, welche die Tragfähigkeit (R), den Raumabschluss (E) und die Wärmedämmung (I) beschreiben. Beispielsweise bedeutet eine Wand mit der Klassifizierung -/60/60, dass es sich um ein Brandschutzelement handelt, welches nicht tragend ausgelegt ist, jedoch den Raumabschluss und die Wärmedämmung für 60 Minuten gemäß den Anforderungen eines festgelegten Feuerprüfverfahrens erfüllt.
Werden passive Konstruktionselemente wie Wände oder Böden durch gebäudetechnische Installationen (z.B. Rohre, Leitungen oder Lüftungskanäle) durchbrochen, reduziert sich deren Feuerwiderstand erheblich. Schon eine einzige Durchführung in einer ansonsten konformen Wand oder Decke ermöglicht dem Feuer das Durchdringen und eine weitere Ausbreitung über die vorgesehene Brandzelle hinaus.
Solche Durchführungen sollten idealerweise bereits bei der Planung berücksichtigt werden, doch oft sind sie eine nachträgliche Notwendigkeit. Unabhängig davon, wann sie ausgeführt werden, muss jede Durchführung so geplant sein, dass sie die ursprüngliche Feuerwiderstandsklasse des Bauteils erhält. Wenn eine Durchführung nicht mehr benötigt wird, muss sie fachgerecht verschlossen werden, um die ursprüngliche Feuerwiderstandsklasse vollständig wiederherzustellen.
Es wäre ein Fehler anzunehmen, dass improvisiertes Verputzen, der Einsatz von Bauschaum (PU-Schaum) oder Silikon die ursprüngliche Feuerwiderstandsklasse erhält. Solche Methoden mögen optisch ansprechend wirken und kleinere Öffnungen abdichten, lösen jedoch das grundlegende Brandschutzproblem nicht. Man sollte auch keinesfalls annehmen, dass mit Wasser gefüllte Kunststoffrohre oder vollständig verputzte Kabelbündel das Risiko der Brandausbreitung verhindern.
Besonders häufig tritt dieses Problem bei der Durchführung von Installationen durch Betonwände oder -decken auf, wo häufig zusätzlicher Platz erforderlich ist, um die Installation selbst oder die seismische Sicherheit zu gewährleisten. Der entstehende Zwischenraum um das Rohr herum stellt eine potentielle Gefahr dar, da heiße oder brennbare Gase hier aufsteigen und Kunststoffrohre zusätzlich brennbares Material durch die Brandabschottung hindurchführen.
Es gibt viele technische Lösungen, um die Feuerwiderstandsklasse von Konstruktionselementen wiederherzustellen. Eine kosteneffektive und leicht umsetzbare Methode bei Kunststoffrohren sind sogenannte Brandschutzmanschetten (Fire Collars).
Was sind Brandschutzmanschetten und wie funktionieren sie?
In ihrer einfachsten Form bestehen Brandschutzmanschetten aus einem Haltering, der mit einem intumeszierenden (im Brandfall aufquellenden) Material gefüllt ist. Diese Manschetten werden koaxial um das durchführende Rohr herum angebracht. Einige Manschetten werden an der Wand- oder Deckenaussenseite befestigt, während andere direkt eingegossen werden. Äußerlich montierte Manschetten besitzen oft einen geteilten Ring, der eine einfache Montage ermöglicht.
Intumeszierende Materialien sind der Schlüssel zur Wirksamkeit von Brandschutzmanschetten und finden Anwendung in vielen passiven Brandschutzsystemen, z.B. in Brandschutzwickeln und Dichtungen. Es gibt verschiedene Klassen dieser Materialien, darunter lamellare Kohlenstoffe, Phyllosilikate und Glimmer. Brandschutzmanschetten verwenden oft intumeszierenden Kohlenstoff („Expanding Carbon“), da dieses Material ein hohes Expansionsvolumen besitzt und beim Aufquellen eine beträchtliche Druckkraft entwickelt. Intumeszierender Kohlenstoff besteht aus speziell behandeltem Grafit, dessen chemische Behandlung Verbindungen (Interkalationsverbindungen) zwischen den Kohlenstoffschichten schafft. Ab etwa 150°C dehnen sich diese Verbindungen aus, schieben die Grafitschichten auseinander (vergleichbar mit einem Akkordeon) und bilden eine stabile, isolierende Kohlenstoffstruktur mit einem Volumen, das hunderte Male größer ist als zuvor. Die vollständige Expansion erfolgt bei etwa 1.000°C. Bei der Herstellung werden dem Grafit oft Füllstoffe wie Tonminerale, Glasfasern, Keramikfasern und organische Bindemittel hinzugefügt, um die Eigenschaften des Materials zu verbessern und daraus ein stabiles, flexibles Produkt herzustellen.
Beim Einsatz als Brandschutzmanschette expandiert das Material, um im Brandfall eine feuerbeständige Abdichtung zu schaffen. Bei thermoplastischen Rohren oder Kanälen wird das Rohr beim Erweichen unter Hitzeeinwirkung regelrecht zusammengedrückt und verschlossen.
Welche Arten von Brandabschottungen gibt es?
Nicht jede Brandschutzmanschette eignet sich für jede Situation. Wie auch die Wände und Böden, auf denen sie montiert sind, werden Manschetten durch Brandversuche geprüft, um ihre Eignung und spezifische Feuerwiderstandsdauer nachzuweisen. Eine Manschette mit der Klassifikation -/60/60 für ein 100-mm-PVC-Rohr ist möglicherweise nicht für ein Rohr mit 65 mm Durchmesser geeignet. Ebenso ist eine Manschette, die für PVC-Rohre zertifiziert ist, nicht automatisch für PE- oder HDPE-Rohre anwendbar. Auch Manschetten für Rohre eignen sich meist nicht für flexible Lüftungskanäle. Ebenso ist zu berücksichtigen, ob Rauchdichtigkeit erforderlich ist. Herstellerangaben sollten stets berücksichtigt werden, um die korrekte Manschette hinsichtlich Rohrmaterial, Rohrgröße, gewünschter Feuerwiderstandsklasse, Montagefreundlichkeit und optischen Anforderungen auszuwählen. Brandschutzmanschetten sind in verschiedensten Durchmessern erhältlich, einschließlich Durchmessern über 500 mm.
Was ist Brandschutzwartung?
Wartung und Inspektion
Brandschutzmanschetten müssen – wie viele andere passive Brandschutzelemente – regelmäßig kontrolliert werden, um ihre Funktionsfähigkeit sicherzustellen. Dabei sollte auf eventuelle Veränderungen an der Installation geachtet werden, überprüft werden, ob das intumeszierende Material sicher sitzt und nicht durch Feuchtigkeit oder korrosive Umgebungen beschädigt wurde, ob der Befestigungsring sicher fixiert ist und ob eventuelle Beschichtungen (z.B. Anstriche, Dichtstoffe) mit der Manschette kompatibel sind.
Fazit
Eine sorgfältig ausgewählte, fachgerecht installierte und regelmäßig gewartete Brandschutzmanschette ist eine einfache und wirksame Methode, um den Brandschutz an Durchführungspunkten von Rohren und anderen Installationen in passiven Bauelementen sicherzustellen. Sie stellt damit eine weitere wirksame Waffe im Kampf gegen die Brandausbreitung und zum Schutz von Menschenleben und Eigentum dar.
